密度测量法之密度计在印刷颜色测量中的应用

密度测量法是印刷行业常见的产品质量管控方法，密度测量法是对产品质量进行检测和控制最迅速、简便而又有效的仪器测量法，该方法使用的仪器一般是密度计。本文对密度测量法之密度计在印刷颜色测量中的应用做了介绍。

密度测量法之密度测量：

密度反映了油墨对光波的吸收特性。习惯上所指的“彩色密度”是指测量时，通过红、绿、蓝三种滤色片分别来测量黄、品、青油墨的密度。作为“密度”，它只是物理吸收特性的度量，只表示“黑”或“灰”的程度。从这个意义上说“彩色密度”测量也只是“黑度”的测量，是同一种油墨的饱和度的相对值的反映。

密度测量法在实际控制颜色过程中要求跟踪印刷中的墨层厚度方面的变化。我们知道在印刷中，透明的油墨附着在不透明的纸张上，我们用密度计实际测量的是经油墨吸收后光的反射值。对彩色物体呈色起主要作用的因素，是光照射到物体时，产生的透射、吸收和反射三种现象。根据Lamber-Beer定律（在一定波长下，光的吸收量与墨层厚度和浓度成正比）：D=aλ·l·c。

其中，l为墨层厚度，c为油墨浓度，aλ为油墨的吸光指数，D为反射密度，它表示物体对光的吸收性。印刷油墨呈色实际上就是：透明的油墨印在反射率很高的白纸上，从照射其上的光线中选择性吸收了一部分波长的光，而反射剩余的光，也就是我们看到的颜色。这个过程一直到墨层达到一定的厚度，反射光已经很少，密度值较大，也即达到了饱和状态，密度值就不会再随墨层厚度的增加而增加。

在密度测量时要用到密度计。密度计可测量各种单色对光的吸收比例。印品上的墨层一般都很薄，所以微小的变化都能被反射密度计灵敏地测出来。在印品质量控制过程中，印刷者不直接同墨层厚度打交道，而是通过密度值间接反映墨层厚度。

用密度计测量彩色印品时，必须使用与墨色相匹配的彩色滤色片。下图给出了典型的三原色油墨的分光密度曲线，以及油墨厚度变化在10%的密度变化范围。从图中可以看出，密度值越高，变化值越明显。也就是说对黄，品，青三原色油题来说，密度变化最敏感的三个点是：430nm，520nm，620nm处。为了准确地测量三原色油垦的密度值，密度计的三色滤色片必须对应于三原色的分光特性曲线，在应用密度计测量过程中滤色片的质量会影响所测油墨密度值，使测量结果不准确。

密度计在印刷颜色测量中的应用：

1.胶片的质量控制

a.透射密度的测量。透射密度D=Lg（1/T），其中“T”表示透射率，利用黑白透射密度计可以检测胶片、校准和线性化照排机和扫描仪。通过测量胶片的透明区域的密度即Dmin确保胶片透明区域的灰雾足够小；通过测量胶片曝光区域的密度即Dmax确保胶片在曝光和冲洗处理过程没有出错。

b.网点面积的测量。网点面积与密度之间的关系为：表观网点面积=[1-10（Db-Dr）]/[1-10（Db/Ds）]。其中Dr为胶片的积分密度，Ds为胶片的实地密度（Dmax），Db为片基的密度。

由于纸张的光渗效应、光线的多重反射以及网屏线数的影响，需要对上式进行修正，修正后的公式：表观网点面积=[1-10（Db-Dr）/n]/[1-10（Db/Ds）/n]，n是由经验确定的修正系数。

在检测胶片的过程中，测量网点面积大小以确保加网或胶片网点积分密度在输出过程中的正确性。

2.实地密度测量

印刷车间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。印刷人员只需对每一个印刷颜色的实地块密度进行测量，利用测量的数值，就可以判断是否需要增大墨量还是减少墨量。

3.网点扩大的测算

胶印印刷是通过胶皮来转移油墨的。印版上的油墨经过胶皮向承印物上印刷后网点要变大这种现象，称为网点扩大。如果用△F表示某处网点扩大值，用Fo表示照相胶片上某处的网点面积率，用Fp表示印品相应处的网点面积率，则有关系（△F=Fp-Fo）。

测算网点扩大是印刷车间质量控制的一个重要环节。印刷网目调图像的很多细节是通过彩色区域表现出来的。在印刷车间，测量每一个印刷颜色在亮调（25%）、中间调（50%）、暗调（75%）之处的网点扩大，可以快速评价印刷颜色复制的效果。

4.叠印率的测算

叠印率是描述一种油墨粘附到前一个印刷表面上的能力。叠印状况通常是以百分比描述的，一个100%的叠印率意味着后印的油墨就像印在纸上一样印在先印的油墨层上。

油墨叠印率=（叠印密度-第一色色密度）/第二色色密度100%

在测量时用第二印刷色的补色滤色片。

5.印刷反差的预测

印刷反差是衡量印刷图像的暗调细节保留程度的重要指标。印刷反差用以下的公式描述：K=（Ds-Dt）/Ds，其中Ds为实地密度；Dt为网点积分密度（一般是75%网点面积）。

测算印刷反差，可以有效地测控印刷质量。因为在很多印刷图像中，暗调区域携带着重要的细节信息。

6.油墨颜色呈色效果的评价

现在油墨厂家很多，由于各厂家油墨原材料不同，制备工艺不同，导致不同厂家的油墨在呈色效果方面的差异。利用密度计，可以计算不同厂家的油墨或同一厂家但不同批次生产的油墨的呈色效果。常用的两个评价指标是：

色偏=（M-L）/（H-L）x100%

灰度=L/Hx100%

M、L和H分别是采用3个滤色片得到的密度值。L为最小密度值，M为中间色密度，H为最大密度值。

测算色偏和灰度值，可以了解纸张、油墨、印刷品的颜色在一批印刷活印刷过程中以及日复一日的过程中，是否达到了均匀一致的效果，这对于印刷复制的可重复性十分重要。测算出来的数值还可以用来指导油墨和纸张的采购人员。