印品质量检测与控制资料.docx

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印品质量检测与控制资料

第一章绪论

一、印刷品质量（实际应包括制版和印刷两方面的质量效果）

1、定义：

印刷品各种外观特性的综合效果。

2、印刷品外观特性：

外观质量因用途而异，如文字类、商业广告类

对于彩色稿印品来说，应是阶调和色彩再现良好，墨色均匀，光泽好，网点不变形，套印准确，没有重影，透印，各种杠子，背面粘脏，以及人为的伤痕等现象。

3、内涵：

印刷品质量的优劣有以下几方面确定：

（1）印刷品接近原稿的程度；

（2）印张对付印样（签样）的接近程度；

（3）同批印刷品的合格率和同批印刷品之间的一致程度。

二、印刷质量：

相对于原稿图像忠实再现的程度。

1、衡量图象质量的技术参数：

a阶调层次再现：

表达了一副图象的反差范围

b色彩再现：

视觉可分辨层次

c图象分辨力；包括分辨力和清晰度，取决网目线数

d宏观视觉不均匀性：

杠子，颗粒性

e图象的表面特性：

光泽度、纹理和平整度

3、文字质量特征参数：

文字的识读性：

字型的稳定性、线的粗细、黑度

三质量控制中存在的问题

1.打样与印刷质量不一致：

①打样机通常是平压平，而印刷机多采用圆压圆；

②印刷速度有很大差别；

③叠印不同，尤其是在时间间隔上；

④由于转速不同，所用的油墨的粘度也不同，使印品的网点增大量不同，而产生阶调再现性的差别；

⑤因印刷版面设计与印刷要求不符，上墨方式而引起版面某种色调过多或不足；

⑥多采用不同版材，由于耐印力的关系，晒版时曝光量有所不同，印刷效果自然不同；

⑦打样一般采用铜版纸，印刷用纸档次一般小于或等于打样用纸。

第二章印刷质量测控条的分类和作用

第一节测控条的概念和分类

一、基础知识

印刷测控条的定义：

（1）控制段（controlpatch）：

供印刷检验用的，由一个或多个图形单元组成的平面图标。

（2）连续调控制块（continuoustonepatch）：

平面的控制块，是一个无级的密度连续结构。

（3）空白控制块（blankpatch）：

具有工艺上限定的最低光学密度（最高亮度）的控制块。

（4）实地控制块（solidpatch）：

具有最高光学密度（最低亮度）的控制块。

（5）网目调控制块（halftonepatch）：

具有不同网点结构的控制块。

（6）圆网点控制块（dotscreenpatch）：

由一组圆形网点组成的网目调控制块。

（7）灰平衡控制块（greybalancepatch）：

用于检验打样和印刷灰平衡的控制块。

（8）线条控制块（linepatch）：

由线条组成控制块。

（9）微线条控制块（microlinepatch）：

由细微线条组成的控制块。

（10）检标（controlmark）：

为确定位置和检查用的标或测标。

（11）测控条（controlstrip）：

一维排列的控制块。

是用已知特定面积的几何图形作参考物来测控产品质量的，是供目测、测量、计算、专家鉴定使用的检验产品质量的工具。

二、测控条的使用目的

控制晒版质量；

确保印刷品质量均匀一致，控制误差值在允许范围内；

缩小打样与正式印刷的差别。

三、测控条的分类（分两大类：

信号条和测试条）

测控条：

把信号条和测试条的视觉评价和测试组合在一起的多功能控制工具称为测控条。

1、信号条特点：

（1）只需一般放大镜或人眼就能察觉质量问题，无需专门的仪器设备。

（2）使用方便，容易掌握，结构简单，成本低。

（3）只能定性的提供质量情况，无法提供精确的质量指标数据。

2、测试条由若干区、段测试单元（块）和少量的信号块组成，它不仅具有信号条的功能，还能通过专门的仪器设备在规定的测试单元上进行测量，再由专用公式计算出印刷质量的一些指标数值，供评判、调节和存储之用。

四、测控条的原理

1.网点面积的扩大与网点边缘长度总和成正比。

网点面积增大与网点边缘的总长度成正比，即网目线数增加，网点边缘总长度随之增加。

方形、圆形、椭圆形网点虽略有区别，但规律相同。

2.用几何图形位置相等、阴阳相反等原理控制网点大小和形状。

3.边缘增大条件下，角度处比弧度出变化更敏感。

4.利用50%面积的等宽折线控制不同方位的变化。

5.用等宽线的同心圆控制任意方位的变形。

第二节几种常用的测控条

一、GATF星标

1、GATF星标结构在直径10mm的圆内，对称布置了36条黑色楔形线和36条白色楔形线。

星标的中心是直径为1mm的小白圆点。

2GATF星标的原理：

当印刷中的发生网点增大或重影时，楔形线就会产生各向等量的或定向等量的扩张宽度Δs。

楔形线如同粗细线数不同的网点，楔尖是最细的网点，楔尾是最粗的网点，在等量的扩张宽度Δs作用下，白楔形线缩小，黑楔形线扩大，在楔尖集中的圆心部位，反映最灵敏。

L段变暗（网点增大）或变亮（网点缩小）明显。

3、GATF星标的应用

GATF星标可反映印刷网点增大或缩小、重影或变形的情况，利用GATF星标控制着墨量，可以确保印品墨色达到质量要求。

二、GATF数码信号条

1、结构：

GATF数码信号条由网点增大、变形范围和星标三部分组成。

原理：

利用细网点对网点增大要比粗网点敏感来判断网点增大值。

特点：

通过数码来检验印刷时产生的网点增大、缩小与变形。

如图a所示:

（1）GATF数码信号条底衬部分由65线/英寸的粗网点构成。

（2）阿拉伯数字由200线/英寸的网点构成。

左侧标着从0到9的数码，每个数码为一个梯级。

1～7数码每梯级网点增大为3%～5%，7～9数码每梯级网点增大为5%以上。

从0～9数码颜色逐渐变淡。

2、GATF数码信号条的右侧字母SLUR段

“SLUR”是重影的意思，由水平横线组成，底衬由垂直竖线组成。

横线与竖线粗细相同，密度相等。

正常印刷时，横线和竖线密度相同，字母SLUR看不见。

当印刷品上的网点发生变形时，横线和竖线上的密度就会不同，SLUR就会比底色深或浅。

例如：

某工厂根据印刷工艺条件规定“3”为标准数码，实际印刷过程中，印刷正常时，“3”表示看不清楚。

“4”号变深看得很清楚，表示网点增大。

数码“2”比数码“1”浅，表示网点缩小。

根据数码变深或变浅的梯级，可以粗略地估计网点扩大值。

当印刷品上的网点发生变形时，信号条上横线与竖线的密度就会不同，“SLUR”比底色深，表明网点纵向变形，比底色浅则说明网点横向变形。

三、FOGRA—PMS测控条

德国FOGRA—PMS色彩测控条不仅能检查暗调和中间调的网点扩大，还能检查网点变形与油墨叠印的情况。

由实地、网点块、叠印块及控制印版和胶片曝光用的微线条块组成。

包括以下几个区段：

实地区、叠印区、印版曝光控制区、重影与变形、网目调区、灰平衡区

四、布鲁纳尔测控条

（一）布鲁纳尔第一代测控条

以三段式为主，三段式测控条包括：

实地段、50％粗网点段、50％细网点段

1、实地色块段的作用

（1）测量打样，印刷的实地密度和油墨的上墨程度。

（2）测量计算三原色油墨的三大特性，即色偏、灰度和色效率。

2、50%粗网段

50%粗网段是由网点面积为50%的10线/cm的网点组成，其主要作用：

（1）视觉直接观察网点增大和减小的变化。

（2）计算50%网点的增大值。

3、细网点微测段

　　细网点微测段也叫超微测量元素，是布鲁纳尔系统的核心部分。

细网段由60线/cm的等宽线组成，其总网点面积为50%，细网段用等宽大十字线将细网面积一分为四。

每1/4面积网点的形成完全相同。

但方向各异，其主要功能如下：

（1）每1/4格的外角均由6线/mm的等宽折线组成，作为检查印刷时网点有无滑动变形和重影。

如果样张的四角线条变形则说明印刷的网点出现了滑动。

横向滑动，竖线变粗；纵向滑动、横向变粗。

（2）靠近十字线横线第一排有13个网点，靠里边的一排网点是由大到小的小黑点，旁边与之对应的是12个由大到小的小黑点，旁边与之对应的是12个由大到小的空心白点，其分别为0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、8%、10%、12%、15%、20%阳点与阴点对应排列。

（3）每1/4图块中有4个50%的标准方网点，用于控制晒版、打样、印刷时版面的深浅变化。

50%的标准方网点如果搭角大，则网点增大，反之如四角脱开，则网点缩小。

（二）布鲁纳尔第二代测控条

布鲁纳尔第二代测试条的幅面为6×190mm，在第一代三段式测控条的基础上增加了75％的粗、细网段组成五段式结构，即实地、50％粗网点、50％细网点、75％粗网段、75％细网段，并和晒版控制段，中性灰平衡段和叠印段等相结合，形成多功能测试段。

（三）布鲁纳尔第三代测控条

瑞士布鲁纳尔第三代彩色信号条，增加了晒版质量控制条，并增加了油墨控制段以及超精细测量段，既可以控制晒版质量也可以控制印刷质量。

它是由色标，间、复色叠印段，25％～75％网点段，布鲁纳尔三段式实地，50％特殊测微段，中性灰平衡段，晒版的0.5～5％检测段，印版分辨力段和四色三段式测控条组合构成。

1、微线标：

超微测量元素是布鲁纳尔系统的核心。

由覆盖率为0.5％到99.5％的圆网点、50％的方网点、50％的水平细线和垂直细线和细小的正、负十字线组成。

2、作用：

评价印版的分辨率；判断印版曝光的正确性

五、晒版测控条

晒版测控条是用来给PS版和胶片提供适当的曝光条件做参考使用的，并可用于检测显影液的灵敏度以达到维护的目的。

1、日本Fuji晒版测控条：

日本Fuji晒版测控条共有15阶，每一阶的密度间隔是0.15，其密度范围达到2.15。

2、UGRA—FOGRA晒版测控条：

适用于数字化印前生产环境，用于检验印前作业全部完成后输出到分色片上的结果是否正确。

该测控条主要有七个控制块：

信息块；分辨率块；文本块；几何诊断块；网目调梯尺块；棋盘块；彩色控制块。

UGRA—FOGRA晒版测控条功能分五个功能段，各有其不同的功能。

第一段：

用来控制印版的显影，也可以检查印版的曝光；

第二段：

微米线圈用来控制曝光时间；

第三段：

网点段、分10%网点到100%实地10块。

用来检查曝光显影，

也用来做为印刷特性曲线测量的基准；

第四段：

沿不同角度的精细网线，可用于目测检查印刷机有无网点变形和重影；

第五段：

精细网点段分阳图0.5%到5%和阴图95%到99.5%，用来检查印刷过程有无网点缩小和丢失。

六、套准控制条

有三种套准检测标分别为：

交通灯、圆形套准检测标、视觉套准检测标

1、交通灯：

检测标的图案是用一个背景色环绕着三个圆形色块，通过它显示印张任一方向的套准误差。

2、圆形套准检测标：

可显示任一套准误差的大小和方向。

3、视觉套准检测标：

用于判断水平和垂直套准误差。

第三节测控条的应用

一、利用测控条检验网目调印刷质量

1标准实地着墨量

2印刷阶调值

3阶调值增大

4阶调值传递

5可复制的最低或最高阶调值

6叠印率

7变形和重影

8印刷性能检测

9灰平衡的检测

1、标准实地着墨量

在不同着墨量的印品上，利用目测或通过对网目调和实地进行密度测量，可以获得标准着墨量。

在不同着墨量的印品上进行密度测定，通过如下方法计算出数值：

（1）通过由反射密度计直接得出的不同实地密度和印刷相对反差值进行对比。

（2）通过密度值计算出的与实地密度有关的印刷相对反差值的曲线图。

（3）通过网目调密度DR与实地密度DV的曲线图。

2、印刷阶调值

是依据印刷网目阶调值的有效面积率来进行评价。

首先将密度值换算成亮度系数值：

β＝10－D

按照玛瑞－戴维斯公式得出有效面积覆盖率：

FD＝（1－βR）/（1－βV）

或可直接应用密度值进行计算：

FD＝（1－10－DR）/（1－10－DV）

3、阶调值增大

印刷品的网目调阶调值与晒版原版的网目调阶调值之差，构成了网目调值增大。

因此阶调值增大的数值ΔF是两个面积覆盖率之差：

ΔF＝FD－FRP

4、阶调值传递：

就是求出印刷网目调值与印版或晒版原版的网目调值之间的关系。

5、可复制的最低或最高阶调值：

在高光范围的印品上，通过目测检验或通过密度测量来确定高光调的阶调值。

6、叠印率：

通过对连续印刷中单个和成对叠印的测控条实地块进行密度测量，可检验受墨性。

7、变形和重影

印刷时只有在未出现变形和重影，在网目调的印迹上进行密度测量，才能获得理想的数值。

因此，首先应检验线条段在目测或在密度测量时是否在不同方向都准确一致。

一般应检验圆形线检标印刷是否均匀。

8、印刷性能检测

为了检测油墨、承印物、印版和印刷机组合在一起的印刷适性，测定标准着墨范围和印刷阶调值传递。

测控条上还应有灰平衡控制块、晒版控制块和带有阶调值上下限的网目调块。

一、密度测量技术及其应用

第一节几何条件、表面特性与密度测量值的关系

一、反射率及透射率：

1、反射率：

=r/0

印刷中常用介质：

纸张

反射密度：

D=lg（1/）

反射形式：

a定向反射（镜面反射）；b漫反射：

各处光通量相等；c介于两者之间：

2、印刷中常见反射形式：

4、透射率：

二、透射测定：

底片、四色分色片等

1、几何条件：

a.入射光束必须从半空间均匀地透过物体；

b.传感器只接受垂直于被测物体且在传感器所在范围之内的光。

2、必要性：

（1）已知物体M1的透射率=1，a.用平行光；b.用漫射光；两者的入射光通量相同。

S1接收光通量>S2接收光通量

S1的密度值

必须考虑光源的性质

（2）已知：

Mt是透明的，Ms可使光形成均匀漫射。

两种情况下，0=

但测量结果：

S1接收光通量>S2接收光通量

S1密度值

必须考虑透射物体的表面性质

3、满足几何条件的措施：

乌布利希球

4、卡里尔（Callier）效应：

由于被测对象的漫射性能不同或测量条件不同所引起的透射密度示值有差异的现象。

卡里尔系数=D平行光/D漫射光

三、反射测定：

常见各类纸张印刷品等

1、观察一个用集中光源照明普通印品表面图像：

A点：

=全反射光+漫反射光，全反射光成分最大；

B点：

=漫反射光，所含噪音光源最少；

标准光源放置：

00/450角或450/00角；

反射测定的结果与几何条件和被测面的光泽性质密切相关。

3、反射密度测量原理

a.亮度系数：

b.基准区域表面的特性应接近理想无光白色表面

c.标准白板：

硫酸钡人为地把β=1

反射密度D=lg（1/）

在相同的的光学条件下：

d.密度值与明暗变化呈线形关系

原理：

密度的测量，并不是直接测量密度，而是将被测点亮度和标准白板亮度进行比较，再经过计算后得出密度值。

第二节：

印刷中彩色密度测量的种类

滤光片作用：

将可见光分段。

通频带：

滤光片通过光线的波长范围

彩色密度测量与滤光片的颜色和滤光片通频带的宽度有关系。

1、光谱色密度

a.色密度：

在俯视条件下，用补色滤色片测的密度值。

b.定义：

将λ等于某一波长λ0，所测得的值，称为光谱色密度。

c.特点：

测量某一波长的反射。

d.用途：

用于科学研究。

2、光谱窄带色密度

a.波长范围：

20-40nm

b.特点：

当被测介质厚度变化时，密度增量比较明显。

c.用途:

（1）用于测量墨层厚度；

（2）计算网点扩大率、叠印率；

d.应用：

海德堡自动输墨系统应用此原理控制墨量大小。

3、宽带滤光色密度

a.波长范围：

380-780nm

b.特点：

（1）密度值变化小；

（2）容易估计颜色的色相。

c.用途：

（1）评价油墨的色相、灰度、透明度；

（2）应用于对油墨、纸张的颜色特征进行估计；

（3）应用校色设备之中。

校色原因：

滤光片、光源等，分色时产生基本色不足，互补色过多的问题。

4、视觉密度

a.定义：

对非彩色图象进行测定时得到的密度值。

b.测量采用：

视觉滤光片

c.其共同作用的效果是模仿了人的视觉与人眼的灵敏度一致性，非彩色密度测量模拟人的眼睛看到的非彩色的深浅，所测值与人眼吻合。

d.关键：

V（λ），决定仪器的好坏。

密度计设计时的决定因素——视觉滤色片必须满足卢瑟条件：

第三节密度计

一、密度计分类：

密度计分为透射和反射两种。

1、透射式光学密度计：

透射密度计主要用于测量透明片的光学密度，又分为测黑白片的和测彩色片的。

2、反射式光学密度计：

（1）反射密度计的测量原理：

稳定的照射光源通过透镜聚焦而照射到印刷品表面，其中一部分光线被吸收，吸收情况取决于墨层厚度和色料密度。

未被吸收的光线由印刷纸张表面反射，收集与照射光线成45°角的反射光线，并传送到接收器。

接收器将接收到的光量转变为电量，电子系统将此测量电流与基准值（绝对白色的反射量）进行比较。

根据该比较值计算所测墨层的吸收特性，测量结果密度单位显示于屏幕上。

（2）反射率与密度的关系

（3）反射密度计的应用：

反射密度计主要用于测量反射原稿密度和打样、印刷品样张的各种颜色的实地密度及网点面积、网点增大、叠印率、印刷反差、色偏并测量计算油墨的特性。

二、密度计组成：

密度计一般由光源、透镜组、偏振滤光片、彩色滤光片、传感器、电子线路和显示器等部分组成。

反射率：

密度：

D=lg（1/）

测出网点密度Dt、实地密度Ds

（1）测量几何条件：

0°/45°或45°/0°

（2）、照明光源：

相对光谱分布应当符合标准的要求A光源，即2856±100K

第四节、密度测量在质量检测中的应用及误差分析

一、密度测量在质量检测中的应用

（一）胶片的透射密度测量

透射密度：

D=lg（1/t）

其中t表示透射率

透射密度计测量的参数是：

透射密度和网点百分比

（二）印刷实地密度

　实地密度是指印品上网点面积覆盖率为100%，即印品上被墨层完全覆盖的部分，用反射密度计测量其密度，根据反射密度的定义：

　　如果R表示墨层对光线的反射率，那么墨层愈厚，吸收的光能量愈多，反射率R愈大，密度Dv愈小，随着墨层的增厚、密度值也增加。

实地密度随着墨层的增加，并不是无限增大的，当墨层厚度增加到一定值时，再继续增加墨层厚度，实地密度已达到最大值，不再增大

（三）网点面积百分比/网点增大的测量

网点面积率a=网点占有面积Fa/总面积Fo

1.透射网点密度

假定透射片透明部分完全透明，而网点部分完全不透明；

则有透射率τ＝1-a；

2、反射网点密度

假设油墨印刷网点的吸收密度无穷大，而承印物空白部分则完全反射。

则其反射率为1-a

（四）油墨叠印率的测量

叠印率T的计算公式是：

式中：

Dop为第1、2色叠印密度减去纸张密度；

D1为第1色密度减去纸张密度；

D2为第2色密度减去纸张密度。

（五）相对反差值（K值）

相对反差值：

实地密度值和画面中间调至暗调之间的某一点网点面积的积分密度与实地密度值的比值。

其中，DR网点积分密度，DV实地密度。

一般，选75%网点面积。

相对反差值主要控制图像中间调到暗调。

K值大，则表示该层次网点扩大较小，阶调再现好；

K值小，则表示该层次网点扩大较大，阶调再现差。

第四章第三节：

色度测量仪器的原理及类型

一、两种测量方法比较（密度测量和色度测量的种类及仪器）：

（一）密度测量：

①优点：

a.测量墨层厚度，网点扩大等参数比较方便。

b.密度计便宜。

②缺点：

a、不够精确，仪器间一致性较差；

b、不能提供与视觉相关的心理物理量；

c、密度测量不能以某种形式和CIE表色系统相关联，而CIE系统是公认的表色语言。

密度和色度之间的转换比较困难。

（二）色度测量的种类及仪器：

1、三滤色片法：

用红绿蓝三滤色片模拟人眼的观察测得三个β值，用加权法求X.Y.Z值。

测量仪器：

光电色度计。

优点：

a.结构简单，价格便宜b.能测出基本的三刺激值X.Y.Z值

不足：

a.由于视觉灵敏度跟滤光片-传感器的估算关系不易调节，绝对精度不够；

b.光电色度计中一般只有A光源或C光源，不能用于测透射原稿。

2.分光测量法：

分光光度计

Spectrophotometer（分光光度仪）：

测量光波经过物体反射或透射特性的测量仪器，并将测量结果表示为光谱数据。

①测量原理：

将整个视觉可见光谱380-780nm范围内，每隔10nm或20nm取离散点测量，将所得曲线进行积分。

②分光光度计光路简图

③满足条件：

a.光源：

包含可见光谱的全部波长

b.光的色散：

三棱镜、光栅

c.测量几何条件：

积分球、光泽吸收阱

d.传感器：

e.仪器标定：

100%线定标和0%线定标

f.精度：

短时间可重复性、长时间可重复性及稳定性、绝对精度等指标衡量

特点：

a.把色彩作为不受观察者支配的物理量进行测量。

b.可提供>16点的数据，精确度高。

c.测量结果可以判断同色异谱现象。

d.测量光源类型多，采用D65光源可以测量带荧光的图像。

（三）区别

a.密度计用三滤色片测量，且值取对数换算，色度计所得值不需对数转换；

b.色度计所用滤色片要模拟人的视觉函数；密度计所用滤色片一般不需要模拟人的视觉函数，即：

两者滤色片本身特性不同。

二、色度测量标准化的三要素：

照明、观测的几何条件、标准白

1、照明光源种类：

原则：

针对不同的对象，选用不同的光源

A光源：

绝2856K，模拟白炽灯光，传统密度测量

B光源：

相4874K，中午时分阳光

C光源：

相5774K，阴天中午阳光，无荧光成分

D65光源：

相6500K，多云中午阳光，可测含荧光成分反射稿

D50光源：

相5000K，光谱范围较窄，测量彩色透射稿

2、观测的几何条件：

a.光源性质：

平行光、漫射光

b.被测印品表面特性：

①铜版纸②胶版纸

3.标准白：

评价目的不同选择基准点不同：

标准白板、承印表面

第四节专色的匹配

一、用样本系统匹配：

绝对样本系统：

孟塞尔样本系统

相对样本系统：

配墨指南、印刷色谱

1、孟塞尔样本系统：

（1）拥有其系统的人非常少;

（2）其中一些色彩不能用于一般的油墨印刷，并且一些能够用油墨再现的色彩在其体系中反而没有；

（3）没标配方;

（4）人为画出来，从色调的连续性来说有间隔，不足以精确的匹配已知色

2、配墨指南：

是由一系列实地色彩组成。

a.是由一系列实地色彩组成。

b.由不同的油墨混合而成，一般有两个与白或黑合成；

c.用标准的墨层厚度印刷，用涂料纸或非涂料纸印刷；

d.偏差要符合要求；

3、网目调（半色调）色谱：

a.3或4种彩墨印刷而成；

b.0%~100%渐变；

c.专色叠印色谱。

d.标准Scott色谱是11*11的网格形式；

e.理想色谱：

色序（色相相近的色块互相连接）、黑版、规格小，携带方便，层次间距

二、计算机配色

1、配色的重点：

研究三刺激值与网点面积百分比之间的关系。

2、工作流程：

建立基色库→输入检验样本→三维查找表（四面体差值）→输出油墨配比→精度验证

二、同色异谱现象

如果在日光下观察两样色样，这两个颜色之间的关系在蓝色区增强（高光部分），曲线靠近