如何选购色度计与分光光度计

在印刷质量控制中，通常我们所用的控制仪器以密度计为主。但光学密度与人眼对明暗的感受只是近似关系，而且与颜色三属性不直接关联。而色度测量仪的测量原理与人眼的视觉感受密切相关，并且能提供CIE表色系统数据，因此在进行颜色交流、色差控制方面，色度测量仪有不可替代的作用。基于这一原因，越来越多的印刷企业引入了色度测量仪。
　　色度测量仪的结构不尽相同，为了减少企业选购仪器的盲目性，本文将根据不同色度测量仪的测量原理分析每种仪器各自的特点，并在此基础上根据企业质量控制的目的，提出选购色度测量仪的一些依据，以期对企业在引进时提供一点帮助。
　　色彩测量原理
　　根据结构的不同，色度测量仪可分为两类：一类是色度计，一类是分光光度计。
　　
1.色度计　　色度计是利用红、绿、蓝三滤色片分解颜色样品的反射光，再经传感器接收转换为颜色色度值的测色仪器。为了模仿人眼的视觉感受，以便提供符合标准的测量值，必须采用标准光源照明被测量样本。传感器的光谱灵敏度需通过滤色片转换为与标准观察者的视觉灵敏度相吻合，在仪器标定正确的情况下，色度计读取的测量值易于换算成颜色的三刺激值。色度计的缺点是，滤色片与传感器作用后对光谱的匹配程度与人眼对颜色视觉感受灵敏度不可能实现严格意义上真正的线性关系。由此可知，色度计测量颜色存在原理上的误差，测量颜色的绝对精度不高。
　　
2.分光光度计
　　分光光度计是利用光栅分解颜色样品的反射光，再经传感器接收反射光谱并转换为颜色色度值的测色仪器。它测量的是一个色样的全部可见反射光谱，通常是在反射光谱上每隔一定距离测量一个点，也有一些分光光度计能连续对光谱进行测量。其工作原理是，把颜色作为一种不受观察者支配的物理现象进行测量，为了获得颜色的三刺激值,它可以对反射光谱进行积分，并把颜色作为视觉响应加以解释，是一种最为灵活的颜色测量仪器。同时，由于分光光度计是对色样的全部反射光谱进行测量，因此测量结果具有更高的绝对精度。
　　颜色测量比较
　　1.绝对精度误差对测量工作的影响
　　在比较两个颜色样品的色差时，色度测量仪的绝对精度误差对色差的影响属于高阶偏差，因此用同一台色度测量仪比较两个颜色样品时，仪器本身绝对精度的误差造成的色差通常可忽略。原因在于色度测量仪在测量两个颜色样品时会把绝对精度误差含在两个色样的测量值中，计算比较色差时，绝对精度误差的影响减小。
　　但一些中低档色度计绝对精度偏差较大，以至于在比较两个色差较大的颜色样品时产生的色差不能忽略不计，此类色度计只能用于比较两个差别很小的同色异谱样品，如对一批印刷品墨色的一致性进行控制就属于这种情电导率测定仪况，因此在印刷中，色度计用于控制颜色一致性能取得令人满意的结果。
　　实际生产中还有另外一些情况，如果用两台绝对精度不高的色度计，即使是比较差别较小的同色异谱的颜色样品的色差时，产生的色差也不容忽视。如一家公司不同地区的两个印刷分厂（A、B分厂）共同印刷同一产品，由A分厂按照客户的色样制版，并将印版（也可以是电子文件或胶片）分发至B分厂共同印制。如果两个分厂使用绝对精度不高的色度计控制印刷品色彩还原性，则测量色差一致性的问题不容忽视。因为B分厂没有客户色样和A分厂的印刷样张，在进行色差控制时，只能依据A分厂色度计提供的颜色测量数据进行色差控制。然而A、B分厂用于颜色测量的色度计各自的绝对精度误差会分别带入其测量结果中，使得产品颜色的一致性变得不可知，只是色彩数据相同。
　　
2.测量步距对分光光度计测量精度的影响
　　分光光度计对颜色的测量是对样品反射光谱进行积分，实际上多数分光光度计通常是在反射光谱上每隔10nm或20nm测量一个点，再求和得出颜色的三刺激值，理论上讲分隔步距越小，测得的色度值越精确。
　　实际情况是，一对光谱反射曲线具有明显差别的同色异谱样本，色差作为步距函数仅有微小的变化，实验结果也证明，分别使用测量步距为10nm和20nm的分光光度计对这种样品进行颜色测量，不仅测量的色差相同，而且三刺激值仍然相同，大多数情况，测量结果只在小数点后第二位才出现差别。
　　人们可能会在不同的光源条件下观察颜色样品，分光光度计却始终使用同一光源对颜色进行测量，因此，测量步距不同远比改变光源或改变观察者的影响作用小。印刷是利用三原色油墨复制原稿颜色与阶调，因此印刷品与原稿是最常见的同色异谱现象，从上述分析可知，确定在何种光源照明条件下比较原稿与印刷品色差远比减小分光光度计测量步距更重要。　　3.颜色调配中对同色异谱色的测量
　　专色墨的调配本质上是颜色的同色异谱匹配，如果两个颜色的光谱反射率完全一致，不论在何种光源条件下观察，这两个颜色都是一致的。实际上只要是使用不同颜料再现的颜色（如不同厂家生产的油墨），其光谱反射率都不可能完全一致，在进行精确的专色调配时，即使色度计显示的色差已符合要求，但在与色度计光源光谱能量分布特性不同的光源条件下观察两个色样时，人眼也可轻易分辨出两个颜色的差别。因此在进行精确颜色匹配时，还要关注两个色样光谱反射曲线的差异，由于色度计不能对颜色样品的反射光谱进行逐点测量，而市场上出售的分光光度计，有的型号已能输出颜色样品的光谱反射曲线，因此建议在专色墨调配中使用分光光度计。
　　选购指南　　企业在选购色度测量仪时，一定要从本单位实际用途出发，不要盲目选购，造成不必要的浪费。综合各种色度测量仪器的特点，笔者提出以下几点选购建议。
　　（1）如果企业需要的色度测量仪是用来控制印刷过程中印品印刷墨色的一致性，那么选用色度计是合理的，因为在同样达到实际生产色差控制精度要求时，色度计比分光光度计有更多的价格优势。
　　（2）如果色度测量数据要在同一个企业的不同生产基地之间传递，以控制各生产基地同一产品颜色的一致性，那么选择分光光度计是必要的，因为色度测量仪更高的绝对精度对保证各生产基地同一产品颜色的一致性是必要的保证。
　　（3）是否选择更小测量步距的分光光度计是值得商榷的问题，因为更小的测量步距意味着更高的仪器造价，而其评价同色异谱色样色差的能力并不一定有相应的提高。
　　（4）绝大多数客户不会苛刻到要求样品颜色与印刷品颜色在任何观察条件下完全一致，因此分光光度计是否带有光谱反射率输出并不是在何处都特别重要。