论文-纸张对激光数字印刷彩色复制性能影响的研究

哈尔滨商业大学毕业设计（论文）纸张对彩色复制性能影响的研究学生姓名：指导教师：专业班级：印刷工程11-2学号：学院：轻工学院二〇一五年六月八日UndergraduateGraduationProject(Thesis)HarbinUniversityofCommerceResearchontheInfluenceofLaserDigitalPrintingColorReplicationPerformancebasedonPaperStudentChenMengxueSupervisorYangHanlinSpecialtyandClassGraphicArtsCommunication11-2StudentID201110830542SchoolLightIndustrySchool2015-06-08毕业设计（论文）任务书姓名：陈梦雪学院：轻工学院班级：2011-2专业：印刷工程毕业设计（论文）题目：纸张对激光数字印刷彩色复制性能影响的研究立题目的和意义：随着印刷业的不断发展，客户和消费者对印品质量的要求越来越高，尤其是从事包装产品的印刷生产企业对印品色彩的要求愈加严格。近年来，数字印刷凭借其个性化、短版、可变数据印刷的特点而得到了快速的发展和广泛地应用，但人们对其输出质量还存有一定的怀疑态度。数字印刷机的色彩复制性能和承印材料特点将直接决定着数字印刷的输出质量和色彩效果。本论文是在印刷色彩学、印刷材料与适性、印刷工艺原理和印品质量控制等课程理论知识的基础上，通过实验的方法，着重对激光数字印刷在不同纸张上的色彩复制性能进行分析，对于实际生产中激光数字印刷用纸的选择具有一定的理论借鉴意义，从而实现提高印品质量的目的。技术要求与工作计划：1．完成与毕业设计题目相关的文献综述一篇，不少于5000字；2．完成外文翻译一篇，不少于3000汉字；3．完成开题报告一份；4．毕业设计论文撰写要符合规定，涉及到的国家标准、行业标准要准确；5．毕业论文条理清晰、文字简洁，符合逻辑及科技论文规则；6．掌握激光数字印刷的工作原理及工作过程；7．掌握评价印刷色彩复制法方法；8．对纸张影响激光数字印刷彩色复制性能的因素进行实验分析。时间安排：第一周～第二周（3月2日～3月13日）根据论文题目实习、调研、查阅资料。第三周～第四周（3月16日～3月27日）调研查阅资料，完成开题报告、文献综述、外文翻译、实习报告、实习日记（第一次会审）。第五周～第十周（3月30日～5月8日）针对所搜集的资料，实验分析纸张对激光数字印刷彩色复制性能的影响。完成论文初稿（第二次会审）。第十一周～第十四周（5月11日～6月5日）整改论文，并完成答辩幻灯片（第三次会审）。第十五周（6月8日～6月12日）答辩。指导教师要求：（签字）年月日教研室主任意见：（签字）年月日院长意见：（签字）年月日一、指导教师评语：指导教师签字：年月日毕业设计（论文）审阅评语毕业设计（论文）审阅评语二、评阅人评语：评阅人签字：年月日毕业设计（论文）答辩评语三、答辩委员会评语：四、毕业设计（论文）成绩：专业答辩组负责人签字：年月日五、答辩委员会主任单位：（签章）答辩委员会主任职称：答辩委员会主任签字：年月日摘要近年来，随着激光数字印刷的普及，人们对其输出质量的要求也越来越高。论文旨在对不同纸张对激光数字印刷彩色复制性能的影响进行研究，进而为激光数字印刷用纸选择提供一定的理论参考，实现提高激光数字印刷质量的目的。利用呈色剂不同的两台激光数字印刷机作为输出设备，分别在9种不同的纸张上进行打样，然后利用Matlab编程建立色域对比图，实验结果表明：普通打印纸克数越大，彩色复制性能越好；铜版纸对于品红红颜色的细节再现能力较强；普通打印纸在品红和黄颜色方向上的色彩再现能力存在一定不足；对于激光数字印刷彩色复制再现的能力是铜版纸优于哑粉纸优于普通打印纸。关键词：纸张；激光数字印刷；彩色复制；色域AbstractInrecentyears，withthepopularityoflaserdigitalprinting，peoplehashigherrequirementforthequality．Thisarticleismainlytostudydifferentpaper’sinfluencesforthelaserdigitalprintingcolorreproduction，thenprovideareferencethathowtochoosepaperandachievethegoalofimprovequalityoflaserdigitalprinting．Usingtwodifferentlaserdigitalprinterswhichhavedifferentcoloringagentsastheoutputequipments．Theexperimentalresultsshowthat:thegreaterthenumberofgramweightofstationery，thebettertheabilityofcolorreproduction；artpaperhasthebetterabilityondirectofmagenta，butstationeryhasdefectofcolorreproductionofmagentaandyellow．Forthelaserdigitalprinting，artpaperissuperiortothemattartpaperisbetterthanthestationeryonabilityofcolorreproduction.Keywords：Paper；Laserdigitalprinting；Colorcopy；Colorgamut目录28808摘要 IIC7500（2）测试样张利用Photoshop制作从0%～100%变化的青、品红红、黄和黑色阶调梯尺，每一个色块的级差为5%，为了保证测量数据的可靠性和可比性，每一个色块的尺寸均设计为10mm×10mm。（3）纸张选择实验选择了不同类型的三种适用于激光打印机使用的纸张。这三种类型纸张具有不同的表面特性和定量，分别为70g、80g、128g的普通打印纸、128g、157g、250g的铜版纸、128g、200g、250g的哑粉纸。3.2数据测量及分析方法选择使用GretagMachethSpectroEye分光光度计，如图所示。在D65光源，10度视场上测量样张上青、品红、黄、黑四色各色块L*a*b*的值，用于色域分析。为了保证测量结果的可靠性和重复性，选择在光线适宜的实验室下采用多次测量，每个样张的每一个色块选取3个点进行测试，每种纸有3个样张，每个色块共9个点的色度平均值即为该色块的色度值。检查测量数据的绝对误差和相对误差，证实各次测量数据相对误差小于2%时，确认系统测量数据有效。为了明确的将各个纸张印刷出颜色的色域准确的表示出来，将计算出每个色块共9个点的色度平均值作为该色块的色度值，然后将各个纸张的各个色块的a*、b*值输入到Matlab软件的图形图像模块中，通过调用函数和编写语句的方法，生成色域图。对18个表格数据进行处理，画出色域对比图共8个。图3.3分光光度计3.3实验结果与分析HPIndigo3550ApeosPort-IIC750070g普通打印纸80g普通打印纸128g普通打印纸图3.470g、80g、128g普通打印纸样张的色域对比图由图3.4可以看出，C、M、Y三色色度信息组成不规则三角形，其面积在一定程度上代表纸张与油墨共同作用而呈现的颜色数目，其所呈现最大颜色数目表示色域，颜色数目只是从a*、b*色度实数平面投影图上得出，并没有涉及明度系数。对于HPIndigo3550，70g、80g和128g普通打印纸的面积大小即色域范围各不相同，128g普通打印纸在青颜色方向上的色域范围明显大于70g与80g普通打印纸的色域范围。而对于ApeosPort-IIC7500来说，128g普通打印纸将80g普通打印纸对应的区域整体包围，80g普通打印纸又将70g普通打印纸包围，在这三者的比较中，128g普通打印纸对于色彩复制细节再现能力最强，尤其在品红色和黄色的方向上，70g普通打印纸最弱。根据两台机器上，三种克数纸张所呈现的色域范围，可得出三种克数的普通打印纸数字印刷的色彩再现能力为128g普通打印纸优于80g普通打印纸优于70g普通打印纸。HPIndigo3550ApeosPort-IIC7500128g铜版纸157g铜版纸250g铜版纸图3.5128g、157g、250g铜版纸样张的色域对比图由图3.5左图可以看出，128g铜版纸和157g铜版纸对应的色域范围基本相同，说明其色彩再现能力相近，250g铜版纸的色域范围虽然在青、品红方向与128g铜版纸和157g铜版纸接近，但对于黄色的复制能力略显不足，因此，对于纸张克数越大再现能力越强的结论值得怀疑。从右图可见，三种克数的铜版纸色域范围基本相同，说明纸张的克数对于原稿在纸张上的再现能力无显著影响。从图3.5中还可以看出，铜版纸在ApeosPort-IIC7500上印刷时对于品红和黄的颜色细节再现能力要优于在HPIndigo3550上印刷的品红和黄颜色细节再现能力，而在青颜色的颜色细节再现能力上却劣于HPIndigo3550。

HPIndigo3550ApeosPort-IIC750128g哑粉纸200g哑粉纸250g哑粉纸图3.6128g、200g、250g哑粉纸样张的色域对比图由图3.6可见，在两台机器上输出的三种不同克数的哑粉纸均无明显的色域范围差异，可见，对于哑粉纸来说，纸张克数对于色彩再现能力并没有影响。即使有极小的细微差异，也处于可控制的适当范围内。HPIndigo3550ApeosPort-IIC750128g普通打印纸128g铜版纸128g哑粉纸图3.7128g普通打印纸、铜版纸和哑粉纸样张的色域对比图由图3.7可见，普通打印纸的色域范围较小且发生一定的偏离现象，其色彩再现能力的稳定性劣于铜版纸和哑粉纸。使用普通纸印刷的样张达不到精细印刷品红的印刷要求，但可以用于对质量要求不高的印品红的印刷。两台机器上铜版纸对应的色域范围均比哑粉纸的色域范围广，尤其是在品红色方向上，铜版纸能够再现出更饱满的颜色，但哑粉纸也呈现出较广的色域范围，毕竟哑粉纸是激光打印机的专用纸，其对于色彩的再现能力不会与铜版纸的色彩再现能力差距过大。只是由于铜版纸在造纸过程中进行了特殊涂布，使得纸张表面具有很高的平滑度，表面的涂料层阻止了油墨的渗透和扩散，使纸的吸收性变小，且在相同的打印条件下，纸张的吸收性越小，印刷网点的再现性越好。因此，对于使用液态电子油墨的HPIndigo3550来说，铜版纸比哑粉纸的再现性好是必然现象。而对于使用干式色粉的施乐ApeosPort-IIC7500来说，铜版纸和哑粉纸的色域范围只有微小差异。纸张对于激光数字印刷彩色复制性能影响的实验结果也间接证明了具有较高平滑度和较高光泽度的纸张，如本实验所采用的铜版纸，确实具有更强的呈色能力及较大的色域范围。但在进行纸张对激光数字印刷彩色复制性能影响的研究时，不仅要看纸张的克数与种类，也要在液态电子油墨和干式色粉两种不同呈色剂的前提下分析讨论。结论色彩控制是激光数字印刷印刷质量控制的主要部分。要实现激光数字印刷色彩的高保真复制，必须对印品红质量尤其是色彩控制进行定量化、规范化。纸张是激光数字印刷技术中应用最广泛的承印材料，因此研究分析纸张对激光数字印刷的影响，在色彩控制中，合理正确的选择纸张是十分必要的。论文主要获得以下结论：（1）普通打印纸克数越大，彩色复制性能越好，铜版纸和哑粉纸不存在这种现象。（2）普通打印纸在品红和黄颜色方向上的色彩再现能力不足，铜版纸对于品红颜色的细节再现能力较强，哑粉纸各个颜色方向上再现细节的能力水平比较平均。（3）铜版纸彩色复制再现的能力优于哑粉纸优于普通打印纸。由于实验条件限制以及本人时间和能力有限，在对测试样张进行彩色复制性能评价时，并没有对色块进行密度的测量，且只采用了办公用的激光打印机进行实验，而未对生产型激光数字印刷机进行实验研究，还有待进一步的补充完善。参考文献[1]张桂兰．国内外数字印刷的发展与展望[J]．今日印刷，2011，（4）：10-13．[2]麻建平．数字印刷技术的特点、发展及市场[J]．印刷技术，2009，（20）：62-63．[3]王文辉，徐振王，王雨生．数字印刷现状及发展趋势探析[J]．中国印刷，2014，（9）：57-59．[4]范丽娟．浅谈数字印刷技术的应用与推广[J]．广东印刷，2012，（6）：41-42．[5]孟玫．数字印刷的现状与趋势探讨[J]．印刷杂志，2014，（2）：39-42．[6]杨杏华．计算机数字印刷的现状与趋势探讨[J]．电脑知识与技术，2014，（31）：7462-7463．[7]王俊艳，张迎军，崔红伟．数字印刷发展现状综述[J]．今日印刷，2014，（5）：39-40．[8]黄耀春．数字印刷技术与纸包装产业[J]．品红牌，2015，（3）：45-50．[9]张震一．我国数字印刷基本状况报告[J]．印刷质量与标准化，2011，（9）：55-56．[10]和欢庆．国内外数字印刷发展现状[J]．今日印刷，2006，（11）：12-13．[11]王丽杰．中国印刷业业情观察[J]．印刷经理人，2014，（11）：73-74．[12]齐福斌．静电成像数字印刷技术及其印刷机（连载三）[J]．印刷世界，2013，（3）：54-55．[13]高峰．先认识它，再驾驭它——静电成像数字印刷机的成像原理[J]．印刷技术，2012，（17）：43-45．[14]MatthewMOsmond，MatthewWReudinketc.．RelationshipsbetweenAmericancarotenoid-basedfemaleplumageandage，reproduction，andmatecolourintheRedst-art（Setophagaruticilla）[J]．NRCResearchPress，2013，（4）：589-593．[15]姚海根，孔玲君，金张英．静电照相数字印刷[M]．北京：印刷工业出版社，2012：18-19．[16]姚海根．激光成像数字印刷技术[J]．出版与印刷，2001，（2）：33-41．[17]RamazanUyhan．AModelOfTheLaserPrinting[J]．SDUJournalofScience（E-Jou-Rnal），2014，9（1）：186-192．[18]蒋春华．静电成像技术述[J]．广东印刷，2012，（3）：26-27．[19]陈卫东．静电印刷VS喷墨印刷得幅面者赢天下？[J]．印刷技术，2011，（11）：39-40．[20]胡维友．数字印刷技术讲座第六讲数字印刷设备概述[J]．印刷世界，2008，（8）：51-52．[21]高峰．量体裁衣选好数字印刷设备[J]．印刷技术，2013，（3）：37-38．[22]姚海根，孔玲君，郑亮，周颖梅．数字印刷质量检测与评价[M]．北京：印刷工业出版社，2012：271-273．[23]姚海根．数字印刷[M]．北京：中国轻工业出版社，2009：7-9．[24]任怀燕，姚瑞先．铜版纸的质量及对原纸的要求浅析[J]．华东纸业，2011，（1）：114-118．[25]王长智，蒋文燕．铜版纸与哑粉纸印刷复制特性研究[J]．包装工程，2013，（9）：103-106．[26]赵浩．平面设计与纸[J]．纸和造纸，2014，（4）：23-25．[27]齐晓堃．印刷材料及适性[M]．北京：印刷工业出版社，2008：68-76．[28]黄钟仪．数码打样与传统印刷色彩匹配的研究[D]．天津：天津科技大学硕士学位论文，2011：15-25．[29]刘武辉，胡更生，王琪．印刷色彩学[M]．北京：化学工业出版社，2008：27-32．[30]DamirVusic，MarinTomisa，MarinMilkovic．Determinationoftheinfluenceofmediaontheneoncolourspreading[J]．TechnicalGazette，2014，（4）：807-814．[31]王一帆．基于多光谱的色彩再现与印品红检测的研究[D]．无锡：江南大学硕士学位论文，2014：9-10．[32]车永华．数码打样中的色彩管理技术研究与分析[D]．无锡：江南大学硕士学位论文，2014：9-10．[33]李铭．2°视场CIExyY和Lab颜色空间模型三维仿真[D]．西安：西安理工大学士学位论文，2008：5-9．[34]彭晓华．可见分光光度计光谱分析系统的研究[D]．天津：天津大学硕士学位论文，2012：19-23．[35]赵晨飞．纸张性能对印刷色彩控制的影响[D]．西安：陕西科技大学博士学位论文，2014：64-65．[36]李效周．基于色貌模型的高保真颜色再现色域映射理论与方法研究[D]．广州：华南理工大学博士学位论文，2014：12-15．[37]马骏．数码摄影中打印机色彩管理系统的设计与实现[D]．西安：西安电子科技大学硕士学位论文，2012：10-15．

致谢感谢杨翰林老师的悉心指导。杨老师严谨的治学态度，广博的专业知识，满腔的工作热情使我受益匪浅。在此，衷心感谢我的导师杨翰林老师这段时间以来的谆谆教诲，以及对我无私的关怀和帮助。感谢专业的相关老师给予的指导和帮助。感谢这四年来给予我关心和帮助的同学、老师，在此致于我最诚挚的谢意。

附录1实验数据表1HPIndigo3550印刷输出的70g普通打印纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表2HPIndigo3550印刷输出的80g普通打印纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表3HPIndigo3550印刷输出的128g普通打印纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%69.13,-29.71,25

表4HPIndigo3550印刷输出的128g铜版纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表5HPIndigo3550印刷输出的157g铜版纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%67.35,-32.20,-3

表6HPIndigo3550印刷输出的250g铜版纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表7HPIndigo3550印刷输出的128g哑粉纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表8HPIndigo3550印刷输出的200g哑粉纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%,89.07,6.69,-4,47

表9HPIndigo3550印刷输出的250g哑粉纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表10施乐ApeosPort-IIC7500印刷输出的70g普通打印纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表11施乐ApeosPort-IIC7500印刷输出的80g普通打印纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表12施乐ApeosPort-IIC7500印刷输出的128g普通打印纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表13施乐ApeosPort-IIC7500印刷输出的128g铜版纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%

表14施乐ApeosPort-IIC7500印刷输出的157g铜版纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%42.70,67.30，0.53，

表15施乐ApeosPort-IIC7500印刷输出的250g铜版纸网点面积覆盖率（a）L*、a*、b*(10°视场)青（C）品红（M）黄（Y）黑（K）100%95