Спектральное измерение цвета. Спектрофотометры.

Данные спектральных измерений, полученные с помощью спектрофотометров, более ценны, чем данные измерений, полученные посредством денситометров. В частности, значения оптической плотности могут быть получены из данных спектральных измерений, но не наоборот. Кроме того, данные спектральных измерений позволяют определить, является ли совпадение цветов метамерным.

Спектрофотометры совершенно незаменимы при контроле печати, которая осуществляется с применением специальных красок (Pantone и др.). Денситометр в этом случае вообще не применим, поскольку его светофильтры согласованы с характеристиками отражения только триадных красок.

Нельзя пытаться сравнивать печатные оттиски и цифровую цветопробу при помощи денситометра. Измерение цифровых цветопроб, при производстве которых используется многокрасочная печать, вносит неопределенность в результат. В этой связи все сравнительные измерения цифровых цветопроб и печатных оттисков необходимо проводить исключительно с использованием спектрофотометра, а не денситометра. Это относиться как к установлению цвета плашек контрольных шкал, так и определению градационных приращений (растискивания), которые должны рассчитываться, базируясь на спектральных, а не на денситометрических измерениях.

Производительность и качество колориметрического измерения цвета и применение полученных результатов при печати стали известны в конце 80-х годов благодаря изготовлению новых оптоэлектронных приборов, применению вычислительных систем и сокращению расходов на комплектующие. Измерение цвета из лабораторий было перенесено в практическую деятельность.

На рис. 7.2.4 представлено устройство со сканирующей спектрометрической измерительной головкой. С ее помощью можно определить три координаты цвета в цветовом пространстве (например, L*a*b*).

Рис.7.2.4. Спектрофотометр для измерения цвета и управления (CPC2-S, Heidelberg)

Компоненты и принцип действия устройства, показанного на рис. 7.2.4, схематически изображены на рис. 7.2.5. Измеряемое поле освещается и отраженный свет, попавший на световод при движении измерительной головки, оценивается в видимой области спектра в зависимости от длины волны. Это своего рода «дактилограмма» цвета. В этом спектрофотометре используется дифракция света на голографической дифракционной решетке. При этом измерения производятся в 36 точках с интервалом 10 нм. Зарегистрированный спектр отражения позволяет рассчитать колориметрические параметры. Искажения цветопередачи при печати подлежат исправлению, как только они станут заметны глазу.

Рис. 7.2.5. Принцип измерения спектрофотометром: оптическая измерительная система (а); ход лучей для измерения спектра отражения и компонентов для дальнейшей обработки сигнала (б)

В процессе управления подачей краски в печатной машине происходит перерасчет колориметрических величин в установочные параметры для красочных аппаратов черной, голубой, пурпурной и желтой красок. При этом разработаны специальные алгоритмы, которые из-за сложности многочисленных факторов, сопровождающих процессы печати и измерений, а также из-за различий данных от оттиска к оттиску предполагают использование эмпирических параметров. Применяемые адаптивные обучающиеся системы позволяют улучшить результаты непрерывных расчетов установок на процесс регулировки в машине. На рис. 7.2.6 показана упрощенная схема регулировки подачи краски.

Рис. 7.2.6. Блок-схема пересчета отклонения цветовых различий для управления подачей краски в печатной машине (Heidelberg)

Обычно при использовании спектральных измерений цвета после 3-4 регулировок подачи краски достигается необходимая колориметрическая величина на оттиске. При применении денситометрической измерительной техники это возможно только на 6-8 шаге измерений и соответствующих корректировках печатного процесса.

К схематическому представлению пересчета (рис. 9) можно добавить то, что при наличии алгоритма заранее обеспечивается выбор необходимой краски с точки зрения получаемой на оттиске плотности. Это дает возможность использовать при регулировке и приводке совместно как измеряемые величины оптической плотности, так и измеряемые колориметрические величины.

В распоряжении пользователя в настоящее время находятся многочисленные модели ручных приборов для спектрального измерения цвета. Почти все устройства дают возможность получать результаты не только спектральных измерений, но и значения оптических плотностей, вычисляемые по результатам спектрофотометрических измерений.

Измерение параметров оттисков

Как измерения оптических плотностей, так и спектрофотометрические измерения, как было сказано ранее, производились с помощью контрольных шкал. При знании относительных площадей отдельных участков однокрасочных изображений можно использовать колориметрические методы непосредственно для регулировки соответствующих узлов машины в процессе печати тиража и во время приводки. Для приладки требуются данные допечатной ступени, прежде всего о площади растровых точек отдельных однокрасочных изображений. В процессе печати тиража могут использоваться специально выбранные фрагменты печатаемого изображения (например, плашки).

В денситометрических измерительных устройствах имеются системы для измерений по осям XY с измерительной головкой, совершающей движение в этих координатах. Возможен таким образом подвод измерительной головки к участкам, заданным координатами измеряемого изображения. Таким образом, может быть задано программное движение головки по участкам контрольных шкал или по участкам изображения на оттиске.

С помощью представленного на рис. 7.2.8 спектрофотометрического измерительного устройства можно проанализировать все печатное изображение. Спектрофотометрические измерения производятся на участке изображения площадью 2x2,5 мм2. Существенным достоинством представленного измерительного устройства при сканировании всей площади печатного изображения является то, что дополнительно к колориметрии может быть выполнена проверка наличия на оттиске дефектов, снижающих его качество (царапины, непропечатки). Для этого применяются специально предназначенные алгоритмы обработки. Таким образом, обеспечивается технический осмотр изображения.

Рис. 7.2.7 Измерительное устройство для спектрального измерения и регулирования цвета, а также для контроля и анализа печатного изображения (CPC 24, Heidelberg)