（教育技术学专业论文）gatf测试标版的工业应用研究.pdf

摘要 为了控制和提高印刷品的复制质量，自2 0 世纪5 0 年代国际上丌始推出了测控条，用 于判断、检测和控制拷贝、晒版、打样和印刷时图文转移的情况，从而达到检测印刷复制 品质量的目的。但随着印刷技术的不断发展，对测控条的要求越来越高，迫切需要更专业 的测控工具来满足印刷的发展要求，于是测试标版便应运而生了。测试标版是在测控条的 基础上发展起来的，它包括测控条所有的功能，是对印刷机进行标定的有效工具，它使印 刷机在正式印刷之前达到最佳状态。测试标版比测控条功能更为细化，从而使质量检测更 为精确。 在众多的测试标版中，g a t f 数字测试标版是一种受到广泛称赞的数字测试标版。本 课题研究的主要内容是借助于g a t f 测试标版的各种元素，对印刷质量进行检测与控制， 利用印刷样张的主观评价组件及实地密度、网点扩大、印刷反差、叠印率、灰平衡状况等 的客观数据来综合评价样张的印刷效果，并通过对整个流程中印刷参数的补偿与调节，最 终提高印刷机的印刷质量，达到工业应用的目的。本课题的研究是建立在通过进行一系列 实验，获得所需的实际数据，并运用一定的数理方法对这些数据与标准数据进行比较研究 的基础上的，最终将g a t f 测试标版成功的应用到印刷企业中。 本课题的研究对于印刷企业将g a t f 数字测试标版4 1 应用到实际生产中具有良好的 指导意义，利用g a t f 测试标版强大的功能，来提高印刷企业的印刷质量，为企业带来更 高的经济效益。同时，本课题的研究方法对于印刷企业进行g 7 等其他数字测试标版的工 业应用也具有重要的参考意义。 关键词：g a t f 测试标版工业应用印刷质量控制 a bs t r a c t i no r d e rt oc o n t r o la n di m p r o v et h ec o p yq u a l i t yo fp r i n t i n g s ，s o m et e s tb a r sh a v eb e e n i n v e n t e ds i n c e19 5 0 s t h e s ec o u l db eu s e dt od e t e c ta n dc o n t r o lt h es i t u a t i o n so fo r i g i n a l i n f o r m a t i o nt r a n s f e rw h e np l a t ec o p y i n gp r o o f i n ga n dp r i n t i n g a l s o ，t h e s ec o u l db eu s e dt o r e a c ht h eg o a lo fd e t e c t i n gp r i m i n gq u a l i t y b u t w i t ht h ed e v e l o p m e mo fp r i n t i n gt e c h n o l o g y , t e s tb a r sc o u l d n tm e e tt h en e e d so fp r i n t i n gd e v e l o p m e n t ，s ot e s tf o r ma p p e a r e d t h ef u n c t i o n o ft e s tf o r mi sm o r ec o m p r e h e n s i v et h a nt e s tb a r , a n di tm a d et h eq u a l i t yo fd e t e c t i n gm o r e a c c u r a c y g a t fd i g i t a ls h e e t f e dt e s tf o r mw a sr e c e i v e de x t e n s i v ep r a i s ei nt h en u m e r o u st e s t f o r m s t h em a i nc o n t e n to ft h i sr e s e a r c hp r o j e c tw a st h a t ，w i t ht h eh e l po fe l e m e m so fg a t f d i g i t a ls h e e t f e dt e s tf o r m ，w ec o u l dd e t e c ta n dc o n t r o lt h ep r i n t i n gq u a l i t y b ym e a n so f s u b j e c t i v ea n do b j e c t i v ee v a l u a t i o nt a r g e t ss u c ha ss o l i dd e n s i t yd o tg a i np r i n t i n gc o n t r a s ti n k t r a p p i n ga n dg r e yb a l a n c e ，c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nc o u l db em a d et or e f l e c tt h ep r i n t i n g e f f e c t s t h r o u g ht h e e v a l u a t i o nr e s u l t s ，c o m p e n s a t i o n sa n da d j u s t m e n t so np r i m i n gp a r a m e t r i ci n t o t a lp r i n t i n gf l o ww e r em a d et oi m p r o v et h ep r i m i n gq u a l i t ya n da t t a i nt h eg o a lo fi n d u s t r i a l a p p l i c a t i o n t h i sr e s e a r c hp r o j e c tw a sb a s e do ne x p e r i m e n t sa n dt r u ed a t a ，s o m em a t h e m a t i c a l m e t h o d sw e r eu s e dt oa n a l y z ea n de v a l u a t et h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s t h i sr e s e a r c hp r o j e c th a sg o o dv a l u eo fg u i d a n c ea n da p p l i c a t i o nf o rg r a p h i ca r t s e n t e r p r i s e st oa p p l yg a t fd i g i t a ls h e e t f e dt e s tf o r m ，t h r o u g ht a k i n ga d v a n t a g eo fp o w e r f u l f u n c t i o no fg a t fd i g i t a ls h e e t f e dt e s tf o r m ，w ec a ni m p r o v et h ep r i n t i n gq u a l i t ya n dt a k e h i g h e re c o n o m i ce f f i c i e n c y a l s o ，t h i sr e s e a r c hp r o j e c th a ss i g n i f i c a n tr e f e r e n t i a lm e a n i n gf o r e n t e r p r i s e st oa p p l y o t h e rt e s tf o r ms u c ha sg r a e o l7 k e y w o r d s - g a t f ：d i g i t a ls h e e t f e dt e s tf o r m ；i n d u s t r i a la p p l i c a t i o n ； p r i n t i n gq u a l i t yc o n t r o l 曲阜师范大学博士硕士学位论文原创性说明 ( 在口划“4 ”) 本人郑重声明：此处所提交的博士口硕士囤论文( g a t f 测试 标版的工业应用研究，是本人在导师指导下，在曲阜师范大学攻读 博士口硕士曰学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除 注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究工 作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式注明。本声 明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 却砷 7 1 日期： 沙7 歹 作者签名： 却冲日期：矽。7 6 ( ) 刷磁轹李州。 醐：叩彳， 阁舅琶岛、幻叮 g a t f 测试标版的工业应用研究 。1 国内外研究现状与发展 第一章绪论 在印刷复制过程中，瞬像的复制虽有特定的规律，但由于所有图像的色调都是随机的， 每个图像的亮、中、暗调都是任意分靠的，因此视觉判断的局限性很大1 1 。为了控制和提 高印刷品的复制质量，自2 0 世纪5 0 年代国际上开始推出了测控条，用于判断、检测和控 制拷贝、晒舨、打样和印刷时图文转移的情琵，从两达到检测印刷复制晶质量的匿的。 目前国内外使用较多的控制条是美国的g a t f 星标，瑞士的布鲁纳尔测控条，德国的 f o g r a 测控条，瑞士的u g r a 测控条等。 随着印刷技术的不断发展，对测控条的要求越来越高，迫切需要更专业的测控工具来 满足印刷的发展要求，于是测试标版便应运而生了。测试标版是在测控条的基础上发展起 来的，它包括测控条所有的功能，是对印刷机进行标定的有效工具，它傻印刷机在正式印 刷之前达到最佳状态。测试标版比测控条功能更为细化，从而使质量检测更为精确。 在溯试标舨孛，应震比较成功的有：美囡印刷技术基金会( g a z f ) 所舞发的g 筒f 数字测试标版和国际数字企业联盟( i d e a l l i a n c e ) 开发的g r a c o l7 数字测试标版“1 。g r a c o l 7 数字测试标版在美国及欧渊已经有了一定的应用，但在中函大陆的应用还处于摸索阶段， 而g a t f 数字测试标版却已是一种受到广泛称赞的数字测试标版。g a t f 数字测试格式4 。l 版是其最新版本，它利用系列的e p , b f j 控制元素，可以很好地完成对印刷图像质量的检测 与控制。 g a t f 数字测试格式4 1 主要有三种功能：检测、校准和过程控制。 1 ) 检测色块主要焉予印刷系统的故障查谶，检测能力包括：分辨率、方向影响、滑 版、重影、套准； 2 ) 校准色块主要用于测量e p 届t j 系统的属性，校准功能包括：对比度和阶调再现、高 光暗调、灰平衡、色彩管理； 3 ) 过程控制色块主要用于印刷系统监控，过程控制功能包括：电子数据处理、曝光、 色彩校诿u h 。 。2 研究内容 本课题研究的主要内容是借助于g a t f 测试标版的各种元素，对印刷质量进行检测与 控制，利用印刷弹张的实地密度、网点扩丈、印刷反差、叠印率、灰乎衡状况等豹数据来 检测样张的印刷效果，并通过对整个流程中印刷参数的补偿与调节，最终提高印刷机的印 刷质壁，达到工业应用的疆的。 本课题要求应用现代的印刷测量仪器进行测量，在一系列实验的基础上得到所需的实 际数据，最终将g a t f 测试标版成功的在工业中得到应用。 1 3 研究目的与意义 本课题研究的豳的在于利用g a t f 测试标版对印刷机进行校正，得到印刷机的线性文 件，在印刷过程中完成对印刷质量的控制，从而获取印刷机所能达到的最佳效果。 g a t f 测试标版工业应用的意义在予将g a t f 数字测试标舨4 1 应用到印刷企业的实 际生产中，利用g a t f 测试标版强大的功能，来提高印刷企业的印刷质量，为企业带来更 高的经济效益。 2 第二章色彩测量的理论基础 本次实验采用密度测量与色度测量相结合的方法进行，利用密度和色度同时对印刷品 质量进行客观评价，对评价结果利用量化的数据来表示。 2 1 密度测量原理 在印刷过程中，密度测量技术被广泛的应用于打样、晒版、印刷等工序中的色彩检查， 色彩评价等。我们在此次印刷实验中所采用的密度测量设备是x r i t e5 1 8 反射密度计，密 度测量原理的介绍如下： 在印刷技术中，在俯视观察的情况下，把反射密度定义为反射光与密度之间的关系。 反射密度等于反射率倒数的对数，即： 州g 净争 其中：i 。为入射光通量或承印物( 如纸张) 非印刷表面的反射光通量，i 为印刷部位表 面的反射光通量，p 为反射系数，它随着墨膜厚度的增加而减少。 在此公式中，如果i 。为入射光通量，那么计算出的密度值为包含纸张密度的总密度值； 如果i 。为承印物( 如纸张) 非印刷表面的反射光通量，那么计算出的密度值为去除纸张密 度后的纯油墨层的密度值。而且通过此公式我们可以得到如下的结论： ( 1 ) 测量与墨层厚度建立了更好的线性关系： ( 2 ) 与视觉感受光不同建立了更好的关联； ( 3 ) 对于小的反差增加了测量敏感度； ( 4 ) 叠印的油墨的密度可以直接相加。 反射密度的测量结果与测量装置的几何条件和测试物体表面的光泽性质有密切的关 系。 在实际应用中，要按照使用目的的不同，测量不同光谱范围内的密度，因此，密度测 量又可以分为光谱窄带密度、光谱宽带密度和视觉密度。 窄带密度测量对密度微小变化增加了敏感性，与用宽带滤色片测量比较，它们更不像 人的视觉响应。窄带密度测量主要用于测量网点扩大、叠印、墨层厚度及油墨粘度。 宽带滤光密度是印刷工业中最常用的密度测量方式，它采用标准宽带彩色滤色片进行 测量，宽带滤光密度测量值不取决于光辐射分布的绝对值，而是取决于相对光谱辐射分布， 即总是跟密度测量所使用的传感器的相对光谱灵敏度和滤色片的光谱透射率有关。窄带测 量主要用于评价色相、灰度、透明度和校色。 视觉密度需要在满足卢瑟条件的情况f j 可以实现，其在印刷中很少应用。 反射密度计由光源、透镜组、偏光镜( 町选) 、滤色片、传感器和电子系统、显示器 等部分组成，其测量原理如图卜l 所示： 图1 1 反射密度计测量原理图 2 1 1 测量的几何条件 密度测量采用4 5 。o 。的测量几何条件( 即光束与被测平面之间的关系是以4 5 。角 投射，在垂直于被侧面的4 5 。方向观察) ，或用0 。4 5 。的几何条件( 即垂直投射，4 5 。 观察) 。这样的几何条件比其他方式更有优势，因为从印刷品上全反射的第一表面反射光， 实际上不会从测量方向上射出，传感器接受不到这部分光，而被测样本的第一表面反射光 包含了最大的噪音信息。 2 1 2 照明光源 透射光源的相对光谱分布应当符合标准光源a 的要求，即2 8 5 6 1 0 0 k 。 2 1 3 传感器 利用对3 8 0 一- - 7 2 0 n m 可见光范围内的光辐射具有足够灵敏度的光电传感元件作辐射接 受器。传感器将接收到的不同的光辐射转换为不同的电信号脉冲，后端的电子系统根据电 信号脉冲进行数据处理，从而得到要显示的密度值。 2 1 4 滤色片 滤色片一般为与印刷的三原色黄、品红、青油墨相对应的补色滤色片，即红、绿、蓝 紫滤色片，三个滤色片的光谱通带应当与标准油墨黄、品红、青的主吸收带的范围接近。 测量滤色片的最大通频位置按波长规定如下： 对于基本黄墨来说用蓝滤色片，通带中心波长久, = 4 3 0 n m ； 对于基本品红墨来说用绿滤色片，通带中心波长k = 5 3 0 n m ； 对于基本青墨来说用红滤色片，通带中心波长久, = 6 2 0 n m ； 通带中心波长最大值的位置误差为5 n m 。 根据滤色片的通带范围，密度测量用的滤色片分窄带和宽带两类，根据不同标准和不 4 同颜色柬说，具体带宽范围会略有不同。 对于不同标准规定的带宽见表1 1 ： 表1 1 不同标准带宽规定( r i m ) a n s itd i nd i n1 6 5 3 6 d i n16 5 3 6 ( 窄) 不同颜色对戍的滤波器 土波长带宽土波长带宽 带宽 m ( 绿色滤波器) 5 3 05 15 3 06 02 0 y ( 监色滤波器) 4 6 07 34 3 04 02 0 c ( 红色滤波器) 6 0 7 52 96 2 05 02 0 2 1 5 偏振光滤色片 湿油墨与干了的油墨表面反射的光能是不同的。在印刷哑光纸或者是胶版纸时可以明 显的观察到油墨的饱和度或者厚重感在湿的时候比干的时候明显。这种现象被称为“干退 现象”。密度计可以测量这种差异，而且重要的是将密度计测量的结果与真实看到的情况 最好的联系起来。然而在印刷过程中使用密度计来控制油墨的时候这种现象会导致一个问 题。如果印刷时是以干密度作为标准的，那么就要为干退现象保持一定的容差，这种现象 是与时间和材料有关的，要确定合理的干退容差也不是特别容易。 为了减小干退密度的问题，许多密度计都配备了偏振滤镜。为了明白偏振镜的工作原 理，我们首先要了解油墨干燥时表面发生的变化。当油墨刚被印刷时，墨层表面是平滑的， 即使是在粗糙的表面印刷。当受到光照时，有一些光被墨层吸收而被纸张表面反射，但是 同时也有一部分是被油墨表面反射的。当墨层表面是平滑的时候，大部分的反射光都是直 接沿原路返回，这样就不会被感光器件接收到。这样就产生了比较高的密度测量结果和高 的视觉密度，只要观察角度避免了来自表面的反射。 如果我们要在湿墨与干墨表面测到的密度值一致那么我们必须避免测量受到表面反 射的影响，这就是采用偏振滤光镜的原因。 使用加有偏振光滤色片的密度计时，其光路中置入了两块垂直交叉的线性偏振滤色 片，对于来自所有方向的光，偏振滤色片只允许其中某个方向的光通过。第一块偏振滤色 片对部分入射光线进行偏光处理，当光线到达油墨面时，被油墨表面反射，这部分光线并 不改变其偏振方向，而穿过油墨层并被油墨以及纸张表面反射的那部分光线就失去了本来 的偏振方向。在反射光路中有一个与入射光路中偏振方向垂直的第二块偏振滤色片，那么 油墨表面反射出来的那部分光线就不能通过第二个偏振光滤色镜到达接收器，进而传感器 能接受到的光量就比不带偏振滤色片的要少，相对应的密度值就提高了。 2 2 密度测量的控制参数 传统的密度测量方法是印刷品品质分析与控制方法中应用最普遍也是最方便的方法， 使用这种方法控制印刷色彩主要通过几个参数来进行：实地密度、网点扩大、印刷反差、 叠印率。 2 2 1 实地密度 印刷实地密度值是构成图像再现质量的主要影响因素之一。实地密度是指印张上网点 面积覆盖率为1 0 0 ，即印张上被墨层完全覆盖的部分。实地密度越高，在彩色印刷中色 彩再现的范围越宽。 影响实地密度的因素主要有油墨的颜料、连结料对光线的吸收和油墨的墨层厚度以及 墨膜的结膜状态等。在具体的生产过程中，一旦油墨被确定后，实地密度就只与墨层厚度 存在关系，它能间接的反映出承印材料上的墨层厚度。因此说，对实地密度的控制是客观 评价印刷质量的基础“1 。 图1 2 油墨墨层厚度与密度关系 图1 2 显示了黑墨与三原色墨之间墨层厚度和密度之间的关系。从图中可以看出密度 与墨层厚度之间的关系不是绝对线性的，但是对于在1 2 微米之下的墨层厚度还是合理的。 在胶印中，墨层的厚度一般在l 微米左右。如果印刷的墨层厚度在2 微米左右，可以看到 曲线变平。根据这一点，当达到油墨的最大密度后，增加墨层的厚度也不会再增加密度了。 如果我们在这个墨层厚度印刷，不管是根据视觉判断还是密度测量都没有办法对印刷进行 控制。考虑最极端的情况，如果测量区域的墨层厚度是1 0 厘米或者更多，测量的密度也 不会比纸张上印刷的2 微米或者3 微米的密度高。 实地密度的测量主要是用密度计测量印刷三原色油墨的实地块密度，对实地密度的测 控可以用来指导印刷时对油墨各墨区墨量的控制。通过对印刷测试样张上沿滚筒周向以及 轴向上密度的变化，以及对不同的样张的密度变化进行分析，我们就可以对印刷样张的质 量和印刷设备的状态做出判断。 2 2 2 网点扩大 在平版胶印工艺中，网点增大对印刷质量来说是一个决定性的参数。网点增大是指网 目调网点从在网目调负片上丌始直到把它在纸上印刷出来在尺寸方面的增加。在多色印刷 6 中，网点增大会导致反差丢失、暗调网点糊死并且会引起急剧的色彩变化。 在印刷过程中，网点增大是不可避免的，但如果其处在可控制之f ，网点增大本身不 一定是坏事，关键是如何控制和补偿印刷过程中的网点增大。 网点扩大分为两类：几何扩大和光学扩大。几何扩大是在力的作用下网点尺寸产生扩 大的现象。在制作分色片中，在晒版中都会产生网点扩大，在印刷中，由于印刷是在一定 压力下实现的网点转移，而且纸张、油墨和其他印刷条件也会发生变化，这些都会导致网 点扩大。光学扩大是指密度与网目调图像中实际网点面积不成比例的现象，这种现象使密 度值大于预期的值，网点对眼睛的视觉感受是一个比实际几何面积要大的网点。只要承印 物上有油墨存在，光学扩大就会发生。 对于本次实验，是以校正和评价为目的的，因而需要需要测量所有的阶调值，但不可 能全部的阶调值都测量，这样就需要以一定的间隔来测量，以5 或者1 0 为间隔的所有 的阶调是合适的。为了便于分析再将这些测量值与胶片或者数据文件之间的关系绘制成 图，于是就形成了印刷特性曲线。 输嘲点 h 彳 一 l z - 。，- ， r爿 - - x j 1 手 ， 7 ： 多 网点扩人 一一- 一一、 ， r ，一 、l ， 、 胶外l 二的 c ) 9 点胶片i ：的网点 图1 - 3i ；p , 届l j 特性曲线及网点扩大曲线 其中直线表示的是理论上的网点值，曲线为实际印刷过程中的网点值，网点扩大曲线 就是通过两条线相减而得到的，要进行印刷特性的分析也可以通过绘制网点扩大曲线直接 进行。 对于制版和印刷过程中的网点扩大，我们可以通过在制版过程中来进行相应的补偿来 控制，网点扩大补偿的原理为： 其中，实际曲线代表实际印刷效果，目标曲线代表希望达到的印刷效果。从希望达到 的印刷效果曲线上取一点向实际印刷效果曲线上画水平的直线与其相交，由交点向下画垂 直的直线与线性化直线相交，然后从交点延横轴正方向画水平直线，直线长度与上方的水 平直线相等，然后从目标值曲线上多取几个点，按照相同的方法找到线性化直线下方的点， 最后将这些点连接起来就得到了校正曲线。 在方j 下畅流数字化印刷流程软件中，我们可以利用其中的网点扩大补偿模块对阶调网 点的扩大进行补偿，将印刷网点扩大控制在希望达到的程度。 图卜4 网点扩大补1 尝曲线 2 2 3 印刷反差 印刷反差是衡量印刷图像暗调保留程度的重要指标，简称为k 值。印刷反差是实地密 度与网点密度( 般是7 5 网点面积) 之间的关系，其公式为： k ：= o s - 0 7 5 q 式中：d 。为实地密度； d 7 为7 5 处网点密度。 通过测量印刷反差可以有效的评测印刷质量，因为很多印刷图像的暗调区域可以反映 很多的重要细节信息。 在四色印刷中，中间调网点扩大与墨层厚度或密度有关。较高的印刷反差要求实地密 度大，同时又要保持暗调清晰不糊，所以，印刷反差常作为保持水墨平衡的指标1 。 2 2 4 叠印率 叠印率是先印的油墨层接受后印油墨的能力与白纸接受这种油墨的能力之比。影响叠 印率的因素包括：油墨的墨层厚度、油墨的粘性和粘度、印刷色序、印刷压力等。叠印率 的计算公式为著名的p r e u c i l 公式： r ：垒 垒枣1 0 0 b 式中：d l + 2 为第1 、2 色叠印密度减去纸张密度； d 为第1 色密度减去纸张密度： 及为第2 色密度减去纸张密度。 在叠印率公式中，涉及到的密度全部用第2 色的补色滤色片测量，因此，一定要先确 8 定印刷色序。叠印率般不会达到1 0 0 ，通常在7 0 - 9 0 之问，数值越高，叠印效果 2 3 色度测量原理 在传统印刷中，我们最常使用的工具是密度计，因其价廉而较普及，传统印刷是建立 在密度控制的基础上的。然而，密度与孟塞尔值却没有直接的对应关系。而在色彩的评价 上，其滤色片的响应数值，与人眼的观察相去更远。所以，密度计无法模拟人眼的观察， 密度值也不能反映出入眼的视觉效果。而通过色度测量技术，对中性狄的评判，用色度坐 标值a ，b ，和明度值l ，来表征人眼的观察效果。这可以使人眼的视觉效果直接反映 在数值上，完成更科学、更精确的复制比1 。 因而本实验中在以密度测量为基础的同时，充分利用色度测量的优势来对中性灰平衡 进行评价，并利用色度测量来进行印刷机色彩特征化文件的制作，与密度测量相结合来共 同控制印刷质量。本次实验中采用的色度测量设备为e f is p e c t r o m e t e r e y e o n e 分光光度计， 以下将对其色度测量的原理进行介绍。 分光光度计测量颜色表面对可见光谱各波长光的反射率。将可见光以一定步距( 5 n m 、 l o n m 、2 0 h m ) 照射颜色表面，然后逐点测量反射率。分光有两种，既可以在入射光路上 进行分光，也可以在反射光路上分光。 分光光度计把色彩作为一种不受观察者支配的物理现象进行测量，它测量的是一个物 体的整个可见反射光谱，在可见光谱范围内逐点测量，通常是每隔l o n m 或2 0 h m 测量一 个点，然后对反射光谱进行积分求和得到三刺激值，这里的积分实际上仍是一个累加的过 程，具体可以下公式描述： 7 2 0 y = 七is ( 允) x ( a ) d 旯 3 7 2 0 y = kf s ( 1 ) 歹( 五) d 2 3 8 0 7 2 0 z = 尼ls ( 五) z ( 兄) d a 3 8 0 实际计算时，仍是采用求和的方法，即公式转变成： 9 7 2 0 x = k is ( ) x ( 名) 五 3 8 0 7 2 0 y = kls ( 兄) j ，( 五) 兄 3 8 0 7 2 0 z = k is ( 兄) z ( 五) 旯 3 鬈o 式中：3 8 0 n m 一- - 7 2 0 n r n 为可见光谱的波长范围，也即测量的整个光谱范围，可能不同 的仪器之间会有微小区别； s ( 置) 为光源的相对能量分布； x ( z ) 、j ，( 五) 、z ( a ) 为标准观察者光谱三刺激值； 名为话算时所选用的波长闽隔，测量仪器有说明，一般为1 0 n m ； k 为调整因数，其目的是将光源的y 值调整为1 0 0 ，可按下式计算： 7 2 2 一 令，y = kis ( 2 ) y ( a ) 五= 1 0 0 ，贝0 3 矗 鲨 一 k = l o o ：s ( 名) 罗( 力) 五 一 3 8 0 颜色测量仪器中其它表色空间( 如：c i el a b 、c i el u v ) 的坐标值均由c i e x y z 值得 出。 在色度测量孛，除了色度测量设备本身的影响努，影响测量精度的因素主要是光源。 测量所用的照明必须包含可见光谱的全部波长。c i e 推荐下列人造光源来实现标准照明体 的规定。 ( 1 ) a 光源：是以白炽灯为代表的c i e 标准光源，黄橙色，其色温为2 8 5 5 6 k 。 ( 2 ) c 光源：是在标准光源a 上加一组特定的液体滤光器过滤后得到的光，模拟平均 目光的钨丝灯为代表的标准光源，偏蓝，其色温为6 7 4 4 k ，表示北方天空的日光。 ( 3 ) d 光源：以日光为代表的c i e 标准光源，是以日光的真实测量光谱分布为依据， 如d 5 0 。d 6 5 。c i e 标准光源d 5 0 色温是5 0 0 3 k ；c i e 标准光源d 6 5 相关色温为6 5 0 4 k 。 ( 4 ) f 光源：以荧光灯为代表的c i e 标准光源。f 2 代表冷白荧光( 4 2 0 0 k ) ：f 7 代表 宽带荧光( 6 5 0 0 k ) ；f 1 l 代表窄带自荧光( 4 2 0 0 k ) ；f 1 2 代表超流明荧光吲。 2 4 印刷质量控制参数 g a t f 测试标版虽然以传统的密度控制为基础，但其也有部分的功能模块可以用来进 行色度测量，而我们也可以将这些色度测量模块与密度测量模块进行充分的结合与互蛰， 从而使工业应用具有更好的结果。在色度测量中，我们应用的主要控制参数为扶平衡。 1 0 2 4 1 灰平衡 我们用分光光度计或色度计测量狄平衡测试表中被选中的最接近中性狄色块的色度 值或是测量各个色块，从而找出最接近中性狄的色块( a 木和b 幸的值接近于0 ) 。然后根据所 测得的中性灰色块的c m y 值，分别绘制黄、品、青的狄平衡曲线，根据每种基本油墨颜 色的四个数据点来产生该油墨最适宜的曲线。中性灰的再现特别重要，因为人眼对这些色 差的容忍度较低，甚至是极为轻微的色相变化也会引起大多数观察者的注意6 1 。 第三章g a t f 测试标版的功能分析 31g a t f 测试标版与印刷质量评价 在耐e 刷质量进行评价时，我们通常采用的评价方法有主观评价、客观评价和主观 评价与客观评价相结台的综合评价方法。印刷生产的虽终产品都是为了供人们观看或者阅 滨的，凼而我们对于印刷质量的评价主要是通过视觉观察柬进行，冈而必须要采片 主观评 价的方法，但山于主观评价方注存在很强的个人主观性，这不利于标准化的印刷怕峨斟 而必须引入客观评价的方法，将客观评价的数据与主观评价的定性分析进行结合，形成综 台评价方法，用综合评价方法束对印刷品质量进行评价。g a t f 测试标版以其强大的功能， 利用一系列的印刷控制元素。a t 咀很好地从主观方面和客观方面完成对印刷罔像质量的检 测与控制。本次实验我们采用的就是利用g a t f 测试标版的主观评价组件与客观评价组件 相结台进行评价的综合评价方法。 32g a t f 测试标版组成 i 一一_ 一i i i i 囊 聪灞。奠圈 豳j 簿 i l i i i 。i l i l l：越i 一一 - 一 匿2 1g a t f 删试标蚯示意图 臻_ i i 蕊餮配 r ；匦擞 0 a t f 测试标版的组成枷【割2 1 所，i ，它是。b 系列元索组成的这此，l 豢推带+ 富 包括州r 进钉i 见汗价的信号条和客埘评价的测试条、抻制箍等。 3 3g a t f 测试标版主观评价组件及其作用 般 们认为e 观评价是指由人而不足使用仪器来进行质量评价。由于印刷生产的最 终日的是为了，- 产出供人们观看或阀读的印殿品，这就决定了我们停进行印刷品质跫评价 时必颁要采用丰观评价的方法。印刷品质量主观评价的原理是观察苔主要通过人的眼睛进 行观察( 需要时可以用放大镜) ，对印刷品进行比较，从而得出e j 刷品质量状况的相关结 论。主观评价常用的方法有目 = 【l ! 评价方法和定性评价力法。曰视评价方法是指在相同的评 价环境条件f ( 如光源、照度致) ，山多名有经验的管理人员、技术专家、技术人妯与 客户柬观察原稿和印圳品，对各个印尉品进行分级，并进行统汁最终综合出评价结果1 。 定性评价方法是指用一定的性能指标，并列出每个指标对质量影响的重要冈囊，由多个有 磬验的评价人品进行评价，晶后i i 彗行定性统计评价。 g a t f 测试标版中就包括很多用r 进行主观评价的元素，这些元素是山七幅主观评价 图片和手观评价洲控条组成的，主观评价测拄条包括：g a t f 星标、图像套准模块、暴斑 检测条、一色狄度测拎条、转印套准标等。本次实验利用这些元素柬对印刷效果进行主 观评价，以r 将分别对其进行介绍。 七幅主观评价图片涌盖了所有印刷复制彩色图像的类型，用丁验证测试页面印刷和设 印刷系统的色j ；再现特性“1 。由r 其与实际标准幽片紧密匹配，g a f f 的这一蛮七张图像 质量控制图片为= 牟= 面分析印刷系统提供了良机”1 。 331 暗调红唾椅 红睡椅图片是用于暗调部位的参考用图。对这幅图片复制，要有足甥的阶调压缩，就 必须使l i j f b j 调的部位向暗调尾部偏移，以便提供足够的对比束表达暗调色彩之间的区分。 图2 ，2 暗调红睡椅 33 2 亮调婚礼 鳓 囝2 3 亮调婚礼 返幅婚礼图片足亮悯参考川刚，托1 色调足柔利的亮阔羊白色，位于阶渊复制曲线的 亮谰到巾川调b t 。对j 这幅图片而、，要有足够的阶调j e 缩，并能使用、r 版胶印或抒足 直接数 即目0 ，就必颁谴一 渊韶舒j _ 阶删复1 h 曲线的亮调e 偏移，这样能够自足够的 对比度实现图片亮色调的精确复制“。 333 群体肖像绘画少年 绘画少年刚“中，模特所穿的亮灰或中驮色t _ 血衫对j 中性捩平衡的评估是非常有用 的。随着印刷操作人员调整油墨密度以适应不同肤色阶调，色调的轻微变化也会在色阶涧 中表现出来，模特所穿的r 恤衫以及背景l ：的污点中包含了饱和的色彩，所咀选择性的彩 校l f 必须i l - 确啁整以维持这此色调而同时不引起出平衡的偏移“。 图2 4 群体肖像绘画少年图2 - 5 女士肖像 334 女士肖像 图 r ，妇女f j 像是图片彩印巾强稠的重点。对于浚类削片，首先要进行仔细的观察， 发现人物脆卸、脚部、臂部、手部的不同以及 j 订额、面颊、鼻子、下巴等部位的细微差别。 其次，模特是深色的头发和黑色的衣戕，璺在保持头发厦衣服暗调郫位细节的同时保持亮 调部化的细节，对于彩色分也和印刷柬悦将会增加额外的园难。 3 35 中性灰 图片c 啪坎平衡冉吼很容易通过阶调与中性扶接近程度的检盘来确定的。而彩色物体 在扶色区域中是非常显呲的。r e 确的色彩校i f 首先依赖于建立j ir 确的驮平衡。在扶平衡删 试图h 中的物体幕本是由从色调构成的，除中忡扶之外，还有一些灰是带暖色调或冷包调 的唯一饱和的色彩是其巾所强调的币点色调。 溉黪 囝2 - 6 中性度 3 36 全色调水果图片 伞色确水果图片的照明使j hr 闪光灯 囝2 7 全色调水果图片 其h 的是提供比较宽的也彩阶调层次。f u 足 j葱期刘 水粜图毡近景拍摄的，它的构成，【袭鞍少。田此，图中饱耵j 的深色k 域鞍多r 而细n 音_ j 分的散量圳比较，p ，所选的川于不同饱和腹包调的水粜和织物剥心r 透明救”l 全色调的 最外层的点，要惶喇申包凋的油墨术复制这曲色调是很困难的 337 记忆色带屋顶的小桥图片 。礴 t 、：t ；强 图2 - 8 记忆色带屋瓜的小桥图片 带屋顺的小桥图片的日的是为了唤起观察者对记h 乙色n n j , j z 。其中的一此色调我们曾 经多次遇到，比如蓝天、绿地、褪色的红桥和白色的栏，他们都已储存在找们的视觉记 i lr , ，并且与我们不常看到的颜色相比，它们能够被比较精确地回忆起来。当看到一幅含 自记忆色的图片时，观察者首先会下意0 地对这些记忆色进行评伊，以判定醣颤色是否可 倍。 338g a t f 星标 g a t f 星标对f 印目? 过程中的【叫点转移问题非常敏感，星标用十反映印刷时网点扩大或 缩小、重影或州点变形。它是由逐渐变细直到同个非常精细的中心点上的相互a 隔的实 地和空一的楔形线组成的删形【 】案。用肉限或通过高倍放大镜观察星枷、，尤其足叶 心的直 径和形状，就能分辨山网点足扩大还是缩小，以及垂影情况1 。 图2 - 9 星标 339 图像套准模块 糕 j 1 1 1 蠢r r 口豇工函d 1 一r r 图2 1 0 图像套准模块 图像襄准模块卜要用r 评估输山系统的套准精确眭。图像套准模块沿垂直方向分为 c m y k 四排，由采列的彩色圆形和一角形构成，以：种觏色为背繁的组台。 - 袅模块巾的所行几素，两色之州均没自设胃补精门f 陷印) 。丸陷印设胃小适合于实 际印刷复制斗产流烈阒为在印刷过程q ，即使层最轻微的套印币准，也会在柏1 i 接触的 两色之叫产7 l 破坏肚的白线。这此白线在彩色背景中特别醒目，极易察觉。町通过白线的 打位及宽度确定套印小准的方向及尺、，。 限测试块也。j 破用f 评估奉t f 测文件文件中采用的图像补漏白程序。应用了图像补漏 白后，即使存存轻微的套印不准，测试块中也不会m 规白线。仔细观察交界处的轮廓线， 就会得出补漏自处理的量度。通常，陷印是扩展两种颜色中的浅色，而使深色操持实际尺 、j 币变。 3 31 0 墨斑检测条 鬻；一一 围2 1 1 糕灌 墨斑检测条 在单张纸平版印刷中，墨斑足出现频率很高而且及其困扰操作 员的一种印刷故障。 作为一种视觉可见的缺陷，墨斑足指大面积单色油墨覆盖区域的颜色或光泽度不均匀。自 时，当小区域内产牛的墨斑较少时，很难察觉。墨斑检测条是山大块的单色及两色叠印的 实地和5 0 嘲点色块组成。这些色块的尺寸为116 11 6 i n ( 或29 5 x 29 5 c m ) ，其大小足够 用柬柃测墨斑。 3 31 1 三色灰度测控条 二色扶度测控条用柬作为视觉比较的基准，观察者不使用辅助设备就能够很快地祭觉 t 色灰度色调的任何改变，基于此对印刷和打样样张进行比较，此外它还可以用来评估墨 区的均匀性”1 。 斗_ 七斗 每书：七 围212 - - 色灰度控制条图2 13 转印套准标 331 2 转印套准标 转印套准标用于对印刷过程中的套准情况进行分析。在g a t f 套准分析中，是通过对 8 个g a t f 转印栅倍的评估来完成的。转印栅格是由一组十字线矩阵组成，每种颜色的十 字线有两个印刷单位，每个 字线都有两个号码束反映它的印刷单位。当两个十。# 线重合 而无法分辨时，表明这两个滚筒2 _ f b j 蚓了较好的套准“”。对十未套准的十字线的数量， i 以用带有f 宁标线的放九镜柬观测，并进行侧整“”。 3 4g a t f 测试标版客观评价组件及其作用 一般人们认为客观评价是指用仪器进行检测评价的方法。对彩色印礼品米况如果 直停留在凭借观察者主观感受和主观判断柬进行质量评价，而没有一个客观的产品质量评 价标准，也就不能进行标准化的生产，更小能进行技术1 ：艺和质量管理，因_ 面需采用客观 评价方法“”。客观评价方法住具体实施时是利用适当的检测手段对印刷品的各个质量特征 进行测量，并用数据来表示。客观评价可以用定量的数据束反映印刷品的各个质量特征 使印刷的并工序有了统的标准，减少作业过程中的错误，有利于对整个作业流程进行质 量管理，从而能够有效地稳定印刷品质量“”。反映到目j 刷过程中，客观评价主要是指利用 密度计，色度计( 分光光度计) ，对反映印刷品质量的一些参数进行测量与控制，用量化 的数据束控制印刷品的质量1 6 1 o g a t f 数字页面测试版4l 的客观评价部分是数字梯尺、耿平衡测试表、三色扶度测 控条、色彩校正模块、油墨覆盖模块、二f 级阶调梯尺、单双排测控条、实地油墨条和i t 87 3 标准色靶等构成的。本次实验利用这些模块对印刷效果进行客观评价，以下将对其分别进 行介绍。 3 41 数字梯尺 数字梯尺用于印刷的均匀度测试，设测试条对滑版、重影、水印和纸张扇形等许多的 印刷问题都非常敏感。数字梯尺从叼几延伸占至拖梢，其密度应当是均匀的。如果三个条 中的任何一个在密度上有明硅的不同，就表明有印刷故障“” 焉 342 灰平衡测试表 扶平衡测试表用来确定以四种不同色调值复制钗平衡状态的青色、品色、黄色二色叠 加的网点规格。它由。系列的色块组成，这些色块沿垂直方向品红值逐渐变化沿水平方 向黄色值逐渐变化。而青网点的大小在整个矩阵中是一致的，并由方阵的左上角的数值束 确定。如果印刷工艺不受任何严重问题影响或在控制限定范围内操作，灰平衡测试表能够 提供可靠信息。 灰平衡图使用的方法是： 先找到印刷之后的一系列中一e l , 灰色块 怠口宣照灰色包块的崭莹人小排列成表 、蒡台到与这此些块对心的y c 的旧0 - 比例 4 1 建讧灰1 7 衡曲线。 中陛吠的再现特制重錾，为人雅对这些包柑偏芦存忍度较f 。甚t 是极为轻微的色 相变化也会目起a 多数观察扦的“意 3 43 色彩校正模块 色彩校j r 模块的h 的是提供种方法，确定在印刷系统中准确复制的勃、绿、箍色的 最佳色删所需的色彩校f r 岛法。 存控制好的照明条件卜进行观察时，随着替印色彩网点百分比的渐变性调整，各列的 蓝、绿、鲥色块会出现轻微的色调变化。 图2 1 6 色彩校正模块 图2 - ”；自墨覆盖模块 344 油墨覆盖模块 汕攀覆盖模块用于分析印刷系统的最大网点面积覆盖率。对最夫州点面秘率的确认电 建立考虑油罐转移和t 煤的基础r 。随着稃j 化的色彩压缩方法，如扶成分替代( o c r ) 的j 泛使用，在最大黑版量受到影响z 时，需要清楚地设置底色( 即黄、品、青二原巴油 晕) 能够去昧的极限值。 345 二+ 级阶调梯尺 图21 8 十二级阶调拂尺 级蚧删梯凡川f - = i j 刷系统中的删点扩大。阶朔梯尺的阶调从5 到1 0 0 以5 递 黜掰掰囊嚣蘑噩 增每个色块尺寸是5 5 m m 制列点扩大曲线。 每一个阶侧梯尺旁边都宵 评估阶 3 46 单双排测控条 对印刷后样张的每个阶悯色块进干测量所得数掘a j 用f 绘 个阶调值从o 逐渐变化到1 0 0 的渐变条。发渐变条用于 j 豇e 【舅鳖兰曼堕曼! 曼塑 置2 - 1 9 单排侧空条 单排六色测控条可以很方便地在印刷准备阶段均衡墨键设置。它包含充足的各类控制 元素，如各色实地色块、2 5 n 删、5 0 n 点色块、7 5 网a 色块等。它有足够的色 块用来测量网点扩大僮、印刷反差和油墨叠印率。 翻嘲，- 璺p _ 囤2 2 0 双排测控条 烈排六色测控条也包含充足的各类控制元素，如各色实地色块、2 5 n 点色块、5 0 网点色块、7 5 n