油墨、纸张的印刷适性测定

第六节 油墨、纸张的印刷适性测定



  油墨和纸张是再现原稿图文所必需的主要材料,随着产品不同而改变品种时,其再现图像的质量效果也随之改变。这里讨论的印刷适性,是图像阶调、色调与清晰度复制的直接依据。其操作适性的调配,则留在打样中讨论。

一、油墨色度特性的测试



  油墨在纸张上表现出的色度特性,直接决定着印刷品与原稿的接近程度,是色调与阶调复制调整的直接依据。

  油墨的色度特性,可以用分光光度计、色度计或比色计测定,并在色度图上标定其色相、彩度与明度。这种方法可确定其精确的色度特性品质,但测试复杂。
  生产中简便而实用的方法是:用彩色反射密度计的标准三原色光R、G、B,测出三原色油墨在具体纸张上达到实际印刷标准墨层密度下的三色光密度,如表2-6-1所列。

  
表2-6-1 三色光密度




油墨 色光 红(R25#) 绿(G58#) 蓝(B478#) 灰度 色偏 呈色效率
黄(密度) 0.03 0.09 1.05 2.8% 5.9% 94.3%
品红(密度) 0.16 1.40 0.68 11.4% 42% 70%
青(密度) 1.60 0.55 0.18 11% 26% 77.2%


  不同牌号的各色油墨,测量出的三色光密度也各不相同。其中,各色油墨所达到的最高吸收密度H(即相反色光主密度)各不相同,同时,两油墨本色光的反射密度也不为零,一个是较低密度的L,一个是较高密度的M,并且各色墨也互不相同,如图2-6-1所示。这需要通过计算,求出三原色油墨各自的颜色三属性特征数据,以供作三原色油墨的选配和颜色复制调整的依据。



图2-6-1 单色油墨三色光密度


  (1)含灰率 油墨对相反色光的吸收主密度H,为其呈色的有用密度,而对本色光的吸收密度应为零,实际都有对光谱的共同吸收密度L,即油墨中含有灰色成分。其含灰程度可表现为:

  灰度=L/H×100%                    (2-10)

  含灰度降低了墨色的彩度(与发度百分率互补)与明度。一种油墨,其含灰度虽然不变,但随着墨层密度的增高,其绝对含灰量也就增加。

  (2)色相偏差率 各原色油墨对两本色光应当表现出相等而又最低的吸收密度,而实际则表现出不应有的吸收密度M和L。L为其对光谱的共同吸收密度,则M-L表现了色相偏离的错误密度,而H-L才是表现色相颜色的有用密度,则有:

  色相偏差率=M-L/H-L×100%                  (2-11)


  
三原色油墨色相的偏差,以及它们之间的匹配,制约着各种色彩的混色组合比例,影响色彩再现色相的准确性,也制约着中性灰色再现的平衡比例,在选配油墨以及彩色复制调整时,应特别加以考虑。
(3)呈色效率 各原色油墨对两个本色光谱产生的错误吸收密度M与L,对其表现颜色都是无用的。

  L+M/2为其无用吸收密度的平均值。

  L+M/2H×100%则表现其无用的错误吸收率。

  在混色中,真正起呈色效果的则应为:

  呈色效率=1-L+M/2H×100%                  (2-12)


  油墨的呈色效率,表现在其混色色相上具有的颜色饱和程色表达了颜色的混色强度,制约着颜色混合的色彩平衡与灰色平衡。

  任何一色的原色油墨,在一定墨层的色光主密度H下,灰密度L越低,则其色彩越鲜艳;偏色密度M与灰密度L越接近,其色彩越纯正,两者同时都低,其呈色效率高。

二、纸张印刷适性的检测


  纸张作为印刷再现画面的承载体,接受油墨,并在纸张表面混合成彩色图像。在印刷压力作用下,纸张与油墨的结合性能,制约着油墨网点的转印效果,直接决定着画面的印刷再现质量。纸张的表面特性,还改变着油墨的色度特性。纸张的光度特性与色度特性,制约着彩色画面的表现效果。由纸张差异所导致的色彩与阶调复制再现差别,远比油墨变动大得多。

  (1)白度 纸张的白度,是指对白光的反射能力。白度高,对白光的反射率高,印刷图像表现的色彩明朗,阶调层次反差也显得强烈,光线立体感就强,反之,印刷图像表现的色彩和阶调层次也灰平。

  白度,一般是用白度计测量,用对白光的反射百分率来表示。也可以用反射密度计测量其反射密度,由公式反射密度=lg(1/反射率)

  算出其反射白度的百分率。一般铜版纸的白度接近90%。白度越高越好。

  白度还有另一个含义,就是其对三原色光的反射率是否均衡,如绝对相等,说明是真正的中性白色,对三原色油墨的呈色也是均衡的。如果三色光反射密度略微有差别,说明纸张偏色,要影响三色油墨呈色的均衡,会改变印刷品色彩与中性灰平衡。

  (2)平滑度 一般是指纸张表面的均匀、平整与光滑程度,它直接影响着转印油墨层
(尤其是网点)对纸张覆盖的均匀一致程度。平滑度高,转印的墨层实在而无显露纸面的细微针孔,墨层密度也高,小网点再现性好。反之,则墨层印不实,需加大印刷压力,并能使墨层完全覆盖纸面,这会造成印迹网点扩大与变形等不良效果,进而影响图像阶调层次与色彩的正常再现。

  测试纸张平滑度,可以用触针法,由触针在纸面上移动造成的振动波来检验其平滑度,这近似而优于用手触摸判断。

  精确而又普遍采用的是气流式平滑度测试仪。平滑测试仪有别克型和本森型两种。
别克测试仪,是将一定体积的空气,透过光滑玻璃与纸样间隙时的时间(s),作为纸张平滑度数据。本森测试仪,是将一定体积空气,透过圆环与放在光滑玻璃上纸样的间隙所需的时间,为其平滑度数据。本森测试仪可以测出纸面局部粗糙度,而不计其宏观不平度,能比较客观地反映出纸张的有效平滑度,是一种较好的平滑度测试仪。用透气法测出纸面的透气速度快、时间少,说明平滑度差,时间多,平滑度就高。普通印刷纸张平滑度在20s以上,铜版纸一般在200~400s,高级纸张可达1000s,越大越好。

  (3)吸收率 吸收率表示纸张对油液的吸收能力,直接决定着其对油墨的吸收程度。纸张的吸墨性是由纸质纤维的毛细管现象和填充料的渗透性所决定的,表面施胶度可改变其吸收性。
纸张对油墨的吸收性强,虽然能使油墨转印容易,但墨中的连结料多被吸入纸内,颜料则留在表面,造成油墨光泽大大降低,呈色效果不良,墨层密度降低,也易于粉化,牢固性变差。吸收性差时,可使油墨在纸张表面结膜,光泽性好,呈色效果也好,墨层密度高,但干燥慢,容易蹭脏。纸张的吸收率直接制约着印刷给墨量大小,间接影响油墨的呈色效果和墨层密度,以及网点扩大程度。

  吸收率的简便测试方法,是将一滴石油沥青二甲苯溶液滴向倾斜30°的纸面上,测定其被完全吸收的时间。以这个时间(s)表示纸张的吸收率。时间过长或过短,对其印刷适性都不利。彩色胶印所用纸张,以吸收率在60~70s为好,精致彩印产品时间可略多一些,一般产品可略少一些。

  (4)纸张表面效率的综合测定 纸张的表面状态和吸墨性,会同时作用并改变三原色油墨的色调与灰度,进而导致油墨混色的色调变化,影响色彩再现。然而,不同的纸张(或同种不同批号),这两项性能是高低各异的,用同一种油墨印刷,其颜色再现有时差别很大,有时看起来则基本相同。这是纸张的光泽度和吸收性的综合效应在共同作用,这个综合效应,即纸张的表面效率(PSE)。其关系为:

  表面效率=(100-吸墨性)+光泽率/2


  即当纸张的吸收性高时,要以高光泽度来补偿,而低光泽度纸张,则必须以低吸收性来补偿,才能取得相同的颜色再现效果。

  ①光泽度的测定 纸张的光泽度与其平滑度、平整度、均匀度有直接关系。光泽度是用固定角度或可变角度光泽仪(如φЪ-2型角度光泽仪),以75°反射光测量的。测量前先把仪器置于光滑平板(黑色研磨镜板)上,调整标准反射率使其读数为100%,再将纸样放在测试孔上,所得读数,即为纸张的光泽度(%)。每张纸样测五个点(或相同的五张纸),求其平均值。

  胶版纸的光泽度在20%以下,铜版纸的光泽度可高达60%左右;

  ②吸收性的测定 吸收性和吸收率相关,但不是用二甲苯吸收法测试,而是用试验用标准油墨(用油溶性颜料专门配制的黑色油墨)。将过量的试验墨涂布于一张或多张待测的样纸上,两分钟后刮掉或擦掉余量。用反射密度计测出墨迹的密度值,或者用反射仪测出其反射百分率。密度值高,或反射率低时,则吸收性强,反之,则弱。这要在标准温、湿度下进行测试,以减少油墨粘度变化的影响。

  墨迹密度值或反射率与吸收性百分率的关系,可用图2-6-2表示。图中,横坐标表示墨迹反射百分率,斜对角线为墨迹密度值,纵坐标为纸张吸收性百分率。由墨迹反射百分率(如70%),向垂直对应出斜边的墨迹密度值(0.15),可横向对应出纸张的吸收性百分率(40%)。



图2-6-2 密度、反射率与吸收间关系


  纸张在最大吸收性时,最高墨迹密度值为

  0.62,其反射率可换算为:
0.62=lg(1/反射率)
  反射率≈25%
因此,密度值0.62,或反射率25%时,对应100%的吸收性,胶版纸的吸收性达80%以上,铜版纸则在50%以下。

  ③表面效率的确定 由前面纸张表面效率与光泽度、吸收性的关系公式,可设计出三者关系的换算图,如图2-6-3所示。




图2-6-3 纸张表面效率

  根据测试出的纸张光泽度与吸收性百分率,可转换出纸张的表面效率。如测知纸张光泽度为50%,吸收性为40%,可在图2-6-3中找到其纵横坐标交点为A,由A作对角斜线,其表面效率为55%。目前最好的纸张,表面效率最高不超过65%,胶版纸的表面效率在20%以下。将生产中常用的纸张品种,预先测出其光度与吸收性,标在图中,可得出代表各种纸张表面效率数据的各点。当纸张表面效率改变时,可预测其影响颜色再现性能的程度,而对表面效率相同的纸张,可以相互更换代替,其颜色再现效果不变。掌握纸张的综合表面效率,可以代替对平滑度与吸收率两个不相关联数据的分别测试;

  ④纸张表面效率对颜色再现的影响 通过不同表面效率的纸张,对不同型油墨(快干墨或油型墨)印刷墨层的灰度、色偏与呈色效率的测试(效果如图2-6-4所示),可以看出纸张表面效率与油墨呈色表坎特性间的关系:油墨的色偏与灰度可随纸张表面效率的降低而增大,而呈色效率则随纸张表面效率的降低而降低。纸张与油墨结合后,进一步制约了油墨混色的彩度范围和色彩再现的准确性。



图2-6-4 纸张表面效率对油墨颜色表现特性的影响


  具体的原色油墨,只有在具体纸张表面效率的作用下,求得其颜色表现特性,才能为颜色复制误差的校正提供准确数据和稳定灰色平衡与叠色混合色彩平衡的再现。同时通过对印刷墨层密度与网点扩大数据的控制。才能准确可靠的得到颜色的再现。

三、印刷与打样数据的测定



  印刷是彩色图像复制的最终再现。前面工序的工艺方法、操作数据和半成品质量标准,都应当服从与满足图像的印刷再现。那么,也必须以印刷合成再现所提供的数据条件,来进行图像分色加网的复制调整。制版印刷全复制过程的数据测试、控制和数据标准的规范,也必须从印刷作起。

  (一)印刷墨层密度与网点扩大值的测定

  彩色图像的印刷质量,取决于阶调层次与色彩的再现,两者都是通过油墨网点的转印来表现的,那么,印刷网点的质量状态、网点大小与其变化,以及网点的墨层,就成了决定印刷图像质量的基础数据,印刷墨层密度和网点扩大值数据(以原版上50%网点阶调的绝对扩大量为代表),是主要数据。
印刷品上的网点扩大,有光学扩大与物理扩大两种现象。光学扩大是纸张的双重反射造成的,对一定纸张,其光学扩大量是固定的。这里所说的是指因印刷压力的机械作用,油墨网点受物理作用所产生的物理扩大变化。

  现代的平版印刷,是靠轻压力作用,由橡皮布转印油墨来实现间接印刷的。由于油墨的流动性,在压力作用下,油墨网点是一定要扩大的。其转印到纸上的状态、大小变化,以及网点墨层,也就与印刷压力息息相关。其中,首要的是橡皮滚筒对印版的压力,其次是墨辊对印版的压力,而橡皮滚筒对纸张的压力则影响较小。墨层密度与网点扩大值数据,也只有在稳定而理想的印刷压力下,才有意义。

  所谓理想压力,就是指在具体纸张、油墨及设备器材条件下,达到转印网点墨层覆盖实在、点型光洁、均匀而扩大量又最小时的最轻压力。印刷设备及材料变更时,理想压力也要随之调整变化。

  在印刷材料、设备器材印刷适性与印刷压力确定的条件下,供墨量大时,印刷墨层密度就高,网点扩大量也随之增大;供墨量小时,墨层密度就低,网点扩大量也减少。为了图像队调层次与色调能良好而稳定地再现,当然是要求墨层密度能高一些,而网点扩大量要少一些。那么,理想的墨层密度与网点扩大,就应是两者配合最佳。

  1.测试方法

  在具体的印刷材料、设备器材和理想印刷压力条件下,用晒有网点梯尺与包含有实地、50%、75%网点内容的测试条(如布鲁那尔测试条)和任一图像画面的印版,分别给以依次递增的供墨量,每个供墨量下印出数张样张,要保证每张样张网点整洁、实在、无重影变形。用反射网点密度计分别测出各样张的实地密度DV、75%网点密度D,以及50%网点阶调处的印刷网点绝对扩大值(即印刷网点与阳图片网点百分数的差值),并求出各批样张各自的平均值作为数据标准。

  干燥墨层比刚转印的湿墨层密度要低0.05~0.10,测量网点百分率或密度时,应始终在同一干湿状态下进行。

  2.确定最佳数据的两种方法

  随着网点的扩大,各阶调网点的印刷密度都要随之增加。按网点的周边长度比例,50%网点的扩大值最多。但是,因网点扩大后的密度增加量,却是越往暗调端越多。75%网点阶调处,层次变化多,是中暗调的主层次阶调,同时,其印刷网点密度增加较多,与实地的密度差又大,网点扩大后的密度变化最为敏感。因此,一般用实地密度DV与75%网点密度DR的差值除以实地密度值,作为相对反差值(K),见式(2-2)。

  印刷相对反差值越大,说明此时实地墨层密度又高,网点的扩大量又少。



图2-6-5 印刷K值与实地密度间关系


  如果分别计算出不同供墨量各批样张的印刷K值,将其随实地密度的变化关系,绘出坐标,如图2-6-5所示。可以发现,在实地密度由低增高时,K值也随之增加至最高,而实地密度过量增高时,由于网点扩大量的增加,75%网点印刷密度也剧增,印刷相对反差值则又变小。

  在不同墨层密度的样张中,选取达到印刷K值最高者,其实地密度可作为最佳的墨层密度数据,再测量其50%网点阶调的印刷网点扩大量,作为最佳网点扩大数据值,此时便是两者的最佳折中数据。

  由于三原色油墨的实地密度不同,三色版所能达到的最高K值也各不相同,一般黄版K值在0.3~0.4,品红版在0.4~0.5青版在0.5~0.6,黑版在0.6以上。

  对不同色墨的不同实地密度,其75%网点的K值与50%网点印刷扩大值的关系,可绘成如图2-6-6所示的变化关系。



图2-6-6 K值与50%网点扩大关系
K值可以作为对印刷最佳状态的测试控制数据。但测量与计算较繁琐,而且还不能一次知道50%网点的扩大值数据和整个网点阶调的扩大状况,也不能直接作为打样或制版网点阶调的数据依据。

  如果没有反射网点密度计,可用连续调密度计,测量印刷(或打样)测试条中的实地密度DV、50%粗网点与细网点的密度DR,因假设粗网点(10线/cm)是不扩大的,可用下面的公式求出网点相对扩大率:

  
网点相对扩大率=DR粗-DR细/DV

  用网点相对扩大率来代替网点绝对扩大值,网点密度和网点百分率之间还有一层对数关系,而且粗网点也要有微量扩大,相对扩大率则低于绝对扩大值,且计算较烦琐,现已较少使用。

  将上述不同批样张的实地密度值和50%网点的绝对扩大值绘入坐标图,如图2-6-7所示,可以看出,网点扩大值随实地密度增加而增加。如果连结曲线上最低扩大值1%和最高扩大值20%(大于20%时印刷品就不能用了)的两点A与B,曲线上距AB直线最远的一点C,即曲线的顶点,所对应的实地密度值和网点扩大值,即为在一定印刷条件下,最佳配合数据。如油墨印刷适性相同,对各色油墨,可同时求得接近相等的网点扩大值,以及不同实地密度的最佳数据。



图2-6-7 网点扩大值与实地密度的变化关系


  这样确定的两项印刷数据,可以用来直接作为加网制版的数据依据,以及确定打样数据与印刷数据差距的参考依据。

  网点阶调的印刷扩大值在12%~15%时,图像印刷再现效果最佳。低于6%,说明印刷墨层密度不足,高于15%,说明印刷材料性能差,设备器材调整欠佳。

  三原色版的网点扩大值,最好确定为基本接近一致。当某一原色版网点扩大值误差2%时,三色混色误差就可觉察出来,最多不可超过3%。只有在三原色版印刷(或打样)网点扩大值一致时,再加上中间转换工序的网点扩编一致,才能使三原色版的网点阶调灰平衡比例更接近,保证制版印刷全过程灰平衡复制与再现的稳定。加大黄版墨量与网点扩大的传统作法,是不利于色彩与灰平衡稳定再现的。

  3.测绘印刷网点阶调扩大曲线
在印刷网点扩大值最佳数据确定之后,再测量同等条件下的印刷网点梯尺,求出各级印刷网点对阳图原版网点的扩大量。然后,描绘出如图2-6-8所示的全阶调印刷网点扩大曲线(实线)。这条曲线,在进行分色加网制版,网点阶调层次复制曲线推导设计时,可直接作为基础数据曲线。



图2-6-8 印刷网点阶调扩大曲线

  由于方点、圆点、链形点等形状不同,网点搭角及周边长度变化不同,其网点阶调印刷扩大曲线形状也不同,应分别测绘。

  (二)打样墨层与网点扩大值的确定

  打样是模拟印刷,检验制版效果,以便修改或为重新制版提供依据,也为印刷提供样张,是制版与印刷的桥梁。因此,打样数据必须同印刷数据保持稳定的联系。

  由于打样与印刷的机器性能、速度压印方式不同,操作条件较好,转印效果也好。同等印刷材料条件下,能打印出较高的墨层密度和较低的网点扩大值,其K值也高。但打样样张不是最终的印刷产品,印刷品才是原稿最终再现的结果。为此,打样应服从印刷,力求接近印刷的最佳数据。由于网点扩大是决定图像阶调层次与色彩再现的关键数据,这就需要以实际的打样条件,首先确定打样同印刷之间的网点扩大值数据差距关系,而不能以打样所能达到的最高K值或较低的网点扩大值,来孤立地确定打样数据。

  首先,按照印刷数据的测试步骤,在调整打样机精度和确定理想压力之后,取不同供墨量打印样张,测试出其能达到最高K值时的墨层密度和网点扩大值数据。但这尚不能作为打样执行的操作数据。

  当印刷机性能、材料与操作条件十分优越时,印刷和打样所能达到的数据就比较接近。这时,不妨把印刷网点扩大值直接确定为打样网点扩大值控制数据,允许误差±2%。这样,打样和印刷的图像再现效果就基本接近,这是最理想的。当印刷与打样条件以及各自能力所达到的最高数据差距较大时,必须先确定打样网点扩大值数据,可以比印刷低3%~5%,这个差数,可通过晒浅正式印刷版2%~4%网点来补偿。如果这个网点扩大值差数还不能弥补印刷与打样网点扩大值差距,再调节增加打样压力(但不要超出正常压力范围)。必要时,再稍增加供墨量。当达到既定的打样网点扩大值时,测试其实地墨层密度,也可测出此时的打样K值,都可作为打样操作的控制数据。这样,虽然打样网点扩大值比印刷低一些,但增加了打样压力,墨层密度会相对提高,能弥补打样网点扩大值少的不足,再加上还要晒浅正式印刷版2%~4%网点,仍然使打样与印刷图像阶调再现取得比较接近的效果。

  同印刷一样,三原色版的打样网点扩大值,应确定为一致,误差不要超过±2%。墨层密度也要同时作到稳定控制,误差不超过±0.05。

  在打样网点扩大值与墨层密度确定之后,还要测试出打样网点梯尺的各梯级网点扩大数据,绘出打样网点阶调扩大曲线,如图2-6-8中的虚线。此曲线可以随时用来判断打样与印刷图像阶调层次再现的差别,也可以将其作为制版网点阶调的参考。

  (三)叠印效率测试

  1.叠印效率

  在四色印刷中,各色版油墨网点的着墨墨层密度、网点阶调的扩大和油墨层的叠印效果,是决定印刷图像质量,特别是颜色与层次再现的三项主要参数。

  单层油墨印在纸上,纸张表面性能对油墨的转印起着很大作用,但在多色油墨一层一层叠印时,前层墨膜遮盖了纸张表面,便降低了对下一层油墨转印的吸附性能。逐层油墨叠印效率的好坏,制约着三原色油墨网点压印后的混色效果,决定着图像色调与防调密度层次的再现。叠印效率是制约图像色彩与灰平衡印刷再现的重要数据。

  影响叠印效果的因素较多,如纸张的结构与表面性能,油墨的渗透状态,润湿液量以及印刷速度等,但最重要的因素,则是前层油墨的干燥状态、各层油墨的粘度对比,以及两相叠印墨层的墨量比例。单色印刷机,可测试出叠印效率最高时前层油墨的干燥时间,并加以控制。四色机的连续印刷,除前一色版图文网点(或墨量)要少,并增加前层墨的干燥性外,还需逐次降低后色墨的粘度,以改善其湿叠印效果。叠印效率可用布鲁那尔叠印公式计算。

  用彩色反射密度计测量单色与叠印墨层。由于是测试后一层油墨的叠印效率,应统一使用后一层墨色的补色光来测量,以减少误差。

  以上是按理想油墨叠印的色光密度相加性原理,来测量计算叠印效率的。实际的叠印情况是异常复杂的,使叠印密度经常不具有单色墨层密度的相加性,表2-6-2是一次实际测量值。

  
表2-6-2 一次实际测量值




色光 油墨 红(25#) 绿(25#) 蓝(25#)
0.03 0.09 1.15
品红 0.16 1.41 0.69
1.63 0.55 0.18
合计 1.82 2.05 2.02
叠印密度1 .69 1.79 1.75


  如果用理想油墨在理想实验条件下,按照单色墨层厚度转移叠印时,叠印密度会略高于单色墨层色光密度之和,叠印效率可超出100%。这是由于油墨的不透明性、墨层内部多重光反射、以及表面光泽变化等因素产生的印刷附加特性等造成的。

  更多的实际印刷情况,则如上表中的叠印密度D那样,低于各单色墨层同色光密度之和。这是由于油墨的遮盖力使各层色墨的色彩吸收不充分,以及上层油墨转印的不完全造成的。实际的叠印效率总量达不到100%,一般90%就是最好的叠印效果了。

  叠印密度虽然不具有理论上单色墨层密度的相加性,只是近似的,然而,用同一色光测量单色墨层与叠印密度,用布鲁那尔叠印公式计算叠印效率,仍是控制三色油墨叠印混色稳定程度的重要手段。

  2.叠印密度曲线的测绘

  由于图像各阶调网点大小不同,油墨网点压印部分的多少也不同,其各阶调网点的叠印密度效果也是不一样的,这对图像各阶调层次密度再现是有微妙影响的。测绘叠印密度曲线,可以掌握印刷或打样各阶调密度再现的具体效果,更好地控制印刷色彩平衡与灰色平衡。
可用三色版灰平衡网点梯尺,外加黑版网点梯尺,通过晒版、打样(或印刷)出单色、三色和四色叠印梯尺。用彩色反射密度计的某同一色光,一般多用红光(表2-2表明,红光下青墨密度与叠印密度最接近),测出各单色、三色与四色叠印梯尺的各梯级色光密度,在坐标纸上绘出各条阶调密度曲线,如图2-6-9所示。



图2-6-9 叠印密度曲线


  图中:曲线Y为红光下黄墨单色梯尺密度曲线;

  曲线M为红光下品红墨单色梯尺密度曲线;

  曲线C为红光下青墨单色梯尺密度曲线;

  曲线BK为红光下黑墨单色梯尺密度曲线;

  若按理论上的密度相加性,则:

  Y、M、C三曲线逐点阶调密度之和得曲线D1;

  Y、M、C、BK四曲线逐阶调密度之和得曲线D2。

  实际的叠印效果是:

  D3为三原色油墨网点的叠印层次密度曲线;

  D4为四色油墨网点的叠印层次密度曲线。

  可以看出,实际的三色或四色油墨网点叠印出的密度层次曲线,同三色或四色各单色印样的同一色光密度之和是有差距的,在暗调端尤为明显,叠印效率越低,这个差距越大。叠印效果的差别,直接影响着图像中至暗调颜色与阶调的实际印刷再现效果。如果叠印效率能达到90%左右,尚能使印刷与打样效果比较接近,才能基本达到制版所设想的复制再现效果。叠印层次密度曲线的测绘,对具体印刷操作所取得的图像再现质量,以及制版阶调层次复制曲线设计,灰平衡数据测定,都是直接的制约数据。如能控制稳定,可防止印刷再现质量的偏差。

  (四)灰平衡数据测试与曲线绘制

  由于三原色油墨色相偏差与呈色效率的差别,纸张颜色表现性能的差异,造成三原色油墨呈色的不平衡,致使等墨层厚度,等量三原色油墨网点叠印,再现不出中性灰。倘若印刷中三色墨层密度、网点扩大值与叠印色序、叠印效率等再稍有变化,则差距将更大。如果原稿图像的中性灰色得不到准确的再现,图像的整体色调和所有色彩也就很难准确再现了。

  针对油墨与纸张的呈色缺陷,也可以调整三原色油墨的着色率,改变各自的墨层密度,使之叠印出中性灰色来,但这并非易事。可行的办法是在既定的油墨纸张条件、确定的墨展密度、网点扩大值与叠印效率条件下,调整三原色版各阶调网点的百分数比例,即改变三色版的各级网点色调值,使各阶调三色网点都能叠印出中性灰色,这个能印刷再现出中性灰色的三原色版各级网点比例,即为友平衡比例数据。

  标准的中性灰色,应是用三原色光分别测出的色光密度相等,也称等量密度的中性灰。标准的三色光,加色在一起,应得标准的光,以彩色密度计的柯达雷登滤色片25#红、58#绿、47#蓝色光为代表。


  灰平衡再现数据,是彩色制版整体色调与色彩变化的依据,三原色版阶调层次网点深浅比例的依据。灰色平衡的印刷再现,又是控制油墨纸张呈色性能、墨层密度、网点扩大与叠印效率,使图像颜色与阶调层次复制与印刷再现稳定的综合手段。灰平衡数据与其印刷再现,是整个制版印刷规范数据的主轴线。

  灰平衡数据的测定,须在既定的印刷材料、印刷数据与叠印效率条件下进行。方法有:第一,对任意一组三原色油墨,可用彩色反射密度计分别测量出三色油墨的各自三色光密度、通过Neugebauer方程,采用迭代法计算,求出构成中性灰色平衡时所需三色油墨的密度配比值。但这种计算方法十分复杂,而且各色油墨的透明度与遮盖力不同,油墨渗透不同、色序与叠印效率不同,所产生的颜色吸收光效应也不同,使理论计算同实际叠印效果产生较大差距。

  如果采取计算与试验相结合的方法进行测试,既精确又有应用价值。

  由于灰平衡再现比例主要受三原色油墨颜色属性(色偏和色效率)的制约,在确定的纸张和三色油墨等印刷条件下,印刷以中等量的墨层密度,用彩色反射密度计的R、G、B标准三色光,分别测出三色油墨的各自三色光密度,并用公式计算出各自的灰度、色偏和呈色效率(如表2-3-1的数据)。将具体三原色油墨在图2-6-10圆形色品图中标出。其圆周方向以色偏百分率表示油墨的色相位置,半径方向表示纯度百分率(与灰度百分率互补)。可以看出,三原色油墨在色相圆周方向大都是非等边三角形分布,色相偏离和纯度(或呈色效率)影响着灰平衡再现的比例。只有在当两原色墨混合成的二次间色,同第三个原色墨在色相上过圆心直线对应互补,并且对色光吸收的呈色效率相等时,才能满足三色油墨压印成等量密度中性灰色的条件。



图2-6-10 圆形色品图


  在此,可先以黄墨(色偏较少)作基础,由表2-3-1或图2-6-10查知黄墨的色偏百分率,比如为偏红5.9%,其过圆心直线对应的互补色,应为色偏94.1%而又偏青的蓝紫色,如图2-6-10中的B1色相。只有在这样的两色相对应互补时,才能混合出理想的等量中性灰色。用品红和青两色油墨叠印出预定的B1色相是比较容易的。只需作变更该两色墨层密度的叠印试验、测量,并用色偏公式计算其色偏率为B1色相的94.1%时即可。然后,再与变更墨层密度的黄墨压印,必能得到理想的等量中性灰色。此时的三色墨层各自色光主密度,便是叠印密度,便是等量中性灰密度。此时的三色墨层各自色光主密度,便是三者的灰平衡墨层密度比例,其叠印密度,便是等量中性灰密度(简称END)。



图2-6-11 灰平衡比例曲线


  在中等墨层密度下,一次计算和试验找到中性灰平衡的三色墨层密度比例之后,可以用近似的比例系数来加大或减小三色墨层密度值,其灰度、色偏和呈色效率不变,按理也都应能叠印出中性灰色来。但是,由于叠印效率的变化、油墨的遮盖力及其在纸张上叠印的综合反映,致使不同墨层叠印出的灰色平衡程度会有少量变化,三者墨层密度的加大或减小,只能是近似比例的非线性变化关系,仍需通过压印试验测试,略作调整。一般从中密度至低密度呈近似线性比例,而从中密度至高密度则需略增加黄与品红墨密度。通过这些计算和试验测试,便可得到三色油墨在各级密度下的灰平衡墨层密度比例,以及叠印出来的各级等量中性灰密度,并可给出曲线如图2-6-12所示。



图2-6-12 灰平衡网点比例曲线


  有了具体三原色油墨的灰平衡密度比例曲线,就可以用坐标象限转换方法,求出在不同的印刷实地密度与网点扩大数据下,三原色油墨网点的印刷灰平衡再现比例曲线,进而推导出阳图网点的三色灰平衡比例曲线,如图2-6-11所示。推导步骤如下:

  第二象限设Y2、M2、C2,为图2-6-12的三色油墨灰平衡密度比例曲线。

  第三象限的三曲线Y3、M3、C3,是以已经测试确定的三色油墨最佳印刷(或打样)实地密度,用默里-戴维斯公式计算并描绘出来的反射网点密度曲线。

  第四象限,设三色版相同的印刷网点阶调扩大曲线(即图2-6-8曲线)。

  由第二象限三曲线Y2、M2、C2(同一中性密度水平)上的各点,向下垂直延伸、与第三象限各自的反射网点密度曲线相交,相交点各自对应的网点百分数,即为三色油墨印刷网点的灰平衡再现比例。转弯各自向右延伸,与第四象限的印刷网点阶调扩大曲线相交,就去掉了印刷网点扩大量,变成阳图原版的网点比例。然后,再转弯向上延伸至第一象限,与第二象限向右延伸来的中性密度水平线相交,即可分别描绘出阳图原版灰平衡网点比例曲线。Y、M、C其所对应的密度、即为三色油墨网点能叠印出的等量中性灰密度,同一密度下的三色网点,即为加网制版阳图的三色网点灰平衡比例。这三条曲线中,已经包含了具体的印刷材料、印刷墨层实地密度、印刷网点阶调扩大与叠印效率等主要印刷数据。

  运用这个计算转换方法,即使在印刷墨层密度与网点扩大数据改变时,只要变更其设置的曲线数据,都可预先推算出制版阳图网点阶调的灰平衡比例数据。只是在具体纸张上能压印出中性灰色时的三色油墨主密度比例,测试起来颇费周折。

  第二,由前一方法,可以找到一种简便直接而又精确的灰平衡实验测试方法。

  用桌面彩色制版系统或电子分色机扫描无银灰梯尺,利用其横向放大拉宽功能,先记录两张方形过渡网点片,网点角度错开,网点从3%均匀过渡到98%。一块用作青版,另一块旋转90°用作品红版,按测试确定的印刷材料与印刷数据,两块版叠印(打样)。

  在叠印的双色画面上,可大致划出一个呈蓝紫色的对角区域。然后,按照如图2-6-10那样测量计算的黄墨色偏率,确定其互补蓝紫色的色相与色偏率,再用彩色反射密度计测量并计算其色偏率与黄墨成对应互补色的各点,连成曲线。以此曲线上品红版图片的各级透射网点百分率为基础、青与品红版各级网点比例为依据,调整分色系统青版的高、中、低调层次曲线,重新扫描无银灰梯尺,网点角度错开,拉宽记录一张过渡网点片,用作育版,原来的青版改用作黄版。

  将这三张过渡网点片,育与品红版方向相同,黄版旋转90°,叠印在一起,可发现会叠印出一条中性灰色条带,用彩色反射密度计的三色光,测出三色密度相等的深浅色点,并记录其叠印的中性密度、可连结出中性灰色对角曲线。再测出对应此中性灰线三色网点片的透射网点百分数,就是制版阳图网点阶调的三色灰平衡网点比例。并可直接绘出能压印出等量中性密度的三色阳图网点灰平衡比例曲线,如图2-6-11所示。此曲线对应的中性密度与三色阳图网点,应和图2-6-12第一象限的三曲线完全一致。

  此法制作测试图片虽稍费事,但所测出的各级阳图网点灰平衡比例,均可保证三色版各阶调网点能再次压印出准确的中性灰色。印刷材料或印刷数据变化时,可随时打样,检查或调整新的灰平衡数据。

  第三,还有一种粗略而省事的常用方法。先从色谱中,用直观比较的方法,找出三色油墨网点压印出最接近灰色的深浅色块。以这些灰色块粗略的三色阳图网点比例,用分色设备的标准层次或任一层次调正功能(钮)或灰平衡调节钮,比如以育版网点层次为基准,对黄与品红的各阶调网点,再作略深与略浅1%、2%网点的调节,扫描灰梯尺,记录出几套三色网点比例略有差别的三色网点梯尺。分别对应拼版,同时打样叠印出各条灰梯尺。先用目测,再用彩色反射密度计测量选择其三色光密度最接近相等的梯尺,其三色梯尺阳图片的各阶调网点比例可作为制版阳图网点的三色版灰平衡比例。

  测量叠印灰梯尺的各梯级密度(常达不到精确等量密度的中性灰色)与三色阳网点梯尺的各级网点比例。可对应描绘出如图2-6-13所示的中性密度与阳图网点灰平衡曲线。也可以直接以原稿灰梯尺梯级密度与三色梯尺网点的对应,描绘出如图2-6-14那样的灰平衡网点层次曲线。还可根据三色压印梯尺各级偏色的不精确程度,修正1%的某一色网点。此曲线虽不显示其叠印的等量中性密度,但对桌面系统电子分色的层次灰平衡调整比较直观,使用方便。



图2-6-13 中性密度与阳图网点灰平衡曲线




图2-6-14 灰平衡网点层次曲线


  还可以只用三色阳图网点梯尺的各级网点比例,以青版网点为基础,绘制出如图2-6-15的单纯灰平衡网点比例曲线。这种曲线:是跳跃变化的,其各灰色块不一定都是等量密度的中性灰色。电子分色机也只能对三大段阶调按色谱的网点比例作粗略调节,叠印出灰梯尺的各级调,不易都达到等量密度的中性灰色,常有个别梯级略有偏色,其数据较为粗略。由于其省事简便,并在印刷数据变化时,可随时用其多套网点梯尺原版打样检查,或调整数据,在实际生产中经常使用。



图2-6-15 灰平衡网点比例曲线

四、晒版数据的测试控制



  现实的彩色复制,从原稿分色制版到印刷,中间还要通过晒版的图像转移过程。显然,在晒版的图像转移过程中,代表图像阶调层次与色调的网点数据要有所变化。规范化数据化工作对晒版图像转移过程工序的要求,一是数据转换差距要小,二是对其转换数据,要控制在最大可能的稳定程度。

  晒版是分色制版图片向印刷(或打样)过渡的桥梁,是决定图像印刷(打样)再现的基础。图片上的网点转移到印版上,网点数据是一定要发生变化的。由于从原版图片到印刷品画面的网点阶调扩大数量是把晒版网点阶调变化(一般是缩小)也包括在其内的,这就要求晒版网点变化差数要尽量小,同时,这个转移差数要保持稳定。

  1.稳定晒版网点变化因素

  (1)控制原版网点质量 原版图片网点的虚实与密度的高低,对晒版网点转移的深浅变化影响很大。应当以二次拷贝网点或激光电子加网的硬性网点作为晒版网点转移数据测试与控制的标准。一般不应当用网屏一次加网的虚软网点图片直接晒版。

  (2)印版网点再现的标准 晒版网点的转移数据,是以原版图片各阶调网点同印版上网点再现的比较作标准的。打样版由于是为了检验制版图片的准确程度,要求其中调网点应基本还原原版,可以晒浅不超过2%,不应当晒深,而且要保证原版2%小网点能再现。印刷版根据打样与印刷网点扩大的差数,一般中间调晒浅5%,仍能保证3%或4%的小网点再现,如果晒浅量再多,就会损失原版高光阶调层次了。

  (3)稳定显影因素 PS版显影时对晒版网点数据转移的影响较小,应首先加以稳定。影响显影效果的主要因素,是显影液浓度和显影时间。温度的影响较小,应固定显影的标准程度,即图文网点空白处显影彻底、干净、不带脏,图文网点上墨容易、来墨快。网点墨层覆盖实在。按此效果,通过测试,将显影液浓度与显影时间的最佳配合数据确定下来,并注意显影能力衰退时药液的定量补充。

  2.晒版曝光数据测定

  决定晒版网点转移深浅主要而常变的因素,是PS版的感光度和曝光量。应针对原版网点质量标准和印版的网点深浅要求、测试出具体版材的准确曝光量。一般是固定灯光亮度和光照距离,测试准确的曝光时间,或者用光量测量仪测出曝光指数。

  测定晒版曝光量、可用包含有灰梯尺(级差0.15)和含有0.5%~5%细网点的全阶调网点梯尺,作测试信号条。变更曝光量,当网点梯尺的小网点与中间调网点再现,达到印版要求时,其灰梯尺显现的梯级,为曝光程度(晒度)标志。

  当PS版的感光度改变时,曝光量应随之测试调整,但晒度梯级标准则基本不变,只有在原版网点质量变化或印版深浅要求改变时,才改变灰梯级晒度标准。

  通过对改变曝光晒度与梯尺网点再现对应变化的测试,可以描绘出晒版网点阶调再现与曝光晒度的关系曲线,如图2-6-16所示。以便在调整晒版网点再现要求时借用,并可用其判定每次晒版网点再现的深浅。

  3.印版网点数据测量

  分辨率很高的PS版,晒出的网点百分数,可以用仪器测量。一种方法,是用放大100倍以上的刻度显微镜,测出印版上指定网点的直径,计算其网点百分数。或者对具体线数网点,预先计算并描绘出其直径与网点百分数对应曲线图,可由直径查出其网点百分数。也可用共同透明梯尺网点直径作比较,得出印版上指定网点的百分数。

  另一种方法,是用网点积分仅(测微议)进行测量,将印版网点放大投影,求出其网点面积与单位面积之比,即可得出指定网点的百分数。这种方法很精确,可以测量任意形状网点。



图2-6-16 晒版与网点阶调再现曲线


  还可以用反射网点密度计测量。在晒版完成后,随即轻轻上墨(黑墨最好),墨层要上实,并吹干版面水分。先在网点附近的空白处(密度约0.3),将反射网点密度计调至零位,再在实地墨层处调至100%,即可对任意网点进行百分数测量。由于其墨层实在,网点光洁无扩大现象,其测量精度不低于纸上的印刷网点。但如果砂目过租或空白过少时,对浅网点的测量精度降低,测量印版网点,因较费周折,只适用于基础实验数据测试分析,只要测出其与测试控制条的对应关系,即可由测试条数据代替,不必每次进行测量。

[时间:2001-08-30  作者:张逸新  来源:《分色制版新技术》第二章 工艺设计的依据与整稿]

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