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数学上的理论密度和网点面积率

作者华泰科 标签营销 阅读次数:106
在印刷行业中,密度是个普通的词汇,尤其是在印前部分。然而,在所有的不同现象中,真正地理解密度并使之概念化需要一些时间和相当的脑力。

  定义密度最普通的方法是描述色彩的浓度及其阴影的深浅。当色彩变得浓艳、丰满时,我们倾向于说色彩的密度很高,更为科学、精确地定义密度的方法是根据底层油墨所吸收的光量,这可能是最简单的定义密度的方法,初看时,就能被正确地、容易地理解,定义包括透射和反射。

  透射和反射度的关系如下:

  D=log101/R

  D=log101/T


  其中:R为反射率 T为透射率及

  T=透射光总量/照射到物体上的光总量

  R=物体反射光总量/照射到物体上的光总量

  这些比率通常以百分比来表示。

  根据反射或透射密度,人们常常问一个问方程式的log的意义是什么?

  为了弄清这个问题,让我们来看看,如果我们忽视这个对数方程,将会发生什么?表一表明一个典型的连续调透明胶片的透射值的范围,这里,我们已消减了对数方程。这些值从0.01%至97.72%。

  在印刷行业中,我们使用半色调图像而不是连续调图像。通常,半色调的分色片包括网屏实地块各空白的透明区。事实上,甚至网屏都是根据网点的形状由小实块组成。实地表示为最大密度,“空白”或“透明”表示为最小密度,这蕴含着,这样的半色调胶片的透射值仅受最大与最小值区限制,没有中间调的透射值。

  在上述中,当我们测量半色调胶片的透明度时,我们将遇到许多小数点。因为最大密度值区域有很小的透射值(看表三)。为了避免遇到如此多的小数点,如果我们用一个小技巧来记录对应的补偿值,我们将获得该区域的吸收值。这样,就消除了这么长的小数字母,表四表明了一个典型透明胶片实地块的可接受吸收值范围。

  表一:胶片透射值(整个部分) 透射率(%)

高光调 97.72
高光调 79.43
高光调 31.62
中间调 10.00
中间调 3.16
中间调 1.00
暗调 0.32
暗调 0.10
暗调 0.01


  表二:透射胶片(透明区域)

密度 透射率(%)
0.04 97.72
0.02 95.50
0.03 93.33
0.04 91.20


  表三:透射胶片(实地区域)

密度 透射率(%)
3 0.1
4 0.01
5 0.001
6 0.0001
7 0.00001


  表四:吸收胶片

密度 吸收率(%)
3 99.9
4 99.99
5 99.999
6 99.999
7 99.9999


  即使在做过这样的处理后,仍有一个潜在的问题。实地块允许范围内的吸收值随着吸收率到达最大界限而呈指数上升。这样记录值彼此间相差很大,变得很难理解。为一更容易地理解和方便记录,把这些值转化为对数形式表示密度。当D升高到密度的负次幕时,我们就获得反射或透射值。

  10-Dt=T 10-Dr=R


  色调层次的再现

  尽管一个半色调分色片包括最大和最小密度块,但可以通过使用不同的网点大小来模拟连续调图像。但我们又如何测量模拟的半色调值呢?

  通过比较真实的网点面积率,可以衡量所获得的网点。通常使用一个密度仪来测量。比如:当期望值被设为25%,50%和75%时,密度仪将测量网点面积率并选出三个期望值中哪一个更接近真实值,然后,发现真实值和期望值之间的差异。同时,随着网点值的读出,不同之处也显示出来了。

  如何测量网点面积率

  下面的议程为Murray-Davies方程,表示了网点面积率与密度的关系

  Dot%=100%×1-10-Dt/1-10-Ds


  其中,Dt:色调区域的密度 Ds:实地密度

  这里,10-Dt是色调区域有效的透射或反射值;10-Ds是实地区域的透射或反射值。当读数来于胶片时,透射值是可以应用的,而反射值则应用于纸张或其它的反射稿。因为10-Dt代表透射或反射值,并且它是一个分数,则1-10-Dt代表它的补偿部分,或照射光=吸收光+反射光 照射光=吸收光+透射光

  因此,吸收光=照射光-反射光 吸收光=照射光-透射光

  也因此,吸收光(半色调区域)=1-10-Dt 吸收光(实地区域)=1-10-Ds

  所以:Dot%=100%×1-10-Dt/1-10-Ds

  当把实地区域的光吸收量当作100%时,这个公式就给出了半色调块的光吸收的百分比。

  实践的忠告

  密度值极易被理解,它们代表着图像的深度。对反射稿而言,从0.01到2;对透射稿而言,从3到6甚至到7,理论说来,尽管大于7的密度值存在,但事实上等同于光离子实际见解的7。

  一个透明物体应具有足够的密度,以防止产生多余的渗透光。理论上,为这样的目的而使用的胶片应该有不低于3或4的密度值。低密度值将导致光渗透,甚至在印版不需要的区域产生轻微的曝光。同时,胶片的透明区域应该有足够的透明度,以防止全曝光的区域产生不期望的光线阻塞。

  上面的两种情况,理论上可以获得胶片的透明区域的0密度值和实地区域的多个密度值。尽管这些值中的任何一个都是实际可行的,但因为即使是胶片的透明部分,仍有一些光被胶片底基自身吸收。这种胶片底基发生的吸收率被称为胶片的“灰雾”。

  对实地块而言,我们可以说,“值越高,就越好”。因为,随着密度值的升高,对印版曝光的观察不生产危害。比如,一个值为4的密度值,如果有一个极好的曝光,那么,5,6,7等等的密度值就不存在印版曝光的问题。

  从经济观点看,这代表着一个实际的问题。当考虑胶片密度的因素时,两元素归结为最前面部分-曝光和显影。随着密度值的提高,光强不仅更高,而且显影更稳定。

  当光强变小时,光源的寿命也就减少了。随着显影的稳定,化学药品也消耗得更快,尽管二者提高了费用,但工艺上没有问题产生。

  故障检修

  检查密度和网点面积率的目的是为了与质量保持联系,确保密度值的正确性,为了实施这点,我们依赖一种检测设备,即密度仪,集成照排机、照相曝光、化学显影和定影时间可能依赖于这些读入值。之后,整个工艺过程的质量很大程度上依赖于密度仪读入的记录值。

  我们如此信赖密度仪,是因为无论它所给的是什么,在可接受的宽容值范围内都是正确的。象所有的仪器一样,密度仪也可能读出错误的读数。当然,我们必须注意的是应该实期地用标准测试条来检查它,使之标准化。

  如果不这样做,所有的数据也不会丢失,可以通过专业的眼光观察半色调区域。专业的眼光能够观察和预见网点面积率。但是,一般不具备那样的技能怎么办?幸运的是,在没有使用任何标准测试条和经验的眼光时,这儿有一个小决窍能够帮助您判断密度仪给出的值是否正确。

  随着网点的逐渐增大,边缘以一定的网点面积率开始与邻近的网点重叠。在这点上,当观察集成照排机上的标准测试条时,很容易从其它网点之中分辨出专一的网点,专门网点块的期望值将被表示出来。如果我们知道那块的真实值,那么我们可以把它和密度仪读出值相比较,可以预见它所给出的读出值是否正确。

  当邻近的网点刚好彼此接触时,推断圆网点的半色调是很容易的,数学计算方法如下:

  下图表示了半色调栅格网孔的分布,每个方形区域当作为100%。当100%的半色地,整个部分被填充满。考虑到圆网点接触到方形,设R表示这圆的半径,那么方形边长等于2R

  因此 圆面积=πR2 正方形面积=2R×2R=4R2

  因此,圆的面积率为:

  πR2/4R2×100%=π/4×100%=78.5%


  这样,我们能够推断出刚刚接触网点的网点面积率。因此,在测量网点面积率时,根据密度仪的确实性,不论有何疑惑,我们都可以检查三点:

  1、值为0%的区域应没有任何网点;

  2、值为100%的区域应该是实地;

  3、刚刚彼此接触的网点块应该接近于78.5%(更可取的为80%的块)

  结论

  理论与实践是相辅相成的,它们中的任何一个都不能完全依赖自身,但当它们完好地紧密配合时,它们能彼此支持。理论提供实践纲领,实践把理论实施到现实中去。这样,我们可以获得最大的利益。


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