Meranie hustoty a kolorimetrie v tlačiarenských aplikáciách
Sme veľká tlačiarenská spoločnosť v Shenzhen Číne. Ponúkame všetky knižné publikácie, tlač kníh v tvrdých väzbách, potlač kníh v papierovej, papierovej, papierovej forme, notebook, tlač kníh, tlač kníh, tlač kníh, tlač brožúr, balenie krabíc, kalendáre, všetky druhy PVC, brožúry, poznámky, detské knihy, samolepky, všetko druhy špeciálnych papierových tlačiarenských výrobkov, hracích kariet a tak ďalej.
Viac informácií nájdete na stránke
http://www.joyful-printing.com. Len ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
V modernej tlači sa meranie hustoty a chromatickosti farieb široko používa pri výrobe dosiek, korešpondencii, tlači a väčšej snahe o presnosť farieb a opisnosť. Čo je teda hustota? Čo je to farba? Aká je úloha hustoty pri tlači? Aká je úloha chromatickosti? Aké sú ich meracie prístroje? Aký je rozdiel medzi ich príslušnými oblasťami použitia? Aké sú nedostatky? Tieto problémy sužovali mnohých z nás, vrátane skutočnosti, že v tomto víťaznom fóre často vidíme veľa problémov. S vyššie uvedenými otázkami začneme diskusiu o tomto článku. Verím, že čitatelia budú mať komplexnejšie porozumenie a rozlíšenie medzi meraniami chromatickosti a hustoty.
Hustota a chromatickosť
Takzvaná hustota je logaritmus odraznosti alebo priepustnosti recipročného merania na reflexnom alebo transmisívnom rukopise (kvôli diskusii budeme diskutovať iba o prípade reflexného rukopisu). Znie to tak, že tento koncept je veľmi abstraktný, je to odrazivosť, je recipročný a je logaritmický, ale s trochou pozornosti zistíme, že najpriamejším zdrojom nameraných hodnôt hustoty sa vypočíta meranie odrazivosti. vlastnil. Reflexnosť je tiež jediným faktorom, ktorý môže ovplyvniť hodnotu hustoty. Čím silnejšia je schopnosť objektu absorbovať svetlo, tým nižšia je odrazivosť objektu a tým vyššia je odrazivosť objektu. Vzťah medzi týmito tromi je istý.
Pozrime sa na to, čo je kolorimetrické meranie.
Chromatičnosť, ako naznačuje jej názov, je mierou farby. Toto opatrenie je „objektívnym“ opisom farby. Dôvod, prečo je objektívne citovaný je, že je založený na vizuálnej fyziológii ľudského oka. Ale je to priemerné vizuálne vnímanie farby pre väčšinu ľudí. Táto metrika môže byť vyjadrená vo forme hodnoty. Existujú tri bežne používané metrické formy normy: CIEXYZ, CIELAB, CIELUV. Toto je trochu ako váhové váženie rôznych jednotiek, ktoré používame (napr. Vzťah medzi palcami a centimetrmi), okrem toho, že medzi nimi neexistuje absolútny vzťah konverzie.
Z vyššie uvedenej diskusie vieme, aká hustota je a akú chromatickosť je (aspoň by mal byť hrubý dojem), potom sa pozrieme na rôzne nástroje merania používané na meranie hustoty a chromatickosti.
Nástroje na meranie hustoty a kolorimetrie
Je zrejmé, že denzitometre sa používajú na meranie hustoty. Existujú dva hlavné typy meraných hodnôt pre tlačoviny s použitím denzitometra, jeden je spektrálna úzkopásmová hustota pásiem a druhá je spektrálna širokopásmová hustota farieb. Úzke pásmo a široké pásmo spektra sú realizované hlavne pomocou rôznych filtrov. Merač hustoty s použitím širokopásmového filtra je samozrejme spektrálna širokopásmová hustota a úzke pásmo je opačné. Použitý denzitometer sa bude líšiť v závislosti od situácie. Napríklad úzkopásmové merania zvyšujú citlivosť na malé zmeny hustoty a sú menej podobné ľudskej vizuálnej odozve ako merania širokopásmového filtra. Meranie úzkych hustôt sa používa hlavne na meranie bodového zisku, pretlače, hrúbky atramentovej vrstvy a intenzity atramentu. Meranie hustoty širokopásmového filtra nezávisí od absolútnej hodnoty spektrálneho rozloženia, ale od relatívneho rozdelenia spektrálneho žiarenia, ktoré sa vždy vzťahuje na relatívnu spektrálnu hustotu snímača použitého na meranie hustoty a na spektrálnu priepustnosť filtra. , Merania širokopásmového pripojenia sa primárne používajú na vyhodnotenie odtieňov, odtieňov sivej, priehľadnosti a korekcie farieb.
Teraz odložme problém širokopásmového pripojenia a úzkopásmového pripojenia a všeobecne hovoríme o probléme merača hustoty. Pri meraní tlačených dôkazov merač hustoty používa tri rôzne farebné filtre, z ktorých najbežnejší je komplementárny farebný filter s použitím atramentu (obyčajne štandardného farebného atramentu), ako je filter na žlté meranie. Použila sa modrá (A = 430 nm), zelená farba sa merala pre purpurovú (A = 530 nm) a červená (A = 620 nm) sa použila na základné azúrové meranie. Takéto merania sú jasne nasmerované na atrament, nie na ľudské oko. Toto meranie nám môže povedať len relatívne množstvo určitej farby na vytlačenom a tlačenom výtlačku, to znamená, či je určité množstvo atramentu v mieste merania dostatočné a či sa dosiahne požadovaná hustota. Súčasne je možné vytvoriť určitý rozsah farebného kontrastu a tento kontrast má málo spoločného s víziou ľudského oka.
Týmto spôsobom sme zistili, že schopnosť merača hustoty merať a indikovať odtieň je obmedzená. Merač hustoty nie je kolorimeter. Aj keď údaje z troch farebných filtrov používaných súčasne môžu byť použité na označenie odtieňa. Táto indikácia odtieňa je však dosť nepresná a nemôže vyhovovať potrebám merania farebnej tlače. Pre viac potrieb (napr. Analýza belosti papiera, analýza farby originálu, atď.) Sa meranie chromatickosti začalo dostávať viac pozornosti.
Existujú dva hlavné typy merania chromatickosti. Prvou metódou je použitie fotoelektrického kolorimetra na meranie farby. Fotoelektrický kolorimeter je v zásade veľmi podobný meraču hustoty a jeho vzhľad, spôsob prevádzky a dokonca aj kúpna cena sú dosť blízko. Fotoelektrický kolorimeter priamo zobrazuje hodnoty tristimulu x- (λ), y- (λ), z- (λ) a väčšina tiež konvertuje hodnoty tristimulu na škály farebného priestoru, napríklad konvertované na CIELAB škály, ale veľké Mosty majú len jeden alebo dva druhy osvetlenia, takže farba meraná kolorimetrom nie vždy zobrazuje vizuálnu farbu. Okrem toho, CIELAB nie je ideálny farebný systém pre tlač, pretože nemôže vypočítať farbu ako CIELUV. nasýtenia. Fotoelektrické kolorimetre postačujú na určenie chromatickej aberácie a môžu sa preto použiť v tlačiarni na meranie porovnania farebných rozdielov. Mnohé high-end fotoelektrické kolorimetre sú tiež dostatočne presné na meranie absolútnej farby a relatívneho rozdielu farieb, ale vo všeobecnosti ľudia preferujú použitie spektrofotometra na splnenie vyššie uvedených úloh.
Kolorimeter môže byť považovaný za reflektometer alebo denzitometer bez logaritmického snímača, ale so špeciálnou sadou farebných filtrov. Samozrejme, toto je spôsob, ako vykonávať kolorimetrické merania. Účelom dodatočnej sady farebných filtrov je zvážiť jednotlivé vlnové dĺžky spektra v každom kanáli kolorimetra na základe spektrálnych hodnôt CIE spektra. Kolorimeter sa však líši od denzitometra. Zahŕňa skôr problém odrazivosti než problém s logaritmom, ale odrazivosť sa ľahko premieňa na hustotu a naopak. Predpokladá sa, že spektrálne zložky kolorimetra majú dobrý lineárny vzťah s ľudskou vizuálnou citlivosťou. V skutočnosti je to však nemožné (zahŕňa problém Lutherovej podmienky *), takže fotoelektrický kolorimeter má v zásade chyby.
Druhá metóda je metóda merania farby pomocou spektrofotometra. Rovnako ako trojfarebný filtračný fotoelektrický kolorimeter možno považovať za špeciálny prístroj na meranie odrazivosti, spektrofotometer je možné vidieť aj takto, ale na rozdiel od fotoelektrického kolorimetra meria spektrofotometer celý objekt. Viditeľné spektrá reflektancie, spektrofotometre sa merajú bod po bode vo viditeľnej spektrálnej oblasti, tj v niektorých diskrétnych bodoch, typicky merajúcich jeden bod každých 10 alebo 20 nm, merajúcich 16 až 31 bodov v rozsahu 400-700 nm. Niektoré spektrofotometre merajú spektrum nepretržite, zatiaľ čo trojfarebný filter fotometra meria len tri body, takže spektrofotometer môže poskytnúť oveľa viac informácií, aspoň 16 bodov. ,
Spektrofotometre merajú farbu ako fyzikálny fenomén, ktorému dominujú pozorovatelia. Aby sa získala hodnota tristimulu, môže integrovať spektrum odrazu a vysvetliť farbu ako vizuálnu odozvu. Je to najflexibilnejší prístroj na meranie farieb.
Niektoré javy v tlačiarenskom procese, ako je pokrytie papierovými bodkami, intenzita atramentu atď., Sú v podstate fyzikálnymi javmi vyskytujúcimi sa v úzkom pásme a je samozrejme lepšie použiť úzkopásmové merania na vyhodnotenie. Treba však poznamenať, že meranie úzkej hustoty nemožno použiť na meranie vizuálnej farby, ale spektrofotometrické merania môžu tento problém vyriešiť. Pretože merania, ktoré robí, sú úzkopásmové merania, postačujú vzorky spektra, takže môžu byť vykonané merania farieb v súlade s víziou. Na vykonanie očakávaného typu merania (úzkopásmový alebo širokopásmový) je možné pre spektrofotometer vopred naprogramovať výpočtový program. Mnoho nových spektrofotometrov zahŕňa počítač, ktorý vykonáva štandardnú kontrolu kvality tlače a úzkopásmové merania podľa programu, ale je podstatne drahší ako denzitometre.
Je dobre známe, že najzákladnejšou metódou merania farby je subjektívna vizuálna metóda. Táto metóda má vizuálne zodpovedať neznámej farbe podľa farby v chromatograme. Farebné údaje merané spektrofotometrom sú jemnejšie ako rozlíšenie ľudského oka. To je užitočné pre analýzu koncentrácie pigmentu. Musí byť založený len na niektorých vzorcoch. Vykonávaním výpočtov je možné analyzovať a kontrolovať množstvo surovín.
Podľa nameranej hodnoty spektrofotometra sa dá vypočítať hodnota hustoty a hodnota chromatickosti (ale spätný výpočet je nesprávny); je možné analyzovať jav metamerizmu; nový spektrofotometer môže tiež priamo premieňať spektrofotometrické údaje na iné farby. Parametre systému sú rovnaké ako kolorimeter.
Meranie hustoty a kolorimetrické meranie v tlačiarenských aplikáciách:
Po prvé, za účelom vytvorenia konzistentného a konzistentného odtieňa tlačoviny sa zdá, že operátor tlačiarne kompenzuje zmenu parametrov tlače nastavením atramentu. Uprostred tlače, keď sa zmení bodový zisk, farba pretlače sa výrazne zmení. Operátor tlače bude udržiavať alebo rekonštruovať zhodu medzi tlačou a štandardným dôkazom nastavením množstva atramentu. Množstvo atramentu vytlačené na vytlačený hárok ovplyvňuje množstvo bodového zisku a naopak, bodový zisk môže byť tiež regulovaný zmenou hustoty pevnej látky.
Automatické nastavenie pre lepšie riadenie procesu. Lis je riadený množstvom dodaného atramentu. Na základe tohto predpokladu sa kvantifikuje očakávaná hodnota oka (v obraze pozorovateľ vidí odtieň a sýtosť farieb) a meria sa hustota ôk (namiesto hustoty tuhých látok). To je možné. Vzhľadom na farebnú syntézu pozorovateľ vidí červené, zelené a modrofialové svetlo, ktoré sa odráža v tlači, ktoré sa dostáva do očí a vytvára komplexné farebné videnie. Zmena farebného zosilnenia a pretlače atramentu má významný vplyv na farbu tlače. Množstvo červeného, zeleného a modrého fialového svetla, ktoré tvorí farbu tlače, sa môže zobraziť na obrazovke a porovnať so štandardnou vzorkou tlače, čo umožňuje kontrolu farby tlače. konzistencie.
Denzitometre môžu efektívne merať odrazivosť červeného, zeleného a modrofialového svetla na danom povrchu. Preto môže byť použitý nový denzitometer na meranie špecifikovaného povrchu oka na farebnom alebo štandardnom liste a nameraná hodnota sa použije ako kontrolná hodnota alebo cieľová hodnota pri tlači na povrch. Keď prechádza tlačiarenský stroj tlačiarenským strojom, meria sa zodpovedajúca časť na vytlačenom liste a nameraná hodnota sa porovnáva s cieľovou hodnotou, takže sa môže realizovať automatické riadenie kvality tlačeného materiálu.
Denzitometer meria hustotu na výrobnom liste po nulovaní na štandardnom liste a porovnáva ju s údajom o hustote na tej istej časti štandardného listu. Nameraná hodnota môže indikovať, či sú obsahy žltej, purpurovej a azúrovej farby rovnaké. Ak sa hodnota výrobného listu odchyľuje od nuly, znamená to, že vytlačený obraz sa už nezhoduje so štandardným listom a možno bude potrebné ho opraviť. Tri hodnoty hustoty zobrazia potrebné korekcie. Odčítanie denzitometra neindikuje zmenu podmienok tlače, ale skôr naznačuje zmenu hrúbky vrstvy atramentu. Kompenzácia zmien v podmienkach tlače spôsobí, že sa meracia plocha vráti do rovnováhy farieb červenej, zelenej a modrofialovej farby.
Výrobný list môže mať správny odtieň bez správneho nasýtenia, v tomto prípade budú všetky tri hodnoty hustoty nesprávne. Potrebné korekcie môžu byť indikované na základe veľkosti a vyváženosti hodnôt a zachovanie vyváženia farieb je dôležitejšie ako zachovanie správnej sýtosti farieb.
V súčasnosti nie je známe správne množstvo prijateľných zmien sýtosti a sýtosti farieb. Ak sa tieto veličiny určia, algoritmus sa môže určiť, naprogramovať a pridať do systému. Minulé skúsenosti poukázali na to, že je presnejšie, ak sa denzitometre na papieri vynulujú bez nulovania na predbežnej vzorke. Táto potreba je určená experimentálne.
Testované položky pre väčšinu systémov na kontrolu farieb sú rovnaké a položky sú kombinované v rôznych formách z rôznych dôvodov. Skúšobné položky, ktoré môžu byť zahrnuté, sú polia, pretlačené, pretlačené bodové bloky, trojfarebné bloky sivej bodky, bodový zisk, prízraky, preklzávanie alebo expozícia dosky.
Po druhé, pre viacfarebnú tlač je meranie hustoty nevýhodné. Nezodpovedá farebnému videniu ľudského oka a ľudia nemôžu používať jazyk na meranie hustoty na jasnú a účinnú výmenu informácií o farbách so zákazníkmi. Táto výmena informácií sa však v súčasnosti stáva čoraz dôležitejšou. Špecifikácie výrobku musia byť vysvetlené metódou, ktorú zákazník môže pochopiť. Meranie farieb sa stalo nepostrádateľným výskumným objektom pre tlačiareň. Iba meranie farby môže vyjadriť, akú farbu oko vidí a aký farebný rozdiel je prijateľný.
Medzinárodne uznávaný systém klasifikácie farieb je farebný priestor CIE vyvinutý CIE v roku 1931. Štandardný diagram chromatickosti CIE zahŕňa všetky farby a saturácia farby sa postupne zväčší zvnútra von.
Súradnice CIE môžu byť transformované do trojrozmerného farebného priestoru CIELAB a CIELUV matematickou transformáciou. Tieto dve farebné priestory kombinujú presnosť matematických metód s výhodami vizuálnej ekvidistantnej distribúcie farieb. Tieto systémy sa používajú v systéme kontroly farieb CPC od spoločnosti Heidelberg a jeho výhody sú najmä tri:
Po prvé, stačí dosiahnuť objektívnu zhodu medzi kopírovanou farbou a farbou vzorky bez ohľadu na zmeny svetelných podmienok a subjektívne vnímanie farby;
Po druhé, tieto systémy sú použiteľné v akomkoľvek procese prispôsobovania farieb v priemysle bez akýchkoľvek obmedzení;
Po tretie, sú to vynikajúce nástroje pre tlačiarne na zabezpečenie kvality tlače.
Pozorovanie farby je jedna vec, tlač tejto farby je iná vec. Výber farby je subjektívne správanie a určenie tolerancií pre farby, ktoré sa majú kopírovať, vyžaduje objektívne kritériá. Ako by si mala tlačiareň vymieňať nápady so zákazníkmi o farebných problémoch a zároveň robiť správny opis farieb, ktoré vidí? Často sa používa pri riadení tlačového procesu jazyk merania hustoty, ktorý je stále obmedzený na štandardné atramenty v tlači a nepovažuje sa za povrchný. Meranie hustoty atramentu má v skutočnosti jednu nevýhodu: nie je výsledkom vyhodnotenia farby ako ľudské oko, ale iba hrúbky vrstvy atramentu. Pre objektívne vizuálne rozlíšenie farieb je predpokladom spektroskopické meranie farieb. Rovnako ako odtlačky prstov sú jedinečnou vlastnosťou osoby, vlastnosti každej farby sú určené jej vlnovou dĺžkou. Pomocou merania chromatickosti môže byť spektrálna vlnová dĺžka premenená na určitý bod farebného priestoru CIELAB a farba môže byť objektívne porovnaná.
V tomto systéme je chromatická aberácia vyjadrená ako rozdiel v farebnej polohe, vyjadrený ΔE, a ak je v subjektívnom hodnotení veľká chromatická aberácia, hodnota AE je tiež veľká (tj aj pozičná odchýlka je veľká). farby.
Prenos hodnôt odtieňa z originálu do tlačoviny vyžaduje rozsiahle skúsenosti a oboznámenie sa s rôznymi príslušnými procesmi, takže procesy separácie farieb, skríningu, náteru a tlače musia byť riadne zladené. Avšak kvôli potrebe konvertovať RGB systém v predtlačovom zariadení na CMYK systém ofsetového procesu vznikajú niektoré špeciálne problémy. Ak sa kolorimetrické meranie zavedie do procesu tlače, farba sa môže určiť priamo v tlačiarni a môže sa zmerať akýkoľvek odrazený obraz, napríklad fotografický originál, vzorka a vzorka odobratá v tlačiarenskom lise. (pokiaľ sa merajú). Hodnoty chromatickosti sú porovnateľné). Týmto spôsobom môže byť systém na kontrolu a nastavenie farby použitý na rýchle nastavenie, pričom sa farebné výkyvy v tlačiarni udržiavajú v rámci tolerančného rozsahu.
V polygrafickom priemysle sú kolorimetrické merania užitočné na pochopenie spracovania farieb, dizajnu výrobkov a prístrojov a kolorimetrické merania majú určité výhody.
V súčasnosti je aplikácia kolorimetrického merania v polygrafickom priemysle nasledovná:
1 Kontrola kvality surovín, najmä kontroly atramentu a papiera, sa v niektorých tlačiarňach stala rutinnou prácou. Spektrofotometrické údaje sú cenné na meranie belosti papiera;
2 vyvinúť presné špecifikácie pre štandardy atramentu a papiera;
3 Analytické meranie vyváženia sivej, najlepšej reprodukcie tónov a korekcie farieb pre rôzne atramenty, papiere a podmienky tlače;
4 analyzovať farbu dôkazu a korešpondencie tlačového papiera a analyzovať chromatické vlastnosti pigmentu použitého v procese predbežného odberu vzoriek;
5 analyzuje rozdiel medzi farebným rozsahom množiny reprodukcie atramentu a farebným rozsahom každej sady atramentov;
6 analyzovanie vzťahu medzi originálom a kopírovaným obrazom;
7 Prijať chroma špecifikácie merania s cieľom zlepšiť stupeň štandardizovanej výroby na úsporu materiálov, zníženie chýb a zlepšenie kvality produktu;
8 kontrola kvality tlačených farieb;
9 analýza zloženia pigmentu zodpovedajúceho bodovej farbe;
10 Presná korekcia farieb na zariadení na separáciu farieb na kontrolu reprodukcie farieb v tlačiarni.
Kľúčové slová: chromatickosť, hustota, merač hustoty, kolorimeter, spektrofotometer
* Lutherova podmienka: Vizuálna hustota sa má merať vizuálnym filtrom. Spektrálna priepustnosť τ (λ) filtra a relatívna spektrálna citlivosť S (λ) snímača sa musia kombinovať, aby sa simulovala spektrálna citlivosť ľudského oka V (λ). ), to znamená, že spĺňajú nasledujúci vzorec: τ (λ) ≈V (λ) / S (λ)