第06章 顏色測(cè)量?jī)x器與使用方法

第六章顏色測(cè)量?jī)x器與使用方法

知識(shí)目標(biāo):1.了解CIE規(guī)定的測(cè)量幾何條件；2.了解測(cè)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)；3.理解密度測(cè)量方法和色度測(cè)量方法；4.掌握四色印刷的密度測(cè)量；5.掌握網(wǎng)目印刷品的網(wǎng)點(diǎn)百分比的計(jì)算公式；6.了解測(cè)量?jī)x器的維護(hù)與校準(zhǔn)方法。

能力目標(biāo)：1.熟練使用密度儀測(cè)量密度和網(wǎng)點(diǎn)百分比；2.熟練選擇密度測(cè)量條件和使用密度類型；3.熟練計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)百分比；4.熟練使用分光光度計(jì)測(cè)量色度；5.熟練對(duì)測(cè)量?jī)x進(jìn)行校準(zhǔn)。

學(xué)習(xí)內(nèi)容：1.顏色測(cè)量的幾何條件；3.彩色密度和密度類型；3.網(wǎng)點(diǎn)面積百分比；4.分光光度儀和密度儀的基本工作原理。重點(diǎn)：密度與密度測(cè)量條件，網(wǎng)點(diǎn)面積百分比的計(jì)算。難點(diǎn)：網(wǎng)點(diǎn)面積百分比。第六章顏色測(cè)量?jī)x器與使用方法

一、透射樣品測(cè)量的幾何條件透射分為定向透射和漫透射（散射透射）。定向透射：當(dāng)入射光投射到透明物體表面后，光線穿過(guò)物體繼續(xù)沿著原來(lái)的方向出射，稱為定向透射。漫透射：如果從透明物體出射的是各個(gè)方向強(qiáng)度相等的透射光線，稱為漫透射。第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件CIE規(guī)定透射樣品顏色測(cè)量的幾何條件CIE規(guī)定采用垂直照明、透射方向測(cè)量（漫透射樣品除外），這與實(shí)際觀察透射樣品的條件相一致。第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件

不同透射性質(zhì)的材料：濾色片照相透明片基玻璃毛面薄膜磨砂玻璃。第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件二、反射樣品測(cè)量的幾何條件反射分為鏡面反射（規(guī)則反射、定向反射和逆反設(shè)）和漫反射。漫反射：當(dāng)入射光投射到物體表面后，光線向各個(gè)方向以等能量反射，稱為漫反射。鏡面反射（規(guī)則反射、定向反射）：如果反射光線在某一方向強(qiáng)烈，常常出現(xiàn)刺眼現(xiàn)象，這種反射稱為鏡面反射。漫反射鏡面反射第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件

逆反射（回射）：與入射光線入射線路正好相反的反射光線稱為逆反射。逆反射

表面結(jié)構(gòu)對(duì)色度測(cè)量的影響：理想毛面光澤表面金屬表面濕油墨表面干油墨表面等第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件CIE規(guī)定反射樣品顏色測(cè)量的幾何條件：45o/0o：即以45o照射物體表面，在0o（垂直）方向觀測(cè)和采集光線。0o/45o：以0o

（垂直）照射物體表面，在45o方向觀測(cè)和采集光線。以上兩種稱為雙向幾何條件。45o45o第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件d/0o：即以漫射光照射物體表面，在0o（垂直）方向觀測(cè)和采集光線。0o/d：以0o

（垂直）照射物體表面，以漫射光觀測(cè)和采集光線。積分球：漫射照明與測(cè)量中用到的積分球是一個(gè)直徑為十幾厘米空心金屬球，內(nèi)表面涂有高度漫反射物質(zhì)，如硫酸鋇、聚四氟乙烯。開孔的總面積小于球內(nèi)表面的10%。觀測(cè)d/0o觀測(cè)0o/d第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件

測(cè)量幾何對(duì)測(cè)量值的影響：雙向幾何：避開了鏡面反射，使測(cè)量與視覺觀察一致。印刷領(lǐng)域的顏色測(cè)量?jī)x器采用此測(cè)量幾何。積分球：可以測(cè)得樣品的全部反射，包括漫反射和鏡面反射（部分）。45o測(cè)量光鏡面反射第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件d/0o

和0o/d：幾種垂直照明，測(cè)量漫射光的情況漫反射白板規(guī)則透射黑色陷阱漫透射漫反射白板總透射第一節(jié)顏色測(cè)量的幾何條件

顏色測(cè)量?jī)x器分類根據(jù)獲得三刺激值的方法不同分為兩類：光電色度儀：采用濾色片來(lái)校正光源和光電元件的光譜特性，使透過(guò)濾色片的光符合標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜分布，光電元件的特性符合標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜特性，直接獲得樣品的三刺激值。分光光度儀：通過(guò)測(cè)量物體的光譜反射率或光譜透射率（光度），并選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)觀察者而計(jì)算出相應(yīng)條件下的三刺激值。第二節(jié)色度方法與色度儀模擬標(biāo)準(zhǔn)照明體：普通照明光源通過(guò)校正濾色片校正后滿足標(biāo)準(zhǔn)照明體A、B、C、D等的光譜分布。模擬標(biāo)準(zhǔn)觀察者：需用RGB三濾色片對(duì)光電器的光譜靈敏度校正，使其滿足標(biāo)準(zhǔn)觀察者光譜三刺激值。45o校正濾色片樣品RGB濾色片光電器XYZ顯示光電色度儀儀器設(shè)計(jì)原理：采用RGB三濾色片直接測(cè)得三刺激值，模擬兩個(gè)過(guò)程：第二節(jié)色度方法與色度儀

盧瑟條件：模擬過(guò)程，即濾色片必須使儀器的總靈敏度滿足以下條件，稱為盧瑟條件。其中：第二節(jié)色度方法與色度儀

儀器校準(zhǔn)預(yù)熱：測(cè)量前要提前打開儀器預(yù)熱，使儀器達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。校準(zhǔn)：測(cè)量前先用儀器測(cè)量已知三刺激值的標(biāo)準(zhǔn)色板（一般是一塊標(biāo)準(zhǔn)白板,或內(nèi)置白板），使儀器的輸出值與標(biāo)準(zhǔn)值一致。第二節(jié)色度方法與色度儀分光光度儀分光光度儀采用光度量的方式進(jìn)行工作：將特定波長(zhǎng)的光同時(shí)或先后照射標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品上，求所采集的光通量之比。標(biāo)準(zhǔn)樣品待測(cè)樣品

o(i)(i)第二節(jié)色度方法與色度儀

標(biāo)準(zhǔn)樣品1.測(cè)量透射樣品時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)樣品為空氣（空氣在可見光譜內(nèi)的透射率均為100%；2.測(cè)量反射物體用完全漫反射體作標(biāo)準(zhǔn)，它在可見光譜內(nèi)的反射率均為100%

。用MgO、BaSo4、白陶瓷板代替，要求各波長(zhǎng)反射率一致，接近1。第二節(jié)色度方法與色度儀

分光光度儀的主要組成和工作過(guò)程光源發(fā)出連續(xù)光譜先后照射標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品，經(jīng)色散系統(tǒng)輸出不同波長(zhǎng)的單色光，光電接受器將光能轉(zhuǎn)換為電能，信號(hào)處理系統(tǒng)計(jì)算兩者之比值，并輸出給顯示屏顯示。樣品光源分光棱鏡狹縫光電轉(zhuǎn)換信號(hào)處理顯示第二節(jié)色度方法與色度儀

分光光度儀的類型根據(jù)分光系統(tǒng)和光量接受系統(tǒng)分為以下三類。1.棱鏡分光光度儀：將通過(guò)棱鏡色散的單色光通過(guò)很窄的狹縫后，讓光電接受器接受（前頁(yè)圖）。樣品光源分光棱鏡狹縫光電轉(zhuǎn)換信號(hào)處理顯示第二節(jié)色度方法與色度儀2.干涉濾色片分光光度儀：將樣品的反射光線連續(xù)地通過(guò)一組波長(zhǎng)間隔為5、10或20nm的干涉濾色片，從而使混合光分解為單色光（圖）。干涉濾色片信號(hào)處理數(shù)據(jù)顯示樣品光源光電器干涉濾色片：由多層簿膜組成,每一層的厚度和選擇性吸收、反射、透射性能都不相同，這樣能組成各種不同光譜透射性能的薄膜系。第二節(jié)色度方法與色度儀3.衍射光柵分光光度儀目前大多數(shù)分光光度儀采用衍射光柵分光。衍射光柵：在一塊光學(xué)玻璃上刻劃一系列等寬、等距平行的狹縫就是透射光柵。在一塊光學(xué)玻璃上刻劃一系列剖面結(jié)構(gòu)像鋸齒形狀，等距平行的刻線就是反射光柵。凹面的叫凹面光柵。第二節(jié)色度方法與色度儀4.采用光電二極管陣列的分光光度儀：通過(guò)色散元件將光色散，采用光電二極管陣列同時(shí)接收各波長(zhǎng)的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。節(jié)省了光電掃描時(shí)間。光電二極管陣列第二節(jié)色度方法與色度儀一、密度度法 視覺黑度相加，密度也相加。對(duì)于印刷品來(lái)說(shuō)，墨層越厚，吸收的光就越多，反射的光就越少，印刷品看起來(lái)就越暗，視覺密度就大。反之，墨層越薄，吸收的光就越少，反射的光就越多，印刷品看起來(lái)就越亮，視覺密度就小。

第三節(jié)密度法與密度儀90%50%10%1%0.1%0.1%0.050.300.501.003.003.00密度儀工作原理：密度值光電探測(cè)器濾色片RGB）光孔鏡頭光源450密度測(cè)量是由被測(cè)量樣品吸收的光量來(lái)決定的，能實(shí)現(xiàn)這種從樣品中反射回來(lái)的光量測(cè)量，然后將其與參考標(biāo)準(zhǔn)或承印物在特定光源照射下的反射情況進(jìn)行比較，從而計(jì)算出密度值的測(cè)量?jī)x器叫密度儀。第三節(jié)密度法與密度儀濾色片光源被測(cè)品光電管放大器密度顯示光孔1.851.851.85

測(cè)量四色油墨的密度：印刷中用互補(bǔ)色濾色片測(cè)量三原色油墨的密度，不使用濾色片測(cè)黑色油墨的密度第三節(jié)密度法與密度儀

密度類型：

狀態(tài)T：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，用于反射印刷品測(cè)量。

狀態(tài)A：常用于反射和透射照相材料以及印前膠片的測(cè)量。

狀態(tài)M：用于負(fù)片照相材料的測(cè)量。

狀態(tài)E：歐洲標(biāo)準(zhǔn)，用于反射印刷品測(cè)量，黃色密度較高。

狀態(tài)I：是一種窄帶類型的密度儀，很少用。

狀態(tài)G：以前在X-Rite密度儀中使用，現(xiàn)在不再使用。第三節(jié)密度法與密度儀T狀態(tài)光譜響應(yīng)E狀態(tài)光譜響應(yīng)第三節(jié)密度法與密度儀

干褪密度：四色印刷生產(chǎn)過(guò)程中是采用套印的濕壓濕印刷，在密度測(cè)量中會(huì)出現(xiàn)一種“干褪”現(xiàn)象。密度:1.80密度:1.60第三節(jié)密度法與密度儀偏振濾色片光源震動(dòng)平面表面反射透鏡偏振濾色片光電接收器濕密度測(cè)量加偏振濾色片第三節(jié)密度法與密度儀網(wǎng)點(diǎn)密度測(cè)量.單位面積為測(cè)量頭的孔徑二、網(wǎng)目密度與網(wǎng)點(diǎn)面積百分比透射網(wǎng)點(diǎn)密度及其網(wǎng)點(diǎn)面積百分比:網(wǎng)點(diǎn)面積+透光面積=100%透光率T=G網(wǎng)點(diǎn)密度(積分密度)：網(wǎng)點(diǎn)面積百分比：第三節(jié)密度法與密度儀

反射網(wǎng)點(diǎn)密度及其網(wǎng)點(diǎn)面積百分比總反射率=空白部分反射率)+網(wǎng)點(diǎn)部分反射率空白部分反射率=(1–Fr)網(wǎng)點(diǎn)部分反射率=(FrRv)FrRV1-Fr印刷品的反射率由兩部分組成問(wèn)題：1.（總）反射網(wǎng)點(diǎn)密度=?2.網(wǎng)點(diǎn)面積百分比=?第三節(jié)密度法與密度儀反射網(wǎng)點(diǎn)密度=網(wǎng)點(diǎn)面積百分比=第三節(jié)密度法與密度儀

密度測(cè)量條件1.物理濾色鏡：D65、UV、NO。2.標(biāo)準(zhǔn)白：Abs、pap。3.襯墊：黑紙、與印品用紙相同的紙張多張。4.密度T狀態(tài)。5.數(shù)字濾色片。第三節(jié)密度法與密度儀密度儀與色度儀的主要功能功能特征X-Rite530X-Rite528X-Rite520X-Rite518X-Rite508X-Rite504密度密度網(wǎng)點(diǎn)面積/網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大印刷反差,色相/灰度YYYYYYYYYYYYYY色度XYZL*a*b*/EL*C*h/E94色度圖Y*Y*YYY*Y*YYY**Y**紙張白度/紙張色相YY光譜光譜數(shù)據(jù)輸出光譜曲線YY*照明光源A,C,D50,D65,D75,F2,F7,F11,F12.標(biāo)準(zhǔn)觀察者2o,10o.**照明光源僅有D50.標(biāo)準(zhǔn)觀察者僅有2o.第三節(jié)密度法與密度儀密度儀與色度儀的主要性能指標(biāo)性能指標(biāo)CM2C測(cè)色儀CM2C光譜儀測(cè)量幾何45o/0o45o/0o光源LED陣列LED陣列測(cè)量光孔