印刷用途における密度と比色測定 - 業界の知識

印刷用途における密度および比色測定

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現代の印刷において、色濃度および色度の測定は、製版、校正刷り、印刷、ならびに色の正確さおよび記述性のさらなる追求において広く使用されている。だから密度は何ですか？色は何ですか？印刷における濃度の役割は何ですか？色度の役割は何ですか？彼らの測定器は何ですか？それぞれのアプリケーション分野の違いは何ですか？欠点は何ですか？これらの問題は私たちの多くを悩ませてきました。私たちはしばしば勝利のフォーラムでこのような多くの問題を目にすることがあります。上記の質問から、この記事の議論を始めます。私は、読者が色度と濃度測定の間のより包括的な理解と区別を持つであろうと思います。

濃度と色度

いわゆる濃度は、反射原稿または透過原稿で測定された反射率または透過率の逆数の対数です（説明のために、反射原稿の場合についてのみ説明します）。この概念は非常に抽象的で、反射率であり、逆数であり、対数的であるように思えますが、少し注意を払って、測定された濃度値の最も直接的な原因は反射率の測定によって計算されます。所有しています。反射率も密度値に影響を与える可能性がある唯一の要因です。オブジェクトの光吸収能力が強いほど、オブジェクトの反射率は低くなり、オブジェクトの反射率は高くなります。三者の関係は確かです。

比色測定とは何かを見てみましょう。

色度は、その名前が示すように、色の尺度です。この尺度は色の「客観的」な説明です。それが客観的に引用される理由はそれが人間の目の視覚生理学に基づいているからです。しかし、それはほとんどの人にとって色の平均的な視覚的認識です。この測定基準は値の形で表すことができます。この規範には、CIEXYZ、CIELAB、CIELUVの3つの一般的に使用されるメトリック形式があります。これは、使用するさまざまな単位の長さの重み付け（たとえば、インチとセンチメートルの間の関係）に少し似ていますが、絶対的な変換関係がない点が異なります。

上記の説明から、密度と色度（少なくともおおまかな印象があるはずです）がわかったので、次に密度と色度を測定するために使用されるさまざまな測定ツールを見てみましょう。

密度および比色測定ツール

濃度計が濃度の測定に使用されるのは明らかです。濃度計を使用した印刷物の測定値には、主に2つのタイプがあります。1つはスペクトルの狭帯域の色濃度、もう1つはスペクトルの広帯域の色濃度です。狭帯域と広帯域のスペクトルは、主に異なるフィルタによって実現されます。広帯域フィルタを使用する密度計は、もちろんスペクトル広帯域密度であり、狭帯域はその逆です。私たちが使う濃度計は状況に応じて変わります。たとえば、狭帯域の測定は密度の小さな変化に対する感度を高め、広帯域のフィルタ測定よりも人間の視覚的反応には似ていません。狭帯域密度測定は、主にドットゲイン、オーバープリント、インク層の厚さ、およびインク強度を測定するために使用されます。広帯域フィルタ密度測定は、スペクトル分布の絶対値ではなく、相対スペクトル放射分布に依存します。これは、密度測定に使用されるセンサの相対スペクトル密度とフィルタの分光透過率に常に関係します。。広帯域測定は、主に色相、グレースケール、透明度、および色補正を評価するために使用されます。

それでは、広帯域と狭帯域の問題を脇に置いて、一般的に密度計の問題について話しましょう。印刷校正刷りの測定では、濃度計は3つの異なるカラーフィルタを使用します。最も一般的なものは、黄色測定用のフィルタのようなインク（通常標準カラーインク）を使用する補色フィルタです。青色（λ＝４３０ｎｍ）を使用し、マゼンタについては緑色（λ＝５３０ｎｍ）を測定し、そして基本シアン測定については赤色（λ＝６２０ｎｍ）を使用した。そのような測定値は、人間の目ではなく明らかにインクに向けられています。この測定は、印刷および印刷された印刷物上の特定のインクの相対量、すなわち測定部位における特定の量のインクが十分であるかどうか、および所望の濃度が達成されるかどうかを私たちに伝えることしかできない。同時に、ある範囲の色のコントラストを作ることができ、このコントラストは人間の目の視力とはほとんど関係がありません。

このように、密度計の色相を測定して表示する能力には限界があることがわかりました。密度計は比色計ではありません。色相を示すために同時に使用される３つのカラーフィルタの読みを使用することができるが。しかしながら、この色相の表示は非常に不正確でありそして印刷色測定の要求を満たすことができない。より多くのニーズ（例えば、紙の白色度の分析、原稿の色の分析など）については、色度の測定がより注目を集め始めている。

色度測定には2つの主な種類があります。第一の方法は、光電比色計を用いて色を測定することである。光電比色計は、原則として濃度計と非常によく似ており、その外観、操作方法、さらには購入価格でさえ非常に近いです。光電比色計は、三刺激値x-（λ）、y-（λ）、z-（λ）を直接表示します。ほとんどの場合、三刺激値を色空間スケールに変換します。たとえば、CIELABスケールに変換します。一種類か二種類の照明しかないので、比色計で測った色は必ずしも視覚的な色を示すわけではありません。さらに、CIELABは、CIELUVのように色を計算できないため、印刷には理想的な表色系ではありません。飽和。光電比色計は色収差を決定するのに十分であり、したがって色差比較の測定のために印刷工場で使用することができる。多くのハイエンドの光電比色計も絶対色および相対色差を測定するのに十分正確ですが、一般的に、人々は上記のタスクを達成するために分光光度計を使用することを好みます。

比色計は、対数変換器を使用せず、特別なカラーフィルターを使用した反射率計または濃度計と考えることができます。もちろん、これは比色測定を実行する方法です。追加のカラーフィルタセットの目的は、ＣＩＥスペクトル三刺激値に基づいて比色計の各チャネル内のスペクトルの個々の波長に重みを付けることである。しかし、比色計は濃度計とは異なります。それは対数問題よりもむしろ反射率問題を含みます、しかし反射率は容易に濃度に変換されます、そして逆もまた同様です。比色計のスペクトル成分は、人間の視覚感度と良い線形関係を持つと考えられています。しかし実際にはこれは不可能であり（ルター条件*問題を含む）、光電比色計には原則として誤差があります。

第二の方法は、分光光度計を用いて色を測定する方法である。三色フィルタ光電比色計が特殊な反射率測定機器と見なすことができるのと同様に、分光光度計もこのように見ることができますが、光電比色計とは異なり、分光光度計は物体全体を測定します。可視反射スペクトル、分光光度計は、可視スペクトル領域において点ごとに測定され、すなわちいくつかの離散点で、典型的には１０または２０ｎｍごとに１点を測定し、４００〜７００ｎｍの範囲内で１６〜３１点を測定する。一部の分光光度計はスペクトルを連続的に測定しますが、3色フィルターの光度計は3点しか測定しないため、分光光度計は少なくとも16点についてより多くの情報を提供できます。。

分光光度計は、観察者によって支配されていない物理現象として色を測定します。三刺激値を得るために、それは反射スペクトルを統合し、視覚的応答として色を説明することができる。それは最も柔軟な色測定器です。

紙のドット被覆率、インク強度などの印刷プロセスにおけるいくつかの現象は、本質的に狭帯域で発生する物理的現象であり、評価のために狭帯域測定値を使用することが勿論よりよい。しかしながら、狭い濃度の測定は視覚的な色を測定するために使用することができないが、分光光度測定はこの問題を解決することができることに注意すべきである。測定は狭帯域測定であるため、スペクトルをサンプリングすれば十分であり、視覚と一致する色測定を行うことができます。予想されるタイプの測定（狭帯域または広帯域）を実行するために、分光光度計用に計算プログラムを予めプログラムすることができる。多くの新しい分光光度計には、プログラムに従って標準的な印刷コピーの品質管理と狭帯域測定を実行するコンピュータが含まれていますが、濃度計よりもかなり高価です。

色を測定する最も基本的な方法は主観的な視覚的方法であることはよく知られている。この方法は、クロマトグラムの色に従って未知の色を視覚的に一致させることです。分光光度計によって測定された色データは、人間の目の解像度よりも細かい。これは顔料の濃度を分析するのに役立ちます。それはいくつかの式に基づいているだけでよいです。計算を実行することによって、原材料の量を分析および管理することができます。

分光光度計の測定値に従って、濃度値および色度値を計算することができる（しかし、逆の計算は不正確である）。メタメリズム現象を分析することができます。新しい分光光度計は、分光光度データを他の色に直接変換することもできます。システムのパラメータは比色計と同じです。

印刷用途における密度測定および比色測定

第１に、印刷物の一貫した一貫した色相を生成するために、プリンタオペレータはインクを調整することによって印刷パラメータの変化を補償するように思われる。印刷中にドットゲインが変わると、オーバープリントの色が大きく変わります。印刷機のオペレータは、インキの量を調整することによって、印刷と標準プルーフの間の一致を維持または再構築します。印刷されたシート上に印刷されるインクの量はドットゲインの量に影響を及ぼし、逆に、ドットゲインはベタの密度を変えることによっても制御することができる。

より良いプロセス制御のための自動調整印刷機は供給されるインクの量によって制御されます。この前提に基づいて、予想されるメッシュ値が定量化され（画像内で、観察者は色相と彩度を見て）、メッシュ密度が測定されます（ベタ濃度の代わりに）。可能です。色合成のため、観察者は、印刷物によって反射された赤、緑、および青紫色の光を見て、それが目に到達して総合的な色覚を形成する。ドットゲインとインクのオーバープリントを変更すると、印刷の色に大きな影響を与えます。印刷色を形成する赤、緑および青紫色の光の量をスクリーン上に表示し、標準印刷サンプルと比較することができ、それによって印刷色を制御することが可能になる。一貫性

濃度計は、与えられた表面上の赤、緑、青紫の光の反射率を効果的に測定することができます。そのため、カラープルーフシートやスタンダードシートの指定メッシュ面を新しい濃度計で測定することができ、その測定値を表面に印刷する際の管理値または目標値として使用することができます。印刷物が印刷機を通過するときに、印刷されたシート上の対応する部分が測定され、その測定値が目標値と比較されるので、印刷物品質の自動制御を実現することができる。

濃度計は、標準シート上でゼロ調整した後の製造シート上の濃度を測定し、それを標準シートの同じ部分の密度の読みと比較する。測定値は、イエロー、マゼンタ、およびシアンの含有量が等しいかどうかを示すことができます。生産シートの値がゼロから外れている場合、これは印刷された画像が標準シートと一致しなくなったため、修正する必要があることを示しています。 3回の濃度測定値に必要な補正が表示されます。濃度計の読みは印刷条件の変化を示すのではなく、むしろインク層の厚さの変化を示す。印刷条件の変化を補正すると、測定面は赤、緑、青紫の色のバランスに戻ります。

製造シートは、正しい彩度がなくても正しい色相を有することがあり、その場合、３つの濃度読み取り値すべてが間違っていることになる。必要な補正は、読み取り値のサイズとバランスに基づいて示すことができます。カラーバランスを維持することは、適切な彩度を維持することよりも重要です。

現時点で知られていないのは、許容できる色相と彩度の変化の正しい量です。これらの量が決定されれば、アルゴリズムを決定し、プログラムし、そしてシステムに追加することができる。過去の経験は、濃度計がプレサンプルをゼロにせずに紙上でゼロにされるとより正確であることを指摘した。この必要性は実験的に決定されます。

ほとんどのカラーコントロールシステムのテスト項目は同じで、項目はさまざまな理由でさまざまな形式で結合されています。含まれる可能性があるテスト項目は、フィールド、オーバープリント、オーバープリントドットブロック、3色グレーバランスドットブロック、ドットゲイン、ゴースト、スリップまたはプレート露光です。

第二に、多色印刷の場合、濃度測定は不利である。それは人間の目の色覚と一致せず、そして人々は明瞭かつ効果的に顧客と色情報を交換するために密度測定言語を使用することができない。しかしながら、そのような情報交換は現在ますます重要になっている。製品の仕様は、顧客が理解できる方法で説明する必要があります。測色は、プリンタにとって不可欠な研究対象となっています。色の測定だけが、目に見える色と、どんな色の違いが許容できるかを表すことができます。

国際的に認められた色分類システムは、1931年にCIEによって開発されたCIE色空間です。CIE標準色度図は、すべての色相を含み、色の彩度は内側から外側に向かって徐々に増加します。

ＣＩＥ座標は、数学的変換によって三次元ＣＩＥＬＡＢおよびＣＩＥＬＵＶ色空間に変換することができる。これら2つの色空間は、数学的手法の精度と視覚的な色の等距離分布の利点を兼ね備えています。これらのシステムはHeidelberg CPCカラーコントロールシステムで使用されており、その利点は主に3つあります。

まず、照明条件の変化や主観的な色の知覚に関係なく、コピーされた色と見本の色との間の客観的な一致を達成するのに十分です。

第二に、これらのシステムは、業界内のあらゆるカラーマッチングプロセスに制限なく適用可能です。

第三に、彼らは印刷品質を確保するためのプリンタのための優れたツールです。

色を観察することは1つのことです、この色を印刷することは別の問題です。色の選択は主観的な動作であり、コピーする色の許容範囲を決定するには客観的な基準が必要です。プリンタは、色の問題についてどのようにして顧客と意見を交換し、同時に彼らが目にする色について正しい説明をするべきですか？印刷プロセス制御でよく使用されるのは、密度測定言語です。これは、印刷の標準的なインクにまだ制限されており、表面的とは見なされていません。実際、インク濃度測定には欠点が1つあります。人間の目のように色を評価した結果ではなく、インク層の厚さだけです。客観的な視覚ベースのカラーマッチングのためには、分光カラー測定が前提条件です。指紋が人の固有の特徴であるように、各色の特性はその波長位置によって決まります。色度測定によって、スペクトル波長をＣＩＥＬＡＢ色空間内の特定の点に変換することができ、色を客観的に比較することができる。

この方式では、色収差は色位置の差としてΔＥで表され、主観評価で色収差が大きいとΔＥ値も大きくなる（位置ずれも大きくなる）。その色の。

オリジナルから印刷物への色相値の転送は、関連する様々なプロセスに関する広範な経験と精通度を必要とするので、色分解、スクリーニング、校正、および印刷のプロセスは適切に一致しなければならない。しかしながら、プリプレス装置内のＲＧＢシステムをオフセットプロセスのＣＭＹＫシステムに変換する必要があるために、いくつかの特別な困難が生じる。比色測定が印刷プロセスに導入される場合、色は印刷工場で直接決定することができ、写真原稿、プレサンプル、および印刷機で撮影されたサンプルなどの反射画像を測定することができる。（これらが測定されている限り）。色度値は同等です）。このようにして、印刷機のインキング制御および調整システムを迅速な調整に使用することができ、印刷中の色変動を許容範囲内に維持する。

印刷業界では、比色測定は色処理、製品および機器の設計を理解するのに役立ち、比色測定にはいくつかの明確な利点があります。

現在、印刷業界における比色測定の適用は主に以下の通りである。

1一部の印刷工場では、原材料の品質管理、特にインクと用紙の管理が日常業務になりました。分光光度データは紙の白色度を測定するのに役立ちます。

2インクと紙の規格のための正確な仕様を開発する。

3異なるインク、紙および印刷条件に対するグレーバランス、最高の色調再現および色補正の分析測定。

４．プルーフプルーフの色と印刷用紙のマッチングを分析し、プレサンプリング工程で使用される顔料の色度特性を分析する。

５．一組のインク再生の色域と各組のインクの色域との間の差を分析する。

６元の画像とコピーされた画像との間の関係を分析する。

7彩度測定仕様を採用して、標準化された生産の程度を改善し、材料を節約し、誤差を減らし、製品品質を向上させる。

印刷色の8品質管理。

スポットカラーと一致する顔料の組成の分析。

10印刷機での色再現を制御するための色分解装置の正確な色補正。

キーワード：色度、濃度、濃度計、比色計、分光光度計

*ルーター条件：視覚濃度は視覚フィルターで測定する必要があります。フィルタの分光透過率τ（λ）とセンサの相対分光感度Ｓ（λ）を組み合わせて、人間の目の分光感度Ｖ（λ）をシミュレートしなければならない。すなわち、τ（λ）≒Ｖ（λ）／Ｓ（λ）を満たす。