紙張表面特性對數字印刷色彩再現的影響

黃學林 蔣文燕

(浙江科技學院輕工學院,浙江杭州, 310023)

印刷技術呈現多元化的發展態勢,數字印刷作為與傳統印刷迥異的新型印刷形式,正逐漸被人們所接受,數字印刷品的量正逐年上升,并且大有獨占鰲頭之勢[1]。

在實際生產過程中,數字印刷企業不僅要注重設備的更新、人員的培訓、印前、印刷環節的質量控制,同時還應高度重視紙張的科學使用。紙張作為一種主要的印刷材料,是影響印品質量的決定性因素之一[2-3]。

研究紙張表面性能與印品色域的關系,根據印刷材料(包括油墨)、印刷產品、印刷要求、印刷工藝等特點,合理選擇紙張,對企業按需印刷,保證印品質量有著非常重要的現實意義[4-5]。

1 實 驗

1.1 原料及儀器

157 g/m2銅版紙(集美)、80 g/m2復印紙(旗艦)、220 g/m2白卡紙(天威)、180 g/m2照相紙(天威)、210 g/m2珠光紙(星光)、220 g/m2名片紙(太古)。

GM光澤度測定儀,DCP-BKP10K電腦測控平滑度儀,YQ-Z-48B白度儀,YM-20油墨吸收性測定儀,Docuprint C1256GA數碼打印機,X-Rite 528 分光密度儀,GretagMecbeth SpectroScan分光光度儀。

1.2 測試版

基于密度、色度為基礎的印刷顏色測量及質量控制評價體系的廣泛應用[6],針對數碼印刷質量檢測的特點設計了一套有別于傳統印刷所使用的測試版,如圖1所示。圖1中測試版8.7/3色標,CMYK四色梯尺,灰平衡控制塊,星標及規矩線等。

1.3 實驗方法

1.3.1實驗設計思路

彩色印刷品的色彩復制效果由油墨印刷在紙張上的效果決定[7-8],選用數字印刷常用的幾種紙張,采用相同的印刷條件進行呈色,從油墨在紙張上不同的呈色效果角度出發,來評價紙張表面性能對數字印刷色彩再現的影響。

圖1 測試版

1.3.2實驗過程

(1)紙張表面性能測試 平滑度、白度、光澤度、油墨吸收性等。

(2)輸出印刷樣張 直接在數碼打印機上輸出測試版到紙張上。樣張的輸出條件均相同,每種紙輸出5個樣張。

(3)密度測試 用分光密度儀檢測色標實地密度,取5張樣張，每個色塊取3個點，共15個密度值的算術平均值表示實驗結果；計算出色偏、灰度、色純度、色效率等油墨顏色質量評價指標,在GATF色域圖上繪出油墨在各種紙張上的呈色色域圖。

(4)色度測試 選擇樣張,采用分光光度儀對IT8.7/3色標測量,利用Measure Tool測出每個色塊的光譜值。通過Gretag Profile Maker軟件,輸出ICC 特性文件,進行對比,分析其色彩再現情況。

2 結果與討論

表1為實驗所用紙張白度、光澤度、平滑度、油墨吸收性(K&N值)的測試結果。

表1 紙張表面性能測試結果

2.1 彩色油墨的色彩再現性分析

由表1和密度檢測數據及色偏、灰度值得到圖2,用來分析紙張表面性能與各彩色油墨色彩再現性的關系。

圖2 紙張表面特性對印品黃、品紅、青三色油墨色偏、灰度的影響

由圖2可知,銅版紙的平滑度最大,三色油墨的色偏值最小；復印紙、珠光紙平滑度低,色偏和灰度值都較大。可以初步判定,平滑度與色偏和灰度相關性好,是負相關的。照相紙的白度最高,色偏和灰度值均最小；而復印紙、珠光紙白度低,色偏和灰度值都較大。可以初步判定,白度與色偏和灰度相關性好,是負相關的。銅版紙和照相紙光澤度高,色偏和灰度值小；而復印紙、白卡紙、珠光紙光澤度低,其色偏和灰度值都較大,可以初步判定,光澤度與色偏和灰度相關性好,是負相關的。三色油墨相比,黃色(Y)油墨的色效率和色純度比其他2種顏色明顯要高,其色偏與灰度低很多；品紅色(M)油墨的色偏、青色(C)油墨的灰度均偏大,說明品紅色油墨呈色誤差最大,青色油墨呈色飽和度最低,顏色淡,色純度最低。印刷色彩再現一般以品紅色油墨的色偏和青色油墨的灰度來衡量顏色的變化和油墨質量。

圖3 紙張GATF色域圖

圖4 各色調印品色域對比

由密度檢測數據及色偏、灰度值在GATF色域圖上繪制油墨呈色色域。

圖3為不同紙張GATF圓形色域圖,它直觀顯示各色油墨色彩再現偏差的程度及灰度的大小,黃色油墨的色偏與灰度最小,品紅油墨的色偏和青色油墨的灰度最大。

由圖3可知，紙張色彩再現能力不同。照相紙的呈色范圍是最大的,其色純度、色效率高,色差,灰度小,油墨色彩再現能力強,即照相紙上呈現的色域是最大的。銅版紙、白卡紙次之,名片紙、復印紙再次之,珠光紙色域最小。由于照相紙、銅版紙和白卡紙白度、平滑度、光澤度較高,油墨呈色能力強,誤差影響較小,色純度和色效率較好,呈現的色域范圍也較大。不同紙張的白度、平滑度、光澤度值越接近,產生的色差值就越小,呈色色域的范圍就越相近,印品的質量就越好；反之,則色差大,色域差別大,對印品產生不良影響。

由圖3還可知,與理想色域相比,不同紙張色域圖的周邊區域都存在一定色彩缺失,油墨轉移到紙張上,若色域面積越小,則色彩缺失越多；色域面積越大,實際印刷色和復合色越接近于和理想色域重疊。通過色域圖,可以得到印刷油墨呈色性能,反映不同紙張的呈色能力(色域)。照相紙、銅版紙色域再現范圍比其他紙的色域再現范圍大。不同紙張在色彩再現上都普遍存在色彩缺失現象,這種色域“缺失”都會限定印品色彩的再現。

2.2 印品色域圖的對比分析

選取紙張表面性能差異大的銅版紙、復印紙樣張,利用軟件將印品中IT8.7/3色標的測量數據制作成特征化文件,并進行對比,結果如圖4所示。

由圖4(a)和圖4(b)可知,在圖像的暗調區域,銅版紙呈色能力有明顯優勢,銅版紙在各種顏色范圍的呈色性能更好。在L小于25的范圍內,復印紙的呈色性能基本為零；當L大于30以后,銅版紙和復印紙的色域范圍增大較快。由圖4(c)可知,在圖像中間調區域,銅版紙和復印紙色域范圍開始接近；銅版紙呈色能力好于復印紙。隨著L的增大,二者的色域范圍差距開始縮小,特別是在藍色方向的色域。由圖4(d)可知,在圖像亮調區域,銅版紙呈色能力依然強于復印紙,在紅色方向、藍色方向十分接近,在綠色方向較接近,在黃色方向,二者呈色能力有較大增長。

平滑度、光澤度較高的銅版紙印刷品的色域更廣,飽和度更高。從不同的亮度范圍來看,銅版紙在亮調的黃色、中間調的紅色、黃色,暗調的各色的色域范圍都明顯大于復印紙,呈色能力更強。

3 結 語

不同的紙張性能對數字印刷色彩再現的影響既有共性,又有差別。即使是數字印刷,也不可能做到100%準確的色彩再現,紙張色域圖的周邊都存在色彩缺失。上述的多種色彩再現評價研究結果表明,數字印刷色彩再現的準確性與紙張白度、光澤度、平滑度息息相關。紙張平滑度、白度、光澤度與色偏、灰度呈負相關,與色效率、色純度呈正相關。紙張平滑度越高,色域范圍越大。紙張光澤度越高,色域范圍越大。紙張油墨吸收性越高,色域范圍越小。紙張白度有利于色彩再現,使印品顏色色域增大。

參 考 文 獻

[1] ZHENG Yuan-lin, LUO Ru-bai. Exploration of Schooling Thoughts of Digital Printing Magor[J]. China Printing and Packaging Study, 2012, 4 (4): 17.

鄭元林, 羅如柏. 數字印刷專業的辦學思路探索[J]. 中國印刷與包裝研究, 2012, 4(4): 17.

[2] LI Ying. Influence of Surface Characteristics of Paper on Printing Color Reproduction[J]. Packaging Engineering, 2010, 31 (7)： 25.

李 瑩. 紙張表面特性對印刷色彩再現的影響[J] . 包裝工程, 2010, 31(7)： 25.

[3] ZHU Zhi-wei, CHEN Guang-xue. Influence of Ink-jet Paper Surface Paper Characteristic Color Reproduction[J]. Packaging Engineering, 2012, 33(3)： 109.

朱志偉, 陳廣學. 噴墨打印紙表面特性對色彩復制的影響[J]. 包裝工程, 2012, 33 (3)： 109.

[4] Kelvin Tritto. YI Yaohua, Translation. Colour Control in Lithography[M]. Beijing： Graphic Communications, 2006.

Kelvin Tritton. 易堯華, 譯. 印刷色彩控制手冊[M]. 北京： 印刷工業出版社, 2006.

[5] XU Ying, ZANG Yong-hua, REN Jing-hui. The Print Ability of Double Coated Recycled Linerboard[J] . China Pulp & Paper, 2012, 31(4)： 1.

許 英, 臧永華, 任景慧. 涂布箱紙板的光學性能與印刷適性[J] . 中國造紙, 2012, 31(4)： 1.

[6] ZHOU Jia-yi, HU Yuan, SI Zhan-jun. Evaluating Research on the Color Model Conversion Precision of Dynamic DeviceLink Profile[J]. China Printing and Packaging Study, 2012, 4(1)： 14.

周佳毅, 胡 媛, 司占軍. 動態設備關聯特性文件顏色模式轉換精度評價[J]. 中國印刷與包裝研究, 2012, 4(1)： 14.

[7] SUN Zhong-hua, FAN Zhao-dong. Influence of Paper on Color Reproducation in Different Tone Areas[J]. China Printing and Packaging Study, 2010, 2 (3)： 21.

孫中華, 范兆東. 紙張對印刷圖像不同階調色彩復制效果的影響分析[J] . 中國印刷與包裝研究, 2010, 2 (3)： 21.

[8] JIANG Wen-yan, SI Li-li, LI Kai. Influence of Dot’ Shape on Dot Reproduction Attributes of Offset Printing in Packaging Engineering[J]. Packaging Engineering, 2010, 31(1)： 82.