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第二章 印刷控制过程中密度测量的使用
(一) 密度的基本概念
1． 密度测量的实质
实际上，密度是通过光(反射光)的光量大小的度量，是视觉感觉上眼睛对无彩色的白—灰—黑所组成的画面明暗程度的度量。
2． 数学意义
从数学意义上来讲，密度就是将作指数函数变化(100、101、102……10n)的光亮，通过对数函数变换成接近于人眼对光量差别主观感觉的等差变化(1、2、3….n)。
3． 数学表达式
D=Log(1/)=Log
为反射率或透射率
例：=0.9 D=0.05 =0.5 D=0.30
=0.1 D=1.00 =0.01 D=2.00
=0.001 D=3.0
(二)密度计测量的原理与使用
一、 密度计的基本原理
密度计的测量原理合印刷人员目视检定原理很接近，测量印刷品使用反射式密度计，测量胶片的密度和网点时使用透射式密度计。






图1：反射密度计 透射密度计
反射密度计的测量原理
稳定的照射光源通过透镜聚焦而照射到印刷品表面，其中一部分光线被吸收，吸收情况取决于油墨磨蹭厚度和色料密度，未被吸收的光线有印刷纸张表面反射，透镜收集与照射光线成45度角的反射光线，并传送到接受器；接受器将接受到的光量转变成电量，电子系统将此测量电流与基准值(绝对白色反射体)进行比较，根据此比较数据值计算所测量墨层得吸收特性，测量结果以密度单位显示于屏幕上。









图2：反射密度计的测量原理












































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二、密度计应满足的几何条件
根据 以下国际标准的有关密度计规定
ISO 5—4 《图象——密度测量——第四部分：反射密度的光学条件》
ISO 14981《印刷技术——过程控制——印刷用反射密度计的光学、几何学和测量学条件》
DIN 16536-2:1995《在机或脱机印刷中彩色密度测量：第二部分：反射密度计及其校准的仪器规范》
ISO5-3 《密度测量的光谱条件》
印刷控制中使用的密度计应满足以下条件：
1、 照明样本的光源
应用45/0或0/45的几何条件。
2、 测量的几何条件
应符合标准光源A的要求, 即2856100K。
3、 传感器
利用对波长380nm—720nm范围的光辐射具有足够灵敏度的光电传感元件做辐射接受器。
4、 测量滤光片
测量滤光片应是黄、品红、青相对应的补色滤色片，即红、绿、蓝滤色片，三个滤色片的光谱通带应与标准油墨黄、品红、青的主吸收带的范围接近一致。测量滤色片的最大通频位置按波长规定如下：
对于黄油墨来说用蓝滤色片：=430nm
对于品红油墨来说用绿滤色片：=530nm
对于青油墨来说用红滤色片：=620nm
通带最大值的位置误差5nm































































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(三) 印刷中彩色密度测量的种类
在实际印刷应用中，按照不同目的，测量不同光谱范围内的密度，彩色密度测量可分为下面的几种：
1、宽波带密度(Wide-band Density)
宽带色密度测量值跟所使用的传感器的相对光谱灵敏度以及滤色片的光谱透射率有关。
用途：宽带色密度测量主要用于评价色相、灰度、透明度和校色。
作为颜色视觉，色彩是一种宽波带感觉现象。

2、 窄波带密度(Narrow-band Density)
为了提高对黄、品红、青各原色油墨测量的精确性，在印刷用彩色密度计中有些采用了窄波带滤色片，用这种滤色片测量出的密度称为窄波带密度。
与宽波带密度相比，二者的主要区别在于透射光的光谱分布范围。窄波带滤色片的波带宽度只有宽带滤色片波带宽的1/2——1/3左右，更接近于单色光密度(Monochromatic density)。
说明：窄波带滤色片比宽波带滤色片所测得的密度值要高，尤其是对黄墨测量所得密度值要高40%到50%， 因此墨层厚度的细微变化也将被放大40%到50%， 因而有利于人们及时发现并纠正这种变化。
窄波带测量对密度的微小变化增加了敏感性，与宽带滤色片比，它们更不象人的眼睛。
用途：窄带滤色片测量主要用于测量网点扩大、油墨叠印、墨层厚度以及油墨强度。

滤色片号 波带宽(nm) 主波带(nm)
雷登宽带滤色片
红No.25
绿No.58
蓝 No.47
130
120
140
710
530
440
雷登窄带滤色片
红No.70
绿No.99
蓝 No.50
70
50
40
720
550
450

3、 视觉密度(Visual-density)
主要指在非彩色试样上测得的密度。传感器的光谱灵敏度模仿人眼的光谱亮度灵敏度。















































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三、密度计的使用
1．密度计的标定
在标准白板上调零和定标，才能得到精确的测量结果。
密度计应当在定标板上调零，还是应当在白纸上调零，这取决于测定密度数据的目的是什么。例如：评价油墨时，应当在白纸上调零；如果评价油墨和纸张的共同作用，应当在标准白板上调零；当一个单位许多人用一个密度计时，在标准白板上定标可以避免对每种纸都调整密度计，一旦一种标准样张被认可，则可以方便地测量顶记录必要的密度值，把它作为控制印刷机运转的参考值。
2．使用注意事项：
(1) 选用符合标准条件的密度计
(2) 密度值的标准制定
作为印刷过程控制的密度值，应该使用刚刚印刷完的密度值，而作为评价印刷质量的密度值，则应该使用油墨干燥后的密度值。
(3) 注明密度标准测量使用的密度计型号及相关的技术指标。
(4) 注意测量值的可比性
a. 在工作准备时用的密度计应当和机器上使用的密度计一致。
b.企业内使用的密度计应当有很好的一致性。
c.异地测量时，双方的密度计应当有可比较的测量值。
3．密度计内置测试公式
D=Log10(1/β)
所有其它印刷特性都是利用D数据经计算后得到。
(1) 网点面积：
Murry-Davies 公式： Dot Area = [ (1-10-Dt)/ (1-10-Ds) ]*100%
(2)印刷反差： 印刷反差=[ (Ds- Dt)/ Ds]*100%
(3)叠印率： 叠印率=[ (D1+2- D1)/ D2]*100%
(4)色调误差/灰度 色调误差=[ (DM- DL)/ (DH- DL ]*100%
灰 度=(DL/ DH)*100%

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第三章 印刷中的色度测量
一、 色度测量在印刷工业中的应用
CIE色彩空间、CIE标准色度图被广泛地应用于印刷行业中，特别是色彩的管理中。其主要优点：
1． 被复制色跟样本色达到客观的匹配，与照明条件的变化和人对色彩的主观感受无关；
每个色彩的特征是由它的波长决定的，借助于色度测量可以把光谱波长转换为CIE色彩空间中的一个确定的点并且可以对色彩进行客观的比较。
2． 适合各个印刷工序之间的信息传递和配合；
把色相值从原稿传递到印刷品，其间分色、加网、打样、印刷等各个工序必须正确配合。例如把印前中使用的RGB系统转换为印刷中CMYK系统，会带来一定的不便，而引入色度测量系统，则避免了这些问题，不同工序之间的交流易于统一。
3． 易于操作者掌握
色度测量的结果用色度图表达，印刷机操作者可以较为直观地观察颜色测量结果，同时，操作人员也无须具备印刷油墨的数学逻辑以及色度仪测量的的细节，所要做到的只是理解色差的定义。

二、常用表色系统
1、 孟塞尔色系( Munsell System)
美国画家(A. H. Munsell 1858-1918)创立。把色相、明度、彩度作为三维空间的坐标，以按目视色彩感觉等间隔的排列(相邻两个色样)的排列方式，表示各种颜色。
表示方法：HV/C
H---Hue色相 5Y, 5YR, 5R…为该色相的代表色相
V---Value明度 从0—10分为11个等级。0黑，10白
C---Chroma彩度 从0到20，用/2，/4，/20表示

2、 CIE RGB真实三原色表色系统
国际照明委员会(CIE)以317位正常视觉者，用三原色光红、绿、蓝，对等能光谱色，从380nm到700 nm所进行的专门性颜色混合匹配实验得到的。
λR=700nm, λG=546.1nm, λB=435.8nm
在2度视场观察条件下，进行匹配等能光谱各种颜色的实验。
得到偏马蹄形曲线。

3、 CIELAB表色系统
CIE1976LAB均匀颜色空间
+a表示红色， -a表示绿色
+b表示蓝色， -b表示黄色
L表示颜色的明度













































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三、色度测量仪器及使用
1、 分光光度计及色度计
图5-16
2、 色差△E的使用
△E： 0~1 不宜察觉
△E： 1~2 偏差非常小，只有特别有经验的眼睛才能识别
△E： 2~3.5 中等偏差，
△E： 3.5~5 偏差较大
△E： 大于5 偏差过大
3、 色度测量标准化的三要素
照明、观察的几何条件、标准白是实现测量标准化的三个主要内容。
a. 在印刷工业中，观察透射样本时推荐采用D50光源，观察反射样本如印刷品时推荐用D65光源。
b. 国际照明委员会根据实际应用的需要推荐了一些供色度测量应用的照明与观察的几何条件。
c. 标准白可以用硫酸钡粉压制而成。
4、 国际标准内容
色度测量推荐使用ISO13655规定的CIELAB均匀色空间，最有用的参数是亮度、彩度、色相角和色差。
4．1 色度参数的测量
(1)仪器规定
色度仪、测量条件以及计算应符合ISO 13655的规定。如果使用三刺激值色度仪，测量条件(如背衬、几何条件要求等)应符合ISO 13655的规定。
注：一些色度仪也可从光谱数据计算得到密度值，这些仪器可能装有偏振滤光片，在这些仪器的色度测量模式中不推荐使用偏振滤光片。
(2)测量结果报告
报告应符合ISO 13655关于颜色测量数据的要求，并指明确切的使用条件。报告内容应包括以下参数：
——色度仪生产厂家及型号名称(如果为三刺激值光度测量型，则应加以注明)
——试样背衬(如果不是黑色)
——采样光孔(mm)
——混合标准的不确定性(ISO 15790)
4．2 色度测量方法
测量印品上具有相同结构色块(例如“K12C60M45Y100”,“K100%”“平衡色块C75M70Y70”)的CIE LAB色差△E*ab ,报告相应测量位置的色差。
测量每一被测印张的CIE LAB的L*、a*、b*数据并计算相对于批量产品平均值的差值△L*、△a*和△b*，计算△L*、△a*和△b*的平均值以及标准偏差，然后将标准偏差乘以1.96，确定95%置信度范围(即95%样品所处范围)。最后计算每一平均值及置信度范围的CIE LAB色差(△E*ab)。由平均值得到的色差表示印品与付印样的色偏差，由置信度得到的色差表示批量印品之间的颜色变化。

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第四章 印前工序的质量管理分色工序的质量控制
一、 工序间传递信息的必要
二、 分色人员应当掌握的信息
(1) 印刷用的纸张
(2)油墨
(3)墨层厚度
(4)网点扩大
(5)灰平衡
(6)叠印和色序
(7)晒版控制
三、 分色的质量控制
1、原稿的扫描分析
2、建立标准工作状态
根据原稿软片的乳剂特性和根据油墨、纸张以及印刷机等印刷条件对分色设备做初始调节使这些调节保持常量不变，然后用层次控制调节阶调复制，使之达到印刷半色调灰梯尺的最佳网点覆盖率。接着进行校色调节。
3、 电分质量的跟踪调整
在一定的时间间隔内，用标准原稿做一次分色操作，将打样样张跟以前的样张比较一下，如果从视觉上能够看出差别，那么就意味着需要再次建立标准调节。
四、 分色片规范
1、 分色片质量 ：应确定最终分色片的最小网点中心密度和最大网点边缘宽度。
2、 网线数：每套分色片的网线数应以cm-1为单位给出。如果该分色片有一种以上的网线数，那么应对每张分色片进行单独的说明或明确报告该套分色片的特定网线数。
3、 网线角度：应确定每种色版的网线角度。
4、 网点形状及其与阶调值的关系：应对中间调网点形状进行确定，使用有主轴的网屏时，应规定网点呈第一和第二联结处的阶调值。
5、 图像尺寸误差：用图像对角线的百分比来确定一套分色片中任意两种颜色的分色片之间的最大尺寸差。首先，沿上边和左上角将所有四张分色片上的图像对齐，然后，测量各分色片右下角的最大尺寸差值，并用对角线的百分比表示。
6、 阶调值总和：应确定图像中最暗非彩色阶调位置的阶调值总和。
7、 灰平衡：应确定与某个青阶调值(通常是50%)一起产生中性灰的品红与黄的阶调值。也可以对这些阶调值另外进行三个一组的规定。
五、 打样工序的标定和打样图像的质量
1、 打样的目的和用途
(1) 对原版(胶片)的质量进行检查。
(2) 为正式印刷提供样张或印刷的基本参数，如墨色、网点的再现的范围等，是印刷达到规范化、标准化的操作。
2、 彩色打样的类型
(1) 软打样，如屏幕显示。








































(2)硬打样，如机械打样，感光材料打样、喷墨打样。
3、 彩色打样的质量规范
(1)打样用的承印物应与印刷用的承印物相同。若有困难，应选用光泽
度、颜色、表面特性、单位面积克重等方面尽可能与生产接近的承印物。
(2)油墨颜色：应确定四种印刷原色中每种颜色实地印刷品的CIELAB色空间(L*, a*, b*)和色差(△Eab)。另外，还应规定青—品红、青—黄、品红—黄叠印品的色坐标或最佳印刷色序，以及油墨叠印率的测量值。在印刷品要进行表面整饰的地方，还要确定表面整饰后印刷品的L*, a*, b*值。
(3)阶调复制范围：
规定以一种均匀稳定的方式象印刷品转移信息的每种印刷分色片的最低阶调值。同时，应规定对承载图像信息非常有用的最高阶调值。
(4)图像位置误差：应规定任意两个原色图像之间的最大偏差。
(5)阶调值增加：对于每中印刷原色，应指出最佳印刷过程的对应胶片上除0%或100%以外，至少两个阶调值的阶调增加值。
六、 晒版质量控制
曝光、显影等因素将影响印版的网点面积，标准化是控制印版质量的关键。
现代版材的显影控制不很困难，典型的控制是曝光控制。
胶印印版制作规范：
1、 网目调胶片原版质量：除非另有规定，网目调胶片网点中心密度应至少大于空白胶片的透射密度(片基加灰雾)2.5。空白网点中心部位的透射密度不能大于大块空白部位密度0.1。空白胶片的透射密度最好不高于0.15。应使用透射密度计测量。
网点边缘宽度不能大于网线宽度的1/40，网点不能有明显的开裂。
2、 控制块：在印版制作过程中，应在印版上至少放置一种测控条进行监控。测控条上应有符合规定的标出阶调值精确到±1%的网点控制块。网点形状应是圆形，网线数应在50cm-1到70cm-1之间，并且恒定不变，网点中心密度应高于透明胶片密度3.0以上，圆网点边缘宽度应不大于2微米。
对于阳图形版材，细线图标是曝光控制的主要工具，它应与活件一起曝光，连续调梯尺最好也同时曝光。对于阴图形版材，连续调梯尺是曝光控制的主要工具，它应与活件一起曝光，细线图标最好也同时曝光。
3、 曝光选择：
(1) 阳图形版材。
应该对印版制作进行控制，通常是用网点控制块来控制的，使未着墨的印版上的40%或50%的阶调值小于控制条胶片上相应控制块的阶调值。
(2) 阴图型版
应根据版材制造商的建议选择曝光量，比较制造商的建议值，确定最佳曝光量。













































4、复制范围：测控条上独立的、不透明的、直径大于25m的网点都
以不变的形状转移到胶印印版上。同样，测控条直径大于25m的阴图网点(透明的圆形点)也应均匀、稳定地转移到胶印印版上。