Dichte- und kolorimetrische Messung in Druckanwendungen
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Im modernen Druckwesen wird die Messung der Farbdichte und der Farbart häufig bei der Plattenherstellung, beim Proofing, beim Drucken und beim Streben nach Farbgenauigkeit und Beschreibungsfähigkeit verwendet. Was ist also Dichte? Was ist farbe Welche Rolle spielt Dichte beim Drucken? Was ist die Rolle der Farbart? Was sind ihre Messgeräte? Was ist der Unterschied zwischen den jeweiligen Anwendungsgebieten? Was sind die Mängel? Diese Probleme haben viele von uns geplagt, einschließlich der Tatsache, dass wir oft viele Probleme wie diese im Siegerforum sehen. Mit den obigen Fragen beginnen wir die Diskussion dieses Artikels. Ich glaube, dass die Leser ein umfassenderes Verständnis zwischen Chromatizitäts- und Dichtemessungen haben werden.
Dichte und Farbart
Die sogenannte Dichte ist der Logarithmus des reziproken Reflexions- oder Transmissionsgrads, gemessen an einem reflektierenden oder transmissiven Manuskript (zur Diskussion wird nur der Fall eines reflektierenden Manuskripts behandelt). Es klingt, als sei dieses Konzept sehr abstrakt, es ist Reflexionsvermögen, es ist wechselseitig und es ist logarithmisch, aber mit etwas Sorgfalt werden wir feststellen, dass die direkteste Quelle gemessener Dichtewerte durch Messung des Reflexionsvermögens berechnet wird. im Besitz. Der Reflexionsgrad ist auch der einzige Faktor, der den Dichtewert beeinflussen kann. Je stärker die Fähigkeit des Objekts ist, Licht zu absorbieren, desto niedriger ist das Reflexionsvermögen des Objekts und desto höher ist das Reflexionsvermögen des Objekts. Die Beziehung zwischen den dreien ist sicher.
Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, was eine farbmetrische Messung ist.
Die Chromatizität ist, wie der Name schon sagt, ein Maß für die Farbe. Diese Maßnahme ist eine "objektive" Beschreibung der Farbe. Der Grund, warum es objektiv zitiert wird, liegt darin, dass es auf der visuellen Physiologie des menschlichen Auges basiert. Es ist jedoch die durchschnittliche visuelle Wahrnehmung von Farbe für die meisten Menschen. Diese Metrik kann in Form eines Wertes ausgedrückt werden. Es gibt drei häufig verwendete metrische Formen der Norm: CIEXYZ, CIELAB, CIELUV. Dies ist ein bisschen wie die Längengewichtung der verschiedenen Einheiten, die wir verwenden (z. B. die Beziehung zwischen Zoll und Zentimeter), mit der Ausnahme, dass zwischen ihnen keine absolute Konvertierungsbeziehung besteht.
Aus der obigen Diskussion wissen wir, was Dichte ist und welche Farbart ist (zumindest sollte es einen groben Eindruck geben), dann werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Messinstrumente, die zum Messen von Dichte und Farbart verwendet werden.
Dichte- und kolorimetrische Messwerkzeuge
Es ist offensichtlich, dass das Densitometer zur Messung der Dichte verwendet wird. Es gibt zwei Haupttypen von Messwerten für Drucksachen, die ein Densitometer verwenden, eine ist die spektrale Schmalband-Farbdichte und die andere ist die spektrale Breitbandfarbdichte. Das Schmalband und das Breitband des Spektrums werden hauptsächlich durch verschiedene Filter realisiert. Das Dichtemessgerät, das ein Breitbandfilter verwendet, ist natürlich die spektrale Breitbanddichte, und das schmale Band ist das Gegenteil. Das Densitometer, das wir verwenden, variiert je nach Situation. Zum Beispiel erhöhen Schmalbandmessungen die Empfindlichkeit gegenüber kleinen Dichteänderungen, und sie ähneln weniger der menschlichen visuellen Reaktion als Breitbandfiltermessungen. Die Schmalbanddichtemessung wird hauptsächlich zur Messung von Punktzuwachs, Überdruck, Farbschichtdicke und Tintenstärke verwendet. Die Breitbandfilterdichtemessung hängt nicht vom absoluten Wert der Spektralverteilung ab, sondern von der relativen spektralen Strahlungsverteilung, die sich immer auf die relative Spektraldichte des für die Dichtemessung verwendeten Sensors und die spektrale Durchlässigkeit des Filters bezieht. . Breitbandmessungen werden hauptsächlich zur Bewertung von Farbton, Graustufen, Transparenz und Farbkorrektur verwendet.
Lassen Sie uns nun das Problem von Breitband und Schmalband beiseite legen und im Allgemeinen über das Problem des Dichtemessers sprechen. Bei der Messung von gedruckten Proofs verwendet das Dichtemessgerät drei verschiedene Farbfilter. Der häufigste ist der Komplementärfarbfilter, bei dem Tinte (normalerweise Standardfarbtinte) verwendet wird, z. B. der Filter für die Gelbmessung. Blau (& lgr; = 430 nm) wurde verwendet, grüne Farbe wurde für Magenta (& lgr; = 530 nm) gemessen und Rot (& lgr; = 620 nm) wurde für eine grundlegende Cyanmessung verwendet. Solche Messungen sind eindeutig auf die Tinte gerichtet, nicht auf das menschliche Auge. Diese Messung kann nur die relative Menge bestimmter Tinte auf dem gedruckten und gedruckten Druck angeben, dh ob eine bestimmte Tintenmenge am Messort ausreichend ist und ob die gewünschte Dichte erreicht wird. Gleichzeitig kann ein bestimmter Farbkontrastbereich erzeugt werden, und dieser Kontrast hat wenig mit dem Sehen des menschlichen Auges zu tun.
Auf diese Weise haben wir festgestellt, dass die Fähigkeit des Dichtemessers, Farbton zu messen und anzuzeigen, begrenzt ist. Das Dichtemessgerät ist kein Kolorimeter. Obwohl die Messwerte der drei gleichzeitig verwendeten Farbfilter verwendet werden können, kann der Farbton angezeigt werden. Diese Farbtonanzeige ist jedoch ziemlich ungenau und kann den Anforderungen der Druckfarbmessung nicht gerecht werden. Für mehr Anforderungen (z. B. Analyse des Papierweißwerts, Analyse der Farbe des Originals usw.) hat die Messung der Farbart begonnen, mehr Aufmerksamkeit zu erhalten.
Es gibt zwei Hauptarten der Farbartmessung. Die erste Methode ist die Verwendung des photoelektrischen Kolorimeters zum Messen der Farbe. Das photoelektrische Kolorimeter ist dem Dichtemessgerät im Prinzip sehr ähnlich, und Aussehen, Funktionsweise und sogar der Kaufpreis liegen ziemlich nahe. Das photoelektrische Kolorimeter zeigt direkt die Tristimuluswerte x- (λ), y- (λ), z- (λ) an und konvertiert die meisten Tristimuluswerte auch in Farbraumskalen, die beispielsweise in CIELAB-Skalen konvertiert sind, jedoch die meisten Nur eine oder zwei Beleuchtungsarten, daher zeigt die mit dem Colorimeter gemessene Farbe nicht immer eine visuelle Farbe. Darüber hinaus ist CIELAB kein ideales Farbsystem für das Drucken, da es die Farbe nicht wie CIELUV berechnen kann. Sättigung. Photoelektrische Kolorimeter sind für die Bestimmung der chromatischen Aberration ausreichend und können daher in der Druckerei zur Messung des Farbdifferenzvergleichs verwendet werden. Viele hochauflösende photoelektrische Kolorimeter sind auch genau genug, um die absolute Farbe und den relativen Farbunterschied zu messen. Im Allgemeinen ziehen die Menschen jedoch vor, ein Spektrophotometer zu verwenden, um die obigen Aufgaben auszuführen.
Ein Kolorimeter kann als Reflektometer oder Densitometer ohne logarithmischen Wandler, jedoch mit speziellen Farbfiltern, verstanden werden. Natürlich können Sie damit kolorimetrische Messungen durchführen. Der Zweck des zusätzlichen Satzes von Farbfiltern besteht darin, die einzelnen Wellenlängen des Spektrums in jedem Kanal des Kolorimeters basierend auf den CIE-Spektral-Tristimuluswerten zu gewichten. Ein Colorimeter unterscheidet sich jedoch von einem Densitometer. Es ist eher ein Problem des Reflexionsvermögens als ein Problem des Logarithmus, jedoch wird das Reflexionsvermögen leicht in Dichte umgewandelt und umgekehrt. Es wird angenommen, dass die Spektralkomponenten des Kolorimeters eine gute lineare Beziehung zur visuellen Empfindlichkeit des Menschen haben. Tatsächlich ist dies jedoch unmöglich (mit dem Luther-Problem * Problem), so dass das photoelektrische Kolorimeter grundsätzlich Fehler aufweist.
Die zweite Methode ist eine Methode zur Farbmessung mit einem Spektralphotometer. Ebenso wie das Drei-Farben-Filter-Fotoelektrofarbmessgerät als besonderes Reflexionsmessgerät angesehen werden kann, kann das Spektrophotometer auch so gesehen werden. Im Gegensatz zum Fotolektrometer misst das Spektralphotometer das gesamte Objekt. Sichtbare Reflexionsspektren, Spektrophotometer werden Punkt für Punkt im sichtbaren Spektralbereich gemessen, dh an einigen diskreten Punkten, die typischerweise alle 10 oder 20 nm einen Punkt messen und 16 bis 31 Punkte im Bereich von 400 bis 700 nm messen. Einige Spektrophotometer messen das Spektrum kontinuierlich, während das Drei-Farben-Filterphotometer nur drei Punkte misst, so dass das Spektrophotometer zumindest für 16 Punkte viel mehr Informationen liefern kann. .
Spektrophotometer messen Farbe als ein physikalisches Phänomen, das nicht von Beobachtern dominiert wird. Um den Tristimuluswert zu erhalten, kann er das Reflexionsspektrum integrieren und die Farbe als visuelle Antwort erklären. Es ist das flexibelste Farbmessgerät.
Einige Phänomene im Druckprozess, wie z. B. Papierpunktbedeckung, Tintenintensität usw., sind im Wesentlichen physikalische Phänomene, die in einem schmalen Band auftreten, und es ist natürlich besser, Schmalbandmessungen zur Bewertung zu verwenden. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Messungen der engen Dichte nicht zum Messen der visuellen Farbe verwendet werden können, aber spektrophotometrische Messungen können dieses Problem lösen. Da es sich bei den Messungen um schmalbandige Messungen handelt, genügt es, das Spektrum abzutasten, so dass Farbmessungen durchgeführt werden können, die mit der Sicht übereinstimmen. Um die erwartete Art der Messung (Schmalband oder Breitband) durchzuführen, kann ein Berechnungsprogramm für das Spektrophotometer vorprogrammiert werden. Viele neue Spektrophotometer enthalten einen Computer, der standardmäßige Druckkopienqualitätskontrolle und Schmalbandmessungen gemäß dem Programm durchführt, aber er ist wesentlich teurer als ein Densitometer.
Es ist bekannt, dass die grundlegendste Methode zur Messung der Farbe die subjektive visuelle Methode ist. Mit dieser Methode wird die unbekannte Farbe entsprechend der Farbe im Chromatogramm visuell angepasst. Die mit dem Spektrophotometer gemessenen Farbdaten sind feiner als die Auflösung des menschlichen Auges. Dies ist nützlich zur Analyse der Konzentration des Pigments. Es muss nur auf einigen Formeln basieren. Durch Berechnungen kann die Menge der Rohstoffe analysiert und kontrolliert werden.
Entsprechend dem gemessenen Wert des Spektrophotometers können der Dichtewert und der Chromatizitätswert berechnet werden (die umgekehrte Berechnung ist jedoch falsch). das Metamerismusphänomen kann analysiert werden; das neue spektrophotometer kann die spektrophotometrischen daten auch direkt in andere farben umwandeln. Die Parameter des Systems sind die gleichen wie das Colorimeter.
Dichtemessung und colorimetrische Messung in Druckanwendungen:
Erstens scheint der Drucker, um einen konsistenten und konsistenten Farbton der Drucksache zu erzeugen, die Änderung der Druckparameter durch Anpassen der Tinte zu kompensieren. Wenn sich die Punktzunahme während des Druckvorgangs ändert, ändert sich die Überdruckfarbe erheblich. Der Maschinenbediener wird die Übereinstimmung zwischen dem Druck und dem Standardproof beibehalten oder rekonstruieren, indem er die Tintenmenge anpasst. Die auf das bedruckte Blatt gedruckte Tintenmenge beeinflusst den Betrag der Punktverstärkung, und umgekehrt kann die Punktverstärkung auch durch Ändern der Dichte des Festkörpers gesteuert werden.
Automatische Anpassung für eine bessere Prozesskontrolle. Die Presse wird durch die gelieferte Tintenmenge gesteuert. Basierend auf dieser Prämisse wird der erwartete Maschenwert quantifiziert (im Bild sieht der Betrachter den Farbton und die Farbsättigung) und die Maschendichte wird gemessen (anstelle der Festkörperdichte). Es ist möglich. Durch die Farbsynthese sieht der Betrachter das rote, grüne und blauviolette Licht, das vom Druck reflektiert wird und das Auge erreicht, um eine umfassende Farbsicht zu erzielen. Das Ändern der Punktzunahme und des Überdruckens von Tinte hat einen erheblichen Einfluss auf die Druckfarbe. Die Menge an rotem, grünem und blauem violettem Licht, die die Druckfarbe bildet, kann auf dem Bildschirm angezeigt und mit dem Standarddruckmuster verglichen werden, wodurch die Druckfarbe gesteuert werden kann. Konsistenz.
Das Densitometer kann das Reflexionsvermögen von rotem, grünem und blauviolettem Licht auf einer gegebenen Oberfläche effektiv messen. Daher kann ein neues Densitometer verwendet werden, um die angegebene Maschenoberfläche auf dem Farbproof oder auf dem Standardblatt zu messen, und der gemessene Wert wird als Steuerwert oder Zielwert beim Drucken auf der Oberfläche verwendet. Wenn die Drucksache die Druckmaschine durchläuft, wird der entsprechende Teil auf dem Druckbogen gemessen und der gemessene Wert mit dem Zielwert verglichen, so dass die automatische Steuerung der Drucksachenqualität realisiert werden kann.
Das Densitometer misst die Dichte auf dem Produktionsblatt nach dem Nullstellen auf dem Standardblatt und vergleicht sie mit der Dichtemessung im gleichen Abschnitt des Standardblattes. Der gemessene Wert kann anzeigen, ob der Inhalt von Gelb, Magenta und Cyan gleich ist. Wenn der Wert des Produktionsblattes von Null abweicht, bedeutet dies, dass das Druckbild nicht mehr mit dem Standardblatt übereinstimmt und möglicherweise korrigiert werden muss. Die drei Dichtewerte zeigen die notwendigen Korrekturen an. Die Densitometerablesung zeigt keine Änderung der Druckbedingungen an, sondern eher eine Änderung der Dicke der Farbschicht. Durch die Kompensation von Änderungen der Druckbedingungen wird die Messoberfläche wieder ins Gleichgewicht der Farben Rot, Grün und Blau-Violett gebracht.
Das Produktionsblatt hat möglicherweise den richtigen Farbton ohne die richtige Sättigung. In diesem Fall sind alle drei Dichtewerte falsch. Die erforderlichen Korrekturen können basierend auf der Größe und dem Gleichgewicht der Messwerte angegeben werden. Die Beibehaltung der Farbbalance ist wichtiger als die Aufrechterhaltung der richtigen Farbsättigung.
Was zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt ist, ist die korrekte Menge akzeptabler Farbton- und Farbsättigungsänderungen. Wenn diese Größen bestimmt werden, kann der Algorithmus bestimmt, programmiert und dem System hinzugefügt werden. Die Erfahrung der Vergangenheit hat gezeigt, dass es präziser ist, wenn das Densitometer auf dem Papier auf Null gestellt wird, ohne dass auf der Vorprobe Null gestellt wird. Diese Notwendigkeit wird experimentell ermittelt.
Die Testobjekte für die meisten Farbsteuerungssysteme sind gleich und die Elemente werden aus verschiedenen Gründen in verschiedenen Formen kombiniert. Testobjekte, die enthalten sein können, sind Feld-, Überdruck-, Überdruck-Punktblöcke, Drei-Farben-Graubalance-Punktblöcke, Punktzuwachs, Geisterbilder, Schlupf oder Plattenbelichtung.
Zweitens ist beim Mehrfarbendruck die Dichtemessung nachteilig. Es passt nicht zur Farbwahrnehmung des menschlichen Auges, und Menschen können die Dichtemessungssprache nicht verwenden, um Farbinformationen klar und effektiv mit Kunden auszutauschen. Ein solcher Informationsaustausch wird jedoch derzeit immer wichtiger. Die Spezifikationen des Produkts müssen anhand der Methode erläutert werden, die der Kunde verstehen kann. Die Farbmessung ist zu einem unverzichtbaren Forschungsobjekt für den Drucker geworden. Nur die Farbmessung kann ausdrücken, welche Farbe das Auge sieht und welcher Farbunterschied akzeptabel ist.
Das international anerkannte Farbklassifizierungssystem ist der CIE-Farbraum, der 1931 von CIE entwickelt wurde. Das CIE-Standardfarbendiagramm umfasst alle Farbtöne, und die Sättigung der Farbe nimmt von innen nach außen allmählich zu.
Die CIE-Koordinaten können durch mathematische Transformation in einen dreidimensionalen CIELAB- und CIELUV-Farbraum umgewandelt werden. Diese beiden Farbräume kombinieren die Präzision mathematischer Methoden mit den Vorteilen der visuellen Farbäquidistantenverteilung. Diese Systeme wurden im Heidelberger CPC-Farbsteuerungssystem verwendet und haben im Wesentlichen drei Vorteile:
Erstens ist es ausreichend, eine objektive Übereinstimmung zwischen der kopierten Farbe und der Musterfarbe zu erreichen, unabhängig von Änderungen der Lichtbedingungen und der subjektiven Wahrnehmung von Farbe;
Zweitens sind diese Systeme in jedem beliebigen Farbanpassungsverfahren in der Industrie ohne Einschränkungen anwendbar;
Drittens sind sie ausgezeichnete Werkzeuge für Drucker, um die Druckqualität sicherzustellen.
Das Beobachten von Farbe ist eine Sache, das Drucken dieser Farbe ist eine andere Sache. Die Wahl der Farbe ist ein subjektives Verhalten, und die Bestimmung der Toleranzen für die zu kopierenden Farben erfordert objektive Kriterien. Wie sollte der Drucker mit Kunden Ideen über Farbprobleme austauschen und gleichzeitig die Farben, die er sieht, korrekt beschreiben? In der Druckprozesssteuerung wird häufig die Sprache für die Dichtemessung verwendet, die beim Drucken immer noch auf Standardtinten beschränkt ist und nicht als oberflächlich betrachtet wird. Tatsächlich hat die Tintendichtemessung einen Nachteil: Sie ist nicht das Ergebnis der Farbbewertung wie beim menschlichen Auge, sondern nur die Dicke der Farbschicht. Für einen objektiven visuellen Farbabgleich ist eine spektroskopische Farbmessung Voraussetzung. So wie Fingerabdrücke ein einzigartiges Merkmal einer Person sind, werden die Eigenschaften jeder Farbe durch ihre Wellenlängenposition bestimmt. Durch die Farbartmessung kann die spektrale Wellenlänge in einen bestimmten Punkt im CIELAB-Farbraum umgewandelt und die Farbe objektiv verglichen werden.
In diesem System wird die chromatische Aberration als Differenz der Farbposition ausgedrückt, ausgedrückt durch ΔE, und wenn bei der subjektiven Bewertung eine große chromatische Aberration vorliegt, ist der ΔE-Wert ungeachtet dessen ebenfalls groß (dh die Positionsabweichung ist ebenfalls groß) von dessen Farbe.
Die Übertragung von Farbtonwerten von der Vorlage auf die Drucksache erfordert weitreichende Erfahrung und Vertrautheit mit den verschiedenen Prozessen, so dass die Prozesse der Farbtrennung, des Siebens, des Proofings und des Druckens genau aufeinander abgestimmt sein müssen. Aufgrund der Notwendigkeit, das RGB-System in der Druckvorstufe auf das CMYK-System des Offset-Prozesses umzustellen, treten jedoch einige besondere Schwierigkeiten auf. Wenn die kolorimetrische Messung in den Druckprozess eingeführt wird, kann die Farbe direkt in der Druckerei bestimmt werden, und jedes reflektierte Bild, z. B. ein fotografisches Original, eine Vorprobe und eine auf der Druckmaschine entnommene Probe, kann gemessen werden (solange diese gemessen werden). Chromatizitätswerte sind vergleichbar). Auf diese Weise kann das Farbsteuerungs- und Einstellungssystem der Druckmaschine für eine schnelle Einstellung verwendet werden, wobei die Farbschwankungen beim Drucken innerhalb des Toleranzbereichs gehalten werden.
In der Druckindustrie sind kolorimetrische Messungen nützlich, um die Farbverarbeitung und das Produkt- und Instrumentendesign zu verstehen, und kolorimetrische Messungen haben einige deutliche Vorteile.
Derzeit werden in der Druckindustrie farbmetrische Messungen hauptsächlich wie folgt durchgeführt:
1 Die Qualitätskontrolle von Rohstoffen, insbesondere der Farb- und Papierkontrolle, ist in einigen Druckereien zur Routine geworden. Spektrophotometrische Daten sind für die Messung des Weißgrades von Papier von Nutzen.
2 genaue Spezifikationen für Tinten- und Papierstandards zu entwickeln;
3 Analytische Messung der Graubalance, beste Tonwiedergabe und Farbkorrektur für verschiedene Tinten, Papiere und Druckbedingungen;
4 Analysieren der Farbe des Proofproofs und des Abgleichs des Druckpapiers und Analysieren der Chromatizitätseigenschaften des im Vorprobenentnahmeverfahren verwendeten Pigments;
5 Analysieren des Unterschieds zwischen dem Farbbereich eines Satzes von Tintenwiedergabe und dem Farbbereich jedes Satzes von Tinten;
6 Analysieren der Beziehung zwischen dem Original und dem kopierten Bild;
7 Nehmen Sie Chroma-Messspezifikationen an, um den Grad der standardisierten Produktion zu verbessern, um Material zu sparen, Fehler zu reduzieren und die Produktqualität zu verbessern.
8 Qualitätskontrolle der gedruckten Farben;
9 Analyse der Zusammensetzung des Pigments, die zur Schmuckfarbe passt;
10 Genaue Farbkorrektur am Farbauszugsgerät zur Steuerung der Farbwiedergabe in der Druckmaschine.
Schlüsselwörter: Farbart, Dichte, Dichtemessgerät, Kolorimeter, Spektrophotometer
* Lutherzustand: Die visuelle Dichte sollte mit einem visuellen Filter gemessen werden. Die spektrale Durchlässigkeit τ (λ) des Filters und die relative spektrale Empfindlichkeit S (λ) des Sensors müssen kombiniert werden, um die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges V (λ) zu simulieren. ), das heißt die folgende Formel erfüllen: τ (λ) ≈V (λ) / S (λ)