Спектральное измерение цвета
Производительность и качество колориметрического измерения цвета и применение полученных результатов при печати стали известны в конце 80-х годов благодаря изготовлению новых оптоэлектронных приборов, применению вычислительных систем и сокращению расходов на комплектующие. Измерение цвета из лабораторий было перенесено в практическую деятельность.
На рис. 2.1-134 представлено устройство со сканирующей спектрометрической измерительной головкой. С ее помощью можно определить три координаты цвета в цветовом пространстве (например, L*a*b*).
Компоненты и принцип действия устройства, показанного на рис. 2.1-134, схематически изображены на рис. 2.1-135. Измеряемое поле освещается и отраженный свет, попавший на световод при движении измерительной головки, оценивается в видимой
Рис. 2.1-132
Сканирующий денситометр для измерения спектральных оптических плотностей:
а сканирующий денситометр на пульте управления машины; б денситометрические измерения в узкой полосе с использованием спектральных светофильтров (CCI, MAN Roland/Grapho Metronic)
Рис. 2.1-133
Сканирующий денситометр для двухмерных измерений на печатном листе фепэйготс, КВА)
области спектра в зависимости от длины волны. Это своего рода «дактилограмма» цвета. В этом спектрофотометре используется дифракция света на го-лографической дифракционной решетке. При этом измерения производятся в 36 точках с интервалом 10 нм. Зарегистрированный спектр отражения позволяет рассчитать колориметрические параметры. Искажения цветопередачи при печати подлежат исправлению, как только они станут заметны глазу.
В процессе управления подачей краски в печатной машине происходит перерасчет колориметрических величин в установочные параметры для красочных аппаратов черной, голубой, пурпурной и желтой красок. При этом разработаны специальные алгоритмы, которые из-за сложности многочисленных факторов, сопровождающих процессы печати и измерений, а также из-за различий данных от оттиска к оттиску предполагают использование эмпирических параметров. Применяемые адаптивные обучающиеся системы позволяют улучшить результаты непрерывных расчетов установок на процесс регулировки в машине. На рис. 2.1-136 показана упрощенная схема регулировки подачи краски.
Обычно при использовании спектральных измерений цвета после 3-4 регулировок подачи краски
Рис. 2.1-134
Спектрофотометр (сканирующий спектрофотометр) для измерения цвета и управления (CPC2-S, Heidelberg)
достигается необходимая колориметрическая величина на оттиске. При применении денситометриче-ской измерительной техники это возможно только на 6-8 шаге измерений и соответствующих корректировках печатного процесса.
К схематическому представлению пересчета (рис. 2.1-136) можно добавить то, что при наличии алгоритма заранее обеспечивается выбор необходимой краски с точки зрения получаемой на оттиске плотности. Это дает возможность использовать при
Рис. 2.1-135
Принцип измерений спектрофотометром (рис. 2.1-134): а оптическая измерительная система;
б ход лучей для измерения спектра отражения и компонентов для дальнейшей обработки сигнала регулировке и приводке совместно как измеряемые величины оптической плотности, так и измеряемые колориметрические величины.
В распоряжении пользователя в настоящее время находятся многочисленные модели ручных приборов для спектрального измерения цвета. Почти все устройства дают возможность получать результаты не только спектральных измерений, но и значения оптических плотностей, вычисляемые по результатам спектрофотометрических измерений.
Измерение параметров оттисков
Как измерения оптических плотностей, так и спект-рофотометрические измерения, как было сказано ранее, производились с помощью контрольных шкал. При знании относительных площадей отдельных участков однокрасочных изображений можно использовать колориметрические методы непосредственно для регулировки соответствующих узлов машины в процессе печати тиража и во время приводки. Для приладки требуются данные допечатной ступени, прежде всего о площади растровых точек отдельных однокрасочных изображений. В процессе печати тиража могут использоваться специально выбранные фрагменты печатаемого изображения (например, плашки).
В денситометрических измерительных устройствах имеются системы для измерений по осям XY с измерительной головкой, совершающей движение в этих координатах. Возможен таким образом подвод измерительной головки к участкам, заданным координатами измеряемого изображения. Таким образом, может быть задано программное движение головки по участкам контрольных шкал или по участкам изображения на оттиске.
С помощью представленного на рис. 2.1-137 спек-трофотометрического измерительного устройства можно проанализировать все печатное изображение. Спектрофотометрические измерения производятся на участке изображения площадью 2x2,5 мм2. Существенным достоинством представленного измерительного устройства при сканировании всей площади печатного изображения является то, что дополнительно к колориметрии может быть выполнена проверка наличия на оттиске дефектов, снижающих его качество (царапины, непропечатки). Для этого применяются специально предназначенные алгоритмы обработки. Таким образом, обеспечивается технический осмотр изображения.
Рис. 2.1-137
Измерительное устройство для спектрального измерения и регулирования цвета, а также для контроля и анализа печатного изображения (CPC 24, Heidelberg)
Рис. 2.1-136
Блок-схема пересчета отклонения цветовых различий ЛЕ для управления подачей краски в печатной машине (Heidelberg)
Система управления человек-машина
Регулировка работы печатной машины возможна посредством применения описанных устройств для измерения оптической плотности и колориметрических измерений. Однако для проведения контроля оттиск должен извлекаться печатником из приемного устройства и помещаться на пульт (рис. 2.1-128), т.е. измерения осуществляются вне машины. С технической точки зрения в такой системе отсутствует контур регулирования. Оператор машины определяет самостоятельно периодичность измерения и проведение регулировок. В компьютере измерительного и регулировочного устройства на основе измеряемых величин (при отклонении их от эталонных) рассчитываются изменения количества подачи отдельной краски в пределах красочного аппарата печатной секции. Результаты вычислений отображаются на мониторе системы. Оператор на основе своего опыта вмешивается в процесс и производит коррекцию. Итак, оператор является конечным звеном цепи регулирования. В системно-теоретическом смысле речь идет о дискретном регулировании оператором измерительных и регулировочных параметров. На основе сравнения измеряемых величин относительно эталонных значений и допустимых погрешностей оператор машины не только контролирует установки заданной подачи красок, но и самостоятельно решает, когда произвести измерение следующего печатного оттиска и использовать ли результаты измерений для регулировки машины. Такая человеко-машинная система управляет качеством и, следовательно, экономической эффективностью производственного процесса.