基于色差法的镀铝纸叠印呈色研究

杨道文（浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003）

基于色差法的镀铝纸叠印呈色研究

杨道文
（浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003）

镀铝纸作为一种新型的包装印刷材料，广泛应用于酒标、烟标及食品包装等领域。与普通纸张相比，其色彩再现能力存在较明显差异，二次叠印色的不确定性更大。文章基于色差法理论，通过实验对镀铝纸的实际叠印呈色和理想叠印呈色进行了比较，分析了不同叠印色序对色差的影响。实验数据和结论，可以作为企业工艺数据化及规范化的重要理论依据和参考。

色差法；镀铝纸；叠印

1　概述

镀铝纸是一种特殊的新型包装材料，它属于金属化纸的一种，金属化纸是在原纸(基纸)上，通过真空蒸镀的方法将金属沉积在基纸的表面，从而形成厚度大约几百埃的金属层，这样就使得原纸表面具有某种金属的光泽和特殊的性能，常用于香烟包装、啤酒标等包装产品的生产。[1]

由于其特殊的金属表面属性，决定了这种材料在印刷过程中，其印刷适性与普通纸张的明显区别，尤其是在胶印机上。采用普通油墨进行印刷时存在很多不确定性，其色彩的控制难以准确把握，色彩难以准确复制。[2]而目前印刷行业普遍缺乏这类材料印刷颜色的控制标准，仅凭机长或质量管理人员的经验进行控制，难以达到较高的颜色复制质量。从这一背景出发，以油墨叠印作为切入点，对镀铝纸的呈色效果和色域表现范围进行研究。通过色差法叠印呈色实验，分析了镀铝纸实际叠印色与理想叠印色之间的色差情况。还通过色度法叠印次序呈色实验，分析了叠印次序的改变对镀铝纸呈色效果的影响程度。

2　印刷色彩评价理论体系

2.1CIE l976L*a*b*色度空间介绍

CIE1976L*a*b*空间是一种经典的颜色空间，这种色度空间理论是1976年推荐业界使用的。它是用色度和明度值来表示颜色的。[3]这种空间当中的Lab值（即明度和色相值）是由CIEXYZ*系统通过数学方法转换而得到的，转换公式如下：

式中，X/X0，Y/Y0，Z/Z0均不小于0.01；

X，Y，Z——样品色的三刺激值；

X0，Y0，Z0——“标准白”色的三刺激值，CIE的标准值为X0=94.83，Y0=100，Z0=107.38。

L*表示心理明度；a*，b*为心理色度。从上面的转换可以看出，这种转换是非线性的，所以原来的色域空间范围所形成的马蹄状的曲线就会发生变形，变形之后的图形可以用笛卡尔坐标系来表示。在这种坐标系当中，分别有红绿轴和黄蓝轴，颜色是通过红绿轴的变化和黄蓝轴的变化来体现的，而中心的轴则表示明度。明度在0到100之间变化，如图1所示。

图1　笛卡尔色度空间坐标

2.2色差公式

在印刷包装领域，经常会用色差来表示两种色彩之间的差异，不过色彩是一种感觉，要把这种感觉加以量化，就必须借用一定的数学手段。通常所采用的方法是以色度空间为基础，计算出两个颜色的明度差，色度差，然后再通过色差公式的计算得到。[4]

明度差：

所谓明度差就是两个颜色在明暗视觉上的差别。正值表示待测色比标准色亮，负值表示待测色比标准色暗。

色度差的计算有红绿色度差和黄蓝色度差之分，其计算如式(3)和式(4)。

这两个色度差第一个的大小表示颜色偏红或者是偏绿；第二个表示颜色偏黄还是偏蓝，为正值时偏红黄，为负值时偏蓝绿。

总色差计算公式如下：

该值越大，说明二者的颜色偏差越大；该值越小，说明二者的颜色误差越小，即颜色的复制再现效果很好。

2.3色差法测量叠印呈色效果理论

由于油墨的叠印效果反映了印刷品的色彩再现性，而印刷品的色彩可采用色差法来测量，因此，我们可采用色差法来测量油墨的叠印效果。首先计算两种油墨的理想叠印颜色的色度值，然后测量两种油墨实际叠印颜色值，最后计算上述二者之间的色差，色差越小，则两种油墨的叠印效果越理想。[5-6]

两种油墨叠印之后的理想颜色三刺激值X、Y、Z，可以用(6)式计算：

ρ1(λ)——第一色油墨的一组光谱反射率数值；

ρ2(λ)——第二色油墨的一组光谱反射率数值；

ρw(λ)——纸基的光谱反射率；

计算出三刺激值之后，就可以通过(1)式来计算出色度坐标L*、a*、b*。

而两种油墨实际的叠印颜色L*、a*、b*值，可以用分光光度计测量得到，然后再根据CIE1976 L*a*b*色差公式(5)，计算出理想颜色与实际颜色之间的色差。

由以上分析可以看出，采用色差值描述油墨的叠印效果，能直接反映油墨的实际叠色效果与理想叠色效果之间的差异，正因为如此，这种方法能更客观地反映油墨的叠印呈色后的效果。

3　实验设计

以CIE1976L*a*b*色度空间理论为基础，以镀铝纸为实验对象，采用相同的油墨在实验试样上进行印刷，改变色序以得到不同的间色。由前文阐述可知，采用色差值描述油墨的叠印效果，能直接反映油墨的实际叠印色效果与理想叠印色效果之间的差异，因此，通过这种方法可以用数据化的形式来体现油墨叠印效果与理想值的差别。[7]下面的实验将通过色差法来分析叠印呈色的效果。另外，还会根据色度空间理论，测量不同的叠印次序之间颜色的色差，从而进一步分析比较不同的叠印色序之间颜色的差异情况。[8]

4　实验过程

4.1实验设备与条件

实验仪器：IGT-C1型印刷适性仪，X-Rite SP60积分球式分光光度计。

印刷压力：400N。

印刷速度：0.4m/s。

实验纸张：镀铝纸。

实验油墨：新宝龙胶印亮光快干油墨。

实验温度：25℃～30℃。

实验湿度：60%～65%。

4.2实验方法与数据

取镀铝纸实验样张，通过在IGT-C1型印刷适性仪进行印刷，分别印得黄（Y）、品（M）、青（C）三种原色的色样条、还有不同叠印次序的红（R）：Y/M（注：表示黄叠品红，下同）和M/Y；绿（G）：Y/C和C/Y；蓝（B）：M/C和C/M间色样条，每种颜色印制5条，用积分球式分光光度计测量单色色样和纸基，分别获取从380 nm到730 nm（间隔10 nm）共36个光谱反射率数据，并用分光光度计测定各种试样的L*a*b*值取平均值，测量数据见表1。以表1中的数据为基础数据，利用公式(6)可以计算出理想颜色的三刺激值X、Y、Z，将三刺激值通过公式(1)转换为色度坐标L*、a*、b*，以上计算利用Matlab编程计算实现(计算程序见附录1)，而实际叠印颜色的L*、a*、b*可以直接通过分光光度计测量出来，最后利用CIE1976L*a*b*色差公式(5)，可以计算出镀铝纸的理想叠印色与实际叠印色之间的色差。

表1　各色样的光谱反射率测量值

以上数据如表2所示。

4.3实验结果分析

一是我们分析三种间色的色差大小对比，从图2中可以看出，实测值和理想值之间色差最小的是绿色样，而红色样和蓝色样色差较大。这说明绿色的实际叠印效果最接近理想叠印效果，而红色和蓝色叠印效果不佳，与理想叠印颜色有较大差距。这对实际生产的意义在于，使用镀铝纸印刷应该尽量避免设计叠印红和蓝，尽可能用专色来实现这两种颜色效果，而叠印绿色效果与理想状态很接近，印刷图文设计中可以大胆运用。

表2　实测颜色值与理想颜色值的色差情况

图2　实测颜色与理想颜色值色差柱形图

二是再分析叠印色序对叠印效果的影响，其中，对于红色（R），品叠黄（M/Y）的色差值要略小于黄叠品（Y/ M）的色差值，说明前者的叠印效果稍好。对于蓝色（B），青叠品（C/M）的色差值要远低于品叠青（M/C）的色差值，说明前者的叠印效果明显好于后者。而就绿色（G）来看，黄叠青（Y/C）和青叠黄(C/Y)这两种叠印色序的色差值相差不大。据此，在实际印刷中，在不影响其他工艺要求的前提下，应尽量采用色差值较小的叠印色序，即红色采用品叠黄，绿色采用青叠黄，而蓝色应该采用青叠品，从而可以获得和理想颜色更加接近的色彩。

5　结语

利用色差法叠印呈色实验，分析了镀铝纸的实际叠印色与理想叠印色之间的明度差、色度差及总色差。同时还就不同叠印色序对色差的影响进行了实验及分析。就镀铝纸这种特殊的承印材料而言，其叠印承色能力与铜版纸或胶版纸有明显差异，从实验结论来看，红色及蓝色叠印颜色的色差较为突出。结论对于广泛应用镀铝纸的标签及包装印刷企业有很重要的参考价值，当然文章的研究也有一定的局限性，譬如针对不同厚度镀铝层及不同镀铝方法对叠印颜色的影响并未深入研究，将在笔者的后续研究继续探讨。

[1]白木,子萌.镀铝纸在包装业的应用[J].包装工程,2003(6):15-18.

[2]周世生,郑元林,曹从军.印刷色彩学[M].北京:印刷工出版社,2008.

[3]周明香.平版印刷油墨叠印密度测算方法的研究[D].江南大学,2008.

[4]张旭亮,朱元泓.油墨叠印的色度评价方法研究[J].武汉大学学报,2009(9):11-14.

[5]黄灵阁,等.实地密度值和油墨叠印率对金墨印刷的影响[J].包装工程,2010(3):26-29．

[6]黄蓓青,等.油墨叠印效果测量方法的探讨[J].包装工程,2011(7):14-17．

[7]康启来.真空镀铝纸商标生产工艺探讨[J].今日印刷,2010(9):23-26．

[8]王程鑫.普通胶印油墨镀铝纸印刷注意事项[J].印刷世界,2010(5):17-19.

（责任编辑：肖志坚）

The Study on Overprint Color about Metallized Paper Based on The ChromaticAberration Method

YANG Dao-wen
(Zhejiang Industry and Trade Vocational College,Wenzhou,325003,China)

As a new type of packaging and printing materials,metallized paper is widely used in food packaging,cigarette and wine label.Compared with general paper,the color reproduction ability has obvious difference and two superimposition is of greater uncertainty.Based on the theory of chromatic aberration method,the actual test was conducted to compare the metallized paper overprint color and overprint color,at the same time,the effect of different superimposition sequence of color was analyzed as well.In this paper,the experimental data and conclusions can be used as an important theoretical basis and reference for enterprise process data and standardization.

the chromatic aberration method;metallized paper;overprint

TS802

A

1672-0101(2015)04-0042-04

10.3969/j.issn.1672-0105.2015.04.011

2015-06-05

杨道文，硕士，浙江工贸职业技术学院讲师，主要从事印刷图像复制与印刷材料研究。