印版密度计的用途及测量原理

（一）密度

1.密度的定义

密度值实质上是反射光或透射光的光量大小，是视觉感受对非彩色的白、灰、黑所组成的画面明暗程度的度量，也称为光学密度。

2.密度的分类

密度分为透射密度和反射密度。透射密度描述的是光线透过透明或半透明物体的能力，反射密度描述的是吸收性材料对光线反射吸收的能力。目前测量的密度有胶片的透射密度、印刷品上的油墨密度等。

（二）孟塞尔明度值与视觉密度的关系

孟塞尔明度是按视觉感知上等间隔将明度分为0～10共11个等级，这种明度值的分级是基于大量的实验基础，是世界各国公认的视觉心理明度等间隔分级的标准。因此，在彩色图像复制领域中，近年来也日益采用孟塞尔明度值这一概念作为图像阶调复制的度量标尺。

另外，已经建立了孟塞尔明度值与物体的亮度因子之间的转换关系，只需测出物体的亮度因数，就可以从图8.1中查出与之对应的孟塞尔明度值。

图8.1　物体亮度因数与孟塞尔明度值的关系

对于任意物体表面来说，如果测出其亮度因数，则可以计算出对应的反射率。根据密度是由物体的反射率计算而来，就可以计算出该物体表面的密度，从而就通过亮度因数将物体表面密度与孟塞尔明度值之间建立了对应关系，如图8.2所示。

图8.2　物体表面密度值与孟塞尔明度值之间的关系

（三）印刷密度和墨层厚度之间的关系

1.彩色密度

在彩色印刷中，印刷油墨呈色实际上就是油墨印在反射率较高的白纸上，从照射在其上的光线中选择性地吸收一部分波长的光，而反射剩余的光，此时密度反映了油墨对光波的吸收特性。习惯上所指的“彩色密度”是指测量时通过红、绿、蓝三种滤色片分别来测量黄、品、青油墨的密度。作为“密度”，它只是物理吸收特性的度量，只表示“黑”或“灰”的程度。

从这个意义上说，“彩色密度”测量也只是“黑度”的测量，是同一种油墨饱和度的相对值的反映，并不准确地反映油墨的色相。因此印刷过程中的油墨密度目前更多地应用于生产过程中油墨量的控制，而不用于色彩的交流。

2.油墨密度与墨层厚度的关系

油墨密度与墨层厚度的关系呈现一定的规律，在一定的厚度范围以内，随着墨层厚度的增加，油墨密度呈线性增加关系，但是油墨厚度达到一定值后，即使再增加，其密度也不会再增加，如图8.3所示。另外，对于不同颜色的油墨，墨层厚度相同时，其密度值并不相等；反过来说，密度值相同时，不同颜色的油墨，其墨层厚度并不一样，如图8.4所示。

图8.3　油墨密度与墨层厚度的关系

图8.4　不同颜色油墨密度与墨层厚度的关系

正确掌握油墨密度与墨层厚度之间的关系，可以很好地指导与解决色彩印刷复制过程中的很多复杂问题。

（四）密度测量的方法和原理

1.密度测量的原理

密度测量仪器是密度计，它是印前、印刷生产过程中最为重要的质量控制工具之一，色彩复制的准确性、一致性以及多数工作流程的质量控制，都有赖于密度计测量。实践证明，有效地使用密度计是实施印刷复制工程的标准化、规范化、数据化质量管理的有力工具。

密度测量实际上并不直接测量密度值，只是测量反射（或透射）光量和入射光量的大小。其中假设了反射光（或透射光）和密度计提供的光之间的差别是光的吸收量，即印刷表面油墨层（或透明胶片）的吸收（或透射）光量大小。

如前所述，密度测量考虑的是整个反射（透射）光谱的总体光量特性，实质上是评价印刷表面各色（或透明胶片）的亮度因数，与色调无关。在彩色印刷中，印刷油墨呈色实际上就是油墨印在反射率较高的白纸上，从照射其上的光线中选择性地吸收了一部分波长的光，而反射剩余的光，此时密度反映了油墨对光波的吸收特性，其原理如图8.5 所示。

(www.xing528.com)

图8.5　密度计测量原理

2.密度测量的种类

密度测量法中使用的密度计有透射和反射两种。透射密度计测量透过胶片的光量或透射率，反射密度计测量从测试表面反射的光量或反射率，又分为纸张类的密度计和印版密度计。彩色反射密度计，即纸张类密度计，已经成为印刷车间不可或缺的工具，它直观地反映了C、M、Y、K四色印刷的密度、网点百分比、油墨叠印率等，被广泛用于颜色和墨层厚度控制当中。印版密度计则是检测印版制版质量的工具，主要测量印版上网点百分比还原的状况。

3.密度计的使用

正确掌握密度计的使用方法是颜色测量的首要步骤。

（1）设备校正。

使用仪器前都应进行校正。校正的方法：“主目录→校正”，进入校正界面（如图8.6所示），放平校正板。把密度计放置在校正板上，测量孔对准圆形白板，如图8.7所示。按下测量头，直到屏幕左下角显示“完成”，表示校正完成。此处需要注意的是，每一台仪器的校正板都是与之唯一匹配的，如果选用了非本仪器的校正板，则会导致校正失败或仪器零点设置错误，从而无法进行密度测量或造成测量数据出现误差的状况。保管校正白板：放置于仪器包装套的底部，隔离光线照射，环境要干燥无尘。

图8.6　密度计校正界面

图8.7　仪器校正板

（2）密度测量状态的选择。

密度计所测得的密度值是被测材料和光谱乘积两者的光谱特性函数。一方面，同一密度计选用不同的滤色片测量同一色样张会有大小不同的密度值。另一方面，即使同一密度计同一颜色通道，由于光谱乘积的不同，密度计还设有A 状态、T 状态、E 状态、I 状态等几种响应状态可供选择，选用不同的响应状态，所测得的密度值也会有所不同。

理论上，不管在哪个颜色通道、哪种响应状态，密度值和墨层厚度都存在一一对应关系。密度值越高，墨层厚度的细微变化反映得越明显，越有利于及时发觉并纠正这种变化。

因此，应将密度计调到可以给出所测专色最高读数的颜色通道进行测量。T状态和E状态属于宽带滤色片，而I状态属于窄带滤色片，它们之间的主要区别是滤色片的透射光的光谱分布范围不同，出于控制墨层厚度的目的，采用窄带的状态更为有利。

目前国际标准和北美标准中密度的测量状态选择“T”状态，而欧洲标准选用“E”状态。“I”状态在测量镜面反射材料的密度时其测量值与油墨量的对应关系更为密切。

（3）密度测量的应用。

① 密度测量。

用跳位键↑或↓选择主目录中的“密度”，按进入键←进入密度测量界面。

放平样品，把仪器的测量孔对准样品，按下机身即可测量出样品色墨的密度值。“＞”指示该样品色墨的主色调的密度。

② 网点面积率的测量。

取印有印刷测控条的试样（自然样张），测控条应符合GB/T 18720的规定。

使用密度仪，选择“主目录网点”，进入其测量界面（如图8.8所示）。

根据仪器提示，在试样印刷测控条上分别测出纸张的密度、任一色实地密度值以及同一色标称覆盖率的网点密度值。

仪器会自动计算这些测量数据从而得出平网处的网点面积。

③ 网点扩大率的测量。

根据以上步骤测量某一处平网的网点面积率后，减去其理论网点百分比，就是此处平网的网点扩大率。

图8.8　网点面积率测量界面