i1iO和i1iSis2 XL两种测色仪器的对比

刘腾 王凯迪 张瑞阳 马晓娟

随着社会物质文化水平的不断提升，人们对印刷质量的要求也在逐步提高，为了获得精美的印刷品，就需要对印刷色彩进行精确的测量与控制。目前，在印刷行业中，i1iO和i1iSis2以其准确的测色性能，高度的稳定性，丰富的色度数值以及自动化等特点，得到了普遍的应用，尤其是在G7、PMA等认证中，已经成为了标配的仪器。

同属于i1系列的i1iO与i1iSis2这两种仪器的工作原理相同，都是在测量光谱数据值的基础上计算Lab、XYZ等色度值。我们之前所熟知的i1Pro，是一款需要手动测量的色彩管理仪器。i1iO拓展了i1Pro的设备功能，将i1Pro插入i1iO自动扫描平台，对齐试表后扫描台即可完成所有颜色识别工作，如图1（a）所示。i1iSis2也是一款自动色彩扫描仪，有两种配置分别是i1iSis2以及i1iSis2 XL。i1iSis2适用于测量最大宽度为23cm的色表，i1iSis2 XL适用于测量最大宽度为33cm的色表，如图1（b）所示。

仪器测量参数及应用

i1iO和i1iSis2 XL两种仪器虽然在工作原理上是相同的，但是在测量参数及应用上还是有许多不同点。i1iSis2 XL可测量A3以上的色表，其测量媒介最大能达到33cm×66cm，读取到的色块多达2500个。因此i1iSis2 XL无论是在速度、准确度还是在处理方式方面都树立了新的标准。另外i1iSis2 XL还有一个创新的测量模式，即在单个色表测量周期中可同时测得测量条件为M0、M1、M2下的光谱数据从而计算出Lab值，但是由于i1iSis2 XL可测量介质的最大厚度为0.45cm，所以在测量物种类上存在局限性。而i1iO可测量物体厚度达到1cm，测量类型包括相纸、精美的艺术布、卡片纸、纺织物、玻璃纸袋以及陶瓷。并且i1iO自动扫描平台配置的i1Pro分光光度计是可以拆卸下来的，因此可以创建用于输入设备、显示器、数字投影机和打印机的概要文件。在扫描测量中，i1iO每秒可执行200次测量。具体两个仪器可测色表规格可参见表1。

i1iSis2 XL和i1iO在进行测量时，光谱测量范围均是380～730nm，光学分辨率为10cm，最终得到的光谱报告也是以10nm为间隔的数据。测量的几何条件为45°/0°环形照明，但是i1iO接口采用的是USB1.1，而i1iSis2 XL适用于任意USB接口。

色度测量精度对比

本文选取含有1485色块的ECI 2002色表作为测量样本，进行了对比分析。为了得到更准确的仪器测量精度对比结果，在相同的条件下分别用i1iO以及i1iSis2 XL对该色表进行5次测量获得光谱值，之后在D50、2°视场下计算出相应的Lab值。

为了研究两种仪器的测量精度，本文以FOGRA39为样本值对比分析了两个仪器的精度，并且采用CIEDE2000色差公式，计算每次测量得到的平均误差。

表2中ΔE00≤1是指色差小于1的色块数在色表1485个色块数中的百分比，ΔE00≤2、ΔE00≤3同理。从表中可以看出，在这5次测量中，i1iSis2 XL的色度精度都要高于i1iO，并且色差值都在1以下。表中还分别列出色块误差小于等于1、2、3的数目在1485个色块中的百分比，结果同样表明i1iSis2 XL的色度测量精度高于i1iO。

重复性

为了测定两种仪器的重复性，本文对同一色靶ECI2002在短时间内进行了5次测量。首先计算出每一次色靶内色块的标准偏差，然后计算5次测量结果的平均标准偏差的平均值，最后用每次的标准偏差减去平均值，其中用ΔS表示标准偏差减平均值后得数的绝对值，如图1所示。

从图1中可以看出i1iSis2 XL重复性更好，其标准偏差与标准偏差平均值的差数变化相对平稳，而i1iO的差数变化较大。通过5次测量以及计算可以得到i1iO标准偏差与标准偏差平均值的差数均大于i1iSis2 XL的结果，以上均说明i1iSis2 XL的重复性优于i1iO。

稳定性

为了比较两种仪器的稳定性，随机选取了10个色块进行测量，i1iSis2 XL和i1iO的5次测量结果分别用图1、图2中曲线表示，横坐标代表测量的次数，纵坐标表示误差。

便利性

在进行大幅面打印、照片处理、高速数码打印和艺术印刷等大批量生产时，通过测量颜色试表来不断更新色彩管理描述文件将会耗费大量的人力和时间。而1iSis2 XL的使用可以带来很大的便利性。i1iSis2 XL可读取A3以上或报纸幅面，可实现一次性读取2500个色块，其可测范围远远大于i1iO。1iSis2 XL在单个色表测量周期中，可同时测得测量条件为M0、M1、M2下的光谱数据，并且可以获得良好的測量精度。它另外一个突出的特点是测量速度，它可以在10分钟内读取数千个色块。但是由于i1iSis2 XL可测量最大厚度为0.45cm，所以在测量物种类上存在局限性。

如果想要测量厚度较大的媒介时，选择i1iO具有更大的便利性。i1iO可测量物体厚度达到1cm，并且每分钟可读取500多个色砖，适用于测量相纸、卡片纸、纺织物，甚至是玻璃纸袋以及陶瓷等。i1iO还有一个特点，其可进行点测量，且能从自动控制台拆卸下来，所以可以用来测量显示器、投影仪等输出设备并且建立ICC文件。因此可以根据测量物体的幅面、厚度等具体情况来选择不同的测量仪器，以达到最大的便利性。

总结

在重复性实验中，i1iSis2 XL标准偏差与标准偏差平均值的差数变化平稳，i1iO的差数变化较大，说明i1iSis2 XL的重复性比i1iO好。从测量精度的角度上来看，i1iSis2 XL经过5次测量所求得的平均误差为0.96，i1iO测得的平均误差为1.282，说明i1iSis2 XL的测量精度要优于i1iO。在随机抽取的10个色块得到的测量误差曲线中，可以看出关于i1iO测量结果的误差曲线波动性较大，i1iSis2 XL的曲线波动明显平缓很多，i1iO在稳定性上不如i1iSis2 XL好。因此，在追求快速、精确测量颜色时，推荐使用i1iSis2 XL，但是由于i1iSis2 XL可测量最大厚度为0.45cm，在测量物种类上存在局限性，因此一些材料较厚的物体无法用i1iSis2 XL测量，此时可以选用i1iO。