第三节
测量仪器的使用方法

一、密度计

密度测量和密度计作为彩色复制品质量评定中最重要的专用仪器，无论是对工艺技术和原材料的评价，或者是在复制过程中用做检查、控制的手段；还是在生产过程中对彩色质量的鉴定和评价，都离不开密度计。

密度计的测量原理和印刷工人目视鉴定的原理很接近。图 8-6 为密度计测量工作原理示意。发自稳定光源 1 的光通过透镜 2 聚焦而射到印刷面上，有一部分光被吸收，吸收量取决于墨膜 5 的厚度和颜料的浓度，未被吸收的光由印刷纸张反射。透镜系统 6 收集与测量光线呈 45°的反射光线并将之送到接收器（光敏二极管）8，光敏二极管将所接收到的光量转变为电量。电子系统 9 将此测量电流与基准值（“标准白”的反射量）进行比较，根据此差值计算所测量墨膜的吸收特性。墨膜测量的结果显示于显示器 10 上。光路上的滤色镜 4 只允许印刷油墨相应波长的光线通过。

用红、绿、蓝三种滤色片测量的密度，称为彩色密度或三滤色片密度，分别用DR、DG、DB表示。DR反映了色料对入射光光谱中红光的吸收程度，同样DG、DB分别表示色料对入射光光谱中绿光、蓝光的吸收程度。因此，用彩色密度的三个独立参数DR、DG、DB可准确地表示某一色样的色彩属性。

二、分光光度计

分光光度计测量颜色表面对可见光谱各波长光的反射率。将可见光谱的光以一定步距（5 nm、10 nm、20 nm）照射颜色表面，然后逐点测量反射率。将各波长光的反射率值与各波长之间关系描点可获得被测颜色表面的分光光度曲线，也可将测得值转换成其他表色系统值，每一条分光光度曲线唯一地表达一种颜色。

分光光度计主要由光源（通常采用卤素钨灯或氙闪光灯，即标准光源A）、单色器（棱镜或光栅）、接收器（光电倍增管）和记录仪器（电位计）组成。其工作原理为，把光源的光分解成光谱，从所得的光谱中用狭缝挡板导出一单色光带，然后将单色光带投射到被测样品上去，单色光通过被测物体的透射或反射情况在记录表上被指示出来。对待测色来说，一般是从可见光谱 400 ～ 700 nm的范围，每隔 10 nm逐一测出光反射系数、吸收系数的透射系数，将各个波长的反射率或透射率用点连接起来便可绘出分光光度曲线。分光光度曲线可以表示有色物体完整色彩特征，一种彩色物体仅有一个分光光度曲线。

三、色度计

色度计是通过对被测颜色表面直接测量获得与颜色三刺激值X、Y、Z成比例的视觉响应，经过换算得出被测颜色的X、Y、Z值，也可将这些值转换成其他匀色空间的颜色参数。

色度计一般由照明光源、校正滤色器、探测器组成。其探测器是光电池、光电管或光电倍增管，它们的光谱灵敏度都经过滤色器的修正，以模拟CIE标准色度观察者的光谱三刺激值曲线。色度计用 3 个或 4 个探测器各自的相对光谱灵敏度曲线分别修正，由多个探测器的输出值得出待测色的三刺激值和色度坐标。色度计采用 45°入射光与 0°受光的方式进行测量，光源为卤素钨灯或氙闪光灯，即标准光源A。

色度计实际上是一个带有三个宽带滤色片的密度计，由于仪器自身器件及原理方面存在一定的误差，使颜色测量值的绝对精度不好，但其价格便宜，仍是应用广泛的测色仪器。

四、彩色分光密度仪的使用

1.连接分光密度仪

将电源线与分光密度仪的电源插孔连接。打开仪器上的电源开关，保持仪器的显示屏处于加亮状态。

2.分光密度仪的校准

当使用仪器的校准白板，将其放置于测量仪器的测量头下方。需注意，每一台仪器对应一个校准白板，校准前需要确定所使用的白板的系列号与测量仪器的系列号是否一致。同时还要确定白板表面没有被污染，并保证测量仪器的测试区域与白板中心对应。

然后通过仪器上的菜单，选择测量仪器的校准（Calibration）功能，并按下测量头，等校准成功。

3.密度测量（Density）

通过仪器面板上的选择（上/下）移动箭头，选择密度测量功能（按回车箭头）。测量密度时有相对密度与绝对密度的差别，相对密度指测量密度时将测量后的密度值减掉纸张密度后的密度值；绝对密度值指测量密度时直接测量样品所得到的密度值。两种不同类型的密度测量方式的选择可通过调整测量仪器上的可选项（Option）中的模式来实现。

同时，当需要比较样品与某一标准样的密度差值时，可以测量该标准样的密度值，并将其定义为参照样（Reference）。然后在测量时选择密度值与参照值相减（DEN—REF0X）的方式，就可以方便地得到样品与标准样间的密度差。此功能通过可选项（Option）中的参照项（Reference）来选择相关的所使用的参照标准的系列号，并需要改变密度测量功能的工作模式为密度—参照的方式（DEN—REF0X）。

4.其他测量功能

分光密度仪除了可进行颜色样品密度的测量之外，还可测量印刷品的网点面积、印刷反差、叠印和色调误差与灰度等与印刷品质量测评相关的重要指标；同时，部分型号的分光光度仪还可测量颜色样品的色度值，如CIEXYZ与CIELab以及色差等。其他测量功能请参见相关品牌型号的设备的网站。

五、彩色分光光度计的使用

以X-Rite Eyeone仪器为例，介绍彩色分光计的使用方法。

1.仪器连接与校准

将电源线与分光光度计的电源插孔连接，数据线与计算机的数据通信口（新款的分光光度计多使用USB接口与计算机连接）连接。

打开仪器上的电源开关，保持仪器的状态指示灯为加亮状态。

使用仪器的校准白板，将其放置于测量仪器的测量头下方或者测量特定的校准区域。与密度计同样，每一仪器对应一个校准白板，校准前需要确定所使用的白板的系列号与测量仪器的系列号是否一致；确定白板表面没有被污染，并保证测量仪器的测试区域与白板中心对应。通过应用程序的提示完成对仪器的校准。

2.分光光度值的测量

分光光度计有多种工作方式，手动测量或自动扫描测量方式。

工作时通过使用测量软件，根据测量软件的指示首先选择仪器的型号，如果所选择仪器型号与连接的仪器型号一致，则状态将显示“OK”，确定测量的数据是颜色的分光光谱值或是色度值（测量值为分光光谱值即在仪器连接窗口中勾选Spectral，反之则表示测量结果为色度值）。

然后，需要在测量软件中定义测量所需要的色表（Test Target），此色表可选择测量软件中已经定义的常用标准色表，也可通过用户自定义（Custom）的方式定义测量的颜色数量，以及每色块采样测量的次数。之后测量软件将提示将仪器对准校准板进行校准。

校准完成后，测量时使用自动扫描方式时，仪器将根据色表的定位结果计算出每次移动测量头的位置，并测量读出测量结果；使用手动测量的方式则需要用手动的方式将测量头对准色块，按下测量部分，完成测量。图 8-7 所示为测量软件ProfileMaker中的MeasureTool驱动分光光度测量的工作界面。