印刷色彩与质量控制

13/06/2005DrupaTrainingPhaseIII,ShenzhenPrintMediaCentreShenzhenWalterWang印刷色彩与质量控制印刷质量控制的基本原理海德堡深圳印刷媒体技术中心徐斌13/06/20052PrintMediaCentreShenzhenWalterWang胶印中的质量控制------为什么？当说明一个印刷任务时,下列内容可用数字表示：尺寸，以厘米和毫米或英寸表示页数印数价格期限，以天和小时计然而，长期以来却一直没有鉴定实际印刷质量的指标。其他工业部门是遵循“满足所需准确度”的方针根据预定的基准数据组织生产，但即使在今天许多印刷厂仍然一直致力于“尽可能好地”印刷。然而，由于没有客观的质量控制标准，结果往往变为“什么也不是”。除了象环状白斑、起脏、糊版、划痕和套准等指标之外，印刷质量是根据网点和颜色复制的真实程度以及印刷过程中的稳定性来鉴定的。客户不满意的最常见原因是原件和印刷图案色彩的差异以及印刷过程中色彩的变化。13/06/20053PrintMediaCentreShenzhenWalterWang原稿PrintAPrintBPrintC色彩复制的实际情况起因:•同一工作在三台不同的机器上印刷•结果:•三种色相原因:•不同油墨•不同橡皮布•CTP,CTF•......解决方法:•印刷色彩管理13/06/20054PrintMediaCentreShenzhenWalterWang目视鉴定色相所遇到的困难。除了背景颜色会影响色彩鉴定之外，由于照明的不同以及每一印刷工人对色彩的感觉不同，因而只能作出主观的鉴定。胶印中的质量控制------为什么？13/06/20055PrintMediaCentreShenzhenWalterWang别太相信自己的眼睛!?13/06/20056PrintMediaCentreShenzhenWalterWang别太相信自己的眼睛!?13/06/20057PrintMediaCentreShenzhenWalterWang别太相信自己的眼睛!?13/06/20058PrintMediaCentreShenzhenWalterWang别太相信自己的眼睛!?13/06/20059PrintMediaCentreShenzhenWalterWang有各种工具可以帮助目视检查，例如：-标准化的5000K检查灯-印刷中的套准控制标记-显示网点变化的信号条-网点伸长、重影和油墨叠印度的控制区(控制条)。为了获得真正客观的质量鉴定，必须有客观的被测参量和适当的测量方法。13/06/200510PrintMediaCentreShenzhenWalterWang印刷质量控制的基本原理要建立一个质量控制的测量系统，需要了解视觉、印刷、密度测定等的基本物理原理以及确定和确保符合这些方面标准值的方法。13/06/200511PrintMediaCentreShenzhenWalterWang•光由一定范围波长的电磁波组成。不同波长的这些电磁波，人眼感觉为不同色彩。所有这些光波的总和就感觉为白光。•人眼可见波长范围由不可见紫外辐射之后的大约380毫微米处开始，一直伸展到接近红外辐射的大约780毫微米处为止(德国工业标准DIN5033)。测量范围一般是从380到700毫微米。印刷质量控制的基本原理13/06/200512PrintMediaCentreShenzhenWalterWang色彩的视觉我们如何看到颜色？人眼有三种感光体，每一种能感受不同的波长段。其中一种感光体能感受紫–蓝光，一种感受绿光，而另一种则感受橙–红光。感光体未受刺激的状态就是黑的感觉。当光射入眼睛时，感光体受到不同程度的刺激从而感受到光谱中的所有色彩。如果所有感光体受到相同的刺激，我们的感觉将是由灰色至白色。换句话说，人脑以叠加的方式将眼睛所接收的刺激效应混合起来。印刷质量控制的基本原理13/06/200513PrintMediaCentreShenzhenWalterWang系统化的色彩区分方法只有大约100种色相有名称。然而作为生产过程和质量控制的用途，仅仅用词语描述色彩和大致说明色彩特征已再也不能满足要求了。人们要求的是明确的数字，由这些数字组成能够精确定义一个色相的鉴定系统。不能只根据波长来区分色彩。色彩的感觉是由强度各不相同的波长光线作用于人眼的结果。这意味着，除了波长之外，电磁辐射强度也是一个起作用因素。印刷质量控制的基本原理13/06/200514PrintMediaCentreShenzhenWalterWang•CIE系统•有几种不同的色彩数字区分系统。其中一种最常用的就是CIE系统(国际照明委员会)。•为了描述一个被感觉的色彩，必须使用三个参量(因为人眼有三种不同的感光体)。CIE色度图(“鞋底”图)。可利用坐标精确确定每一种色彩的位置。印刷质量控制的基本原理13/06/200515PrintMediaCentreShenzhenWalterWang•xyz或Lab值是用色彩测量仪器，例如‘分光光度计’来测量的，这种仪器较贵，因而不适宜在印刷厂车间的日常工作中使用。•此外，三原色的色彩位置已经标准化，例如在德国工业标准DIN16539中的EuroScale(欧洲色梯尺)中，而且也规定了混合色相中各色在复制中的比例。因此，为了达到所要求的彩色印刷，印刷工人所能影响的只是墨膜厚度。这样，所需的测量设备就仅仅是能提供墨膜厚度值的仪器，这就是密度计。这种仪器便宜得多而且比色彩测量仪器更容易使用。印刷质量控制的基本原理13/06/200516PrintMediaCentreShenzhenWalterWang•CIE色度图给出减色法三原色青、品红和黄的色彩位置。在此之间的是第一级减色法混合色：红、绿和蓝(也已标准化)。在此六角形之内的所有色彩都可以用印刷复制。饱和实地位于六角形的各角上。•在此范围之外的色彩不能用正常的四色胶印复制。印刷质量控制的基本原理13/06/200517PrintMediaCentreShenzhenWalterWang13/06/200518PrintMediaCentreShenzhenWalterWang•视觉上的差异可用几何方式表达•分光光度计测量CIELabCIELab/LCH:特性•视觉差[ΔE´s]•1无视觉上的差别•1-2非常小的差别•2-3,5中等(开始容易看出差别)•3,5-6显而易见的差别•6非常大的差别对色彩的感知…13/06/200519PrintMediaCentreShenzhenWalterWang印刷控制的主要指标：印刷控制的主要指标：要使印刷色彩在整个印刷过程中保持稳定，主要取决于三个因素，即墨膜厚度、网点大小和油墨叠印度。墨膜厚度网点大小叠印率套色顺序亮度加色和减色减色法原色实地密度DV(SD)半色调密度DR(HD)油墨遮盖力三色套印13/06/200520PrintMediaCentreShenzhenWalterWang墨膜厚度印刷图象的视觉色彩在一定程度上取决于所施墨膜的厚度。对涂料纸来说，0.7及1.1微米之间的墨膜厚度就应可以获得正确的色彩位置(CIE色度图)。根据所用纸张和油墨的情况，胶印中的墨膜厚度也可能高达2.5微米。对透明原色来说，墨膜厚度的变化在光学上会引起该色的色饱和度变化；墨膜亮度也会受到影响。结果就会偏离所规定的色彩位置，从而在印刷过程中造成色彩的变化，此外也限制了所能复制的色彩范围。墨层密度(墨膜厚度)的目视检验只能有部分效用而且是不恰当的。但要测量实际墨膜厚度值，由于所要求的测量精度很高，因而不是印刷车间日常工作所能使用的实用方法。因此，密度计就成为印刷车间质量控制所用的主要测量仪器。密度计测量实地密度DV，从而能够检测和控制墨膜厚度的不同。印刷墨膜厚度13/06/200521PrintMediaCentreShenzhenWalterWang着墨不足缩小了色彩可能复制范围如果一个或多个原色的饱和度(墨膜厚度)低于最佳值，那么可复制的色彩范围也相应缩小了。印刷墨膜厚度13/06/200522PrintMediaCentreShenzhenWalterWang目视鉴定原理在论述密度测定原理之前，应首先弄清目视鉴定的前提和过程。色彩是一种视觉而且只能和光一起感受。光穿透墨膜的透明色而且穿过油墨中时不断射到色料上，色料则会或多或少地吸收某些波长的光，视墨膜厚度和色料浓度而定。光线最后到达印刷纸的白色表面并被它反射。光往回穿过墨膜之后，将被油墨吸收的那一部分光就重新射出。观察者眼睛所感觉的正是这一部分反射光，后者就是鉴定色饱和度的根据。印刷墨膜厚度13/06/200523PrintMediaCentreShenzhenWalterWang密度为了说明印刷墨膜吸收光线的特性，采用了“光密度”这个术语。墨膜密度越大，它越能阻碍光线穿过墨膜和重新反射出去。密度计为了应用测量方法以数字表示印刷墨膜的密度(吸收特性)，人们已经创制了专用的测量仪器，这就是密度计。测量印刷图象(不透明基底)使用的是反射密度计。相反，在制版工作中若要测量胶片(透明基底)的灰度，则使用透射密度计。印刷墨膜厚度-密度13/06/200524PrintMediaCentreShenzhenWalterWang密度计的测量原理密度计的测量原理和印刷工人目视鉴定的原理很接近。图9是密度计工作原理的示意图。密度13/06/200525PrintMediaCentreShenzhenWalterWang密度发自稳定光源(1)的光通过透镜(2)聚焦面射到印刷表面上。有一部分光被吸收，吸收量取决于墨膜(5)厚度和色料浓度。未被吸收的光由印刷纸张反射。透镜系统(6)收集与测量光线成45。角的反射光线并将之送到接收器(光敏二极管)(8)。光敏二极管将所接收到的光量转变为电量。电子系统(9)将此测量电流与基准值(“绝对白色”的反射量)进行比较。根据此差值计算所测量墨膜的吸收特性。墨膜测量结果示于显示器(10)上。光路上的滤色镜(4)只允许印刷油墨相应波长的光线通过。此外，有一些密度计在光路上设置偏振滤光镜(3)+(7)以便使干和湿印刷油墨的测量值不会有很大差别13/06/200526PrintMediaCentreShenzhenWalterWang偏振滤光镜湿和干的印刷油墨其表面对光的反射是不同的。新印油墨的光滑表面会比干油墨反射更大部分的光源所发射光线(测量系统会将这部分光线反射回光源方向)，因而接收器将检测到较小的光量。结果测量系统将给出更高的墨层密度读数。在干燥过程中油墨跟随了纸表面的不规则结构。反射效应减少了，入射光更多地被散射了。于是就有更多光线射到接收器。虽然实际墨膜厚度没有改变，但此新测量结果却给出更小的墨膜厚度(密度)读数。为了消除墨膜表面对测量结果的影响，在光路上插入了线偏振滤光镜。这种滤光镜只允许一个特定振动方向的光线通过，而阻拦了其他振动方向的所有光波。为偏振滤光镜所偏振的光线也会部分地为油墨表面所反射而不改变光线的偏振。如果此偏振光通过成90。角的第二个偏振滤光镜，则因此光线处于不同的偏振平面上，所以就通不过此滤光镜，因而也就不会影响测量结果。然而，透入墨膜中达到印刷纸张然后被反射的光线却失去了原有的偏振，因而能够通过第二偏振滤光镜。这就是说，只有那些受到墨膜厚度影响因而是测量所需要的光线才会到达接收器。密度13/06/200527PrintMediaCentreShenzhenWalterWang偏振滤光镜的效应减少了到达接收器的光线，不论对湿的和干的油墨表面来说都是如此。因此，所获得的油墨密度数字总是比没有偏振滤光镜时高。当墨膜厚度在D=1.00以上时，这种效应特别显著。反射方向振动方向密度13/06/200528PrintMediaCentreShenzhenWalterWang密度计中的光路密度计主要用于彩色印刷中的质量控制。除了黑色和任何特殊色，所测量的主要是青、品红及黄等三原色。图中清楚示出使用密度计测