印品颜色在不同状态下色值变化大?上光问题认清了没?

时间:2020-11-24 来源:

 
为了获得特别的外观和性能,很多印刷品会在印刷完成后增加一道上光工序。上光对颜色有一定的影响是显而易见的,很多设计师和印刷人都希望知道上光对颜色的影响到底有多大以及具体的变化方向有哪些。本文,通过对实际印刷品和上光后的印刷品的测量和分析,获得了大量具体的数据和总结。通过这些数据和相关分析研究,可以预判颜色在不同状态下的色值变化,希望对业内人士有一定的帮助。
印刷和上光工艺

 

印刷品:190g黄芯白卡、普通油墨、四色胶印印刷。
上光设备:海德堡CX102七色印刷机。
哑油:印刷座墨斗UV哑油,约2g/m2,光泽度约7GU60°。
光油:上光座涂布UV光油,网纹辊100LPCM。
测试图表:P2P25X,含300个色块,如图1所示。
测试仪器和软件:i1Pro3分光光度仪、i1iO3自动扫描阅读器、 i1Publish Pro3色彩管理系统、MA-T12多角度分光光度仪、Ci64积分球型分光光度仪等。
色度参数设定:D50光源,2°视角,主要为M1状态。

上光前后的色度变化

 

印刷业普遍使用45°/0°结构的分光光度仪进行颜色测量和分析,因此,本部分采用的也是这种结构的i1Pro3型分光光度仪,结合i1iO3自动扫描阅读器,连上i1Publish Pro3色彩管理系统对P2P25X色表进行测量。以没有上光的印刷品的颜色数据作为标准,以上哑油和上光油后的样张作为样品对比,分别对C、M、Y、K、R、G、B七种颜色进行了测量,获得了两组色差对比数据,如图2~7所示。

从图2(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度在亮调区域明显降低,在实地100%处变化细微;饱和度在30%~89.8%处有增高,在其它区域有降低;色相整体偏向蓝色,在浅色调区域较为明显;平均色差值△E为1.50,在4.7%处出现最大色差值,△E为2.13。
 
上过光油后,明度整体降低,在网点49.8%左右变化幅度最大,在网点100%处变化量最小;饱和度在4.7%处略有降低,在其它区域均有增大,在60%处增幅最大;色相整体偏向蓝色;平均色差值△E为3.25,在49.8%处出现最大色差值,△E为4.39。

 
从图3(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度在浅色调区域明显降低,在暗调区域略有升高;饱和度在30%~89.8%处有增高,在其它区域有降低;色相整体偏向蓝色,在浅色调区域较为明显;平均色差值△E为2.00,在40%和49.8%处出现最大色差值,△E为2.56。
 
上过光油后,明度整体降低,在网点49.8%左右变化幅度最大,网点100%处变化量最小;饱和度均有增大,在60%处增幅最大,在4.7%处增幅最小;色相整体偏向大红色;平均色差值△E为4.38,在60%处出现最大色差值,△E为6.37。


从图4(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度在暗调区域无明显变化,在亮调区域降低;饱和度在浅色调和中间调区域有明显增大,在暗调区域变化不大;色相整体略偏向绿色;平均色差值△E为2.50,在40%处出现最大色差值,△E为3.97。
 
上过光油后,明度在深色调部分基本不变,在浅色调区域逐步变深;饱和度整体均有大幅升高,在60%处增幅最大;色相整体偏向绿色,越浅变化越明显;平均色差值△E为5.61,在60%处出现最大色差值,△E为7.62。


从图5(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度整体降低,在浅色调和中间调区域较为明显;色相在浅色调区域变化较大;平均色差值△E为1.97,在5.9%处出现最大色差值,△E为2.52。
 
上过光油后,明度整体降低,在深色调区域尤其明显;色相在深色调区域变化微小,颜色越浅,色调变化越大;平均色差值△E为4.57,在49.8%处出现最大色差值,△E为5.24。


从图6(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度在亮调区域明显降低,在暗调区域则有所升高;饱和度在亮调区域升高,在暗调区域逐步降低;色相整体偏向黄色,在亮调和暗调区域都较为明显;平均色差值△E为2.11,在30.2%处出现最大色差值,△E为2.75。
 
上过光油后,明度整体降低,在网点30.2%左右变化幅度最大,在网点100%处变化量最小;饱和度整体均有提升,在40%处增幅最大;色相整体偏向黄色;平均色差值△E为3.99,在40.0%处出现最大色差值,△E为5.64。
 


从图7(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度在亮调区域明显降低,在暗调区域略有升高;饱和度在暗调区域有所降低,在其它区域有所升高;色相整体偏向蓝色,在浅色调区域较为明显;平均色差值△E为1.94,在20%处出现最大色差值,△E为2.72。
 
上过光油后,明度整体均有降低,在40%处尤为明显;饱和度整体均有大幅升高,在40%处增幅最大;色相在浅色调区域有一定的变化,在其它区域变化较小;平均色差值△E为4.35,在40%处出现最大色差值,△E为5.54。

从图8(b)、(c)曲线我们可以看出:
上过哑油后,明度在亮调和中间调区域降低,在暗调区域升高;饱和度在中间调区域变化较小,在其它区域有明显降低;色相整体略偏向蓝色;平均色差值△E为1.81,在100%处出现最大色差值,△E为3.29。
 
上过光油后,明度整体明显降低,在亮调和中间调区域尤为显著;饱和度在亮调区域降低,在其它区域略有升高;色相整体略微偏向红色;平均色差值△E为2.83,在40%处出现最大色差值,△E为4.12。
上光对光线传播的影响

 

我们人眼可以看到印刷品的颜色是因为印刷品上有反射光照射进入我们的眼睛。不同的物体,光的反射特性不同。对于理想的漫反射表面,光照射上去后会在各个方向产生均匀的反射(如图9中的黑线所示),通常,一般的纸张和油墨的反射状况会接近于这种状况。此时,任一角度的反射光数据均可用来代表这一表面的颜色特性,我们一般用法线处0°的反射光数据作为代表,如图10所示,这就是我们常用的45°/0°结构的分光光度仪或密度仪,最为典型的是eXact和i1系列。

对很多经过加工的印刷品表面来说,光照射上去后在各个方向的反射强度是各不相同的,有些差异甚至如图11中的蓝线所示:有些方向很强,有些方向很弱,这种情况我们称之为各向异性。为了研究这种特性,国际组织CIE定义了多角度颜色测量标准,光源从45°入射,以镜面反射线为起始点,分别从逆时针旋转-15°、15°、25°、45°、75°、110°六个位置处进行反射光测量(如图11所示),获得六组反射率数据和六组色度数据,分别表征这六个角度的光色信息,来分析表面的各向异性。MA-T12多角度分光光度仪就属于这种结构。 


无论45°/0°结构,还是多角度结构,测量的都是某个或某几个角度的颜色数据,无法捕获所有反射光的数据。而积分球结构的分光光度仪可以做到这一点,除去材料吸收的色光,将所有反射回来的色光积分计算成一个综合数据。Ci64UV就是这种结构的仪器。为深入分析光油对颜色的影响,我们采用这款仪器分别对纸张和上光后的纸张进行了测量,条件包含镜面反射(SCI),UVD65校准。其色度值、光泽值和反射光谱曲线如图12所示。
 

 
从表1数据和图12曲线可以看出:
两种工艺后L*值和反射率值都有降低,因此,无论是哑油还是光油对入射光都有不同程度的吸收。其中在400nm~500nm区间的吸收最为显著,造成颜色外观显著偏向黄色。
 
我们通过MA-T12多角度分光光度仪测量样品,获得样品的色度值,其六个角度的L*值及上光后的L*值变化如表2所示。

从表2中的数据可以看出,上哑油后的小角度光线显著变强,大角度光线变弱;上光油后所有角度的光线均变弱,其中小角度光线变化尤为显著。如果以长度代表L*值,不同表面各个角度的光线强度示意图如图13所示。    


从积分球的DL*数据可以看出,无论对哑油还是对光油,光的整体能量变化不是特别明显。但从多角度数据来看,反射光在不同角度的上光前后的分布存在很大差异。这主要是因为上光工艺主要影响了样品表面的物理状况,从而影响到光泽和不同角度的颜色。哑油稍微提升了光泽,并增强了镜面反射附近的光强度;而光油显著提升了光泽,而降低了镜面光附近的光强度。
结语

 

上光后颜色的变化情况有些符合我们的经验和预期,通过数据分析可见,不同颜色的变化趋势有一定的规律。
 
1.哑油和光油对颜色的影响既有相同点,如颜色普遍偏黄;也有不同之处,如深浅变化程度和方向不同。
 
2.不同明度、饱和度、色相的色块变化不同,在一定范围内有一定的规律可循。CMYK过哑油后在明调和中间调区域色差变化明显,明度普遍变低,色相偏黄。CMY过光油后在中间调区域变化最为明显,在这个区域饱和度普遍升高,而在明调和暗调区域色差和饱和度变化相对较小,明度在明调和中间调区域均有降低,颜色变深。
 
3.光油对颜色的影响比哑油要显著。上哑油后,300个色块平均色差值△E变化为1.71,最大为3.97;77%处的色块颜色变深,23%处的色块颜色变浅。上光油后,300个色块平均色差值△E变化为3.32,最大为7.62;接近100%处的色块颜色变深,L*值的平均值降低,最大值也降低,在中间调区域尤为显著。
 
4.上光后的颜色变化是由哑油层或光油层对光的吸收、透射和散射引起的。两种材料对光都有一定的吸收,特别是在蓝光区域尤为明显,造成整体偏向黄色。两者对散射方向的影响存在很大差异。
(本文作者为:张更建  陈义坤  陈长春)