纸张表面特性对数字印刷色彩再现的影响

黄学林 蒋文燕

(浙江科技学院轻工学院,浙江杭州, 310023)

印刷技术呈现多元化的发展态势,数字印刷作为与传统印刷迥异的新型印刷形式,正逐渐被人们所接受,数字印刷品的量正逐年上升,并且大有独占鳌头之势[1]。

在实际生产过程中,数字印刷企业不仅要注重设备的更新、人员的培训、印前、印刷环节的质量控制,同时还应高度重视纸张的科学使用。纸张作为一种主要的印刷材料,是影响印品质量的决定性因素之一[2-3]。

研究纸张表面性能与印品色域的关系,根据印刷材料(包括油墨)、印刷产品、印刷要求、印刷工艺等特点,合理选择纸张,对企业按需印刷,保证印品质量有着非常重要的现实意义[4-5]。

1 实 验

1.1 原料及仪器

157 g/m2铜版纸(集美)、80 g/m2复印纸(旗舰)、220 g/m2白卡纸(天威)、180 g/m2照相纸(天威)、210 g/m2珠光纸(星光)、220 g/m2名片纸(太古)。

GM光泽度测定仪,DCP-BKP10K电脑测控平滑度仪,YQ-Z-48B白度仪,YM-20油墨吸收性测定仪,Docuprint C1256GA数码打印机,X-Rite 528 分光密度仪,GretagMecbeth SpectroScan分光光度仪。

1.2 测试版

基于密度、色度为基础的印刷颜色测量及质量控制评价体系的广泛应用[6],针对数码印刷质量检测的特点设计了一套有别于传统印刷所使用的测试版,如图1所示。图1中测试版8.7/3色标,CMYK四色梯尺,灰平衡控制块,星标及规矩线等。

1.3 实验方法

1.3.1实验设计思路

彩色印刷品的色彩复制效果由油墨印刷在纸张上的效果决定[7-8],选用数字印刷常用的几种纸张,采用相同的印刷条件进行呈色,从油墨在纸张上不同的呈色效果角度出发,来评价纸张表面性能对数字印刷色彩再现的影响。

图1 测试版

1.3.2实验过程

(1)纸张表面性能测试 平滑度、白度、光泽度、油墨吸收性等。

(2)输出印刷样张 直接在数码打印机上输出测试版到纸张上。样张的输出条件均相同,每种纸输出5个样张。

(3)密度测试 用分光密度仪检测色标实地密度,取5张样张，每个色块取3个点，共15个密度值的算术平均值表示实验结果；计算出色偏、灰度、色纯度、色效率等油墨颜色质量评价指标,在GATF色域图上绘出油墨在各种纸张上的呈色色域图。

(4)色度测试 选择样张,采用分光光度仪对IT8.7/3色标测量,利用Measure Tool测出每个色块的光谱值。通过Gretag Profile Maker软件,输出ICC 特性文件,进行对比,分析其色彩再现情况。

2 结果与讨论

表1为实验所用纸张白度、光泽度、平滑度、油墨吸收性(K&N值)的测试结果。

表1 纸张表面性能测试结果

2.1 彩色油墨的色彩再现性分析

由表1和密度检测数据及色偏、灰度值得到图2,用来分析纸张表面性能与各彩色油墨色彩再现性的关系。

图2 纸张表面特性对印品黄、品红、青三色油墨色偏、灰度的影响

由图2可知,铜版纸的平滑度最大,三色油墨的色偏值最小；复印纸、珠光纸平滑度低,色偏和灰度值都较大。可以初步判定,平滑度与色偏和灰度相关性好,是负相关的。照相纸的白度最高,色偏和灰度值均最小；而复印纸、珠光纸白度低,色偏和灰度值都较大。可以初步判定,白度与色偏和灰度相关性好,是负相关的。铜版纸和照相纸光泽度高,色偏和灰度值小；而复印纸、白卡纸、珠光纸光泽度低,其色偏和灰度值都较大,可以初步判定,光泽度与色偏和灰度相关性好,是负相关的。三色油墨相比,黄色(Y)油墨的色效率和色纯度比其他2种颜色明显要高,其色偏与灰度低很多；品红色(M)油墨的色偏、青色(C)油墨的灰度均偏大,说明品红色油墨呈色误差最大,青色油墨呈色饱和度最低,颜色淡,色纯度最低。印刷色彩再现一般以品红色油墨的色偏和青色油墨的灰度来衡量颜色的变化和油墨质量。

图3 纸张GATF色域图

图4 各色调印品色域对比

由密度检测数据及色偏、灰度值在GATF色域图上绘制油墨呈色色域。

图3为不同纸张GATF圆形色域图,它直观显示各色油墨色彩再现偏差的程度及灰度的大小,黄色油墨的色偏与灰度最小,品红油墨的色偏和青色油墨的灰度最大。

由图3可知，纸张色彩再现能力不同。照相纸的呈色范围是最大的,其色纯度、色效率高,色差,灰度小,油墨色彩再现能力强,即照相纸上呈现的色域是最大的。铜版纸、白卡纸次之,名片纸、复印纸再次之,珠光纸色域最小。由于照相纸、铜版纸和白卡纸白度、平滑度、光泽度较高,油墨呈色能力强,误差影响较小,色纯度和色效率较好,呈现的色域范围也较大。不同纸张的白度、平滑度、光泽度值越接近,产生的色差值就越小,呈色色域的范围就越相近,印品的质量就越好；反之,则色差大,色域差别大,对印品产生不良影响。

由图3还可知,与理想色域相比,不同纸张色域图的周边区域都存在一定色彩缺失,油墨转移到纸张上,若色域面积越小,则色彩缺失越多；色域面积越大,实际印刷色和复合色越接近于和理想色域重叠。通过色域图,可以得到印刷油墨呈色性能,反映不同纸张的呈色能力(色域)。照相纸、铜版纸色域再现范围比其他纸的色域再现范围大。不同纸张在色彩再现上都普遍存在色彩缺失现象,这种色域“缺失”都会限定印品色彩的再现。

2.2 印品色域图的对比分析

选取纸张表面性能差异大的铜版纸、复印纸样张,利用软件将印品中IT8.7/3色标的测量数据制作成特征化文件,并进行对比,结果如图4所示。

由图4(a)和图4(b)可知,在图像的暗调区域,铜版纸呈色能力有明显优势,铜版纸在各种颜色范围的呈色性能更好。在L小于25的范围内,复印纸的呈色性能基本为零；当L大于30以后,铜版纸和复印纸的色域范围增大较快。由图4(c)可知,在图像中间调区域,铜版纸和复印纸色域范围开始接近；铜版纸呈色能力好于复印纸。随着L的增大,二者的色域范围差距开始缩小,特别是在蓝色方向的色域。由图4(d)可知,在图像亮调区域,铜版纸呈色能力依然强于复印纸,在红色方向、蓝色方向十分接近,在绿色方向较接近,在黄色方向,二者呈色能力有较大增长。

平滑度、光泽度较高的铜版纸印刷品的色域更广,饱和度更高。从不同的亮度范围来看,铜版纸在亮调的黄色、中间调的红色、黄色,暗调的各色的色域范围都明显大于复印纸,呈色能力更强。

3 结 语

不同的纸张性能对数字印刷色彩再现的影响既有共性,又有差别。即使是数字印刷,也不可能做到100%准确的色彩再现,纸张色域图的周边都存在色彩缺失。上述的多种色彩再现评价研究结果表明,数字印刷色彩再现的准确性与纸张白度、光泽度、平滑度息息相关。纸张平滑度、白度、光泽度与色偏、灰度呈负相关,与色效率、色纯度呈正相关。纸张平滑度越高,色域范围越大。纸张光泽度越高,色域范围越大。纸张油墨吸收性越高,色域范围越小。纸张白度有利于色彩再现,使印品颜色色域增大。

参 考 文 献

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