中国印刷書籍の色再現に基づく測色器の原理と応用

Apr 27, 2023

伝言を残す

カラーは印刷と複製において最も重要な要素です。印刷生産プロセスにおいて、色の正確な表現をどのように保証するかは世界的な問題です。現在、生産プロセスにおける各生産リンクの色特性を記述するためにデジタルカラー管理が採用されています。これは、正確な色再現を達成するための最良の方法であり、その前提と基礎は色測定データの精度です。

現在、一部の印刷会社では濃度測定の優位性が証明されています。濃度測定値はインク層の厚さの情報を反映し、ドット拡大の制御をガイドし、濃度測定データを通じて印刷品質を制御することができ、便利で信頼性が高く、人々から信頼されています。ただし、濃度値は人間の目に対する画像の色の刺激を直接反映することはできません。印刷の色の違いを監視するために使用すると、基本的に監視効果を発揮できますが、特定の誤差があり、色の表現が十分に正確ではなく、顧客とのデータの伝達に役立たないため、卓越性が生まれます。色度測定は、色覚の心理的および生理学的法則をよりよく反映し、より詳細な色情報を提供し、印刷の色の管理を促進するのに優れた役割を果たします。

濃度計の原理と応用

濃度計は、光源、レンズグループ、偏光子 (オプション)、カラーフィルター、センサー、電子システム、およびディスプレイで構成されます。

濃度計は、内蔵の赤、緑、青フィルターを使用して、黄、マゼンタ、緑の色の光の反射または透過を測定し、濃度値を計算します。この原理は 3 色フィルターを使用するため、構造が非常にシンプルで広く普及していますが、フィルター自体の欠陥により、印刷物の濃度値しか測定できませんが、濃度計の克服できない限界もあります。色相の表現が含まれていないため、色の実際の視覚効果を正確に反映することはできません。これは一種の「色覚異常」測定装置です。

さらに、濃度計の測定には、次のような他の制限もあります。インクの厚さの監視を支援するためによく使用されますが、適用分野は 4 色印刷プロセスに限定されますが、濃度とインクの厚さの間には直接の相関関係はありません。したがって、濃度計は、ユーザーがプリプレスの補正と補正のためにフィルムまたはプレート上の最大/最小濃度、ドット拡大、および印刷コントラストを提供し、生産管理担当者が正確にスクリーニングし、インクの量を決定するようにガイドするために使用されます。露出やインクバランスなどの制御パラメータが苦手で、カラーマネージメントの色再現精度の測定や制御は苦手です。

二、光電比色計の原理と応用

光電比色計は、濃度計の赤、緑、青のフィルターとは異なる、特別な 3 つのフィルターのセットを備えた反射率計とみなすことができます。このフィルタは、CIE スペクトル三刺激値に従って、比色計の各チャネルのスペクトルの波長に重み付けを行います。これは主に反射率の問題であり、対数の問題ではありません。

濃度測定と比較して、光電測色計は、明るさ情報のみに限定されるのではなく、3 つの刺激値を通じて色情報を具体的に記述することができます。依然として3つのカラーフィルターの原理を採用しているため、サンプリングのスペクトル範囲が制限されており、精度が高くないため、高精度の色管理における色測定および制御には適していません。

分光光度計の原理と応用

分光測光法は、可視スペクトル全体の分光反射を等間隔で測定することです。光電比色計と比較して、分光測光法は連続スペクトル測定とみなすことができ、より多くのより豊かな色情報を提供します。

分光光度計の分光測光原理には、図 3 に示すように、回転カラーフィルター分光測光、散乱プリズム分光測光、回折格子分光測光の 3 つの基本原理があります。最初の方法は、ディスクを回転させてディスク上に 20 ～ 30 の狭帯域カラーフィルターを取り付けることです。光の分離を実現します。後の 2 つの方法は、光の分散を利用して、光源の複合放射を異なる波長の単色放射に分解し、それを特定の順序で配置します。分光素子としてはプリズムや回折格子が使用されます。

たとえば、ハイデルベルクの CPC2 にある走査分光光度計は回折格子の原理に基づいています。

一般的な分光光度計の波長間隔は 10 または 20 nm で、記録される可視スペクトルは約 30 のセグメントに分割されます。一部の高精度システムでは、測定間隔をさらに小さくすることもできます (最大 1nm)。そして、指定された照明体および観察視野の下で、光検出器により各波長の光量を逐次測定し、反射スペクトルまたは透過スペクトルに基づいて測定対象物の色差値を算出する。

さまざまな照明対象物や観察フィールドの CIE 座標は、分光光度計のスペクトル測定から計算することもできます。具体的には、分光値からCIEカラー三刺激値に変換する場合、照明体を直接パラメータとして取り込むため、ある照明条件から別の照明条件に変換する際には数学的近似が使用されます。

分光光度計は、可視スペクトル全体で反射される光の量を測定するため、濃度計や比色計よりも人間の目の視覚応答に近いですが、人間の目とは異なります。目はすべての波長を同時に感じることに基づいて光を評価しますが、印刷物の反射スペクトルは波長ごとに測定する必要があります。つまり、スペクトルが光電受光器に入る前に、スペクトルを波長ごとに分解する必要があります。現在、ほとんどの分光光度計は分光測光に反射光路を使用しており、これは本当の分光光度計ではありません。これは、所定の波長測定の積分ではなく、単なる合計です。

スペクトルデータによって定義される色はより完全で、測定精度が高く、特色を測定でき、スペクトルデータを計算して濃度値と彩度値を取得できます。機器の色特性ファイルの作成はもちろん、カラーマネージメントの過程における特色評価、分光解析、色評価にも適しています。

理論的には、4 色インクでも特色インクでも、すべてのインクを分光光度計で測定できます。測定データと目標の色値を自動的に比較し、結果を画面に表示します。密度値を選択した場合、従来の方法で質量を決定できます。 Lab値を選択すると、色のズレを△E値で視覚的に判断でき、ズレ量をグラフで表示します。オペレーターはチャート上のデータを使用して、どの領域が正しい色であるか、どの領域のインクが多いか少ないかを判断できます。オペレーターが色調整を行うことにした場合、分光光度計もオンラインで制御され、ボタンを押すと推奨調整データがインクゾーン設定に送信されます。

濃度値で特色を表現できない場合は、4色インクでも同様です。これは、濃度測定とインク顔料含有量には関係がなく、濃度値には色相の表現が含まれていないためであり、これはすべての印刷会社がよく知っている問題です。インクの種類が変わった場合、同じ印刷濃度であっても同じ印刷色が得られるとは限りません。

分光光度計は濃度計としても機能し、濃度測定は一朝一夕に完全に放棄できる技術ではありません。一部の印刷会社は新技術に移行していますが、品質を判断するツールとして依然として旧技術を使用しており、ユーザーの多様なニーズに適しています。

印刷プロセス中にインク領域内のインクの量を制御することに加えて、分光測光法には他にもいくつかの利点があります。カラーマネージメントの過程において、印刷物の入力から出力までの各リンクにおける色の正確性と一貫性を確保するために、各リンクのカラーマネージメントにICCプロファイルプロファイルを使用する必要があります。分光光度測定法は、プロファイルプロファイルの作成の前提と保証を提供します。プロファイルは密度値ではなく Lab 値または XYZ 値のみをサポートするためです。

Iv. 実際の使用状況

現在、市場で最も人気のある機器は X-Rite の 500 シリーズ分光光度計で、濃度測定、ドット増加、オーバープリント率、印刷コントラスト、グレーバランス、トーンエラー、カラー比較、クロミナンス機能をカバーします。 530 は色品質管理ソフトウェアと併用することもできます。 X-Rite の DTP41 自動走査分光光度計も多くのユーザーに使用されており、高度な自動化が行われているため、ICCProfile 機能記述ファイルを簡単かつ迅速に作成できます。

GretagMacbeth の SpectroEye ポータブル分光光度計は、スポットカラーを正確に測定および制御するために必要なすべての色差測定機能と、印刷中の色の監視に使用されるすべての色差濃度測定機能を提供します。 SpectroEye では、CIELAB カラーシステム用の CMC、FMCⅡ、または ΔE*94 色差式を含む幅広い色空間と色差式を提供しており、計測色品質管理の標準手順に完全に準拠していることを保証し、色差式として使用することもできます。インクマッチングのためのインクカラーマッチングシステムの一部。

さらに、EFI の ES-1000 分光光度計は、モニター画面と印刷物の両方を簡単に測定できます。通常のカラー管理ソフトウェアはこれをサポートしており、ユーザーは必要に応じて単一のカラーブロックまたは単一のカラーバーで測定することを選択できます。一部のモデルは、オフラインバッテリー駆動モードもサポートできます。このモードの EFI 分光光度計は、最大 512 個のカラーブロック読み取り値を測定でき、コンピューターにアップロードするのに便利で、オフライン操作に適しています。

V. 結論

一般に、現在では比色計の使用は比較的少なくなりましたが、濃度計と分光光度計はそれぞれの利点を示しています。前者には彩度機能はありませんが、インク層の厚さを反映し、印刷状態を監視し、印刷プロセス全体で使用できます。価格が比較的安い。分光光度計は濃度機能と彩度機能を兼ね備えており、精度が高く、今後の色再現カラーマネージメントのトレンドとなっていますが、同時に価格が高く、あまり普及していません。

ただし、どのような種類の測定装置を使用する場合でも、装置の校正とパラメータ設定を修正することは非常に重要です。これによってのみ、装置の正常な使用と測定値の基準値が保証されます。一般に、標準光源、測定絞り、視野角、応答モード、計算式と係数などの測定パラメータを考慮する必要があります。濃度測定の場合は、3色フィルターと偏光フィルターの選択を考慮する必要があります。カラーマネージメントプロセスでは、同じ測定器と同じカラーマネージメントソフトウェアを使用するのが最善です。たとえば、同じ ES-1000 分光光度計がデジタルプルーフィングの線形化プロセスと ICC プロファイルの作成プロセスで使用され、色の説明が同等であることを確認して誤差を削減します。