- 印刷質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化
- 鄭元林
- 7833字
- 2019-11-15 19:25:23
第三節(jié) 色彩測(cè)量
一、色度測(cè)量幾何條件
在日常生活中,顏色形成的要素——光源、物體、人眼間位置關(guān)系是非常復(fù)雜的,這種位置關(guān)系稱(chēng)為照明和觀測(cè)幾何條件,簡(jiǎn)稱(chēng)幾何條件。幾何條件不同,人們對(duì)顏色的知覺(jué)就會(huì)不同。在儀器測(cè)量中,人眼被光電探測(cè)器所代替。儀器中光源、樣品、探測(cè)器之間的關(guān)系,稱(chēng)為照明和接收幾何條件,簡(jiǎn)稱(chēng)幾何條件。為了能使評(píng)價(jià)結(jié)果在不同部門(mén)之間具有可比性,幾何條件必須標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)然,幾何條件越詳細(xì),越符合實(shí)際,可比性也就越好;但是細(xì)化程度和使用方便性是矛盾的。測(cè)量結(jié)果和目視評(píng)價(jià)的相關(guān)程度依賴(lài)于儀器測(cè)量的幾何條件對(duì)實(shí)際觀察時(shí)的幾何條件的模擬程度。在2004年之前,CIE根據(jù)人眼觀察物體的主要方式規(guī)定了4種反射測(cè)量的幾何條件和4種透射測(cè)量的幾何條件。CIE15:2004第三版對(duì)反射樣品推薦了10種幾何條件;對(duì)透射樣品推薦了6種幾何條件,主要是對(duì)照明和接收角度作了規(guī)定。
從光束結(jié)構(gòu)看,幾何條件可分為兩類(lèi):一類(lèi)是定向型(45°a∶0°,0°∶45°a,45°x∶0°,0°∶45°x),它們不用積分球,是定向照明和定向接收;另一類(lèi)是漫射型,用積分球,是由所有方向照明或由所有方向接收。從CIE推薦的幾何條件還可以看出:一個(gè)條件的照明方向和接收方向互換就成了另一個(gè)條件。在一般實(shí)際中選擇條件時(shí),可以把互換的一對(duì)幾何條件當(dāng)作類(lèi)似性質(zhì)來(lái)看待。對(duì)熒光材料,互換條件是不行的。
CIE推薦的幾何條件可以滿(mǎn)足絕大多數(shù)使用者的要求。它適用于分光式測(cè)色儀器,也適用于光學(xué)積分式測(cè)色儀器。
1. 相關(guān)術(shù)語(yǔ)
CIE 15:2004引入了一些術(shù)語(yǔ),這些術(shù)語(yǔ)在以前的版本中沒(méi)有用過(guò),應(yīng)用這些術(shù)語(yǔ),能夠更精確地說(shuō)明幾何條件的含義。
(1)參照平面
反射樣品測(cè)量時(shí),參照平面就是放置樣品或參比標(biāo)準(zhǔn)的平面。幾何條件就是相對(duì)于此平面確定出來(lái)的。
透射樣品測(cè)量時(shí),有兩個(gè)參照平面,第一個(gè)是入射光參照平面;第二個(gè)是透射光參照平面。它們的距離等于樣品的厚度。CIE推薦書(shū)假定樣品厚度可以忽略,兩個(gè)參照平面合為一個(gè)。
(2)采樣孔徑
采樣孔徑是在參照平面上被測(cè)量的面積。它的大小由被照明面積和被探測(cè)器接收的面積中較小的一個(gè)來(lái)確定。如果照明面積大于接收面積,被測(cè)面積稱(chēng)為過(guò)量(over filled);如果照明面積小于接收面積,被測(cè)面積稱(chēng)為不足(under filled)。
(3)調(diào)制
調(diào)制是反射比、反射因數(shù)、透射比的通稱(chēng)。
(4)照明幾何條件
照明幾何條件是指采樣孔徑中心照明光束的角分布。
(5)接收幾何條件
接收幾何條件是指采樣孔徑中心接收光束的角分布。
(6)45°方向幾何條件(45°x)
測(cè)量反射樣品顏色時(shí),45°x表示與樣品法線(xiàn)成45°,且只有一條光束照明樣品,符號(hào)“x”表示該光束在參照平面上的方位角。方位角的選取應(yīng)考慮樣品的紋理和方向性。
(7)45°環(huán)形幾何條件(45°a)
測(cè)量反射樣品顏色時(shí),45°a表示與樣品法線(xiàn)成45°,從所有方向同時(shí)照明物品,符號(hào)“a”表示環(huán)形照明。這種條件能使樣品的紋理和方向性對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較小。這種幾何條件可用一個(gè)光源和一個(gè)橢球面環(huán)形反射器或其他非球面光學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),稱(chēng)作45°環(huán)形照明,記作45°a。這種幾何條件,有時(shí)也采用在一個(gè)圓環(huán)上由多個(gè)光源或用一個(gè)光源由光纖分成多束,其端部裝在一個(gè)圓環(huán)上來(lái)完成。這種離散的環(huán)形照明記為45°c。
(8)0°方向幾何條件(0°)
在反射樣品的法線(xiàn)方向照明樣品。
(9)8°方向幾何條件(8°)
與反射樣品法線(xiàn)成8°角,且只有一個(gè)方向照明樣品。在許多實(shí)際應(yīng)用中,該條件可用于代替0°方向幾何條件。在反射樣品測(cè)量中,這種條件就可以實(shí)現(xiàn)包含或排除鏡面反射成分兩種幾何條件的區(qū)別。
2. 反射測(cè)量的幾何條件
CIE 15:2004推薦的反射樣品測(cè)量幾何條件共有10種,如圖2-11所示。

圖2-11 反射測(cè)量的幾何條件
(1)di∶8°
漫射照明,8°方向接收,包括鏡面反射成分。
樣品被積分球在所有方向上均勻地漫射照明,照明面積應(yīng)大于被測(cè)面積。接收光束的軸線(xiàn)與樣品中心的法線(xiàn)之間的夾角為8°,接收光束的軸線(xiàn)與任一條光線(xiàn)之間的夾角不應(yīng)超過(guò)5°,探測(cè)器表面的響應(yīng)要求均勻,并且被接收光束均勻地照明。
(2)de∶8°
漫射照明,8°方向接收,排除鏡面反射成分。
幾何條件同di∶8°,只是接收光束中不包括鏡面反射成分,也不包括與鏡面反射方向成1°角以?xún)?nèi)的其他光線(xiàn)。
(3)8°∶di
8°方向照明,漫反射接收,包括鏡面反射成分。
幾何條件同di∶8°,只是di∶8°的逆向光路,也就是照明光束的軸線(xiàn)與樣品中心的法線(xiàn)之間的夾角為8°,照明光束的軸線(xiàn)與任一條光線(xiàn)之間的夾角不應(yīng)超過(guò)5°。樣品被照明面積應(yīng)小于被測(cè)面積。漫反射光采用積分球從所有的方向上接收。
(4)8°∶de
8°方向照明,漫反射接收,排除鏡面反射成分。
幾何條件同de∶8°,是de∶8°的逆向光路。樣品被照明面積應(yīng)小于被測(cè)面積。
(5)d∶d
漫射照明,漫反射接收。
幾何條件同di∶8°,只是漫反射光用積分球從所有方向上接收。在這種幾何條件下測(cè)試,照明面積和接收面積是一致的。
(6)d∶0°
漫射照明,0°方向接收,排除鏡面反射成分。
d∶0°是漫射照明的另一種形式。樣品被積分球漫射照明,在樣品法線(xiàn)方向上接收。這種幾何條件能很好地排除鏡面反射成分。
(7)45°a∶0°
45°環(huán)形照明,0°方向接收。
樣品被環(huán)形圓錐光束均勻地照明,該環(huán)形圓錐的軸線(xiàn)在樣品法線(xiàn)上,頂點(diǎn)在樣品中點(diǎn),內(nèi)圓錐半角為40°,外圓錐半角為50°,兩圓錐之間的光束用以照明樣品。在法線(xiàn)方向上接收,接收光錐的半角為5°,接收光束應(yīng)均勻地照明探測(cè)器。
如果將上述照明光束改為:在一個(gè)圓環(huán)上裝若干離散光源或裝若干光纖束來(lái)照明樣品,就成為45°c∶0°幾何條件。
(8)0°∶45°a
0°方向照明,45°環(huán)形接收。
幾何條件同45°a∶0°,只是45°a∶0°的逆向光路。在法線(xiàn)方向上照明樣品,在與法線(xiàn)成45°方向上環(huán)形接收。
(9)45°x∶0°
45°定向照明,0°方向接收。
幾何條件同45°a∶0°相同,但照明方向只有一個(gè),而不是環(huán)形。“x”表示照明的方位。在法線(xiàn)方向上接收。
(10)0°∶45°x
0°定向照明,45°方向接收。
幾何方向同45°x∶0°,不過(guò)是45°x∶0°的逆向光路。在法線(xiàn)方向上照明樣品,在一定的方位角上與法線(xiàn)成45°角接收。
上述(1),(2),(6)~(10)幾何條件下,測(cè)到的是反射因數(shù)R(λ),其中定向接收的幾何條件,當(dāng)接收的立體角足夠小時(shí),給出的反射因數(shù)稱(chēng)為輻亮度因數(shù)β(λ)。(3)給出的是光譜反射比。所以,在極限條件下,45°x∶0°條件給出輻亮度因數(shù)β45°x∶0°(λ);0°∶45°x條件給出輻亮度因數(shù)β0°:45°x(λ);di∶8°條件給出輻亮度因數(shù)βdi∶8°(λ);d∶0°條件下給出近似輻亮度因數(shù)βdi∶0°(λ);幾何條件8°∶di給出光譜反射比ρ(λ)。
當(dāng)使用積分球時(shí),球內(nèi)要加白色屏,以阻止樣品和光源在球壁的照射點(diǎn)或樣品和球壁被測(cè)量點(diǎn)之間光線(xiàn)的直接傳遞。積分球開(kāi)孔的總面積不應(yīng)超過(guò)積分球內(nèi)表面的10%。
在進(jìn)行漫反射比測(cè)量時(shí),接收光能應(yīng)包括樣品所有方向上的漫反射光(包括與法線(xiàn)近于90°的散射)。
當(dāng)用積分球測(cè)量發(fā)光(熒光或磷光)樣品時(shí),照明光的光譜功率分布會(huì)被樣品的反射光和發(fā)射光改變,優(yōu)先采用定向型的幾何條件45°a∶0°,45°x∶0°或0°∶45°a,0°∶45°x。
3. 透射測(cè)量的幾何條件
CIE 15:2004推薦的透射樣品測(cè)量幾何條件共有六種,如圖2-12所示。

圖2-12 透射測(cè)量的幾何條件
(1)0°∶0°
0°照明,0°接收。
照明光束和接收光束都是相同的圓錐形,均勻地照明樣品或探測(cè)器。它們的軸線(xiàn)在樣品中心的法線(xiàn)上,半錐角為5°。探測(cè)器表面的響應(yīng)要求均勻。
(2)di∶0°
漫射照明,0°接收,包括規(guī)則透射成分。
樣品被積分球在所有方向上均勻地照明;接收光束的幾何條件同0°∶0°。
(3)de∶0°
漫射照明,0°接收,排除規(guī)則透射成分。
幾何條件同di∶0°,只是當(dāng)不放樣品時(shí),與光軸成1°以?xún)?nèi)的光線(xiàn)均不直接進(jìn)入探測(cè)器。
(4)0°∶di
0°方向照明,漫透射接收,包括規(guī)則透射成分。
此幾何條件是di∶0°的逆向光路。
(5)0°∶de
0°方向照明,漫透射接收,排除規(guī)則透射成分。
此幾何條件是de∶0°的逆向光路。
(6)d∶d
漫射照明,漫透射接收。
樣品被積分球在所有方向上均勻地照明,透射光均勻地從所有方向上被積分球接收。
上述條件中,規(guī)則透射成分被排除的幾何條件,給出的是透射因數(shù),其余條件給出的是透射比。對(duì)一些特殊樣品的測(cè)量,可以制定另外的幾何條件,或給予不同的公差。當(dāng)使用積分球時(shí),球內(nèi)要加白色屏,以阻止光源和樣品(或參比標(biāo)準(zhǔn))之間光線(xiàn)直接傳遞(漫射照明情況);樣品(或參比標(biāo)準(zhǔn))和探測(cè)器之間光線(xiàn)直接傳遞(漫透射接收情況)。積分球開(kāi)孔的總面積不應(yīng)超過(guò)積分球內(nèi)表面的10%。0°∶0°幾何條件的測(cè)量?jī)x器,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使照明光束和接收光束相等,不管是否放置樣品。在進(jìn)行漫透射比測(cè)量時(shí),接受光束應(yīng)包括所有方向上的漫透射光(包括與法線(xiàn)近于90°的散射)。當(dāng)入射光束垂直于樣品表面照射時(shí),樣品表面與入射光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)零件表面的多次反射會(huì)造成測(cè)量誤差。將樣品稍微傾斜一些,可以消除這種影響。
4. 幾何條件的選擇
在制作測(cè)色儀器或?qū)ΜF(xiàn)有樣品進(jìn)行顏色評(píng)價(jià)時(shí),選擇幾何條件十分重要。因?yàn)閷?duì)一般條件來(lái)說(shuō),幾何條件對(duì)測(cè)試結(jié)果都有影響。同一個(gè)樣品,用不同的幾何條件測(cè)試時(shí),可能給出很不相同的結(jié)果。
只有完全漫反射樣品或完全漫透射樣品,各種幾何條件的測(cè)試結(jié)果才可能是一樣的,而且與目視評(píng)價(jià)極其相近。
對(duì)于鏡面反射樣品(如鏡面)或完全透射的樣品(如光學(xué)玻璃),容易劃出鏡面反射方向或規(guī)則投射方向的區(qū)域。選擇適當(dāng)?shù)姆瓷鋷缀螚l件或投射幾何條件,就能獲得所要光束(也只包含所要的光束)的信息,從而得到完全包括鏡面反射(或規(guī)則透射)或完全排除鏡面反射(或規(guī)則透射)的正確評(píng)價(jià),而且與目視評(píng)價(jià)也有很好的相關(guān)性。大多數(shù)樣品很少有上述極限情況,但有些透射樣品,漫反射足夠小,幾何條件不影響;而反射樣品則很少有漫射大到幾何條件沒(méi)有影響的程度。
幾何條件的差異是影響儀器之間測(cè)試結(jié)果一致性的重要原因。
幾何條件如何選擇和自己的工作性質(zhì)有關(guān)。下面是反射樣品一般應(yīng)該考慮的內(nèi)容。
(1)鏡面反射成分的處理
對(duì)非金屬材料(除非它是白色的),鏡面反射光總是要降低顏色的飽和度。含鏡面反射成分越多,飽和度降低得越多。一個(gè)樣品在不同幾何條件下測(cè)試,鏡面反射成分究竟包含多少,除幾何條件外,還與樣品的表面性質(zhì)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),定向性的幾何條件徹底排除鏡面反射成分;de∶8°、8°∶de不能完全排除鏡面成分;而di∶8°、8°∶di、d∶d則不能排除鏡面反射成分。
(2)幾何條件對(duì)偏振的影響
垂直照明(0°或8°方向照明)或漫射照明(積分球照明)的幾何條件可以避免偏振影響,因?yàn)檎丈涔馐肷浣呛苄r(shí),偏振非常小;而漫反射照明時(shí),偏振結(jié)果是所有方向的平均值。但是,45°方向照明的幾何條件就可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。有偏振傾向的樣品慎用45°照明的幾何條件。
(3)測(cè)試結(jié)果與目視評(píng)價(jià)的相關(guān)性
人們觀察物體時(shí),一般喜歡將樣品表面的鏡面反射光排除,這樣可以獲得有關(guān)顏色的最多信息。對(duì)高光澤和中等光澤樣品用排除鏡面反射的幾何條件,測(cè)試結(jié)果與目視評(píng)價(jià)有較好的相關(guān)性。有人曾對(duì)45°∶0°和d∶0°兩種幾何條件做了研究,對(duì)同樣染料不同表面紋理和光澤的一對(duì)樣品進(jìn)行色差測(cè)試,45°∶0°條件測(cè)得的結(jié)果有明顯色差,與目視感覺(jué)一致。而d∶0°條件則幾乎測(cè)不到差別。但45°∶0°條件對(duì)樣品表面結(jié)構(gòu)的方向性比較敏感,會(huì)造成測(cè)試結(jié)果的不確定性。為減少這種影響,可用環(huán)形照明或環(huán)形接收。
(4)被測(cè)樣品的性質(zhì)
① 含熒光材料的樣品。用積分球測(cè)量熒光樣品時(shí),照明光束的光譜功率分布會(huì)被樣品的反射和發(fā)射光改變,所以,最好采用定向性幾何條件(45°a∶0°,0°∶45°a,45°x∶0°,0°∶45°x)。
② 逆反射材料(retro-reflective materials)。逆反射的反射光主要從靠近入射光線(xiàn)的反方向返回,而且當(dāng)入射光的方向在較大范圍內(nèi)變化時(shí),仍能保持這種性質(zhì)。所以對(duì)逆反射樣品的測(cè)試應(yīng)用特殊的幾何條件(參看有關(guān)書(shū)籍)。
③ 金屬材料。金屬材料測(cè)量顏色時(shí),應(yīng)用包含鏡面反射成分的幾何條件,不宜排除光澤。
④ 對(duì)于暴露在外,受氣候、環(huán)境污染的樣品,如果只是了解其染料、顏色受環(huán)境等影響后變化的情況,那么選含鏡面反射成分的幾何條件,就可避開(kāi)表面光澤和紋理等的影響。
(5)行業(yè)差別
不同行業(yè)有自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)際的和國(guó)內(nèi)的)和習(xí)慣,應(yīng)予遵守。
計(jì)算機(jī)配色過(guò)去習(xí)慣用含鏡面反射成分的積分球照明或積分球接受的幾何條件,用軟件扣除鏡面反射成分,進(jìn)行配色。近來(lái)也有人對(duì)排除鏡面反射成分的幾何條件做了研究,也用軟件校正、測(cè)試了數(shù)據(jù)。
(6)儀器之間測(cè)試結(jié)果的一致性
不同廠家制造的儀器,即使都按CIE推薦的幾何條件制作,測(cè)試結(jié)果也不能完全一樣,就幾何條件而言,di∶8°和8°∶di一致性更好些。它不受光吸收阱差異的影響,對(duì)樣品表面結(jié)構(gòu)也不敏感。
二、測(cè)量條件
現(xiàn)在大部分印刷用的紙張甚至油墨都包含有熒光成分,而早期的大多數(shù)儀器使用白熾燈為光源,它的光譜功率分布含有不等量的紫外線(xiàn)。在測(cè)量具有大量光學(xué)增白劑的紙張時(shí),儀器中的紫外線(xiàn)含量的變化可能會(huì)容易達(dá)到5Δ的色差。在使用標(biāo)準(zhǔn)觀察箱評(píng)價(jià)彩色樣本時(shí),標(biāo)準(zhǔn)觀察箱隨著紫外線(xiàn)的含量的變化而變化,實(shí)際的結(jié)果是,具有幾乎相同的色度特性的樣本,有時(shí)在視覺(jué)上不匹配,反之亦然。
ISO 13655:2009給出了四個(gè)顏色測(cè)量的條件。測(cè)量條件M0要求照明光源和光源A匹配;這是為了和現(xiàn)有儀器及ISO 5-3保持一致性。測(cè)量條件M1要求光源的色度和CIE D50照明體匹配。測(cè)量條件M2只要求試樣照明的光譜功率分布中的波長(zhǎng)在420~700nm范圍內(nèi),且在低于400nm(通常被稱(chēng)為“UVCut”)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)沒(méi)有輻射能。測(cè)定條件M3要求樣品照明同M2,在入射和發(fā)射光譜的主軸上的正交或“交叉”方向加了偏振濾色片。這些測(cè)量條件適用于反射、透射或自發(fā)光物體包括平板顯示器的測(cè)量和色度計(jì)算規(guī)則。它還為印刷確立了色度參數(shù)的計(jì)算方法。印刷工藝包括(但不限于)膠版印刷、凸版印刷、柔版印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷的原材料準(zhǔn)備、量產(chǎn)、生產(chǎn)工藝。
1. 測(cè)量條件M0
從歷史上看,在印刷行業(yè)中,絕大多數(shù)分光光度計(jì)使用白熾燈,其光譜接近于國(guó)際照明協(xié)會(huì)(CIE)標(biāo)準(zhǔn)照明光源A。此外,密度的測(cè)量歷來(lái)用這種光源。M0主要是和現(xiàn)有的儀器的數(shù)據(jù)匹配。
測(cè)量照明條件M0并未定義紫外線(xiàn)的含量。因此,當(dāng)被測(cè)紙張含有熒光,需要儀器之間的測(cè)量數(shù)據(jù)交換時(shí),根據(jù)ISO 13655的規(guī)定,不推薦使用M0。標(biāo)準(zhǔn)注明,當(dāng)沒(méi)有可滿(mǎn)足M1的儀器,但相對(duì)的數(shù)據(jù)足夠滿(mǎn)足過(guò)程控制或其他的數(shù)據(jù)交流應(yīng)用時(shí),類(lèi)似M0的儀器型號(hào)可作為備選方案。該條款能確保現(xiàn)有儀器不會(huì)立刻產(chǎn)生問(wèn)題,并繼續(xù)在工作流中使用。目前,M0儀器非常普及。
2. 測(cè)量條件M1
測(cè)量條件M1是為減少因熒光而導(dǎo)致不同儀器之間測(cè)量結(jié)果的差異而定義的,這些熒光是由紙張的熒光增白劑造成的,或者是成像色料或打樣色料中的熒光,測(cè)定樣本照明光源的光譜功率分布應(yīng)與CIE照明光源D50匹配。
有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量條件M1的一致性。
① 在樣品平面的測(cè)量光源的光譜功率分布應(yīng)為CIED50照明體。它應(yīng)符合ISO 3664條件P1觀察條件下UV同色異譜指數(shù)范圍,此方法將特別用于熒光染料和熒光增白劑。
② 定義僅需在調(diào)整部件數(shù)量(光譜低于400nm)時(shí)使用補(bǔ)償性方法,相對(duì)于D50的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn),可以通過(guò)相對(duì)功率在該范圍內(nèi)的活性調(diào)整來(lái)進(jìn)行。這種補(bǔ)償旨在糾正襯底中熒光增白劑的熒光的影響。從400~700nm范圍內(nèi)的光譜功率分布應(yīng)是連續(xù)的。
應(yīng)當(dāng)注意的是,對(duì)含有熒光增白劑的材料應(yīng)有適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià),主要是在300nm和400nm區(qū)域中的功率與在400~500nm區(qū)域中的功率之間的比率與在D50光源下這些相同區(qū)域之間的比率非常相似。
3. 測(cè)量條件M2
為了排除由于在承印材料表面的光學(xué)增白劑的熒光而導(dǎo)致儀器之間測(cè)量結(jié)果的變化,在樣品平面測(cè)量源的光譜功率分布應(yīng)僅包含波長(zhǎng)范圍在400nm以上大量的輻射功率。這可以通過(guò)在源頭處進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)或通過(guò)在源和樣品之間增加一個(gè)過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在紙上的光學(xué)增亮劑的可見(jiàn)熒光通常在紫外線(xiàn)為300~410nm范圍受激發(fā)。為了完全消除光學(xué)增白劑的任何熒光激發(fā),UV成分最佳截止波長(zhǎng)將是420nm。然而,測(cè)量反射率的因素期望也在400~410nm之間。因此,對(duì)于每個(gè)儀器類(lèi)型,最佳的折中,必須找到殘留熒光激發(fā)的足夠抑制以及測(cè)量信號(hào)合理的信噪比。
對(duì)于測(cè)量條件M2,光源未明確指定。然而,應(yīng)當(dāng)在波長(zhǎng)范圍為420~700nm連續(xù)。輻射功率的每個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間中應(yīng)是足夠高,以便能夠進(jìn)行精確的校準(zhǔn),并根據(jù)該儀器的規(guī)格可重復(fù)測(cè)量結(jié)果。
4. 測(cè)量條件M3
盡管表層反射是到達(dá)到眼睛的光學(xué)刺激的一個(gè)重要組成部分,有時(shí)候表層反射會(huì)使測(cè)量的結(jié)果變得紊亂。偏振濾色片的安裝去除了大部分多余的反射信號(hào)。由于大多數(shù)濾色片有相對(duì)較高的紫外線(xiàn)吸收,它們通常跟去UV濾色片一起使用或者兼飾兩角。
儀器配備有一個(gè)濾色片,以便抑制色坐標(biāo)第一表面反射的影響。
三、測(cè)量背襯
在進(jìn)行顏色測(cè)量時(shí),印刷用紙并非完全不透明,光線(xiàn)會(huì)穿過(guò)印刷品,然后從背襯的表面反射回來(lái)。此時(shí)如果使用有偏色的背襯,就會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果,如圖2-13所示。

圖2-13 黑白背襯對(duì)光線(xiàn)反射示意圖
ISO對(duì)于測(cè)量樣本的背襯(墊在要測(cè)量的印刷品下面)是有規(guī)定的,它要求如下:
① 對(duì)于光譜的反射是沒(méi)有選擇性的,也就是說(shuō)光譜反射率必須均勻,光譜密度不能超過(guò)平均密度的5%;
② 漫反射的襯質(zhì);
③ 密度要達(dá)到1.5±0.2,也就是使用黑色背襯。
這樣做的原因,主要是為了避免光線(xiàn)會(huì)穿過(guò)印刷品,然后從背襯的表面反射回來(lái)現(xiàn)象的發(fā)生,ISO決定使用黑色背襯,它的優(yōu)點(diǎn)是可以吸收光線(xiàn),不會(huì)產(chǎn)生反射,引起測(cè)量的偏差。另外,對(duì)于雙面印刷品的測(cè)量,背面的圖文也會(huì)影響到顏色的測(cè)量,而使用黑色背襯,可以將這一影響降到最小。
在印刷行業(yè),還普遍存在著另外兩種測(cè)量方式,一種是使用白色背襯;另一種是使用相同的紙張作為背襯測(cè)量。這兩種方法是從色彩管理的測(cè)量習(xí)慣中延續(xù)下來(lái)的,使用白色背襯所參照的標(biāo)準(zhǔn)主要是美國(guó)圖像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CGATS.5,但是目前使用白色背襯只作為參考信息附在ISO標(biāo)準(zhǔn)中,最終檢驗(yàn)還是以黑色背襯作為衡量的依據(jù)。
不同的背襯對(duì)于結(jié)果的影響是很大的。從表2-9中可以發(fā)現(xiàn),僅僅是因?yàn)楸骋r,對(duì)顏色測(cè)量有很大的影響,相同的顏色在黑背襯和白背襯下色差最大達(dá)到4.24。
表2-9 ISO 12647-2中8種顏色在黑背襯和白背襯測(cè)量的色差

四、數(shù)據(jù)報(bào)告
為了便于數(shù)據(jù)的交流,必須在報(bào)告數(shù)據(jù)時(shí)給出數(shù)據(jù)測(cè)量的條件,須包含以下信息:
1. 色度
① 色度數(shù)據(jù)測(cè)量或計(jì)算時(shí)所用的照明體(D50、D65、A、C、…);
② 所使用的觀察者(2°或10°);
③ 測(cè)量條件使用(ISO 13655M0,M1,M2或M3);
④ 反射試樣的背襯(黑色背襯也被稱(chēng)為“bb”,白色背襯也被稱(chēng)為“wb”);
⑤ 儀器品牌和型號(hào)(所有數(shù)據(jù)必須使用同一臺(tái)儀器測(cè)量)。
2. 密度
① 密度狀態(tài)(T、E、V、…);
② 測(cè)量條件使用(ISO 13655M0,M1,M2或M3);
③ 反射試樣的背襯(黑色背襯也被稱(chēng)為“bb”,白色背襯也被稱(chēng)為“wb”);
④ 儀器品牌和型號(hào)(所有數(shù)據(jù)必須使用同一臺(tái)儀器測(cè)量)。
3. 附加信息
必備信息中也應(yīng)附上以下信息:
① 數(shù)據(jù)的初始來(lái)源;
② 數(shù)據(jù)的創(chuàng)建日期;
③ 對(duì)報(bào)告中數(shù)據(jù)的用途或內(nèi)容作出描述;
④ 對(duì)儀器的操作作出說(shuō)明,包括但不僅限于采樣孔徑的信息;
⑤ 用于計(jì)算的波長(zhǎng)間隔;
⑥ 對(duì)于透明的印刷承印物,必須給出在黑背襯和白背襯下未印刷時(shí)的CIE XYZ數(shù)據(jù)。
復(fù)習(xí)思考題
(1)密度測(cè)定為什么要在規(guī)定的幾何條件下進(jìn)行?
(2)反射密度測(cè)量的原理是什么?
(3)色彩測(cè)量條件M0、M1、M2、M3有何不同?
(4)窄帶測(cè)量和寬帶測(cè)量有什么區(qū)別?在印刷生產(chǎn)中如何選擇?
(5)在什么情況下采用視覺(jué)密度測(cè)量?
(6)在色差的評(píng)判中,為什么建議采用CMC或CIEDE2000色差公式?
(7)用光電色度計(jì)和分光光度計(jì)測(cè)色有什么本質(zhì)上的不同?
(8)與密度測(cè)量方法比較,色度測(cè)量有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
(9)在色彩數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞時(shí),需要給定哪些參數(shù)?
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