密度計(jì)的使用與技術(shù)要點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：2024-03-30 點(diǎn)擊：124
一、密度計(jì)應(yīng)滿足的技術(shù)條件
根據(jù)前述內(nèi)容可知，密度計(jì)的測(cè)量結(jié)果眼下列特性有關(guān)：
①光源的輻射函數(shù)（相對(duì)輻射分布）s（λ）；
②傳感器的相對(duì)光譜靈敏度s（λ）r；
③濾光片的光譜透射率τ（λ）；
④測(cè)量的幾何條件和測(cè)量塊的大?。?
⑤讀數(shù)的精確性和顯示的線性；
⑥被測(cè)樣本的光譜反射參數(shù)；
⑦定標(biāo)板的光譜反射參數(shù)。
看來(lái)，影響因素是比較多的，不同密度計(jì)之間出現(xiàn)差異是難免的，為了使密度計(jì)能夠得到相對(duì)可比較的結(jié)果，應(yīng)該使它滿足以下條件（參考圖1－7）：
（圖1－7）
1－光源 2－透鏡組 3－偏振濾光片 4－彩色濾光片 5－被測(cè)樣本
6－透鏡組 7－偏振濾光片 8－傳感器 9－電子線路 10－顯示器
1.測(cè)量的幾何條件。色密度測(cè)量采用45°/0°的測(cè)量幾何條件（即光束與被測(cè)平面之間的關(guān)系是以45°角投射，在垂直于被測(cè)面的45°方向觀察），或用0°/45°的幾何條件（即垂直投射，45°觀察）。這樣的幾何條件比其它方式優(yōu)越，因?yàn)閺挠∷⑵返谝槐砻娣瓷涞墓?，?shí)際上不會(huì)從測(cè)量方向上射出，傳感器接受不到這部分光，被測(cè)樣本的第一表面反射越強(qiáng)，密度計(jì)的密度測(cè)量值越高。
測(cè)量表面帶紋理的印刷品時(shí)，應(yīng)采用45°/0°幾何條件和環(huán)狀照明，也可以采用0°/45°幾何條件而把反射環(huán)加在接受側(cè)（圖1－8）。測(cè)量孔徑角盡可能在±5°，不得大于±5°。
（圖1－8）
2．照明樣本的光源。投射光源的相對(duì)光譜分布應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)光源a的要求，即2856±100k，配套的光學(xué)組件及紅外吸收濾光片的光譜透射率應(yīng)符合要求。
3．傳感器?？梢岳脤?duì)380～720um范圍內(nèi)的光輻射具有足夠靈敏度的光電傳感元件作輻射接受器。在可見(jiàn)光譜的短波端，光源和光電傳感元件的光譜靈敏度在400um以下都呈急劇下降的趨勢(shì)。但在可見(jiàn)光譜的近紅外部位（大于720um），硅傳感元件表現(xiàn)出相當(dāng)大的靈敏性（圖1－9），必須用紅外吸收濾光片排除。在使用特殊種類(lèi)的濾光片時(shí)，若該濾光片本身已具有較好的紅外抑制作用，則不需要附加紅外抑制濾光片。為了檢查在近紅外部位的紅外輻射是否已適當(dāng)加以抑制，可先在定標(biāo)板上調(diào)節(jié)好儀器，然后插上紅外抑制濾光片，若測(cè)量值高于原測(cè)量范圍到1．0密度單位，則說(shuō)明所用傳感器對(duì)近紅外部位的輻射具有不可忽視的靈敏性。密度計(jì)采用的光電傳感元件主要有：光電池。光電倍增管、半導(dǎo)體二極管等。光電二極管與光電倍增管相比體積大大縮小，電源電壓也很低，所以光學(xué)系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)得很小，成為目前最常用的傳感器。
（圖1－9）
4．測(cè)量濾光片。為了對(duì)印刷中所使用的標(biāo)準(zhǔn)黃、品紅、青油墨本身的特性和其印刷呈色進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)量濾光片應(yīng)是與黃、品紅、青油墨相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)色濾光片，即紅、綠、藍(lán)紫濾光片。三個(gè)濾光片的光譜通帶應(yīng)當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)油墨黃、品紅、青的主吸收帶的范圍接近。測(cè)量濾光片的最大通頻位置按波長(zhǎng)規(guī)定如下：
對(duì)于基本黃墨來(lái)說(shuō)用藍(lán)濾光片，λ＝430nm；
對(duì)于基本品紅墨來(lái)說(shuō)用綠濾光片，λ＝530um；
對(duì)于基本青墨來(lái)說(shuō)用紅濾光片，λ=620um；
通帶最大值的位置誤差為±5nm。
測(cè)量濾光片的光譜特性取決于通帶范圍（半峰值與全峰值寬度）。在色密度測(cè)量時(shí)，密度計(jì)光路上有效光譜靈敏度〔它等于傳感器的相對(duì)光譜靈敏度s（λ）r和測(cè)量濾光片的透射率，（λ）的積〕與光源相對(duì)光譜分布函數(shù)s（λ）的積應(yīng)該是符合標(biāo)準(zhǔn)的，其中光源的光譜輻射是標(biāo)準(zhǔn)的。根據(jù)目前的技術(shù)條件，光傳感器的光譜靈敏度還達(dá)不到對(duì)各種密度測(cè)量都普遍有效，所以必須根據(jù)測(cè)量的需要確定濾光片的特性。根據(jù)濾光片的通帶范圍，色密度測(cè)量用的濾光片分寬帶和窄帶兩類(lèi)，前者多用于制版及印刷工藝中使用的密度計(jì)，后者多用在調(diào)節(jié)測(cè)量用的密度計(jì)中。這些濾光片均不能作分色制版用。
在對(duì)非彩色印刷品進(jìn)行視覺(jué)色密度測(cè)量時(shí)，濾色片的作用與彩色濾光片的作用與彩色密度測(cè)量時(shí)相反，它的濾光要達(dá)到在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)與人眼的光譜亮度靈敏度v（λ）接近。濾光片是插在照明光路中還是插在測(cè)量光路中對(duì)于具有光澤的被測(cè)樣本來(lái)說(shuō)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的差異，這是照明光源的紫外線成分造成的，但紫外線成分一般是很少的，可以忽略不計(jì)。[next]
二、密度計(jì)常用濾光片的特性及應(yīng)用
通過(guò)改變密度計(jì)測(cè)量光路上的濾光片可以改變密度計(jì)彩色響應(yīng)的靈敏度。
在密度計(jì)的光路上可以不用濾光片，在這種情況下，在視覺(jué)光譜的藍(lán)區(qū)，靈敏度比人眼睛的靈敏度要高，實(shí)際上眼睛的亮度函數(shù)或視覺(jué)響應(yīng)是綠區(qū)（大約560nm）的靈敏度稍高。
采用視覺(jué)濾光片使密度計(jì)得以模擬人眼的視覺(jué)響應(yīng)，即讓濾光片的光譜透射率跟傳感器的光譜相對(duì)靈敏度的共同效應(yīng)等于人眼的光譜亮度靈敏度v（λ）。雷登106號(hào)濾光片就是一個(gè)視覺(jué)濾光片，其顏色稍黃。
為了檢查密度計(jì)進(jìn)行視覺(jué)密度測(cè)量的正確性，可以用密度計(jì)測(cè)量一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)灰梯尺，灰梯尺上標(biāo)有各梯級(jí)的正確密度值，以便與密度計(jì)的測(cè)量值比較。也可以在a光源下邊用色度方法測(cè)量任意的非彩色樣本的亮度參考值y，然后將y值除以100，求此商值倒數(shù)的對(duì)數(shù)值，此值應(yīng)與密度計(jì)在該樣本上測(cè)量的密度值近似。
采用紅、綠、藍(lán)光片測(cè)得的色密度與人眼沒(méi)有相同的靈敏度，用它測(cè)得的色彩不像視覺(jué)看到的色彩，濾光片改變了通過(guò)鏡片到達(dá)光電池的光譜成分，所以它只測(cè)量了部分視覺(jué)光譜，但借助于測(cè)量通過(guò)濾光片的光量可以求得印刷面上某種顏料的相對(duì)量。例如：一個(gè)藍(lán)濾光片用于測(cè)量被黃墨吸收的藍(lán)光量，一個(gè)綠濾光片用于測(cè)量被品紅墨吸收的綠光量等，用這樣的方法，密度計(jì)可以作為確保每一種彩色油墨在印刷過(guò)程中保持常量的控制工具。
通過(guò)濾光片的密度讀數(shù)可以指示某種油墨的相對(duì)量，但不能指示某種油墨的色相，密度計(jì)不是色度計(jì)，但同時(shí)使用三個(gè)濾光片的讀數(shù)，可以近似地指示色相。
濾光片的性質(zhì)跟標(biāo)準(zhǔn)油墨的性質(zhì)是相關(guān)聯(lián)的，例如測(cè)量三原色油墨的濾光片應(yīng)該具有表1-1所列的性質(zhì)。
表1－1 相對(duì)應(yīng)的原色 濾光片 波峰位置（mm） 通頻帶范圍（nm） 半值寬度 全值寬度 黃 藍(lán) 430 40 80 品紅 綠 536 60 100 青 紅 624 50（利用紅外吸收濾光片） 100（利用紅外吸收濾光片）
對(duì)于用標(biāo)準(zhǔn)油墨印刷的印刷品來(lái)說(shuō)，用表1－1所列的濾光片進(jìn)行測(cè)量得到的色密度只在基本色的最大吸收率方面與窄帶色密度測(cè)量相同，如果用其它濾色片測(cè)得的色密度值與窄帶測(cè)量值之差不多于0．1色密度單位，那么這個(gè)密度計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件。
如果濾光片的透射率最大值與正確值不符或透光范圍太寬，會(huì)導(dǎo)致色密度值減小，特別是用藍(lán)濾色片測(cè)量黃墨時(shí)，影響特別明顯。
由于色密度測(cè)量濾光片的通頻帶范圍較寬，如果密度計(jì)所用傳感器在光譜靈敏度方面存在差別，就會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，這樣，對(duì)于同一樣本來(lái)說(shuō)，用不同密度計(jì)測(cè)量會(huì)得出不同的密度值。
印刷工業(yè)中作色密度測(cè)量的密度計(jì)一般采用上表所列的所謂寬帶濾光片。美國(guó)的密度計(jì)常用雷登25號(hào)紅濾光片、雷登50號(hào)綠濾光片和雷登47號(hào)藍(lán)濾光片，但有些密度計(jì)測(cè)量黃墨時(shí)用雷登47b窄帶響應(yīng)濾光片，它可以比寬帶濾光片給出較高一些的密度讀數(shù)。窄帶濾光片對(duì)于密度的微小變化增加了敏感性，但也損失了
瓦楞紙箱局部塌楞對(duì)包裝印刷造成的影響
3D打?。何磥?lái)將有更大的想象空間
利民紙業(yè)非法排污褻瀆綠色印刷
不干膠商標(biāo)印刷電暈的處理
平面設(shè)計(jì)中的100種創(chuàng)意拓展思路
G7中驗(yàn)證特征化測(cè)試（二）
未來(lái)移動(dòng)應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)將轉(zhuǎn)移到哪些戰(zhàn)場(chǎng)？
惠普商用噴墨設(shè)備再發(fā)力 超實(shí)惠HP Officejet Pro 8600 Plus上市
根據(jù)前述內(nèi)容可知，密度計(jì)的測(cè)量結(jié)果眼下列特性有關(guān)：
①光源的輻射函數(shù)（相對(duì)輻射分布）s（λ）；
②傳感器的相對(duì)光譜靈敏度s（λ）r；
③濾光片的光譜透射率τ（λ）；
④測(cè)量的幾何條件和測(cè)量塊的大?。?
⑤讀數(shù)的精確性和顯示的線性；
⑥被測(cè)樣本的光譜反射參數(shù)；
⑦定標(biāo)板的光譜反射參數(shù)。
看來(lái)，影響因素是比較多的，不同密度計(jì)之間出現(xiàn)差異是難免的，為了使密度計(jì)能夠得到相對(duì)可比較的結(jié)果，應(yīng)該使它滿足以下條件（參考圖1－7）：
（圖1－7）
1－光源 2－透鏡組 3－偏振濾光片 4－彩色濾光片 5－被測(cè)樣本
6－透鏡組 7－偏振濾光片 8－傳感器 9－電子線路 10－顯示器
1.測(cè)量的幾何條件。色密度測(cè)量采用45°/0°的測(cè)量幾何條件（即光束與被測(cè)平面之間的關(guān)系是以45°角投射，在垂直于被測(cè)面的45°方向觀察），或用0°/45°的幾何條件（即垂直投射，45°觀察）。這樣的幾何條件比其它方式優(yōu)越，因?yàn)閺挠∷⑵返谝槐砻娣瓷涞墓?，?shí)際上不會(huì)從測(cè)量方向上射出，傳感器接受不到這部分光，被測(cè)樣本的第一表面反射越強(qiáng)，密度計(jì)的密度測(cè)量值越高。
測(cè)量表面帶紋理的印刷品時(shí)，應(yīng)采用45°/0°幾何條件和環(huán)狀照明，也可以采用0°/45°幾何條件而把反射環(huán)加在接受側(cè)（圖1－8）。測(cè)量孔徑角盡可能在±5°，不得大于±5°。
（圖1－8）
2．照明樣本的光源。投射光源的相對(duì)光譜分布應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)光源a的要求，即2856±100k，配套的光學(xué)組件及紅外吸收濾光片的光譜透射率應(yīng)符合要求。
3．傳感器?？梢岳脤?duì)380～720um范圍內(nèi)的光輻射具有足夠靈敏度的光電傳感元件作輻射接受器。在可見(jiàn)光譜的短波端，光源和光電傳感元件的光譜靈敏度在400um以下都呈急劇下降的趨勢(shì)。但在可見(jiàn)光譜的近紅外部位（大于720um），硅傳感元件表現(xiàn)出相當(dāng)大的靈敏性（圖1－9），必須用紅外吸收濾光片排除。在使用特殊種類(lèi)的濾光片時(shí)，若該濾光片本身已具有較好的紅外抑制作用，則不需要附加紅外抑制濾光片。為了檢查在近紅外部位的紅外輻射是否已適當(dāng)加以抑制，可先在定標(biāo)板上調(diào)節(jié)好儀器，然后插上紅外抑制濾光片，若測(cè)量值高于原測(cè)量范圍到1．0密度單位，則說(shuō)明所用傳感器對(duì)近紅外部位的輻射具有不可忽視的靈敏性。密度計(jì)采用的光電傳感元件主要有：光電池。光電倍增管、半導(dǎo)體二極管等。光電二極管與光電倍增管相比體積大大縮小，電源電壓也很低，所以光學(xué)系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)得很小，成為目前最常用的傳感器。
（圖1－9）
4．測(cè)量濾光片。為了對(duì)印刷中所使用的標(biāo)準(zhǔn)黃、品紅、青油墨本身的特性和其印刷呈色進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)量濾光片應(yīng)是與黃、品紅、青油墨相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)色濾光片，即紅、綠、藍(lán)紫濾光片。三個(gè)濾光片的光譜通帶應(yīng)當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)油墨黃、品紅、青的主吸收帶的范圍接近。測(cè)量濾光片的最大通頻位置按波長(zhǎng)規(guī)定如下：
對(duì)于基本黃墨來(lái)說(shuō)用藍(lán)濾光片，λ＝430nm；
對(duì)于基本品紅墨來(lái)說(shuō)用綠濾光片，λ＝530um；
對(duì)于基本青墨來(lái)說(shuō)用紅濾光片，λ=620um；
通帶最大值的位置誤差為±5nm。
測(cè)量濾光片的光譜特性取決于通帶范圍（半峰值與全峰值寬度）。在色密度測(cè)量時(shí)，密度計(jì)光路上有效光譜靈敏度〔它等于傳感器的相對(duì)光譜靈敏度s（λ）r和測(cè)量濾光片的透射率，（λ）的積〕與光源相對(duì)光譜分布函數(shù)s（λ）的積應(yīng)該是符合標(biāo)準(zhǔn)的，其中光源的光譜輻射是標(biāo)準(zhǔn)的。根據(jù)目前的技術(shù)條件，光傳感器的光譜靈敏度還達(dá)不到對(duì)各種密度測(cè)量都普遍有效，所以必須根據(jù)測(cè)量的需要確定濾光片的特性。根據(jù)濾光片的通帶范圍，色密度測(cè)量用的濾光片分寬帶和窄帶兩類(lèi)，前者多用于制版及印刷工藝中使用的密度計(jì)，后者多用在調(diào)節(jié)測(cè)量用的密度計(jì)中。這些濾光片均不能作分色制版用。
在對(duì)非彩色印刷品進(jìn)行視覺(jué)色密度測(cè)量時(shí)，濾色片的作用與彩色濾光片的作用與彩色密度測(cè)量時(shí)相反，它的濾光要達(dá)到在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)與人眼的光譜亮度靈敏度v（λ）接近。濾光片是插在照明光路中還是插在測(cè)量光路中對(duì)于具有光澤的被測(cè)樣本來(lái)說(shuō)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的差異，這是照明光源的紫外線成分造成的，但紫外線成分一般是很少的，可以忽略不計(jì)。[next]
二、密度計(jì)常用濾光片的特性及應(yīng)用
通過(guò)改變密度計(jì)測(cè)量光路上的濾光片可以改變密度計(jì)彩色響應(yīng)的靈敏度。
在密度計(jì)的光路上可以不用濾光片，在這種情況下，在視覺(jué)光譜的藍(lán)區(qū)，靈敏度比人眼睛的靈敏度要高，實(shí)際上眼睛的亮度函數(shù)或視覺(jué)響應(yīng)是綠區(qū)（大約560nm）的靈敏度稍高。
采用視覺(jué)濾光片使密度計(jì)得以模擬人眼的視覺(jué)響應(yīng)，即讓濾光片的光譜透射率跟傳感器的光譜相對(duì)靈敏度的共同效應(yīng)等于人眼的光譜亮度靈敏度v（λ）。雷登106號(hào)濾光片就是一個(gè)視覺(jué)濾光片，其顏色稍黃。
為了檢查密度計(jì)進(jìn)行視覺(jué)密度測(cè)量的正確性，可以用密度計(jì)測(cè)量一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)灰梯尺，灰梯尺上標(biāo)有各梯級(jí)的正確密度值，以便與密度計(jì)的測(cè)量值比較。也可以在a光源下邊用色度方法測(cè)量任意的非彩色樣本的亮度參考值y，然后將y值除以100，求此商值倒數(shù)的對(duì)數(shù)值，此值應(yīng)與密度計(jì)在該樣本上測(cè)量的密度值近似。
采用紅、綠、藍(lán)光片測(cè)得的色密度與人眼沒(méi)有相同的靈敏度，用它測(cè)得的色彩不像視覺(jué)看到的色彩，濾光片改變了通過(guò)鏡片到達(dá)光電池的光譜成分，所以它只測(cè)量了部分視覺(jué)光譜，但借助于測(cè)量通過(guò)濾光片的光量可以求得印刷面上某種顏料的相對(duì)量。例如：一個(gè)藍(lán)濾光片用于測(cè)量被黃墨吸收的藍(lán)光量，一個(gè)綠濾光片用于測(cè)量被品紅墨吸收的綠光量等，用這樣的方法，密度計(jì)可以作為確保每一種彩色油墨在印刷過(guò)程中保持常量的控制工具。
通過(guò)濾光片的密度讀數(shù)可以指示某種油墨的相對(duì)量，但不能指示某種油墨的色相，密度計(jì)不是色度計(jì)，但同時(shí)使用三個(gè)濾光片的讀數(shù)，可以近似地指示色相。
濾光片的性質(zhì)跟標(biāo)準(zhǔn)油墨的性質(zhì)是相關(guān)聯(lián)的，例如測(cè)量三原色油墨的濾光片應(yīng)該具有表1-1所列的性質(zhì)。
表1－1 相對(duì)應(yīng)的原色 濾光片 波峰位置（mm） 通頻帶范圍（nm） 半值寬度 全值寬度 黃 藍(lán) 430 40 80 品紅 綠 536 60 100 青 紅 624 50（利用紅外吸收濾光片） 100（利用紅外吸收濾光片）
對(duì)于用標(biāo)準(zhǔn)油墨印刷的印刷品來(lái)說(shuō)，用表1－1所列的濾光片進(jìn)行測(cè)量得到的色密度只在基本色的最大吸收率方面與窄帶色密度測(cè)量相同，如果用其它濾色片測(cè)得的色密度值與窄帶測(cè)量值之差不多于0．1色密度單位，那么這個(gè)密度計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件。
如果濾光片的透射率最大值與正確值不符或透光范圍太寬，會(huì)導(dǎo)致色密度值減小，特別是用藍(lán)濾色片測(cè)量黃墨時(shí)，影響特別明顯。
由于色密度測(cè)量濾光片的通頻帶范圍較寬，如果密度計(jì)所用傳感器在光譜靈敏度方面存在差別，就會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，這樣，對(duì)于同一樣本來(lái)說(shuō)，用不同密度計(jì)測(cè)量會(huì)得出不同的密度值。
印刷工業(yè)中作色密度測(cè)量的密度計(jì)一般采用上表所列的所謂寬帶濾光片。美國(guó)的密度計(jì)常用雷登25號(hào)紅濾光片、雷登50號(hào)綠濾光片和雷登47號(hào)藍(lán)濾光片，但有些密度計(jì)測(cè)量黃墨時(shí)用雷登47b窄帶響應(yīng)濾光片，它可以比寬帶濾光片給出較高一些的密度讀數(shù)。窄帶濾光片對(duì)于密度的微小變化增加了敏感性，但也損失了
瓦楞紙箱局部塌楞對(duì)包裝印刷造成的影響
3D打?。何磥?lái)將有更大的想象空間
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