色彩是印刷復(fù)制的最關(guān)鍵要素，在印刷生產(chǎn)流程中，如何保證色彩真實再現(xiàn)是一個世界性難題。目前采用數(shù)字化的色彩管理，對生產(chǎn)流程中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行色彩特性的描述，是實現(xiàn)色彩準(zhǔn)確再現(xiàn)的更好方法，而其前提與基礎(chǔ)是色彩測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
現(xiàn)階段，密度測量在一部分印刷企業(yè)中已經(jīng)顯示出優(yōu)越性。密度測量值能夠反映墨層厚度的信息，并指導(dǎo)網(wǎng)點擴大的控制，通過密度測量的數(shù)據(jù)來控制印刷質(zhì)量，方便可靠，已經(jīng)深受人們信賴。但是密度值卻不能直接反映圖像顏色對于人眼的刺激，它用于監(jiān)測印刷色差時基本上可以起到監(jiān)控效果，但存在一定的誤差，表征顏色還不夠精確，也不利于同客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，因此衍生出色度測量。色度測量能更好地反映色視覺心理和生理規(guī)律，提供更詳盡的色彩信息，對印刷色彩管理起到了很好的促進(jìn)作用。
一、密度計的原理和應(yīng)用
密度計由光源、透鏡組、偏光鏡（可選）、濾色片、傳感器和電子系統(tǒng)、顯示器等部分組成，其中反射密度計（帶濾色片）的測量原理如圖一所示：
密度計利用的是內(nèi)置的紅、綠、藍(lán)光學(xué)濾色片測量黃、品紅和青顏色的光反射或透射率，計算得到密度值，這種基于三色濾色片的原理，使得其結(jié)構(gòu)非常簡單和使用廣泛，但由于濾色片自身的缺陷，它也構(gòu)成了密度計無法逾越的局限：只能夠測量印刷品的密度值，而不包括對色相的表達(dá),因而無法真實地反映顏色實際的視覺效果，形象地說是一種“色盲”測量設(shè)備。
此外，密度計測量還具有其他的一些局限性，如：應(yīng)用的領(lǐng)域只局限于四色印刷工藝，雖然常用于輔助監(jiān)控墨層厚度，但是密度和墨層厚度之間沒有直接的聯(lián)系。所以，密度計的用途在于用戶可以根據(jù)其提供的最大/小密度、網(wǎng)點擴大和印刷反差等對軟片或者是印版進(jìn)行印前補償及校正，指導(dǎo)生產(chǎn)管理人員正確地加網(wǎng),確定墨量、曝光量、水墨平衡等控制參數(shù),而不擅長色彩管理中顏色復(fù)制準(zhǔn)確性的測量和控制。
二、光電色度計的原理和應(yīng)用
光電色度計可以看成是一個反射率計，它帶有一套專門的三濾色片，這不同于密度計的紅綠藍(lán)濾色片，這套濾色片根據(jù)CIE光譜三刺激值在色度計的每個通道中給光譜的各波長加權(quán)，它涉及的主要是反射率問題，而不是對數(shù)問題。光電色度計測量原理如圖二所示：
相對于密度測量，光電色度計能通過三刺激值具體描述顏色信息，而不是僅僅局限于亮度信息，由于其采用的仍是三濾色片原理，采樣的光譜范圍有限，因此導(dǎo)致精度不高，不適合高精度的色彩管理中顏色的測量和控制。
三、分光光度計原理和應(yīng)用
分光光度測量是將整個可見光譜等間隔取點測量光譜反射量，跟光電色度計相比，分光光度測量法可以看成是連續(xù)地對光譜測量，它提供的顏色信息要多得多，豐富得多。
分光光度計的分光原理基本有三種：旋轉(zhuǎn)濾色片分光法、散射棱鏡分光法、衍射光柵分光法，如圖三所示。第一種方法是在圓盤上安裝20~30個窄帶濾色片，通過旋轉(zhuǎn)圓盤來實現(xiàn)分光。后兩種方法是利用光的色散，把光源的復(fù)合輻射分解成不同波長的單色輻射，并按一定的順序排列，使用的色散元件是棱鏡或衍射光柵。
例如海德堡CPC2上的掃描式分光光度計就是建立在衍射光柵原理基礎(chǔ)上的。
常用分光光度計的波長間隔是10nm或20nm，被記錄的可見光譜被分成約30段。在一些高精度的系統(tǒng)中，測量間隔也可以更?。ㄖ?nm）。然后在規(guī)定照明體和觀察視場下，通過光電探測器逐個對每段波長的光量進(jìn)行測量，再根據(jù)反射光譜或透射光譜計算出待測品的色度值。
不同照明體和觀察視場的CIE坐標(biāo)也能通過分光光度計光譜測量的數(shù)據(jù)來計算。具體地講，從光譜數(shù)值轉(zhuǎn)換到CIE顏色三刺激值時，照明體直接作為一個參數(shù)，所以如果從一種照明條件再向其它照明體條件轉(zhuǎn)換時，就要采用數(shù)學(xué)逼近計算法。
分光光度計比密度計和色度計都更貼近人眼的視覺反應(yīng)，因為它測量的是整個可見光譜的反射光量，但又和人眼不同。眼睛是在同時感受全部波長的基礎(chǔ)上評價光，而印刷品的反射光譜的測量必須逐個波長地進(jìn)行，這就必須在光譜進(jìn)入到光電接受器前，把光譜在各個波長進(jìn)行分解，目前大多數(shù)分光光度計都采用在反射光路上進(jìn)行分光，而且并不是真正的分光，只是對預(yù)定的波長進(jìn)行測量進(jìn)行一個累加而非積分的求和運算，如以下公式所示：
分光光譜數(shù)據(jù)定義的顏色更完整，測量精度很高，并可測量專色，光譜數(shù)據(jù)經(jīng)計算還可得到密度值和色度值。適用于色彩管理過程中對專色的評價、光譜分析與顏色評價，以及設(shè)備色彩特性文件的制作。
理論上講，所有的油墨，無論是四色油墨還是專色油墨，都可以利用分光光度計進(jìn)行測量。系統(tǒng)自動將測得的數(shù)據(jù)與目標(biāo)顏色值進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果顯示在屏幕上。如果選定的是密度值，那么可以用傳統(tǒng)的方法對質(zhì)量進(jìn)行判定；如果選擇的是Lab值，可以通過△E值直觀地判斷出顏色的偏差，偏差數(shù)量的多少將在一個圖表中顯示出來。操作者可根據(jù)圖表上的數(shù)據(jù)來判斷哪個區(qū)域的顏色是正確的，哪個區(qū)域的墨大了或墨小了。如果操作者決定對顏色進(jìn)行調(diào)整，分光光度計還會通過聯(lián)機控制，只需按一個按鈕即可將推薦的調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送給墨區(qū)設(shè)置。
若用密度值根本無法表示一個專色，對四色油墨也是如此。這是因為密度測量與油墨顏料的含量沒有關(guān)系，密度值中根本不包含對色相的表達(dá)，這是所有印刷企業(yè)都熟知的一個問題。如果油墨的類型改變了，雖然有一樣的印刷密度，但不一定確保能獲得相同的印品顏色。
分光光度計也具有密度計的功能，密度測量是不可能在一夜之間完全拋棄得了的技術(shù)。盡管一些印刷商已經(jīng)轉(zhuǎn)向使用新的技術(shù)，但仍利用老的技術(shù)作為評判質(zhì)量的一個工具，這一點很適合用戶的多樣化需求。
除了在印刷過程中控制墨區(qū)墨量，分光光度測量法還有其他一些優(yōu)點。在色彩管理實施的過程中，為了使印刷品在輸入到輸出的各個環(huán)節(jié)中保證顏色的準(zhǔn)確性和一致性，我們需要利用ICCProfile特性描述文件對每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行色彩管理，分光光度的測量方法為實現(xiàn)Profile特性描述文件的制作提供了前提和保證：因為Profile只支持Lab或者XYZ值，而不支持密度值。
四、實際使用情況
目前，在市場上比較受歡迎的當(dāng)是X-Rite公司的500系列分光密度儀，功能覆蓋密度測量、網(wǎng)點增大、疊印率、印刷反差、灰平衡值、色調(diào)誤差、色彩比較等密度功能和色度功能，其中530還可以配合色彩品質(zhì)控制軟件使用；X-Rite的DTP41自動掃描分光光度儀也有很多用戶使用，自動化程度高，制作ICCProfile特性描述文件非常方便和快捷。
GretagMacbeth公司的SpectroEye便攜式分光光度儀提供了精確測量和控制專色所需的所有色度測量功能，并有用于監(jiān)控印刷過程中顏色的所有色密度測量功能。SpectroEye提供了寬范圍的色空間和色差公式排列，包括CIELAB顏色體系之CMC、FMCⅡ或ΔE*94色差公式，以確保和儀器化顏色品管的標(biāo)準(zhǔn)程序達(dá)到完美配合，甚至可以作為油墨配色系統(tǒng)的一部分，用來進(jìn)行油墨配比。
此外，EFI公司的ES-1000分光光度計無論測量顯示器屏幕還是印刷品都很方便,一般的色彩管理軟件都能夠支持，而且用戶可以根據(jù)需要，選擇按照單個色塊或者單個色條進(jìn)行測量。有的型號還可以支持離線電池供電模式，這種模式下EFI分光光度計更多可測出512個色塊讀數(shù)，方便時再上載到計算機中，適合離線操作。
五、結(jié)束語
總的說來，現(xiàn)在色度計用得相對較少，密度計和分光光度計已經(jīng)各自顯示出自己的優(yōu)勢，前者雖然沒有色度功能，但是反映墨層厚度、監(jiān)控印刷狀態(tài)，貫穿整個印刷過程都可以使用，而且價格相對便宜；分光光度計既有密度功能又有色度功能，而且精度高，是未來顏色復(fù)制色彩管理的趨勢，但同時價位也高，目前還沒有廣泛普及。
不過，不管使用哪樣的測量設(shè)備，正確進(jìn)行設(shè)備校正和參數(shù)的設(shè)置都是非常重要的，只有這樣才能保證設(shè)備的正常使用和測量值的參考價值。一般應(yīng)該考慮的測量參數(shù)有標(biāo)準(zhǔn)光源、測量孔徑、視場角、響應(yīng)方式、計算公式和系數(shù)等；對于密度測量，還要考慮三色濾色片和偏振光濾色片的選用；色彩管理過程中，更好是使用同一臺測量儀器和同一個色彩管理軟件，比如數(shù)碼打樣線性化和制作ICCProfile這兩個過程都使用同一臺ES-1000分光光度計，可以保證顏色的描述具有可對比性和從而縮小誤差。
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