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1、第九章第九章印刷色彩印刷色彩9.1 9.1 油墨颜色油墨颜色9.2 9.2 印刷分色原理印刷分色原理9.3 9.3 网点与彩色印刷网点与彩色印刷9.4 9.4 彩色印刷与颜色密度彩色印刷与颜色密度9.5 9.5 配色理论及其应用配色理论及其应用9.1.2油墨的性质对颜色的影响油墨的性质对颜色的影响1朗伯朗伯-比尔定律比尔定律由于物体吸收了部分可见光的能量，由于物体吸收了部分可见光的能量，致使光强度变弱，并使物体呈现出某种颜致使光强度变弱，并使物体呈现出某种颜色。如果原来是透明体，则仍然是透明的；色。如果原来是透明体，则仍然是透明的；如果所有的光都被吸收了，那么这种物体如果所有的光都被吸收了，那
2、么这种物体便是黑色的。便是黑色的。光的吸收作用是受朗伯（光的吸收作用是受朗伯（Lamber）定律和比尔）定律和比尔（Beer）定律这两个物理定律支配的。朗伯定律指）定律这两个物理定律支配的。朗伯定律指出，在一定的波长下，光的吸收量与吸光材料的厚出，在一定的波长下，光的吸收量与吸光材料的厚度成正比。比尔定律指出，在一定的波长下，光的度成正比。比尔定律指出，在一定的波长下，光的吸收量与吸光材料的浓度成正比。朗伯吸收量与吸光材料的浓度成正比。朗伯-比尔定律可比尔定律可以写成下面的数学形式：以写成下面的数学形式：式中：式中：为吸光指数，一般为常数；为吸光指数，一般为常数；为介质（如透明胶片、印刷油墨膜
3、层等）的厚度为介质（如透明胶片、印刷油墨膜层等）的厚度;为介质的浓度为介质的浓度;2、油墨密度与厚度的关系油墨密度与厚度的关系（1）影响油墨密度的因素影响油墨密度的因素根据朗伯根据朗伯-比尔定律，计算密度的一般表达式为：比尔定律，计算密度的一般表达式为：当油墨浓度当油墨浓度 C C 保持不变时，则同一种油墨的密保持不变时，则同一种油墨的密度度 D D 应与厚度应与厚度l l成正比（因为吸光指数成正比（因为吸光指数a a是常是常数）。但这通常只考虑到照射光在物体内吸收数）。但这通常只考虑到照射光在物体内吸收的情况，而没有考虑到光波在油墨层的散射、的情况，而没有考虑到光波在油墨层的散射、多重反射等
4、其它复杂的情况。因此，我们把只多重反射等其它复杂的情况。因此，我们把只有吸收的情况称为简单减色法，实际情况要比有吸收的情况称为简单减色法，实际情况要比这复杂得多，可暂称为复杂的减色混合。下面这复杂得多，可暂称为复杂的减色混合。下面分别来讨论影响光密度的各种因素分别来讨论影响光密度的各种因素：b、油墨的多重内反射油墨的多重内反射由于油墨和纸的折射系数几乎相同，光线由墨层由于油墨和纸的折射系数几乎相同，光线由墨层至纸面或由纸面反射回墨层时所发生的表面反射可忽至纸面或由纸面反射回墨层时所发生的表面反射可忽略不计。但当光线透出墨层时，一些光线被墨层的内略不计。但当光线透出墨层时，一些光线被墨层的内表面
5、反射回纸面的现象，对于油墨的成色性则有较大表面反射回纸面的现象，对于油墨的成色性则有较大影响。影响。光线从大折射系数的油墨至小折射系数的空气时，光线从大折射系数的油墨至小折射系数的空气时，由于经纸面漫反射回墨层的光以各种角度射至墨由于经纸面漫反射回墨层的光以各种角度射至墨层内表面，故必将发生完全内反射，既有相当部层内表面，故必将发生完全内反射，既有相当部分的光要被墨层反射回纸面。对于一束光线，这分的光要被墨层反射回纸面。对于一束光线，这种内反射可能要经历多次，它被称为种内反射可能要经历多次，它被称为多重内反射多重内反射。油墨的多重内反射油墨的多重内反射（2）、油墨厚度的计算）、油墨厚度的计算前
6、面讨论的各种原因，均是由前面讨论的各种原因，均是由于油墨本身的性质所引起的使得密于油墨本身的性质所引起的使得密度值与厚度不成正比，而呈现出一度值与厚度不成正比，而呈现出一种极为复杂的关系，并且与印刷用种极为复杂的关系，并且与印刷用的纸张也有很大关系。实际上印刷的纸张也有很大关系。实际上印刷油墨层的光学密度油墨层的光学密度D,并不因油墨层并不因油墨层的厚度的厚度变大而无限地增加。多数的变大而无限地增加。多数的纸张油墨厚度在纸张油墨厚度在10m左右便达到饱左右便达到饱和状态，密度值不在增加。设饱和和状态，密度值不在增加。设饱和状态时的密度值为状态时的密度值为则可写出下则可写出下面的关系式：面的关系
7、式：油墨密度与厚度的关系油墨密度与厚度的关系经积分、整理后，有：经积分、整理后，有：式中式中是与印刷用纸张平滑度有关的常数。是与印刷用纸张平滑度有关的常数。式中密度式中密度、油墨厚度、油墨厚度可用实验的方法确定，可用实验的方法确定，从而可以求出式中的另外两个参数从而可以求出式中的另外两个参数和和。用新闻纸在印刷适性仪（用新闻纸在印刷适性仪（IGT）上，以）上，以进行压印，测知其相应的密为进行压印，测知其相应的密为则则按上式可写出方程组：按上式可写出方程组：消去则有：解方程式可求得纸张平滑度常数：解方程式可求得纸张平滑度常数：m=0.571例如：例如：可以求得饱和状态时的密度值：可以求得饱和状态
8、时的密度值：将所求得的参数将所求得的参数和和代入上式，就可以得到适合代入上式，就可以得到适合于新闻纸的油墨密度与厚度关系计算式：于新闻纸的油墨密度与厚度关系计算式：（2）、影响油墨颜色质量的最主要因素）、影响油墨颜色质量的最主要因素前面已经讨论了影响油墨密度值的各种原因，前面已经讨论了影响油墨密度值的各种原因，其中对油墨颜色质量最有影响的就是各原色油墨其中对油墨颜色质量最有影响的就是各原色油墨的光谱选择性吸收不纯，这涉及到油墨本身的色的光谱选择性吸收不纯，这涉及到油墨本身的色相和饱和度，是油墨颜色纯洁性最根本的问题。相和饱和度，是油墨颜色纯洁性最根本的问题。a、不应有吸收和不应有密度不应有吸收
9、和不应有密度从图（从图（a）中可以看到：青色油墨在）中可以看到：青色油墨在400500nm的的蓝色波段和蓝色波段和500600nm的绿色波段内都不应有吸收性，的绿色波段内都不应有吸收性，它应该全部反射，因而不应该有密度值存在，或者说在它应该全部反射，因而不应该有密度值存在，或者说在此区间其密度值应为此区间其密度值应为0。所以我们称。所以我们称400nm500nm和和500nm600nm中的密度为青墨的不应有密度。中的密度为青墨的不应有密度。油墨的选择性吸收不纯油墨的选择性吸收不纯之所以产生不应有密度，是因为青墨中掺杂有黄之所以产生不应有密度，是因为青墨中掺杂有黄色的成份，造成它在色的成份，造成
10、它在400nm500nm区间吸收蓝光，区间吸收蓝光，这可以用密度计上的蓝滤色片来测量，以这可以用密度计上的蓝滤色片来测量，以DB表示。表示。又由于青墨中还掺杂有品红的成份，造成它在又由于青墨中还掺杂有品红的成份，造成它在500nm600nm区间又吸收绿光，产生不应有密度，区间又吸收绿光，产生不应有密度，这可以用密度计上的绿滤色片来测量，以这可以用密度计上的绿滤色片来测量，以DG来表来表示。示。由于油墨存在不应有密度由于油墨存在不应有密度，青墨就有三个密度值：其，青墨就有三个密度值：其一是有红滤色片测得的一是有红滤色片测得的DR称为主密度值；另外二个为称为主密度值；另外二个为不应有密度不应有密度
11、DG和和DB，称为副次密度值。同理对于品，称为副次密度值。同理对于品红墨和黄墨亦因颜色不纯净，而有用红、绿、蓝三滤红墨和黄墨亦因颜色不纯净，而有用红、绿、蓝三滤色片所测得的密度。表色片所测得的密度。表2-5为一组青、品红、黄三原色为一组青、品红、黄三原色油墨用红、绿、蓝三滤色片所测得的密度值：油墨用红、绿、蓝三滤色片所测得的密度值：b密度不够和吸收不足密度不够和吸收不足从图从图(a)中还可看到，青墨在中还可看到，青墨在600700nm区间对红光吸收不足，区间对红光吸收不足，密度值不够高。在表密度值不够高。在表2-5中的青墨，主密度中的青墨，主密度DR=1.23,实际吸收红光为实际吸收红光为94
12、%;品红墨主密度品红墨主密度DG=1.20,实际吸收绿光为实际吸收绿光为93.5%;黄墨主密度黄墨主密度DB=1.10,实际吸收蓝光实际吸收蓝光92%,三者吸收性都不够强。因为在理想的情三者吸收性都不够强。因为在理想的情况下，各原色油墨的主密度值至少应达到况下，各原色油墨的主密度值至少应达到2以上，吸收率为，以上，吸收率为，其副次密度应为其副次密度应为0,如表如表2-6所示。由此可见，采用密度测量法评价油所示。由此可见，采用密度测量法评价油墨的颜色质量很方便，也是容易判断的。墨的颜色质量很方便，也是容易判断的。（3）、评价油墨颜色质量的参数）、评价油墨颜色质量的参数目前在印刷界广泛采用的以上述
13、红、绿、蓝三滤色目前在印刷界广泛采用的以上述红、绿、蓝三滤色片密度值来评价油墨颜色特征的方法，是由美国印刷技片密度值来评价油墨颜色特征的方法，是由美国印刷技术基金会术基金会GATF推荐的，它提出了五个参数来表征油墨的推荐的，它提出了五个参数来表征油墨的颜色质量特性：颜色质量特性：a.色相误差色相误差理想的三原色油墨是吸收可见光谱中三分之一波理想的三原色油墨是吸收可见光谱中三分之一波段，而反射三分之二的波段，但实际上只是吸收和反射段，而反射三分之二的波段，但实际上只是吸收和反射其中一部分的光谱，所以形成色相误差，即与理想油墨其中一部分的光谱，所以形成色相误差，即与理想油墨比较的偏色情况。因此，一
14、种原色油墨的色相误差，可比较的偏色情况。因此，一种原色油墨的色相误差，可由密度计所反射的红光、绿光、蓝光的相对能量来测定。由密度计所反射的红光、绿光、蓝光的相对能量来测定。其计算公式为：其计算公式为：色相误差色相误差b.灰度灰度三原色油墨色彩的彩度，用它所含的灰度三原色油墨色彩的彩度，用它所含的灰度来判断。一个颜色的灰度将影响用它调配成混来判断。一个颜色的灰度将影响用它调配成混合色的范围。计算公式为：合色的范围。计算公式为：灰度灰度灰度愈低，彩度愈高，色彩愈鲜艳。灰度愈低，彩度愈高，色彩愈鲜艳。c.色强度色强度比较相同色相不同油墨的强度，是以它的三种滤色片比较相同色相不同油墨的强度，是以它的三
15、种滤色片测定的密度值中最高的一个数据，即为该色的色强度。油测定的密度值中最高的一个数据，即为该色的色强度。油墨的色强度是很重要的参数，因为色强度决定用它可以得墨的色强度是很重要的参数，因为色强度决定用它可以得到颜色的范围，混合重叠后色彩偏色的倾向。油墨的强度，到颜色的范围，混合重叠后色彩偏色的倾向。油墨的强度，在一般的印刷工艺情况下，黄墨主密度值在一般的印刷工艺情况下，黄墨主密度值DB在在1.001.10，品红主密度值，品红主密度值DG在在1.301.40，青墨主密度值，青墨主密度值DR在在1.41.50，黑墨主密度值，黑墨主密度值DBk在在1.51.60。d.色效率色效率在讨论色相时曾经指出
16、，三原色油墨应吸在讨论色相时曾经指出，三原色油墨应吸收光谱中三分之一部分，而反射三分之二部分，收光谱中三分之一部分，而反射三分之二部分，但实际情况如何，是以它的色效率来度量的。但实际情况如何，是以它的色效率来度量的。色效率值是用来表达三原色油墨色彩质量的数色效率值是用来表达三原色油墨色彩质量的数据之一。计算公式为：据之一。计算公式为：色效率色效率e.色纯度色纯度色纯度是指在纸张再现颜色过程中其它成分对纸色纯度是指在纸张再现颜色过程中其它成分对纸张再现颜色的影响。张再现颜色的影响。色纯度愈高，表明纸张的表面性质愈好，对色彩再色纯度愈高，表明纸张的表面性质愈好，对色彩再现愈有利。计算公式为：现愈有
17、利。计算公式为：色纯度色纯度上式中：上式中：H、M、L分别表示纸张实地区分别表示纸张实地区上在上在RGB滤色片下三个密度值中最高、滤色片下三个密度值中最高、中间、最低密度值（其中中间、最低密度值（其中RGB为三原为三原色滤色片）。色滤色片）。（4）、）、GATF色轮图色轮图右右图图是美国印刷技术基金是美国印刷技术基金会所推荐的色轮图，该图是以油会所推荐的色轮图，该图是以油墨的色相误差和灰度两个参量作墨的色相误差和灰度两个参量作为坐标，圆周分为六个等分：三为坐标，圆周分为六个等分：三原色原色Y，M，C和三间色和三间色G、R、B，圆周上的数字表示色相误差，圆周上的数字表示色相误差，从圆心向圆周半径
18、方向分为从圆心向圆周半径方向分为10格，每格代表格，每格代表10%，最外层圆周，最外层圆周上灰度为上灰度为0（饱和度最高为（饱和度最高为100%），圆心上灰度为），圆心上灰度为100%（消色，饱和度最低，等于（消色，饱和度最低，等于0）。）。GATF色轮图色轮图a、对于对于Y、M、C三原色的色相误差以零为标准，在三原色的色相误差以零为标准，在确定这一色相误差偏离原色坐标的方向时，以那个滤确定这一色相误差偏离原色坐标的方向时，以那个滤色片测得的密度值最小为依据，即表示某颜色较多的色片测得的密度值最小为依据，即表示某颜色较多的反射了该滤色片的色光，故偏靠该滤色片的方向，即反射了该滤色片的色光，故偏
19、靠该滤色片的方向，即色相误差就偏向该滤色片的颜色。色相误差就偏向该滤色片的颜色。b、对于、对于R、G、B三间色的色相误差以三间色的色相误差以100为标准，为标准，因为理想的绿（因为理想的绿（G）色在绿滤色片的密度值应为）色在绿滤色片的密度值应为0，而在红和蓝滤色片下的密度应呈现最高值。而在红和蓝滤色片下的密度应呈现最高值。在色轮图上描点时要注意下面两点：在色轮图上描点时要注意下面两点：理论上，正方形网点发生阶调不连续时的网点面积率为理论上，正方形网点发生阶调不连续时的网点面积率为50%。理论上，圆形网点发生阶调不连续现象时的理论上，圆形网点发生阶调不连续现象时的网点面积率为网点面积率为78.5%。
