如何選購色度計與分光光度計

在印刷質(zhì)量控制中,通常我們所用的控制儀器以密度計為主.但光學(xué)密度與人眼對明暗的感受只是近似關(guān)系,而且與顏色三屬性不直接關(guān)聯(lián).而色度測量儀的測量原理與人眼的視覺感受密切相關(guān),并且能提供CIE表色系統(tǒng)數(shù)據(jù),因此在進(jìn)行顏色交流、色差控制方面,色度測量儀有不可替代的作用.基于這一原因,越來越多的印刷企業(yè)引入了色度測量儀.
　　色度測量儀的結(jié)構(gòu)不盡相同,為了減少企業(yè)選購儀器的盲目性,本文將根據(jù)不同色度測量儀的測量原理分析每種儀器各自的特點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上根據(jù)企業(yè)質(zhì)量控制的目的,提出選購色度測量儀的一些依據(jù),以期對企業(yè)在引進(jìn)時提供一點(diǎn)幫助.
　　色彩測量原理
　　根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同,色度測量儀可分為兩類：一類是色度計,一類是分光光度計.
　　
1.色度計　　色度計是利用紅、綠、藍(lán)三濾色片分解顏色樣品的反射光,再經(jīng)傳感器接收轉(zhuǎn)換為顏色色度值的測色儀器.為了模仿人眼的視覺感受,以便提供符合標(biāo)準(zhǔn)的測量值,必須采用標(biāo)準(zhǔn)光源照明被測量樣本.傳感器的光譜靈敏度需通過濾色片轉(zhuǎn)換為與標(biāo)準(zhǔn)觀察者的視覺靈敏度相吻合,在儀器標(biāo)定正確的情況下,色度計讀取的測量值易于換算成顏色的三刺激值.色度計的缺點(diǎn)是,濾色片與傳感器作用后對光譜的匹配程度與人眼對顏色視覺感受靈敏度不可能實現(xiàn)嚴(yán)格意義上真正的線性關(guān)系.由此可知,色度計測量顏色存在原理上的誤差,測量顏色的精度不高.
　　
2.分光光度計
　　分光光度計是利用光柵分解顏色樣品的反射光,再經(jīng)傳感器接收反射光譜并轉(zhuǎn)換為顏色色度值的測色儀器.它測量的是一個色樣的全部可見反射光譜,通常是在反射光譜上每隔一定距離測量一個點(diǎn),也有一些分光光度計能連續(xù)對光譜進(jìn)行測量.其工作原理是,把顏色作為一種不受觀察者支配的物理現(xiàn)象進(jìn)行測量,為了獲得顏色的三刺激值,它可以對反射光譜進(jìn)行積分,并把顏色作為視覺響應(yīng)加以解釋,是一種zui為靈活的顏色測量儀器.同時,由于分光光度計是對色樣的全部反射光譜進(jìn)行測量,因此測量結(jié)果具有更高的精度.
　　顏色測量比較
　　1.精度誤差對測量工作的影響
　　在比較兩個顏色樣品的色差時,色度測量儀的精度誤差對色差的影響屬于高階偏差,因此用同一臺色度測量儀比較兩個顏色樣品時,儀器本身精度的誤差造成的色差通常可忽略.原因在于色度測量儀在測量兩個顏色樣品時會把精度誤差含在兩個色樣的測量值中,計算比較色差時,精度誤差的影響減小.
　　但一些中低檔色度計精度偏差較大,以至于在比較兩個色差較大的顏色樣品時產(chǎn)生的色差不能忽略不計,此類色度計只能用于比較兩個差別很小的同色異譜樣品,如對一批印刷品墨色的一致性進(jìn)行控制就屬于這種情況,因此在印刷中,色度計用于控制顏色一致性能取得令人滿意的結(jié)果.
　　實際生產(chǎn)中還有另外一些情況,如果用兩臺精度不高的色度計,即使是比較差別較小的同色異譜的顏色樣品的色差時,產(chǎn)生的色差也不容忽視.如一家公司不同地區(qū)的兩個印刷分廠（A、B分廠）共同印刷同一產(chǎn)品,由A分廠按照客戶的色樣制版,并將印版（也可以是電子文件或膠片）分發(fā)至B分廠共同印制.如果兩個分廠使用精度不高的色度計控制印刷品色彩還原性,則測量色差一致性的問題不容忽視.因為B分廠沒有客戶色樣和A分廠的印刷樣張,在進(jìn)行色差控制時,只能依據(jù)A分廠色度計提供的顏色測量數(shù)據(jù)進(jìn)行色差控制.然而A、B分廠用于顏色測量的色度計各自的精度誤差會分別帶入其測量結(jié)果中,使得產(chǎn)品顏色的一致性變得不可知,只是色彩數(shù)據(jù)相同.
　　
2.測量步距對分光光度計測量精度的影響
　　分光光度計對顏色的測量是對樣品反射光譜進(jìn)行積分,實際上多數(shù)分光光度計通常是在反射光譜上每隔10nm或20nm測量一個點(diǎn),再求和得出顏色的三刺激值,理論上講分隔步距越小,測得的色度值越.
　　實際情況是,一對光譜反射曲線具有明顯差別的同色異譜樣本,色差作為步距函數(shù)僅有微小的變化,實驗結(jié)果也證明,分別使用測量步距為10nm和20nm的分光光度計對這種樣品進(jìn)行顏色測量,不僅測量的色差相同,而且三刺激值仍然相同,大多數(shù)情況,測量結(jié)果只在小數(shù)點(diǎn)后第二位才出現(xiàn)差別.
　　人們可能會在不同的光源條件下觀察顏色樣品,分光光度計卻始終使用同一光源對顏色進(jìn)行測量,因此,測量步距不同遠(yuǎn)比改變光源或改變觀察者的影響作用小.印刷是利用三原色油墨復(fù)制原稿顏色與階調(diào),因此印刷品與原稿是zui常見的同色異譜現(xiàn)象,從上述分析可知,確定在何種光源照明條件下比較原稿與印刷品色差遠(yuǎn)比減小分光光度計測量步距更重要.　　3.顏色調(diào)配中對同色異譜色的測量
　　專色墨的調(diào)配本質(zhì)上是顏色的同色異譜匹配,如果兩個顏色的光譜反射率*一致,不論在何種光源條件下觀察,這兩個顏色都是一致的.實際上只要是使用不同顏料再現(xiàn)的顏色（如不同廠家生產(chǎn)的油墨）,其光譜反射率都不可能*一致,在進(jìn)行的專色調(diào)配時,即使色度計顯示的色差已符合要求,但在與色度計光源光譜能量分布特性不同的光源條件下觀察兩個色樣時,人眼也可輕易分辨出兩個顏色的差別.因此在進(jìn)行顏色匹配時,還要關(guān)注兩個色樣光譜反射曲線的差異,由于色度計不能對顏色樣品的反射光譜進(jìn)行逐點(diǎn)測量,而市場上出售的分光光度計,有的型號已能輸出顏色樣品的光譜反射曲線,因此建議在專色墨調(diào)配中使用分光光度計.
　　選購指南　　企業(yè)在選購色度測量儀時,一定要從本單位實際用途出發(fā),不要盲目選購,造成不必要的浪費(fèi).綜合各種色度測量儀器的特點(diǎn),筆者提出以下幾點(diǎn)選購建議.
　　（1）如果企業(yè)需要的色度測量儀是用來控制印刷過程中印品印刷墨色的一致性,那么選用色度計是合理的,因為在同樣達(dá)到實際生產(chǎn)色差控制精度要求時,色度計比分光光度計有更多的價格優(yōu)勢.
　　（2）如果色度測量數(shù)據(jù)要在同一個企業(yè)的不同生產(chǎn)基地之間傳遞,以控制各生產(chǎn)基地同一產(chǎn)品顏色的一致性,那么選擇分光光度計是必要的,因為色度測量儀更高的精度對保證各生產(chǎn)基地同一產(chǎn)品顏色的一致性是必要的保證.
　　（3）是否選擇更小測量步距的分光光度計是值得商榷的問題,因為更小的測量步距意味著更高的儀器造價,而其評價同色異譜色樣色差的能力并不一定有相應(yīng)的提高.
　　（4）絕大多數(shù)客戶不會苛刻到要求樣品顏色與印刷品顏色在任何觀察條件下*一致,因此分光光度計是否帶有光譜反射率輸出并不是在何處都特別重要.