李春艷 褚夫強

(山東輕工業(yè)學院制漿造紙科學與技術(shù)省部共建教育部重點實驗室,山東濟南,250353)

不同紙張噴墨打樣顏色飽和度的研究

李春艷 褚夫強

(山東輕工業(yè)學院制漿造紙科學與技術(shù)省部共建教育部重點實驗室,山東濟南,250353)

本實驗采用 EPSON 7800型噴墨打印機對噴墨打樣中紙張性質(zhì)對印品顏色飽和度的影響進行了研究。選取 5種紙樣,測試紙張的性能,噴墨打樣后,分析紙張性能對色域、色差、飽和度差的影響,并就白度、光澤度、粗糙度、孔隙率等性能對顏色飽和度的影響權(quán)重進行了討論。研究發(fā)現(xiàn),紙張性能對飽和度的影響權(quán)重依次為白度、光澤度、孔隙率、粗糙度,其中白度對顏色飽和度的影響最大,光澤度次之,粗糙度和孔隙率的影響相對較小。

噴墨打樣;紙張;色域;色差;飽和度

印刷過程中,顏色的再現(xiàn)范圍是油墨和紙張共同作用的結(jié)果。噴墨印刷中的 CMYK色域是指紙張上用青 (C)、品紅 (M)、黃 (Y)、黑 (K)4種油墨組合可以得到的顏色集合,其色域大小是與設備相關的。印刷過程中若采用同種噴墨設備,則印刷品的色域是與紙張性能密切相關的。O.Norberg[1]曾就紙張性能對色彩復制和色彩管理的影響做過研究,研究發(fā)現(xiàn)紙張的白度主要影響高光部分色彩的復制,而光澤度主要影響色域內(nèi)的所有顏色尤其是高飽和色。王兆江等[2]曾利用圖像分析技術(shù)對紙張平滑度和粗糙度對油墨層厚度分布的影響做過研究,紙張表面油墨層厚度符合正態(tài)分布,其標準差隨著紙張平滑度的提高以及粗糙度的降低而減小。因此,噴墨打印所產(chǎn)生的彩色圖像的印刷效果,取決于紙張的性質(zhì)和類型。

本實驗采用目前印刷行業(yè)常用的噴墨打樣設備,探討紙張的性能對噴墨打樣顏色飽和度和色差等指標的影響,以期對噴墨打樣用紙的選擇起到指導作用。

1 實 驗

1.1 實驗材料與設備

以紙張的光澤度和粗糙度為主要選用原則,選取蠟光紙 (1#)、高光相片紙 (2#)、亞光紙 (3#)、噴墨打印紙 (4#)、半有光紙 (5#)5種紙張作為實驗用紙。實驗設備為:蘋果計算機、Epson stylus pro 7800噴墨打印機 (配專用水性 C、M、Y、K油墨),格陵達的色彩管理系統(tǒng) SpectroEye-分光光度計,紙張的物理性能檢測設備等。

1.2 實驗方法

紙張物理性能的分析按相關的國家標準進行,分別測定紙樣的定量、白度、不透明度、光澤度、粗糙度、孔隙率等性能指標。設計測試用圖片:采用Photoshop軟件在蘋果計算機上設計 CMYK實地色塊,所用色標為 IT8.7/3,有 928個色塊。對計算機及打印機進行色彩管理,在 Epson 7800噴墨打印機上噴墨輸出所設計的圖片,打印分辨率為 720dpi。利用分光光度計分析打印的圖片,探討紙張性能對色域、色差、飽和度差的影響。通過對打印樣張圖像進行色差、飽和度差分析,來評定紙張對圖像顯色性的影響。選定 20個色樣為一組 (i=1,2,……20),C、M、Y、K色塊各取 4個色樣,即 4×5=20個樣本,作為評價顯色性研究中色差、飽和度差的檢驗色樣。

2 結(jié)果與討論

2.1 紙張性能分析

紙張的定量、白度、不透明度、光澤度、粗糙度和孔隙率等性能如表1所示。

表1 紙張的性能

2.2 打印圖像質(zhì)量分析

2.2.1 色域分析

色域是表征色彩再現(xiàn)效果的主要參數(shù)之一,是指在一定色彩再現(xiàn)條件下,能夠顯示或打印顏色的呈色范圍,也指具體介質(zhì)如屏幕顯示、打印機輸出及印刷復制所能表現(xiàn)的顏色范圍。印刷復制的色域范圍能直觀地反映紙張對色彩的再現(xiàn)效果。色域范圍越大,則紙張的色彩再現(xiàn)性越好,反之,紙張的色彩再現(xiàn)效果差。

實驗所用色標為 IT8.7/3,共有 928個色塊。實驗所用紙樣的色域如圖1～圖4所示。網(wǎng)格線部分為1#紙樣色域圖,實體部分為 2#、3#、4#、5#色域圖。1#紙樣色域圖包含其他紙樣色域圖,1#紙樣色域最大,顯色能力最好,故以 1#紙樣為參照標準樣。

由圖1～圖4可知,5種實驗紙樣的顯色能力各不相同。色域范圍大小為:1#>2#>5#>3#>4#。1#紙樣顯色性最好,4#紙樣顯色性最差。

2.2.2 飽和度差、色差分析

飽和度又叫純度或彩度,是指顏色的純度。物體色的飽和度取決于物體表面反射光譜色的選擇性,還與呈色物體的表面結(jié)構(gòu)有關[3]。色差指用數(shù)值的方式表示兩種顏色給人的色差感覺上的差別[4],即定量地表示色知覺的差異。△C為飽和度差,正值表示樣品比標準飽和度高,負值表示樣品比標準飽和度低?！鱁為色差,在 0～0.5為微量差異,3.0～6.0為明顯差異,6.0～12.0為很大差異,12.0以上,兩種紙樣的顏色截然不同。印后紙樣的色差和飽和度差如圖5和圖6所示。

圖5 噴墨打印后紙樣飽和度差對比

由圖5可知,2#印樣的飽和度差除 K色塊的△C＊為 -0.03外,其余均為正值,且 C、M、Y色塊的△C＊均小于 0.5,說明兩紙樣顏色飽和度相差不大,2#印樣比 1#印樣顏色鮮艷一點。3#印樣的飽和度差 C、M色塊的 △C＊為負值,Y、K色塊的 △C＊為正值,即 3#印樣的 C、M色塊顏色飽和度要比 1#印樣的 C、M色塊飽和度低,而 Y、K色塊飽和度比 1#紙樣高。4#印樣 C、M、Y色塊的飽和度△C＊的值均為負值,且差值很大,4#印樣的 C、M、Y色塊的飽和度遠遠低于 1#印樣,顏色不夠鮮艷。5#印樣 C、M、Y色塊的飽和度差均為負值,C、M、Y色塊的△C＊差值在 3左右,5#印樣的 C、M、Y飽和度略低于 1#印樣,顏色與 1#印樣相比不夠鮮艷。

圖6 噴墨打印后紙樣色差對比

色彩的還原性是指彩色噴墨打印紙與原圖像在色彩方面的一致性,是衡量彩噴紙打印圖像質(zhì)量的重要標準。色差越小則印品偏色越低,紙張色彩還原性越好[5]。由圖6可知,2#印樣與 1#印樣的 C、M、Y、K 4種色墨色差均值△E<0.5,兩紙樣具有微量色差;3#印樣與 1#印樣的 C、M、Y、K 4種色墨色差均值△E<5,兩紙樣具有明顯色差;4#印樣與 1#印樣的C、M、Y、K 4種色墨色差均值△E>20,兩紙樣具有極大色差,色塊顏色截然不同;5#印樣與 1#印樣的C、M、Y、K 4種色墨色差均值△E<8,色彩差異較大。由此可知,實驗所用紙樣中,4#紙樣噴墨打印效果較差。

2.3 紙張性能對飽和度差的影響

紙張性能是顏色再現(xiàn)的基礎。不同的紙張,具有不同的白度、光澤度、粗糙度等性能指標[6]。紙張性能不同,會對油墨顏色的色相、明度、飽和度產(chǎn)生影響。李雪[7]曾采用灰關聯(lián)分析方法對影響高光澤彩色噴墨打印紙圖像打印質(zhì)量的因素進行了優(yōu)勢因素分析。結(jié)果表明,紙張的粗糙度對高光澤彩噴紙打印圖像的色密度、色域、色差和清晰度等均有非常明顯的影響。而光澤度對紙張打印性能的影響并不顯著。紙張性能對飽和度差的影響如圖7～圖10所示。

圖7 白度差與飽和度差的關系

由圖7可知,紙張的白度能影響印品顏色飽和度。接近純白或幾乎能夠反射全部可見光的高白度紙張,其印樣上油墨的顏色飽和鮮艷,層次清晰;白度低或者偏色的紙張無法等比例或全部反射各種波段的可見光,使得印樣油墨的顏色不夠飽和。

圖8 光澤度差與飽和度差的關系

由圖8可知,顏色飽和度也受紙張光澤度的影響。其中,C、M、Y色塊飽和度受紙張光澤度的影響比 K色塊明顯。飽和度受紙張表面反射光譜色的選擇性的影響,而紙張光澤度作為紙張表面性狀評價的指標,反映了紙張表面對光的反射。因此,紙張光澤度影響顏色飽和度。

由圖9可知,紙張粗糙度對飽和度有一定的影響。其中粗糙度對 K色塊的影響明顯小于 C、M、Y 3種色塊的飽和度。飽和度與紙張的表面結(jié)構(gòu)有關。紙張表面粗糙還是平滑,直接影響紙張表面反射光譜色的情況。紙張表面粗糙不平整,光線的反射不固定,印品的純度就不高;紙張表面平滑,其印品的飽和度就較高。由圖10可知,紙張的孔隙率與顏色的飽和度有一定的相關性。紙張涂層結(jié)構(gòu)光滑緊密,油墨流平性好,則印樣的色彩飽和、鮮艷。

2.4 紙張性能對飽和度影響的權(quán)重分析

由 Excel表格中 CORREL函數(shù)以及擬合曲線中的R2分析紙張性能對飽和度的影響權(quán)重依次為:白度、光澤度、孔隙率、粗糙度,其相關系數(shù)如表2所示。其中,白度對飽和度的影響較大,光澤度的影響次之,粗糙度和孔隙率的影響相對較小。

表2 紙張性能差與飽和度差的關系及紙張性能對飽和度的影響權(quán)重

3 結(jié) 論

在本次噴墨打印實驗中,針對 EPSON 7800噴墨打印機以及專用油墨可得以下結(jié)論:

3.1 印品的色彩受紙張表面特性的影響,不僅對色差有一定的影響,對飽和度的影響也較大。按影響權(quán)重依次為:白度、光澤度、孔隙率、粗糙度。表面特性好的紙張 (如 1#)色域范圍大,顯色能力強,印品色彩鮮艷,飽和度大。

3.2 印后紙樣的飽和度除取決于紙張表面選擇性反射光譜輻射能力外,也受紙張表面形貌的影響。紙張表面越光滑,其顏色越鮮艷,飽和度越大。

3.3 紙張的白度是決定印品顏色是否鮮艷的初始條件。白度高的紙張要比白度低的或偏色的紙張印樣效果好,印品色彩鮮艷。

[1] NorbergO,Anderson M.The Influence of Paper Propertieson ColorReproduction and Color Management[C].New Orleans:Proceedings of IS&TN IP19,2003:836.

[2] 王兆江,周敬紅.紙張平滑度和粗糙度對油墨層厚度分布的影響[J].中國造紙,2007,26(12):12.

[3] 劉武輝.印刷色彩學[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004.

[4] 周世生.印刷色彩學[M].北京:印刷工業(yè)出版社,2005.

[5] 孫 姝,陳蘊智.S MA表面施膠劑改善非涂布噴墨打印紙性能的研究[J].中國造紙,2010,29(4):14.

[6] 駱光林.紙張表面特性對印刷品質(zhì)量的影響[J].印刷世界,2003(11):38.

[7] 李 雪,陳蘊智.高光澤彩噴紙圖像打印質(zhì)量的優(yōu)勢因素分析[J].中國造紙,2010,29(3):31.

Study on Color Saturation of D ifferent PrintingMater ials of Inkjet Proofing

The effect of printing materials on color reproduction of inkjet proofing printed by EPSON 7800 was studied in this paper.The properties of five kinds of paperswere analyzed,and the effects of papers'properties on gamut,color difference and saturation difference of inkjet proofingwere investigated.The influence weighting factors ofwhiteness,glossiness,roughness and porosity on color appearance were discussed.Results showed that the order of influence was whiteness,glossiness,porosity roughness,according to the weighting factors.Whiteness had the highest influence on saturation.On the other hand,roughness had the minimum influence.

inkjet proofing;paper;gamut;color difference;saturation difference

TS762

A

0254-508X(2010)12-0023-04

李春艷女士,在讀碩士研究生;主要研究方向:造紙化學品與功能紙,紙質(zhì)印刷技術(shù)。

(＊E-mail:fqchu@126.com)

2010-08-09(修改稿)

山東省中青年科學家科研獎勵基金 (2008BS04027)。

(責任編輯:馬 忻)