AZ Reprodukce Barev

Metody a typy zařízení pro hodnocení barevnosti

Princip hodnocení barev

Podle fyzikálních zákonů, dopadá-li světelné záření na jakýkoliv objekt, dle své podstaty, část záření odráží, absorbuje nebo propouští. Většina materiálů, se kterými se v polygrafii setkáváme, záření pouze absorbuje nebo odráží. Popis těchto absorpčních nebo reflexních charakteristik vzorku je základem spekterofotometrického, denzitometrického a kolorimetrického hodnocení barev. Podívejme se nejprve na nejjednodušší metodu hodnocení procesních barev pomocí denzitometrie.

Denzitometry

Podle teorie míchání barev je možné jednotlivé procesní barvy rozepsat následovně:
C = B + G = W - R
M = R + B = W - G
Y = G + R = W - B

Cyan odráží zelenou a modrou část viditelného spektra a absorbuje v červené oblasti. Magenta naopak zelené světlo absorbuje a odráží červené a modré. U žluté tiskové barvy je vjem dán odrazem zelené a červené složky viditelného záření a tedy absorpcí modrého světla. Těchto rysů tiskových barev využívá denzitometrie, která hodnotí množství záření absorbovaného vzorkem. Při měření se postupuje tak, že se sleduje intenzita záření odraženého vzorkem přes příslušný filtr v doplňkové barvě tj. R pro Cyan, G pro Magentu a B pro Yellow (viz výše uvedené rovnice). Princip hodnocení azurové barvy je naznačen na obrázku č. 7. Černá plocha se hodnotí přes speciální oranžový filtr Wratten 47. Spektrální charakteristiky těchto filtrů.

Obr. 6.: Spektrální propustnost filtrů používaných v denzitometrech

Obr. 7.: Schematické znázornění hodnocení azurové barvy denzitometrem.

K čemu vlastně barevný filtr potřebujeme? To je jednoduché. Senzory, které detekují intenzitu absorbovaného nebo odraženého světla nejsou schopny rozeznat jeho spektrální složení (jsou barvoslepé). Filtry nám umožňují sledovat pouze určitou část vlnových délek.

Kolorimetry

Velmi podobně funguje kolorimetr. Rozdíl je pouze ve spektrální propustnosti použitých filtrů, které v případě kolorimetru odpovídají citlivosti ρ, γ, β čípků lidského oka. Problém obou výše popsaných technik spočívá v tom, že z naměřených dat není možné získat další informace – například odhadnout vzhled barvy za jiných podmínek měření (změnu vjemu při použití jiného světelného zdroje…)

Spektrofotometry

Spektrofotometry (spektrální fotometry) také měří množství odraženého nebo absorbovaného světla, místo 3 barevných filtrů, ale využívají systém tvořený optickou mřížkou (která rozkládá bílé světlo na jednotlivé spektrální barvy – barvy duhy) a většinou také vícenásobným senzorem. Takové uspořádání umožňuje sledovat složení odraženého záření ve velmi úzkých intervalech vlnových délek (typicky 10 nm) v  celé oblasti viditelného světla (300 – 800 nm). Z těchto tak zvaných remisních křivek poté mikroprocesor, který je součástí přístroje stanoví odpovídající trichromatické složky X, Y, Z. Postup výpočtu je schematicky znázorněn na obrázku č. 8.

Obr. 8.: Princip spektrofotometrického hodnocení barev

Porovnání jednodlivých metod

Předností spektrofotometrů oproti dvou dříve popsaným metodám je množství získaných informací o vzorku. Z remisních křivek lze kromě X, Y, Z souřadnic vypočítat i optickou hustotu (denzitu), nebo dodatečně odhadnout X, Y, Z souřadnice barvy za jiných podmínek.

Protože obsahují složitější optický systém a často také mikroprocesor, který spektrální data dále zpracovává, je jejich cena vyšší než cena kolorimetrů nebo denzitometrů. Existují však i varianty spektrofotometrů, které nejsou vybaveny displejem/mikroprocesorem (například Eye-One) a jejich cena se pohybuje okolo 35 000Kč. Tato zařízení ale k měření vyžadují obslužný počítač. Možnosti kolorimetru a spektrofotometru jsou porovnány na obrázku 9.

Obr. 9.: Srovnání kolorimetrického a spektrofometrického hodnocení barev