一種光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法。首先對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行檢測(cè)、掃描，確定其光柱位置和彩虹帶周期；使用印刷適性儀對(duì)鐳射紙進(jìn)行打樣，改變打樣條件，確定最佳墨層厚度和最佳印刷壓力；采用積分球分光光度計(jì)測(cè)量印刷適性儀打樣的光柱基鐳射紙印刷品的光譜信息和色度信息，確定光柱基鐳射紙印刷品上的最佳打樣區(qū)域；改變注墨量分別對(duì)白卡紙和鐳射紙進(jìn)行打樣，采用分別測(cè)量?jī)深惣垙堄∷⑵返念伾畔ⅲ环治霭卓垬悠泛丸D射紙樣品的光譜數(shù)據(jù)，得到鐳射紙印刷品和白卡紙印刷品顏色的光譜擬合表達(dá)式。本發(fā)明一定程度上解決實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)光柱基鐳射紙印刷品的顏色難以定量化控制的難題，具有操作方便、簡(jiǎn)單快捷，誤差小的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，通過(guò)使用印刷適性儀對(duì)普 通白卡紙和光柱基鐳射紙進(jìn)行印刷打樣，測(cè)量?jī)煞N打樣樣品的光譜信息和色度信息，對(duì)其 顏色特性進(jìn)行分析并且進(jìn)行光譜擬合，從而提出一種利用普通白卡紙印刷品的顏色信息推 算和表征光柱基鐳射紙印刷品顏色信息的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鐳射紙印刷品以五彩繽紛的彩虹效果以及對(duì)人眼強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊，給包裝印刷行 業(yè)帶來(lái)了新的效益，但是其特殊的呈色效果也給企業(yè)印刷品的質(zhì)量檢測(cè)帶來(lái)了一定的困 擾。鐳射紙印刷品在不同觀察角度觀察到的顏色外觀有很大的差異，顏色測(cè)量?jī)x器在不同 位置測(cè)量得到的光譜和色度信息也無(wú)法用來(lái)準(zhǔn)確表征鐳射紙上不同位置的顏色，目前幾乎 沒(méi)有印刷包裝企業(yè)直接的對(duì)鐳射紙印刷品進(jìn)行色度測(cè)量，鐳射紙印刷品的顏色表征大多還 是依賴于目視評(píng)價(jià)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有光柱基鐳射紙印刷品顏色表征過(guò)程中存在的問(wèn)題，提 出一種利用普通白卡紙印刷品的顏色信息推算鐳射紙印刷品顏色信息的方法，從而為鐳射 紙印刷品的顏色表征提供方法，這也為鐳射紙印刷的質(zhì)量監(jiān)控提供方法。該方法適用于所 有外觀呈現(xiàn)彩虹光柱效果的鐳射紙印刷品的顏色表征。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
[0005] -種光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，包括如下步驟：
[0006] (1)對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行檢測(cè)、掃描，確定其光柱位置和彩虹帶周期；
[0007] (2)使用印刷適性儀對(duì)鐳射紙進(jìn)行打樣，改變打樣條件，確定最佳注墨量（墨層厚 度）和最佳印刷壓力；
[0008] (3)采用積分球分光光度計(jì)測(cè)量印刷適性儀打樣的光柱基鐳射紙印刷品的光譜信 息和色度信息，利用測(cè)量的顏色信息對(duì)鐳射紙印刷品的顏色均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定光柱基 鐳射紙印刷品上的最佳打樣區(qū)域；
[0009] (4)在最佳印刷壓力下，改變注墨量（墨層厚度）分別對(duì)白卡紙和鐳射紙進(jìn)行打 樣，采用步驟（3)的方式分別測(cè)量?jī)深惣垙堄∷⑵吩谧罴汛驑訁^(qū)域內(nèi)相同位置的光譜信 息；
[0010] (5)分析白卡紙樣品和鐳射紙樣品相同位置的光譜數(shù)據(jù)，得到鐳射紙印刷品和白 卡紙印刷品顏色的光譜擬合表達(dá)式。
[0011] 步驟（1)中，采用平板掃描儀對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行掃描，對(duì)掃描所得的相臨兩條 黑柱子之間的距離進(jìn)行測(cè)量，確定彩虹帶周期。
[0012] 步驟（2)中，首先在印刷壓力不變（經(jīng)驗(yàn)值）的情況下，改變注墨量（墨層厚度） 對(duì)鐳射紙進(jìn)行打樣，然后用積分球分光光度計(jì)對(duì)樣條進(jìn)行密度測(cè)量，確定其最佳注墨量；然 后在注墨量不變的情況下，改變其印刷壓力進(jìn)行打樣，確定最佳印刷壓力。
[0013] 步驟（3)中，采用積分球分光光度計(jì)測(cè)量的條件為：D65光源，CIE1964標(biāo)準(zhǔn)觀察 者，包含鏡面反射（SCI)，測(cè)量時(shí)要保持測(cè)量?jī)x器的光孔與鐳射紙表面的夾角不變。
[0014] 根據(jù)對(duì)光柱基鐳射紙的測(cè)量數(shù)據(jù)可知，光柱基鐳射紙?jiān)谘刂庵姆较蚧蛘叽怪?于光柱方向間隔整數(shù)個(gè)周期位置的色度信息色差均在1.0以內(nèi)，任意兩個(gè)取樣點(diǎn)的色差均 在4.0以內(nèi)。因此，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，如果打樣后的鐳射紙印刷品沿著光柱方向色差同樣小 于1，則認(rèn)定該鐳射紙印刷品顏色均勻，即選擇沿著光柱方向色差小于1的區(qū)域?yàn)楣庵D 射紙印刷品上的最佳打樣區(qū)域。本實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的建立主要是基于沿著光柱方向的顏色信 肩、。
[0015] 步驟（4)中，打樣的油墨可以選擇黃、品或青色油墨，所述的油墨為UV油墨；注墨 量分別為 〇· lml、0. 2ml、0. 3ml、0. 4ml、0. 5ml。
[0016] 在最佳打樣區(qū)域內(nèi)，選擇沿光柱方向的三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量三個(gè)點(diǎn)的光譜反射率并取平 均值，作為該樣品的光譜信息。
[0017] 步驟（5)中，以白卡紙印刷品的光譜反射率為X值，同一墨量下的鐳射紙印刷品的 光譜反射率為y值；對(duì)λ取400?500nm和510?700nm時(shí)分別繪制散點(diǎn)圖，并對(duì)兩個(gè)波 段的散點(diǎn)圖作形如y = ax2+bx+c的2次擬合曲線，得到光譜擬合表達(dá)式。光柱基鐳射紙印 刷品的光譜數(shù)據(jù)與白卡紙印刷品的光譜數(shù)據(jù)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)呈二次多項(xiàng)式關(guān)系。
[0018] 進(jìn)一步地，可以改變印刷品的注墨量（墨層厚度）進(jìn)行打樣、測(cè)量，利用其顏色信 息對(duì)建立的光譜擬合表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證；或者通過(guò)改變白卡紙或鐳射紙的種類，在最佳注墨 量（墨層厚度）下打樣、測(cè)量，利用其顏色信息驗(yàn)證建立的光譜擬合表達(dá)式。由于對(duì)包裝印 刷來(lái)說(shuō)，使用實(shí)地色塊更多，因此驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型時(shí)選用的墨層厚度為最佳墨層厚度。
[0019] 使用白卡紙印刷品的光譜數(shù)據(jù)運(yùn)用光譜擬合表達(dá)式得到鐳射紙印刷品光譜數(shù)據(jù) 的計(jì)算值，與不同墨層厚度鐳射紙印刷品的光譜測(cè)量值進(jìn)行比較，得到光譜均方差和CIE L*a*b* 色差。
[0020] 取白卡紙印刷品的光譜反射率測(cè)量值Ρ (λ ^作為X，代入上述的擬合表達(dá)式中， 求得的y即為同一注墨量下印墨鐳射紙的光譜反射率計(jì)算值P i ( λ 2)，然后分別利用計(jì)算 值Ρι(λ2)與印墨鐳射紙的光譜反射率的測(cè)量值ρ (λ2)計(jì)算CIELW色差，得到各個(gè)注 墨量的計(jì)算值與測(cè)量值之間的色差均在4.0以內(nèi)。
[0021] 采用其他類型的白卡紙來(lái)驗(yàn)證上述數(shù)學(xué)模型的適用性：白卡紙為定量在200g/m2 以上的白厚紙，不同類型的白卡紙之間的定量及白度不同。
[0022] 1)采用黃、品或青油墨以最佳注墨量在另一種白卡紙上打樣；
[0023] 2)測(cè)量印墨白卡紙的光譜反射率，記為Ρ 2(λ ^，將ρ 2(λ D代入所述的光譜擬合 表達(dá)式中，求得的y即為計(jì)算所得的同一注墨量下印墨鐳射紙的光譜反射率P 2( λ 2)，然后 利用原來(lái)的白卡紙計(jì)算得到的Pi(A2)與ρ2(λ 2)計(jì)算CIEl/al/色差，得到兩個(gè)計(jì)算值之 間的色差均在4.0以內(nèi)；然后利用測(cè)量值Ρ (λ2)與計(jì)算值ρ2(λ2)計(jì)算CIE l/al/色差， 得到兩個(gè)值之間的色差均在4. 0以內(nèi)。
[0024] 采用其他類型光柱基鐳射紙來(lái)驗(yàn)證上述數(shù)學(xué)模型的適用性：
[0025] 1)采用黃、品或青油墨以最佳注墨量在另外一種周期相同的光柱基鐳射紙上打 樣；
[0026] 2)測(cè)量它的光譜反射率，記為Ρ2'（λ 2);將測(cè)量值ρ2'（λ 2)與同一注墨量下 白卡紙印刷品的光譜反射率測(cè)量值Ρ (λ ^代入所述的光譜擬合表達(dá)式中求得的計(jì)算值 計(jì)算CIELW色差，得到的色差均在5.0以內(nèi)。
[0027] 該發(fā)明的結(jié)論可推廣到注墨量為0. 1?0. 5ml的黃墨和青墨，注墨量為0. 2? 0. 5ml的品紅墨。
[0028] 本發(fā)明通過(guò)使用印刷適性儀對(duì)普通白卡紙和光柱基鐳射紙進(jìn)行印刷打樣，測(cè)量?jī)?種打樣樣品的光譜信息和色度信息，對(duì)其顏色特性進(jìn)行分析并且進(jìn)行光譜擬合，從而提出 一種利用普通白卡紙印刷品的顏色信息推算光柱基鐳射紙印刷品顏色信息的方法，這在一 定程度上解決了實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)光柱基鐳射紙印刷品顏色難以定量化控制的難題，具有操作 方便、節(jié)約成本，誤差小的特點(diǎn)。
[0029] 下面通過(guò)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是最佳墨層厚度的確定圖（黃墨）。
[0031] 圖2是最佳印刷壓力的確定圖（黃墨）。
[0032] 圖3是打樣穩(wěn)定區(qū)域測(cè)試圖。
[0033] 圖4是印黃墨白卡紙和印黃墨鐳射紙?jiān)?00?500nm波段光譜反射率的多項(xiàng)式擬 合效果。
[0034] 圖5是印黃墨白卡紙和印黃墨鐳射紙?jiān)?10?700nm波段光譜反射率的多項(xiàng)式擬 合效果。
[0035] 圖6是最佳注墨量0. 4ml下，印黃墨鐳射紙光譜反射率的測(cè)量值與計(jì)算值的對(duì)比 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 本發(fā)明首先要對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行檢測(cè)。選用平板掃描儀對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行掃 描，在Photoshop軟件中，使用標(biāo)尺工具對(duì)掃描所得的相臨兩條黑柱子之間的距離進(jìn)行測(cè) 量，確定彩虹帶周期。用掃描的方式測(cè)得實(shí)驗(yàn)用光柱基鐳射紙的周期為5cm。
[0037] 然后對(duì)光柱基鐳射紙紙張本身進(jìn)行色度檢測(cè)，選用積分球式分光光度計(jì)，測(cè)量條 件為D65光源，照明與觀察幾何條件為d/8, CIE1964標(biāo)準(zhǔn)觀察者，SCI (包含鏡面反射），測(cè) 量時(shí)保證分光光度計(jì)與鐳射紙的平面夾角不變。結(jié)果顯示不論是沿光柱方向還是垂直于彩 虹光柱的方向間隔若干個(gè)周期位置的色度信息色差均在1. 〇以內(nèi)，任意兩個(gè)取樣點(diǎn)的色差 能控制在4. 0以內(nèi)，為了方便數(shù)學(xué)模型的建立，本實(shí)驗(yàn)主要是基于沿著光柱方向的顏色信 肩、。
[0038] 第二步，要確定黃、品、青三色油墨的最佳墨層厚度及最佳印刷壓力。首先在印刷 壓力不變（經(jīng)驗(yàn)值）的情況下，改變注墨量（墨層厚度）對(duì)鐳射紙進(jìn)行打樣，然后用積分球 分光光度計(jì)對(duì)樣條進(jìn)行密度測(cè)量，確定其最佳注墨量，然后在注墨量不變的情況下，改變其 印刷壓力進(jìn)行打樣，確定最佳印刷壓力。
[0039] 表1是IGT C1-5印刷適性儀注墨量和墨層厚度對(duì)照表。
[0040] 表1注墨器注墨量與墨層厚度對(duì)應(yīng)表 [00411

【權(quán)利要求】
1. 一種光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，包括如下步驟： (1) 對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行檢測(cè)、掃描，確定其光柱位置和彩虹帶周期； (2) 使用印刷適性儀對(duì)鐳射紙進(jìn)行打樣，改變打樣條件，確定最佳注墨量和最佳印刷壓 力； (3) 采用積分球分光光度計(jì)測(cè)量印刷適性儀打樣的光柱基鐳射紙印刷品的光譜信息和 色度信息，利用測(cè)量的顏色信息對(duì)鐳射紙印刷品的顏色均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定光柱基鐳射 紙印刷品上的最佳打樣區(qū)域； (4) 在最佳印刷壓力下，改變注墨量分別對(duì)白卡紙和鐳射紙進(jìn)行打樣，采用步驟⑶的 方式分別測(cè)量?jī)深惣垙堄∷⑵吩谧罴汛驑訁^(qū)域內(nèi)相同位置的光譜信息； (5) 分析白卡紙樣品和鐳射紙樣品相同位置的光譜數(shù)據(jù)，得到鐳射紙印刷品和白卡紙 印刷品顏色的光譜擬合表達(dá)式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：采用平 板掃描儀對(duì)光柱基鐳射紙進(jìn)行掃描，對(duì)掃描所得的相臨兩條黑柱子之間的距離進(jìn)行測(cè)量， 確定彩虹帶周期。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：采用積 分球分光光度計(jì)測(cè)量的條件為：D65光源，CIE1964標(biāo)準(zhǔn)觀察者，包含鏡面反射，測(cè)量時(shí)測(cè)量 儀器的光孔與鐳射紙表面的夾角不變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：將沿著 光柱方向色差小于1的區(qū)域確定為光柱基鐳射紙印刷品上的最佳打樣區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：打樣的 油墨為黃、品或青油墨，注墨量分別為0. lml、0. 2ml、0. 3ml、0. 4ml和0. 5ml。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：在最佳 打樣區(qū)域內(nèi)，選擇沿光柱方向的三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量三個(gè)點(diǎn)的光譜反射率并取平均值，作為該樣品 的光譜信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：以白 卡紙印刷品的光譜反射率為X值，同一墨量下的鐳射紙印刷品的光譜反射率為y值；對(duì)λ 取400?500nm和510?700nm時(shí)分別繪制散點(diǎn)圖，并對(duì)兩個(gè)波段的散點(diǎn)圖作形如y = ax2+bx+C的2次擬合曲線，得到光譜擬合表達(dá)式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：取白卡 紙印刷品的光譜反射率測(cè)量值Ρ (λ ^作為X，代入所述的光譜擬合表達(dá)式中，求得的y即 為同一注墨量下印墨鐳射紙的光譜反射率計(jì)算值Pi(A2)，然后分別利用計(jì)算值 Ρι(λ2) 與印墨鐳射紙的光譜反射率的測(cè)量值Ρ (λ2)計(jì)算CIECal/色差，得到各個(gè)注墨量的計(jì)算 值與測(cè)量值之間的色差均在4. 0以內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：采用其 他的白卡紙印刷品來(lái)驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的適用性： 1) 采用黃、品或青油墨以最佳注墨量在另一種白卡紙上打樣； 2) 測(cè)量印墨白卡紙的光譜反射率，記為P 2 ( λ ^，將ρ 2 ( λ D代入所述的光譜擬合表達(dá) 式中，求得的y即為計(jì)算所得的同一注墨量下印墨鐳射紙的光譜反射率P 2 (λ 2)，利用原白 卡紙計(jì)算得到的Pi(A2)與Ρ2(λ 2)計(jì)算CIEl/al/色差，得到兩個(gè)計(jì)算值之間的色差均 在4. 0以內(nèi)；然后利用測(cè)量值P ( λ 2)與計(jì)算值p 2 ( λ 2)計(jì)算CIE l/al/色差，得到兩個(gè)值 之間的色差均在4.0以內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光柱基鐳射紙印刷品的顏色推算方法，其特征在于：采用其 他光柱基鐳射紙來(lái)驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的適用性： 2)測(cè)量它們的光譜反射率，分別記為Ρ2'（λ2)、ρ3'（λ 2);將兩個(gè)測(cè)量值ρ2'（λ2)、 Ρ3'（λ2)分別與計(jì)算值PiU2)計(jì)算CIELW色差，得到的色差均在5.0以內(nèi)。 1) 采用黃、品或青油墨以最佳注墨量在另外一種周期相同的光柱基鐳射紙上打樣； 2) 測(cè)量它的光譜反射率，記為Ρ2'（λ2);將測(cè)量值ρ2'（λ2)與計(jì)算值 Ρι(λ2)計(jì)算 CIELW色差，得到的色差均在5. 0以內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01J3/46GK104062013SQ201410326528
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】劉瑜, 黃敏, 張雅媛, 況輝, 吳獻(xiàn)瑤, 畢競(jìng)澤, 張強(qiáng), 盧鵬輝 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院