技术分享 | 上光印刷环保又美丽，但对颜色的影响难以预测？数字化色彩分析来帮您

发布时间:2020-08-21 09:38:59

为了获得特别的外观和特别的性能，很多印刷品会在印刷完成后增加上光的工序。上光对于颜色有一定影响是显而易见的，很多设计师和印刷人希望知道上光对于颜色有多大的影响和具体的变化方向。

本文通过对实际印刷品和上光后的印刷品的测量和分析，获得了大量具体的数据和总结。通过这些数据和相关分析研究，可以预判颜色在不同状态下的色值变化，希望对于业者有一定的帮助。

印刷和上光的工艺

印刷品

190g黄芯白卡，普通油墨，四色胶印印刷

上光设备

海德堡CX102七色印刷机

哑油

印刷座墨斗UV哑油

约2g/平方米，光泽度约7GU60°

光油

上光座涂布UV光油，网纹辊100LPCM

测试图表

P2P25X，含300个色块

测试仪器和软件

i1Pro3 分光光度仪，i1iO3自动扫描阅读器， i1Publish Pro3色彩管理系统，eXact分光光度仪，MA-T12多角度分光光度仪，Ci64积分球型分光光度仪等

色度参数设定

D50光源，2°视角，主要为M1状态

上光前后的色度变化

印刷业普遍使用45°/0°结构的分光光度仪进行颜色测量和分析，故此部分采用这种结构的i1Pro3型分光光度仪，结合i1iO3自动扫描阅读器，连上i1Publish Pro3色彩管理系统对P2P25X色表进行测量。

i1Publish Pro3

i1iO3

以未上光的印刷品的颜色数据作为标准，以上哑油和上光油后的样张作为样品对比，获得两组色差数据。

青色在不同阶调的变化

上过哑油后，明度在亮调和中间调明显降低，在实地100%处变化细微。饱和度在30%-89.8%处有增高，在其它区域有降低。色相整体偏向蓝色，在亮调较为明显。平均色差1.50DE*，最大色差在4.7%处，为2.13DE*。

上过光油后，明度全部降低，在网点49.8%左右变化幅度最大，在100%处变化量最小。饱和度在4.7%处略有降低，在其它区域均有增大，在60%处增幅最大。色相整体偏向蓝色。平均色差3.25DE*，最大色差在49.8%处，为4.39DE*。

品红在不同阶调的变化

上过哑油后，明度在亮调明显降低，在暗调区域略有升高。饱和度在30%-89.8%处有增高，在其它区域有降低。色相整体偏向蓝色，在浅亮调较为明显。平均色差2.00DE*，最大色差在40%和49.8%处，为2.56DE*。

上过光油后，明度全部降低，在网点49.8%左右变化幅度最大，100%处变化量最小。饱和度均有增大，在60%处增幅最大，在4.7%处增幅最小。色相整体偏向大红。平均色差4.38DE*，最大色差在60%处，为6.37DE*。

黄色在不同阶调的变化

上过哑油后，明度在暗调无明显变化，在亮调区域降低。饱和度在亮调和中间调处有明显增大，在暗调区域变化不大。色相整体略偏向绿色。平均色差2.50DE*，最大色差在40%，为3.97DE*。

上过光油后，明度在暗调部分基本不变，亮调部分逐步变深。饱和度均有大幅升高，在60%处增幅最大。色相整体偏向绿色，越浅变化越明显。平均色差5.61DE*，最大色差在60%处，为7.62DE*。

黑色在不同阶调的变化

上过哑油后，明度整体变低，在亮调和中间调较为明显。色相在亮调变化较大。平均色差1.97DE*，最大色差在5.9%，为2.52DE*。

上过光油后，明度在所有色调区域均有降低，在深暗调区域尤其明显。色相在暗调区域变化微小，颜色越浅色相变化较大。平均色差4.57DE*，最大色差在49.8%处，为5.24DE*。

红色在不同色阶调的变化

上过哑油后，明度在亮调明显降低，在暗调则有所升高。饱和度在亮调有增高，在暗调逐步降低。色相整体偏向黄色，在亮调和暗调都较为明显。平均色差2.11DE*，最大色差在30.2%处，为2.75DE*。

上过光油后，明度全部降低，在网点30.2%左右变化幅度最大，在100%处变化量最小。饱和度均有增大，在40%处增幅最大。色相整体偏向黄色。平均色差3.99DE*，最大色差在40.0%处，为5.64DE*。

绿色在不同阶调的变化

上过哑油后，明度在亮调明显降低，在暗调区域略有升高。饱和度在暗调有所降低，在其它区域有升高。色相整体偏向蓝色，在浅色调较为明显。平均色差1.94DE*，最大色差在20%处，为2.72DE*。

上过光油后，明度均有降低，在40%处尤为明显。饱和度均有大幅升高，在40%处增幅最大。色相在浅亮调有一定变化，在其它区域变化不大。平均色差4.35DE*，最大色差在40%处，为5.54DE*。

蓝色在不同阶调的变化

上过哑油后，明度在亮调和中间调降低，在暗调区域升高。饱和度在中间调区域变化不大，在其它区域有明显降低。色相整体略偏向蓝色。平均色差1.81DE*，最大色差在100%处，为3.29DE*。

上过光油后，明度有明显降低，在亮调和中间色调尤为显著。饱和度在亮调降低，其它区域略有升高。色相整体略微偏向红色。平均色差2.83DE*，最大色差在40%处，为4.12DE*。

上光对光线传播的影响

我们看到印刷品的颜色是因为印刷品上有反射光照射入我们的眼睛。不同的物体光的反射特性是不同的。

对于理想的漫反射表面，光照射上去后会在各个方向产生均匀的反射（如图中的黑线），我们一般的纸张和油墨的反射状况会接近于这种。

此时任一角度的反射光数据均可用来代表这一表面的颜色特性，我们一般用法线处0°的反射光数据作为代表（如下图），这就是我们常用的45°/0°结构的分光光度仪或密度仪，最为典型的是eXact和i1系列。

对于很多经过加工的印刷品表面，光照射上去后在各个方向的反射强度是不同的，有些差异甚至如图中的蓝线所示；有些方向很强，有些方向很弱，这种情况我们可以称之为各向异性。

为了研究这种特性，国际组织CIE定义了多角度颜色测量标准，光源从45°入射，以镜面反射线为起始点，分别从逆时针旋转 -15°、15°、25°、45°、75°、110° 六个位置处进行反射光的测量（如下图），获得六组反射率数据和六组色度数据，分别表征这六个角度的光色信息，来分析表面的各向异性情况。MA-T12多角度分光光度仪就属于这种结构。

无论45°/0°结构，还是多角度结构，测量的都是某个或某几个角度的颜色数据，无法捕获所有反射光的数据。而积分球结构的分光光度仪可以做到这一点，除去材料吸收的色光，将所有反射回来的色光积分计算成一个综合数据。Ci64UV就是这种结构的仪器。

为深入分析光油对于颜色的影响，我们采用这款仪器分别对纸张和上光后的纸张进行了测量，条件为：包含镜面反射（SCI），UVD65校准。其色度值、光泽值和反射光谱曲线如下。

两种工艺后L*值和反射率值都有降低，所以无论是哑油还是光油对入射光都有不同程度的吸收。其中在400nm-500nm区间的吸收最为显著，造成颜色外观显著偏向黄色。

我们通过MA-T12多角度分光光度仪测量样品，获得样品的色度值，其六个角度的L*值及其上光后的L*值变化如下。

上过哑油后小角度的光线显著变强，大角度的光线变弱。上过光油后所有角度均变弱，其中小角度尤为显著。若以长度代表L*值，不同表面各个角度的光线强度示意图如下。

从积分球的DL*数据可以看出，无论对于哑油还是对于光油，光的整体能量变化不是特别明显。
但从多角度数据来看，反射光在不同角度的上光前后的分布是有很大的差异的。

这主要是因为上光工艺主要影响了样品表面的物理状况，从而影响到光泽和不同角度的颜色。

哑油稍微提升了点光泽，并增强了镜面反射附近的光强度；
而光油显著提升了光泽，而降低了镜面光附近的光强度。

小结

上光后颜色的变化情况有些是符合我们的经验和预期的，通过数据分析可见不同颜色的变化趋势有一定的规律。

1. 哑油和光油对于颜色的影响既有相同点，比如颜色普遍偏黄；也有不同之处，比如深浅变化程度和方向不同。

2. 不同明度、不同饱和度、不同色相的色块的变化是不同的，在一定范围内有一定的规律可循。CMYK过哑油后在眀调和中间调色差变化明显，明度普遍变低，色相主要偏黄。CMY过光油后在中间调变化最为明显，在这个区域饱和度普遍升高，而在眀调和暗调色差和饱和度变化相对较小；明度在眀调和中间调均有降低，颜色变深。

3. 光油对于颜色的影响比哑油要显著。上过哑油后，300个色块平均色差变化为1.71DE*，最大为3.97DE*；77%的色块颜色变深，23%的色块颜色变浅。上过光油后，300个色块平均色差变化为3.32DE*，最大为7.62DE*；接近100%的色块颜色变深，L*值平均降低，最大降低；在中间调区域尤为显著。

4. 上光后的颜色变化是由哑油层或光油层对光的吸收，透射和散射引起的。两种材料对于光都有一定的吸收，特别是在蓝光区域尤为明显，造成整体偏向黄色。两者对于散射方向的影响有很大差异。

作者

张更建陈义坤陈长春