基于色偏檢測的印張呈色特性統計分析

膠印是一種比較復雜的生產(chǎn)工藝，膠印過(guò)程中的油墨、潤版液、印版、橡皮布、承印物、印刷壓力等因素都會(huì )直接影響印刷過(guò)程和印刷效果。而印品質(zhì)量的一致性與穩定性始終是業(yè)內關(guān)注的中心。實(shí)際生產(chǎn)中，為了獲得最佳的印刷質(zhì)量，首先要把印刷過(guò)程調整到最佳工作條件，然后設定質(zhì)量控制閾值，最后在印刷過(guò)程中通過(guò)反復測量調控以保持印件的品質(zhì)和一致性。

　　1.印品質(zhì)量的評價(jià)研究現狀

　　印品質(zhì)量的評價(jià)方法有主觀(guān)目測法、密度檢測法和色度檢測法。

　　主觀(guān)目測法是一種完全主觀(guān)的，同時(shí)也最簡(jiǎn)單的方法。將印品和標準樣張直接進(jìn)行人為對比，對印張的質(zhì)量作出判定。但它受觀(guān)測人員的經(jīng)驗、心理等因素影響較大，可變因素太多，無(wú)法進(jìn)行定量描述，影響了評價(jià)的準確性和可靠性。

　　密度測量實(shí)際是反射或透射光量的量度，是同一種油墨飽和度的相對值的反映。該方法使用的儀器價(jià)格便宜，應用廣泛。但它測顏色表面時(shí)，只能獲得印刷中某一原色油墨的相對量，而不能指示被測顏色的色相，不能與表色系統聯(lián)系，對顏色作出描述，其使用有一定的限制性。

　　色度檢測法首先確定調試范圍內的光譜反射率，然后根據光譜反射率或據此推導出來(lái)的一些色度特征參數實(shí)現墨量的調節控制，測量結果與人眼的視覺(jué)感受有直接聯(lián)系，可以更直觀(guān)的表現出印刷的顏色情況?，F在普遍采用的做法是由印刷機操作人員或者質(zhì)量檢查人員抽取一些印張，利用目視對比法將這些印張和付印樣張做比較，測量與印刷圖像同時(shí)印刷的質(zhì)量控制條對印張質(zhì)量作出評價(jià)判斷。這些控制條一般放置在印張拖梢部位，雖然可以獲得諸如各色油墨的實(shí)地密度、疊印率、網(wǎng)點(diǎn)擴大、反差等參數，卻并不能完整顯示印刷畫(huà)面的整體印刷情況。他們對印刷品質(zhì)量的判定結果是主觀(guān)的，對客戶(hù)的要求也往往會(huì )補償過(guò)度，不利于印刷品質(zhì)量的控制管理。

　　最近興起的印刷畫(huà)面在線(xiàn)檢測雖可以對印張的整體印刷情況進(jìn)行檢測，但受到計算機圖像處理速度、印刷幅面的限制，現主要用于小幅面的票據印刷?；诖?，用分光光度計對印張進(jìn)行色度測量，得出印張上設定的檢測點(diǎn)的顯色情況，作為印刷調控的依據就比較可行有效。

　　印刷業(yè)大多采用的是CIE1976L*a*b*均勻顏色空間及其對應的色差公式。該色空間的優(yōu)點(diǎn)在于： L*，a*，b*與人眼的視覺(jué)相一致，當顏色的色差大于視覺(jué)的識別閾值而又小于孟塞爾系統中相鄰兩級色差時(shí)，可以較好地反映物體色的心理感受效果。利用色差來(lái)評價(jià)印刷品的相似程度和人眼的視覺(jué)特性是一致的，可以取得良好的評價(jià)效果。色差可以綜合反映顏色狀況，能有效地控制印品顏色質(zhì)量狀況。一般的，》5能明顯察覺(jué)到測試樣張和標準樣張的顏色差異。（ L，a，b是標準樣張的數據，L，a，b是測試樣張的數據）

　　2.實(shí)驗設計與數據采集

　　本文通過(guò)正常印刷獲得樣張，抽取連續的200張印張（從走紙印刷后的第18張開(kāi)始抽?。┳鳛闇y試對象?？紤]到印刷畫(huà)面的顏色受印刷機墨區影響較大，在印刷畫(huà)面的不同墨區和位置設定若干測試點(diǎn)，測取其色度值，然后進(jìn)行統計分析。本文選取具有代表性的不同位置的9個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行比較分析。

　?、賹?shí)驗儀器

　　175g銅版紙，天津科斯伍德快干亮光四色膠印單張紙油墨，愛(ài)爾發(fā)激光照排片，華光陽(yáng)圖型PS版，日本網(wǎng)屏Screen FT-R3050照排機，上海南人興達W-PS-880自動(dòng)顯影機，上海新星SBK1150-GM曬版機，海德堡M04K印刷機，印刷色序為K-M-C-Y，圓形網(wǎng)點(diǎn)，加網(wǎng)線(xiàn)數200L/In，加網(wǎng)角度：C15°、M45°、Y90°、K75°，X-Rite 528 分光密度計。

　?、跀祿牟杉h(huán)境

　　用X-Rite528分光密度計在D65光源照射條件下，以2°視場(chǎng)，CIE1976L*a*b*色度空間，對印張上選定測試色塊的色度值進(jìn)行測量。

　?、塾∑焚|(zhì)量的統計分析

　　通過(guò)對比分析，選取了標準樣張后，對200張連續印張上選定測試色塊的色度值進(jìn)行測量，并逐個(gè)計算色差值，最后進(jìn)行點(diǎn)圖（動(dòng)態(tài)）分析和概率分布（靜態(tài)）統計分析（限于篇幅，這里僅列出其中3個(gè)點(diǎn)的測試結果）。

　　3.根據上述數據及分析圖可以得到如下分析結果

　?、僬w上來(lái)看，在本研究中，從正式印刷第17張開(kāi)始，印刷過(guò)程即達到穩定狀態(tài)（本文編號為1的印張是正式印刷后的第18張）。除了極少數（600個(gè)點(diǎn)中有8個(gè)）奇異點(diǎn)外，三個(gè)測試點(diǎn)與標準樣張相應點(diǎn)的色差△E都在一個(gè)較小的范圍內波動(dòng)，小于5，滿(mǎn)足一般的印刷需求。在95%概率范圍內，1號測試點(diǎn)的色差分布范圍為［0，3.3942］，2號測試點(diǎn)的色差分布范圍為［0，3.1799］，3號測試點(diǎn)的色差分布范圍為［0，1.9070］。同一測試點(diǎn)在連續印張上的呈色波動(dòng)可能由水墨的動(dòng)態(tài)平衡、印刷壓力、紙張吸濕變形、印刷機械的振動(dòng)等因素引起。

②200張連續印品上測試結果顯示：1號測試點(diǎn)平均色差為1.8180，分布方差為0.9553；2號測試點(diǎn)平均色差為1.3222，分布方差為1.1259；3號測試點(diǎn)平均色差為1.1355，分布方差為0.4676；1號測試點(diǎn)，在±3σ分布范圍內，統計概率為86.37%；±2.58σ，統計概率為75.08%；±2σ，統計概率為53.86%；2號測試點(diǎn)，在±3σ分布范圍內統計概率為96.60%；±2.58σ，統計概率為92.00%；±2σ，統計概率為79.48%；3號測試點(diǎn)，在±3σ分布范圍內，統計概率為71.62%；±2.58σ，統計概率為56.02%；±2σ，統計概率為33.42%；可見(jiàn)各測試點(diǎn)的色差都呈鐘形分布，并不符合正態(tài)分布規律。

　?、?號測試點(diǎn)的奇異點(diǎn)（色差》5）有2個(gè)，分別發(fā)生在第26號（色差為5.1595）和第148號印張上（色差為5.1187）；人眼可以明顯看出其中的顏色差異。從分析圖上可以看出，該測試塊比標準樣張偏暗、偏紅。|5.1187-| =3.3007 》 3=30.9553，屬于粗大誤差，應刪去；2號測試點(diǎn)的奇異點(diǎn)有6個(gè)，分別發(fā)生在第26號（色差為6.6116）、27號（色差為5.4212）、28號（色差為5.0997）、29號（色差為6.6607）和149號印張上（色差為5.5939）；第26至29張，這些張上的測試點(diǎn)比標準的偏綠，表明青色墨量偏大。第149張上測試點(diǎn)與標準樣張相比，色差為5.5939，出現突發(fā)的較大波動(dòng)，|5.5939-| =4.2717 》 3=31.1259，而且與1號測試點(diǎn)基本對應，且波動(dòng)很快消失，屬于粗大誤差，應刪去；3號測試點(diǎn)無(wú)奇異點(diǎn)發(fā)生。

　?、芫C合分析三個(gè)測試點(diǎn)的呈色情況，不難發(fā)現：3號測試點(diǎn)的平均色差和分布方差都最小，表明其呈色一致性和穩定性情況較其他兩點(diǎn)更好；這可能與其在印張上位置有關(guān)。第一、二個(gè)測試點(diǎn)處于印張上叼口方向的不同墨區，受墨鍵調墨影響較大，相對應的，與標準樣張上相應點(diǎn)的色差就會(huì )比較大。第三個(gè)測試點(diǎn)和第一個(gè)測試點(diǎn)是同一個(gè)墨區的，位于印張的中間位置。理論上講，印刷呈色受墨區影響較大，而同一墨區內的顯色情況應該是一致的。但是，由上面的分布圖可以看出，第三個(gè)測試點(diǎn)和第一個(gè)測試點(diǎn)雖然在同一墨區內，但是它的呈色效果比第一個(gè)測試點(diǎn)的好，并且穩定，說(shuō)明該印刷系統下，同一墨區內不同位置的呈色情況是不一樣的，印張中部的印刷效果比叼口部分的好。

　　4.結論

　　本文通過(guò)實(shí)際印刷實(shí)驗，對印品上不同位置以及同一位置不同印張上的呈色情況進(jìn)行了分析研究發(fā)現，印品上不同區域的色塊，其呈色情況是有差異的，并且與其在印張上的位置有關(guān)。它們都呈現鐘形分布，但不符合正態(tài)分布規律。各測試點(diǎn)的分布特性有一定差異，印張中間部分的印刷質(zhì)量比叼口位置的好。