紙張性能對印刷色彩控制的影響.pdf

1、印刷的質(zhì)量受印刷機(jī)、油墨、紙張的影響，而紙張對印品質(zhì)量的影響很大，紙張的成本在印刷品成本中占很大的比例，因此很有必要研究紙張對印品質(zhì)量的影響尤其是色彩的影響。目前印刷質(zhì)量的控制主要有灰平衡控制和色彩管理，而先進(jìn)的色彩管理方式是光譜色彩管理。論文對紙張的性能對印刷效果的影響進(jìn)行了研究，重點(diǎn)針對印刷色彩控制的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究，包括紙張色彩對印品色彩的影響分析、紙張印刷品黃、品、青油墨單色網(wǎng)點(diǎn)面積的預(yù)測、紙張印刷品的灰平衡控制及紙張印刷品的

2、色彩管理。
　　紙張的印刷適性（包括紙張的物理性能、光學(xué)性能、機(jī)械性能、化學(xué)性能）對印品的質(zhì)量，如階調(diào)、層次、清晰度、顏色等有重要的影響。在印刷中需要對紙張的印刷效果進(jìn)行評價(jià)?；跍y試圖的紙張印刷性能評價(jià)法比較直觀，在使用不同紙張、其它印刷條件都相同的情況下印刷，得到不同印品。通過觀察測試圖的變形情況來判斷紙張的印刷適性。利用計(jì)算機(jī)圖像可以對紙張的勻度進(jìn)行分析，對紙張印刷品圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，做出灰度分布的直方圖。直

3、方圖中，灰度分布得越窄，說明紙張的勻度越好。把紙張印刷品電子圖像的一些物理性質(zhì)進(jìn)行檢測，包括圓度偏差、邊緣粗糙度等，可以評價(jià)噴墨印刷紙張的毛細(xì)管現(xiàn)象、羽化現(xiàn)象、滲透現(xiàn)象等。這種基于圖像法的紙張?jiān)u價(jià)方法適合在線檢測。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不同質(zhì)量膠版紙的性能和印刷效果進(jìn)行訓(xùn)練，可以對膠版紙及其它紙張的印刷適性進(jìn)行評估，這種方法具有速度快的特點(diǎn)。
　　紙張的平滑度、光澤度、白度與印品色彩有很好的相關(guān)性。在造紙過程中使用的原料的顏色不純凈、

4、有雜色，或者經(jīng)過漂白的紙漿的顏色也會略帶有一些淺黃、淺綠的顏色，所以要經(jīng)過調(diào)色與增白處理。調(diào)色就是在紙漿中加入微量的補(bǔ)色染料，增白處理一般要加入一定量的熒光增白劑。由于漿料及造紙工藝上的差異，形成了紙張顏色的差異。白度是紙張的一個(gè)重要的光學(xué)性能，當(dāng)光線照到紙面上，會發(fā)生反射、折射、散射、吸收現(xiàn)象，測定這些光線在特定條件下的通過量就可得到紙張的光學(xué)性能。紙張白度的測量主要是以波長在457nm（約380-510nm）為中心的光波照射在試樣上

5、的反射率來衡量，這種方法沒有考慮人眼的視覺特征。因此在印刷中用L*a*b*值來表征紙張的顏色，即能直觀的反映紙張的白度和色偏，又能與人眼對顏色的視覺一致。當(dāng)紙張的底色不是純白色時(shí)，紙張上所印色塊呈現(xiàn)的顏色可以說是油墨的顏色和紙張的顏色混合后的綜合顏色，這樣一定會出現(xiàn)紙張的底色引起的偏色現(xiàn)象。在這種情況下，印刷廠的工作人員必須根據(jù)原稿的內(nèi)容和色彩進(jìn)行分析，并要采取一些措施來進(jìn)行糾正色彩，排除紙張的干擾。為了符合光譜色彩管理的研究趨勢，需對

6、紙張的顏色參數(shù)特征化，采用在可見光波長范圍內(nèi)的反射率來表示紙張和印刷品的顏色，研究紙張的光譜反射率與印品的反射率的關(guān)系。結(jié)果表明，紙張的光譜反射率與單色印品的光譜反射率是線性相關(guān)的，紙張的光譜反射率與多色印品的光譜反射率不是線性相關(guān)的。
　　目前數(shù)字印刷發(fā)展迅速，尤其是噴墨印刷發(fā)展很快，噴墨印刷主要使用水性油墨。在數(shù)字印刷中存在網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象。噴墨印刷的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大主要是光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和物理網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。光學(xué)網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大主要是紙張內(nèi)部的光線的物理

7、反應(yīng)引起的，而物理網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大主要是油墨在紙張上的鋪展和滲透引起的。
　　在噴墨印刷中，青油墨主要吸收570-700nm的紅光，反射400-570nm的藍(lán)光和綠光。青油墨的高反射區(qū)是400-570nm，選取高反射點(diǎn)為480nm，低反射區(qū)為570-700nm，選取低反射點(diǎn)為630nm。
　　品紅油墨主要吸收500-600nm的綠光，反射600-700nm的紅光和400-500nm的藍(lán)光;品紅油墨的高反射區(qū)為600-700nm的紅光

8、和400-500nm的藍(lán)光，選取高反射點(diǎn)為680nm，低反射區(qū)為500-600nm的綠光，選取低反射點(diǎn)為530nm。
　　黃油墨主要吸收400-500nm的藍(lán)光，反射500-700nm的綠光和紅光。黃油墨的高反射區(qū)為500-700nm，選取高反射點(diǎn)為680nm，低反射區(qū)為400-500nm的藍(lán)光，選取低反射點(diǎn)為430nm。
　　通過分析黃、品、青油墨的光譜反射曲線，可以發(fā)現(xiàn):各色油墨的高反射點(diǎn)與低反射點(diǎn)反射率之差除以相應(yīng)油墨

9、的高反射點(diǎn)與低反射點(diǎn)的反射率之和與油墨的網(wǎng)點(diǎn)面積率極為接近，因此可采用歸一法的方法預(yù)測青、品、黃的網(wǎng)點(diǎn)面積值。在研究中，比較了不同紙張對網(wǎng)點(diǎn)面積值的差別，發(fā)現(xiàn):紙張偏青的話，則預(yù)測的青油墨網(wǎng)點(diǎn)面積值大些;紙張偏品紅的話，則預(yù)測的品紅油墨網(wǎng)點(diǎn)面積值大些;紙張偏黃的話，則預(yù)測的黃油墨網(wǎng)點(diǎn)面積值大些。
　　尤爾-尼爾森光譜聶格伯爾(YNSN)模型描述了網(wǎng)點(diǎn)與印品的光譜反射率之間的關(guān)系，通過測量印品的光譜反射率可以預(yù)測網(wǎng)點(diǎn)面積，是一個(gè)理想

10、的模型。為了更好的應(yīng)用YNSN模型預(yù)測網(wǎng)點(diǎn)，需要確定其修正指數(shù)。在預(yù)測淺色調(diào)單色網(wǎng)點(diǎn)面積時(shí)，采用紙張的光譜反射率的倒數(shù)作為修正指數(shù)，利用最小二乘法對網(wǎng)點(diǎn)面積率進(jìn)行預(yù)測，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，預(yù)測精度良好。
　　在光譜色彩管理中，需要對不在特征文件中的多色印刷的光譜反射曲線與油墨網(wǎng)點(diǎn)面積進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該過程參數(shù)多，計(jì)算量大，難度大。在研究中，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換?？梢园压庾V區(qū)間進(jìn)行分段取點(diǎn)以表征不同顏色的光譜變化。把430nm、480n

11、m、530nm、580nm、630nm、680nm的反射率作輸入值，大大減小了訓(xùn)練的數(shù)據(jù)量，這種配色模型稱為改進(jìn)的基于光譜的BP色彩轉(zhuǎn)換模型?；诠庾V顏色空間模型采用Levenberg-Marquardt(L-M)優(yōu)化算法，訓(xùn)練函數(shù)為trainlm，經(jīng)過迭代后，滿足了均方根誤差小于0.1×10-3的要求，網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練結(jié)束。
　　為了尋找超色域色彩的轉(zhuǎn)換方法，研究了單色、雙色、三色油墨色塊的光譜反射曲線圖，來尋找色域特征。青油墨的波峰在

12、420nm到560nm波長之間，網(wǎng)點(diǎn)面積值越小，在各個(gè)波長點(diǎn)的光譜反射率越大，尤其是在580-730nm波長處，網(wǎng)點(diǎn)面積差別越大，光譜反射率差別越大。且網(wǎng)點(diǎn)面積值為0-100％的青色油墨的色域處于最上面的光譜反射曲線(網(wǎng)點(diǎn)面積為0％)和最下面的光譜反射曲線之間（網(wǎng)點(diǎn)面積為100％）。青色油墨和黃色油墨的疊印，波峰出現(xiàn)在490-540nm波長處，在560-620nm波長處出現(xiàn)輕微的波谷，在630-730nm波長處的光譜反射率輕微變化。當(dāng)青

13、、品、黃三色油墨疊印時(shí)，隨品紅油墨的增加，波峰逐漸前移，且波長在380-630nm時(shí)，光譜反射率隨著減少，且在波谷處的下降最大。品紅油墨一定時(shí)，隨著黃油墨的網(wǎng)點(diǎn)面積率的增加，在380-480nm波長處，光譜反射率下降多，而在其它波長處，光譜反射率輕微下降。雙色疊印色（青和品紅疊印色），隨著品紅油墨的網(wǎng)點(diǎn)面積的增加，反射率在380-560nm的波峰處變小，在540-580nm波長處形成波谷，在590-730nm波長處光譜反射率基本不變。<

14、br>　　對于色彩轉(zhuǎn)換，可以尋找色相、明度和飽和度與光譜反射曲線的關(guān)系。判斷顏色是否在光譜色域內(nèi)。如果不在的話，先根據(jù)光譜特征判斷屬于哪幾種油墨的疊印，然后找到相關(guān)的色域，再根據(jù)印品選擇是同色相壓縮還是明度壓縮還是飽和度壓縮的方法，確定其中的高度、寬度或波峰的位置，再找出最近的曲線來代替即可。
　　研究灰平衡數(shù)據(jù)可以使印刷品避免出現(xiàn)色偏的現(xiàn)象。目前有基于密度和色度的灰平衡數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，沒有基于光譜反射率做參數(shù)的灰平衡數(shù)據(jù)計(jì)算方法