



对于彩色图像来说,印刷质量的评价内容主要包括色彩再现、阶调层次再现、清晰度和分辨力、网点的微观质量和质量稳定性等内容。可使用密度计、分光光度计、控制条、图像处理手段等测得这些质量参数。
根据印刷品表面功能的不同,可将其分为两部分:信息表面和非信息表面。印刷品的信息面包含印刷品要表达的信息或图像,非信息面通常形成一个背景,借助于反差或期望的气氛衬托信息面。在评价这两种表面时所用的评判依据是不同的。信息面可能是线条调图文、单色网目调图像和多色网目调图像。线条调图文通常是具有足够高的色彩强度而没有层次,线条调图文的印刷质量参数如表3-4所示。
表3-4 线条调图文的印刷质量参数
网目调印刷品能够通过细节的表达传递一个场景、物体或人物的大量信息。应当具有一个好的“均匀网目调”所应有的特性及预期的密度分布,以便达到图像的预期效果。对这种印刷图像有影响的质量参数如表3-5所示。
表3-5 单色网目调的印刷质量参数
多色网目调的印刷质量参数如表3-6所示。这类印刷品涉及复杂得多的色彩平衡等问题。
表3-6 多色网目调的印刷质量参数
印刷品的非信息面又可分为三种:未被印刷的纸面(或其他未被印刷的承印表面)、实地印刷面或均匀的网目调面。非信息面的一般特点是整个区域外观均匀。对非信息面的评价,一般是根据它跟原稿的接近程度和整个非信息面的一致程度。
影响非信息面质量高低的因素主要包括漫反射性质、在整个非信息面上漫反射的一致性、光谱分布或色彩。镜面反射和光泽也是很重要的,但透明度和不透明度只影响纸张本身,纹理主要与表面的平整性和几何凹凸有关。影响非信息面质量高低的因素如表3-7所示。对于这些性质主要从反射密度和光泽两个方面考虑,主要考虑它们的平均值、在整个非信息面分布的偏差和纹理的影响。
表3-7 影响印刷品非信息面质量的参数
对印刷品进行质量评价,除了上述从技术角度评判外,还要考虑到其美学性和一致性的要求。美学性是指印刷品对观察者感染力的大小,其评价的结果很难用量化的数值来表示。设计时的字体选择、色彩设计、美术图案、图像位置、版面编排样式以及对纸张、油墨的选择等都跟印刷品的美学效果有关。良好的设计可以使印刷品表现出良好的美学特性,印刷品的美学效果主要跟工艺人员的设计水平有关。一致性即分析评价各个印张之间视觉效果是否稳定一致,在实际的印刷工作中,不可能有完全一致的印张,但是只要其不一致的程度能符合规定的要求即可。如在标准观察距离上,当加网线数为150线/英寸时,套准变化最大允许值为0.05mm,超出这个范围,视觉上就能观察出图像发生的变化,即视为不合格产品。
检查印刷品图像质量时,根据实际条件和具体要检查的内容使用密度计、色度计、分光光度计和放大镜进行检测。
密度计是印刷中的主要仪器,这种测量方式一直是印刷工业最常用的客观评价质量的形式,密度计价格便宜,应用广泛。密度计利用的是内置的红、绿、蓝光学滤色片测量黄、品红和青颜色的光反射或透射率,计算得到密度值,这种基于三色滤色片的原理,使得其结构非常简单和使用广泛。密度计由光源、透镜组、偏光镜(可选)、滤色片、传感器和电子系统、显示器等部分组成。
密度计可以测量印刷品的光学密度,对于确定墨层厚度提供良好的数据依据。同时,还可以测量印品的色密度和网点面积等。
反射密度计测量颜色表面时,只能获得印刷中某一原色油墨的相对量,它不能指示被测颜色的色相。反射密度计测量值不与各种表色系统相联系,因而不能用色彩语言描述被测颜色。在颜色测量和评价中,反射密度计具有一定的局限性。
光电色度计可以看成一个反射率计,它带有一套专门的三滤色片,这不同于密度计的红绿蓝滤色片,这套滤色片根据CIE光谱三刺激值在色度计的每个通道中给光谱的各波长加权。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。色度计是一种带有三个宽带滤色片的特殊密度计。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。但由于其价格便宜,仍是应用广泛的测色仪器。对于色度仪有如下4点要求:
①外型轻便,以便能灵活地在被测试印刷品上定位和适应大幅面印张的测量。
②测量几何条件应为45°/0°或0°/45°;标准光源为C或D65光源;采用CIE 2°小视场标准观察者为宜(因为印刷作业中评价色的面积都较小)。
③色度仪测量孔径应不大于5mm。通常,印刷用色谱的色块均小于10mm 2 ,印刷质量控制条上的色块也只有6mm 2 。特别是对连续调彩色图像需测量的范围更小,故色度仪的测量孔径应不大于5mm。
④色度仪输出值不仅有标准色值(如XYZ),还应能输出CIE LAB和CIE LUV色度的坐标植。
相对于密度测量,光电色度计能通过三刺激值具体描述颜色信息,而不是仅仅局限于亮度信息,由于其采用的仍是三滤色片原理,采样的光谱范围有限,因此导致精度不高,不适合高精度的色彩管理中颜色的测量和控制。
分光光度测量是将整个可见光谱等间隔取点测量光谱反射量,跟光电色度计相比,分光光度测量法可以看成连续地对光谱测量,它提供的颜色信息要多得多,丰富得多。
分光光度计将可见光谱的光以一定步距(5nm、10nm、20nm)照射颜色表面,然后在规定照明体和观察视场下,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。每一条分光光度曲线唯一地表达一种颜色。也可将测得值转换成其他表色系统值。分光光度计是一种灵活的、理想的测色仪器。目前,国外一些印刷机配备的印品色彩质量检验的测色仪器就是采用分光光度计。
理论上讲,所有的油墨,无论是四色油墨还是专色油墨,都可以利用分光光度计进行测量。系统自动将测得的数据与目标颜色值进行比较,并将比较的结果显示在屏幕上。如果选定的是密度值,那么可以用传统的方法对质量进行判定;如果选择的是Lab值,可以通过△ E值直观地判断出颜色的偏差,偏差数量的多少将在一个图表中显示出来。操作者可根据图表上的数据来判断哪个区域的颜色是正确的,哪个区域的墨大了或墨小了。如果操作者决定对颜色进行调整,分光光度计还会通过联机控制,只需按一个按钮即可将推荐的调整数据发送给墨区设置。
在印刷过程中,由于生产中诸多因素的变化,批量印刷的产品可能出现颜色偏差,因此,必须在生产中经常用色差计测量颜色偏差,来调整生产工艺,以达到产品颜色的一致性。在市场上有三刺激值和光谱式两种色差计。三刺激值色差计与密度计的设计很相似,包括三原色滤色镜,把可见光分为三原色。两种仪器不同之处是:
① 三刺激值色差计用于观察颜色,其功能与人眼相近;密度计的设计要考虑油墨的特殊灵敏度。
② 三刺激值色差计可以处理和计算不同的数字,这些数字都是用不同的颜色公式计算得到的,并可以让用户在三维空间上画出颜色坐标。随着计算机应用的普及,上述数字可以在显示屏上显示,以表示在颜色空间上的位置。通过软件可使用户在测量标准色后,再比较试样与标准色之间的差别,用图像及文字说明。
光谱式色差计也称分光色差计,是把可见的白光分为非常窄细的间隔,而每一个间隔即代表白光里不同波长的部分。由于白光光谱能被分成细小部分,故分光色差计能收集更多信息,使其精确度比密度计高,有更佳的重复性与吻合性。光谱式色差计也可以把测量结果以数字形式显示在屏幕上,用于测量细微的颜色差别。色差的数值ΔE与色差程度的关系如表3-8所示。
表3-8 色差数值与色差程度的关系
色差计不但用于评判印品颜色的偏差,而且也可用于测试油墨及各种物料,以及用于油墨的配色工艺,但可靠性比分光光度计差。
彩色印刷品是由多种颜色油墨重叠而成,对油墨密度及网点变化的控制,是印品质量管理的关键,更应贯穿制版、印刷的全过程。晒版、打样、印刷中应用的控制条是一种重要的质量控制手段,是实施标准化、数据化行之有效的方法,可以对彩色印刷品进行系列的品质测量和生产过程监控。
一般测量印刷图像色彩时不是测量画面上的颜色,而是测量与印刷图像同时印刷的质量控制条。控制条一般放置在印张的拖梢处。用测量仪器检测控制条相应色块可以获得印刷质量信息,如各原色油墨的实地密度、叠印率、网点增大、网点密度、中性灰还原、反差等参数,以判断图像阶调和色调复制情况。
目前国内外使用的控制条种类比较多,我国国家印刷标准推荐采用布鲁纳尔控制条,作为国家印刷行业使用的质量控制工具,在国内常用的还有GATF号码信号条、FOGRA测控条等,无论选用哪种控制条,它们都有共同的测量元素,帮助监控生产过程。下面简要介绍布鲁纳尔控制条的功能及应用方法。
布鲁纳尔控制条用于打样和印刷的实地密度、网点增大、网点变形和印刷反差(K值)的测量和计算,既可用于密度计测量,也可用于目测。其先后有几种版本,但目前多数采用最新的具有7个控制段的版本,如图3-25所示。
图3-25 布鲁纳尔控制条
图中1所示为实地色块段,图中2所示为75%细网段,图中3所示为50%粗网(10线/厘米)段,图中4所示为50%细网微测段,图中5所示为细线与小网点控制段,图中6所示为灰平衡观察段,图中7所示为25%细网段。
(1)实地色块段
实地色块段的功能是:测量打样、印刷的实地密度和油墨的上墨程度;测量、计算三原色油墨的三大特性,即色偏、带灰和效率。
用密度计测量时,布鲁纳尔建议采用窄光带、非偏振密度计(测量孔径不小于3.5mm)。控制四色油墨的最佳实地密度值,不仅是打样和印刷数据化色彩管理的核心,也是整个复制过程数据化色彩管理的核心。因为实地密度(墨层厚度)对样张和印刷品的质量影响极大,实地密度过大,则网点增大多,印品粗糙;实地密度过小,则色彩饱和度不足,因此必须达到实地密度最佳点。简言之,最佳实地密度,即在75%~80%网点区的网点增大最小或在合理的增大范围内的前提下,达到的最大实地密度值,也就是在K值最大时的实地密度为最佳实地密度。因为反射密度测量,其墨层厚度和密度之间有着密切关系,墨层的吸收特性取决于油墨色调、墨层厚度和油墨色料的性质和密度。基本上,当墨层厚度逐渐增加时,密度也随之上升,但当墨层厚度到达一定限度,一般达到10μm厚度时,已基本处于墨层饱和状态,此时密度也不能再上升。
(2)75%网点段
75%网点段的功能是:测量75%网点区的网点增大;测量、计算印刷相对反差值(以下简称K值)。
印刷相对反差值能代表印刷质量,表示暗调层次,其计算公式反映了实地密度与网点密度之间在实地密度变化过程中所产生的反差效果。布鲁纳尔控制条是用实地密度与75%网点区的网点密度比较,来达到最佳实地密度值和暗调区域的层次,优质的打样和印刷必须控制K值在最佳的范围内。K值大,说明实地密度足,色彩饱和、鲜艳,75%网点区的网点增大少,暗调层次丰富;反之,说明实地密度不足,色彩不饱和,75%网点区的网点增大多,暗调层次并级。
实践证明,提供优质的印刷适性,采取各种工艺技术措施,提高员工的操作技能,都是为了达到最佳的K值,从而保证打样和印刷的高质量,所以说控制K值在实际生产中有重要的实用意义。
K值的计算公式:K=(D V -D R )/D V ,其中,D V 为实地密度值,D R 为75%网点密度值。例如,M色实地密度为1.50,75%网点密度为0.85,代入上述公式:K=(1.50-0.85)/1.50=0.43。
(3)50%粗网段
50%粗网段是由网点面积为50%的10线/厘米的网点组成,其作用一是视觉直接观察网点增大和减小的变化;二是与50%细网段进行测量比较,计算出50%网点区的增大值。其结构是以粗、细网点相对比的原理,在粗、细网点总面积相等的基础上制定的,其线数比为1∶6,即一个50%的细网点的周长是粗网点的1/6,一排6个细网点的周长相加等于一个粗网点的圆周长度,6排细网点的总和是粗网点的6倍,因而,网点增大要大6倍。在相同条件下,细网点的增大就很多,因此,以50%粗网段为基准,取粗、细网两者密度之差,即可求出打样、印刷50%网点区的增大值。
①50%网点区增大值公式
50%网点区的增大值=(细网段密度-粗网段密度)×100%。如果测得50%粗网段密度值为0.30,50%细网区密度值为0.45,代入上述公式:50%网点区的增大值=(0.45-0.30)×100%=15%。这种方法既简单又准确,很适合现场管理。
控制好打样、印刷网点增大是质量管理的关键,特别是控制50%网点区的网点增大。目前要协调解决打样与印刷的一个问题是,打样不能盲目追求50%网点增大越小越好,有的公司只增大3%左右,结果打出的样张,最好的印刷厂也追不上。所以应该规范打样网点增大在10%左右,如果印刷适性条件好,则规范打样网点增大在20%以下,18%左右是最理想的。这样就解决了打样与印刷之间的矛盾。
②网点增大的定义
依据 SWOP (《美国卷筒胶印印刷出版指标》),网点增大被定义为胶片网目调网点与PS版上印刷成品的网点在某区域的增大百分比。公式为:网点增大=实际网点面积-胶片上的网点面积。
③网点增大的种类
网点增大可分为两种:机械性网点增大和光学性网点增大。在实际生产中,两种网点增大结合起来控制打样和印刷质量为佳。
印版网点面积上的油墨在向承印物表面传递过程中,由于受压力挤压,向四周铺展,使承印物上的网点面积覆盖率比印版上的网点面积覆盖率有所增大,这种网点尺寸在物理上的变化叫作机械性网点增大。这种网点增大均发生在网点边缘,布鲁纳尔称之为边区理论。50%以下的黑点变化在外边缘上,50%以上的白点变化在黑圈的里圈边缘上。也就是说,这种网点增大的多少取决于网点四周边缘的长度,网点边缘越长,增大越多。
从这一边区网点增大理论可以得知两个规律:一是5%~95%的网点大小不同,其边缘长度也不一样,所以网点增大不同。用玛雷-戴维思(Murray-Davies)公式计算网点增大,可以看出,50%网点边缘最长,所以增大最多。二是细网线网点的外边长度大于粗网线网点的外边长度,所以细网线比粗网线的网点增大多。例如,175线/英寸比150线/英寸的网点增大多,200线/英寸比175线/英寸的网点增大多。
光学性网点增大完全是由光反射作用引起的,打样和印刷时人们视觉所看到的和反射密度计显示出来的密度,在75%~80%色调值范围内的网点增大是相当大的。光学性网点增大,是在网点墨膜的边缘部分入射光散射,在纸张内部反射,从网点外侧作为带墨色的光反射回来的效应而产生的,光学性网点增大取决于油墨的透明度和纸张的平滑度、吸收性能等表面状态。
因为人的目视只能看到表面的网点增大,但玛雷-戴维思公式同时考虑到机械性、光学性的网点增大。爱色丽密度计使用玛雷-戴维思公式,自动计算网点面积与网点增大情况。玛雷-戴维思公式:网点面积=[(1-10-Dt)/(1-10-Ds)]×100%,其中,Dt为网点密度减去纸张密度,Ds为实地密度减去纸张密度。
(4)细网点微测段
细网点微测段也叫超微测量元素,是布鲁纳尔系统的核心部分。细网段由60线/厘米的等宽折线组成,其总网点面积为50%,细网段用等宽大十字线将细网面积一分为四,每1/4面积网点的形成完全相同,但方向各异,其主要功能如下。
①每1/4格的外角均由6线/毫米的等宽折线组成,作为检查印刷时网点有无滑动变形和重影。如果样张的四角的线条变形,则说明印刷的网点出现了滑动。横向滑动,竖线变粗;纵向滑动,横向变粗,反映很直观。
②靠近十字线横线第一排有13个网点,靠里边的一排网点是由大到小的小黑点,旁边与之对应的是12个由大到小的空心白点,其分别为0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、8%、10%、12%、20%,阳点与阴点对应排列,如图3-26所示。
图3-26 目测网点增大或缩小
判断晒版、打样、印刷的网点变化,可用25倍放大镜观察,如用PS版晒版,能晒出10个小黑点,则2%的小网点齐全。标准的晒版曝光和显影,应达到阴阳点对应出齐。打样、印刷时,在没有密度计的条件下,可用目测网点增大数据,观察小白孔留有几个透亮,说明网点增大多少。如果12个小白孔全糊死,说明网点增大20%。如果10个小白孔糊死,留有2个小白孔,说明网点增大15%;留有4个小白孔,说明网点增大10%。一般打样规范应保留4个小白孔。
③每1/4图块中有4个50%的标准方网点,用于控制晒版、打样、印刷时版面的深浅变化。50%的标准方网点如果搭角大,则网点增大;反之,如四角脱开,则网点缩小。
(5)细线与小网点控制段
如图3-27所示,细线与小网点控制段有两方面的内容:一是在6mm×7mm的面积内分为6格,格内以15线/英寸网点的0.5%、1%、2%、3%、4%、5%的细小平网点依次排列。晒版、打样和印刷时,可根据本公司的印刷适性,规范小网点再现数据。一般产品晒打样版规范为2%小网点出齐,晒印刷版3%小网点出齐。二是由精细的横线、竖线组成的分辨力线纹检测标,分别为6μm、8μm、11μm、13μm、16μm 5个区段,用于检测晒版的曝光、显影标准和PS版分辨力。一般晒打样版规范为6μm不出,8μm出齐,与之对应的2%小网点出齐。一般晒印刷版规范为8μm不出,11μm出齐,与之对应的3%小网点出齐。
图3-27 细线与小网点控制段
(6)灰平衡观察段
在6mm×7mm的面积内,由50%C、41%M、41%Y 三色叠加组成的灰平衡段,排列在50%的黑网点块旁边,可以用视觉观察三色叠印后的灰色调与旁边黑网点的灰色调是否一致或接近。
(7)25%网点段
用于检测1/4亮调区的网点色调变化,并可以与50%、75%网点块联合绘制出这个区域网点增大曲线。
综上所述,布鲁纳尔控制条设计精细、反应灵敏,既可用密度计测量、计算各项参数,又可用目测确定各项数据。我们只要充分利用测试工具,规范工艺参数,进行数据化管理,质量就能稳定和提高。
为了保证阳图底片和印品满足标准,分色和印刷必须和网目调测试条一起生成。印刷业者用密度计测量测控条的评估网点大小并用分光光度计测量颜色特性。用测量值来调整与网点增大有关及与可接受容差不一致的其他参数。
常规的测试通常是利用印制的测控条,测试的结果不能在线反馈到印刷流程中而及时控制印刷流程和提高印刷质量,而先进的在线测控印刷技术在测试的同时直接反馈控制。测试不仅可以针对测控条,还可以直接对具体印刷品进行测试,这种发展的基础是计算机技术的发展,计算速度已经允许在极短的时间内对全图进行分析测试。例如:IntelliTrax自动扫描测色系统进行印品自动检测,属于爱色丽Streamlined Color Management印刷全流程色彩管理解决方案的一部分。它可以保证从设计到交货期间色彩的精确和一致,用于单张纸印刷行业内,在印刷端对色彩进行控制的最快捷、智能化程度最高的自动扫描测色系统。
胶版印刷是复制图像印刷品最理想的方法,按照胶版印刷工艺特点,印刷品应达到以下的质量要求。
亮、中、暗调分明,层次清楚。
符合原稿,复制真实、自然协调。符合付印样,同批产品、不同印张的颜色应一致。
网点清晰,角度准确,不出重影。50%网点的增大值应符合表3-9的要求。
表3-9 各色网版网点增大值
精细产品是使用高质量的原辅材料、经过精细制版和印刷的印刷品。
图像轮廓清晰,套印允许误差如表3-10所列数据。
表3-10 胶印套印误差
文字完整、清楚,位置准确。细小脏迹、墨斑不影响主体。印刷接版色调基本一致,精细产品的尺寸误差小于0.5mm,一般产品的尺寸误差小于1mm,图像位置准确。