（制浆造纸工程专业论文）柔性版四色印刷呈色数学模型的研究.pdf

西安理工大学硕士学位论文 摘要 摘要 本文主要研究了柔性版印刷四色呈色数学模型的建立问题。 论文首先介绍了柔性版印刷的特征，以及本课题的实验情况，进而对柔性版印 刷的特性进行了详细的分析。然后，根据纽介堡方程建立了适用于柔性版印刷的数 学模型，并且对该模型进行分析，确定了用回归法修正该模型以建立高精度柔版彩 印呈色数学模型的思想，并计算出回归系数。在对呈色模型的色差进行分析的基础 上，改进了模型，并进行了精度评价。 本论文作为陕西省教育厅专项科研基金资助项目“柔版彩印呈色数学模型的 研究”( 9 9 j k l 9 7 ) 的一部分，为今后深入研究手 下了理论基础。 关键词：柔性版印刷、网点扩大、纽介堡方程、数学模型 西安理工大学硕士学位论文 a b s tr a g t a b s t r a c t t h i sp a p e rm a i n l yd i s c u s s e st h ep r o b l e mo f h o wt oe s t a b l i s hf o u r - c o l o rm a t h e m a t i c a l m o d e lo f f l e x o g r a p h y a tt h eb e g i n n i n go ft h i sp a p e r , t h ec h a r a c t e r i s t i co ff l e x o g r a p h ya n dt h es i t u a t i o no f e x p e r i m e n tm a d ef o re s t a b l i s h i n gt h em a t h e m a t i c a lm o d e la 北i n t r o d u c e db r i e f l y a l t e r t h a tia n a l y z et h ec h a r a c t e r i s t i co ff l e x o g r a p h yi nd e t a i l a tl a s tt h em a t h e m a t i c a lm o d e l o ff l e x o g r a p h yi se s t a b l i s h e da c c o r d i n gt on e u g e b a u c re q u a t i o n s a c c o r d i n gt ot h e e q u a t i o n s ，t h ec o e f f i c i e n t so fr e g r e s s i o ne q u a t i o na r ec a l c u l a t e d ，t h e nb a s e do na n a l y z i n g c h r o m a t i ca b e r r a t i o no f t h em o d e l ，im o d i f yt h a tm o d e la n de v a l u a t ei t sp r e c i s i o n t h ep r i m a r ya t t e m p ta n dp r o b i n ga r ep a r to fo u rt a s k 一as t u d yo nt h em a t h e m a t i c a l m o d e lo f f l e x o g r a p h i cc o l o rr e p r o d u c t i o n ( s p e c i a ls c i e n t i f i cr e s e a r c hp r o g r a mf u n d e d b ys h a a n x ip r o v i n c i a le d u c a t i o nc o m m i s s i o n ，p r o g r a mn o 9 9 j k l 9 7 ) ，w h i c hl a y sa t h e o r e t i c a lb a s ea n da c c u m u l a t e st h ep r a c t i c ee x p e r i e n c ef o rt h ef u r t h e rs t u d yi nt h e f u t u r e k e y w o r d s ：f l e x o 、d o tg a i n 、n e u g e b a u e re q u a t i o n 、m a t h e m a t i c a lm o d e l i i 安理工大学硕士学位论文 前言 1 前言 柔版印刷起源于2 0 世纪初期的美国，最初被称为苯胺印刷，早期的柔版印刷机 由于机身单薄，稳定性差、使用有毒的苯胺染料等一系列因素影响了柔版印刷的广 泛应用。3 0 年代赛璐玢( 玻璃纸) 的投入使用对柔版印刷技术的发展起了很大的推 动。5 0 年代聚乙烯在包装领域得到推广，为了解决聚乙烯材料易变形起皱等系列 的问题，柔版印刷工艺技术又得到一次全面发展。7 0 年代中后期，随着科学技术的 进步，柔性感光树脂版和金属陶瓷网纹辊的问世极大地再一次推动了柔性版印刷的 发展。 美国柔印协会将其定义如下：柔性版印刷( f 1 e x o g r a p h y ) 是一种直接轮转 印刷方法，使用具有弹性的凸起图像印版，印版可粘固在可变重复长度的印版滚筒 上；印版由一根雕刻了着墨孔的金属墨辊施墨；金属墨辊( 网纹传墨辊) 由另一根 墨辊或刮墨刀控制墨量；可将液体和脂状油墨转印到实际是所有种类的材料上。3 。 1 1柔性版印刷的特点、现状和发展趋势 柔性版印刷与传统的凸印、胶印、凹印有着显著的区别，如表1 1 所示。 表1 1四种印刷方式的区别 印刷方式着墨辊印版压印滚筒墨辊数 平印软硬 软( 橡皮筒) 1 0 条以上 凸印软硬软5 条以上 凹印 | 硬软 l 柔印硬软硬1 2 条 目前，在美国柔版印刷已经占到整个印刷市场的3 3 ，在软包装领域占7 0 ，在 纸盒印刷领域占2 5 ，在标签印刷领域占8 5 ，在瓦楞纸领域占9 8 ，甚至2 0 的报 纸也是用柔性版印刷的。我们国家已经引进了1 5 0 多条生产线，主要用于包装印刷， 有5 0 多个厂家生产柔版印刷机。但是相对而言，柔印技术发展较缓慢。近年来，随 着世界柔印技术的发展提高，国内印刷界对柔印技术和工艺有了新的认识和要求。 因此在近几年里，柔印技术得到了迅速发展。目前我国印刷企业中柔性版印刷生产 线超过2 0 0 0 条，其中进口生产线超过1 0 0 条。其中部分生产线使用效果相当好，取 得了显著的经济效益，但还有相当多的生产线没有发挥应有的功效。尤其是在印制 网线活时印刷质量较差”。这主要是由于：人们对柔性版印刷的认识不足，认为 柔性版印刷只能印一些质量低、要求不高的低档印品；配套材料不过关。柔性版 版材、油墨以及网纹辊等的质量和种类都不能满足要求，限制了柔印技术的发展； 西安理工大学硕士学位论王前言 我国还没有针对柔印的一套成熟的制版、印刷工艺数据标准，很多厂家沿用胶印 的工艺数据来控制柔性版的印刷过程，忽视了柔性版印刷本身的特点，因此很难印 出高档的印刷品来。假如我们能在以上三方面有所进步，相信我国的柔印技术会很 快赶超国外。 柔版印刷在包装印刷中占有绝对优势，同时柔版印刷在报业发展中也将发挥巨 大的作用，这主要是因为： ( 1 ) 柔版印刷无污染，有利于环保。由于柔版印刷采用无毒水性油墨，对环境、 人体健康没有危害，并且柔版印刷水性油墨是目前唯一被美国食品药品协会认可的 无毒油墨。 ( 2 ) 适应性强。柔版印刷机除了可以各种类型的纸张外，还可以印刷铝泊、塑 料薄膜、不干胶纸、不干胶膜、玻璃纸、金属箱、纺织品等，而胶印几乎只能印刷 纸张。现在，柔版印刷在报刊印刷行业的比重也将加大。 ( 3 ) 周期短，生产成本低。与凹印相比，柔版印刷制版周期短且制版费用低 8 0 ，耗墨量少3 0 ，电力消耗节约4 0 。印刷速度快，一般机组式窄幅柔版印刷机 印刷速度可达每分1 5 0 米或者更高，卫星式宽幅柔版印刷机速度可达每分3 5 0 米。 废品率低于凹印和胶印。一般柔印2 3 天完成的工作，而胶印需要7 8 天才能完 成，这样大大缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了经济效益。 ( 4 ) 设各综合加工能力强，几乎所有的窄幅机组式柔版印刷机都可以在同设 备上进行印后加工，比如：上光、覆膜、模切、打孔等，这就有效地提高了劳动生 产效率，节约了用地，减少了成本。 ( 5 ) 生产投资小，效益高。柔版印刷机结构相对简单，因此，设备投资低于相 同规模的胶印机或凹印机3 0 4 0 。由于窄幅柔版印刷机自身就具各了很多印后加 工能力，用户就可以节约购买印后设备的投资，同时也节约了用地，减少了人力成 本。 ( 6 ) 印刷质量较高。柔版印刷的膜层虽然薄于凹印，但绝对厚于胶印，对于印 刷包装产品常见的大面积色块非常有利，由于采用网纹辊传墨，一般说来，纸张情 况不变，水墨情况不变，则不论是同批次的产品还是不同批次的产品墨色都能保持 一致，这也是包装印刷的基本要求。 随着人们生活档次的不断提高，使得包装行业不得不利用现代科学技术加快发 展以满足人们越来越高的要求，因而也就促使柔版印刷进行新一轮的科技创新。柔 版印刷的创新点主要有：( 1 ) 柔版印刷机的无轴独立驱动，( 2 ) 广泛采用套筒技术， ( 3 ) 数字制版，( 4 ) c d i 成像技术，( 5 ) 自动套准控制技术，( 6 ) u v 干燥技术， 所谓无轴独立驱动印刷机是指印刷机没有主轴传动，而是各机组独立驱动，因 而印刷方法大幅度获得自由，当某些机组在运转工作时，另一些机组可以停转而准 ， 西安理工大学硕士学位论文 前言 备下一个工件的印前工作，如：清洗橡皮布、换版、拆页设定等。无轴印刷技术在 轮转印刷机上的应用得到极理想的效果，印刷质量极大提高。1 9 9 8 年w i n d m o e l l e r h o e l s c h e r 首次推出直接驱动系统的中心压印滚筒式的印刷机n o v o f l e x ，而今天的 w h 专用于包装这折叠纸盒和n o v o f l e xc a r t o l n e 柔版印刷机只有无轴驱动形式了。 采用套筒技术，换版不再依赖于操作人员的操作经验，印刷前的准备工作变的 快捷而准确，从而提高套印精度和生产效率。f i s c h e r k r e c k e 的六色组c i 柔版 印刷机将套筒技术和无轴独立驱动技术与自动套准控制系统相结合，使整个印刷机 的印活转换仅需要6 分钟。套筒技术也可以用在机组式印刷机上，现在国际柔版印 刷机市场推出的6 0 7 0 的柔版印刷机已经采用了套筒技术。 紫外线u v 技术正在包装行业得到普及。最近几年，柔版印刷主要推广使用水 性油墨，自从美国加卅喃认紫外线u v 技术属于安全的环保技术以来，紫外线u v 印 刷得到更大的发展。目前已经推广到窄幅印刷机上。新推出的紫外线u v 油墨不仅应 用于u v 印刷中，而且还有利于提高印刷墨层的粘合强度，不宜发生迁移和发生较少 的油墨堵塞故障。 真正适合柔性版印刷的c t p l a t e 技术是杜邦公司和巴可公司利用数字成像输 出技术和杜邦赛丽d p s 版材联合研制的数字柔版直接制版技术( 简称c d i ) 。该c d i 技术可以将数字化信息直接转到激光光敏印版上。 图i - ic d i 数字制版工艺过程 其工艺流程如图卜1 所示，c d i 数字成像制版工艺过程中，除所用版材以及数 字成像技术与传统的柔印制版工艺不同外，其它工艺过程与传统工艺过程完全相同 所用设备也相同。采用c d i c t p 有一系列优点：工艺简化；准备时间大大缩短；实 现了无胶片直接制版：克服了传统制版暴光时间由图文决定的缺陷，使暴光时间与 图文类型和网点密度无关；不会出现脏点和烂点的现象；消除了传统胶片制版时光 漫射引起的网点扩大现象；以及小的y a g 激光能量便可得到精细、清晰的高质量柔 版印刷版；由于没有了胶片，与之相关的错误、成本也将消除，提高了印刷质量。 目前，全球已有1 4 0 多台c d i 成像技术设备用于套筒和印版的到处加工。海德堡成 员h e l lg r a v u r es y s t e m 也推出了新一代数字化柔版h e l i o f l e xf 2 0 0 0c t p 成像系 统。 西安理工大学硕士学位论文 前言 1 2 研究方向及主要任务 虽然柔性版印刷是一种迅速发展的印刷方式，但也存在制约其发展的关键性问 题，那就是柔性版印版的弹性。由于柔性版印版有高弹性，导致印版易变形，一方 面，当把印版包在印版滚筒上时容易导致印版产生伸长，这样会使印版上图像的网 点的形状产生变形，最终导致网点在纵向上的扩大和图像在纵向上的伸长：另一方 面，由于柔性印版的高弹性，加之在印刷过程中需要施加印刷压力，尽管在柔性版 印刷中采用轻压印刷，但还是会使图像网点产生扩大和图像的伸长【2 ”。因此柔性版 印刷中的网点扩大比平版和凹版中网点的扩大要大得多。其网点扩大的最大值能达 到3 0 4 0 左右。网点的严重扩大会导致印品的颜色出现偏差，阶调难以完全再现。 因此，网点扩大是制约柔性版印刷工艺发展的主要因素。如何有效地控制网点的扩 大、正确地再现原稿，是柔版印刷者面临的一个重要课题。 因为印刷过程是一个复杂的过程，每一种因素对印品的影响都不是线性的，在 彩色印刷生成色的各色元之间由于受到晒版因数、光渗现象、网线角度、网线角度、 印刷色序等因素影响而没有确定的函数关系，它们之间仅存在一种相关关系“。因 此若要准确地控制柔性版印刷过程，应建立一个适合于柔印的呈色数学模型，应用 该模型对柔印生产过程进行控制，以达到良好的复制效果。所以，建立一个柔性版 印刷呈色数学模型是很有意义的。 另外，柔性版印刷技术作为印刷技术的一个重要组成部分，目前在我国还没有 一套完整的印刷工艺数据及专用于柔性版的制版、印刷工艺标准，而建立柔性版印 刷呈色数学模型对于建立完整的印刷工艺数据有着重要作用。从这个角度上来讲， 建立一个柔性版印刷呈色数学模型也是有意义的。 但是，仅仅建立一个模型而不将其应用在印刷生产实践中，是没有多大意义的。 因此，本课题的研究方向是建立柔性版印刷呈色数学模型并将此模型应用于生产过 程，来指导生产实践。 确定了研究方向，就要制定主要任务。本课题的主要任务如下： 一设计柔印测试版，并在柔印厂家印制样张。 二采集样张上的数据。 三处理数据，并分析柔版印刷的特性。 四建立相应的柔印呈色数学模型。 五验证该模型的准确性。 d 西安理工大学硕士学位论文前言 1 3 数学模型的选择 纽介堡方程是根据印刷网点模型和格拉斯曼颜色混合定律而建立的印刷品呈色 方程。它不仅从色彩学的角度阐明了印刷品成色的机理，而且也从数学的角度给出 了计算印刷品颜色值的方法，因此在彩色印刷复制中占有很重要的地位，成为印刷 品颜色计算的最基本公式之一。在彩色管理软件中，纽介堡方程是建立输出设备彩 色特性描述文件( o u t p u td e v i c ep r o f i l e ) 的重要手段1 1 5 j 。因此，本课题将以纽介堡方程 为基础，通过对其进行修正或回归，建立适合于柔性版印刷的呈色数学模型。 1 4 本课题的研究现状 本课题由冯健和我两个人完成，她已经做了大量的工作：完成了实验，从测 试版的设计到样张的印刷。样张包括不同车速下、不同墨量下的样张，以及y 、m 、 c 、b k 的单色样张。测量了大部分实验数据。计算出了尤尔一尼尔逊公式的修 正值n 。建立了三色( y 、m 、c ) 柔版彩印呈色数学模型。 我做的工作是：测量部分数据。柔版印刷特性分析。建立四色( y 、m 、c 、 b k ) 柔版彩印呈色数学模型。在论文中会对前期的研究工作作一些简要的介绍。 西安理工大学硕士学位论文柔版彩印呈色模型测试版实验 2 柔版彩印呈色模型测试版实验 我们研究的最终目的就是指导柔印生产实践。这就决定了本课题的研究必然是 从实践中来，用实践去检验，并最终应用于实践。所谓从实践中来，对我们来讲， 就是做实验。因此，实验测试版的设计及印制对于本课题的研究是十分重要的。 本课题的实验是导师周世生教授的指导下主要由冯健完成，我参与了后期的部 分工作，同时本实验得到了西安三维柔印公司的大力支持，印制实验样张的过程全 部在三维公司完成。为了使建立的数学模型适合生产实际的要求，我们在制版、印 刷的过程中使用了缺省的工艺条件和工艺参数。下面再简要介绍一下该实验。 在本课题的研究中，实验过程主要有测试版的设计与制作、晒版、印刷样张的 数据测量三个部分。 2 1 测试版的设计与制作 根据本实验的目的，我们在p c 机上用c o r e l d r a w8 0 设计了测试版的版面， 版面设计内容如下： 1 标题 柔版彩印呈色数学模型的研究测试版印刷样张 2 星标 用于压力调节和印刷时的控制 检查功能：印刷压力和均匀性供墨重影 评价方法：视觉放大镜 3 独立线、小字( 阴、阳) 线宽分别为0 0 7 6 m m 0 1 2 7 r a m0 2 5 4 m m 检查功能：印版制作 评价方法：视觉，放大镜 4 四色渐变区 检查功能：是否有明显的阶调突变 评价方法：视觉放大镜 j 色块区 共9 7 5 个色块，2 0 个小区域。每个小区域的左上角色块表示该区域所用 的全部或部分颜色及其百分比；最上行和最左行表示该区域中某一种颜 色的变化；其它的色块为2 色、3 色或4 色油墨叠印而成。 西安理工大学硕士学位论文柔版彩印呈色模型测试版实验 分为2 大部分。色块区的最上面6 个小区域为一部分，即检验部分，其 中包括3 个2 色叠印区和3 个4 色叠印区：色块区的其他区域为另一部 分，即建模部分，其中包括3 个2 色叠印区、3 个4 色叠印区、3 个3 色 叠印区以及灰平衡部分。 检查功能：建立模型并验证模型的可行性 评价方法：密度计，色度计i 数学计算 6 彩色图像 检查功能：印品总体质量 评价方法：视觉放大镜 7 四色梯尺 从2 到9 8 共2 7 级4 色( 黄、品、青、黑) 梯尺 检查功能：网点扩大规律 评价方法：密度计色度计 8 特制信号条 检查功能：印刷压力、墨量( 大小、均匀) 评价方法：视觉放大镜 9 支撑线 各色版的版面两边均有两条贯穿整个版面的支撑线，其作用是平衡版面 压力，防止变形 l o 套印十字 检查功能：套准 评价方法：视觉放大镜 1 l 。实地区 检查功能：油墨强度、色饱和度 评价方法：视觉i 放大镜 加网参数： 网点形状：圆形 网线角度：黄9 0 。品1 5 。青7 5 。 黑4 5 。 加网线数：1 3 3 线英寸 拟从实验中获得的数据有： 1 软片上的网点百分比。 2 印刷过程中的各分色版的网点百分比。 3 印刷过程中的网点的最大值和最小值。 4 软片和印刷品上的网点密度。 5 印刷品的实地密度。 西安理工大学硕士学位论文 柔版彩印呈色模型测试版实验 6 印刷品中色块的色度值( 卫y 、z 三刺激值) 。 然后在激光照排机上输出软片，送去胶印打样。经过三次改版，最终完成了测 试版的设计制作。在制作用于柔性版印刷的阴图原版时进行了缺省的软片线性化处 理和激光照排机的线性化处理，并按常规数据进行缩版。 2 2 晒版 晒版是柔性版印刷过程中十分重要的一个环节。晒版参数如表2 2 所示 表2 - 1 晒版参数 晒版参数 实验数据卡i 机器制造商 a n d e r s o ne nv r e e l a n dh vh o l l a n d 晒版机型号 兀，m b e rb e l i c h t 巨ra v m 硝n c1 2 0 0 冲版机型号 a v h 伽c8 0 0 烘干机型号 j 1n 肥e rd r o g e r 后处理机型号 晒版用版材 c y r e l6 7 e x l , d u p o n t ( 版厚1 t r a m ) 正曝光时间2 5 分钟 冲洗时间3 6 分钟后曝光时间4 分钟 背曝光时间1 3 秒 烘干时间2 小时去粘时间3 5 分钟 晒版过程如下： 1 在晒版前检查阴图原版的药膜面、刮痕、折痕等情况，并填砂眼。 2 切取比阴图原版稍大的印版版材，将明图原版与印版的感光树脂层相接 触。 3 将印版有保护层的表面朝上，除去印版上的保护层。 4 将阴图原版上的灰尘、赃物除去，打开晒版机上的真空抽气泵，使阴图原版与印 版紧密地接触。 5 对印版进行正曝光和背曝光。 6 冲洗时采用联线冲洗的方法。使用缺省的处理参数。 7 在温度为6 0 。的干燥箱里干燥2 小时。 8 进行去粘处理。 9 进行后曝光处理。 西安理工大学硕士学位论文 柔版彩印呈色模型测试版实验 2 3 印刷 将晒好的印版安装在六色柔性版机上进行印刷。印刷参数如表2 - 0 所示 表2 - 2 印刷参数 印刷参数实验数据卡2 印刷者西安三维柔印公司 机器型号美国a l l i e d5 0 0s e r i e s 日期2 0 0 0 年6 月5 日 油墨粘性2 5 - 3 5 缩版量 9 7 1 1 承印材料 8 0 克单铜( 日本产) 双面胶带制造商美国3 m 公司 柔版版型 c y r e l6 7 e x l ，d u p o n t 油墨制造商阿克苏水墨( 广州产)网纹辊制造商 p r a x a i rs u r f a c et e c h n o l o g i e s ，i n c 室温 2 4 。 相对湿度 7 5 印刷机组 123456 色序 ( 空) ymcb k 上光 网纹辊线数( l p i ) 7 0 0 8 0 07 0 0 9 0 07 0 0 9 0 07 0 05 5 0 网纹辊角度 6 06 06 06 06 0 网纹辊使用时间 4 个月4 个月4 个月4 个月4 个月 t r ( 刮辊式) 输墨系统d b ( 刮刀) r dr dr dr dr d r d ( 反向刮刀) 版辊简直径( e r a ) 3 4 2 93 4 - 2 93 4 2 93 4 2 93 4 2 9 印刷过程分为三个部分： 1 黄版、品版、青版、黑版均选用7 0 0 线英寸的网纹辊的情况下印制样张。 2 黄版选用8 0 0 线英寸、品版和青版用9 0 0 线，英寸、黑版仍用7 0 0 线英寸网 纹辊的情况下印制样张。 3 选用5 5 0 线，英寸的网纹辊上光。 在印刷过程中要求印出单色样张、三色样张和四色样张。印刷过程要求墨量均 匀。在网纹辊线数不同的情况下，印刷了印刷压力分别为大、中、小三种情况下的 样张。同时印刷车速也采用了1 5 0 米分钟、2 4 0 米，分钟( 此为常用正常印刷车速) 等情况。 西安理工大学项士学位论文柔版彩印呈色模型测试版实验 2 4 实验数据的测量 对印刷样张进行准确的数据测量，并进行正确的分析是建立数学模型的前提。 需要测量的数据有：软片的网点密度和网点面积率、样张上色块和四色梯尺的密度 及相应的网点百分比。 2 4 1 软片数据测量 测量仪器：x r i t e4 0 8 型彩色反射密度计，测量孔径为1 7 m m 。 阴图软片上的网点密度和网点百分比见表2 3 表2 - 3 软片上的密度和网点百分比 设计网点分网点密度( 阴图) 网点百分比( 阴图) 比( 阳点) y ( 黄)m ( 品)c ( 青)k ( 黑)y ( 黄) m ( 品)c ( 青)k ( 黑) 24 2 24 3 54 4 24 5 31 0 01 0 01 0 01 0 0 32 7 02 3 62 8 22 2 69 99 99 9 9 9 42 0 31 9 22 1 61 9 19 99 9 9 99 8 51 8 51 8 11 9 31 7 5 9 99 89 89 7 61 6 51 6 l1 7 11 5 9 9 89 79 89 7 71 5 61 5 31 6 21 5 l 9 79 69 79 6 81 4 41 4 11 4 81 3 99 69 69 69 5 91 3 7l _ 3 31 3 91 3 4 9 59 49 59 4 1 01 2 81 2 41 3 2 1 2 59 49 39 49 3 1 5 1 2 01 1 7 1 2 41 1 89 08 99 09 0 2 0o 9 90 9 71 0 30 9 98 68 58 68 5 2 5o 8 40 8 30 8 70 8 48 18 l 8 18 1 3 00 7 30 7 1o 7 60 7 47 77 6 7 77 6 3 50 6 40 6 30 6 60 6 4 7 37 27 37 2 4 0 0 5 6 o 5 5o 5 9o 5 86 86 76 86 7 4 50 4 90 4 80 5 20 5 06 36 2 6 36 2 5 00 4 30 4 20 4 5o 4 4 5 85 75 85 8 5 50 3 70 3 7o 3 9 0 - 3 95 35 45 35 3 6 0o 3 20 3 2o 3 50 3 44 84 84 84 7 6 50 2 8o 2 8o 3 lo 2 94 34 3 4 34 3 7 0o 2 40 2 40 2 70 2 6 3 83 83 83 8 7 5o 2 00 2 1o 2 3 o 2 23 23 23 23 2 8 0o 1 6o 1 6o 1 80 1 82 42 52 52 5 8 50 1 20 1 3o 1 2o 1 42 02 02 l2 1 西安理工大学硕士学位论文 柔版彩印呈色模型测试版实验 9 0o 0 90 1 00 0 90 1 21 4 1 51 51 5 9 5 o 0 60 0 7o 0 60 0 98 8 89 9 8 0 0 30 0 40 0 40 0 613 4 4 1 0 0o 0 1o 0 2o 0 20 0 30000 2 4 2 印刷样张的数据测量 测量仪器： x r i t e5 3 0 型分光密度仪，测量孔径为3 4 m m ，采用d 6 5 光源， 1 0 。视场。 在计算和测量网点面积率时选用的尤尔尼尔逊( y u l e - n i e l s o n ) 公式”，其形式 如式2 一l 所示： 口：i _ i o j - 一万 ( 2 1 )口3 _ 万【z l ， l 一1 0 7 “ 其中a 为所测印刷样品的网点百分比， d f 为所测印刷样品的反射密度， d s 为所测印刷样品色的实地反射密度， h 为修正值。 修正值力的取值采用冯健求得的值：黄版为1 5 5 ，品版为1 6 0 ，青版为1 6 5 ，黑版 为1 6 5 。 印刷样张的数据包括四色梯尺的网点密度和网点面积率，样本点的网点密度和网 点面积率，表2 4 为建模样本点数据，表2 5 为检测样本点的数据。这里首先给出样 本点的原始测量数据，用于数学模型的建立，四色梯尺的数据在下一章给出。 表2 - 4 建模样本点的三刺激值和网点百分比 三刺激值设计网点百分比( ) 样本 xyzcmyk l 5 8 4 76 0 8 0 6 4 2 088 1 56 2 2 5 4 03 1 - 3 15 2 5 36 581 56 33 8 ，6 23 8 7 74 9 5 82 52 51 56 4 2 7 8 52 9 4 94 5 6 14 52 51 56 53 2 9 22 9 o 】4 1 6 22 54 51 56 61 2 8 41 3 8 23 7 0 78 54 51 56 71 5 8 81 2 9 0 3 2 2 76 5 6 515 6 81 1 0 89 9 63 2 3 98 56 5156 93 4 5 32 2 2 53 4 5 088 51 56 西安理工大学硕士学住论文柔版彩印呈色模型测试版实验 1 0 2 3 2 1 1 5 1 l3 9 8 24 58 51 56 1 1 3 6 2 74 0 1 5 3 6 7 72 583 51 3 1 22 6 ，8 63 1 7 43 4 5 94 5 8 3 51 3 1 33 0 0 43 1 0 73 4 5 982 53 51 3 1 41 1 1 01 4 6 82 6 0 18 52 53 51 3 1 53 4 6 92 9 7 7 2 8 7 484 5 3 51 3 1 61 3 0 81 3 5 62 2 4 l6 54 53 51 3 1 71 1 9 91 0 5 92 0 4 26 56 53 51 3 1 88 “8 3 02 0 4 98 56 53 51 3 1 92 9 3 51 9 1 92 3 0 988 53 51 3 2 0】6 5 71 】6 02 0 1 888 53 51 3 2 12 7 8 13 1 0 8 1 7 4 6 2 586 5 5 2 21 0 1 21 53 2】3 8 48 586 55 2 33 1 6 23 0 9 61 5 7 982 56 55 2 41 20 7 1 4 9 71 0 6 06 5 2 56 55 2 51 3 9 11 3 8 49 1 84 54 56 55 2 66 9 58 6 39 5 08 54 56 5 5 2 72 4 2 81 8 6 61 1 7 686 56 55 2 81 8 _ 3 01 4 7 59 3 12 56 56 55 2 91 2 1 49 0 29 5 64 58 56 55 3 08 2 46 4 69 ，2 16 58 56 55 3 l1 8 9 32 6 4 35 5 1 98 021 05 3 22 5 3 03 2 4 55 7 3 96 021 0 5 3 32 0 2 42 6 5 15 1 6 7 7 0 51 05 3 42 7 9 83 3 5 65 5 0 25 551 0 5 3 51 5 7 02 1 8 8 5 0 1 29 071 05 3 62 2 7 62 8 3 25 0 1 76 071 05 3 71 5 8 82 1 2 8 4 6 7 6 8 01 01 0 5 3 82 6 0 23 0 3 35 0 3 75 51 01 05 3 9 1 3 2 31 7 2 43 4 6 49 02 01 0 5 4 01 6 7 02 0 2 84 3 6 47 02 01 05 4 11 9 7 52 1 0 32 6 6 64 53 04 01 5 4 22 6 9 62 7 0 22 8 1 23 03 0 4 01 5 4 31 9 3 31 9 3 l2 2 加4 03 54 01 5 4 4 2 4 6 72 3 7 42 4 7 53 03 54 01 5 4 51 6 8 51 6 5 81 9 9 b4 54 04 01 5 4 62 0 4 11 9 3 42 0 3 73 54 04 01 5 4 71 5 4 71 4 6 32 0 1 4 5 04 54 01 5 4 81 7 1 71 5 9 41 8 ，5 24 04 54 01 5 5 91 5 2 61 4 4 01 9 5 25 05 04 01 5 5 01 9 9 41 8 3 6 1 9 9 33 05 04 01 5 5 12 1 8 71 8 8 61 0 5 82 05 57 01 5 5 22 8 0 92 31 81 1 2 425 57 01 5 5 32 0 8 71 6 1 88 1 3 1 06 07 01 5 1 2 西安理工大学硕士学位论文柔版_ 葺：；印呈色模型测试版实验 5 42 2 9 41 7 5 7 7 9 4 5 6 07 015 5 51 9 4 91 3 9 46 8 4 77 0 7 01 5 5 62 2 4 31 6 1 28 2 027 07 01 5 5 7 1 7 6 3 1 1 9 4 6 - 4 71 08 07 01 5 5 81 8 4 71 2 4 26 2 87 8 0 7 01 5 5 91 5 6 31 0 3 07 5 22 09 07 01 5 6 01 9 2 3 1 2 5 46 5 859 07 01 5 表2 - 5 检测样本点的三刺激值和网点百分比 三刺激值 设计网点百分比( ) 样本 x yzcmyk 14 5 3 24 7 7 45 2 4 56362 0 24 3 9 04 6 2 3 4 9 8 063 82 0 34 4 8 84 6 6 55 0 4 6 6) 72 0 44 5 3 14 6 8 65 1 2 16682 0 54 20 54 4 2 44 6 0 81 591 51 5 63 9 6 54 1 9 63 8 5 4 】5 9】5】5 73 9 8 24 1 5 04 1 4 31 51 02 01 5 83 8 2 43 9 1 0 3 8 0 41 5 1 52 51 5 92 5 8 52 6 4 42 3 9 8 4 0 3 04 01 0 1 02 48 42 58 92 0 2 64 03 05 01 0 1 12 1 7 32 1 3 41 9 0 64 03 54 51 0 1 22 1 6 12 0 8 01 8 5 94 04 05 01 0 1 31 1 2 11 2 3 91 0 9 27 05 5 6 5 5 1 4 1 1 4 91 2 3 4 9 1 27 05 5 6 55 1 58 7 08 6 28 3 67 06 07 05 1 6 9 1 9 8 7 37 5 97 06 57 55 1 3 西霹理z - 大学硕士学位论炙柔一t 4 - 0 | i 印刷的特性分析 3 柔性版印刷的特性分析 柔性版e 刷有它自己的 最路短、嘲点中央区密度小 进行分忻。 系列的区别于胶印、凹印、丝网印刷方式的特点，如： 周围密度大等，住此，我们h 对柔版印刷的网点形状、 3 1柔印的网点形状分析 缩版量、 网点扩人 现代印刷的图像复制原理就是建立在网点之上的，电就是说，用i 刊黑不同大( 调 幅) 的点了米再现连续图像，或者电可以用大小同样的点子，通过单位丽积分斫j 自q 不均匀性( 调频) 来表现浓淡连续变化的图像。这样的点子我们称之为网点。单位 面积内网点所占的面积西分比即为通常所晚的网点面积率。网点是印剧术的独特工 艺之一，它既是印刷中最小的感脂单位，同时有起着组织颜色、阶渊、层玖和图像 轮廓的作用。根据色彩学原理，颜色具有色相、明度、饱和度三属性。原理上讲， 黄、品红、青三原色网苣叠印在起，通过改变网点的而积，能形成千千万万私休 同的颜色。刈于调幅网，刚点的形状有很多种，如圆形刊点、方形网t i 、菱形嘲点 等，如图3 1 所示。 b 、圆形网点c 、菱形网点 网点形状不同，其性质也1 i 同。这是因为网点在传递过程中，网点人小住什会 发生变化。网点变化发生在网点边缘，边缘长度越长，网点变化也就越大，所以网 点问连接时其变化达到极值，此h 寸阶调变化发生跳跃，不同的两点形! 状u j 于例点问 扪连接叫网。- 、i 百分比不同，阶凋跳跃也就不一样。 万形网：j 、，、在5 0 处发生阶调跳跃，如圈3 - 2 ( a ) g f i 示；网形网，- i ( - r7 0 处发生阶 渊跳跃。冈为中叫凋部分往往避画面的重要部分圆形刚点“0 阶训跳跃燧| 。丁t “j 调这也是柔版 刷庄t e 采用圆形网点的原匦，在一股情二f ，酬形喇，百的阶【踊爵 长 一- x 西安j e r - 大学硕士学位论文 柔性版印刷的特性分析 现优于方形网点，阶调再现如图3 - 2 ( b ) 所示；菱形网点的长对角线方向连接发生在 4 0 处，短对角线连接发生在6 0 处所以阶调跳跃发生在两处，两次阶调跳跃的幅 度都比较小，对阶调再现有利，阶调再现如图3 - 2 ( c ) 所示。 印 刷 口 h 口 密 度 印 刷 口 h 口 密 度 印 刷 口 口 密 度 5 01 0 0 网点百分比 ( a ) 7 01 0 0 网点百分比 c o ) 5 01 0 0网点百分比 ( c ) ( a ) 方形网点、( b ) 圆形网点、( c ) 菱形网点 图3 2 不同形状的网点阶调跳跃 由于柔版印刷的高弹性，并且在印刷过程中需要压力，产生与胶印不同的网点， 胶印的网点由于印版的磨损，产生周围虚，中间实的网点，而柔版印刷版材上的网 点在受到印刷压力后，会产生很大的变形，使得网点中心压力最大，边缘压力小， 从而油墨会尽量向四周扩散，所以形成的网点周围密度大，中央区密度较小，如图 3 3 所示，柔印的印版网点受力示意图如图3 4 所示： 西壬理j - 大学硕士学位论吏 柔性版印刷的特性分栌 压印前的尺寸 卜 3 2 柔性版印刷网点扩大分析 压印卮的j t 寸 卜_ 一 图3 4 柔印印版睡点受刀示意图 出丁印版上的油墨是在印刷压力的作用】i 转移到承印物表面的，油零色印刷压 j 的作用1 会向厩点的属罔扩展，压力越大，扩展的越厉害，1 刮叫出丁油墨的吸) 1 l 特性和承印物的光散射作用，形成扩散晕影，这就是e 阳长上的睫点丽积率比原版l ： 自0 而积率大，即网点扩大。在国际中网点增大的含义是指承三物上的专而积比盯 ；扳上相剥应部分的网点而积的埔人。本文指的是网点在加网阴图片上形成畦与；1 1 剑 承印物上叫的尺寸增人。“光学网点增大”是油墨的吸光特性和承印物的光散性形成 。向一种视觉现象。“机械网点增大”指的足网点尺寸史际上的物理增大，在分色、耻 长及印刷期间都可能产生此种现豫。通常意义上的网点扩大戟是“机辙网点扩人”。 两点扩大会引起罔像清晰度下降、细微层次丢失、颜色改变以及图像反差、油 豫色调、油墨密度i u 墨包叠印等方面的问题。例如，网点过度扩人会使中、瞎调网 i 合并，但是人的视觉却是对暗调部分比较敏感，因而层次就会大a i 减少、对比度减 f 、，清晰度下降。 柔版e f 刷的网点扩大和其它印刷方式的嘲点扩大一样，是向网点的边缘扩大， h 是柔印网点有它自己的特性，即剧围密度大，r r _ 央区密度小，导致整个网j ! 、l 的密 度偏小，在一定程鹱上补偿了网点的边缘扩大。 3 2 1 柔性版印刷网点复制曲线 印届l 复制曲线是原稿_ i 印刷，二问昀绷带，其走同j 咀石山驳爿网点面积普二和列应 印刷密度的比例关系，进而反映j 印刷复趔特性。： jx r i t e5 3 0 型分光密度仪洳得 ：j ；n 刷样张上的川色梯尺自讣日点密度如衷j 1 纸张上的网点密度表所示，表31 是 根据表3 一 用尤尔一尼尔逊l 修e 值分别是黄版1 j 5 、品版16 0 、商版16 5 、黑版i6 5 m j 、 - l+t 西安理工大学硕士学位论文柔性版印刷的特性分析 计算出的纸张上的网点百分比及扩大值。 表3 - 1 纸张上的网点密度表 设计网点百分比y ( 黄)m ( 品)c ( 青)k ( 黑) 20 0 00 0 0o 0 0 0 0 2 ( 散点) 30 0 1o 0 2o 0 3o 0 2 40 0 2o 0 2 0 0 4o 0 3 5 o 0 2 0 0 40 0 50 0 4 6 o 0 l 0 0 50 0 6o 0 4 7 0 0 10 0 50 0 50 0 5 8 0 0 2 o 0 5o 0 50 0 5 9o 0 2o 0 60 0 7 0 0 6 1 0 0 0 30 0 7 o 0 80 0 7 1 5o 0 3o 1 10 1 20 1 2 2 0o 0 6o 1 50 1 50 1 6 2 50 0 9o 1 80 1 80 1 9 3 00 1 2o _ 2 1o 2 20 2 2 3 5o 1 60 2 50 2 40 2 4 4 0o 1 80 2 8o 2 60 - 2 7 4 5o _ 2 20 3 0o 2 8 0 3 0 5 0o _ 2 60 3 30 3 0 o 3 l 5 5o 2 80 3 6 0 3 40 3 5 6 0o 3 l0 4 10 3 9o 4 1 6 50 3 60 4 70 4 6 0 4 9 7 0o “0 5 4 0 5 4o 5 7 7 5o 5 l 0 5 40 6 5o 7 0 8 0o 6 20 7 30 7 8o 8 2 8 50 6 90 8 20 8 7 0 9 0 9 00 7 7 o 9 50 9 71 0 1 9 50 8 41 1 41 1 7i 2 7 9 80 8 51 2 71 3 01 4 7 1 0 00 9 31 2 51 4 1 1 _ 5 0 表3 - 2 纸张上的网点百分比 设计的纸张上的网点百分比 网点扩大值 网点百 y m c k y m c k 分比 ( 黄)( 品)( 青)( 黑)( 黄)( 品) ( 青) ( 黑) 200o 散点 o o0 散点 381 1657l o54 西安理工大学硕士学位论文柔性版印刷的特性分析 4 8 1 176 71 064 5 9 1 1878964 691 2887965 71 01 21 0878