彩色反射密度計響應方式的應用研究

一、反射密度計測量原理
反射密度計是利用紅、綠、藍濾色片獲得三色光，通過測量油墨對三色光的反射，得到青、品紅、黃三分解色的色密度。色密度度量的是油墨對某種色光的物理吸收特性，反映了某種油墨飽和度的相對值，在實際應用中，按照測量目的異同，采用標準寬帶或窄帶濾色片測量不同光譜范圍的密度，因此，反射密度計的測量被分為窄帶測量、寬帶測量，這是印刷工業中常采用的兩種密度測量方式。
因為寬帶濾色片光譜曲線較寬，紅、綠、藍三波段相互交叉，造成單色濾色片中有部分其它三色光通過，而窄帶濾色片對光譜的選擇性較強，所以，窄帶測量的密度值較寬帶測量值要高。
油墨對吸收后剩余補色光的反射率，sik（λ）為照射光源的光譜能量分布，rik（λ）為光電探測器的光譜靈敏度，τ(λ)為濾色片的光譜透射率，p(λ)為油墨對各波長的光譜反射率。下腳標代表不同波段范圍，分別對應三個不同波段范圍的紅、綠、藍光，對應青、品紅、黃三油墨密度，上腳標k對應相同波段范圍內不同的光譜能量分布形式，對應不同響應方式測得的密度。
二、彩色密度計的響應方式
所有的密度計都使用對數關系來確定密度，如果各自的測量系統中的響應方式（如濾色片、光電探測器或是密度計中內建的對數關系）不同的話，其所得到的密度讀數也各不相同。為此測量時有必要進行密度計響應方式的統一，響應方式的規定是按滿足標準響應定義來設計、測量和校準的結果，是為所有密度計提供一致的密度。
1.常用響應方式
在彩色密度測量中，密度計顯示的測量值取決于密度計中使用的光源光譜能量分布sik (λ)，探測器的光譜靈敏度rik（λ）和濾色片的光譜透射率τ(λ)三者的光譜乘積，此為密度計測量的響應函數，用符號∏表示：
如果對測量的響應函數不作嚴格規定，這種用紅、綠、藍光束所測定出的密度只是一個具體密度計所特有的，對于同一色樣，它所提供的讀數不能直接和另一部密度計所測的讀數作比較。為了進行國際、廠際間的交流和標準化，必須對這類密度計作適當限制，并盡可能統一起來，因此，國際標準化組織（iso）和美國國家標準學會（ansi）對三濾色片密度做了響應方式的規定，如x-rite 500系列密度計中的t，g，e， i等響應方式。
國際標準化組織iso規定：如果密度計整個測量系統響應函數的對數值lg∏達到某響應規定的數值，由密度計測得的數據即為該響應密度。滿足t響應函數規定的密度計，測得的數據即為t響應密度。
我國印刷行業中采用的紅、綠、藍光在其波段范圍內的能量分布要求，對應的響應方式為t響應方式，在t響應方式中，光電探測器的光譜靈敏度rik(λ)不受cie光譜三刺激值的限制，不包含人眼顏色視覺生理因素和心理因素的轉換值。由于標準t響應方式中響應函數是標準量，而未知量只有油墨對各波長的光譜反射率ρ(λ)，因此，具有相同反射率的色樣，用不同型號密度計所測得的標準t響應密度應是相等的，保證了密度測量的一致性。
三、實驗結果及分析
儀器：x-rite 518配偏振片（測量響應方式t，g，e，i）。
光源：標準光源a，色溫2856k；光譜范圍：400nm-700nm。測量孔徑：3.4mm。測量幾何條件：45°/0° (ansi & iso 標準)； 光譜傳感器：drs技術， 24 點引擎， 31 點報告。
樣張：印刷測控條c、m、y實地色塊。
將經過全面校準的x-rite 518設置為不同的響應方式，分別對實地色塊進行密度測量。
色彩作為顏色視覺，是一種寬帶感覺現象，因此在用于灰平衡，顏色校正測量時，應選用以t響應方式為代表的寬帶密度計，而在測量油墨厚度、疊印率和網點面積率時則用窄帶密度計，以提高精確度。
四、結語
為了實現圖像復制的標準化，密度計在經過全面校準后，必須對響應方式進行正確選擇，只有這樣，才能實現測量數據的一致性，這是進行標準數據交流的前提，也是實現圖像復制技術標準化的關鍵所在。


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