计算机油墨配色系统的发展及配色原理

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1、计算机油墨配色系统的发展及配色原理油墨的色相是影响印刷品质量的关键指标之一，因此，油墨的调配就成了印前必不可少的工序。配色的基本原理是以色彩合成与颜色混合理论为基础，以色料调和方式得到同色异谱色的效果。随着电子计算机技术的发展，计算机可以存储大量的数据，具有高速运算能力，借助色度学的理论能对大量的油墨基础数据及颜色数值进行处理，通过人机对话进行配色，速度快、精度高，将其引入印刷领域，可使色彩管理和质量检测更现代化。　　一、计算机配色的发展及特点　　1.计算机配色的发展情况　　在工业发达国家，与着色有关的行业，如纺织印染，染料

2、、颜料、涂料制造业，塑料着色加工及油墨等行业普遍采用计算机配色系统作为产品开发、生产、质量控制及销售的有力工具，普及率很高。如，国外的光学仪器公司近几年研制开发了格灵达麦克贝斯油墨配方软件InkFormulation4.0，该软件可为胶印、柔版印刷、网版印刷、轮转凹印行业配制精确配方，具有自动生成配方、多通道计算速度快的特点，能够快速配制低成本配方，软件窗口界面友好，保证配方精确及一次配制的成功率。　　近10年来，我国陆续引进了各种型号的配色系统，但取得显著效益的不多。国外研制的软件是以欧美加工业的特点为基础，色料品质相对稳

3、定；而国内加工业虽然有自己的特点，但色料品质的稳定性相对差一些，加上目前色料的品种不断更新，新型基材大量涌现，而国内外现有的配色系统对此缺乏灵活的调整能力，因此配色系统的实际应用遇到了困难。　　沈阳化工研究院从1984年开始研究配色系统，其中，思维式配色中文软件，是国内最早的中文配色软件。采用该软件系统，与国产机配套总价格为整套系统的1/3，若与进口机配套，总价格为进口的1/2。该系统现已在70多个厂家使用，覆盖了染料、印染、毛纺、针织、油漆、油墨、橡胶、壁纸等许多与着色有关的行业。此外，西安理工大学研制开发了采用彩色密度计

4、与计算机联机的密度电脑配色系统，具有推广应用的方便性与广泛性。从目前的发展态势来看，计算机配色已经成为未来油墨配色中的一个重要组成部分。　　2.计算机配色的特点　　(1)可以减少配色时间，降低成本，提高配色效率。　　(2)能在较短的时间内计算出修正配方。　　(3)将以往所有配过的油墨颜色存入数据库，需要时可立即调出使用。　　(4)操作简便。　　(5)修色配方及色差的计算均由计算机数字显示或打印输出，最后的配色结果也以数字形式存入记忆体中。　　(6)可以连接其他功能系统。例如：可以连接称量系统，将称量误差降到最小；再现性提高，

5、若工艺流程为连续式，可在印品上设置印品质量监视系统，当有任何异常情况发生时，就会立即停机，减少不必要的浪费。　　二、计算机配色原理及系统　　1.Kubelka-Munk理论及其局限性　　K-M理论早在1931年就已提出，但是直到1958年才开始成功地用于纺织印染行业，印刷行业应用该理论则始于20世纪70年代。美国、日本等国家开发的计算机配色系统，基本上仍采用这个理论。　　通过对K-M理论的一系列推导，给出了适于配色计算的函数最简形式及其导数形式：　　K/S=(1-r)2/2r　　r=K/S+1-[(K/S+1)2-1]1/2

6、　　式中r代表波长下的反射率；K为吸收系数，代表在无限厚的平面介质中，扩散照明光入射后，微元厚度介质层对光的吸收率；S为散射系数，代表微元厚度对光的散射率。　　到目前为止，计算机配色(CCM)的基本原理仍然沿用K-M理论。例如光谱视觉匹配方法、计算机反射光谱法配色、电脑配色逼近算法等都是以K-M理论为基础的。但K-M理论在实际应用中，其理论计算与具体实践之间常出现差异，究其原因可归纳为两个因素。　　①K-M理论本身是在一定的假设条件下推导的。　　第一，设色层厚度为x，光照落在任一微元层dx时，不考虑界面引起的反射，其结果必定

7、导致应用该理论的色层是浸没在相同折射指数的介质中，这种为了使问题简化而忽略界面上不同折射指数的算法，可能造成误差。　　第二，dx是色层厚度x内的任一微元层，这样求出的吸收系数和散射系数，使用时被认为整个色层是相同均匀的，但这种假定难以应用于消光或半消光的油化材料。　　第三，色层内的着色剂颗粒是混乱排列的，使色层内的光照成为一种漫扩散形式，颗粒完全浸没在扩散效应中，产生上下两个通道。但实际应用中，当颗粒存在于薄片形式的油化薄膜中，大多数呈水平方向排列时，将引起两个通道光通量假定的破坏。　　第四，在薄色层上，光线来不及散射就已经

8、进入色层内部，在暗色调处，相当多的光线在散射前已被吸收，所以这些进入色层的光束不呈扩散状态，致使实验结果出现较大差异　　②印刷行业在描述油墨叠加效果时必须考虑光与颜料颗粒的相互作用及油墨的物理性质。在实际应用中，应该说K-M理论中包含两个双常数，分别为吸收系数K和散射系数S,油墨对光的散射