ZASADY DZIAŁANIA

 

Zasada działania densytometrów poligraficznych, polega na pomiarze stopnia pochłaniania światła o określonej barwie, przez farbę drukarską naniesioną na podłoże.

W typowym druku offsetowym używa się czterech farb:

- niebiesko-zielonej Cyan,

- purpurowej Magenta,

- żółtej Yellow i

- czarnej blacK,

stąd nazwa tej techniki druku kolorowego CMYK.

Podczas pomiaru densytometrycznego każda barwa jest mierzona światłem w kolorze dopełniającym, czyli najbardziej pochłanianym przez daną farbę.

Dla farby cyan jest to światło czerwone,

dla farby magenta - zielone,

dla yellow - niebieskie,

dla czarnej światło białe.

Farba czarna pochłania jednakowo wszystkie długości fal światła widzialnego. Teoretycznie, gdyby farby drukarskie miały idealną charakterystykę, farba czarna byłaby zbędna. Kolor czarny powinien być uzyskany ze zmieszania farb CMY. W rzeczywistości jednak tak uzyskana czerń jest szarobrązowa. Dlatego do podstawowego zestawu CMY dodawana jest farba czarna (w niektórych technikach druku, np. termosublimacyjnym, parametry barwników są na tyle dobre, że używa się tylko kolory CMY, uzyskując całkiem dobrą, głęboką czerń).

Dla prawidłowej pracy densytometru, filtry barwne używane do pomiaru, powinny mieć odpowiednią charakterystykę, tzn. odpowiednią szerokość pasma (czyli zakres przepuszczanych długości fal) i maksimum transmisji w punkcie maksimum absorbcji danej farby.
W praktyce spotyka się

- filtry wąskopasmowe (o małej szerokości pasma przepuszczanych długości fal), np. DIN16536NB

- szerokopasmowe, nieco różne są także punkty maksymalnego pochłaniania, szczególnie dla barwy żółtej (stąd normy filtrów Status T, Status E).

Dodatkowo, dla zmniejszenia wpływu połysku mokrej farby, często w układzie pomiarowym stosuje się filtry polaryzacyjne, które tłumią światło odbite. Jak widać, nie ma jednego, znormalizowanego systemu pomiaru densytometrycznego, dlatego densytometry różnych producentów mogą pokazywać różne wartości pomiaru tego samego pola. Różnice mogą dochodzić nawet (w skrajnych przypadkach) do 0.3D. W praktyce jednak, z reguły dwa densytometry różnych producentów daje się skalibrować tak, by pokazywały jednakowe wartości (muszą być skalibrowane na jednym wzorniku).

 

 

FILTRY POLARYZACYJNE
Jak wspomniałem powyżej, densytometry mogą być wyposażone w filtry polaryzacyjne - jeden na elemencie oświetlającym, drugi na elemencie pomiarowym. Jeżeli filtry te są ustawione w polaryzacji wzajemnie prostopadłej, następuje wygaszenie światła odbitego (odblasku, połysku), natomiast nie ma wpływu na światło rozproszone (czyli mierzone). W ten sposób poprawia się dokładność pomiaru, a konkretnie niweluje różnice pomiarów farby mokrej (świeżej) i suchej.
W praktyce jednak zastosowanie filtrów polaryzacyjnych ma nie tylko zalety, ale także wady. Farba ma pewien połysk nie tylko mokra, ale także - mniejszy - po wyschnięciu. Połysk ten jest likwidowany podczas pomiaru, jednak jest on obecny przy normalnej obserwacji wydruku gołym okiem, obniżając rzeczywistą, widzialną gęstość względem mierzonej. Poza tym filtry polaryzacyjne wprowadzają niewielkie niekorzystne zmiany w układzie pomiarowym. Praktycznie można stwierdzić, że użycie filtrów polaryzacyjnych ma sens jedynie w przypadku druku przy bardzo wysokich gęstościach, np. powyżej 2.10 D dla farby czarnej.
Przy typowych drukach, gdzie gęstość farby czarnej jest na poziomie max. 1.80-1.90 stosowanie tych filtrów nie jest konieczne (różnice wskazań densytometrów wyposażonych w te filtry i bez nich są pomijalne). W chwili obecnej większość produkowanych densytometrów jest wyposażona w filtry polaryzacyjne.

PRZYROST PUNKTU RASTROWEGO
Przyrost punktu rastrowego ma dwie zasadnicze przyczyny - mechaniczną i optyczną. Przyczyna mechaniczna to rzeczywisty przyrost wielkości punktu rastrowego, spowodowany zgniataniem plamki farby, jej rozcieraniem wskutek niewielkich różnic w prędkości obrotowej wałków. Przyczyna optyczna, to wzrost gęstości pola rastrowego wskutek np. powstania ciemniejszych obwódek wokół punktu farby, spowodowanego wchłonięciem przez papier tłustego czynnika nośnego farby, itp. Pomiar gęstości pola rastrowego zawiera sumę tych czynników. W celu wyeliminowania czynnika optycznego, aby pomiar odzwierciedlał rzeczywisty przyrost wielkości punktów rastrowych, stosuje się wzór Yule-Nielsen, zawierający odpowiednie współczynniki korekcyjne dla różnych rodzajów papieru, np. dla papieru powlekanego - 1.65, dla niepowlekanego 2.70, dla offsetowego 1.20 itd.
Większość densytometrów z formułą Yule-Nielsen pozwala użytkownikowi na dowolny wybór faktora w szerokim zakresie. Densytometry nie posiadające korekty Yule-Nielsen, mierzą tylko całkowity przyrost punktu rastrowego wg formuły Murray-Davies (jak Yule-Nielsen z faktorem=1.00). Wyodrębnienie mechanicznego przyrostu punktu formułą Yule-Nielsen jest o tyle ważne, że przyrost ten można kontrolować w pewnym zakresie regulacjami maszyny, natomiast na optyczny przyrost punktu rastrowego nie mamy większego wpływu. Tu można jedynie (i należy) korygować odpowiednio wielkość rastrów w programie przygotowującym przed naświetleniem płyt - wprowadzenie odpowiednich krzywych korekcyjnych pozwala na uzyskanie wymaganych efektów końcowych.

POMIARY KOLORYMETRYCZNE
Pomiary kolorymetryczne służą do pomiaru wartości koloru w przestrzeniach Lab, Luv itd., oraz pomiaru różnicy koloru. Ponieważ pomiar różnicy koloru ma najbardziej praktyczne zastosowanie, ograniczę się do opisu zastosowania tej funkcji. Pomiar różnicy koloru za pomocą spektrodensytometru odbywa się wg odpowiedniego wzoru. Wzory stosowane do tej funkcji, mają różną zgodność z wrażliwością ludzkiego oka na postrzeganie dwóch kolorów, jako identyczne, lub różne. Najmniejszą zgodność mają wzory starsze, np. CIE dE 76, znacznie lepszą zgodność mają wzory CIE dE 94 i CMC, natomiast jednym z wzorów o bardzo dużej zgodnosci, to CIE dE 2000. Różnica koloru podawana jest w jednostkach dE (delta E). Przyjmuje się że dE<2 to róznica praktycznie niewidoczna okiem obserwatora, 2<dE<4 to róznica mała, ale zauważalna, natomiast dE>4 to róznica wyraźna. Praktycznie funkcję to wykorzystuje się w taki sposób - drukarnia wymaga dostarczenia proofa od klienta (lub sama wykonuje a klient zatwierdza). W umowie z klientem określa się maksymalną odchyłkę druku końcowego od proofa, np. odchyłka mniejsza od dE=3,5. W trakcie drukowania drukarz co jakiś czas zdejmuje arkusz i mierzy dE w kilku punktach wydruku, ewentualnie wprowadza korekty wg wskazań pomiaru (wydruk zbyt jasny, zbyt żółty irp.). W ten sposób unika się sporów oceny subiektywnej, gdzie klient twierdzi że kolor jest zupełnie inny, drukarnia że jest ok itd. Jeżeli pomiary wskazują różnice mniejsze niż określone w umowie, klient musi przyjąć wydruki. Oczywiście maksymalna wartość dE określona w umowie, może być większa (np. dE<5) dla wydruków niższej jakosci (i ceny), lub mniejsza (np. dE<2,5) dla wydruków najwyższej jakości.

 

 

 

Poniżej kilka ciekawych linków, traktujących o pomiarach densytometrycznych.

http://archiwum.swiatdruku.eu/archiwum/2000_10/01.htm

http://1044332.sites.myregisteredsite.com/pdf/reflection_densitometry.pdf

http://1044332.sites.myregisteredsite.com/pdf/dots-the_way_we.pdf

http://1044332.sites.myregisteredsite.com/pdf/densitometry_and_spectrophotometery%2004.pdf

http://1044332.sites.myregisteredsite.com/pdf/why_use_a_densitometer.pdf