Farbmessmethode und ihre Grenzen
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Die grundlegende Aufgabe der Farbmessung besteht darin, die Farbreizfunktion φ (λ) zu messen. Für die Messung der Lichtquelle wird tatsächlich die relative spektrale Leistungsverteilung P (λ) der Lichtquelle bestimmt; Zur Messung der Objektfarbe wird die spektrale Leuchtkraft des Objekts gemessen. Zum Beispiel der spektrale Strahlungsfaktor β (λ) des reflektierenden Objekts und das spektrale Reflexionsvermögen P (λ), die spektrale Durchlässigkeit τ (λ) des durchlässigen Objekts und dergleichen. Nachdem die Farbreizfunktion (λ) gemessen wurde, können die CIE-Farbwerte X, Y und Z der gemessenen Farbe gemäß den drei Grundgleichungen der Kolorimetrie erhalten werden, und der Y-Wert des ausgewählten Standardleuchtmittels wird eingestellt. Bis 100.
Die Farbmessung umfasst zwei Kategorien: Die Messung der Farbe der Lichtquelle und die Messung der Farbe des Objekts. Die Messung der Objektfarbe ist weiter in fluoreszierende Objektmessung und nicht fluoreszierende Objektmessung unterteilt. In der tatsächlichen Produktion und im täglichen Leben werden die Methoden zur Messung der Farbmessung einer großen Anzahl nicht fluoreszierender Objekte in zwei Kategorien unterteilt: visuelle Farbmessung und Instrumentenfarbenmessung. Unter ihnen umfasst die Instrumentenfarbmessung das Dichteverfahren, das photoelektrische Integrationsverfahren und die Spektrophotometrie.
Zuerst die visuelle Methode
Die visuelle Inspektion ist eine traditionelle Methode zur Farbmessung. Es ist eine völlig subjektive und einfachste Auswertungsmethode. Es vergleicht die Drucksache direkt mit den Standardproofs, wertet die Farbdifferenz zwischen der Drucksache und den Standardproofs aus und verwendet die Lupe, um die Form und den Überdruckstatus jedes Farbpunkts genau zu beobachten, und wertet den Wert der Druckfarbe genau aus Punkt. Das Wesentliche ist eine visuelle Photometrie. Das Prinzip besteht darin, die additiven Farbmischungsgesetze zu verwenden, um die unbekannten Farben jeder Komponente zusammenzufügen, um die unbekannte Farbe zu beschreiben. Obwohl die Verwendung des menschlichen Auges der zuverlässigste Weg für die Farbbewertung ist und aufgrund der Erfahrung der Beobachter und des Einflusses psychologischer und physiologischer Faktoren einfach und flexibel ist, weist das Verfahren zu viele Variablen auf und kann daher nicht quantitativ beschrieben werden Beeinflussung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Beurteilung.
Zweitens das Dichtedetektionsverfahren
Bei der Dichtemessung wird der Dichtewert nicht direkt gemessen, sondern nur die Menge an reflektiertem Licht und die Menge an einfallendem Licht. Es wird angenommen, dass die Differenz zwischen dem reflektierten Licht und dem durch das Densitometer bereitgestellten Licht die Menge an absorbiertem Licht ist, dh die Absorption der Tintenschicht auf der bedruckten Oberfläche. Die Menge an Licht. Die Dichtemessung berücksichtigt die Gesamtlichtquantitätseigenschaften des gesamten Reflexionsspektrums, wobei im Wesentlichen der Helligkeitsfaktor jeder Farbe der bedruckten Oberfläche unabhängig vom Farbton bewertet wird. Beim Farbdruck ist die Farbe der Drucktinte tatsächlich, dass die Tinte auf das weiße Papier mit einem höheren Reflexionsvermögen gedruckt wird und selektiv einen Teil des Wellenlängenlichts von dem darauf eingestrahlten Licht absorbiert und das verbleibende Licht reflektiert. Die Dichte spiegelt die Absorptionseigenschaften der Tinte auf der Lichtwelle wider. Die "Farbdichte", auf die in der Regel Bezug genommen wird, bedeutet, dass die Dichte von gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Tinten durch drei Arten von Farbfiltern gemessen wird: Rot, Grün und Blau. Die Dichte ist nur ein Maß für die physikalischen Absorptionseigenschaften und repräsentiert nur den Grad von Schwarz oder Grau. In diesem Sinne ist die Farbdichtemessung auch nur ein Maß für die Schwärze, was den relativen Wert der gleichen Farbsättigung widerspiegelt. Bei der Dichtemessung verwendete Densitometer haben sowohl Transmission als auch Reflexion. Das Transmissionsdensitometer misst die durch den Film übertragene Lichtmenge oder Transmission. Das Reflexionsdensitometer misst die Lichtmenge oder das Reflexionsvermögen, die von der Testoberfläche reflektiert werden. Das grundlegende Arbeitsprinzip ist in Abbildung 1 dargestellt. Da die Intensität des reflektierten Lichts auf dem bedruckten Film vom Nass- bis zum Trockenprozess unterschiedlich ist, weist die Messdichte einen bestimmten Fehler auf, und der Dichtemesser mit dem Polarisationsfilter kann die durch Nass und Trocken verursachte Dichteveränderung überwinden des Tintenfilms. . Farbreflexionsdensitometer sind in der Druckerei zu einem unverzichtbaren Werkzeug geworden. Sie spiegelt intuitiv die Dichte des C-, M-, Y-, K-Vierfarbendrucks, den prozentualen Anteil, die Tintenüberdruckrate usw. wider und wird häufig zur Steuerung der Farb- und Tintenschichtdicke verwendet. unter.
Drittens photoelektrisches Integrationsverfahren
Die Dichtemethode hat lange Zeit einen hohen Stellenwert bei der Farbmessung eingenommen, aber mit der Anwendung von CIE1976L * ist a *, b * gebräuchlicher geworden, und der gesamte Arbeitsablauf von der Druckvorstufe bis zum Drucken wurde verwendet und die Dichtemessung wurde durchgeführt ist ungenügend. Um den Bedürfnissen der Druckindustrie oder anderer Industrien gerecht zu werden, sind sich die Menschen zunehmend der Bedeutung der Farbart bewusst, und die schnelle Entwicklung der modernen Farbmetrik hat die Grundlage für die objektive Bewertung von Farbe durch photoelektrische Integrationsinstrumente gelegt.
Die photoelektrische Integration ist eine in den 1960er Jahren übliche Methode bei der Farbmessung von Instrumenten. Es misst nicht den Farbreizwert einer bestimmten Wellenlänge, sondern misst die Tristimuluswerte X, Y und Z der Probe durch integrale Messung über das gesamte Messwellenlängenintervall und berechnet dann die Farbortkoordinaten und dergleichen der Probe. Der Filter wird normalerweise auf dem Detektor bedeckt, um die relative spektrale Empfindlichkeit S (λ) des Detektors auf die von CIE empfohlenen spektralen Dreibereichswerte x (λ), y (λ), z (λ) zu korrigieren. Wenn der Lichtreiz von diesen drei Fotodetektoren empfangen wird, können die Tristimuluswerte X, Y und Z der Probe mit einem Integral gemessen werden. Der Filter muss die Luther-Bedingungen erfüllen, um genau auf den Fotodetektor zu passen. Luthers Bedingungen sind wie folgt:
Die kolorimetrische Genauigkeit dieses Instrumententyps hängt direkt davon ab, inwieweit das Instrument die Luther-Bedingung erfüllt, und es ist schwierig, die obigen Bedingungen vollständig zu erfüllen. Bei der tatsächlichen Farbfilterkorrektur kann das Instrument aufgrund der begrenzten Vielfalt an Farbglas die Luther-Bedingung nicht vollständig erfüllen und kann nur den angepassten Integralfehler der x (λ) - und der z (λ) -Kurve approximieren. Bei weniger als 2% beträgt der Übereinstimmungsintegralfehler der y (λ) -Kurve weniger als 0,5%.
Photoelektrische Integralinstrumente können die Tristimuluswerte und Farbortkoordinaten ausgezeichneter Quellen nicht genau messen, können jedoch den Farbunterschied zwischen zwei Farbquellen genau messen, was auch als Farbdifferenzmesser bezeichnet wird. Fremdfarbendifferenzmesser werden seit den 1960er Jahren in Massenproduktion hergestellt, wie beispielsweise das japanische Minolta Desktop Colorimeter CR-400/410 und das Farbfarbdifferenzmessgerät CR-321. China entwickelt solche Instrumente seit den frühen achtziger Jahren. Jetzt wurde das automatische kolorimetrische Farbmessgerät TG-PIIG der Beijing Optical Instrument Factory verwendet. Verglichen mit dem Ausland sind die in China entwickelten Farbdifferenzmessgeräte jedoch konsistent. Nicht genug Sex. Das Farblichtmessgerät ist auch ein fotoelektrisches integriertes Instrument, das die Farbparametermessung von Fernzielen durch ein Teleskopsystem durchführt.
Viertens Spektrophotometrie
Spektrophotometrie, auch als kolorimetrisches Spektrophotometer bekannt, ist das spektrale Reflexionsvermögen einer Probe bei jeder Wellenlänge, indem die von der Probe reflektierte (transmittierte) Lichtenergie mit der Lichtenergie der Standardreflexion (Transmission) unter den gleichen Bedingungen verglichen wird. Der Standardbeobachter und die Standardlichtquelle, die von CIE bereitgestellt werden, werden gemäß der folgenden Formel berechnet, so dass die Dreibereichswerte X, Y, Z erhalten werden und die Chromatizitätskoordinaten x durch X, Y, Z gemäß CIE Yxy, CIE berechnet werden Labor und andere Formeln. y, kolorimetrische CIELAB-Parameter usw.
Er bestimmt den Farbparameter durch Erfassung der spektralen Zusammensetzung der Probe, kann nicht nur den Absolutwert von X, Y, Z und den Farbdifferenzwert △ E angeben, sondern kann auch den spektralen Reflexionswert des Objekts angeben und zeichnen das Farbspektrum der Objektfarbe. Reflexionskurve. Daher wird es häufig zur Farbanpassung und Farbanalyse verwendet. Mit diesen Instrumenten kann eine hochgenaue Farbmessung realisiert werden. Es kann photoelektrisch integrierte Farbmessgeräte kalibrieren und einen Farbstandard festlegen. Daher ist das Spaltinstrument Farbe. Das maßgebliche Instrument bei der Messung.
V. Einschränkungen der derzeitigen Farbmessverfahren
Es gibt viele wissenschaftliche Berichte über Farbmessverfahren, aber viele Menschen bringen immer wieder die Vorteile des Colorimeters, die Benutzerfreundlichkeit, die Konsistenz der Messergebnisse mit dem menschlichen Auge und nur wenige Wissenschaftler sprechen über die Mängel von Farbmessgeräten. Daher stellt das letzte einfache Beispiel dieses Artikels die Mängel der derzeit verwendeten Messinstrumente dar, um die Aufmerksamkeit der betroffenen Personen auf sich zu ziehen, um die weitere Entwicklung der Farbmessung zu fördern.
1. Mängel im Arbeitsprinzip
Die Farbmessgenauigkeit des photoelektrischen Integralinstruments hängt direkt davon ab, inwieweit das Instrument die Luther-Bedingung erfüllt. Die absolute absolute Übereinstimmung wird jedoch nicht erreicht, und das Messergebnis kann zu Fehlern führen. Darüber hinaus weisen die Kolorimeter verschiedener Modelle und verschiedener Hersteller unterschiedliche Unterschiede bei der Verwendung der Luther-Zustandssimulation auf, so dass die Vergleichbarkeit nicht stark ist.
Bei dem spektrophotometrischen Verfahren wird das Spektrophotometer des Spektrophotometers verwendet, um direkt das r (λ) der Probe bei jeder Wellenlänge zu erhalten, und dann werden die von CIE bereitgestellten Standardbeobachter x (λ), y (λ), z (λ) gebraucht. Berechnet mit der Standardlichtquelle S (λ), um X, Y, Z zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird der Wert des Reflexionsgrades r (λ) jeder Wellenlänge erhalten. Der spektroskopische Teil des Instruments ist relativ teuer und der Betrieb und die Wartung sind sehr unpraktisch. Verwaltung vor Ort, die der Druckqualität nicht förderlich ist. Da solche Instrumente hauptsächlich durch Berechnung ausgeführt werden, stimmen die mit einigen Lichtquellen (z. B. D65) berechneten Daten möglicherweise nicht mit den tatsächlich beobachteten Daten überein. Weil die D65-Lichtquelle nicht wirklich in Gebrauch ist.
2. Messfehler
2.1 Die Situation unter Berücksichtigung des Hintergrunds.
Im Prozess des Qualitätsmanagements von Drucksachen muss manchmal der Einfluss des Hintergrunds auf die Farbe berücksichtigt werden. Bei der Betrachtung des Hintergrunds ist es jedoch derzeit nicht möglich, die Farben korrekt zu kalibrieren. Wenn zum Beispiel eine rote Probe auf einen grünen Hintergrund und einen weißen Hintergrund gestellt wird und wenn zu diesem Zeitpunkt die Messung mit einem Spektrophotometer (oder einem Colorimeter) durchgeführt wird, sollte davon ausgegangen werden, dass die roten Stimuluswerte der roten Proben im Zwei Hintergründe sind gleich, dh die Farbe. Sie passen zusammen. In Wirklichkeit sind dies jedoch zwei verschiedene Farben. Daher können aktuelle Farbmessgeräte den Einfluss der Hintergrundfarbe nicht quantitativ einschätzen, was den Anwendungsbereich behindert.
2.2 mit UV-Tinten bedruckte Druckpaare.
UV-Tinten sind auch in der Druckindustrie weit verbreitet. Der UV-Gehalt dieser Tinte ist reich und die von verschiedenen Lichtquellen gemessenen Ergebnisse variieren stark. Wie man die Messung solcher Farben standardisiert, ist international nicht gut. Das Problem bei der Methode ist, dass es keine ideale Lichtquelle gibt. CIE empfiehlt D65 als Kalibrierung für UV-Tintendrucke, da der UV-Anteil der Quelle reich ist. Da jedoch die spektrale Energiekurve der Lichtquelle sehr kompliziert ist, ist es schwierig, künstliche Simulationen zu verwenden.
2.3 Für Drucke, die mit Partikeln gedruckt werden.
Partikelfarben sind auch in der Verpackungs- und Druckindustrie weit verbreitet. Das größte Merkmal solcher Ausdrucke ist, dass sie unterschiedliche Farben erhalten, wenn Sie die Muster aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten. Natürlich ist es nicht objektiv, solche Proben mit aktuellen Farbmessgeräten zu kalibrieren (die nur aus einer Richtung gemessen werden können). Die beste Lösung ist, einen Lichtempfänger in alle Richtungen des Farbmessgeräts zu installieren, um alle Farben aus allen Richtungen zu kalibrieren. Solche Instrumente müssen sehr groß gemacht werden und der Preis muss besonders teuer sein.
2.4 drucke für transparente medien.
Wenn Licht auf solche Ausdrucke angewendet wird, tritt ein sogenannter Kantenverlust aufgrund der Lichtübertragung und der Wirkung der Reflexion auf. Zu diesem Zeitpunkt erfordert eine ordnungsgemäße Messung solcher Proben ein spezielles Beleuchtungs- und Empfangssystem, dh der Beleuchtungsbereich muss viel größer als der Empfangsbereich sein, die vorhandenen Farbmessgeräte sind jedoch nicht mit solchen optischen Systemen ausgestattet.
2.5 in anderen Aspekten der Mängel.
Farbe ist ein wichtiger Faktor bei der Beurteilung der Druckqualität, aber nicht der einzige Faktor. Bei der objektiven Bewertung von Ausdrucken ist eine umfassende Bewertung des Farbensinns, der Berührung mit der Hand, der Textur und der Einheitlichkeit der Farbtiefe erforderlich. Derzeit gibt es jedoch kein solches intelligentes Farbmessgerät.
3. Vergleich mit Dichtemessgeräten
In letzter Zeit glauben einige inländische Gelehrte, dass das Dichtemessgerät vollständig durch Farbinstrumente ersetzt werden kann, was die unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Instrumententypen tatsächlich verwirrt. Auf dem Densitometer werden auch drei Farbfilter verwendet, um die Werte der gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Tinten zu messen. Dieser Wert hat jedoch eine völlig andere Bedeutung als der mit dem Colorimeter angegebene Wert. Die Dichte reflektiert direkt die von der Drucksache und dem Film reflektierte Lichtmenge. Daher kann der Wert direkt die Farbtiefe, die Dicke der Tinte usw. beurteilen, was den Produktionsleiter dazu anleitet, das Netz korrekt zu screenen, die Tintenmenge und die Belichtungsmenge zu bestimmen. Farbbalance usw. sind von entscheidender Bedeutung. Im Gegenteil, ein Farbmessgerät kann dies nicht. Man kann daher sagen, dass das Farbmessgerät und das Dichtemessgerät in zwei verschiedenen Stufen der Druckproduktion eine wichtige Rolle spielen und sich nicht gegenseitig ersetzen können. Das heißt, die Rolle des Dichtemessers durchläuft den eigentlichen Produktionsprozess, und das Farbmessgerät spielt eine wichtige Rolle bei der Verwaltung des Druckerzeugnisses.
Durch die obige Diskussion kann festgestellt werden, dass, obwohl Farbmessgeräte in großem Umfang verwendet und schnell entwickelt wurden, immer noch viele Mängel vorhanden sind. Wenn diese Mängel vollständig beseitigt werden können, hat ihre Anwendung im Druckbereich einen großen Sprung. Die Zukunft ist grenzenlos.