一、反射密度計測量原理
反射密度計是利用紅、綠、藍濾色片獲得三色光,通過測量油墨對三色光的反射,得到青、品紅、黃三分解色的色密度。色密度度量的是油墨對某種色光的物理吸收特性,反映了某種油墨飽和度的相對值,在實際應用中,按照測量目的異同,采用標準寬帶或窄帶濾色片測量不同光譜范圍的密度,因此,反射密度計的測量被分為窄帶測量、寬帶測量,這是印刷工業中常采用的兩種密度測量方式。
因為寬帶濾色片光譜曲線較寬,紅、綠、藍三波段相互交叉,造成單色濾色片中有部分其它三色光通過,而窄帶濾色片對光譜的選擇性較強,所以,窄帶測量的密度值較寬帶測量值要高。
油墨對吸收后剩余補色光的反射率,Sik(λ)為照射光源的光譜能量分布,rik(λ)為光電探測器的光譜靈敏度,τ(λ)為濾色片的光譜透射率,P(λ)為油墨對各波長的光譜反射率。下腳標代表不同波段范圍,分別對應三個不同波段范圍的紅、綠、藍光,對應青、品紅、黃三油墨密度,上腳標k對應相同波段范圍內不同的光譜能量分布形式,對應不同響應方式測得的密度。
二、彩色密度計的響應方式
所有的密度計都使用對數關系來確定密度,如果各自的測量系統中的響應方式(如濾色片、光電探測器或是密度計中內建的對數關系)不同的話,其所得到的密度讀數也各不相同。為此測量時有必要進行密度計響應方式的統一,響應方式的規定是按滿足標準響應定義來設計、測量和校準的結果,是為所有密度計提供一致的密度。
1.常用響應方式
在彩色密度測量中,密度計顯示的測量值取決于密度計中使用的光源光譜能量分布Sik (λ),探測器的光譜靈敏度rik(λ)和濾色片的光譜透射率τ(λ)三者的光譜乘積,此為密度計測量的響應函數,用符號∏表示:
如果對測量的響應函數不作嚴格規定,這種用紅、綠、藍光束所測定出的密度只是一個具體密度計所特有的,對于同一色樣,它所提供的讀數不能直接和另一部密度計所測的讀數作比較。為了進行國際、廠際間的交流和標準化,必須對這類密度計作適當限制,并盡可能統一起來,因此,國際標準化組織(ISO)和美國國家標準學會(ANSI)對三濾色片密度做了響應方式的規定,如X-Rite 500系列密度計中的T,G,E,I等響應方式。
國際標準化組織ISO規定:如果密度計整個測量系統響應函數的對數值lg∏達到某響應規定的數值,由密度計測得的數據即為該響應密度。滿足T響應函數規定的密度計,測得的數據即為T響應密度。
我國印刷行業中采用的紅、綠、藍光在其波段范圍內的能量分布要求,對應的響應方式為T響應方式,在T響應方式中,光電探測器的光譜靈敏度rik(λ)不受CIE光譜三刺激值的限制,不包含人眼顏色視覺生理因素和心理因素的轉換值。由于標準T響應方式中響應函數是標準量,而未知量只有油墨對各波長的光譜反射率ρ(λ),因此,具有相同反射率的色樣,用不同型號密度計所測得的標準T響應密度應是相等的,保證了密度測量的一致性。
三、實驗結果及分析
儀器:X-Rite 518配偏振片(測量響應方式T,G,E,I)。
光源:標準光源A,色溫2856K;光譜范圍:400nm-700nm。測量孔徑:3.4mm。測量幾何條件:45°/0°(ANSI & ISO 標準); 光譜傳感器:DRS技術,24 點引擎,31 點報告。
樣張:印刷測控條C、M、Y實地色塊。
將經過全面校準的X-Rite 518設置為不同的響應方式,分別對實地色塊進行密度測量。
色彩作為顏色視覺,是一種寬帶感覺現象,因此在用于灰平衡,顏色校正測量時,應選用以T響應方式為代表的寬帶密度計,而在測量油墨厚度、疊印率和網點面積率時則用窄帶密度計,以提高精確度。
四、結語
為了實現圖像復制的標準化,密度計在經過全面校準后,必須對響應方式進行正確選擇,只有這樣,才能實現測量數據的一致性,這是進行標準數據交流的前提,也是實現圖像復制技術標準化的關鍵所在。
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