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胶印专色油墨计算机配色实验研究

时间:2024-06-19

郭 婷,田学军,黎厚斌,彭春雷,陈红艳

(1.荆楚理工学院a.电子信息工程学院;b.生物工程学院,湖北荆门 448000; 2.武汉大学印刷与包装系,湖北武汉 430072)

1 计算机油墨配色系统构成

计算机油墨配色系统分为两大部分:硬件部分和软件部分[1]。硬件部分主要包括分光光度仪(或分光密度仪)、印刷适性仪、计算机、电子天平(精确到小数点后3位)、终端显示装置等。分光光度仪(或分光密度仪)主要用来测量印刷色样在400~700 nm的可见光波长范围内的颜色值,给出各个波长下对应的光谱反射率数据和相应的色度数据值,是配色系统颜色的输入设备;计算机,主要用于运行专色配色软件,对配色过程的相关数据进行处理、存储;印刷适性仪,模拟实际的印刷机用于专色油墨配方的打样,得到有效的颜色样条;电子天平,主要用于专色油墨配方称量。软件部分是油墨计算机配色系统的核心部分,它主要包括三大程序:基础数据库的生成和管理、标准样的颜色配色处方的计算以及初始配方的迭代改善。目前,全球著名的计算机配色系统主要有瑞士Gretag Macbeth公司的IFS 5.0系统、X-Rite Ink Formulation V6.0系统。

2 物体的颜色

2.1 物体的光谱特性

分光光度仪通过测量反射物体的光谱反射率ρ(λ)和透射物体的光谱透射率τ(λ)来测量颜色[2],如果选择不同的标准照明体S(λ)和标准观察者数据,就可以算出相应条件下的三刺激值,本文主要测量物体的光谱反射率。

其中ρ(λ)为反射物体的光谱反射率;ΦP(λ)为反射光通量;ΦO(λ)为入射光通量。

2.2 颜色色差

理想的色差公式应该建立在视觉感知均匀的颜色空间上,CIE1976L*a*b*为常用的色差公式,图1所示为CIEL*a*b*颜色空间[3-5]。

图1 CIEL*a*b*颜色空间

3 实验部分

3.1 实验材料及仪器

3.1.1 实验材料

1)本实验打样用纸采用157 g/m2高光铜版纸(金东纸业);PANTONE色谱(FORMULA GUIDE Solid Coated);

2)本实验基墨数据库和打样所采用的油墨:yellow C;yellow 012C;warm RED C;red 032C;violet C; black C;process BLUE;7个基墨(PANTONE油墨C系列)、调墨油(PANTONE油墨C系列)。

3.1.2 实验仪器及软件

1)实验采用的仪器及设备:IGT C1-5型印刷适性仪(荷兰);X-Rite SpectroEye分光光度仪; AL204型高精度电子分析天平(精确到0.001 g);调墨刀、玻璃片若干;

2)实验采用软件:X-Rite Ink Formulation V6.0;X-Rite Color quality 6.0。

3.2 建立基墨数据库

1)分别对7种基墨加入不同比例的冲淡剂(5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、80%、95%、100%),配成相同质量、不同配比的墨样,配制总量为10 g,称重精度为±0.001 g;

2)将油墨充分搅拌后,用IGT C1-5型印刷适性仪进行打样,每种颜色、每一浓度配比的油墨打样1条色样条;

3)打开软件X-Rite Ink Formulation V6.0,连接X-Rite SpectroEye分光光度仪,选择“数据库”中的“油墨系列”选项,建立以“毕业设计实验”为命名的油墨系列,如图2所示;

4)使用X-Rite SpectroEye分光光度仪对不同浓度、不同颜色油墨色样条分别进行测量。并用XRite Ink Formulation V6.0软件将各色油墨的色样条的L*a*b*值数据录入到计算机中,按照不同颜色的油墨分类建立基墨信息,作为配色数据库的基本数据,如图3所示。本文所使用的光源及视角分别为:D50光源、2°视角。

图2 建立以“毕业设计实验”为命名的油墨系列

图3 利用X-Rite SpectroEye分光光度仪对样条进行测量并建立基墨数据库

3.3 配色过程及结果分析

3.3.1 配色过程

1)目标色块选取及测量

本文选取PANTONE编号为297C的色块为参考色样进行专色的配色。

将X-Rite SpectroEye连接电脑,打开X-Rite Ink Formulation V6.0配色软件,选择“获取配方”,点击“测量”,X-Rite SpectroEye测量并获取配方,如图4所示。然后测量“基材”,获得基材的信息,如图5所示。

2)配方获取

在参考色块和打样基材测量完成后,在“定义墨层厚度”时选择“自动优化墨层厚度”,接着选择用配色的色料。然后按照实际情况的需求选择适合配方。本文选择“X-Rite最优”的方案,最后得到配方,配方组成如表1所示。

图4 测量参考色块PANTONE 297C

图5 测量打样所采用的基材

表1 基于所建数据库PANTONE专色色谱297C配方

3)油墨色样条的打样

按照表1基于本数据库所得油墨配方用AL204型高精度电子分析天平分别称墨,精确到0.001 g,均匀搅拌后用用IGT C1-5印刷适性仪进行打样。印刷压力为150 N,墨层厚度为1.5 μm。

3.3.2 配方修正

1)利用X-Rite Ink Formulation V6.0对所得配方进行配方修正,点击“配方修正”,然后用X-Rite SpectroEye测量第一次配方所打样的色样条即可得到新配方,如表2所示。

表2 基于所建数据库PANTONE专色色谱297C修正配方

续表2

2)在获得新配方的基础上称墨,再利用IGT C1-5型印刷适性仪对新配方进行打样。

3)由表2可以知道,修正后的配方增加了“Violet C”这一款油墨,重量为:0.150 g,而且“调墨油”、“Process Blue”、“Red 032”都有所增加,重量分别为:5.060 g、3.560 g、0.020 g,总的油墨量增加了8.790 g。

3.3.3 质量检测和结果分析

1)开启X-Rite Color quality 6.0软件并连接X-Rite SpectroEye分光光度仪,以PANTONE色谱297C色块为标准建立质量控制数据库并对配方修正前后的色样条进行检测,建立质量标准。配方修正前和修正后油墨色样条的CIE L*a*b*色差图分别如图6和图7所示。

图6 配方修正前油墨色样条的CIE L*a*b*色差图

图7 配方修正后油墨色样条的CIE L*a*b*色差图

3)由图6可以看出修正前的配方色样条的色差的点落在小圆之外,从图7可以看出修正后的配方色样条的色差的点落小圆之内。由图6和图7可以看出图7的点要比图6的要集中,即修正后的配方色样条的同批次色差较于配方修正前的配方的同批色差要稳定。

4)由表3可以看出,未经修正的配方色差(ΔE)范围在2.26~2.76之间,而当经过配方修正后的色差(ΔE)范围在0.50~0.74之间,色差值明显减小。

表3 CIE Lab ΔE值

5)从图8的曲线图来看,两个样品的颜色与参考颜色在520~600 nm光谱反射率曲线处基本吻合,在400~520 nm的蓝光区域和600~700 nm的红光区域有所差别,但肉眼不能分辨。修正后配方的光谱反射率更趋近于参考色块的光谱反射率曲线。由此说明,所配颜色与标准色颜色一致。

4 结论

图8 参考色样与配方修正前、后油墨样品色的光谱反射率曲线

通过专色油墨配色数据库和质量标准的建立和使用分析,得出以下结论:

1)建立完善的基墨数据库是专色油墨配色数据库配色是否准确的关键;

2)配色时,可采用分光光度仪测试标准墨色的L*a*b*值,并输入配色系统,即得出可选配方,根据计算机配色所得油墨配方进行配墨、打样、配方修正、色差比对,从而获得满意的专色油墨配色配方。

3)在完成配方的色样打样后,利用X-Rite Color quality 6.0进行质量的检测时,以参考色样建立质量参考标准,以对比两者之间的色差是否符合要求。

4)本文在实验材料的取材方面有限,所以本文的实验数据仅局限于实验时所采用的材料以及当时的实验环境,故当印刷材料和环境发生改变时,应当根据实验材料及实验环境重新建立数据库用以测量。

[1]于蒙蒙.专色油墨计算机配色技术[J].印刷质量与标准化,2013(1):51-53.

[2]周世生.印刷色彩学[M].北京:印刷工业出版社,2005:145-146.

[3]刘浩学.印刷色彩学[M].北京:中国轻工业出版社,2012:84-85.

[4]薛朝华.颜色科学与计算机测色配色实用技术[M].北京:化学工业出版社,2004:61-62.

[5]周炜,李卫东.国内外电脑测色仪的发展现状[J].上海纺织科技,2013,41(1):1-3.

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