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      技術分享 - 印刷包裝金屬色外觀顏色檢測

      2024-01-06 09:58:48


      金屬耳環

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      具有金屬光澤、金屬質感的顏色,叫金屬色,比如金、銀色、古銅色等。金屬色往往具有一定的象征意義,金色象征著高貴、光榮、華貴、輝煌,銀色代表高尚、尊貴、純潔、永恒,土豪金、玫瑰金等已經漸漸成為了高檔的代名詞。所以,人們喜歡利用金屬材料和金屬色閃亮、夸張的特點,在飾物或用品上搭配金屬色,營造出簡單、奢華、神秘的風格,比如質感厚重的金屬耳環,比如高端大氣的金色手機外殼等。


      在產品包裝方面,強烈的金屬光澤效果,再配上精美圖案,會給人以高檔典雅的感覺,常用于煙包、酒包、化妝品包裝、服飾商標、禮品盒、賀卡、請柬等行業。

      燙金色

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      在印刷包裝中實現金屬色的方法通常有金屬色印刷和燙金、燙銀等方法。印金或印銀是把金屬油墨印刷在材質上的,印金或印銀有啞光的感覺,稱為假金和假銀,這是為了節省成本而做的一種近似于金銀的色彩。燙金或燙銀是用高溫將電化鋁燙印在材質上的。燙金或燙銀有亮光的效果,燙金、燙銀則屬于后加工工序,燙金、燙銀遠遠比印刷的金銀顏色光亮。在金、銀卡紙上印刷顏色,也是實現金屬效果的一個途徑。

      因為金屬色具有較強的金屬質感,隨著觀察角度的變化,表面顏色外觀也隨之變化,其顏色不容易得到控制。如果產品外包裝的顏色、質地等表現特征看起來有差異,消費者可能就認為產品質量不穩定,甚至懷疑該產品的真偽。要想保證金屬色顏色一致性,我們必需先了解金屬色呈色的光學特點。



      金屬色表面的光學特點

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      普通油墨印刷品的表面如(a)所示,入射光線照射在印刷品表面,主要形成漫反射,在顏色測量領域我們理想地將這樣的物體稱之為完全反射漫射體。在完全反射漫射體的表面,各個方向反射的光是均勻一致的,因此,我們在不同的方向上可以看到物體的顏色是基本相同的。


      而有些表面如(b),是不規則表面,既不是均勻漫反射也不是鏡面反射,而是各方向反射各不相同。因此,物體表面的顏色外貌會隨著觀察角度的變化而發生無規則變化。布匹、煙草等表面就是這種反射方式。


      金屬色的光反射特性與上面兩種截然不同,金屬色表面如(c)所示,是高光表面的反射方式,由于表面平整,又有較強烈的金屬光澤,當入射光照射時,會有較強的鏡面反射發生。因此,物體表面的顏色外貌會隨著觀察角度的變化而發生變化。金銀卡紙以及金銀卡紙的印刷品表面的反射方式也與此類似。


      顏色測量儀器的光學幾何原理

          由于金屬色的特殊光學特性,其顏色測量與普通油墨印刷品的是不同的。在印刷品顏色測量中,為了提高測量精度和統一測試方法,CIE(國際照明委員會,是顏色和顏色測量的國際組織)于1971年正式推薦了4 種顏色測量儀器所用的照明和探測幾何條件,它們分別是:0 ?/45 ?、45 ?/0 ?、0 ?/d、d/0 ?。在實際應用中,考慮到包含/排除鏡面反射的影響,采用8 ?/d  和 d/8 ? 的情況較多。


          由于普通紙張表面是接近均勻漫反射的,在各個角度上的反射基本相同,所以,對于普通紙張的顏色測量,使用0 ?/45 ?、45 ?/0 ?的就可以滿足要求。而對于金屬色來說,由于其表面高反光的特殊性,我們采用8 ?/d  或 d/8 ?積分球式分光光度儀。

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      積分球分光光度儀原理


          上圖是積分球式分光光度儀的原理圖。采用d/8 ?積分球測量光學幾何的顏色測量儀器基本原理為:當光源發光時,光線照到積分球內表面上,光線在積分球內被均勻反射(積分球的內表面采用完全反射漫射材料,光線可以被來回反射),相當于一個均勻的球體發光,照射在測量物體表面,測量它的光譜反射率。一般在球體內部與接收角度相對的位置上安裝一個光澤吸收陷阱。


          當打開這個光澤吸收陷阱時,可以將任何鏡面反射削減到最小值,這種測量方式稱之為“排除鏡面反射”(SPEX或稱SCE),也即測量印刷品的表觀顏色;當關閉光澤吸收陷阱時,采取“包含鏡面反射”方式測量(SPIN或稱SCI),即測量真實顏色。當我們測量和控制燙金、燙銀、金銀卡紙煙包、化妝品包裝等的顏色時,應該采取這種方式測量。


      目前,測量金屬色所用的儀器有便攜式的分光光度儀,如愛色麗Ci6x系列;也有臺式分分光光度儀,如愛色麗的Ci7系列。特別是對包裝要求較高的煙草企業,偏愛用精度較高的Ci7系列臺式的分光光度儀。



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      金屬色的評價因素

      目視匹配的金色

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      色差,即評估顏色是否達到目標。是為了解決印刷產品與標準色樣之間的色差評估以及怎樣保持大批量印刷品的顏色一致性問題。由于印刷生產過程中不可避免地存在波動,因此,印刷色彩出現波動不可避免。


      如何穩定生產流程,確定顏色公差是每一個印刷企業必須面對的一個現實問題。大部分品牌商會直接指定一個顏色公差標準,連同樣張一起交給印刷廠,要求印刷廠交付的產品必須達到公差范圍。這樣便可以優化供應鏈的顏色管理,提高產品質量,增強品牌形象。如上圖 所示:這兩個金色的色差△E00 = 0.69, 說明這兩個樣張的顏色很接近,一般來說可以交付。

      目視不匹配的金色

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      然而,由于金屬色表面有強烈的反光效果,有時候會有反光強度不同會導致目視效果差異很大。如上圖:這兩個金色的色差是△E00 = 0.78,可以說顏色非常接近,然而看上去相去甚遠。色差小,說明這兩個樣張的真實顏色是一致的,但是由于反光強度不同而導致目視色差較大。為了理好地控制金屬顏色,還須要評估另一項參數 ---- 金屬亮度比率(Metallic Brilliance Ratio, 簡稱MBR)。

      金屬亮度比率


      通過CIE 1931 標準色度系統三刺激值的亮度因數來計算的。CIE 1931 標準色度系統三刺激值用XYZ來表示,Y值既代表色度又代表亮度,稱亮度因數,通過Y值,就可以把顏色的外貌確定下來了。實際計算時會同時使用D50/2°時的包含鏡面反射和排除鏡面反射的Y值,因為包含鏡面反射和排除鏡面反射的數值對比越大,則表面反射越強,金屬質感越強烈。金屬亮度比率的計算公式如下:

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      使用Ci64分光光度儀和Color iQC品質控制軟件分別測量測量幾種顏色的Y值和金屬亮度比率,結果如表1所示。

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      通過以上數據可以看出,包含鏡面反射的Y值大的,金屬質感不一定強,同時排除鏡面反射的Y值小,這樣包含鏡面反射和排除鏡面反射的Y值對比加大,金屬亮度比率就高,金屬質感就強,比如亮金;反之,金屬亮度比率低,金屬質感也弱,比如四色黃。

      現在再看上面兩個案例:


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      圖6的這兩個樣的色差△E00 = 0.69, 金屬亮度比率分別為69.24和68.84。色差較小,金屬亮度比率數據非常接近,顏色能較好地匹配,目視效果自然也就接近。


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      這兩個樣張的色差△E00 = 0.78, 但是金屬亮度比率分別為 85.76和72.64,色差較小,說明真實顏色接近,但是金屬亮度比率相差過大,造成目視不匹配。

      SUMMARY

      因此,對于金屬色的控制,需要同測量色差和金屬亮度比率,這樣才能使用顏色較好地匹配。


      總之,由于金屬色高反光的特殊性,品牌商及各供應鏈應該選用正確的檢測方案和方法,才能方便、準確地進行色彩交流,從而保證各環節的顏色穩定性和一致性,保持企業形象和競爭力。



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