顏色的密度學(xué)體系ppt課件

1、第七章第七章 顏色的密度學(xué)體系顏色的密度學(xué)體系在包裝印刷和攝影等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)在包裝印刷和攝影等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和控制最迅速、簡便而又有效的儀器測(cè)量法，就是密度和控制最迅速、簡便而又有效的儀器測(cè)量法，就是密度測(cè)量法。測(cè)量法。密度最初是用來測(cè)量膠片感光后銀沉積黑化的程度。密度最初是用來測(cè)量膠片感光后銀沉積黑化的程度。膠片在曝光時(shí)的光量大小不同膠片在曝光時(shí)的光量大小不同銀沉積變黑的程度不同銀沉積變黑的程度不同光透過率不同光透過率不同人的視覺感受上就產(chǎn)生明暗、深淺和黑白的感覺人的視覺感受上就產(chǎn)生明暗、深淺和黑白的感覺v如今，密度測(cè)量和密度計(jì)已經(jīng)成為印刷生產(chǎn)流程中最重要的

2、專用儀器，應(yīng)用在:v對(duì)工藝技術(shù)和印刷原材料的評(píng)價(jià);v在制版過程中用做檢查、控制的手段；v在印刷過程中對(duì)彩色油墨與彩色圖象質(zhì)量的鑒定和評(píng)價(jià)。7.1.1 透射、反射和吸收透射、反射和吸收(1)透射透射)()()(i光譜透射率（比）i光透射率（比）i 7.1 光學(xué)密度光學(xué)密度(2)反射反射)()()(i光譜反射率（比）i光反射率（比）i (3) 吸收吸收如果物體對(duì)入射白光中所有波長的光都等量吸收，稱為非選擇性吸收。例如白光通過灰色濾色片時(shí)，一部分白光被等量吸收，使白光能量減弱而變暗。如果物體對(duì)入射光中某些色光比其它波長的色光吸收程度大，或者對(duì)某些色光根本不吸收，這種不等量地吸收入射光稱為選擇性吸收。

3、例如白光通過黃色濾色片時(shí)，藍(lán)光被吸收，其余色光均可透過。物體對(duì)光的吸收有兩種形式：物體對(duì)光的吸收有兩種形式：claDilg1lgD 或入射光通量透射光通量吸收物體的分子消光指數(shù)介質(zhì)厚度介質(zhì)濃度透射密度透射密度7.1.2 光學(xué)密度光學(xué)密度(1) 密度公式密度公式(2)朗伯朗伯-比爾定律比爾定律v 光的吸收作用是受兩個(gè)物理定律支配的。v 朗伯Lamber定律：v 比爾Beer定律：v 朗伯-比爾定律可以寫成下面的數(shù)學(xué)形式： 在一定的波長下，光的吸收量與吸光材料的厚度成正比。在一定的波長下，光的吸收量與吸光材料的厚度成正比。在一定的波長下，光的吸收量與吸光材料的濃度成正比。在一定的波長下，光的吸收量

4、與吸光材料的濃度成正比。claDilgv l為介質(zhì)如透明膠片、印刷油墨膜層等的厚度；v C 為介質(zhì)的濃度單位體積內(nèi)含色料的數(shù)量）；v 吸收物體的分子消光指數(shù)或吸光指數(shù)，它與吸收物體的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，與照射光的波長有關(guān)。v 對(duì)于一般的吸收如中性灰色），吸光指數(shù)近似于常數(shù)；而在部分吸收的情況下如彩色物質(zhì)）, 隨波長不同而有顯著變化，對(duì)于不同波長的色光,值差異很大。v 朗伯-比爾定律在印刷科學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，但只限于吸收物質(zhì)是均勻的且在一定的濃度范圍內(nèi)。對(duì)朗伯對(duì)朗伯-比爾定律的說明比爾定律的說明dVSdVS)()()()()(dVSdVSD)()()()()(lg由于：由于： 光透射率光透射率 光密

5、度光密度 式中：式中：()光譜透射光譜透射率率S()光源的光光源的光譜能量分布譜能量分布V()光譜光視光譜光視效率效率可見光光譜可見光光譜波長，一般取波長，一般取400nm700nm反射亦然！反射亦然！(3)密度的計(jì)算密度的計(jì)算90%=0.9D=0.0550%=0.5D=0.3010%=0.1D=0.101%=0.01D=2.000.1%=0.001D=3.000.01%=0.0001D=4.00(4)多層疊合呈色及密度計(jì)算多層疊合呈色及密度計(jì)算v 第一層的透射率與密度為：v 1= 1/ iv D1=lg(1/ 1)v 第二層的透射率與密度為：v 2= 2/ 1v D2=lg(1/ 2)v 合

6、成透射率和合成密度值為：v = 2/ i= 1* 2v D2=lg(1/ )= lg(1/ 1* 2)=D1+D27.1.3 三彩色密度的測(cè)量原理及其測(cè)量條件三彩色密度的測(cè)量原理及其測(cè)量條件 密度測(cè)量是印刷出版行業(yè)密度測(cè)量是印刷出版行業(yè)中應(yīng)用最多的一種測(cè)量方中應(yīng)用最多的一種測(cè)量方法，無論是在印前設(shè)計(jì)表法，無論是在印前設(shè)計(jì)表面，還是在印刷車間，已面，還是在印刷車間，已經(jīng)在樣品質(zhì)量的分析過程經(jīng)在樣品質(zhì)量的分析過程中，都離不開密度測(cè)量。中，都離不開密度測(cè)量。 密度計(jì)是分色、制版和印刷中的主要儀器，密度計(jì)是分色、制版和印刷中的主要儀器，這種測(cè)量方式一直是印刷工業(yè)最常用的客觀這種測(cè)量方式一直是印刷工業(yè)最

7、常用的客觀評(píng)價(jià)質(zhì)量的形式，密度計(jì)價(jià)格便宜，應(yīng)用廣評(píng)價(jià)質(zhì)量的形式，密度計(jì)價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛。泛。密度計(jì)測(cè)量顏色表面時(shí)，只能獲得印刷中某密度計(jì)測(cè)量顏色表面時(shí)，只能獲得印刷中某一原色油墨的相對(duì)量，它不能指示被測(cè)顏色一原色油墨的相對(duì)量，它不能指示被測(cè)顏色的色相。密度計(jì)測(cè)量值不與各種表色系統(tǒng)相的色相。密度計(jì)測(cè)量值不與各種表色系統(tǒng)相聯(lián)系，因而不能用色彩語言描述被測(cè)顏色。聯(lián)系，因而不能用色彩語言描述被測(cè)顏色。(1) 測(cè)量原理測(cè)量原理45 1.23濾色片() 紅、綠、藍(lán)光電管 s()密度顯示透鏡光源S()紙張油墨() 0.50 0.14v 用紅、綠、藍(lán)三種濾色片測(cè)量的密度，稱為彩色密度或三濾色片密度，分別用紅

8、、綠、藍(lán)三種濾色片測(cè)量的密度，稱為彩色密度或三濾色片密度，分別用用DR、DG、DB表示。表示。v DR反映了色料對(duì)入射光光譜中紅光的吸收程度，同樣反映了色料對(duì)入射光光譜中紅光的吸收程度，同樣DG、DB分別表示色分別表示色料對(duì)入射光光譜中綠光、藍(lán)光的吸收程度。料對(duì)入射光光譜中綠光、藍(lán)光的吸收程度。45 1.23濾色片() 紅、綠、藍(lán)光電管 s()密度顯示透鏡光源S()紙張油墨() 0.50 0.14(1) 測(cè)量原理測(cè)量原理可以得出三色油墨的各種密度：可以得出三色油墨的各種密度：色別色別R濾色片密度濾色片密度G濾色片密度濾色片密度B濾色片密度濾色片密度CDCR=DCG=DCB=MDMR=DMG=D

9、MB=YDYR=DYG=DYB=(2) 測(cè)量條件反射樣品測(cè)量條件反射樣品照明觀測(cè)條件照明觀測(cè)條件45垂直垂直 垂直垂直45 漫射垂直漫射垂直 垂直漫射垂直漫射 (2) 測(cè)量條件透射樣品測(cè)量條件透射樣品照明觀測(cè)條件照明觀測(cè)條件垂直垂直/垂直垂直(0/0) 照明光束及觀測(cè)光束與樣品表面的法線夾角小于照明光束及觀測(cè)光束與樣品表面的法線夾角小于5度度垂直垂直/漫射漫射(0/ d) 照明光束垂直入射照明光束垂直入射,觀測(cè)用積分球觀測(cè)用積分球.漫射漫射/垂直垂直(d/0) 積分球漫射照明積分球漫射照明, 透射光束與樣品法線夾角小于透射光束與樣品法線夾角小于5度度漫射漫射/漫射漫射(d/d) 積分球漫射照明

10、積分球漫射照明, 另一積分球收集透射光通量另一積分球收集透射光通量積分球基本原理積分球基本原理v 積分球又稱為光通球，是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。 如果在光源如果在光源S和和B點(diǎn)間放一擋屏，擋去直接射向點(diǎn)間放一擋屏，擋去直接射向B點(diǎn)的光，在點(diǎn)的光，在B點(diǎn)的光照度為：點(diǎn)的光照度為：公式中，公式中，R為積分球半徑、為積分球半徑、為積分球內(nèi)壁反射率。為積分球內(nèi)壁反射率。R和和均均為常數(shù)，因此在球壁上任意位置的光照度為常數(shù)，因此在球壁上任意位置的光照度E與燈的光通量與燈的光通量成正比。成正比。通過測(cè)量球壁窗口上的光照度通過測(cè)量球壁窗口上的光照度E，就可求出光源的光通

11、量，就可求出光源的光通量。7.1.4 密度的比例性和相加性密度的比例性和相加性 所謂密度的比例性，是指各單色油墨在印刷所謂密度的比例性，是指各單色油墨在印刷網(wǎng)點(diǎn)面積率不同時(shí)，用紅、綠、藍(lán)濾色片測(cè)網(wǎng)點(diǎn)面積率不同時(shí)，用紅、綠、藍(lán)濾色片測(cè)得的密度值相互之間保持比例性線性關(guān)得的密度值相互之間保持比例性線性關(guān)系。或者說，各單色油墨副次密度和主密度系。或者說，各單色油墨副次密度和主密度之比為常數(shù)。之比為常數(shù)。 黃墨黃墨 DYR/DYB=tan1=C1 DYG/DYB=tan2=C2 品紅墨品紅墨 DMR/DMG=tan3=C3 DMB/DMG=tan4=C4 青墨青墨 DCB/DCR=tan5=C5 DC

12、G/DCR=tan6=C6 7.1.4 密度的比例性和相加性密度的比例性和相加性 所謂油墨的相加性，是指幾種油墨疊印成色所謂油墨的相加性，是指幾種油墨疊印成色的密度，等于各單色油墨同一濾色片密度之的密度，等于各單色油墨同一濾色片密度之和。和。 但是在實(shí)際的印刷中，幾種油墨疊印時(shí)，但是在實(shí)際的印刷中，幾種油墨疊印時(shí)，用同一濾色片測(cè)得的疊印色塊的密度值往往用同一濾色片測(cè)得的疊印色塊的密度值往往明顯地比各單色油墨密度值之和要小。明顯地比各單色油墨密度值之和要小。 7.2.1 影響油墨顏色質(zhì)量的最主要因素影響油墨顏色質(zhì)量的最主要因素 7.2 印刷油墨顏色質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法 品品DGBR400 500 60

13、070000.41.01.2黃黃DGBR400 500 60070000.41.01.2400 500 600700DGBR00.41.01.2青青理想情況下：理想情況下：色別色別紅紅(R)濾色片密濾色片密度度綠綠(G)濾色片密濾色片密度度藍(lán)藍(lán)(B)濾色片密濾色片密度度青青(C)DCR=2.0DCG=0DCB=0品紅品紅(M)DMR=0DMG=2.0DMB=0黃黃(Y)DYR=0DYG=0DYB=2.0主密度主密度值值副次密度副次密度值值色別紅(R)濾色片密度綠(G)濾色片密度藍(lán)(B)濾色片密度青(C)DCR=1.23DCG=0.50DCB=0.14品紅(M)DMR=0.14DMG=1.20D

14、MB=0.53黃(Y)DYR=0.03DYG=0.07DYB=1.10理想油墨與實(shí)際油墨的彩色密度對(duì)比理想油墨與實(shí)際油墨的彩色密度對(duì)比影響油墨顏色質(zhì)量的最主要因素影響油墨顏色質(zhì)量的最主要因素 不應(yīng)有吸收和吸收不足不應(yīng)有吸收和吸收不足DGBR400 500 600 70000.41.01.2吸收不足吸收不足不應(yīng)有吸收不應(yīng)有吸收DGBR400 500 600 70000.41.01.2吸收不足吸收不足不應(yīng)有吸收不應(yīng)有吸收DGBR400 500 600 70000.41.01.2吸收吸收不足不足不應(yīng)有吸收不應(yīng)有吸收青青品品黃黃7.2.2 評(píng)價(jià)油墨顏色質(zhì)量的參數(shù)評(píng)價(jià)油墨顏色質(zhì)量的參數(shù)GATFGraph

15、ic Arts Technical Foundation 美國印刷技術(shù)基金會(huì)美國印刷技術(shù)基金會(huì)gain色強(qiáng)度色強(qiáng)度色相誤差色相誤差( (色偏色偏) )灰度灰度色效率色效率油墨色強(qiáng)度：三個(gè)濾色片中密度數(shù)值最高的一油墨色強(qiáng)度：三個(gè)濾色片中密度數(shù)值最高的一個(gè)個(gè)它決定了油墨顏色的飽和度，也影響著套色的它決定了油墨顏色的飽和度，也影響著套色的間色和復(fù)色色相的準(zhǔn)確性和中性灰是否能夠達(dá)間色和復(fù)色色相的準(zhǔn)確性和中性灰是否能夠達(dá)到平衡。到平衡。一般工藝條件下要求：一般工藝條件下要求：黃墨黃墨DYB DYB ：1.001.001.10 1.10 品紅墨品紅墨DMGDMG：1.301.301.401.40青墨青墨D

16、CRDCR：1.41.41.50 1.50 黑墨黑墨DBK DBK ：1.51.51.601.60色相誤差色相誤差(色偏色偏) 由于油墨的顏色不純，使得對(duì)光譜的選擇吸由于油墨的顏色不純，使得對(duì)光譜的選擇吸收不良，產(chǎn)生不應(yīng)有密度，從而造成色相誤差。收不良，產(chǎn)生不應(yīng)有密度，從而造成色相誤差。色相誤差（色相誤差（D中中 D低）低）/（ D高高 D低）低）*100%以青墨為例，其色相誤差為：以青墨為例，其色相誤差為： 色相誤差（色相誤差（0.50-0.14）/（1.23-0.14）*10033油墨的灰度：油墨中含有非彩色的成分油墨的灰度：油墨中含有非彩色的成分灰度灰度 D低低/ D高高*100%灰度對(duì)

17、油墨的飽和度影響很大，灰度越小，油灰度對(duì)油墨的飽和度影響很大，灰度越小，油墨的飽和度越高。墨的飽和度越高。 油墨的色效率是指一種原色油墨油墨的色效率是指一種原色油墨 應(yīng)當(dāng)吸收應(yīng)當(dāng)吸收1/3的色光，完全反射的色光，完全反射2/3的色光。因?yàn)橛湍娴纳?。因?yàn)橛湍嬖诓粦?yīng)有吸收和吸收不足，使得色效率下降。在不應(yīng)有吸收和吸收不足，使得色效率下降。色效率色效率=1(D低低+ D中中)/(2 D高高)100%7.2.3 GATF色輪圖色輪圖 1. GATF色輪圖是以油墨的色輪圖是以油墨的色相誤差和灰度兩個(gè)參量作色相誤差和灰度兩個(gè)參量作為坐標(biāo)為坐標(biāo).2. 圓周分為六個(gè)等分：三原圓周分為六個(gè)等分：三原色色Y

18、，M，C和三間色和三間色G、R、B.3. 圓周上的數(shù)字表示色相誤圓周上的數(shù)字表示色相誤差差.4. 從圓心向圓周半徑方向分從圓心向圓周半徑方向分為為10 格，每格代表格，每格代表10%，最外層圓周上灰度為最外層圓周上灰度為0飽飽和度最高為和度最高為100%），圓心），圓心上灰度為上灰度為100%.色輪圖上描點(diǎn)色輪圖上描點(diǎn)對(duì)于Y、M、C三原色的色相誤差以零為標(biāo)準(zhǔn)，在確定這一色相誤差偏離原色坐標(biāo)的方向時(shí)，以哪個(gè)濾色片測(cè)得的密度值最小為依據(jù)，即表示某顏色較多的反射了該濾色片的色光，故偏靠該濾色片的方向，即色相誤差就偏向該濾色片的顏色。 色別 DR DG DB M 0.15 1.2 0.53 例如M，色

19、相誤差為46%，最小密度值是由紅濾色片測(cè)得的，故確定坐標(biāo)時(shí)應(yīng)往紅方向偏46%?；叶茸鴺?biāo)由外往里計(jì)算為12%，這樣就可確定M點(diǎn)。色輪圖上描點(diǎn)色輪圖上描點(diǎn)對(duì)于R、G、B的色相誤差以100為標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槔硐氲木G色在綠濾色片的密度值應(yīng)為0，而在紅和藍(lán)濾色片下的密度應(yīng)呈現(xiàn)最高值，理想綠色的色相誤差可以計(jì)算得出為： 所以實(shí)際疊印綠色的色相誤差為32.9%，其最小密度值是由藍(lán)濾色片測(cè)得本色濾色片的密度值除外），故該綠色應(yīng)偏向藍(lán)色方向，在32.9%的位置上?；叶茸鴺?biāo)仍然由外往里計(jì)算為36.5%這樣就確定了G點(diǎn)。 7.3 物體色的測(cè)量方法 色度測(cè)量色度測(cè)量密度測(cè)量密度測(cè)量物體色的測(cè)量方法物體色的測(cè)量方法7.3.1

20、印刷復(fù)制中顏色色度測(cè)量的應(yīng)用：印刷復(fù)制中顏色色度測(cè)量的應(yīng)用：原材料的質(zhì)量控制紙張、油墨）原材料的質(zhì)量控制紙張、油墨）灰平衡的分析測(cè)量灰平衡的分析測(cè)量分析一套油墨的色域分析一套油墨的色域印刷色彩的質(zhì)量控制印刷色彩的質(zhì)量控制匹配專色的顏料組成匹配專色的顏料組成分色設(shè)備準(zhǔn)確校色分色設(shè)備準(zhǔn)確校色1 1、目視法：、目視法：目視測(cè)色一般使用黑色內(nèi)壁的比色箱；目視測(cè)色一般使用黑色內(nèi)壁的比色箱；在標(biāo)準(zhǔn)照明光源下在標(biāo)準(zhǔn)照明光源下樣品安放的背景應(yīng)是中性背景、無光澤、中等明樣品安放的背景應(yīng)是中性背景、無光澤、中等明度度樣品大小適合，一般大于樣品大小適合，一般大于13cm213cm2要求操作人員具有豐富的顏色觀察經(jīng)驗(yàn)

21、和敏銳的要求操作人員具有豐富的顏色觀察經(jīng)驗(yàn)和敏銳的判斷力，即便如此，其測(cè)量結(jié)果仍然包含了判斷力，即便如此，其測(cè)量結(jié)果仍然包含了一些人為的主觀因素，而且工作效率很低。一些人為的主觀因素，而且工作效率很低。7.3.2 測(cè)色方法：測(cè)色方法：利用人眼判定顏色匹配的儀器左半視場(chǎng)是混合光刺激，右半視場(chǎng)是待測(cè)顏色當(dāng)顏色匹配時(shí)，讀出色刺激的相對(duì)量數(shù)據(jù)，就是待測(cè)驗(yàn)色的三刺激值；根據(jù)三刺激值計(jì)算色度坐標(biāo)。目視色度計(jì)目視色度計(jì) 盡管光密度計(jì)測(cè)得的值不是CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者觀察到的顏色，但它仍在產(chǎn)品生產(chǎn)過程及材料質(zhì)量控制中非常合適和有用。（1光密度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)： Ds；g：g；s） 例如：DR3000 K；0o5o：45o5o

22、 , V） 表示用一色溫為3000 K的光源正入射樣品，以45o眼睛觀察反射光密度，下標(biāo)R指測(cè)量反射光密度。 （2) 光密度計(jì)分類：反射、透射光密度計(jì)分類：反射、透射2. 2. 光密度法光密度法v反射測(cè)量：v 彩色密度主要應(yīng)用于照相業(yè)和圖片藝術(shù)品印刷業(yè)產(chǎn)品的加工及生產(chǎn)質(zhì)量控制。v透射測(cè)量：v 在平面印刷中，光密度計(jì)用于印刷機(jī)的質(zhì)量控制，用它可評(píng)價(jià)最后的印刷圖象，確定在制版時(shí)蒙片修正的要求等。隨著現(xiàn)代固體接收系統(tǒng)的靈敏度和穩(wěn)定度的提高，光密度計(jì)已能進(jìn)行在線測(cè)量。測(cè)定物體反射的光譜功率分布或物體本身的反射光度特性，然后根據(jù)光譜測(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出物體在各種標(biāo)準(zhǔn)光源和標(biāo)準(zhǔn)照明體下的三刺激值。3 3、分光光度法：、分光光度法：項(xiàng)目項(xiàng)目種類種類符號(hào)符號(hào)測(cè)量測(cè)量方法方法光譜光光譜光度測(cè)色度測(cè)色法法反射色反射色單光路法單光路法I I雙光路法雙光路法IIII透射色透射色S S色度計(jì)法色度計(jì)法P P柯尼卡美能達(dá)分光光度計(jì)照明 / 受光光學(xué)系統(tǒng)反射率：反射率：d/8 (漫射照明漫射照明 / 8視角視角)測(cè)定波長范圍 400nm至700nm 波長間