第五节 胶印生产标准化

一、基本概念

　　如果分色产品和印刷品要作为商品出售，那么标准化是非常重要的。这样，来自不同车间的分色片可以排在一张印版上，用同样的供墨量进行印刷。这样做是假定各个车间所做的预打样是根据统一标准产生的。然而在实践中，你可以发现各个打样的色彩是如此的不同，以致于拼在一张印版上是不可能的。

　　1．印刷标准化应预先规定的项目。

　　纸张：粗糙度、光泽度、色彩要求、光密度、灰色要求、白度及其范围、浓淡色调要求。

　　密度范围：各彩色及叠印色实地密度D_s。

　　网点面的色调：网点增大量及灰平衡。

　　2．有关概念。

　　①Ds实地密度，该符号是印刷界的通用符号。

　　②灰平衡。三原色油墨黄、品红、青三者的网点覆盖率关系合适时，可以混合成一个中性灰（从亮灰到黑）。眼睛对中性灰的识别最灵敏，即使很小的颜色失真也可以识别出来。但眼睛对其它复色的识别，如棕绿和蓝绿的识别就完全不同，只有把这些颜色跟样本比较时才能判断色差。

　　③灰度。意味着彩色亮度的下降，可视为在彩色中增加了黑色。随着墨层厚度的增加，彩色的发度会提高，譬如盛在墨斗中的青墨，看起来几乎是黑色的。在密度测量中，随着分密度的上升，灰度变得明显。质量低的纸张，色彩分密度较高，这是因为纸张的吸收性较强。灰度在校色时通过电子蒙版而得到补偿。

　　④分密度。当测量某一种基本色彩的密度时，用除补色滤色片以外的另外两滤包片测得的密度值。分密度值一般都大于零，例如：某青墨印刷色的主密度为 D_c＝2．30，分密度分别为D_m＝0．83，D_y＝0．41。在粗糙纸面测得的分密度比铜版纸大，因此，在分色阶段应根据纸张类别用蒙版方式校正这个分密度。只有印刷图像的主题是处在一个灰色气氛中时，才能用质量较差的纸张印刷。譬如一个由Y＝100％，M＝50％，C＝0％叠印的三色油墨组合，在铜版纸上印刷可以再现一个鲜艳明亮的桔红色，而在较灰的纸张上只能再现为棕色，因为分密度在此起一个更高的青成分的作用。

　　如果没有色度测量仪器可供使用，而必须用密度计工作（例如布鲁纳尔和Macbeth AutoPilot，杜邦的Print Expert），那么你可以巧妙地利用中性灰的概念，中性所在色空间内是一个固定的点。

　　用密度计根据三滤色片测量结果来定义一个中性灰原则上是不可能的。当纸张类型和油墨不同时，用密度计测量一个中性及时，不可能得到三个相同的数，然而眼睛能十分精确地定义一个中性灰，然后可以把密度计在这个油墨——纸张结合的中性发上定标。

　　分色时中性灰对分色调节的意义：不管是银盐软片灰梯尺还是用感光纸反射灰梯尺作为原稿进行分色时，必须适当加以控制，使之在多色印刷后仍以中性灰再现。当前，在总的可复制色空间内，分色调节已经十分成功。最近，多色复制出现了一些新的情况，譬如非彩色结构，图像中的黑色不再利用三个彩色油墨合成，而是由黑墨印刷。这时，为了实现色彩平衡的发梯尺原稿就不需要了。因为原稿中的黑将来也只用黑墨复制，对组合色的友平衡控制不再需要。人们需要的是多色组成的测试条。

二、三原色油墨实地密度的确定

　　为每个三原色油墨确定一个实地密度是不够的，因为一个印刷色彩是由油墨本身的色彩、墨层厚度、纸张对油墨的吸收和光泽度共同产生的效应。如果油墨是遮盖色，确定实地密度反而十分简单，因为除了光泽还有一～定影响外，其它问题已不复存在。可以给透明色和遮盖色各下这样的定义：

　　透明色：这些色彩能够让一部分可见光谱几乎毫无阻碍地透过（油墨可让可见光谱的2/3顺利透过）。

　　遮盖色：在可见光谱范围内，根本无光通过墨层到达承印表面。

　　如果是透明色，当墨层厚度增加时，就会产生一定的灰度，用密度计测量时测得的灰度变化跟人眼看到的不一致，用色度测量能够得到与视觉相一致的结果。提高墨层厚度不仅体现在饱和度的提高，也体现在整个色度值的偏移，当用色度学参数表达油墨的色彩特性时，除了色相、饱和度外，亮度也是一个很重要的参数。

　　当油墨在不同的纸张上印刷的时候，光泽度会有所不同。关于光泽度差别的评价，现代色度学并没有完全弄明白，只能通过改变测量的几何条件（0°～45°）进行光泽度分析。在扩散照明和定向照明的情况下，可以用视觉评判光泽度的差别。

　　某种油墨的色彩变化取决于下列参数：墨层厚度、印刷材料、印刷方法（手印、凸印、有无水斗溶液、是否采用加热干燥）。

　　确定实地色彩的方法有两种：一是根据色谱用视觉进行判断，二是建立标准实地密度，实地色密度有一个范围。在这个范围内，印刷反差具有最大值，这时的实地密度即作为标准实地密度使用。

　　根据相对反差求标准实地的方法概述如下：

　　以不同的墨层厚度印刷样张，样张上有实地块和网点块，那么第i号纸具有实地密度Di和网点密度DRi，印刷实验的色序应当指出。然后寻找在哪一个实地密度和网点调值时具有最大的反差。当逐渐增加墨层厚度的时候，反差逐渐增大，直到网点开始增大，极限的情况是反差再次减小到零。

　　所谓反差是指两个亮度之间的关系，例如实地印刷面与白纸面反射率的关系：

　　K＝R₁／R₂

　　人们习惯用上式的对数值表示反差：

　　U＝D₁－D₂

　　上式中的D₁可以是印刷实地面的密度，D₂可以是纸面的密度。

　　令D＝－lgR得

　　U＝D₁－D₂＝－lgR₁＋lgR₂＝lg（R₁／R₂）

　　U＝－lg（K）

　　相对反差的概念与反差不同，它的定义是：

　　K_r＝（D_s－D_r）／D_s

　　K_r的最大值不能通过将上式微分求得，因为当实地密度D_s增加的时候，D_r的变化情况是未知的，因而只能通过实验确定。

三、印刷标准化的内容

　　印刷标准化包括材料标准化和方法标准化两个方面的内容。

　　1．材料标准化。

　　①纸张分类。某一种纸是属于标准规范的纸张，那么为这种纸张选择哪一种实地密度？因为有不同的纸张和不同种类的油墨，为便于机器调节，每种情况都需要指出一个大体适用的实地密度。

　　根据纸张的吸收情况进行分类是不可能的，因为必须为每种油墨建立一种新的等级关系。

　　随着墨层厚度增加，印刷色的灰度也在逐渐增加，印刷色的分密度上升，就好像在印刷色中搀和了一定百分比的黑墨。例如：印花纸上的青墨呈青蓝色，而墨斗中的油墨则呈黑蓝色。

　　当印刷条件（纸和油墨等）不同时，墨层分布情况是不同的，如图5－23所示。在两种情况下，单位面积上的墨量是相同的，但D_s1＞D_s2，右边的颜色显得比左边更脏一些。根据朗伯·比尔定律，分密度应当是可加的，油墨的分布本不该起作用，但事实上是起作用的（图5－24）。众所周知，吸收性强的纸张比吸收性弱的纸张需要印刷更多的油墨，但吸收强弱只是语言上的简化，纸面的吸收性质是纸张和油墨性质的综合，纸张的吸墨性既不只取决于油墨，也不只取决于纸张本身。



图5－23



图5－24

　　在不同的纸张上以相同的供墨量（即橡皮布上的墨层厚度相等）进行印刷，可以得到最近似的色彩再现。这个结论是从印刷实践中总结出来的，其原因有二：

　　当用相同的供墨量在不同的纸张＊印刷时，印版和橡皮布之间的墨层厚度在两种情况下也是相同的，这时各种纸张的调值增加也是相同的。各色的网点覆盖率对于网点图像的色彩来说是最重要的量，用相同的供墨量印刷可以使图像的色彩反差和丰富的二次色再现（如红、绿、桔红、紫色）之间得到一种折中，人们也许想通过增加墨量来提高粗糙纸张的彩色印刷反差，但这将使彩色印刷品出现明显的发值。倘若是一个棕色色调（在此，三色是按一定比例安排的），粗糙纸上产生的灰值可以通过蒙版进行补偿，但不能补偿成为一个明亮的桔红色（例如：C＝0％，M＝50％，Y＝100％）。

　　尽管吸收性强的纸张上墨层厚度比较大，但实地密度却比较小（如图5－25所示）。在这两种情况下，视觉印象却是十分相似的，因为粗糙的纸一张具有比较高的灰成分，虽然其彩色反差较小，但两者却表现同样的的暗度，人们认为二者的鲜艳程度是相同的。



图5－25

　　纸张等级的划分。先用符合标准的油墨在标准纸上印刷一个面，再用同样的供墨量印刷生产实际使用的纸，根据表5－8可对印刷用纸送行分类。

　　表5－8

组别	两种样张干退密度差	按纸张名称粗略分类
1	0～0.15	铜版纸
2	0.16～0.30	无光涂料纸
3	0.31～0.45	非涂料纸

　　如果认为上表的分类过粗，那么可将第1和第2组再细分为两类，总共成为5类。

　　如何实现相同供墨量印刷呢？

　　在任何情况下，橡皮布上的墨层厚度都是不可测的。对于两种吸收性不同的纸张，可以通过视觉比较判断是否处于等墨量印刷状况。以非涂料纸和铜版纸为例，一般有如表5－9所示的规律。

　　表5-9 铜版纸与非涂料纸印刷效果比较

印刷状况	密度	墨层厚度	调值增加	视觉比较
墨层厚度相同	DN≤DK	dN＝dK	TZN≤TZK	非涂料纸的色太弱
色强度相同	DN＜DK	dN＞dK	TZN＝TZK	VN≈VK
实地密度相同	DN＝DK	dN＞dK	TZN＞TZK	非涂料纸比较暗

　　表中下标N表示非涂料纸，K表示铜版纸。

　　由表可知，印刷色的相等供墨印刷处在等墨层厚度印刷和等实地密度印刷之间。

　　随着墨层厚度的增加灰度增加。这是因为光线通过光谱范围不同的透明墨层时，并不是毫无阻碍地穿过墨层的，因而分密度增加，但主密度反而进入饱和区域，因而增加缓慢。表5－10是对实际印刷品进行测量的结果。

　　表5-10 青墨印刷测量结果

	主密度	分密度
滤光片调节	M	C	Y
	1.701	0.176（10％）	0.701（41％）
	2.870	0.365（13％）	1.781（62％）

　　表5－11表中分密度中的百分数是根据主密度算出的。

　　表5－11 品红油墨印刷测量结果

	主密度	分密度
滤光片调节	品红	青	黄
	1.701	0.176（10％）	0.701（41％）
	2.870	0.365（13％）	1.781（62％）

　　②油墨性质。可以根据油墨标准为三原色油墨确定色度点（在色度图中的位置），必须使色度点有一个偏差空间域（球面域）。

　　油墨的色度测量。油墨的色度值可用x、y和亮度参考值Y表示，这些值可经三刺激值x、y、z换算得出。

　　采用色度图的优点是：可以通过实际地加入锌白得到不同饱和度的色彩；可以通过加网方法从纸张白到光谱色得到一条直线。当然，当颜料厚度增加时，色彩发生变化，不可能给出一条直线。

　　色度图的缺点是：两个色彩之间的距离根本不反映真正的视觉色差。例如两个红色之间的距离是坐标单位长度的1／10；对于绿色来说，当人们感受到同样的色差时，二者的距离可能是前者的10倍；对于蓝色来说，二者的距离可能是前者的一半。

　　许用色差的定义。许用色差是印刷墨层允许呈色偏差的极限值，色差是墨层厚度的函数（图5－26）。印刷标准中，应当规定标准墨层厚度。较高的墨层厚度会引起较大的调值增量，而较低的墨层厚度会在油墨的流动性、墨层表面的平滑性、光泽等方面产生问题。

　　在胶印机上确定一个印张的墨层厚度是不可能的，因为纸张的重量有很大的波动，不能对印刷面和非印刷面进行权重比较，也就不能确定一张纸上的墨层厚度，纸上的水量比墨量约大7倍，纸张与环境的湿度平衡也随时在发生变化。所以确定墨层厚度的工作可以在样本印刷机上进行。在确定机械打样的参考墨层厚度时，可用密度测量法跟样本印刷机印出的样张进行比较。



图5－26

　　③实地色密度。为了调节印刷机的输墨，需要规定三原色油墨的实地密度，它们必须根据规定标准推导出来。方法如下：

　　用相同的供墨印刷标准纸张和实际印刷用纸，并在一定的范围内改变实地密度进行印刷，最后将在标准纸上印刷的色彩跟标准比较，找出色彩相同的印刷品，那么具有相同色彩印刷品的实地密度就可作为印刷标准（图5－27）。对三种原色都做同样的处理。在此所以采用现党匹配疗法而不采用密度测量方法，是因为规定标准与印刷标准的油墨是不同的。

　　由此得出的印刷标准可以作为色彩调节设备（如CPC，CCI，……）的调节标准使用。但是这只适于用联机密度计进行检测。印版阅读器和油墨调节设备的工作都以标准化和印刷密度已知为前提。



图5－27

　　打样时应当使用与印刷相同的纸张，如果纸张太薄（＜809／m²），可将两张粘起来使用。也可以用相同白度的较厚的纸代替。

　　2．工艺标准化。

　　①网点调值增大（用符号TZ表示）。网点调值增大的考察部位应在中调（如40％）和暗调（如80％）部位进行考察，对亮调（如7％）部位考察根本得不到有用的网点增大信息，因为密度计对亮调部位不能进行精确测量，测得的数据是无意义的。

　　在规定印刷的调值增大量时，同时还应规定用最大相对反差印刷标准油墨。

　　在印刷图像外边设置测试块是很必要的，因为在图像内部缺乏供测量的单色部位，而在三色混合的网点块上进行测量是带有误差的，所以任何精确的测量仪器都不能在图像内部进行测量。否则，测量误差和各色的色差（从这张印刷品到那样印刷品相互独立）会以相当高的分密度值叠加在测量信号中。

　　网点调值增大的推荐值如表5-12所示。

　　表5－12 推荐的调值增大（％）

纸张种类	暗调80％	中调40％
铜版纸	9～13	15～21
无光涂料纸	9～13	15～21
非涂料纸	11～15	18～24

　　②实地密度偏差。许用偏差：打样为Ds±14％，印刷为Ds±8％。印版阅读器也依据这个许用偏差范围工作。

　　③色序。如果是理想的透明油墨，墨层A印在墨层B上或墨层B印在墨层A上都是一样的，但实际上所用的油墨并不是理想的透明油墨，在墨层厚度相同的情况下，后印的油墨层占优势。

　　在湿压湿的情况下，油墨叠印不可能是完全的，叠印率的大小取决于叠印状态：

　　在湿压湿印刷时，先印的油墨占优势。

　　在湿压于印刷时，后印的油墨占优势。

　　标准印刷色序推荐如下：

　　四色印刷：黑＋青＋品红＋黄

　　双色机：青＋品红；黑＋黄

　　单色机：青；品红；黄；黑，或黑；青；品红；黄。

　　当采用骨架黑版时，黑在前印。

　　为了有利于油墨叠印，墨层厚度按由小到大的顺序排列是有益的。如：

　　黑＝0.8μm，青＝O．9μm，品红＝10μm，黄＝11μm。

　　④油墨叠印。三色实地油墨叠印看起来应当是中性灰色，但在叠印不充分的时候，会明显产生彩色感觉。因为三色密度值的关系随着上表面的光泽度和纸张类型的改变而改变，所以利用密度计测量三色叠印的中性是不可能的，用密度计测量双色叠印也是不可靠的。

　　印刷图像的观察条件：当印刷图像的照明发生变化的时候，图像上的各个色彩也可能发生变化，这是要求采用标准观察条件的原因。在印刷工业中，观察色彩要求采用色温为5000K的标准照明。

　　标准观察条件还包括如下一些推荐条件：光源照度2153lx，在观察场内没有杂散的彩色照明源，如有色墙壁，光源的灯泡每2500h更新一次。

　　还有一些重要要求是做彩色评判时不能凭记忆，要通过将合格打样跟印刷样张直接比较做色彩评判，被评价的图像要并排放在机场内，以便同时进行观察。为了达到并排观察，可能还需要折叠印张。因为合格的打样样张是客户认可的，所以可以用作比较。透射软片不能用作比较，这需要用不同的光学系统进行评价。

[时间：2001-11-05  作者：刘世昌  来源：《印刷品质量质检测与控制》·第五章　印刷图像质量测控技术]