印刷品是一種視覺產(chǎn)品，人們習(xí)慣利用目測(cè)的方法對(duì)彩色印刷品進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。而這種主觀的評(píng)價(jià)存在著易受外界條件的影響、判斷不準(zhǔn)、因人而易、重復(fù)率低等缺點(diǎn)。所以，在現(xiàn)代印刷生產(chǎn)中，人們逐漸接受了數(shù)據(jù)化、使用儀器測(cè)量顏色這種客觀的方法控制印刷質(zhì)量，這不但提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也對(duì)印刷質(zhì)量的提高發(fā)揮了積極的作用。印刷質(zhì)量控制中使用的儀器測(cè)量主要包括密度測(cè)量和色度測(cè)量，本文主要講解密度測(cè)量在印刷過(guò)程中的應(yīng)用。

密度，也稱光學(xué)密度，分反射密度和透射密度，隨著CTP的發(fā)展，菲林逐漸被淘汰，透射密度的測(cè)量也逐漸退出歷史舞臺(tái)，所以現(xiàn)在的密度測(cè)量主要是反射密度測(cè)量。

反射密度測(cè)量

反射密度測(cè)量是對(duì)反射光的光量大小的度量，是視覺感受對(duì)無(wú)彩色的黑、白、灰組成的畫面明暗程度的度量。密度測(cè)量不是色度測(cè)量，密度測(cè)量對(duì)于印刷過(guò)程的顏色控制，實(shí)際上主要是控制印刷墨層厚度的變化。

反射密度測(cè)量被廣泛應(yīng)用于彩色網(wǎng)點(diǎn)印刷的質(zhì)量檢測(cè)和生產(chǎn)流程的控制，在印刷過(guò)程中，利用反射密度儀對(duì)印張上附加的測(cè)控條進(jìn)行測(cè)量，可以檢測(cè)青、品紅、黃、黑四色的實(shí)地密度、網(wǎng)點(diǎn)增大值、相對(duì)反差、疊印率、灰平衡等，利用這些數(shù)據(jù)可以方便且有效地控制印刷過(guò)程中階調(diào)和色彩的再現(xiàn)。

密度的定義

密度是反映光線與物體相互作用過(guò)程中發(fā)生的反射、選擇性吸收等現(xiàn)象的物理量。密度可以定義為物體表面吸收入射光的比例，可以間接表示物體吸收光量大小的性質(zhì)。物體吸收光量大，表明其密度高；物體吸收光量小，則表明其密度低。

當(dāng)光線照射到不透明物體表面時(shí)，一部分光被吸收，而另一部分光從物體表面反射出去，反射出去的部分即為我們看到的顏色。反射光通量與入射光通量的比值，是物體的吸收、反射特性，稱為反射率，用R表示。

密度則定義為對(duì)反射率的倒數(shù)取以10為底的對(duì)數(shù)，用D表示 D=lg(1/R)= -lgR

從式中可以看出反射率與密度值之間的關(guān)系：

反射率越大，密度值也就越小，

反射率越小，密度值也就越大。

密度值是一個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算，沒有單位。

那么，反射率受哪些因素影響？

密度值大小又如何反映顏色的視覺感受呢？

圖1 反射率、密度與墨層厚度

圖1展示了反射率、密度與墨層厚度關(guān)系。從圖中可以看出，在沒有印刷油墨的白紙上，反射率為90%，密度值為0.05，印上油墨后，反射率變?yōu)?0%，密度值為0.30，而隨著墨層厚度的增加，反射率減小，密度值也隨著增加。

也就是說(shuō)，墨層越厚，反射率越小，顏色也越深。因此，印刷過(guò)程中，可以通過(guò)測(cè)量密度值來(lái)控制墨層厚度。但是，隨著墨層厚度的增加，達(dá)到一定極限后，反射率不再變化，密度值也無(wú)變化，顏色達(dá)到飽和。事實(shí)上，密度隨墨層厚度而增加的關(guān)系是在一定范圍內(nèi)的，當(dāng)超過(guò)一定墨層厚度時(shí)，反射率不再變化，密度值也并不會(huì)增加。

圖2 密度與墨層厚度關(guān)系

在膠印中，墨層厚度通常在1µm左右，當(dāng)墨層厚度小于1.2µm時(shí)，墨層厚度與密度的線性關(guān)系是成立的；當(dāng)墨層厚度超過(guò)1.2µm時(shí)，密度的變化量逐漸減??；當(dāng)墨層厚度在2µm左右時(shí)，密度值不再隨著墨層厚度的增加而增加。密度隨墨層厚度的變化趨勢(shì)如圖2所示。

密度狀態(tài)（響應(yīng)方式）

四色印刷

四色印刷一般采用青、品紅和黃三原色油墨和黑墨印刷，測(cè)量它們的色密度時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量它們所反射的互補(bǔ)色光紅光、綠光和藍(lán)光。

反射密度計(jì)

反射密度計(jì)是用來(lái)間接確定表面吸收光的量的儀器，通過(guò)測(cè)量從待測(cè)樣品表面反射回來(lái)的紅、綠、藍(lán)三色光的量來(lái)確定印品的色密度，密度計(jì)的紅、綠、藍(lán)和視覺濾鏡分別與青（C）、品紅（M）、黃（Y）、黑（K）相對(duì)應(yīng)，儀器的工作原理是比較物體表面反射的光的強(qiáng)度與照射在物體表面上的光的強(qiáng)度，然后通過(guò)對(duì)數(shù)的關(guān)系來(lái)計(jì)算密度值。

青色的補(bǔ)色為紅，所以用紅色濾鏡過(guò)濾青色油墨的反射光，只透過(guò)紅色，接受的光通量少，則說(shuō)明油墨吸收紅色多，密度值就大，顏色就深；反之，接受的光通量大，則說(shuō)明油墨吸收紅色少，密度值就小，顏色就淺。

同樣道理，品紅色的補(bǔ)色是綠色，用綠色濾鏡，黃色的補(bǔ)色是藍(lán)，就用藍(lán)色濾鏡。圖3為測(cè)量密度的濾鏡示意圖。分光光度儀是通過(guò)濾鏡所對(duì)應(yīng)的光譜波段的反射率的積分求和計(jì)算密度值。

圖3 測(cè)量密度的濾鏡示意圖

根據(jù)所取波段和帶寬的不同，分不同的狀態(tài)（或稱響應(yīng)方式）。

狀態(tài)T（ISO T）是一個(gè)寬波帶響應(yīng)，被廣泛應(yīng)用于北美印刷工業(yè)，此類型被用于依據(jù)T-RefTM顏色標(biāo)準(zhǔn)的儀器校正；

狀態(tài)E（ISO E）是歐洲類型，使用Wratten 47B型濾波器，對(duì)于黃色讀數(shù)比較高;

狀態(tài)I（ISO I）具有窄波帶、干擾類型的濾波器響應(yīng)，相當(dāng)于DIN NB狀態(tài)；

狀態(tài)A（ISO A）用在彩色照片打印行業(yè)；

狀態(tài)G（ISO G）為愛色麗印刷工業(yè)寬波帶響應(yīng)，與T類型相似，只是對(duì)于較濃的黃色油墨比較敏感。

印刷行業(yè)常用的響應(yīng)方式為狀態(tài)T和狀態(tài)E。

表1 ISO T/E/I 響應(yīng)方式對(duì)應(yīng)的波段和帶寬

狀態(tài)T（ISO T）的青色密度是以607.5nm為中心，帶寬29nm；品紅色密度是以530nm為中心，帶寬51nm；黃色密度是以460nm為中心，帶寬73nm；黑色密度是以555nm為中心，帶寬101nm。

狀態(tài)E（ISO E）的青色密度是以620nm為中心，帶寬20nm；品紅色密度是以530nm為中心，帶寬60nm；黃色密度是以430nm為中心，帶寬40nm；黑色密度是以555nm為中心，帶寬101nm。

狀態(tài)I（ISO I）的青色密度是以620nm為中心，帶寬20nm；品紅色密度是以530nm為中心，帶寬20nm；黃色密度是以430nm為中心，帶寬40nm；黑色密度是以555nm為中心，帶寬101nm。

圖4為ISOT/E/I 響應(yīng)方式對(duì)應(yīng)的中心波段和帶寬在可見光范圍內(nèi)的顯示。

圖4 ISO T/E/I 狀態(tài)對(duì)應(yīng)的波段和寬帶

從圖中可以看出，ISO T和E/I的品紅色和黑色密度的測(cè)量中心波長(zhǎng)是一樣的，品紅色的帶寬有所不同，而黑色的帶寬是一樣的；青色中心波長(zhǎng)略有不同，帶寬也有所不同；黃色密度測(cè)量中心波差別較大，帶寬也有很大的差別。

圖5 ISO T/E/I 響應(yīng)方式的密度數(shù)據(jù)

圖5為一個(gè)顏色在ISO T/E/I三種響應(yīng)方式下密度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，同一個(gè)顏色，ISO T和E的黃色密度數(shù)據(jù)差異較大，差值為0.24，而其它顏色密度值一樣。ISO I和E的數(shù)據(jù)相對(duì)接近，但品紅色的密度差值達(dá)0.08。這些差異都是由于這是測(cè)量的中心波段和帶寬不同造成的。

圖6 四色密度和密度數(shù)據(jù)

對(duì)于四色印刷來(lái)說(shuō)，用互補(bǔ)色濾鏡方式可以很好地反映油墨的反射特性，可用于印刷過(guò)程墨量控制，但是對(duì)于專色油墨，其反射光譜并不是基本固定或相似，而是每個(gè)顏色的光譜都不同，最大吸收點(diǎn)也不一樣，所以用這種方式不能很好地反映油墨的反射特性。

專色的密度測(cè)量可以用專色密度（或光譜密度）來(lái)表示，仍然采用與四色密度相同的計(jì)算公式，但是可見光波長(zhǎng)上每一波段的反射率來(lái)計(jì)算密度，一般采用最大吸收率（最小反射率）波段上的密度代表該顏色的密度。

與四色密度標(biāo)注CMYK不同的是，專色密度會(huì)標(biāo)注密度所在的反射光波長(zhǎng)λ。由于選取的波段不同，同一顏色的四色密度和專色密度是不同的，圖6是一個(gè)色塊的四色密度和專色密度。四色密度為Y （黃）1.07，專色密度為波長(zhǎng)450nm上的密度1.39。

獲取最佳密度

在印刷過(guò)程中，往往依據(jù)某一密度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制顏色和版面均勻性，但是有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)密度達(dá)到了，而色差并不是最小，或者配色時(shí)密度接近了，色差仍然比較大。色差和密度如何統(tǒng)一，如何找到一個(gè)合適的密度“標(biāo)準(zhǔn)”值就極為重要。

圖7是顏色隨密度的變化趨勢(shì)圖。當(dāng)樣品和目標(biāo)色有色差時(shí)，可能是色相不對(duì)或者密度沒控制好，密度太大或太小，色差都會(huì)比較大，在一定范圍通過(guò)墨層厚度來(lái)調(diào)整密度值，在一定程度上可以減小色差，當(dāng)達(dá)到某一匹配點(diǎn)時(shí)，色差最小，即達(dá)到最佳匹配，此時(shí)密度即為該顏色的最佳密度。

圖7 顏色隨密度的變化趨勢(shì)

了解了顏色隨密度的變化規(guī)律之后，在配色和印刷過(guò)程中就可以快速判斷配方是否正確，以及印刷墨層厚度是否合適。

圖8 顏色隨密度的變化趨勢(shì)

圖8顯示了兩個(gè)配方與目標(biāo)色的色差和密度，第一個(gè)配方與目標(biāo)色的色差ΔE00是2.07，增加密度后，色差可以降到最小0.94，這時(shí)的密度值為1.37+0.18=1.55，即無(wú)需修改當(dāng)前配方，可以以密度值1.55為目標(biāo)，用于印刷過(guò)程控制。

而第二個(gè)配方與目標(biāo)色的色差ΔE00是1.81，但是已無(wú)法通過(guò)調(diào)整密度值減小色差，若要減小色差，必須對(duì)配方進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)橐呀?jīng)知道無(wú)法達(dá)到目標(biāo)，所以不用花時(shí)間去試錯(cuò)，一定程度上減少了時(shí)間和材料的浪費(fèi)。

印刷過(guò)程的密度測(cè)量與控制

確定最佳密度后，在印刷過(guò)程中便有據(jù)可依，通過(guò)測(cè)量密度值可以快速知道顏色是否達(dá)標(biāo)、版面是否均勻。這樣就可以大大提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。圖9是生產(chǎn)過(guò)程中密度測(cè)量的應(yīng)用。

圖9 印刷過(guò)程密度測(cè)量

使用IntelliTrax2測(cè)量一個(gè)樣張，在密度版面可以查看每個(gè)墨鍵的密度信息，就這個(gè)印張而言，黑色和青色密度值整體偏低，品紅色左邊和右邊幾個(gè)墨鍵密度值偏低，黃色密度值基本在合格范圍內(nèi)。

通過(guò)這些信息，可以知道每個(gè)顏色在每個(gè)墨鍵上是偏深還是偏淺，樣張左、中、右是否拉平，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整、干預(yù)，或者通過(guò)閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整。

密度值達(dá)標(biāo)后，就可以查看網(wǎng)點(diǎn)增大（階調(diào)增TVI）、疊印率、灰平衡等其它參數(shù)數(shù)據(jù)，有時(shí)可能需要微調(diào)實(shí)地密度值使這些參數(shù)合乎標(biāo)準(zhǔn)，但是如果差異太大，則可能是印刷條件出現(xiàn)了變化或者印版出了問題，甚至需要進(jìn)行印版補(bǔ)償，重新出版，以達(dá)到各項(xiàng)能數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的范圍內(nèi)。

小結(jié)

由于密度測(cè)量的簡(jiǎn)便性、直觀性，受到印刷從業(yè)人員的喜愛，配色人員利用密度和色差的巧妙結(jié)合，完善顏色數(shù)據(jù)，給印刷機(jī)操作人員提供了明確的、可操作的顏色目標(biāo)數(shù)據(jù)；印刷機(jī)操作人員通過(guò)這些目標(biāo)數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了工作效率、穩(wěn)定了產(chǎn)品的質(zhì)量。

上海備得數(shù)碼科技有限公司作為愛色麗專業(yè)的銷售與服務(wù)商，可提供愛色麗全系列分光測(cè)色儀、色彩管理軟件、標(biāo)準(zhǔn)光源以及相關(guān)配件耗材，同時(shí)提供產(chǎn)品技術(shù)支持、使用培訓(xùn)、維修校正等售后服務(wù)，如有相關(guān)需求歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們！

相關(guān)產(chǎn)品鏈接：eXact 2分光密度儀     eXact 2 XP分光密度儀     eXact 2 Plus分光密度儀

如需了解更多愛色麗產(chǎn)品，歡迎訪問http://www.yuyuhome.cn/xrite