Giấy lạnh để bù đắp sự phát triển của hệ thống so màu mực máy tính và nguyên tắc phối màu

Jun 26, 2023

Để lại lời nhắn

Màu mực là một trong những chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bản in nên việc phân bổ mực đã trở thành một khâu tất yếu trước khi in. Nguyên tắc cơ bản của việc phối màu dựa trên lý thuyết tổng hợp màu và trộn màu. Với sự phát triển của công nghệ máy tính điện tử, máy tính có thể lưu trữ một lượng lớn dữ liệu, với khả năng tính toán tốc độ cao, với sự trợ giúp của lý thuyết đo màu cho một số lượng lớn dữ liệu cơ bản về mực và giá trị màu để xử lý, thông qua con người-máy tính. đối thoại màu sắc phù hợp, tốc độ nhanh, độ chính xác cao, sự ra đời của lĩnh vực in ấn, có thể làm cho việc quản lý màu sắc và phát hiện chất lượng trở nên hiện đại hơn.

Đầu tiên, sự phát triển và đặc điểm của việc so màu máy tính

1. Sự phát triển của việc so màu máy tính

Ở các nước công nghiệp phát triển, các ngành công nghiệp liên quan đến màu sắc, như in và nhuộm dệt, thuốc nhuộm, bột màu, sản xuất sơn, xử lý màu nhựa và mực in thường sử dụng hệ thống so màu máy tính như một công cụ mạnh mẽ để phát triển, sản xuất, kiểm soát chất lượng và bán hàng sản phẩm. , và tỷ lệ phổ biến cao. Ví dụ, trong những năm gần đây, các công ty thiết bị quang học nước ngoài đã phát triển phần mềm tạo công thức mực Gerinda Macbeth InkFormulation4.0, phần mềm này có thể chuẩn bị các công thức chính xác cho ngành in offset, in flexo, in lụa và in ống đồng quay. Nó có đặc điểm là lập công thức tự động và tốc độ tính toán đa kênh nhanh, đồng thời có thể nhanh chóng chuẩn bị các công thức chi phí thấp. Giao diện của cửa sổ phần mềm thân thiện, công thức chính xác và tỷ lệ thành công của một lần pha chế được đảm bảo.

Trong 10 năm qua, nhiều mô hình hệ thống phối màu khác nhau đã được giới thiệu ở Trung Quốc, nhưng vẫn chưa đạt được lợi ích đáng kể. Phần mềm được phát triển ở nước ngoài dựa trên đặc điểm của ngành gia công ở Châu Âu và Hoa Kỳ, chất lượng màu sắc tương đối ổn định. Mặc dù ngành công nghiệp gia công trong nước có những đặc điểm riêng nhưng độ ổn định của chất lượng màu tương đối kém, cùng với sự đa dạng về vật liệu màu hiện nay được cập nhật liên tục, một số lượng lớn chất nền mới xuất hiện và hệ thống phối màu hiện có trong và ngoài nước thiếu khả năng điều chỉnh linh hoạt nên việc áp dụng hệ thống phối màu vào thực tế gặp khó khăn.

Viện nghiên cứu công nghiệp hóa chất Thẩm Dương bắt đầu nghiên cứu hệ thống so màu vào năm 1984, trong đó phần mềm so màu tư duy của Trung Quốc là phần mềm so màu sớm nhất của Trung Quốc. Sử dụng hệ thống phần mềm, tổng giá máy trong nước bằng 1/3 toàn hệ thống, nếu khớp với máy nhập khẩu thì tổng giá bằng 1/2 máy nhập khẩu. Hệ thống này hiện được sử dụng ở hơn 70 nhà sản xuất, bao gồm thuốc nhuộm, in và nhuộm, kéo sợi len, đan, sơn, mực in, cao su, giấy dán tường và nhiều ngành công nghiệp liên quan đến màu sắc khác. Ngoài ra, Đại học Công nghệ Xi 'an đã phát triển hệ thống so sánh màu máy tính mật độ bằng cách sử dụng máy đo mật độ màu và kết nối máy tính, mang lại sự tiện lợi và phổ biến trong việc phổ biến và ứng dụng. Từ xu hướng phát triển hiện nay, việc so màu máy tính đã trở thành một phần quan trọng trong việc so màu mực trong tương lai.

2. Đặc điểm của việc so màu máy tính

(1) Nó có thể giảm thời gian khớp màu, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả khớp màu.

(2) Có thể tính toán công thức hiệu chỉnh trong thời gian ngắn.

(3) Tất cả các màu mực đã khớp trước đây đều được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và có thể sử dụng ngay khi cần.

(4) Dễ vận hành.

(5) Việc tính toán công thức màu và độ chênh lệch màu được hiển thị kỹ thuật số hoặc in ra bằng máy tính và kết quả so màu cuối cùng cũng được lưu trong bộ nhớ ở dạng kỹ thuật số.

(6) Có thể kết nối với các hệ thống chức năng khác. Ví dụ, hệ thống cân có thể được kết nối để giảm thiểu sai số khi cân; Khả năng tái sản xuất được cải thiện, nếu quá trình diễn ra liên tục, hệ thống giám sát chất lượng in có thể được cài đặt trên sản phẩm in và khi có tình huống bất thường xảy ra sẽ lập tức dừng lại và giảm lãng phí không cần thiết.

Thứ hai, nguyên tắc và hệ thống so màu máy tính

1.Lý thuyết Kubelka-Munk và những hạn chế của nó

Lý thuyết KM được đề xuất ngay từ năm 1931, nhưng phải đến năm 1958 nó mới bắt đầu được sử dụng thành công trong ngành dệt nhuộm, in ấn và ngành in bắt đầu áp dụng lý thuyết này vào những năm 1970.

Hệ thống so màu máy tính do Hoa Kỳ, Nhật Bản và các nước khác phát triển về cơ bản vẫn sử dụng lý thuyết này.

Thông qua một loạt các dẫn xuất của lý thuyết KM, dạng hàm đơn giản nhất và dạng đạo hàm của nó phù hợp cho việc tính toán so màu được đưa ra:

K/S=(1-r)2/2r

r=K/S+1-[(K/S+1)2-1]1/2

Trong đó r đại diện cho độ phản xạ ở bước sóng; K là hệ số hấp thụ, biểu thị tốc độ hấp thụ ánh sáng của lớp điện môi có độ dày nguyên tố vi lượng sau khi chiếu tới ánh sáng chiếu sáng khuếch tán trong môi trường phẳng dày vô hạn. S là hệ số tán xạ, biểu thị tốc độ tán xạ ánh sáng theo độ dày của phần tử.

Cho đến nay, nguyên tắc cơ bản của việc so khớp màu máy tính (CCM) vẫn tuân theo lý thuyết KM. Ví dụ, phương pháp đối sánh tầm nhìn quang phổ, phương pháp đối sánh màu phổ phản xạ của máy tính, thuật toán gần đúng đối sánh màu của máy tính đều dựa trên lý thuyết KM. Tuy nhiên, trong ứng dụng thực tế của lý thuyết KM thường có sự khác biệt giữa tính toán lý thuyết và thực tiễn cụ thể, có thể tóm tắt thành hai yếu tố.

Bản thân lý thuyết KM được bắt nguồn từ những giả định nhất định.

Đầu tiên, nếu độ dày của lớp màu là x và ánh sáng rơi vào bất kỳ lớp phần tử dx nào, thì sự phản xạ do giao diện gây ra sẽ không được tính đến. Kết quả là lớp màu áp dụng lý thuyết được ngâm trong môi trường có cùng chiết suất. Thuật toán này bỏ qua các chỉ số khúc xạ khác nhau trên giao diện để đơn giản hóa vấn đề và có thể gây ra lỗi.

Thứ hai, dx là lớp phần tử bất kỳ nằm trong độ dày của lớp màu x, do đó hệ số hấp thụ và hệ số tán xạ thu được được coi là giống nhau và đồng nhất trong toàn bộ lớp màu khi sử dụng, nhưng giả định này khó áp dụng cho sự tuyệt chủng hoặc sự bán tuyệt chủng của các vật liệu có dầu.

Thứ ba, các hạt chất màu trong lớp màu bị rối loạn, khiến ánh sáng trong lớp màu trở thành dạng khuếch tán khuếch tán và các hạt hoàn toàn chìm trong hiệu ứng khuếch tán, dẫn đến các kênh trên và dưới. Tuy nhiên, trong ứng dụng thực tế, khi các hạt tồn tại ở dạng màng mỏng của màng dầu, hầu hết chúng được sắp xếp theo phương ngang sẽ gây ra sự phá hủy giả định quang thông của hai kênh.

Thứ tư, trên lớp màu mỏng, ánh sáng đi vào bên trong lớp màu mà không có thời gian tán xạ, ở tông màu tối, một lượng ánh sáng đáng kể đã bị hấp thụ trước khi tán xạ nên các chùm tia đi vào lớp màu này không bị khuếch tán, dẫn đến sự khác biệt lớn về kết quả thực nghiệm.

Ngành in phải xem xét sự tương tác giữa các hạt ánh sáng và sắc tố cũng như tính chất vật lý của mực khi mô tả hiệu ứng chồng chất của mực. Trong ứng dụng thực tế, cần phải nói rằng lý thuyết KM chứa hai hằng số kép lần lượt là hệ số hấp thụ K và hệ số tán xạ S. Khả năng tán xạ của mực đối với ánh sáng có thể bỏ qua so với khả năng tán xạ của chất nền, do đó Nguyên lý màu của mực chủ yếu là sự hấp thụ có chọn lọc của mực đối với ánh sáng và khả năng hấp thụ của mực đối với ánh sáng tới bị ảnh hưởng bởi độ dày của lớp mực và nồng độ mực. Lý thuyết KM được đưa ra dựa trên tiền đề của môi trường mờ đục và mực dùng trong in ấn là trong suốt hoặc bán trong suốt nên lý thuyết KM có những thiếu sót lớn.

2. Việc sử dụng ba giá trị kích thích để khớp màu mực máy tính

(1) kết hợp màu giá trị ba kích thích

Xuất phát từ những hạn chế của K/S và đặc thù của ngành in, bài báo này trình bày phương pháp phối màu sử dụng giá trị tristimulus. Phương pháp này không sử dụng giá trị K/S, độ phản xạ và các chỉ báo màu khác mà chỉ sử dụng giá trị tristimulus làm chỉ báo màu.

Trên cơ sở lý thuyết K/S, việc so sánh màu của giá trị tristimulus cũng có thể được thực hiện, nhưng cần thiết lập cơ sở dữ liệu về giá trị và nồng độ K/S, đồng thời nghiên cứu mối quan hệ giữa giá trị tristimulus và nồng độ, nghĩa là mối quan hệ giữa giá trị tristimulus và tỷ lệ phần trăm dấu chấm. Trong in ấn, các phương pháp chuyển đổi chính giữa giá trị tristimulus và phần trăm dấu chấm là chuyển đổi phương trình Newjberg, chuyển đổi thay đổi ma trận và chuyển đổi bảng tra cứu. Trong bài báo này, sắc ký được sử dụng để lập bảng tra cứu chuyển đổi.

(2) Nguyên tắc khớp màu giá trị ba kích thích

Theo hệ thống đo màu tiêu chuẩn CIE, bất kỳ màu nào trong tự nhiên đều có thể được biểu thị bằng các giá trị ba kích thích quang phổ X, Y và Z. Hiện nay, hầu hết các thiết bị đo màu tiên tiến đều sử dụng hệ thống sắc độ này, nghĩa là màu của bất kỳ vật thể nào đều có thể được biểu thị bằng giá trị ba kích thích X10, Y10, Z10. Nguyên lý phối màu của máy tính chủ yếu là sử dụng nguyên lý đẳng sắc, tức là nếu ba giá trị kích thích X10, Y10 và Z10 của hai mẫu màu bằng nhau thì hai mẫu đó có cùng màu.

Bảng tra cứu được thiết lập bằng sắc ký mô tả mối quan hệ giữa giá trị trististimulus và phần trăm chấm mực màu. một mẫu màu nhất định được in đè bởi ba loại mực a, b và c và tỷ lệ phần trăm chấm của ba loại mực này lần lượt là l, m và n, do đó tỷ lệ của mực A, b và c là l∶m∶n, và mực trắng chiếm (1-l)+(1-m)+(1-n). Hệ thống khớp màu này sử dụng dữ liệu của nguồn sáng tiêu chuẩn CIE D65 và trường nhìn 10 độ, đồng thời sử dụng công thức chênh lệch màu CIELAB: ΔEab{{7}[(ΔL)2+(Δa){{9 }}(Δb)2]1/2 để tính độ chênh lệch màu giữa mẫu màu chuẩn và mẫu màu phù hợp.

Chúng ta có thể thấy rằng việc sử dụng giá trị của ba kích thích để khớp màu trên máy tính có thể làm cho màu của mẫu màu phù hợp trong một nguồn sáng cụ thể được biểu thị bằng dữ liệu, có mối quan hệ tương ứng giữa giá trị của ba kích thích của mẫu màu và tỷ lệ mực, và công thức có thể được tính toán bằng cách kiểm tra chênh lệch màu sắc xem nó có đáp ứng yêu cầu hay không.

(3) phương pháp khớp màu giá trị ba kích thích

Các giá trị ba kích thích của khối màu và tỷ lệ phần trăm chấm của mỗi loại mực được nhập vào máy tính để thiết lập cơ sở dữ liệu cơ bản. Khi khớp màu, giá trị ba kích thích của mẫu màu mục tiêu được nhập vào hệ thống, hệ thống sẽ tính toán mực hỗn hợp và tỷ lệ của nó, đồng thời đưa ra kết quả dự đoán công thức. Khi mẫu mực của kết quả so màu được sấy khô, giá trị ba kích thích sẽ được đo và độ chênh lệch vượt trội được máy tính tính toán theo công thức chênh lệch màu và có thể nhanh chóng xây dựng các hướng dẫn hiệu chỉnh tiếp theo với phổ màu không đồng nhất chất lượng cao hơn .

Về yêu cầu chất lượng tái tạo màu sắc, theo yêu cầu rõ ràng của tiêu chuẩn quốc gia về chênh lệch màu ΔE*ab của cùng một lô bản in trang trí màu, bài báo này chọn ΔE*ab Nhỏ hơn hoặc bằng 3.

Phổ màu bao gồm hầu hết các màu thông dụng, đối với màu trong phổ, bạn có thể tìm trực tiếp tỷ lệ mực, nhưng không có trong phổ màu, bạn có thể lấy màu trong quang phổ để tìm ra độ chênh lệch màu nhỏ nhất, sau đó giải bằng phương pháp nội suy tuyến tính.

3. Hệ thống so màu máy tính

(1) Chức năng của hệ thống phối màu

Hệ thống so màu máy tính là một thiết bị hiện đại tích hợp dụng cụ đo màu, máy tính và hệ thống phần mềm so màu. Vai trò cơ bản của việc so màu máy tính là lưu trữ trước dữ liệu màu của mực dùng để so màu trong máy tính, sau đó tính toán tỷ lệ pha trộn màu của mẫu với các loại mực này để đạt được mục đích của công thức định trước.

(2) Thành phần của hệ thống phối màu

① Phần cứng của hệ thống so màu máy tính

Máy tính: Sử dụng hệ điều hành Windows, dung lượng ổ cứng tối thiểu 20MB; máy đo quang phổ; Quang phổ màu sắc.

② Hệ thống phần mềm so màu máy tính

Menu chính của phần mềm: hiển thị thư mục chương trình của phần mềm hệ thống khớp màu, để người vận hành hiểu tổng thể về phần mềm khớp màu, để người vận hành có thể lựa chọn và gọi chương trình hiển thị trong thư mục theo mục đích riêng của mình.

Tệp dữ liệu cơ bản: Sử dụng Microsoft Access để tạo các tệp cơ sở dữ liệu, bao gồm in chồng hai màu, in chồng ba màu và in chồng màu 3 phần.

Tài liệu bao gồm phần thiết lập, quản lý, xử lý dữ liệu cơ bản và chương trình lưu trữ công thức.

③ Tính và sửa công thức

Gọi chương trình này để tính toán độ chênh lệch màu giữa mẫu trùng màu và mẫu chuẩn, chọn công thức theo độ chênh lệch màu và sửa đổi công thức.

Phần mềm hệ thống khớp màu có chức năng đối thoại giữa người và máy mạnh mẽ và người vận hành có thể nhập các thông số và dữ liệu tương ứng theo lời nhắc trên màn hình máy tính để có được công thức mực cần thiết.

Phối màu là một kỹ thuật kỹ thuật phức tạp liên quan đến lý thuyết màu sáng, mực, giấy, quy trình và các khía cạnh khác, sử dụng sắc ký để khớp màu ba giá trị kích thích, khắc phục những hạn chế của lý thuyết KM, phù hợp với đặc điểm của ngành in, giảm gánh nặng của nhân viên so màu, nâng cao chất lượng màu sản phẩm, tốc độ so màu, độ chính xác và tăng lợi ích kinh tế. Mặc dù vẫn còn nhiều lĩnh vực cần cải thiện, chẳng hạn như sự khác biệt về chênh lệch màu được tính bằng giá trị ba kích thích so sánh màu dưới các nguồn sáng khác nhau, độ chính xác so khớp màu có mối quan hệ lớn với độ chính xác của sắc ký. Tuy nhiên, với sự cập nhật liên tục của máy tính, các công cụ phức tạp hơn, sự xuất hiện liên tục của các phương pháp toán học khác nhau cũng như sự tiêu chuẩn hóa và dữ liệu dần dần của vật liệu, việc so màu máy tính chắc chắn sẽ cho thấy những lợi thế vô song.