Pomiar gęstości i kolorymetryczny w zastosowaniach drukowania

Pomiar gęstości i kolorymetryczny w zastosowaniach drukowania

Jesteśmy dużą firmą poligraficzną w Shenzhen w Chinach. Oferujemy wszystkie publikacje książkowe, druk książek w twardej oprawie, druk książek w okładkach papierowych, notatnik w twardej oprawie, druk książek sprial, druk książek w siodle, druk broszur, pudełko, kalendarze, wszelkiego rodzaju PCV, broszury produktowe, notatki, książki dla dzieci, naklejki, wszystkie rodzaje specjalnych produktów do drukowania w kolorze papieru, karty do gry i tak dalej.

Aby uzyskać więcej informacji prosimy odwiedzić

http://www.joyful-printing.com. Tylko ENG

http://www.joyful-printing.net

http://www.joyful-printing.org

email: info@joyful-printing.net

We współczesnym druku pomiar gęstości i chromatyczności kolorów jest szeroko stosowany w produkcji płyt, proofingu, druku i dążeniu do dokładności koloru i opisowości. Czym jest gęstość? Co to jest kolor? Jaka jest rola gęstości w druku? Jaka jest rola chromatyczności? Jakie są ich przyrządy pomiarowe? Jaka jest różnica między ich obszarami zastosowań? Jakie są wady? Problemy te nękały wielu z nas, w tym fakt, że często widzimy wiele takich problemów na zwycięskim forum. W powyższych pytaniach rozpoczynamy dyskusję na temat tego artykułu. Wierzę, że czytelnicy będą mieli pełniejsze zrozumienie i rozróżnienie między pomiarami chromatyczności i gęstości.

Gęstość i chromatyczność

Tak zwana gęstość jest logarytmem odwrotności współczynnika odbicia lub transmitancji zmierzonym na rękopisie refleksyjnym lub transmisyjnym (dla celów dyskusji omówimy jedynie przypadek rękopisu refleksyjnego). Wygląda na to, że ta koncepcja jest bardzo abstrakcyjna, to jest odbijalność, jest odwrotna i jest logarytmiczna, ale z niewielką ostrożnością stwierdzimy, że najbardziej bezpośrednie źródło mierzonych wartości gęstości jest obliczane przez pomiar współczynnika odbicia. własnością. Odbicie jest również jedynym czynnikiem, który może wpływać na wartość gęstości. Im silniejsza jest zdolność obiektu do pochłaniania światła, tym niższy jest współczynnik odbicia obiektu i tym większa jest zdolność odbijania obiektu. Związek między tymi trzema jest pewny.

Przyjrzyjmy się, czym jest pomiar kolorymetryczny.

Chromatyczność, jak sama nazwa wskazuje, jest miarą koloru. Ta miara jest „obiektywnym” opisem koloru. Powodem, dla którego jest on obiektywnie cytowany, jest to, że opiera się na fizjologii wizualnej ludzkiego oka. Ale dla większości ludzi jest to średnia wizualna percepcja koloru. Ta metryka może być wyrażona w postaci wartości. Istnieją trzy powszechnie stosowane formy metryczne normy: CIEXYZ, CIELAB, CIELUV. Przypomina to nieco ważenie różnych używanych przez nas jednostek (np. Zależności między calami i centymetrami), z tym wyjątkiem, że nie ma między nimi bezwzględnej zależności konwersji.

Z powyższej dyskusji wiemy, jaka jest gęstość, a co jest chromatycznością (przynajmniej powinno być to przybliżone wrażenie), a następnie przyjrzyjmy się różnym narzędziom pomiarowym używanym do pomiaru gęstości i chromatyczności.

Narzędzia do pomiaru gęstości i kolorymetryczne

Jest oczywiste, że densytometr jest używany do pomiaru gęstości. Istnieją dwa główne typy wartości pomiarowych dla materiałów drukowanych za pomocą densytometru, jeden to widmowa gęstość koloru wąskopasmowego, a drugi to widmowa gęstość kolorów szerokopasmowych. Wąskie pasmo i szerokie pasmo widma realizowane są głównie przez różne filtry. Miernik gęstości wykorzystujący filtr szerokopasmowy jest oczywiście widmową gęstością szerokopasmową, a wąskie pasmo jest odwrotne. Densytometr, którego używamy, różni się w zależności od sytuacji. Na przykład pomiary wąskopasmowe zwiększają wrażliwość na małe zmiany gęstości i są mniej podobne do ludzkiej reakcji wzrokowej niż pomiary filtrów szerokopasmowych. Pomiar gęstości wąskopasmowej służy głównie do pomiaru przyrostu punktu, nadruku, grubości warstwy tuszu i wytrzymałości tuszu. Pomiar gęstości filtra szerokopasmowego nie zależy od bezwzględnej wartości rozkładu widmowego, ale od względnego rozkładu widmowego promieniowania, który jest zawsze związany ze względną gęstością widmową czujnika używanego do pomiaru gęstości i transmitancji widmowej filtra. . Pomiary szerokopasmowe służą głównie do oceny odcienia, skali szarości, przezroczystości i korekcji kolorów.

Odłóżmy teraz problem szerokopasmowego i wąskopasmowego i ogólnie mówimy o problemie gęstościomierza. W pomiarach drukowanych wydruków miernik gęstości wykorzystuje trzy różne filtry kolorów, najczęściej jest to uzupełniający filtr kolorowy wykorzystujący tusz (zwykle standardowy tusz kolorowy), taki jak filtr do pomiaru żółtego. Zastosowano kolor niebieski (λ = 430 nm), kolor zielony zmierzono dla magenty (λ = 530 nm), a kolor czerwony (λ = 620 nm) zastosowano do podstawowego pomiaru cyjanu. Takie pomiary są wyraźnie skierowane na tusz, a nie na ludzkie oko. Ten pomiar może nam powiedzieć tylko o względnej ilości pewnego atramentu na drukowanym i drukowanym wydruku, to znaczy, czy pewna ilość atramentu w miejscu pomiaru jest wystarczająca i czy pożądana gęstość została osiągnięta. Jednocześnie można uzyskać pewien zakres kontrastu kolorów, a kontrast ten ma niewiele wspólnego z widzeniem ludzkiego oka.

W ten sposób odkryliśmy, że zdolność miernika gęstości do pomiaru i wskazywania odcienia jest ograniczona. Miernik gęstości nie jest kolorymetrem. Chociaż odczyty trzech filtrów kolorów używanych jednocześnie mogą być użyte do wskazania barwy. Jednak to wskazanie odcienia jest dość niedokładne i nie może zaspokoić potrzeby drukowania kolorów. W przypadku większej ilości potrzeb (np. Analiza bieli papieru, analiza koloru oryginału itp.) Pomiar chromatyczności zaczął zyskiwać większą uwagę.

Istnieją dwa główne typy pomiaru chromatyczności. Pierwsza metoda polega na użyciu kolorymetru fotoelektrycznego do pomiaru koloru. Kolorymetr fotoelektryczny jest zasadniczo bardzo podobny do gęstościomierza, a jego wygląd, sposób działania, a nawet cena zakupu są bardzo zbliżone. Kolorymetr fotoelektryczny bezpośrednio wyświetla wartości tristimulus x- (λ), y- (λ), z- (λ), a większość przekształca również wartości tristimulus w skale przestrzeni kolorów, na przykład konwertowane na skale CIELAB, ale duże Większość ma tylko jeden lub dwa rodzaje oświetlenia, więc kolor mierzony kolorymetrem nie zawsze pokazuje kolor wizualny. Ponadto CIELAB nie jest idealnym systemem kolorystycznym do drukowania, ponieważ nie może obliczyć koloru takiego jak CIELUV. nasycenie. Fotoelektryczne kolorymetry są wystarczające do określenia aberracji chromatycznej i dlatego mogą być używane w drukarni do pomiaru porównania różnic kolorów. Wiele wysokiej klasy kolorymetrów fotoelektrycznych jest również wystarczająco dokładnych, aby zmierzyć absolutny kolor i względną różnicę kolorów, ale ogólnie rzecz biorąc, ludzie wolą używać spektrofotometru do realizacji powyższych zadań.

Kolorymetr może być traktowany jako reflektometr lub densytometr bez przetwornika logarytmicznego, ale ze specjalnym zestawem filtrów kolorów. Oczywiście jest to sposób na wykonywanie pomiarów kolorymetrycznych. Celem dodatkowego zestawu filtrów barwnych jest ważenie poszczególnych długości fal widma w każdym kanale kolorymetru w oparciu o widmowe wartości trójbodźca CIE. Ale kolorymetr różni się od densytometru. Obejmuje raczej problem odbicia niż problem logarytmu, ale współczynnik odbicia jest łatwo przekształcany w gęstość i odwrotnie. Składniki spektralne kolorymetru są uważane za mające dobrą liniową zależność od ludzkiej wrażliwości wizualnej. Ale w rzeczywistości jest to niemożliwe (dotyczy to problemu Luthera *), więc kolorymetr fotoelektryczny ma w zasadzie błędy.

Druga metoda to metoda pomiaru koloru za pomocą spektrofotometru. Podobnie jak kolorymetr fotoelektryczny z trójkolorowym filtrem, który można uznać za specjalny przyrząd do pomiaru odbicia, spektrofotometr można również zobaczyć w ten sposób, ale w przeciwieństwie do kolorymetru fotoelektrycznego spektrofotometr mierzy całość obiektu. Widmowe widma odbicia, spektrofotometry mierzy się punkt po punkcie w widzialnej domenie widmowej, tj. W pewnych dyskretnych punktach, zazwyczaj mierząc jeden punkt co 10 lub 20 nm, mierząc 16 do 31 punktów w zakresie 400-700 nm. Niektóre spektrofotometry mierzą widmo w sposób ciągły, a trójkolorowy fotometr filtrujący mierzy tylko trzy punkty, więc spektrofotometr może dostarczyć znacznie więcej informacji, przynajmniej na 16 punktów. .

Spektrofotometry mierzą kolor jako zjawisko fizyczne, które nie jest zdominowane przez obserwatorów. Aby uzyskać wartość trójbodźca, można zintegrować widmo odbicia i wyjaśnić kolor jako odpowiedź wizualną. Jest to najbardziej elastyczny przyrząd do pomiaru koloru.

Niektóre zjawiska w procesie drukowania, takie jak pokrycie punktów papieru, intensywność atramentu itp., Są zasadniczo zjawiskami fizycznymi zachodzącymi w wąskim paśmie i oczywiście do oceny lepiej jest stosować pomiary wąskopasmowe. Należy jednak zauważyć, że pomiary wąskiej gęstości nie mogą być używane do pomiaru koloru wizualnego, ale pomiary spektrofotometryczne mogą rozwiązać ten problem. Ponieważ dokonywane przez niego pomiary są pomiarami wąskopasmowymi, wystarczy wypróbować widmo, aby można było wykonać pomiary kolorów zgodne z wizją. Aby wykonać oczekiwany typ pomiaru (wąskopasmowy lub szerokopasmowy), można wstępnie zaprogramować program do spektrofotometru. Wiele nowych spektrofotometrów obejmuje komputer, który wykonuje standardową kontrolę jakości kopii i pomiary wąskopasmowe zgodnie z programem, ale jest znacznie droższy niż densytometr.

Wiadomo, że najbardziej podstawową metodą pomiaru koloru jest subiektywna metoda wizualna. Ta metoda polega na wizualnym dopasowaniu nieznanego koloru do koloru na chromatogramie. Dane kolorów zmierzone przez spektrofotometr są dokładniejsze niż rozdzielczość ludzkiego oka. Jest to przydatne do analizy stężenia pigmentu. Musi opierać się tylko na niektórych formułach. Wykonując obliczenia, ilość surowców można analizować i kontrolować.

W zależności od zmierzonej wartości spektrofotometru można obliczyć wartość gęstości i wartość chromatyczności (ale obliczenie odwrotne jest nieprawidłowe); zjawisko metameryzmu można analizować; nowy spektrofotometr może również bezpośrednio konwertować dane spektrofotometryczne na inne kolory. Parametry systemu są takie same jak kolorymetr.

Pomiar gęstości i pomiar kolorymetryczny w zastosowaniach drukarskich:

Po pierwsze, w celu uzyskania spójnego i spójnego odcienia materiałów drukowanych, operator drukarki wydaje się kompensować zmianę parametrów drukowania poprzez regulację atramentu. W trakcie drukowania, gdy przyrost punktu zmienia się, kolor nadruku znacznie się zmieni. Operator prasy zachowa lub zrekonstruuje dopasowanie wydruku i standardowego dowodu, dostosowując ilość atramentu. Ilość atramentu nadrukowanego na wydrukowanym arkuszu wpływa na wielkość przyrostu punktu i odwrotnie, przyrost punktu może być również kontrolowany przez zmianę gęstości ciała stałego.

Automatyczna regulacja dla lepszej kontroli procesu. Prasa jest kontrolowana przez ilość dostarczonego atramentu. W oparciu o tę przesłankę oczekiwana wartość siatki jest określana ilościowo (na obrazie obserwator widzi barwę i nasycenie kolorów), a gęstość siatki jest mierzona (zamiast gęstości ciała stałego). To jest możliwe. Ze względu na syntezę kolorów obserwator widzi czerwone, zielone i niebiesko-fioletowe światło odbite przez druk, który dociera do oka, tworząc kompleksowe widzenie kolorów. Zmiana przyrostu punktu i nadruku atramentu ma znaczący wpływ na kolor druku. Ilość światła czerwonego, zielonego i niebieskiego fioletowego, które tworzy kolor druku, może być wyświetlana na ekranie i porównywana ze standardową próbką druku, co umożliwia kontrolowanie koloru druku. konsystencja.

Densytometr może skutecznie mierzyć współczynnik odbicia światła czerwonego, zielonego i niebiesko-fioletowego na danej powierzchni. Dlatego nowy densytometr może być użyty do pomiaru określonej powierzchni siatki na arkuszu próbnym lub standardowym, a zmierzona wartość jest używana jako wartość kontrolna lub wartość docelowa podczas drukowania na powierzchni. Gdy materiały drukowane przechodzą przez maszynę drukarską, odpowiadająca jej część na zadrukowanym arkuszu jest mierzona, a zmierzona wartość jest porównywana z wartością docelową, tak że można zrealizować automatyczną kontrolę jakości drukowanych materiałów.

Densytometr mierzy gęstość na arkuszu produkcyjnym po wyzerowaniu na standardowym arkuszu i porównuje go z odczytem gęstości na tej samej części arkusza standardowego. Zmierzona wartość może wskazywać, czy zawartość żółtego, magenty i cyjanu jest równa. Jeśli wartość arkusza produkcyjnego odbiega od zera, oznacza to, że wydrukowany obraz nie pasuje już do standardowego arkusza i może wymagać korekty. Trzy odczyty gęstości pokażą niezbędne poprawki. Odczyt densytometru nie wskazuje na zmianę warunków drukowania, ale wskazuje na zmianę grubości warstwy tuszu. Kompensacja zmian warunków drukowania spowoduje, że powierzchnia pomiarowa powróci do równowagi kolorów czerwonego, zielonego i niebiesko-fioletowego.

Arkusz produkcyjny może mieć prawidłowy odcień bez prawidłowego nasycenia, w którym to przypadku wszystkie trzy odczyty gęstości będą nieprawidłowe. Niezbędne poprawki można wskazać na podstawie wielkości i równowagi odczytów, a utrzymanie równowagi kolorów jest ważniejsze niż utrzymanie odpowiedniego nasycenia kolorów.

W tej chwili nie wiadomo, jaka jest prawidłowa ilość akceptowalnych zmian odcienia i nasycenia kolorów. Jeśli te wielkości zostaną określone, algorytm można określić, zaprogramować i dodać do systemu. Wcześniejsze doświadczenia wskazywały, że jest bardziej dokładne, jeśli densytometr jest zerowany na papierze bez zerowania na próbce wstępnej. Potrzeba ta jest określana eksperymentalnie.

Elementy testowe dla większości systemów kontroli koloru są takie same, a elementy są łączone w różnych formach z różnych powodów. Elementy testowe, które mogą być uwzględnione, to pola, nadrukowane, nadrukowane bloki punktowe, trójkolorowe bloki punktu równowagi szarości, przyrost punktu, zjawy, poślizg lub naświetlanie płyty.

Po drugie, w przypadku druku wielokolorowego pomiar gęstości jest niekorzystny. Nie pasuje do wizji koloru ludzkiego oka, a ludzie nie mogą używać języka pomiaru gęstości do jasnej i skutecznej wymiany informacji o kolorach z klientami. Jednak taka wymiana informacji staje się obecnie coraz ważniejsza. Specyfikacje produktu muszą być wyjaśnione metodą, którą klient może zrozumieć. Pomiar koloru stał się nieodzownym obiektem badań dla drukarki. Tylko pomiar koloru może wyrazić, jakie kolory widzi oko i jaka różnica kolorów jest do przyjęcia.

Uznany na arenie międzynarodowej system klasyfikacji kolorów to przestrzeń kolorów CIE opracowana przez CIE w 1931 roku. Standardowy diagram chromatyczności CIE obejmuje wszystkie barwy, a nasycenie koloru stopniowo wzrasta od wewnątrz na zewnątrz.

Współrzędne CIE można przekształcić w trójwymiarową przestrzeń barw CIELAB i CIELUV za pomocą transformacji matematycznej. Te dwie przestrzenie kolorów łączą precyzję metod matematycznych z zaletami równomiernego rozkładu koloru wizualnego. Systemy te zostały wykorzystane w systemie kontroli kolorów Heidelberg CPC, a jego zalety to głównie trzy:

Po pierwsze, wystarczy osiągnąć obiektywne dopasowanie kopiowanego koloru i koloru próbki, niezależnie od zmian warunków oświetlenia i subiektywnych odczuć koloru;

Po drugie, systemy te można stosować w dowolnym procesie dopasowywania kolorów w branży bez żadnych ograniczeń;

Po trzecie, są doskonałymi narzędziami dla drukarek, aby zapewnić jakość druku.

Obserwowanie koloru to jedno, drukowanie tego koloru to inna sprawa. Wybór koloru jest zachowaniem subiektywnym, a określenie tolerancji dla kopiowanych kolorów wymaga obiektywnych kryteriów. W jaki sposób drukarka powinna wymieniać się pomysłami z klientami na temat problemów z kolorem i jednocześnie poprawiać opis kolorów, które widzą? Często stosowany w kontroli procesu drukowania jest język pomiaru gęstości, który jest nadal ograniczony do standardowych farb w druku i nie jest uważany za powierzchowny. W rzeczywistości pomiar gęstości tuszu ma jedną wadę: nie jest wynikiem oceny koloru jak ludzkiego oka, ale tylko grubości warstwy tuszu. Aby obiektywnie dopasować kolor, spektroskopowy pomiar koloru jest warunkiem wstępnym. Tak jak odciski palców są unikalną cechą osoby, cechy każdego koloru są określane przez jego pozycję długości fali. Za pomocą pomiaru chromatyczności długość fali widmowej można przekształcić w pewien punkt przestrzeni barw CIELAB, a kolor można obiektywnie porównać.

W tym systemie aberracja chromatyczna jest wyrażona jako różnica w pozycji koloru, wyrażona przez ΔE, i jeśli w subiektywnej ocenie występuje duża aberracja chromatyczna, wartość ΔE jest również duża (tj. Odchylenie pozycyjne jest również duże) niezależnie od jego koloru.

Przeniesienie wartości odcienia z oryginału na materiały drukowane wymaga dużego doświadczenia i znajomości różnych zaangażowanych procesów, więc procesy rozdzielania kolorów, przesiewania, proofingu i drukowania muszą być odpowiednio dopasowane. Jednak ze względu na konieczność konwersji systemu RGB w urządzeniach prepress na system CMYK procesu offsetowego, pojawiają się pewne szczególne trudności. Jeśli pomiar kolorymetryczny zostanie wprowadzony do procesu drukowania, kolor można określić bezpośrednio w drukarni, a każdy odbity obraz, taki jak oryginał fotograficzny, próbka wstępna i próbka pobrana z prasy drukarskiej, mogą być zmierzone (o ile są mierzone). Wartości chromatyczności są porównywalne). W ten sposób system kontroli i regulacji atramentu w prasie może być użyty do szybkiej regulacji, utrzymując wahania kolorów w druku w zakresie tolerancji.

W branży poligraficznej pomiary kolorymetryczne są przydatne do zrozumienia przetwarzania kolorów, projektowania produktów i instrumentów, a pomiary kolorymetryczne mają pewne wyraźne zalety.

Obecnie zastosowanie pomiaru kolorymetrycznego w przemyśle poligraficznym jest następujące:

1 Kontrola jakości surowców, zwłaszcza kontroli atramentu i papieru, w niektórych drukarniach stała się rutynową pracą. Dane spektrofotometryczne są cenne przy pomiarze bieli papieru;

2 opracować precyzyjne specyfikacje standardów atramentu i papieru;

3 Analityczny pomiar balansu szarości, najlepsza reprodukcja tonów i korekcja kolorów dla różnych farb, papierów i warunków drukowania;

4 analizowanie koloru dowodu i dopasowania papieru drukarskiego oraz analizowanie charakterystyki chromatyczności pigmentu użytego w procesie przed próbkowaniem;

5 analizowanie różnicy między gamą kolorów zestawu reprodukcji atramentu a gamą kolorów każdego zestawu atramentów;

6 analizowanie relacji między oryginalnym a skopiowanym obrazem;

7 Przyjęcie specyfikacji pomiarów chrominancji w celu poprawy stopnia znormalizowanej produkcji w celu oszczędzania materiałów, zmniejszenia błędów i poprawy jakości produktu;

8 kontrola jakości drukowanych kolorów;

9 analiza składu pigmentu pasującego do koloru dodatkowego;

10 Dokładna korekcja kolorów w urządzeniu do separacji kolorów w celu kontrolowania reprodukcji kolorów w prasie.

Słowa kluczowe: chromatyczność, gęstość, miernik gęstości, kolorymetr, spektrofotometr

* Stan Luthera: gęstość wizualną należy mierzyć za pomocą filtra wzrokowego. Transmitancja widmowa τ (λ) filtra i względna czułość widmowa S (λ) czujnika muszą być połączone, aby symulować czułość widmową ludzkiego oka V (λ). ), to znaczy, spełnij następujący wzór: τ (λ) ≈V (λ) / S (λ)