Материал: Изучение оптических и структурных свойств пигментов печатных красок

В качестве образцов мы выбрали наши оттиски и произвели запись спектральных коэффициентов отражения на спектрофотометре. После этого по полученным значениям коэффициента отражения рассчитали относительные площади растровых элементов.

А так как истинное значение этих площадей на оттиске нам были известны, то мы их сравнили с расчетными. Порядок проведения расчетов заключаются в следующем:

В соответствии с рекомендацией в теоретической части определились вспомогательные величины:

А1=2,12; В1=1,48; С1=0,14;

А2=0,12; В2=2,24; С2=0,43; А3=0,01; В3=0,18; С3=2,3;

;

;

;

F = 2.24 + (-0.0047) · 1.48 = 2.15;

H = 0.43 + (-0.057) · 0.14 = 0.42;

Y = 2.12 + 2.15 · 0.14 + (-0.08) · 0.42 = 2.26.

После определения вспомогательных величин рассчитывались относительные площади. Ниже приводятся примеры такого расчета.

Оттиск с пурпурной краской

Dλ1 = 0.29; Dλ1 = 0.36; Dλ1 = 0.17;

K = 0.36 - 0.057 · 0.29 = 0.34;

Z = 0.17 - 0.0047 · 0.29 - 0.08 · 0.34 = 0.14;

;

;

;

Dλ1 = 0.56; Dλ1 = 0.72; Dλ1 = 0.22;

K = 0.72 - 0.057 · 0.56 = 0.68;

Z = 0.22 - 0.0047 · 0.58 - 0.08 · 0.68 = 0.16;

;

;

;

Dλ1 = 1.27; Dλ1 = 1.83; Dλ1 = 0.28;

K = 1.83 - 0.057 · 1.27 = 1.76;

Z = 0.28 - 0.0047 · 1.27 - 0.08 · 1.76 = 0.13;

;

;

.

Оттиск с голубой краской:

Dλ1 = 0.17; Dλ1 = 0.22; Dλ1 = 0.32;

K = 0.22 - 0.057 · 0.17 = 0.21;

Z = 0.32 - 0.0047 · 0.17 - 0.08 · 0.21 = 0.30;

;

;

;

Dλ1 = 0.22; Dλ1 = 0.32; Dλ1 = 0.69;

K = 0.32 - 0.057 · 0.22 = 0.31;

Z = 0.69 - 0.0047 · 0.22 - 0.08 · 0.31 = 0.66;

;

;

;

Dλ1 = 0.29; Dλ1 = 1.58; Dλ1 = 1.93;

K = 0,58 - 0.057 · 0.29 = 0.56;

Z = 1.93 - 0.0047 · 0.29 - 0.08 · 0,56 = 1.88;

;

;

.

Оттиск с желтой краской:

Dλ1 = 0.33; Dλ1 = 0.17; Dλ1 = 0.16;

K = 0.17 - 0.057 · 0.33 = 0.15;

Z = 0.16 - 0.0047 · 0.33 - 0.08 · 0.15 = 0.14;

;

;

;

Dλ1 = 0.59; Dλ1 = 0.21; Dλ1 = 0.16;

K = 0.21 - 0.057 · 0.59 = 0.17;

Z = 0.16 - 0.0047 · 0.59 - 0.08 · 0.17 = 0.14;

;

;

;

Dλ1 = 0.38; Dλ1 = 0.25; Dλ1 = 0.17;

K = 0,25 - 0.057 · 1.38 = 0.15;

Z = 0.17 - 0.0047 · 1.38 - 0.08 · 0,15 = 0.15;

;

;

;

Из этих таблиц следует, что ошибка расчета находится в пределах: в светах - 15,3%, в полутенях - 9,3%, в тенях - 7,6%. При этом мы приняли, что на растровой репродукции область светов охватывает растровые элементы относительной площадью от 0 до 0,25, область полутеней от 0,25 до 0,7 и область теней от 0,7 до 1,0.

Расчет растровых площадей осуществляется с помощью уравнения Нюрберга-Нейгебауэра, о котором говорилось в расчетной части. Мы использовали наши экспериментальные данные для расчета растровых площадей по этой системе. Так как для решения поставленной задачи в эти уравнения необходимо ввести координаты цвета X, Y, Z каждой краски, отпечатанной в виде плашки, а также координаты цвета X, Y, Z растрового поля, для которого производится расчет Sотн, то поэтому были использованы полученные нами кривые на спектрофотометре. Расчет координат цвета производится по методу избранных десяти ординат. Пример расчета координат цвета для сплошного поля желтой краски и для одного из растровых полей отпечатанных той же краской приведен в (табл. 4.1.8 - 4.1.9). Результаты расчета координат цвета остальных красок и бинарных наложений приведен в (табл. 4.1.10).

Таблица 4.1.8 Желтая краска 54 лин/см с поворотом S0 = 100%

X0 = ∑xρ1 · a = 749.5 · 0.09909 = 74.21;

Y0 = ∑yρ2 · b = 754 · 0.1 = 75.4;

Z0 = ∑zρ3 · c = 134 · 0.08531 = 11.43.

Таблица 4.1.9 Желтая краска 54 лин/см с поворотом S0 = 100%

X0 = ∑xρ1 · a = 759.5 · 0.09909 = 75.25;

Y0 = ∑yρ2 · b = 764 · 0.1 = 76.4;

Z0 = ∑zρ3 · c = 198 · 0.08531 = 11.43.

Таблица 4.1.9 Общая таблица значений координат цвета одинарных и бинарных наложений при линиатуре растра 54 лин/см

После определения значений координат цвета, согласно формулам 4.1.4 - 4.1.6, были рассчитаны значения относительных площадей для отдельных полей растровых шкал отпечатанных триадными красками. Метод и результаты расчета приводятся в следующей последовательности.

Пурпурная 54 лин/см с поворотом:

;

 ; S0п = 0,93

;

;

 ; S0п = 0,76

;

;

 ; S0п = 0,35

;

Голубая 54 лин/см с поворотом:

;

; S0г = 0,89

;

;

 ; S0г = 0,68

;

;

; S0г = 0,27

.

Желтая 54 лин/см с поворотом:

;

 ; S0ж = 0,88

;

;

 ; S0ж = 0,78

;

;

 ; S0ж = 0,27

.

В сводной таблице 4.1.10 приведены значения рассчитанных и фактических площадей, а так же указана ошибка расчета для 54 лин/см

Таблица 4.1.10 Значения рассчитанных площадей

Из таблицы следует, что ошибка расчета находится в пределах в светах 33,7%, в полутенях - 25,4%, в тенях - 12,3%.

Таким образом расчет площадей растровых элементов по всем трем краскам, полученный методом Норберга-Нейгебауэра дает явную ошибку по сравнению с рассмотренным нами методом.

Выводы

Одной из причин изменения оптических свойств красок при изменении дисперсности пигментов является различное значение суммарной площади их поверхности, с которой взаимодействуют падающие световые потоки.

Из этих таблиц следует, что ошибка расчета находится в пределах: в светах - 15,3%, в полутенях - 9,3%, в тенях - 7,6%. При этом мы приняли, что на растровой репродукции область светов охватывает растровые элементы относительной площадью от 0 до 0,25, область полутеней от 0,25 до 0,7 и область теней от 0,7 до 1,0. Не кроющие краски нанесенные на пленки значительную часть энергии пропускали сквозь себя, что дает искажение цвета. По данным измерений и вычислений можно сделать выводы, что пропускающая способность слоя краски очень высокая что негативно влияет на продукцию, упакованную в полимерную пленку. Для того чтобы увеличить срок годности товара, за счет упаковки из полимерной пленки, печатать необходимо на заранее окрашенных в массе пленках или изначально печать производить в виде грунта кроющими красками, а по ним уже печатать триадой краской. Выведенные нами уравнения регрессии полностью совпадают с теоретическими выражениями. Таким образом эксперимент подтвердил правильность теоретических положений, изложенных в литературном обзоре. Значения угловых коэффициентов для каждой краски независимо от нахождения в одинарной, бинарной или тройной системе и для соответствующей длины волны, а так же независимо от линиатуры растра и угла поворота растровой системы, незначительно отличаются друг от друга и находятся в пределах, как ошибки в расчетах угловых коэффициентов, так и квадратичных ошибках. Это позволило произвести корректировку полученных значений угловых коэффициентов. Откорректированные значения были установлены в результате усреднения их значений для каждой при соответствующей длине волны.

Список использованных источников

1.      Георгиевский В.Г., Пигменты в полиграфии. - М.: Искусство, 1952. - 243 с.

.        Беленький У.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия, 1974. - 656 с.

.        Вейберг Б.П. Физика частичных сил. - М.: 1903.

.        Ребиднер П.А. Исследования в области поверхностных явлений М., ОНТИ,, 1936. - 251 с.

.        Ильясов С.П., Красильников В.В. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность,

. - 359 с.

.        Раскин А. Н., Ромейков И. В., Бирюкова Н. Д. и др. Технология печатных процессов. - М.: Книга, 1989. - 432 с.

.        Баранов, Б.А. Исследование колористических и физико-технологических свойств некоторых азопигментов в зависимости от их дисперсного состава: дисс.канд. техн. наук / Б.А. Баранов. - М.: 1975. - 111 с.

8.      Thani R.R. Encyclopedia of Indastrial chemical Analysis. London, 1966.

.        Сакума. Когаку джасси 1955. - 416-420 с., пер. ВИНИТИ 6239/6

.        Зельдович Я.Б. Высшая математика для начинающих. - М.: Наука, 1968. - 576 с.