Struktura

Měřicí přístroje

Přístroje pro měření optických vlastností tisku

 

 

Obr. 1: Ruční Spektrofotometr Exact

 

Měření a hodnocení barvy vychází z fyzikálních zákonů. Víme, že dopadá-li světelné záření na jakýkoliv objekt, tak dle jeho vlastností část záření odráží, absorbuje nebo propouští. Většina materiálů, se kterými se v polygrafii setkáváme, záření pouze absorbuje nebo odráží. Popis těchto absorpčních nebo reflexních charakteristik tvoří základ spektrofotometrického a denzitometrického hodnocení barev.

 

Vzhledem ke stále vyšším nárokům na kvalitu barevných tiskovin je nutné vypořádat se především s otázkou řízení a měření barev na úrovni předtiskové přípravy a tisku. K tomuto účelu se v polygrafii používají tyto měřicí přístroje:

  • denzitometry
  • ​spektrofotometry

 

Denzitometry

Denzitometr je možné popsat jako fotoelektrický přístroj, který měří propuštěné nebo odražené světlo a po provedení výpočtu zobrazí denzitometrické hodnoty. Naměřené hodnoty potom slouží jako vstupní data v procesu řízení kvality předtiskové přípravy a tisku. Denzitometry dělíme do dvou základních skupin:

  • denzitometry průsvitové (transmisní)
  • ​denzitometry odrazové (reflexní)

 

Denzitometry průsvitové

Tento typ denzitometru se v polygrafii používá ke kontrole kvality exponovaných a vyvolaných filmů a také ke kalibraci (linearizaci) osvitových jednotek. Při měření je zjišťována transmisní optická hustota (denzita) udávající míru absorpce propuštěného světla filmovým materiálem. Princip měření je velmi jednoduchý. Vnitřní světelný zdroj normovaného světla vyšle paprsek pronikající skrz měřený film. Na druhé straně je intenzita prošlého světla přijata měřícím čidlem a převedena z optického signálu na elektrický, ze kterého se dopočítá výsledná optická hustota měřeného místa.

 

 

Denzitometry odrazové

Denzitometry odrazové jsou určeny k měření vybraných parametrů kvality tiskové produkce. Výsledkem měření denzitometrem je reflexní optická hustota barvy udávající tloušťku vrstvy barvy nanášené na potiskovaný materiál. Z hodnot optické hustoty měřených na různých polích kontrolního proužku umí odrazové denzitometry vypočítat a zobrazit následující, neméně důležité parametry kvality tisku:

  • tónová hodnota (Tone Value)
  • nárůst tónové hodnoty (Tone Value Increase – TVI)
  • přijímavost tiskových barev (Trapping)
  • relativní tiskový kontrast (Print Contrast)
  • ​vyváženost barev (Gray Balance)

 

Odrazový denzitometr měří optickou hustotu na základě průniku světla barvovou vrstvou. Denzitometr při měření vyšle světelný paprsek směrem k měřenému poli s barvovou vrstvou. Paprsek pronikne skrz barvovou vrstvu až k tiskové podložce (papíru), od které se odrazí zpět do snímače denzitometru. Ve snímači vznikne elektrický signál úměrný energii dopadlého světla, z něhož vestavěná elektronika vypočítá reflexní optickou hustotu. Čím bude barvová vrstva silnější, tím menší podíl světla se od vrstvy odrazí a naopak. Pokud bude barvová vrstva slabší, bude intenzita odraženého světla vyšší. Výslednou hodnotu reflexní optické hustoty tak určuje poměr intenzity světla odraženého a vyslaného. Tento poměr se označuje značkou R (reflektance – odrazivost). Odrazový denzitometr tedy neměří barvu jako fyzikální veličinu, ale popisuje jen tloušťku barvové vrstvy a to pouze u procesní barvy C,M,Y,K. Přístroj proto nelze použít k měření přímých barev.

obrazek

Obr. 2: Denzitometr – princip měření

 

Spektrofotometry

Se stále přibývajícími nároky na kvalitu reprodukce barev vyvstala potřeba objektivního popisu všech viditelných barev, tedy nejen procesních barev C,M,Y,K, ale i všech ostatních přímých barev. K tomuto účelu se používají ruční nebo skenovací spektrofotometry. Ty umožňují měření souřadnic barev v různých barvových prostorech, zejména v nezávislém prostoru CIE L*a*b*. Začaly se používat koncem osmdesátých let dvacátého století. Do té doby pracovali tiskaři pouze s parametrem optická hustoty (denzita), kterou měřili pomocí denzitometru a při měření tak vycházeli pouze ze síly barvové vrstvy. Spektrální fotometr umožňuje měření barevnosti v nezávislých barvových prostorech, a to oproti denzitometru daleko přesnějším způsobem. Spektrální fotometr měří navíc parametry absorpční schopnosti papíru a barvy, bělost papíru, jeho povrchovou strukturu a skutečnou „barevnost“ barev. Kromě jiného, dokáže vypočítat tzv. barevnou odchylku, označovanou jako ΔE (delta E), která představuje měrnou jednotku pro určení rozdílu mezi dvěma barevnými tóny. Dokáže tak porovnat přesnou hodnotu barvy na nátisku (vzoru) se skutečnou barvou v tiskovém stroji. V principu měří spektrofotometry spektrální charakteristiky povrchu vzorků na základě jejich vlnových délek. Oproti denzitometru tak dokáže spektrofotometr navíc „vidět“ všechny barvy viditelného spektra (od 340 do 780 nm) a matematicky je popsat. Výsledkem měření je obvykle remisní křivka, kterou dovede přístroj přepočítat pomocí vestavěných algoritmů na hodnoty pro nezávislý barvový prostor CIE L*a*b*.

V CIE L*a*b* proběhne matematické vyjádření barvy pomocí tří souřadnic:

L* = osa bílá – černá (lightning – měrná světlost)
a* = osa zelená – červená
​b* = osa modrá – žlutá

Přístroj měří velmi malým krokem 10 nm (nanometrů), a dosahuje proto nejvyšší míry přesnosti. V současné době se stále více nahrazují denzitometry právě spektrálními fotometry. Tato kategorie měřicích přístrojů má daleko širší použitelnost a umožňuje měřit i všechny přímé barvy. Rovněž tak ruční přístroje se postupně nahrazují skenovacími přístroji, které přinášejí podstatně vyšší produktivitu práce a měření velkého množství údajů v reálném čase. To je při vysokém výkonu tiskových strojů značná výhoda, zejména s ohledem na rychlost reakce a množství makulatury.

 

 

Zdroje

  • KAPLANOVÁ, Marie a kol. Moderní polygrafie. Praha: Svaz polygrafických podnikatelů, 2010, 391 s. ISBN 978-80-254-4230-2
  • PANÁK, Ján, Michal ČEPPAN, Vladimír DVONKA, Ĺudovít KARPINSKÝ, Pavel KORDOŠ, Milan MIKULA a Stefan JAKUCEWICZ. Polygrafické minimum. 2. doplněné vydání. Bratislava: TypoSet, 2000, 264 s. ISBN 80-967811-3-8.
Obrázky
  • Archiv autora

Obrázek

Content dscn2056

Obr. 3: Spektrofotometr Exact Advance při měření

Obrázek

Content dscn2069

Obr. 4: Kapesní spektrofotometr Capsure

Obrázek

Content spektrofotometr

Obr. 5: Ruční spektrofotometr X-rite 528

Obrázek

Content dscn2075

Obr. 6: Automatický skenovací spektrofotometr

Kontrolní otázka

1. Na jakém principu měří odrazový denzitmetr optickou hustotu barvy?

2. Lze použít denzitometr pro měření přímých barev?

3. Popiš rozdíl mezi denzitometrem a spektrofotometrem.

Logolink