基于色偏檢測的印張呈色特性統(tǒng)計分析

膠印是一種比較復雜的生產工藝，膠印過程中的油墨、潤版液、印版、橡皮布、承印物、印刷壓力等因素都會直接影響印刷過程和印刷效果。而印品質量的一致性與穩(wěn)定性始終是業(yè)內關注的中心。實際生產中，為了獲得最佳的印刷質量，首先要把印刷過程調整到最佳工作條件，然后設定質量控制閾值，最后在印刷過程中通過反復測量調控以保持印件的品質和一致性。

　　1.印品質量的評價研究現狀

　　印品質量的評價方法有主觀目測法、密度檢測法和色度檢測法。

　　主觀目測法是一種完全主觀的，同時也最簡單的方法。將印品和標準樣張直接進行人為對比，對印張的質量作出判定。但它受觀測人員的經驗、心理等因素影響較大，可變因素太多，無法進行定量描述，影響了評價的準確性和可靠性。

　　密度測量實際是反射或透射光量的量度，是同一種油墨飽和度的相對值的反映。該方法使用的儀器價格便宜，應用廣泛。但它測顏色表面時，只能獲得印刷中某一原色油墨的相對量，而不能指示被測顏色的色相，不能與表色系統(tǒng)聯系，對顏色作出描述，其使用有一定的限制性。

　　色度檢測法首先確定調試范圍內的光譜反射率，然后根據光譜反射率或據此推導出來的一些色度特征參數實現墨量的調節(jié)控制，測量結果與人眼的視覺感受有直接聯系，可以更直觀的表現出印刷的顏色情況?，F在普遍采用的做法是由印刷機操作人員或者質量檢查人員抽取一些印張，利用目視對比法將這些印張和付印樣張做比較，測量與印刷圖像同時印刷的質量控制條對印張質量作出評價判斷。這些控制條一般放置在印張拖梢部位，雖然可以獲得諸如各色油墨的實地密度、疊印率、網點擴大、反差等參數，卻并不能完整顯示印刷畫面的整體印刷情況。他們對印刷品質量的判定結果是主觀的，對客戶的要求也往往會補償過度，不利于印刷品質量的控制管理。

　　最近興起的印刷畫面在線檢測雖可以對印張的整體印刷情況進行檢測，但受到計算機圖像處理速度、印刷幅面的限制，現主要用于小幅面的票據印刷?；诖?，用分光光度計對印張進行色度測量，得出印張上設定的檢測點的顯色情況，作為印刷調控的依據就比較可行有效。

　　印刷業(yè)大多采用的是CIE1976L*a*b*均勻顏色空間及其對應的色差公式。該色空間的優(yōu)點在于： L*，a*，b*與人眼的視覺相一致，當顏色的色差大于視覺的識別閾值而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級色差時，可以較好地反映物體色的心理感受效果。利用色差來評價印刷品的相似程度和人眼的視覺特性是一致的，可以取得良好的評價效果。色差可以綜合反映顏色狀況，能有效地控制印品顏色質量狀況。一般的，》5能明顯察覺到測試樣張和標準樣張的顏色差異。（ L，a，b是標準樣張的數據，L，a，b是測試樣張的數據）

　　2.實驗設計與數據采集

　　本文通過正常印刷獲得樣張，抽取連續(xù)的200張印張（從走紙印刷后的第18張開始抽取）作為測試對象。考慮到印刷畫面的顏色受印刷機墨區(qū)影響較大，在印刷畫面的不同墨區(qū)和位置設定若干測試點，測取其色度值，然后進行統(tǒng)計分析。本文選取具有代表性的不同位置的9個測試點進行比較分析。

　　①實驗儀器

　　175g銅版紙，天津科斯伍德快干亮光四色膠印單張紙油墨，愛爾發(fā)激光照排片，華光陽圖型PS版，日本網屏Screen FT-R3050照排機，上海南人興達W-PS-880自動顯影機，上海新星SBK1150-GM曬版機，海德堡M04K印刷機，印刷色序為K-M-C-Y，圓形網點，加網線數200L/In，加網角度：C15°、M45°、Y90°、K75°，X-Rite 528 分光密度計。

　?、跀祿牟杉h(huán)境

　　用X-Rite528分光密度計在D65光源照射條件下，以2°視場，CIE1976L*a*b*色度空間，對印張上選定測試色塊的色度值進行測量。

　　③印品質量的統(tǒng)計分析

　　通過對比分析，選取了標準樣張后，對200張連續(xù)印張上選定測試色塊的色度值進行測量，并逐個計算色差值，最后進行點圖（動態(tài)）分析和概率分布（靜態(tài)）統(tǒng)計分析（限于篇幅，這里僅列出其中3個點的測試結果）。

　　3.根據上述數據及分析圖可以得到如下分析結果

　?、僬w上來看，在本研究中，從正式印刷第17張開始，印刷過程即達到穩(wěn)定狀態(tài)（本文編號為1的印張是正式印刷后的第18張）。除了極少數（600個點中有8個）奇異點外，三個測試點與標準樣張相應點的色差△E都在一個較小的范圍內波動，小于5，滿足一般的印刷需求。在95%概率范圍內，1號測試點的色差分布范圍為［0，3.3942］，2號測試點的色差分布范圍為［0，3.1799］，3號測試點的色差分布范圍為［0，1.9070］。同一測試點在連續(xù)印張上的呈色波動可能由水墨的動態(tài)平衡、印刷壓力、紙張吸濕變形、印刷機械的振動等因素引起。

②200張連續(xù)印品上測試結果顯示：1號測試點平均色差為1.8180，分布方差為0.9553；2號測試點平均色差為1.3222，分布方差為1.1259；3號測試點平均色差為1.1355，分布方差為0.4676；1號測試點，在±3σ分布范圍內，統(tǒng)計概率為86.37%；±2.58σ，統(tǒng)計概率為75.08%；±2σ，統(tǒng)計概率為53.86%；2號測試點，在±3σ分布范圍內統(tǒng)計概率為96.60%；±2.58σ，統(tǒng)計概率為92.00%；±2σ，統(tǒng)計概率為79.48%；3號測試點，在±3σ分布范圍內，統(tǒng)計概率為71.62%；±2.58σ，統(tǒng)計概率為56.02%；±2σ，統(tǒng)計概率為33.42%；可見各測試點的色差都呈鐘形分布，并不符合正態(tài)分布規(guī)律。

　?、?號測試點的奇異點（色差》5）有2個，分別發(fā)生在第26號（色差為5.1595）和第148號印張上（色差為5.1187）；人眼可以明顯看出其中的顏色差異。從分析圖上可以看出，該測試塊比標準樣張偏暗、偏紅。|5.1187-| =3.3007 》 3=30.9553，屬于粗大誤差，應刪去；2號測試點的奇異點有6個，分別發(fā)生在第26號（色差為6.6116）、27號（色差為5.4212）、28號（色差為5.0997）、29號（色差為6.6607）和149號印張上（色差為5.5939）；第26至29張，這些張上的測試點比標準的偏綠，表明青色墨量偏大。第149張上測試點與標準樣張相比，色差為5.5939，出現突發(fā)的較大波動，|5.5939-| =4.2717 》 3=31.1259，而且與1號測試點基本對應，且波動很快消失，屬于粗大誤差，應刪去；3號測試點無奇異點發(fā)生。

　?、芫C合分析三個測試點的呈色情況，不難發(fā)現：3號測試點的平均色差和分布方差都最小，表明其呈色一致性和穩(wěn)定性情況較其他兩點更好；這可能與其在印張上位置有關。第一、二個測試點處于印張上叼口方向的不同墨區(qū)，受墨鍵調墨影響較大，相對應的，與標準樣張上相應點的色差就會比較大。第三個測試點和第一個測試點是同一個墨區(qū)的，位于印張的中間位置。理論上講，印刷呈色受墨區(qū)影響較大，而同一墨區(qū)內的顯色情況應該是一致的。但是，由上面的分布圖可以看出，第三個測試點和第一個測試點雖然在同一墨區(qū)內，但是它的呈色效果比第一個測試點的好，并且穩(wěn)定，說明該印刷系統(tǒng)下，同一墨區(qū)內不同位置的呈色情況是不一樣的，印張中部的印刷效果比叼口部分的好。

　　4.結論

　　本文通過實際印刷實驗，對印品上不同位置以及同一位置不同印張上的呈色情況進行了分析研究發(fā)現，印品上不同區(qū)域的色塊，其呈色情況是有差異的，并且與其在印張上的位置有關。它們都呈現鐘形分布，但不符合正態(tài)分布規(guī)律。各測試點的分布特性有一定差異，印張中間部分的印刷質量比叼口位置的好。