基于密度的印刷質(zhì)量控制

1、彩色密度測量技術(shù)密度計的定標密度測量在質(zhì)量檢測中的應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 印刷密度印刷密度一、光學密度一、光學密度1、反射密度（reflection density）rd0lglg10r入射光通量反射光通量反射率td0lglg10t2、透射密度（transmission density）入射光通量透射光通量透射率二、印刷油墨彩色密度二、印刷油墨彩色密度用y、m、c各自的補色濾色片測得的密度。y:m:c:dyb dyr dygdmg dmr dmbdcr dcg dcb第二節(jié)第二節(jié) 彩色密度測量技彩色密度測量技術(shù)術(shù)一、彩色密度測量技術(shù)的類型一、彩色密度測量技術(shù)的類型1、窄頻帶測量、窄頻帶測量2、寬頻帶

2、測量、寬頻帶測量3、視覺密度測量（也稱亮度密度測量）、視覺密度測量（也稱亮度密度測量）1、窄頻帶測量、窄頻帶測量（1）光譜窄帶色密度（narrowband density） 是指在波長為 范圍內(nèi)用窄帶濾光片測得的光譜色密度 。)(d)(1lg)(d)(是對波長為 的單色光線來說的反射率。（2）窄帶濾色片的特點：）窄帶濾色片的特點：透過的光譜區(qū)域較窄，有較強的選擇吸收光譜的功能；透過的光譜區(qū)域較窄，有較強的選擇吸收光譜的功能；濾色片的顏色深，密度高；濾色片的顏色深，密度高；對于密度的微小變化非常敏感，但損失了更多的色彩信息，對于密度的微小變化非常敏感，但損失了更多的色彩信息， 測得的色彩更不像眼

3、睛看到的色彩。測得的色彩更不像眼睛看到的色彩。（3）窄頻帶測量的特點）窄頻帶測量的特點窄帶測量對密度的微小變化增加了敏感性窄帶測量對密度的微小變化增加了敏感性有利于階調(diào)有利于階調(diào)復制效果的評價。即可以提高測量的靈敏度。復制效果的評價。即可以提高測量的靈敏度。與寬頻帶測量相比較，其密度值要高，尤其是黃墨測量的密與寬頻帶測量相比較，其密度值要高，尤其是黃墨測量的密度值要高度值要高40%50%，故墨層厚度的細微變化也將被放大了，故墨層厚度的細微變化也將被放大了40%50%有利于人們及時發(fā)現(xiàn)并糾正這種變化。有利于人們及時發(fā)現(xiàn)并糾正這種變化。（4）窄頻帶測量的用途：）窄頻帶測量的用途： 測量網(wǎng)點增大測量

4、網(wǎng)點增大 疊印疊印 墨層厚度墨層厚度 油墨強度（色效率）油墨強度（色效率）2、寬頻帶測量、寬頻帶測量（1）寬帶濾光色密度（wide band density） 采用標準寬帶彩色濾色片測量得到的密度。每個濾光片測得的色密度公式如下：lklkfdssdssd)()()()()()()()()(lg)()(s)(s)(kl、為有效波長范圍，一般為370nm780nm;物體的光譜反射率；傳感器相對光譜靈敏度；光源的相對能量分布；濾光片的光譜透射率（2）寬帶濾色片的特點）寬帶濾色片的特點透過的光譜區(qū)域較寬；透過的光譜區(qū)域較寬；濾色片顏色較淺，密度低；濾色片顏色較淺，密度低；透過的光譜成分多，但不該透過的

5、光譜成分也多。透過的光譜成分多，但不該透過的光譜成分也多。（3）寬頻帶測量的特點：）寬頻帶測量的特點：能在較寬的光譜區(qū)域內(nèi)測量能在較寬的光譜區(qū)域內(nèi)測量應(yīng)用廣泛；應(yīng)用廣泛；密度低密度低（4）寬帶測量的用途：）寬帶測量的用途：評價色差評價色差透明度透明度油墨的灰度油墨的灰度校色校色3、視覺密度測量（也稱亮度密度測量）、視覺密度測量（也稱亮度密度測量）（1）視覺密度指在非彩色試樣上測得的密度（指在非彩色試樣上測得的密度（ ）。）。vdlklkvdvsdvsd)()()()()()()(lg)(v人眼的光譜光視效率（人眼對等能量的不同波長的光有不同程度的心理明暗感覺）；)(s傳感器的相對光譜靈敏度（2

6、）視覺濾光片的特點）視覺濾光片的特點使密度計得以模擬人眼的光譜光視效率使密度計得以模擬人眼的光譜光視效率即抑制傳感器對即抑制傳感器對藍紫光及綠光與人眼靈敏度不一致的現(xiàn)象。藍紫光及綠光與人眼靈敏度不一致的現(xiàn)象。顏色稍黃顏色稍黃（3）視覺密度測量的特點：）視覺密度測量的特點： 滿足盧瑟條件：)()()(sv即必須用濾光片的光譜透射率 和傳感器的相對光譜靈敏度 組合起來去摸擬人眼的光譜靈敏度 。)()(s)(v（4）視覺密度測量的用途：）視覺密度測量的用途：用于對直接觀察或通過投影觀察影像的黑度的測量。用于對直接觀察或通過投影觀察影像的黑度的測量。第三節(jié)第三節(jié) 密度計（密度計（density met

7、er）一、密度計的分類一、密度計的分類1、透射密度計、透射密度計用于測量通過透明膠片的光量，從而測量出 透射密度。原理圖：（膠片）（接收器傳感器）特點：光源與接收器在被測樣品的兩側(cè)。3測量黑白片的透射密度計測量彩色片的透射密度計種類：x-rite愛色麗愛色麗361t型臺式透射密度儀型臺式透射密度儀 （第12周）2 2、反射密度、反射密度計計測黑白印刷品的反射密度計測彩色印刷品的反射密度計用于測量從印刷品反射的光量，從而測出反射密度。 接受器（傳感器）印刷品2原理圖：特點：光源與接收器在被測樣品的同側(cè)種類x-rite500系列分光反射密度計 （1）密度計型號的第一個英文字母表示密度計特性，如：t

8、代表透射；r代表反射；d（m）代表密度計；o代表網(wǎng)點面積測試儀；tr代表透射、反射兩用；ot代表網(wǎng)點面積透射密度計；td代表透射密度計；rd代表反射密度計； 密度計型號后面的阿拉伯數(shù)字是該密度計的產(chǎn)品序號。 （2）國產(chǎn)密度計的型號有兩種： 第一種為cmf，代表彩色反射密度計； 第二種為cmt，代表透射密度計。例如：t120,tr120200 d118二、密度計的組成二、密度計的組成主要指反射密度計主要指反射密度計1、密度計組成光源透鏡組偏振濾光片彩色濾光片傳感器電子線路顯示器2 2、密度計結(jié)構(gòu)及、密度計結(jié)構(gòu)及測量原理測量原理光源透鏡偏光鏡濾色鏡透鏡偏光鏡接收器電子線路顯示器2印品（光電）453

9、、主要部件、主要部件（1）光源）光源 由于物體表面的顏色與光源的輻射光譜分布有關(guān)，所以在技術(shù)測量中，各表色系統(tǒng)參數(shù)值的計算取決于光源的種類。ciecie標準光源標準光源a a: :鎢絲燈光，色溫為鎢絲燈光，色溫為2856k;2856k;ciecie標準光源標準光源b b: :標準光源標準光源a+ a+ 一組特定的液體濾光器過濾后得到一組特定的液體濾光器過濾后得到的色光，接近色溫為的色光，接近色溫為6744k6744k的北方天空的日光。的北方天空的日光。ciecie標準光源標準光源d50d50: :典型的晝光，色溫為典型的晝光，色溫為5003k5003kciecie標準光源標準光源d65d65:

10、 :典型的晝光（平均日光），色溫為典型的晝光（平均日光），色溫為6504k6504knote：d50d50和和d65d65目前還無法由實物制造出來，因此只能稱之為目前還無法由實物制造出來，因此只能稱之為施照體，而實際使用的人工光源則是施照體，而實際使用的人工光源則是d50d50和和d65d65的模擬體。的模擬體。我國國家標準規(guī)定：我國國家標準規(guī)定：觀察透射樣品所用的人工光源應(yīng)為觀察透射樣品所用的人工光源應(yīng)為d50d50的模擬體；的模擬體；觀察反射樣品所用的人工光源應(yīng)為觀察反射樣品所用的人工光源應(yīng)為d65d65的模擬體；的模擬體；國家標準當時是用的國家標準當時是用的d65d65 光源，色溫是絕域

11、溫度光源，色溫是絕域溫度6500k6500k，kk 就是就是絕對溫度，它和我們的攝氏溫度差了絕對溫度，它和我們的攝氏溫度差了273.12 273.12 度，根據(jù)我們十度，根據(jù)我們十月份收到的信息，新的國際標準現(xiàn)在正在修改當中，它有一個月份收到的信息，新的國際標準現(xiàn)在正在修改當中，它有一個技術(shù)報告，在該技術(shù)報告當中推薦用技術(shù)報告，在該技術(shù)報告當中推薦用d50d50 光源作為新的國際標光源作為新的國際標準，但是原來的準，但是原來的 d65d65 標準還作為參考標準?，F(xiàn)在羅蘭、海德標準還作為參考標準?，F(xiàn)在羅蘭、海德堡已經(jīng)是堡已經(jīng)是d50d50 光源，這個光源的特點是光源，這個光源的特點是d50d50

12、 比比d65d65 要發(fā)暖一些，要發(fā)暖一些，我們的人眼睛在我們的人眼睛在d65d65 也就是偏白點的光源下看彩色的原稿和也就是偏白點的光源下看彩色的原稿和印刷印刷品會感覺到不是太舒服，而品會感覺到不是太舒服，而d50d50 反而舒服一點，色溫我們更傾向反而舒服一點，色溫我們更傾向于于d50d50 光源。這個標準我們還沒改，因為國際標準正式文本還沒光源。這個標準我們還沒改，因為國際標準正式文本還沒過來，現(xiàn)在這兩種光源都可以用，處于一種并存的狀態(tài)。過來，現(xiàn)在這兩種光源都可以用，處于一種并存的狀態(tài)。第二方面：顯色系數(shù)第二方面：顯色系數(shù) 要大于要大于90%90%，相當于自然光條件下和它相比，它的光譜成

13、份相，相當于自然光條件下和它相比，它的光譜成份相似性，那么真正的自然光是指晴天的早晨似性，那么真正的自然光是指晴天的早晨9 9：30113011：0000，下午，下午2 2：003003：3030，不是日光直射的情況下，完全是靠天空反射下來的光，不是日光直射的情況下，完全是靠天空反射下來的光，這種叫自然光，自然光很難去模擬，通過我們對自然光的光譜成份這種叫自然光，自然光很難去模擬，通過我們對自然光的光譜成份進行了采集分析以后，這時我們的標準光源從模擬的自然光條件到進行了采集分析以后，這時我們的標準光源從模擬的自然光條件到底模擬到什么程度，用一個顯色系數(shù)來底模擬到什么程度，用一個顯色系數(shù)來表表示

14、，這個在很多參考書上示，這個在很多參考書上都有，因為我們的普通的日光燈的顯色系數(shù)還是比較高的，一般的都有，因為我們的普通的日光燈的顯色系數(shù)還是比較高的，一般的顯色系數(shù)都能達到顯色系數(shù)都能達到93%93%，好品質(zhì)的日光燈，如，好品質(zhì)的日光燈，如松下松下的，菲利浦的它的，菲利浦的它可以到可以到95%95%以上。以上。 第三方面：照度第三方面：照度 他們現(xiàn)在大量做藝術(shù)品復制，所以他的光源的照度就成為一個他們現(xiàn)在大量做藝術(shù)品復制，所以他的光源的照度就成為一個很重要的條件，雖然我們的標準光源中用的是很重要的條件，雖然我們的標準光源中用的是1000lux1000lux，正負，正負500lux500lux，

15、而美國的這個標準是，而美國的這個標準是15001500，正負，正負500500 的，它的中心值是的，它的中心值是15001500，我們是，我們是10001000，這是當時我們制定標準時考慮到我們國家的能，這是當時我們制定標準時考慮到我們國家的能源比較緊張，所以把標準定低一點。那么源比較緊張，所以把標準定低一點。那么 10001000 是什么概念呢，就是什么概念呢，就是四根是四根36w36w 的菲利浦日光燈，它的色溫比較接近的菲利浦日光燈，它的色溫比較接近d65d65 光源，燈與燈光源，燈與燈的間距是的間距是1010 公分，公分，照明照明的距離是的距離是11 米米22 左右，我們可以用一個左右，

16、我們可以用一個燈燈具具將四根日光將四根日光燈罩燈罩在一起，最好再用一張廢的在一起，最好再用一張廢的psps 版可以反過來做版可以反過來做它的反射燈具。那么在這樣的條件下，我們用照度計去測量大約就它的反射燈具。那么在這樣的條件下，我們用照度計去測量大約就在在1000lux1000lux 左右，照度與光源的距離有直接關(guān)系，越近就照度越大，左右，照度與光源的距離有直接關(guān)系，越近就照度越大，越遠就照度越小，所以照度不僅與燈的發(fā)光功率和發(fā)光系數(shù)有關(guān)，越遠就照度越小，所以照度不僅與燈的發(fā)光功率和發(fā)光系數(shù)有關(guān)，而且與它的距離有直接關(guān)系。而且與它的距離有直接關(guān)系。 （2）偏振濾光片）偏振濾光片 所測定的產(chǎn)品油

17、墨膜層有一個逐漸干燥的過程，測量數(shù)據(jù)會產(chǎn)生隨時間變化的誤差。偏振濾光器可以消除這種誤差。 （3）傳感器（接受器）傳感器（接受器） 利用對380nm720nm范圍內(nèi)的光輻射具有足夠靈敏度的光輻射具有足夠靈敏度的光電傳感元件光電傳感元件作輻射接受器。 密度計采用的光電傳感元件主要有：光電池、光電倍增管、 半導體二級管（4）測量濾光片）測量濾光片y、m、c的補色濾色片： b 、g、 r ；三個濾光片的光譜通帶光譜通帶應(yīng)當與標準ymc油墨的主吸收帶主吸收帶的范圍接近。測量濾光片的最大通頻位置按波長規(guī)定如下：油墨 濾光片 波長y b 430nmm g 530nmc r 620nm三、密度計的標定（校準）

18、三、密度計的標定（校準）1、低端標定（調(diào)零）、低端標定（調(diào)零）（1）原因：）原因：密度計是一種很精密的儀器，只有把它恰當?shù)卦诙税迳希╞aso4標準白板）調(diào)零，使之具有標準的測量基準值，才能得到精確的測量結(jié)果。（2）方法：）方法：選擇一個理想的完全白色的漫反射表面作為定標板標準白板（ baso4 或mgo）用密度計在標準白板上測量，把標準白板所具有的低密度值選定為零值。2、高端標定、高端標定（1）原因：）原因：為了確定密度計輸出值的動態(tài)范圍； 例如：在03.0的范圍內(nèi)確定最高密度值。 反射稿：dmax=3.0 透射稿：dmax=4.0（2）方法：）方法：選定一標準黑板調(diào)節(jié)密度計上的密度值，使它

19、的高密度精確地與標準黑板的密度相等。3、線性標定、線性標定（1）原因：）原因：若密度計的低標度端被重調(diào)低標度端被重調(diào)時，會使密度計的響應(yīng)圖形向上或向下平移，但不會改變其形狀。即密度計響應(yīng)圖線的斜率是不變的。如果密度計的高標度端被重調(diào)高標度端被重調(diào)，那么圖線將繞著零點向上或向下旋轉(zhuǎn)，直線的斜率將會發(fā)生變化，從而使密度計的響應(yīng)發(fā)生變化。所以要在整個動態(tài)范圍內(nèi)進行標定，以保證密度計響應(yīng)曲線的斜率不變。（2）方法：）方法：用視覺濾色片測量標準灰梯尺各級的值標準灰梯尺各級的值；看測量值與標準值的接近程度，使偏差值不得超過正負不得超過正負0.02，或不得偏離或不得偏離45度線正負度線正負0.04；采用同樣

20、的方法，用r、g、b濾光片重復這一檢驗過程。（9）四、密度計的測量標準四、密度計的測量標準ansi（美國標準）/iso標準din標準（德國工業(yè)標準）o五、密度計測量誤差分析五、密度計測量誤差分析六、密度計測量的優(yōu)缺點六、密度計測量的優(yōu)缺點1、優(yōu)點：、優(yōu)點：價格便宜、讀數(shù)迅速2、缺點（與色度測量相比較）、缺點（與色度測量相比較）儀器之間的一致性差是由光源、光電倍增管和濾光片之間 光譜特性上的差異造成的。分析測量能力有限因為密度計不能提供與人眼靈敏度相關(guān) 的心理物理量。精度不高第四節(jié)第四節(jié) 密度測量在質(zhì)量檢測中的應(yīng)用密度測量在質(zhì)量檢測中的應(yīng)用利用黑白透射密度計可以檢測膠片，標準和線性化照排機（即照

21、排機的定標）及掃描儀。通過測量膠片透明區(qū)域的密度dmin，確保膠片透明區(qū)域的灰霧足夠小。 dmin的典型數(shù)值是0.03，對于很多膠片而言，dmin一般不超過0.05。通過測量膠片黑色區(qū)域的密度dmax，確保膠片的曝光和沖洗過程中不出錯。dmax=3.8-4.0dmax并非越大越理想， dmax過高，會造成分辨率下降；dmax太小，容易在印版的空白區(qū)域出現(xiàn)潛像，最終導致廢品。1、根據(jù)實地密度的大小控制輸墨量；2、檢測印刷的波動情況印刷機經(jīng)常發(fā)生變化，可接受的實地密度波動范圍是正負0.05。方法如下：每隔1分鐘抽取10張印刷樣張，用反射密度計測量出同一顏色實地塊的密度，記錄下密度值。以時間作為橫坐

22、標，實地密度作為縱坐標，畫出某一顏色的密度波動圖。該圖一目了然地顯示了印刷機在沒有調(diào)節(jié)的條件下印刷實地密度的波動情況。1、通過對網(wǎng)點面積的測定及與參考值的比較，可以判斷網(wǎng)點增大值；2、通過測量每一個印色在亮調(diào)（25%）、中間調(diào)（50%）、暗調(diào)（75%）處的網(wǎng)點增大值，可以快速地評價印刷顏色的復制效果。3、通過y、m、c三原色的網(wǎng)點增大的測量，可以為灰平衡的控制提供依據(jù)，并保證正確的疊印。 在采用正式印刷所接受的色序如：黑青品紅黃時，可用密度計測定三種油墨疊印值。m/c by/c gy/m r德國印刷研究協(xié)會fogra提出印刷反差反映的內(nèi)容：印刷反差反映的內(nèi)容：印刷反差高，層次對比強；印刷反差低

23、，圖像階調(diào)平淡；印刷反差可作為保持水墨平衡的指標較高的印刷反差要求實地密度大，同時又要保持暗調(diào)清晰不糊。1、常用的評價指標： 色強度、色相誤差、灰度、色效率2、評價的意義可以了解樣張、油墨、印品的顏色在一批印件中是否達到均勻一致的效果。對于印刷復制的可重復性十分重要。測算出來的數(shù)值可以用來指導油墨和呈印材料的采購。兩種原色疊印出來的顏色（r、g、b）的色偏還可用來判斷油墨的疊印是否正確。第五節(jié)第五節(jié) 色密度檢測系統(tǒng)色密度檢測系統(tǒng)1、直接在印刷機上直接在印刷機上對在運動中的卷筒紙或單張紙測量對在運動中的卷筒紙或單張紙測量色密度。色密度。2、 在印刷速度達每秒在印刷速度達每秒15米和彩色控制條高度

24、為米和彩色控制條高度為7毫米毫米時測量色密度。時測量色密度。3、 對一條同時印出的控制條整個印刷寬度上的所有色對一條同時印出的控制條整個印刷寬度上的所有色塊的色密度值同時測量。塊的色密度值同時測量。4、 控制條可放在印張上的任何位置?？刂茥l可放在印張上的任何位置。 檢測系統(tǒng)是用微型組件構(gòu)成?？梢允怪m應(yīng)墨區(qū)寬度不同的印刷機。每個墨區(qū)用一個有六個傳感器的測量組件，每個墨區(qū)分成六個測量區(qū)或控制區(qū)測量色密度。每個微型組件寬30毫米。 控制條上每個墨區(qū)印有黃、品紅、青、黑四個色的色塊，每個色塊的面積是57毫米。每個墨區(qū)還有兩個外加的色塊(57毫米)，這兩個色塊可用作加網(wǎng)色塊，或用來控制重影和雙影。1.

25、 彩色ccd照相機2. 在機捕獲、顯示圖像3. 檢測顏色偏差卷筒紙印刷機在線檢測器 eltromat/kba的qualitronic在機質(zhì)量檢測系統(tǒng)1. 彩色照相系統(tǒng)2. 設(shè)置于擴展的收紙單元檢測原理檢測原理：要對信號條上的所有色塊的色密度同時測量，就需：要對信號條上的所有色塊的色密度同時測量，就需要為每個色塊裝一只傳感器。印刷機上裝要為每個色塊裝一只傳感器。印刷機上裝個測量站，在測量個測量站，在測量站中印張通過一只站中印張通過一只“測量滾筒測量滾筒”，一只只傳感器就放在測量滾，一只只傳感器就放在測量滾筒前方，這樣筒前方，這樣,每只傳感器發(fā)出的光就能射到相應(yīng)的色塊上。每只傳感器發(fā)出的光就能射到

26、相應(yīng)的色塊上。 閃光裝置通過光導纖維對色塊進行照明、色塊反射的光也通過光導纖維通到檢測系統(tǒng)。電信號首先作為模擬信號在測量信號分析裝置中記錄下來，然后輸入計算機。在計算機中把這個模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字，再把同時測得的燈光強度和以前測得的紙張白度值起考慮，計算色密度。 一只中心的閃光燈用作為光源。因此，每個光譜區(qū)域只需要一個測量光源強度的測量通道。 由于用了光導纖維來對色塊照明，因而能把傳感器的尺寸做得很小。密度檢測系統(tǒng)組成(部件）：1、測量滾筒2、測量框架3、測量微型組件4、測量和控制電子裝置5、照明裝置6、微型電子計算機 檢測系統(tǒng)各部件的布局結(jié)構(gòu)和各部件之間的電器和光學連接。 測量滾筒：印刷機上印

27、張要通過的任何圓柱形滾筒，只要直徑不小于150毫米，都可選作為測量滾筒。要裝傳感器的檢測框架，必須裝在印刷機上測量滾筒的前面。傳感器和印張之間的距離應(yīng)校正到1.7毫米。 測量框架：測量框架是測量微型組件的機械支架，與用于傳感器和電子元件的標準設(shè)計組件不同，這種框架是為印刷機專門設(shè)計的。 這種測量框架設(shè)計成這樣，除了印刷機的每個墨區(qū)能接受一個測量微型組件外，它還能補償紙張的橫向移動和收縮。裝好的微型組件可在測量框架范圍內(nèi)轉(zhuǎn)到不同的位置。測量框架由下列基本部件組成： 測量臺 測量導軌 使測量導軌連同傳動裝置一起旋轉(zhuǎn)的機構(gòu) 控制橫向移動的傳動裝置(補償印張的橫向移動) 控制寬度的傳動裝置(補償紙張收縮) 帶傳動裝置的清潔滾筒。 a. a.使測量導軌快速定向：使測量導軌快速定向： b.b.橫向移動和寬度控制：橫向移動和寬度控制： c.c.測量框架在印刷機上的位置：測量框架在印刷機上的位置：測量框架的作用測量框架的作用測量微型組件：是檢測系統(tǒng)的一個部件，它有六個傳感器，用來測量控制條上相鄰的六個色塊的色密度。由于傳感器的數(shù)量和它們的幾何尺寸，使測量微型組件設(shè)計得能測量30毫米寬的墨區(qū)。如果墨區(qū)寬度大于30毫米，控制條上可以應(yīng)用補償色塊