印刷材料中的荧光组分对印刷品色度值的影响(上)


(The Effect of the Fluorscent Component in Printed Materials when Determining Colorumetric Values)

一、摘要
  对于印刷者而言,在进行颜色匹配和调配油墨时,荧光油墨以及发荧光的纸张总会带来许多麻烦事,而且对印刷人员也是一个挑战。

  本文旨在向读者介绍一下这方面的内容,尽管大家平时往往没有注意到这种印刷现象或者完全忽视了这种现象,但实际上通过科学地利用一些颜色科学中的常用技巧是完全能够避免这种现象所带来的弊端的,或者至少能够将其控制到最低程度。虽然这些技巧并非鲜为人知或者高深莫测,但是,印刷人员却几乎不怎么考虑或者使用这些技巧。

  本文不仅详细介绍了印刷印刷材料中的荧光(fluorescent)成分,还对荧光现象作了一个比较全面的分析和介绍。试验所得到的结果表明:在同一种油墨中,哪怕是非常非常小的荧光现象也会使△E94值超过1.0。但是,我们知道,只要△E94值超过了1.0,就能够从视觉上觉察得到颜色的差异。

二、引言
  为了使读者能够更好地理解本文,在此有必要先向大家介绍和解释一下有关荧光现象方面的一些知识的技术。荧光也是一种发光现象,而且,荧光现象还会对颜色测量中所使用的测量仪器产生一定的影响。

  发光:正如磷光、荧光和生物发光(bioluminescence)一样,光线的发射并不能从发光体的温度获得能量。这种光线发射通常发生在可见光或者接近可见光的电磁波范围内,可以把发光现象划分为三大类:

  荧光:电磁辐射尤其是可见光的辐射,都是由于吸收了入射光并受到了刺激而产生的,而且,只要这种刺激辐射仍然存在,荧光现象就会一直持续下去,这是发光样品在某种刺激的作用下的所产生的光线辐射。

  磷光(phosphorescent):在受到入射光线的照射刺激之后,或者当入射光线移走之后,样品仍然能够持续地发射出辐射光线,这是某种发光样品在接受了刺激之后所产生的光线辐射。“黑体”是研究磷光现象时最常用的一种观察物体。荧光现象和磷光现象之间的本质区别就在于光子辐射的延迟时间。荧光物质只有在光源照射的情况下才会发光,而磷光物质在取走光源之后的一段时间内却还能够继续发光。

  发光现象:第三类包括其它所有类型的发光现象,比如辐射发光(radiluminescence)现象、电子发光(electro-luminescence)现象以及热发光(thermo-luminescence)现象等,这些现象都由光线辐射组成的,而且都是由于某种形式的能量过剩所造成的。

  在本文中,荧光现象和发光现象是等同的、可以互换的,对任何特殊的发光现象都有一定的参考价值。

  油墨中的颜料是影响以纸张为承印物材料的印刷品颜色的主要原因,某些油墨的颜料由于其自身组成的特点将会发荧光。其次,油墨中的树脂也有可能含有一些能够发荧光的物质,但树脂的影响程度要小一些。此外,荧光现象不仅仅是由油墨而引起的,还有纸张方面的原因,比如白纸,为了使白纸尽可能地白,在造纸工艺过程中要添加一定量的增白剂或者漂白剂,而这些增白剂或者漂白剂中往往就含有荧光物质,也说是说,荧光物质对纸张承印物材料的最终白度起着决定性的作用。在纸张中添加了增白剂或者漂白剂之后,这种纸张承印物材料也就会发荧光了。我们发现:在大多数情况下,印刷业内常常会忽视荧光现象,有时候印刷人员甚至意识不到它已经成为了一个非常棘手的问题,即使有些印刷人员意识到了荧光现象而且也想着手解决这个问题,但有时所采取的措施又往往是错误的或者不恰当的。

  一个发光(或者荧光)样品总的光谱辐射率是由两部分组成的:反射辐射率和发光(或者荧光)辐射率,并且可以由下面的公式1来表示,其中IT(λ)指的是光谱总的辐射率,IS(λ)代表的是反射辐射率,而 IF(λ)则代表着发光(或者荧光)辐射率。
  IT(λ)=IS(λ) +IF(λ) ………………公式1

  如果一个样品中不含任何的发光成分,那么,样品总的光谱辐射率也就等于其反射辐射率。图1中显示的是一个橙色荧光高尔夫球的光谱辐射分布曲线。举这个例子的目的就是为了使大家能够更好地理解发光物质的光谱组成。在一定的光源照射下,从样品的光谱辐射率中就能够得到样品的CIE LAB值,在此次研究和试验当中,我们使用的是D 65标准光源。

  图1 橙色荧光高尔夫球的光谱分布曲线




三、试验
  先在RIT四色凹版印刷机上印刷9个样品,并在此基础上进行试验和研究。在印刷过程中,采用的是标准的彩色半色调印刷所用的溶剂型油墨,试验所用的承印物材料是纸张,先对纸张本身的CMYK值进行测量,然后再分别印刷100%的C、M、Y和K四个实地色块,以及40%的C、M、Y和K四个半色调色块。接下来对色块进行测量,并根据测量值来分析荧光成分在颜色测量过程中的作用和影响。用labsphere公司生产的BFC-450双光谱(bispectral)分光光度计对荧光(光谱辐射因子)组分进行了测量。

  BFC-450分光光度计的优点是:它能够对光谱辐射中的不同组分――反射辐射率和发光辐射率分别进行分析。而其它的仪器,比如色度计和普通的分光光度计等都只能够对总的光谱辐射率进行测量,却无法测量出其中的反射和发光辐射率。

四、试验结果
  某种特定物质的发光特性的最佳表示方法就是绘制一幅波长―光谱辐射率图表。下面的图表就是采用这种方法绘制出来的。

[时间:2001-11-05  作者:必胜网  来源:必胜网]

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