CN101936883B - 一种印刷品色差检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷品色差检测方法，先用分光光度计分别测量参照印刷品光谱反射率和测试印刷品光谱反射率；再计算参照印刷品和测试印刷品的颜色刺激差值；然后计算参照印刷品和测试印刷品两个颜色的三刺激值差；再计算参照印刷品和测试印刷品的ΔL^*、Δa^*、Δb^*差和参照印刷品和测试印刷品两个颜色的最终色差值；最后根据色差值判断被测印品是否符合生产要求。利用本发明方法可以准确地评价印刷品的色彩质量，对印刷品质量的检测和控制的精度也会大大提高，进而可以降低废品率，降低生成成本，提高产品质量、增加产品附加值。

Description

一种印刷品色差检测方法

技术领域

本发明属于印刷工业技术领域，具体涉及一种印刷品色差检测方法。

背景技术

色差是用来评价两个样本之间颜色差异的科学有效的方法，根据色差公式得到的计算色差大小可以判断样对的颜色差异是否为视觉可接受。一般来讲，用评价着色产品的颜色特性，以判断相对于标样该产品的颜色是否合格。至今已有许多色差公式被提出和应用，以模拟人眼对于颜色差异的感知和判定。色差评价对于工业产品的颜色质量控制非常重要，是用色工业如纺织、印染、印刷、油漆等的重要的指标。

随着科技水平和人们物质文化生活水平的不断提高，对印刷品的质量尤其对是颜色的复制质量要求也越来越高，因此，研究新的颜色色差检测方法具有十分重要的意义。

目前，在我国的国家标准中^[1-3]，色差检测和计算采用的是CIELAB色差公式，当前的科学研究和工业应用实践表明，该方法的检测结果不能够和人眼的感受性相匹配，即利用该方法检测两个样品颜色的色差时，有时检测结果数据大而给人的视觉感受相差很小，有时检测结果数据小而给人的视觉感受相差大，因而，导致了评价结果和实际状况的不符。

参考文献：

[1]GB/T 7705-2008.平版装潢印刷品[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]GB/T 7706-2008.凸版装潢印刷品[S].北京：中国标准出版社，2008.

[3]GB/T 7707-2008.凹版装潢印刷品[S].北京：中国标准出版社，2008.

发明内容

本发明的目的是提供一种印刷品色差检测方法，解决了现有技术中在对印品的颜色检测时，检测数据不能准确检测印刷品的色差质量的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种印刷品色差检测方法，包括以下操作步骤：

步骤1，

用分光光度计分别测量参照印刷品光谱反射率ρ₁(λ)和测试印刷品光谱反射率ρ₂(λ)；

步骤2，计算参照印刷品和测试印刷品的颜色刺激差值

其中，

为参照印刷品的颜色刺激值，

为测试印刷品的颜色刺激值，S(λ)为光源的相对光谱功率分布；

步骤3，计算参照印刷品和测试印刷品两个颜色的三刺激值差ΔX、ΔY、ΔZ：

其中，

K为归一化系数；为CIE1931标准观察者或CIE1964补充色度观察者；λ为波长；Δλ为波长间隔；

步骤4，计算参照印刷品和测试印刷品的ΔL^*、Δa^*、Δb^*差：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔL}}^{*}=116f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-16\\ {\mathrm{\Δa}}^{*}=500[f(\mathrm{\ΔX}\backslash X_0)-f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)]\\ {\mathrm{\Δb}}^{*}=200[f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-f(\mathrm{\ΔZ}/Z_0)]\end{array}\right.$

其中：

$f\left(I\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left(I\right)}^{1/3}& I>0.008856\\ 7.787\left(I\right)+16/116& I\≤0.008856\end{array}\right.$

I＝ΔY/Y₀，I＝ΔX/X₀或I＝ΔZ/Z₀，

X₀、Y₀、Z₀——CIE标准照明体的三刺激值，

ΔL^*——心理计量明度，简称心理明度或明度指数，

Δa^*、Δb^*——心理计量色度；

步骤5，计算出参照印刷品和测试印刷品两个颜色的最终色差值

${\mathrm{\ΔE}}_s^{*}=\sqrt{{\mathrm{\ΔL}}^{*2}+{\mathrm{\Δa}}^{*2}+{\mathrm{\Δb}}^{*2}}$

步骤6，

如果参照印刷品和测试印刷品两个颜色的色差值时，说明测试印刷品满足精品印刷的颜色复制的要求；如果参照印刷品和测试印刷品两个颜色的色差值

时，说明测试印刷品满足一般印刷品颜色复制的要求；如果

没有在上述印刷品合格的色差值范围内，则说明测试印刷品的颜色不符合生产要求。

本发明的有益效果是，在考虑到了人眼对不同波长的光的感受性是不同的基础上，首先获得颜色的光谱差，符合视觉判断的特性，然后再利用光谱差获得三刺激值差(ΔX、ΔY、ΔZ)，进而获得CIELAB空间下的色度差(ΔL^*、Δa^*、Δb^*)，最后获得参照印刷品与测试印刷品色差值；利用本发明方法可以准确地评价印刷品的色彩质量，对印刷品质量的检测和控制的精度也会大大提高，进而可以降低废品率，降低生成成本，提高产品质量、增加产品附加值。

附图说明

图1是本发明印刷品色差检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种印刷品色差检测方法，包括以下操作步骤：

步骤1，

用分光光度计分别测量参照印刷品光谱反射率ρ₁(λ)和测试印刷品光谱反射率ρ₂(λ)；波长间隔Δλ为5nm、10nm或20nm，测量的波长λ范围为380nm～780nm或400nm～700nm；

步骤2，计算参照印刷品和测试印刷品的颜色刺激差值

其中，

为参照印刷品的颜色刺激值，

为测试印刷品的颜色刺激值，

S(λ)是根据颜色测量或计算的光源，而确定光源的相对光谱功率分布；

步骤3，计算参照印刷品和测试印刷品两个颜色的三刺激值差ΔX、ΔY、ΔZ：

其中，

K为归一化系数；

为CIE1931标准观察者或CIE1964补充色度观察者，如果是2°视场选用CIE1931标准观察者，如果是10°视场则选用CIE1964补充色度观察者；λ为波长；Δλ为波长间隔；

步骤4，计算参照印刷品和测试印刷品的ΔL^*、Δa^*、Δb^*差：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔL}}^{*}=116f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-16\\ {\mathrm{\Δa}}^{*}=500[f(\mathrm{\ΔX}\backslash X_0)-f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)]\\ {\mathrm{\Δb}}^{*}=200[f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-f(\mathrm{\ΔZ}/Z_0)]\end{array}\right.$

其中：

$f\left(I\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left(I\right)}^{1/3}& I>0.008856\\ 7.787\left(I\right)+16/116& I\≤0.008856\end{array}\right.$

I＝ΔY/Y₀，I＝ΔX/X₀或I＝ΔZ/Z₀，

X₀、Y₀、Z₀——CIE标准照明体的三刺激值，

ΔL^*——心理计量明度，简称心理明度或明度指数，

Δa^*、Δb^*——心理计量色度；

步骤5，计算出参照印刷品和测试印刷品两个颜色的最终色差值

${\mathrm{\ΔE}}_s^{*}=\sqrt{{\mathrm{\ΔL}}^{*2}+{\mathrm{\Δa}}^{*2}+{\mathrm{\Δb}}^{*2}}$

步骤6，

如果参照印刷品和测试印刷品两个颜色的色差值时，说明测试印刷品满足精品印刷的颜色复制的要求；如果参照印刷品和测试印刷品两个颜色的色差值

时，说明测试印刷品满足一般印刷品颜色复制的要求；如果

没有在上述印刷品合格的色差值范围内，则说明测试印刷品的颜色不符合生产要求。

实施例1

利用本发明方法在D65光源，2°视场条件下计算某测试印刷品和参照印刷品的色差，以判断测试印刷品的颜色是否合格：

步骤1，

用X-Rite SpectroEye分光光度计分别测量参照印刷品光谱反射率ρ₁(λ)和测试印刷品光谱反射率ρ₂(λ)；波长间隔Δλ为10nm，测量的波长λ范围为380nm～730nm；如表1所示：

表1对参照印刷品和测试印刷品的光谱反射率

步骤2，计算参照印刷品和测试印刷品的颜色刺激差：

其中，

为参照印刷品的颜色刺激值，

为测试印刷品的颜色刺激值，S(λ)为根据D65光源而确定的相对光谱功率分布，如表2所示：

表2D65光源的相对光谱功率分布S(λ)

计算两个颜色的颜色刺激

及刺激差

如表3所示：

表3两个颜色的颜色刺激

及刺激差

步骤3，计算参照印刷品和测试印刷品两个颜色的三刺激值差ΔX、ΔY、ΔZ：

其中，归一化系数

为CIE1931XYZ标准观察者，如表4所示；Δλ为波长间隔10nm；λ范围为380nm～730nm；由于X-Rite SpectroEye分光光度计的光谱测量范围为380nm～730nm，间隔10nm，所以D65光源的相对光谱功率分布和CIE1931XYZ标准观察者均采用这一光谱范围及间隔；

表4CIE1931XYZ标准观察者

计算参照印刷品和测试印刷品两个颜色的三刺激值：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\ΔX}=0.88\\ \mathrm{\ΔY}=0.94\\ \mathrm{\ΔZ}=1.16\end{array}\right.$

步骤4，计算参照印刷品和测试印刷品的ΔL^*、Δa^*、Δb^*值：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔL}}^{*}=116f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-16\\ {\mathrm{\Δa}}^{*}=500[f(\mathrm{\ΔX}\backslash X_0)-f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)]\\ {\mathrm{\Δb}}^{*}=200[f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-f(\mathrm{\ΔZ}/Z_0)]\end{array}\right.$

其中：

$f\left(I\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left(I\right)}^{1/3}& I>0.008856\\ 7.787\left(I\right)+16/116& I\≤0.008856\end{array}\right.$

I＝ΔY/Y₀，I＝ΔX/X₀或I＝ΔZ/Z₀，

X₀、Y₀、Z₀——CIE标准照明体的三刺激值，可以由表5查得；

表5常用CIE标准光源三刺激值

计算得到： $\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}{L}^{*}=8.44\\ \mathrm{\Δ}{a}^{*}=-0.53\\ \mathrm{\Δ}{b}^{*}=-1.99\end{array}\right.$

步骤5，计算出参照印刷品和测试印刷品两个颜色的最终色差：

${\mathrm{\ΔE}}_s^{*}=\sqrt{{\mathrm{\ΔL}}^{*2}+{\mathrm{\Δa}}^{*2}+{\mathrm{\Δb}}^{*2}}=8.69$

步骤6，

经过研究表明，当测试印刷品和参照印刷品的色差

时，说明测试印刷品满足精品印刷的颜色复制的要求；

时，说明测试印刷品能够满足一般印刷品颜色复制的要求；本例中测试印刷品和参照印刷品的色差6.5＜8.69＜10，说明该测试印刷品的颜色符合一般印刷品的生产要求。

实施例2

孟塞尔系统作为国际上通用的均匀的颜色系统，在均匀颜色空间研究、色差研究、色貌研究等方面得到了广泛地应用。采用X-Rite SpectroEye分光光度计测量了孟塞尔图册中的1325个色样的光谱值，光谱测量范围为380nm～730nm，间隔10nm。在这些色样中选取了色相相差2.5的颜色对960对，明度相差1的颜色对961对，彩度相差2的颜色对961对，共计2882对。按照ΔV＝ΔHue+4ΔValue+4ΔChroma(其中，ΔV代表颜色对的视觉色差，ΔHue代表色相差，ΔValue代表明度差，ΔChroma代表彩度差)的原则把色相差、明度差和彩度差转换为视觉差。

用标准剩余平方和指数(STRESS，standardized residual sum of squaresindex)来评价本发明方法与CIELAB、CMC、CIEDE2000色差公式的性能对比。

STRESS方法如下式所示：

$\mathrm{STRESS}={\left(\frac{\mathrm{\Σ}{({\mathrm{\ΔE}}_i-F_1\mathrm{\Δ}{V}_i)}^2}{\mathrm{\Σ}{F}_1^2\mathrm{\Δ}{V}_i^2}\right)}^{1/2}$

其中， $F_1=\frac{\mathrm{\Σ\Δ}{E}_i^2}{\mathrm{\Σ\Δ}{E}_i\mathrm{\Δ}{V}_i};$

ΔE_i为色差的计算值；ΔV_i为视觉色差。

STRESS值在0～1之间，数值越小，说明计算值ΔE_i与ΔV_i越接近，计算公式性能越好。

各个公式的STRESS值如表6所示：

表6各色差公式的STRESS值

色差公式	STRESS值
		本发明方法	0.6484
CIELAB	0.7283
		CMC	0.7451
CIEDE2000	0.7394

本发明方法的STRESS值要小于CIELAB、CMC、CIEDE2000公式的值，也就是说本发明的方法在印刷品质量检验和控制时能够比其它的色差评级方法更精确。

本发明的印刷品的色差评价方法能够很好地符合人眼的视觉特点，将本方法应用于印刷品质量的检测和控制过程中有利于产品质量的提高，在降低废品、降低成本方面也将起到很大的作用。另外，它还可适用于印刷品之外的颜色色差相关的样品检测。

Claims (1)

1.一种印刷品色差检测方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

步骤1，

用分光光度计分别测量参照印刷品光谱反射率ρ₁(λ)和测试印刷品光谱反射率ρ₂(λ)；

步骤2，计算参照印刷品和测试印刷品的颜色刺激差值

其中，为参照印刷品的颜色刺激值，

为测试印刷品的颜色刺激值，S(λ)为光源的相对光谱功率分布；

步骤3，计算参照印刷品和测试印刷品两个颜色的三刺激值差ΔX、ΔY、ΔZ：

其中，K为归一化系数；

为CIE1931标准观察者或CIE1964补充色度观察者；λ为波长；Δλ为波长间隔；

步骤4，计算参照印刷品和测试印刷品的ΔL^*、Δa^*、Δb^*差：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔL}}^{*}=116f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-16\\ {\mathrm{\Δa}}^{*}=500[f(\mathrm{\ΔX}\backslash X_0)-f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)]\\ {\mathrm{\Δb}}^{*}=200[f(\mathrm{\ΔY}/Y_0)-f(\mathrm{\ΔZ}/Z_0)]\end{array}\right.$

其中：

$f\left(I\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left(I\right)}^{1/3}& I>0.008856\\ 7.787\left(I\right)+16/116& I\≤0.008856\end{array}\right.$

I＝ΔY/Y₀，I＝ΔX/X₀或I＝ΔZ/Z₀，

X₀、Y₀、Z₀——CIE标准照明体的三刺激值，

ΔL^*——心理计量明度，简称心理明度或明度指数，

Δa^*、Δb^*——心理计量色度；

步骤5，计算出参照印刷品和测试印刷品两个颜色的最终色差值

${\mathrm{\ΔE}}_s^{*}=\sqrt{{\mathrm{\ΔL}}^{*2}+{\mathrm{\Δa}}^{*2}+{\mathrm{\Δb}}^{*2}}$

步骤6，

如果参照印刷品和测试印刷品两个颜色的色差值

时，说明测试印刷品满足精品印刷的颜色复制的要求；如果参照印刷品和测试印刷品两个颜色的色差值

时，说明测试印刷品满足一般印刷品颜色复制的要求；如果

没有在上述印刷品合格的色差值范围内，则说明测试印刷品的颜色不符合生产要求。

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