色度控制

     印刷工业多年来都在控制色彩方面下功夫，现在已有许多印刷机彩色控制系统在世界各地运转，这些系统的目的都是，优化诸多印刷条件，通过控制印刷特性而控制色彩复制的稳定性。

　　大多数色彩控制系统的测试项目是相同的，各个项目根据不同的理由以不同的形式组合在一起。可能包括的测试项目有实地、叠印实地、叠印的网点块、三色灰平衡网点块、网点增大、重影、滑版或印版曝光等。

　　许多年来，工业上试图通过控制实地油墨密度来控制色彩，但所有各印刷参数的总影响比实地密度更重要。为了检测印刷特性，工业上制造了一些控制条和测试印版，借此监控出现问题的时刻和某个印刷条件失控的时刻。

　　如前所述，人们期望印刷品有稳定的一致的色相。色相是通过网点叠印产生的，大多数是并列网点，实地密度的变化将引起网点覆盖率的改变。当网点覆盖率变化时，最明显的结果是色相改变。

　　希望有一些网点增大，也总是出现一些网点增大，但只要网点增大量是稳定的且处在控制之下，就是正常增大，分色时对这种增大已经进行了补偿。

　　色彩控制{zh0}能够显示印刷色相和各个印刷油墨的网点增大，然后通过改变实地油墨密度保持稳定的色相和饱和度。这种控制就好像是控制汽车的速度，不能测量压下加速器踏板的位置，但可以测量汽车行驶的速度，加速器就好比网点尺寸，速度就好像是实地密度。

　　在色彩复制中，重要的是看到密度或色调，而不是单个网点尺寸，眼睛看不见每个网点，眼睛看到的是由网点产生的整个外观。眼睛不能分辨各个网点，只要色彩外观看起来是正确的，那么印刷网点的覆盖率就是正确的，而不管墨层内在的网点增大。

二、质量控制的基本原理

　　对于印刷品来说，规格尺寸、负数、价格、每日每时的定额等都能用数目表示，但对于实际的印刷质量来说，却长期缺乏定量评价的数据，没有客观的质量控制标准。除了套准。蹭脏等常用判据外，印刷质量总是根据网点、色彩复制的忠实程度和一批产品的质量稳定性进行评价。

　　最常见的质量缺陷是印刷图像和原稿之间的色彩偏差和印刷过程中的色彩变化。附于书末的彩图1表示一张封面在印刷过程中的颜色变化，其蓝紫色是通过青和品红叠印得到的，色相变化的原因可能是墨层厚度变化或墨层厚度、网点调值、油墨置印的错误调节造成的。

　　彩图2表示在对中间的绿色进行评判时，由于周围颜色不同、照明和印刷人员视觉感受上的差别，评价的结果带有主观的色彩。

　　为了对印刷复制的忠实性进行视觉评判，采用了许多辅助手段减轻视觉评价的困难。如采用D65标准光源照明、在印刷品上附加套准控制元素、设置判断网点变化的信号条及判断网点变形、重影、和油墨叠印的控制块。

　　对于一个真正的客观评价来说，客观测量的变量和恰当的测量方法是{jd1}必要的。印刷图像质量受诸多工艺参数的影响，这许多工艺参数往往不是独立变量而是相互影响的。譬如当增加墨层厚度的时候，网点的调值总要跟着增大，套色百分比也要受到影响。这种情况决定了印刷质量控制的复杂性，一个客观有序的质量控制方法关键在于确定客观测量的变量和采用恰当的测量方法。

　　使印刷色彩在整个印刷过程中保持正确主要取决于三个参数：墨层厚度、网点覆盖率和叠印率。这三个参数各有其对应的可供客观测量的物理量，图5－1表达了三个质量参数与相关物理量之间的纵横关系，这个图描述了印刷图像质量控制的基本原理。

　　1．墨层厚度。一个印刷图像的视觉色在某种程度上取决于墨层厚度。对于涂料纸来说，为了使青、品红、黄、红、绿、蓝紫印刷色与它在色度图上的正确位置吻合，墨层厚度应在0．7～1．1μm，因纸张、油墨的种类不同而不同，胶印墨层也能达到2．5μm。

　　当墨层厚度合适的时候，印刷品可得到较大的复制色域。

　　对于透明油墨来说，印刷油墨层厚度的变化从色彩饱和度的变化上可觉察出来，亮度也会受到影响，结果使印刷色偏离规定的色彩位置，限制了可复制的色域。

　　正如前面已经提到过的那样，用视觉检测油墨厚度是不充分的，在印刷车间要用密度计通过测量实地密度控制墨层厚度。这是因为墨层厚度与实地密度有密切的关系。墨层的吸收特性取决于油墨的色相、墨层厚度、油墨中颜料的特性和浓度。可是，因为三原色油墨的色相是标准的，颜料的浓度也是规定在一定的范围之内的，所以只有油墨层的厚度可以作为一个变量由工人进行调节。当然，墨层厚度增加到一定程度会达到他和实地密度，就是在充满油墨的容器上测量也不会高出他和密度。所以，无穷大密度是不存在的。

　　图5－2表示在四色胶印机上进行墨层厚度调节的例子。两个虚线表示胶印中墨层厚度调节范围通常是0．7～1．1μm，从图中还可以看到，曲线一直延伸到很厚的墨层时才开始变平，但那对胶印来说已经不再适用了。

印品质量控制--色度控制(三)

　2．网点覆盖率。除了墨层厚度以外，网点覆盖率对印刷质量来说是一个决定性的参数。

　　网点覆盖率的变化既可能是在制版过程中产生的，也可能是在印刷中产生的，网点覆盖率变化将引起错误的阶调复制，书末的彩图5表示网点增大对印刷效果的影响，即使只有一个色出现网点增大，也会产生不同的色相，当然，对叠印色也产生影响。因为胶印传递色彩的方法大多数情况是引起网点增大，所以举了一个网点增大的例子。其它像网点缩小、网点变形、重影、滑版变形都属于网点覆盖率变化的范畴。

　　只凭视觉检查和评价网点质量，其有效性是有限的，{zh0}在打样样张和印刷品之间直接进行比较。

　　在印刷时附带印刷信号条是检测和评价网点质量的有效办法。例如 SLUR信号条就是很有代表性的一种。信号条中的元素在印刷过程中对网点覆盖率改变这种故障现象起放大作用。这类故障（网点增大或缩小、网点定向变形及重影等）对细网元素的影响比对粗网元素的影响大，而SLUR信号条是由粗网线元素（背景）和不同的细网线元素（数字）组成的，跟均匀粗网线网目调值比较，细网线数字从0到9调值越来越小。在印刷中如果一个印张中的数字3跟粗网区具有相同的阶调值，那么数字3就不再能看得出来。如果在印刷中发产生了网点增大，那么下一级具有较小调值的大数字的调值就赶上了背景的粗网调值。网点增大越多，数字和背景调值相等的位置就往大数字那边移动的越多，数字右边的单词SLUR也显示出网点增大而没有重影和滑版。因为单词SLUR并不比正常印刷时（数字3与背景调值相同）容易识读，整个块只是显得更暗一些。如果出现网点缩小的情况，这个方法刚好反过来，数字2、1甚至0跟正常印刷比会变得不易识读。但是很少发生网点缩小情况，引起网点缩小的原因要用放大镜对印版和印张进行具体的研究。

　　很少用一群网点去产生重影和滑版的信息，事实上，网点增大可以在网点面上检测，但在滑版时与方向有关的线条变宽更容易从SLUR块上检测出来。例如：如果滚筒的周向产生滑版，那么“SLUR”就明显变粗；如果横向出现滑版，那么，“SLUR”的背景，即纵向线条变粗。

　　信号条指明印刷结果好坏，但不能就网点的变化及其偏差提供{jd1}的变化数据，因此还需要用密度计进行客观测量，以便对网目调值作出评价。在印刷质量控制和印刷标准化技术中，网点增大的测量值是最重要的变量之一。印刷中不可能没有网点增大，因为技术上的原因和光渗效应，使网点增大成为不可避免的现象。印刷品上网点覆盖率值的偏移或网点增大量值跟软片上网点覆盖率的关系可用一坐标曲线表示，这种曲线称为印刷特性曲线，印刷特性曲线可直接用在印前工序中。

　　为了计算印刷特性曲线，需要印刷一个网点梯尺。梯尺上至少有三级网点块，{zh0}有五级或更多级的网点块及一个实地块，然后用密度计测量这些色块的密度，再计算出网点块的覆盖率。以计算出的网点覆盖率为纵坐标，以相应软片上的网点覆盖率为横坐标，即可绘制成图5－3所示的印刷特性曲线。它表达了从制版到印刷的网点传递特性，但它只适用于计算曲线时所用样本的纸张、油墨、印刷压力、橡皮布和印版。如果同样的活在另一台印刷机上，用不同的油墨和纸张印刷，那么将得到一个不同的印刷特性曲线。

　　曲线1表示理想曲线，其倾角为45°在这种情况下，印刷品和软片上的网点覆盖率相同，这是不可能达到的。

　　曲线2表示在印刷品上实际测得的梯尺各级的网点覆盖率值，曲线1和曲线2之间的区域表示网点增大。例如：曲线2表明，软片上40％的调值，在印刷品上已印刷成55％的调值，网点增大量为15％。 由印刷特性曲线可以看到，中调区的网点增大最明显，网目调值偏移{zd0}。

　　印刷标准化的目标之一是对所有的印刷机制订网点增大的标准值。这要把印刷用纸分为几类，在做软片的时候把标准网点增大考虑在内。而印刷操作者在此的任务是监控这些网目调值，使它保持在标准范围之内。

　　可以用相对反差值K检查75％部位的网点增大情况和网点质量。例如：假若在不断增加墨层厚度时，网点表现出不断增大，特别是75％网点部位将产生糊版的倾向，这使纸张白所占的比例减小，反差值降低。再如：若印刷中油墨的实地密度不变，但相对反差值降低，这可能是橡皮布需要清洗的征兆。

　　此外，当实地密度没有变化时，还可以用相对反差值去判断不同参数对印刷效果的影响。例如：滚筒包衬和印刷压力、橡皮布和衬垫、供水情况、印刷油墨和添加剂等。

　　3．油墨叠印率和色序。影响印刷结果的第三个主要变量是油墨叠印率和色序。

　　油墨叠印的质量可以用视觉检查和评判，其方法是观察较大的二色、三色叠印实地块或印刷控制条上的叠印块，如果二色叠印块能够得到说得过去的黑色和灰色，那么可以认为油墨叠印效果是良好的。 油墨叠印的客观评价只能用色度测量的办法，但用密度计可以比较容易地测量和计算叠印率，这是一个相对值。

三、印刷品质量控制条

　　刷控制条由实地块、不同的网点块及为了进行视觉检测用的信号素质组成，种类非常之多。在欧洲，Brunner系统和FOGRA系统应用最广，我国也出版了自己的系统。

　　为了根据测量数据控制四色、五色、六色印刷，德国海德堡公司出售FOGRA OMS和Brunner系统CPC印刷控制条。这些控制条与CPC系统的特殊要求相适应，专门应用于海德堡印刷机中的分割墨区。

　　表5－1列出了一个基于密度测量原理的多色印刷控制条可以检测的内容。随着印刷色数的增加可检测的项目减少，这是因为除了测量主要的评判参数外，附加的颜色在控制条上也要占一定的位置。因此，所用的控制条必须跟要印刷的色数正确对应。

表5－1

系统名称                  CPC／FOGRA      CPC／Brunner

色数 　                   4 5 6         4 5 6

印版曝光       视觉检测    ○ ○ －      ○ ○* ○*
高光控制       视觉检测    ○ ○ ○*     ○ ○ －
实地密度       测量        ○ ○ ○      ○ ○ ○
中调网点增大   测量        ○ ○ ○      ○ ○ ○
3／4调网点增大 测量        ○ ○ -       ○ ○ -
粗、细网比较   测量        - - -         ○ ○ -
3／4调相对反差 测量        ○ ○ -       ○ ○ -
重影及滑版     测量        ○ - -        - ○ -
重影及滑版     视觉        ○ ○ -       ○ ○ ○
灰平衡         视觉        ○ ○ -       ○ ○ -
叠印率         测量        ○ - -        ○ - -

*只适合于Y、M、C，Bk四色

     还有许多世界闻名的系统，这些系统都是控制诸多印刷特性的总光学效应。以下概述这些色彩控制系统的相似之处与不同之点。

　　1.布鲁纳尔印刷控制条。全世界都感兴趣的布鲁纳尔系统的正确性已经得到实践的证明。自1973年以来，瑞士的费利克斯·布鲁纳尔一直致力于研究和改善他发明的彩色控制系统，他和他的同事研究了欧洲和美国数千种印刷机，他们建立了一个庞大的数据库，用这个数据库比较印刷条件并得出有用的结论。

　　布鲁纳尔认为：色彩控制的内容应包括色彩重视精度、层次和清晰度的控制，复制的色彩存在一个允许的偏差范围，横向偏差取决于纸张特性变化，纵向偏差取决于整个印刷状态的变化。 色彩的色相、明度和饱和度都可能发生变化，亮度或暗度可能因叠印色相和黑墨量的改变而改变；色相则因黄、品红、青油墨量的变化而变化，当这三种原色油墨增大相同时，结果可能是合格的，若三者之间在网点增大方面存在±2％的差别，在视觉上就容易觉察出来。如果这个差别达到4％，那么就达到了色相允许偏差的极限。

　　布鲁纳尔在讲座中展示了几套印刷样本，说明网点一致增大的重要性。其中一套青色油墨印刷样本具有不同网点增大但有类似的实地密度；另一套的三色油墨印刷样本有类似的网点增大，而有不同的实地油墨密度；第三套样本在各色之间有一致的网点增大，实地密度也得到了控制。他的例子表明：三色油墨具有同样的网点增大时，能够得到合格的结果；而每个色彩具有不同的网点增大时，则结果不合格。这说明网点增大的控制对控制色彩的色相是最有意义的。 下面介绍布鲁纳尔印刷控制条。该控制条由许多色块组成，但用于控制和显示网点增大的微线标是该系统的主要基础。

　　超微测量元素是布鲁纳尔系统的核心，该元素与一个150线的网点块（50％）等效。它由覆盖率为0．5％到99．5％的圆网点、50％的方网点、50％的水平细线和垂直细线、细小的正、负十字线组成。该元素中的每对网点的平均网点覆盖率和每个部位的网点覆盖率都为50％；因为滑版是一种有方向性的网点增大，所以平行线是滑版的检测标志。

　　在超微测量元素旁边是一块25线／英寸、50％的粗网目线，采用旧式密度计测量其网点覆盖率是困难的，但有了这个粗网块使得用任何的反射密度计测量网点覆盖率都变得十分方便，粗网点的网点增大率是很小的，而150线的网点块有很大的网点增大。通过用补色滤色片测量粗细两网点块的密度，即可得到密度差值，此差值再加上0．05，即可得到近似的网点增大值。

　　这种测量控制方法只能指示150线网点的增大量，对其它线数的网点是不适用的，网点光学增大是网线越细，光学增大越大，因为单位面积内有更多的网点，网点数越多周边越长、网点增大量就越大，布鲁纳尔称之为边区理论，光学增大是网点周长的函数。

　　可以给制一个网点增大曲线图，曲线表明在一个给定的印版和印刷条件下从0％到100％的网点增大概貌，网点覆盖率是用Murray－Davies公式计算出来的有效网点覆盖率，这个覆盖率是总的光学网点覆盖率。用布鲁纳尔方法得到的网点增大量有助于补偿不同密度计之间的偏差，测量时，他建议采用窄带、非偏振密度计（测量孔径不小于3．5mm）。超微测量元素还可以用来评价印版的分辨力，用专用25倍布鲁纳尔刻度放大镜观察正负十字线，若它们具有相等的尺寸，则说明印版曝光是合适的。

　　利用微线块可以判断印版曝光的正确性。与多年使用的梯尺相比，微线块可以xx指示印版和软片的曝光情况，但布鲁纳尔提示说，这不适用于分辨力低的印版。当采用微线块的时候，一个曝光正确的阴图片版反应呈现11μm的细线块，失去8μm的细线块。根据FOGRA的研究，若采用微线块比较法，人眼能识别出3μm的变化。

　　布鲁纳尔系统还没有25％和5％网点块，这样就可以与50％网点块联合绘出网点增大曲线并限布鲁纳尔和杜邦的样本曲线进行比较。

　　为了得到一个中间调的中性灰，布鲁纳尔系统包括一个由50％的青、41％的品红和41％的黄构成的灰平衡块，还有一个50％的黑网点块紧靠在灰平衡块的旁边，当用不同性质的油墨印刷时，应对网点覆盖率稍加调整。

　　布鲁纳尔系统还包括红、绿、蓝实地叠印块，用以检查油墨叠印情况。

　　布鲁纳尔系统试验印版是一个全张纸大小的试验印版（原版软片），它可以用来评价任何一个印刷机的印刷特性，印版上除了印刷控制条外，还有灰平衡表、胶印信息指南、公差范围和视觉比较用的信号条。布鲁纳尔为具有自动控制系统的印刷机设计了专门的印刷机控制条，例如海德堡CPC和罗兰CCI。

　　现代印刷机都可以用试验印版优化，在购买印刷机时也可以用实验印版对印刷机进行检验验收。这都是通过实验版的印刷样本对比分析得出的结论。

　　测量布鲁纳尔系统使用的密度计是窄带密度计，规定光圈为直径4mm，MacBeth手动密度计和MacBeth扫描密度计都可用于对布鲁纳尔系统进行测量。密度计外设的荧光屏可以显示时间、日期、标准值、实地密度、网点增大和叠印。

　　可用于印刷机控制的系统有多种，但只有布鲁纳尔系统备受称赞，他指出了与网点增大有关的最重要的控制变量。