數(shù)碼印刷質(zhì)量控制方法及其應(yīng)用課件

1、大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）數(shù)碼印刷質(zhì)量控制方法及其應(yīng)用學(xué) 生 姓 名：指 導(dǎo) 教 師：專 業(yè) 班 級： 印刷工程二班 學(xué) 號：學(xué) 院： 輕工學(xué)院 二一五年五月二十九日立題目的和意義：在日常生活中，人們所接觸到的報紙、書刊雜志、地圖、海報、廣告等都屬于印刷品的范疇。印刷品承載了圖文信息，是傳遞信息的載體，印刷技術(shù)作為實現(xiàn)這種信息傳遞的技術(shù)，可謂是一門古老的信息技術(shù)。信息的按需化服務(wù)是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個趨勢，數(shù)字印刷可實現(xiàn)短版、可變數(shù)據(jù)、個性化印刷，它的出現(xiàn)迎合了這種趨勢，成為對傳統(tǒng)印刷的一種補充。目前，數(shù)碼印刷逐漸成為一種潮流。搶占高檔次印刷市場、可變印刷市場和差異化印刷已經(jīng)成為數(shù)碼印刷企業(yè)提

2、升綜合服務(wù)能力和競爭能力，滿足長遠(yuǎn)發(fā)展需求的手段和利器。本研究的目的是針對數(shù)碼印刷細(xì)分市場中可變數(shù)據(jù)印刷和個性化印刷的要求，采用對數(shù)碼印刷圖文復(fù)制過程中色彩的定量描述、色彩數(shù)據(jù)的精確控制來實現(xiàn)數(shù)碼印刷高端化和數(shù)據(jù)化控制的目標(biāo)，達(dá)到通過有效的質(zhì)量控制方法，提升數(shù)碼印刷產(chǎn)品質(zhì)量和替代傳統(tǒng)印刷的目的目 錄1 前 言1.1 國內(nèi)外數(shù)碼印刷及其質(zhì)量控制的發(fā)展1.1.1 國內(nèi)外數(shù)碼印刷的發(fā)展1.1.2 國內(nèi)外數(shù)碼印刷質(zhì)量控制的發(fā)展1.2 本課題研究內(nèi)容和目的1.2.1 課題研究的內(nèi)容1.2.2課題研究的目的2 數(shù)碼印刷機(jī)及其質(zhì)量控制要素2.1數(shù)碼印刷機(jī)2.2 質(zhì)量控制要素2.2.1 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制要素2

3、.2.2 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制的原理與方法3 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制的實現(xiàn)3.1 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制方案設(shè)計3.1.1 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的選擇3.1.2 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制標(biāo)版3.1.3 數(shù)碼印刷質(zhì)量控制評測軟件3.2數(shù)據(jù)分析3.2.1取樣3.2.2數(shù)據(jù)分析與質(zhì)量控制的優(yōu)化4. 總結(jié)參考文獻(xiàn)一、實地密度實地密度是指印品上網(wǎng)點面積覆蓋率為100%，即印品上被墨層完全覆蓋的部分的密度。實地密度與墨層厚度相關(guān)，控制四色油墨實地密度不僅能夠確保印刷產(chǎn)品的反差，印刷色彩的飽和度以及網(wǎng)點再現(xiàn)，而且能夠為數(shù)碼印刷色彩管理奠定良好基礎(chǔ)。若實地密度不佳就會帶來色彩不準(zhǔn)、網(wǎng)點不良等問題10-14 。二、網(wǎng)點擴(kuò)大 網(wǎng)點擴(kuò)大是

4、指印刷過程中網(wǎng)點大小的變化，在確定的實地密度條件下，印刷網(wǎng)點適當(dāng)增大是正常的。i但必須將網(wǎng)點擴(kuò)大控制在允許范圍內(nèi)，才能夠確保印品階調(diào)再現(xiàn)性和色彩再現(xiàn)性。三、均勻性均勻性是衡量印刷品質(zhì)量的重要指標(biāo)。單張數(shù)碼印刷品在不同位置的均勻性，是印刷機(jī)印刷狀態(tài)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，如周向與軸向上的網(wǎng)點密度均勻性。此外，同一批次印刷品的均勻性，反映出數(shù)碼印刷機(jī)同一批次印刷品質(zhì)量的穩(wěn)定性以及連續(xù)生產(chǎn)能力。四、色差色差是指印刷產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)樣之間的顏色差異。色差是印刷產(chǎn)品質(zhì)量評價的關(guān)鍵指標(biāo)，是印刷客戶關(guān)注的焦點。色差控制好，產(chǎn)品質(zhì)量高、企業(yè)質(zhì)量好，反之色差控制不好，客戶抱怨退貨多，企業(yè)競爭力就弱。五、中性灰中性灰平衡是分

5、色制版和印刷時三原色油墨量比例是否適當(dāng)?shù)某叨取；移胶獾暮脡闹苯臃从吵鰯?shù)碼印刷的工藝水平，反映出印刷企業(yè)的員工技術(shù)水平。一、密度測量的原理密度測量是指測量在整個可見光譜范圍的反射/透射光量的大小，通過這個反射/透射光量的與入射光量的比例來反映所測目標(biāo)色彩數(shù)值i。密度測量主要采用密度計來完成，在本畢業(yè)設(shè)計的實驗中，采用新型EasyTrax來進(jìn)行。EasyTrax（如圖2.1所示）是測量可見光譜內(nèi)不同波段的反射光量，通過計算來獲得密度值，其采集的光譜波段數(shù)據(jù)多，精確度高。圖2.1 EasyTrax二、色度測量的原理色度測量是指在整個可見光譜范圍的測量各個波段的光譜反射率，并計算三刺激值以及樣本色度值

6、。在印刷工業(yè)中，色度測量主要采用CIE Lab空間作為顏色測量空間，通過色差E來反映色彩之間的差異。色度測量通過Lab、E(色差)或a，b，L來描述色彩差異。色差與人眼視覺的關(guān)系如表2.2所示：色差感覺色差的程度0.00.5感覺輕微（微小色差）0.51.5感覺輕微（微小色差）1.53.0可以感覺 （小色差）3.05.0感覺明顯（較大色差）5.0以上感覺強(qiáng)烈 （大色差）本次畢業(yè)設(shè)計，采用EasyTrax進(jìn)行色度測量，可直接獲得多個樣本的顏色質(zhì)量及其色差值，測量速度快，精度高，能更準(zhǔn)確的控制印品的質(zhì)量。三、數(shù)碼印刷質(zhì)量控制的方法目前，數(shù)碼印刷質(zhì)量控制大多數(shù)采用印刷質(zhì)量控制標(biāo)版和基于測試儀器的數(shù)據(jù)測

7、量方式，降低了對人員素質(zhì)與經(jīng)驗的要求，提高了控制數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。1、印刷質(zhì)量控制標(biāo)版印刷質(zhì)量控制標(biāo)版是指為了評定彩色圖像印刷品質(zhì)量而設(shè)計的，由各種主觀和客觀印刷質(zhì)量評價要素組成的圖像，以GATF標(biāo)版為例，如圖2.2所示。標(biāo)版內(nèi)容通常包括各種信號條和控制條、套準(zhǔn)標(biāo)記、色彩管理圖表、灰平衡圖表、網(wǎng)點梯尺以及ISO標(biāo)準(zhǔn)圖像等。圖2.2 GATF標(biāo)版。四、 數(shù)碼印刷質(zhì)量的影響因素1、數(shù)碼印刷設(shè)備在數(shù)碼印刷生產(chǎn)中，設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，各類輔助設(shè)備的合理使用以及相互之間的匹配會在一定程度上影響印刷產(chǎn)品質(zhì)量。一件數(shù)碼印刷產(chǎn)品需要很多工序來完成，設(shè)備好壞會導(dǎo)致工藝流程的合理程度，影響印刷產(chǎn)品質(zhì)量，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)是

8、保證印刷產(chǎn)品質(zhì)量的前提。2、印刷材料印刷材料是印刷產(chǎn)品的載體。在本研究的數(shù)碼印刷生產(chǎn)中，墨粉和承印材料時最重要的印刷材料。其中，墨粉的顆粒、著色力以及附著牢度直接決定了復(fù)制圖像的分辨率、色彩飽和度和產(chǎn)品耐久性。而紙張的吸墨性、平滑度、白度，直接決定了印刷產(chǎn)品的色彩再現(xiàn)、網(wǎng)點擴(kuò)大和色偏。3、印刷環(huán)境 印刷環(huán)境包括印刷等各工序生產(chǎn)過程中的環(huán)境溫度、濕度、塵埃度以及照明光等諸多環(huán)境因素，這些因素將會在各道工序影響印刷產(chǎn)品質(zhì)量。在數(shù)碼印刷中，環(huán)境濕度的變化將直接導(dǎo)致紙張吸水或是失水，造成紙張變形，影響印刷過程的走紙與套印，使印刷產(chǎn)品質(zhì)量降低；溫度的變化以及印刷環(huán)境塵埃度的大小對于墨粉與紙張的各項性能也

9、有一定的影響，會對印刷產(chǎn)品表面色彩均勻等質(zhì)量要求產(chǎn)生不同程度的影響，使印刷產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)不同程度的降低。4、各因素間的相互關(guān)系印刷設(shè)備與印刷材料必須適配，只有在印刷設(shè)備的使用范圍內(nèi)，印刷材料才能發(fā)揮出最大優(yōu)勢。比如數(shù)碼印刷機(jī)對紙張的大小、紙張厚度有要求。只有符合設(shè)備要求的材料，才能印刷出好產(chǎn)品。不符合設(shè)備要求，材料再好都無濟(jì)于事?？傊?，印刷材料、印刷設(shè)備、印刷環(huán)境三者相互制約、相互影響。只有三者之間的合理匹配，才能印刷出一件好的印刷品。本畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的數(shù)碼印刷質(zhì)量控制方案 定期抽取正常印刷生產(chǎn)的樣張采用密度計或Easytrax測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析和比對應(yīng)用POPC評測結(jié)果并優(yōu)化選定標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計并制作

10、測試標(biāo)版參照標(biāo)準(zhǔn)的CMYK四色油墨標(biāo)準(zhǔn)密度值。 從上述測試結(jié)果可知， CMYK四色油墨的實地平均實地密度中C、M、K三色實地密度值均在油墨標(biāo)準(zhǔn)實地密度值的范圍內(nèi)，但是Y得實地密度比標(biāo)準(zhǔn)值小了0.30.4，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)實地密度的要求。在印刷時加大Y墨的實地密度，通過補償，我們得到的實地密度如下表通過以上數(shù)據(jù)我們可以知道，補償后實地密度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍。 從上述測試結(jié)果可知， 未補償前CMYK的網(wǎng)點擴(kuò)大較差，其中M、K兩色的5%、25%、50%、75%處的網(wǎng)點擴(kuò)大值偏大比較嚴(yán)重（數(shù)據(jù)顯示為紅色數(shù)字，圖中超過底色的范圍處），而C色25%亮調(diào)區(qū)網(wǎng)點擴(kuò)大為12.8%，超過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點擴(kuò)大值9.3%，這在印品上反

11、映出亮調(diào)區(qū)域顏色偏暗。而5%的Y標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點擴(kuò)大為2%，實際網(wǎng)點擴(kuò)大為5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過容差范圍。同時，從圖中可知，所有網(wǎng)點的穩(wěn)定性不好，部分網(wǎng)點偏差達(dá)10%以上，會造成不同時間所印制的相同印品存在較大色差。根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，按照所參照標(biāo)準(zhǔn)對網(wǎng)點擴(kuò)大進(jìn)行補償后，補償曲線如圖3.6所示，補償后的網(wǎng)點擴(kuò)大如圖3.7所示 由上圖可知，補償后C、Y都已經(jīng)符合網(wǎng)點擴(kuò)大的要求，而M色5%處網(wǎng)點擴(kuò)大還超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，K色補償后網(wǎng)點擴(kuò)大依然很嚴(yán)重，需要繼續(xù)補償。三、均勻性：本次測試的均勻性分析從密度和網(wǎng)點兩方面進(jìn)行。（1）密度均勻性：表3.10數(shù)據(jù)及圖3.8我們可以得到各樣張實地密度與平均實地密度之間的差值。根據(jù)表3.

12、10和圖3.8們可以知道不同樣張之間密度穩(wěn)定性基本良好，其中Y密度的均勻性最好，測試條1的最大密度差為0.04，試條2的最大密度差為0.06，其次為M和C，M試條1的最大密度差為0.11，試條2的最大密度差為0.05；C試條1的最大密度差為0.12，試條2的最大密度差為0.19。而K的密度均勻性最差，試條1的最大密度差為0.11，試條2的最大密度差為0.27。由此可得，密度均勻性良好。（2）網(wǎng)點均勻性：網(wǎng)點均勻性以網(wǎng)點擴(kuò)大峰值的50%網(wǎng)點為為基準(zhǔn)，表3.11是根據(jù)測量數(shù)據(jù)的計算結(jié)果。從上圖可知CMYK四色50%處的網(wǎng)點穩(wěn)定性不佳，上下波動較大，得到的各個樣張的網(wǎng)點均勻性較差。根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，

13、按照所參照標(biāo)準(zhǔn)對網(wǎng)點擴(kuò)大進(jìn)行補償后，CMYK的網(wǎng)點再現(xiàn)的均勻性結(jié)果如下：由以上數(shù)據(jù)以及圖3.10我們可知，補償后網(wǎng)點均勻性比補償前網(wǎng)點均勻性要好很多。四、色差：（1）紙白參數(shù)在ISO12647-2標(biāo)準(zhǔn)中，紙白參數(shù)為：L（95.0）、a（0.0）、b（-2.0）。其中：L（亮度：0100）、A（127-128，紅綠）、B（127-128，黃藍(lán)）測試樣張的白度如圖3.11所示。從上述測試結(jié)果分析可知：CMYK（黃品青黑）四色油墨中，CYK三色墨的全部樣張平均色差分別為2，2.2，0.8，與標(biāo)準(zhǔn)非常接近。而M墨的平均色差達(dá)到了6.7，與標(biāo)準(zhǔn)相差非常大。根據(jù)色差公式： （2）其中，L=L樣品L標(biāo)準(zhǔn)(表

14、示明度差異)；a=a樣品a標(biāo)準(zhǔn)(表示紅/綠差異) ；b=b樣品b標(biāo)準(zhǔn)(表示黃/藍(lán)差異)；E總色差的大小。 若0表示偏白，L0表示偏紅，a0表示偏黃，b0表示偏藍(lán)。比較M墨的Lab色度值（50，75.2，3.3）與標(biāo)準(zhǔn)值（48，74，-3）可知，M墨的色相偏黃。因此，在正常印刷時HP Indigo press 5500的印刷品都會偏紅。采集多個樣張的測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定性不好，其中CMYK的色彩偏差幅度（最高值和最低值之差）分別為1.3、4.5、3.2、2.7。即M色的色彩穩(wěn)定性最差、Y次之，C、K的色彩穩(wěn)定性較好。人眼能明顯感覺到M、Y色的色偏。二次疊印色的測試結(jié)果如圖3.13所示。從上述測試結(jié)果可知

15、：在當(dāng)前印刷條件下，RGB（紅綠藍(lán)）的色度與標(biāo)準(zhǔn)之間存在較大偏差,平均色差分別達(dá)到了9.2、11.0、7.8。即，RGB色都與標(biāo)準(zhǔn)色存在較大的偏差。根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，按照所參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)校正和補償后，CMYK的色差結(jié)果如下：補償后的色差都在標(biāo)準(zhǔn)的容差范圍內(nèi)。五、中性灰：測量中性灰的目的是為了得到灰平衡，從而解決偏色的調(diào)節(jié)方法。理論上C、M、Y混合可以得到意義上的黑色，從而真實還原圖象的色彩、層次及反差，但是實際上印刷時，我們要通過灰平衡印刷測試塊，找出每個灰平衡色塊中Lab值的a和b最接近0的相對應(yīng)的CMY值，若有幾組數(shù)據(jù)的ab值都接近與0，則選擇色差最小的那一組。我們對15張樣張進(jìn)行測量分

16、析得到最接近中性灰的CMY的平均值見表3.14。結(jié)合圖20和表20，我們可以知道CMY分別為（7，5，6）、（15，12，14）、（30，24，28）、（40，32，36）、（50，42，40）、（60，54，50）、（70，62，60）、（80，76，74）時達(dá)到灰平衡。根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析，按照所參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)校正和補償后，CMYK的中性灰結(jié)果如下：4. 總結(jié)本研究以杭州日報盛元印務(wù)的惠普數(shù)碼印刷機(jī)的質(zhì)量控制方法研究為目標(biāo)，通過15天的連續(xù)樣張采集、數(shù)據(jù)測量和分析，參照ISO12647-2標(biāo)準(zhǔn)，找到了惠普數(shù)碼印刷機(jī)在實地密度、網(wǎng)點擴(kuò)大、色差以及中性灰方面存在的問題，并采用最新的PCPO軟件以

17、及密度控制和網(wǎng)點擴(kuò)大補償方式對所存在問題進(jìn)行了校正，解決了所存在的問題，獲得如下結(jié)論：一、數(shù)碼印刷質(zhì)量控制的實現(xiàn)，首先要應(yīng)用現(xiàn)代色彩管理技術(shù)替代傳統(tǒng)色彩控制技術(shù)，應(yīng)用全面反映印刷狀態(tài)的綜合測試標(biāo)版替代簡單的印刷控制條與色彩控制條，采用色差數(shù)據(jù)代替復(fù)雜的印刷質(zhì)量參數(shù)，運用多種新測試儀器檢測印前印刷印后中各個過程的控制數(shù)據(jù)和實際作業(yè)狀態(tài)，保證設(shè)備、材料及其數(shù)據(jù)與網(wǎng)點傳遞處于穩(wěn)定可靠狀態(tài)。其次需要根據(jù)產(chǎn)品類型確定印刷產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)參數(shù)，并根據(jù)這些目標(biāo)參數(shù)延伸出各個生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制參數(shù)以及這些參數(shù)獲取與可靠性評價的方法。二、采用數(shù)字化質(zhì)量控制方法可以保證數(shù)據(jù)從原稿到復(fù)制品在規(guī)定容差內(nèi)的準(zhǔn)確傳遞，使印刷質(zhì)量控制完全依靠數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)控制印刷過程，規(guī)范作業(yè)過程，實現(xiàn)印刷質(zhì)量控制的可重復(fù)性。三、應(yīng)用先進(jìn)的測試儀器和PCPO方法能夠讓各種印刷廠可以方便且經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)印刷標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)字化。該軟件擁有直觀而清晰的向?qū)浇缑妫梢允怯脩舴浅７奖愕暮喕ぷ髁鞒?，較少浪費，雖短印刷準(zhǔn)備時間，消除印刷誤差，從而增加利潤。四、針對以上存在的問題，提出以下建議