色彩是印刷復(fù)制的最關(guān)鍵要素,在印刷生產(chǎn)流程中,如何保證色彩真實(shí)再現(xiàn)是一個(gè)世界性難題。目前采用數(shù)字化的色彩管理,對(duì)生產(chǎn)流程中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行色彩特性的描述,是實(shí)現(xiàn)色彩準(zhǔn)確再現(xiàn)的更好方法,而其前提與基礎(chǔ)是色彩測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
現(xiàn)階段,密度測(cè)量在一部分印刷企業(yè)中已經(jīng)顯示出優(yōu)越性。密度測(cè)量值能夠反映墨層厚度的信息,并指導(dǎo)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的控制,通過密度測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)控制印刷質(zhì)量,方便可靠,已經(jīng)深受人們信賴。但是密度值卻不能直接反映圖像顏色對(duì)于人眼的刺激,它用于監(jiān)測(cè)印刷色差時(shí)基本上可以起到監(jiān)控效果,但存在一定的誤差,表征顏色還不夠精確,也不利于同客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)交流,因此衍生出色度測(cè)量。色度測(cè)量能更好地反映色視覺心理和生理規(guī)律,提供更詳盡的色彩信息,對(duì)印刷色彩管理起到了很好的促進(jìn)作用。
一、光電色度計(jì)的原理和應(yīng)用
光電色度計(jì)可以看成是一個(gè)反射率計(jì),它帶有一套專門的三濾色片,這不同于密度計(jì)的紅綠藍(lán)濾色片,這套濾色片根據(jù)CIE光譜三刺激值在色度計(jì)的每個(gè)通道中給光譜的各波長(zhǎng)加權(quán),它涉及的主要是反射率問題,而不是對(duì)數(shù)問題。光電色度計(jì)測(cè)量原理如圖二所示:
相對(duì)于密度測(cè)量,光電色度計(jì)能通過三刺激值具體描述顏色信息,而不是僅僅局限于亮度信息,由于其采用的仍是三濾色片原理,采樣的光譜范圍有限,因此導(dǎo)致精度不高,不適合高精度的色彩管理中顏色的測(cè)量和控制。
二、密度計(jì)的原理和應(yīng)用
密度計(jì)由光源、透鏡組、偏光鏡(可選)、濾色片、傳感器和電子系統(tǒng)、顯示器等部分組成,其中反射密度計(jì)(帶濾色片)的測(cè)量原理如圖一所示:
密度計(jì)利用的是內(nèi)置的紅、綠、藍(lán)光學(xué)濾色片測(cè)量黃、品紅和青顏色的光反射或透射率,計(jì)算得到密度值,這種基于三色濾色片的原理,使得其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單和使用廣泛,但由于濾色片自身的缺陷,它也構(gòu)成了密度計(jì)無(wú)法逾越的局限:只能夠測(cè)量印刷品的密度值,而不包括對(duì)色相的表達(dá),因而無(wú)法真實(shí)地反映顏色實(shí)際的視覺效果,形象地說是一種“色盲”測(cè)量設(shè)備。
此外,密度計(jì)測(cè)量還具有其他的一些局限性,如:應(yīng)用的領(lǐng)域只局限于四色印刷工藝,雖然常用于輔助監(jiān)控墨層厚度,但是密度和墨層厚度之間沒有直接的聯(lián)系。所以,密度計(jì)的用途在于用戶可以根據(jù)其提供的最大/小密度、網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和印刷反差等對(duì)軟片或者是印版進(jìn)行印前補(bǔ)償及校正,指導(dǎo)生產(chǎn)管理人員正確地加網(wǎng),確定墨量、曝光量、水墨平衡等控制參數(shù),而不擅長(zhǎng)色彩管理中顏色復(fù)制準(zhǔn)確性的測(cè)量和控制。
三、分光光度計(jì)原理和應(yīng)用
分光光度測(cè)量是將整個(gè)可見光譜等間隔取點(diǎn)測(cè)量光譜反射量,跟光電色度計(jì)相比,分光光度測(cè)量法可以看成是連續(xù)地對(duì)光譜測(cè)量,它提供的顏色信息要多得多,豐富得多。
分光光度計(jì)的分光原理基本有三種:旋轉(zhuǎn)濾色片分光法、散射棱鏡分光法、衍射光柵分光法,如圖三所示。第一種方法是在圓盤上安裝20~30個(gè)窄帶濾色片,通過旋轉(zhuǎn)圓盤來(lái)實(shí)現(xiàn)分光。后兩種方法是利用光的色散,把光源的復(fù)合輻射分解成不同波長(zhǎng)的單色輻射,并按一定的順序排列,使用的色散元件是棱鏡或衍射光柵。例如海德堡CPC2上的掃描式分光光度計(jì)就是建立在衍射光柵原理基礎(chǔ)上的。
常用分光光度計(jì)的波長(zhǎng)間隔是10nm或20nm,被記錄的可見光譜被分成約30段。在一些高精度的系統(tǒng)中,測(cè)量間隔也可以更小(至1nm)。然后在規(guī)定照明體和觀察視場(chǎng)下,通過光電探測(cè)器逐個(gè)對(duì)每段波長(zhǎng)的光量進(jìn)行測(cè)量,再根據(jù)反射光譜或透射光譜計(jì)算出待測(cè)品的色度值。
不同照明體和觀察視場(chǎng)的CIE坐標(biāo)也能通過分光光度計(jì)光譜測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算。具體地講,從光譜數(shù)值轉(zhuǎn)換到CIE顏色三刺激值時(shí),照明體直接作為一個(gè)參數(shù),所以如果從一種照明條件再向其它照明體條件轉(zhuǎn)換時(shí),就要采用數(shù)學(xué)逼近計(jì)算法。
分光光度計(jì)比密度計(jì)和色度計(jì)都更貼近人眼的視覺反應(yīng),因?yàn)樗鼫y(cè)量的是整個(gè)可見光譜的反射光量,但又和人眼不同。眼睛是在同時(shí)感受全部波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)光,而印刷品的反射光譜的測(cè)量必須逐個(gè)波長(zhǎng)地進(jìn)行,這就必須在光譜進(jìn)入到光電接受器前,把光譜在各個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行分解,目前大多數(shù)分光光度計(jì)都采用在反射光路上進(jìn)行分光,而且并不是真正的分光,只是對(duì)預(yù)定的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量進(jìn)行一個(gè)累加而非積分的求和運(yùn)算,如以下公式所示:
分光光譜數(shù)據(jù)定義的顏色更完整,測(cè)量精度很高,并可測(cè)量專色,光譜數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算還可得到密度值和色度值。適用于色彩管理過程中對(duì)專色的評(píng)價(jià)、光譜分析與顏色評(píng)價(jià),以及設(shè)備色彩特性文件的制作。