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測量物質密度的密度計之應用及原理

2010-07-19

密度計是印刷廠常用的原稿測量儀器。是測量黑白原稿的灰度值和測量連續調或網點值的光電測量儀器。密度計分為透射式密度計和反射式密度計兩種。透射式密度計適于測量透明原稿，反射式密度計適于測量實地原稿。密度計的測量范圍是0—2.5，數字越大，黑度越高。123儀器商城實踐證明：有效地使用密度計是實施印刷復制工程的標準化，規范化、數據化質量管理的有力工具。其主要優點有：

（1）色彩受人們視覺主觀的影響很大。每個人對顏色的感覺都不同，密度計測量可提供一個客觀的分析　，克服因人而異的弊病，從而統一了人們對墨色深淺判斷的標準。

（2）光源和環境對視覺測色影響極大。在室內與室外看色不一樣，在印刷車間與辦公室看色不一樣，而用密度計測量，則不受環境影響。

（3）保證打樣及印刷質量。密度計測量在打樣、印刷中非常重要，在生產過程中，顏色密度深淺受多種因素影響而有了密度標準，通過測量，可以有效控制密度的深淺變化，從而保證墨色深淺的一致性和穩定性。

（4）打樣、印刷制定質量標準。采用密度計進行數據化管理，可以提供不同地區、不同廠家的印刷作業人員監控生產過程，達到墨色深淺一致的效果。

（5）顏色檔案。實現數據化已成為印刷質量管理的前提，制定的標準顏色數據可以記錄檔案加以保存，供下一批印刷時調出使用，這就避免了保存的樣張在過一段時間后，由于樣張顏色退色而造成每批印刷顏色不一致。

一 密度計的種類和測量原理

1、密度計的種類 密度計分為透射和反射兩種。透射密度計（圖9-4）主要用于測量透射原稿的密度，照排輸出膠片的密度和網點百分比，并用于照排機的線性化作業。反射密度計（圖9-5）主要用于測量反射原稿密度和打樣、印刷品樣張的各種顏色的實地密度及網點面積、網點增大、疊印、印刷反差、色偏并測量計算油墨的三大特性。

密度計型號后面的阿拉伯數字是該密度計的產品序號。國產密度計的型號有兩種，一種為CMF、代表彩色反射密度計，另一種為CMT，代表透射密度計。

密度計的測量原理和印刷操作者目測鑒定原理極為接近。光電密度計的工作原理是通過光源、濾光器形成光路，接收器將透射或反射過來的光線按強度不同轉換成相應強度的光電流。在模數轉換之后，再通過數碼顯示器顯示出來。從而得到透明膠片或反射印品的密度值。

2、反射密度計的測量原理。穩定的照射光源通過透鏡聚焦而照射到印刷品表面，其中一部分光線被吸收，吸收情況取決于墨層厚度和色料密度（圖9-4）。未被吸收的光線由印刷紙張表面反射，透射收集與照射光線成45°角的反射光線。并傳送到接收器，接收器將接收到的光量轉變為電量，電子系統將此測量電流與基準值（絕對白色的反射量）進行比較。根據該比較值計算所測量墨層的吸收特性，測量結果密度單位顯示于屏幕上。
反射率與密度的關系已在第一章詳細敘述過。但為了更直觀的了解反射率與密度的關系可參閱圖9-7。
二 、密度計的應用

密度計在使用前，首先要在隨機配備的標準白板上校正調零。標準白板是一個較為理想的完全白色的硫酸鎂反射表面，密度計調零意味著把密度計調整到標準的低密度值，然后進行全面校正。使密度計的高密度值與黑暗空間密度相等，從而確定密度計的量程范圍，例如0~3.00D或0~3.50D范圍等。

在實際生產中，密度計的用處很多，但主要的有以下幾個方面：

（1）測量油墨特性，測量油墨特性的意義，在于提供可靠的油墨特性數據，使制版人員在進行圖像色彩處理之前在設置色彩時加以補償。

（2）稿件掃描，用掃描儀掃描稿件時，原稿的密度可以通過密度計測量得到，一般印刷品的密度為0.06~2.2。反轉片的密度范圍可達0.02~4.0。另外，黑白場定標也可用密度計確定，通常情況下，高光密度為0~0.80，暗調密度范圍為1.50~3.90。

（3）照排機輸出，為了保證能夠得到合格質量的PS版，照排輸出的膠片網點必須要有足夠的密度值。單個網點的密度要達到3.0以上，實地密度要達到4.0以上，起始灰霧密度要小于0.07 。

（4）打樣及印刷，一般在打樣及印刷中，要很好的使用密度計。使用銅版紙打樣時，各顏色的密度范圍通常為：
Y：1.10~1.15 M:1.40~1.50
C:1.50~1.60 K:1.70~1.80
在印刷生產中，主要應用反射密度計來測定計算有關參數。

三、高倍放大鏡的應用

所謂高倍放大鏡是指放大倍率為25倍以上的放大鏡，在印刷質量的檢測中，用這種放大鏡不僅觀察印刷品的套合情況，而更重要的是觀察網點的變化，以便對印刷工藝做出相應的調整。主要表現在以下幾個方面：

（1）注意觀察網點是否有拉長，重影虛暈，有規律的擴大等。
（2）注意觀察網點是否出現空心、發虛、有規律的縮小等。
（3）觀察的區域主要指：高光區，如人物的面頰顴骨等部分，眼睛亮點的周圍。中間調，即五成網點搭角情況。暗調區，7~9成網點不并不糊。
（4）檢測印版曬制的深淺。

四、 影響印刷質量的參數

印刷中影響印品質量的主要參數有實地密度、網點增大值、相對反差、這些質量參數都和印張上的墨膜厚度有關，從另外一個角度看，與密度有關。因此，確定更佳墨層厚度對控制印刷質量有著重要意義。

1、 實地密度

實地密度是指印品上網點面積覆蓋率為100%，即印品上被墨層完全覆蓋的部分，用反射密度計測量其密度，根據反射密度的定義：

如果R表示墨層對光線的反射率，那么墨層愈厚，吸收的光能量愈多，反射率R愈大，密度Dv愈小，隨著墨層的增厚、密度值也增加。

實地密度隨著墨層的增加，并不是無限增大的，當墨層厚度增加到一定值時，再繼續增加墨層厚度，實地密度已達到大值，不再增大，如圖9-8所示

實地密度與墨層厚度的關系

我國印刷行業標準推薦的膠印產品暗調密度范圍見

表9-2平版印刷品暗調密度范圍 色別 精細印刷品 一般印刷品 

2、網點增大值

實地地密度只能反映油墨的厚度，不能反映出印刷中網點大小的變化，在打樣或印刷過程中，網點適當的增大是正常現象，但是一定要控制在允許的范圍內，否則將影響印品的階調再現性和色彩再現性。

3、 相對反差

相對反差也叫印刷對比度，是控制圖像階調的重要參數。測定出印刷品上或測控條上的實地密度Dv和網點密度Dr，代入下列公式即可計算出K值

K=1-

K值在0~1之間變化，K值愈大，說明網點密度與實地密度之比越小，網點增大值也越小。影響K值的因素很多，例如紙張、墨層厚度等，一般地，銅版紙的K值比膠版紙的K值大，在穩定的印刷壓力和良好的印刷作業條件下，K值大時，網點增大值小。