Цвет для жизни
Устройства для нормированной визуальной оценки
Некоторые термины и определения
Окончание. Начало в № 2`2004
Измерительные приборы
Для измерения цвета используются спектрофотометры, главной задачей которых является расчет цветовых координат и построение спектральной кривой отражения измеряемого объекта. Большинство представленных на мировом рынке моделей спектрофотометров для полиграфических нужд позволяют получать координаты цвета в международных системах XYZ, CIELab, CIE LCH, и оценок цветового различия CMC, CIE94, CIE2000 и т.д. Достоинством спектрофотометрических измерений является объективность оценки цвета, не зависящей от индивидуальных характеристик человеческого глаза.
Принципиальная схема построения спектрофотометра SpectroEye компании GretagMacbeth
Принципиальная схема построения прибора приведена на рисунке. Прошедший через фильтры свет попадает на фотоэлектронный умножитель, который усиливает сигнал и посылает его на аналогоцифровой преобразователь. Тот, в свою очередь, преобразует аналоговый сигнал в цифровой для последующей обработки центральным процессором прибора. После обработки информации данные индицируются на дисплее и могут быть распечатаны на принтере или выведены на экран персонального компьютера.
Большинство спектрофотометров имеют схожие схемы построения и используют для расчета одинаковые формулы, однако различаются электроннооптическими схемами, а также программным обеспечением для совместной работы с компьютером.
Во всех колориметрических приборах соблюдается определенная структура световых пучков, падающих на изображение и отражающихся от него, — так называемая геометрия измерения. Это связано с тем, что отраженный или прошедший через материал световой поток распространяется в пространстве определенным образом. Сила света, отраженная поверхностью, зависит от направления, в котором наблюдается эта поверхность. Поэтому все условия освещения и наблюдения нормируются.
Подавляющее большинство используемых в полиграфии спектрофотометров имеют геометрию измерения 45/0 или 0/45° (цифры обозначают углы источника и приемника излучения по отношению к нормали), соответствующую стандарту DIN 5033. Для контроля неплоских, сильнорассеивающих поверхностей, например ткани, а также металлизированных бумаг и красок, следует использовать приборы с диффузной геометрией измерения: дифф/8° или 8°/дифф. В таких приборах для освещения образца используют интегрирующую сферу, внутренняя поверхность которой покрыта окисью магния или сульфатом бария для идеального рассеивания света. В качестве источника освещения обычно используют ксеноновую пульсирующую лампу.
Все полиграфические спектрофотометры должны имитировать стандартизованные углы наблюдения 2° и 10° и различные условия измерения для оценки метамеризма, а кроме того, работать с разными физическими фильтрами. Например, компания GretagMacbeth снабжает свои приборы следующими основными фильтрами:
• Pol — поляризационный фильтр для сравнения «сухих» и «сырых» оттисков;
• No — нейтральносерый фильтр, который дает возможность проводить измерения на матовых бумагах;
• D65 — фильтр для имитации освещения образца нормализованным светом;
• UVcut — фильтр для измерения материалов со значительным отражением в ультрафиолетовой зоне (менее 415 нм).
Как и любое электромеханическое устройство, спектрофотометр нуждается в постоянном контроле и уходе. Прибору необходима периодическая калибровка, заключающаяся в считывании абсолютно белой точки с эталонного образца, в качестве которого используют специальные керамические пластинки на основе сульфата бария или оксида магния с абсолютным значением коэффициента отражения 0,97 и 0,98 соответственно.
Одним из критических параметров для всех спектрофотометров является так называемая повторяемость (или точность) измерений, характеризующая разброс результатов измерения одного и того же участка изображения. Не секрет, что многие из представленных на мировом рынке приборов обладают очень низкой повторяемостью, достигающей 
E Lab =1 и даже превышающей это значение. К тому же повторяемость имеет тенденцию изменяться в зависимости от времени непрерывной работы прибора.
В связи с ростом потребительского спроса на качественную полиграфическую продукцию и постоянным совершенствованием полиграфических технологий несколько лет назад начала активно развиваться технология управления цветом Color Matching Method (CMM), позволившая выйти на качественно иной уровень контроля не только отдельно взятых стадий, но и всего полиграфического процесса. При этом появилась новая область использования спектрофотометров — построение совместно со специальным программным обеспечением ICCпрофилей цветных устройств.
Кроме спектрофотометров, предназначенных для проведения измерений в полиграфии, существуют приборы, применяемые в текстильной, пищевой и бумагоделательной промышленности, а также в медицине, при изготовлении бумаги. Некоторые из этих приборов позволяют измерять цвет не только твердых субстанций, но и жидкостей. Например, американская компания Hunter Associates Laboratory, работающая на рынке измерительных систем более 40 лет, выпускает устройства для колориметрических измерений образцов пластика, текстиля, сыпучих материалов и различных продуктов питания. Крупнейшие автомобильные компании используют спектрофотометры и программное обеспечение фирмы DataColor.
 |
|
Устройства для нормированной визуальной оценки
С тех пор как началось активное внедрение технологии управления цветом в полиграфию, вопросы правильного подбора освещения и проблема метамерии при оценке печатной продукции приобрели особое значение. В результате целый ряд компаний (GretagMacbeth, DataColor, VeriVide, Just normlicht, GTI) занялись производством и поставкой на рынок специальных устройств для визуальной оценки оттисков при различном освещении — просмотровых камер.
Главными особенностями этих камер являются весьма компактные размеры и одновременно большие возможности в моделировании освещения. Как правило, они позволяют моделировать следующие источники излучения:
• D75 — вольфрамовая галогенная лампа с температурой 7500 K, соответствующей яркому дневному свету;
• D65 — вольфрамовая галогенная лампа с температурой 6504 K, соответствующей равномерному дневному освещению;
• D50 — вольфрамовая галогенная лампа с температурой 5000 К, соответствующей полуденному свету;
• вольфрамовая галогенная лампа с температурой 2300 К, соответствующей граничному значению температуры дневного света ранним утром;
• источник А — лампа накаливания с температурой 2865 К;
• CWF — широкополосная флуоресцентная лампа с температурой 4150 К;
• Ultralume 30 — узкополосная флуоресцентная лампа с температурой 3000 К;
• TL84 — узкополосная флуоресцентная лампа с температурой 4000 К.
Указанный набор источников излучения позволяет контролировать метамеризм при освещении, характерном для различного времени суток — от раннего утра до заката солнца. Кроме того, в камерах используется источник УФизлучения, который может работать как самостоятельно, так и в комбинации с другими источниками для оценки оптического блеска, а также для определения наличия в бумаге отбеливающей составляющей или флуоресцентного красителя.
Простое техническое обслуживание, компактные размеры, многофункциональность и низкая цена делают эти устройства незаменимыми не только для колористических лабораторий, где они используются при визуальной оценке рецептур красок, но и для дизайнстудий, рекламных агентств и т.д.
Некоторые термины и определенияМонохроматическими называют излучения, которые не могут быть разложены на более простые составляющие (монохроматический значит одноцветный). Разноокрашенные предметы мы видим разноцветными потому, что разные монохроматические излучения отражаются от них в различной пропорции. Например, предметы, от которых отражаются монохроматические излучения красного и желтого цвета, наблюдатель воспринимает как оранжевые и т.д. Цвета монохроматических излучений называются спектральными. Спектральные цвета являются самыми насыщенными из всех возможных цветов данного цветового тона (спектральные цвета называют еще чистыми). Цвета двух излучений, образующих в смеси излучения белого или серого цвета, называются дополнительными. Основными называются те цвета, которые позволяют получать все другие цвета. Способ и процесс получения множества цветов из нескольких основных называется цветовым синтезом. Получение цветов основано на использовании двух видов цветового синтеза — аддитивного и субтрактивного. CIE (MKO) — Commision Internationale de l`eclairage — Международная комиссия по освещению. Денситометр — прибор, предназначенный для измерения оптических плотностей в проходящем и/или отраженном свете (ОСТ 29.40-2003). Колориметр — прибор, служащий для оценки цвета в той или иной колориметрической системе (ОСТ 29.40-2003). Подобно глазу, в нем имеются красный, зеленый и синий фотодетекторы, или зональные светофильтры, и он измеряет координаты цвета. Сочетание «фильтр/диод» специально подбирается таким образом, чтобы его чувствительность соответствовала дифференциальной чувствительности глаза. Колориметр является самым дешевым цветоизмерительным прибором и используется для оценки цветовых различий при контроле цвета. Однако точность измерений с его помощью ограниченна, поскольку при подборе источника света и детектора удается достичь лишь приблизительного соответствия стандартам CIE. Спектрофотометр — прибор, предназначенный для измерения спектральных характеристик окрашенных материалов (ОСТ 29.40-2003). Спектрофотометр измеряет отношение отраженного от образца светового потока к падающему потоку во многих точках видимого спектра. Источник света обеспечивает освещение образца при определенных условиях освещения и наблюдения. Отраженный или пропущенный образцом свет затем проходит через спектральный анализатор, где разлагается на спектральные составляющие. Именно использование спектрального анализатора обеспечивает преимущество спектрофотометра по сравнению с простым колориметром. |
литература
1. Шашлов Б.А. Цвет и цветовоспроизведение. — М.: Мир книги, 1986.
2. Артюшин Л.Ф, Артюшина Е.А. Цветоделение для полиграфистов. — М.: Книга, 1977.
3. Цвет в промышленности/ Под редакцией Р. Мак-Дональда/Пер. с англ. яз. И.В.Пеновой, П.П.Новосельцева. — М.: Логос, 2002.
4. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике/Пер. с англ. яз. Л.Ф.Артюшина. — М.: Мир, 1978.
5. Roy S. Berns Billmeyer and Saltzman principles of color technology. Third edition, 2000.
6. Technical report. Industrial color-difference evaluation. CIE 116-1995.
7. W. Chou, H. Lin, M. R. Luo, S. Westland, B. Rigg and J. Nobbs, The performance of lightness difference formulae, J. Soc. Dyers Col., 106, 000-000 (2000).
|
|