齊福斌

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，我國印刷業(yè)發(fā)展也進入了新常態(tài)，面對人們對印品質量要求不斷提高和人力資源費用不斷上漲的局面，采用印品質量在線檢測和控制系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)印刷質量問題并調整相關裝置，保證印品高質量輸出、降低生產成本，成為了印刷企業(yè)的首要選擇。印品質量在線檢測和控制一般包含套準檢測和控制、色彩檢測和控制、印刷圖文檢測和控制三種方法。

套準檢測和控制

用于套準檢測和控制的系統(tǒng)有離線套準檢測和開環(huán)控制系統(tǒng)、在線套準檢測和開環(huán)控制系統(tǒng)及在線套準檢測和閉環(huán)控制系統(tǒng)，用戶可根據(jù)需要選擇不同系統(tǒng)。無論是單張紙膠印機還是卷筒紙膠印機，三種套準檢測和控制系統(tǒng)都可使用。

1.離線套準檢測和開環(huán)控制系統(tǒng)

離線套準檢測所用的手持套準標記閱讀器（測量儀）內有兩個高分辨率的CCD（電荷耦合器件），分別用來測量印張縱向和橫向套準標記的位置，并計算出實際測量數(shù)據(jù)和標準樣張?zhí)诇蕯?shù)據(jù)之間的差值，操作人員根據(jù)差值超出規(guī)定套準允差范圍數(shù)值的大小，對印版滾筒等相關部位進行調整。另外，也可以將手持套準標記閱讀器的實際測量數(shù)據(jù)傳送到印刷機控制臺的套準控制系統(tǒng)，由印刷機控制臺的套準控制系統(tǒng)根據(jù)差值超出規(guī)定套準允差范圍數(shù)值的大小，對印版滾筒等相關部位發(fā)出調整指令并進行調整。

2.在線套準檢測和開環(huán)控制系統(tǒng)

在印刷過程中，安裝在印刷機上的在線套準檢測和開環(huán)控制系統(tǒng)可自動檢測樣張縱向和橫向套準標記的位置，并將檢測數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上。當檢測數(shù)據(jù)與標準樣張?zhí)诇蕯?shù)據(jù)之間的差值超出規(guī)定套準允差范圍時，檢測系統(tǒng)會發(fā)出警示（如聲音）。操作人員可根據(jù)實際情況進行適當調整。

3.在線套準檢測和閉環(huán)控制系統(tǒng)

在印刷過程中，安裝在印刷機上的在線套準檢測和閉環(huán)控制系統(tǒng)可自動檢測樣張縱向和橫向套準標記的位置，并將檢測數(shù)據(jù)傳送到套準控制系統(tǒng)，套準控制系統(tǒng)將實際檢測數(shù)據(jù)和原設定的套準數(shù)據(jù)（要求）進行對照，計算兩者的差值，當差值超出規(guī)定套準允差范圍后，套準控制系統(tǒng)會自動根據(jù)超出允差范圍數(shù)值的大小，計算出印版滾筒等相關部位的調整值，并發(fā)出調整指令，自動進行調整。

色彩檢測和控制

色彩檢測和控制的目的是找出印品實際印刷色彩與標準樣張色彩之間的差異，通過調整供墨量，讓印品真實地再現(xiàn)原稿色彩。目前，色彩檢測有密度測量和色度測量兩種方式；色彩檢測和控制系統(tǒng)主要有開環(huán)和閉環(huán)兩類。

1.色彩檢測

（1）密度測量

密度測量是指采用密度儀（計）測量墨膜的密度。不同油墨墨膜厚度與密度之間存在著對應關系，圖1是典型多色膠印油墨墨膜厚度與密度之間的對應關系。由此可知，密度變化可以直接反映各色油墨的墨膜厚度變化，也就是可以直接反映每個印刷機組各墨鍵的供墨量變化。所以印刷操作人員可以很方便地利用印品密度測量值和標準樣張密度值之間的差異，直接計算出各墨鍵的供墨調整量，進而調整對應印刷機組的輸墨系統(tǒng)，操作簡單快捷。

密度測量值僅僅表達了顏色中紅、綠、藍光的受阻/吸收狀況，對更復雜的顏色視覺特征則未考慮。在進行彩色密度測量時，對光源、濾色片、光電轉換器件等的光譜響應并沒有嚴格規(guī)定。因此，密度測量并不非常準確。

（2）色度測量

色度測量又分為色度計測量和分光光度計測量兩種。

①色度計測量。色度計測量建立在色度學的基礎上，直接利用色度計測量，經(jīng)色度計內部轉換后，得到顏色的三刺激值。色度計輸出的電信號大小與顏色的三刺激值大小成正比。輸出的電信號越大，三刺激值越大；反之，越小。

色度計測量更符合人眼的色彩視覺特性，能對顏色特征做出精確的測量與描述，并加以量化；利用色度計測量所得的三刺激值可以精確控制印刷過程。色度計測量可以直接檢測印刷圖像，是確保印品顏色和標準樣張顏色一致的重要測量手段。

②分光光度計測量。分光光度計測量的是印張顏色表面可見光譜各波長光的反射率。讓可見光譜各波長的光按照一定的步距（一般為5nm、10nm、20nm）照射于印張顏色表面，利用分光光度計逐點測量各波長光的反射率，獲得被測顏色的分光光度曲線。根據(jù)分光光度計所測得的印張顏色表面光的反射率，采用相關軟件可計算出顏色的三刺激值或密度值。

雖然色度測量比密度測量可以更有效地檢測和控制印品質量，但印品測量值與標準樣張數(shù)值的差異并不能直接反映每個印刷機組各墨鍵的供墨量變化。需要將印品測量值轉換為印刷基本色的密度值，再經(jīng)過計算得出各墨鍵的供墨調整量，進而調整對應印刷機組的輸墨系統(tǒng)。

2.色彩檢測和控制系統(tǒng)

（1）開環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)

目前，大部分印刷機都采用開環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)，其將檢測和墨色調整分兩步進行。根據(jù)膠印機的不同配置，開環(huán)色彩檢測和控制分為以下三種方式。

①離線檢測+人工調整。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)與標準樣張色彩數(shù)據(jù)之間的差值超過允差范圍數(shù)據(jù)的大小，計算出相關墨鍵的調整量，由操作人員手工調整相關墨鍵的供墨量。

②離線檢測+機器自動調整。將實際檢測數(shù)據(jù)輸入到印刷機的墨色控制系統(tǒng)，由墨色控制系統(tǒng)自動將檢測數(shù)據(jù)和預先已經(jīng)輸入的標準樣張色彩數(shù)據(jù)進行比較并計算差值，根據(jù)差值超過允差范圍數(shù)據(jù)的大小計算出相關墨鍵的調整量，而后發(fā)出調整指令，各相關墨鍵自動調整供墨量。

③在線自動檢測+人工調整。將檢測數(shù)據(jù)結果顯示在顯示屏上或人工記錄下來，操作人員根據(jù)顯示或記錄的數(shù)據(jù)，計算出差值，根據(jù)差值超過允差范圍數(shù)據(jù)的大小計算出相關墨鍵的調整量，進而調整相關墨鍵的供墨量。

（2）閉環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)

閉環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)運作流程如圖2所示。印前數(shù)據(jù)形成的墨色預調值通過操縱臺形成墨色調節(jié)指令，進行油墨預置。圖像數(shù)據(jù)和生產信息通過閉環(huán)服務器形成色彩標準數(shù)據(jù)并輸入閉環(huán)控制系統(tǒng)。在印刷過程中，利用掃描頭對印張控制條或整個畫面進行在線測量，測量數(shù)據(jù)輸入閉環(huán)控制系統(tǒng)，由閉環(huán)控制系統(tǒng)將測量數(shù)據(jù)和標準數(shù)據(jù)進行比較并計算差值，將差值超出允差范圍數(shù)據(jù)的大小自動轉換成墨色校正值。閉環(huán)控制系統(tǒng)根據(jù)墨色校正值發(fā)出指令，相關部位自動調整供墨量，如調整墨鍵開度等，形成一個完整的由檢測到調整的全自動閉環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)，保證印品色彩和標準樣張色彩的一致性。

閉環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)不受人為因素和光線狀況的影響，可以客觀地判斷和調整印品色彩，提高印品質量，減少廢品率，減少調機時間，提高印刷效率。另外，閉環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)可以隨時顯示在顯示屏上，也可以存儲。存儲的數(shù)據(jù)可以作為用戶的驗收依據(jù)，還可以供印刷廠有關人員研究印刷機的使用情況，進而改進操作方法，提高印品質量。目前，高檔、高速膠印機特別是高速卷筒紙膠印機的色彩檢測和控制系統(tǒng)，較多采用閉環(huán)色彩檢測和控制系統(tǒng)。

印刷圖文檢測和控制

除了對色彩和套準進行檢測和控制之外，還需要對整個印刷圖文的缺陷進行檢測和控制，如版面檢測，字跡檢測，漏印、臟點、白斑檢測和印刷紙張缺陷檢測等。對于凹印機來說，還需要對刀絲問題進行檢測和控制。

由于導致印刷圖文缺陷的原因相當復雜，因此通常采用可視化檢測系統(tǒng)檢測印刷圖文，可使操作人員快速發(fā)現(xiàn)和處理印刷中出現(xiàn)的各種印品質量問題。這種可視化檢測系統(tǒng)主要依靠高精度的攝像設備對圖文進行局部或全部檢測?；趶姶蟮挠嬎銠C功能，該系統(tǒng)可以實時監(jiān)控高速運轉的印刷過程并及時處理數(shù)據(jù)。必要時，還可以自動調整或通知操作人員調整機器，處理存在問題。

有的可視化檢測系統(tǒng)還可以記錄并分析部分印刷圖文或全部印刷圖文的數(shù)據(jù)。以一幅彩色水果圖為例，其顯示和調整的過程如圖3所示。圖3中（a1）為原圖像，（a2）為目標圖像（印刷的實際圖像），現(xiàn)在檢測兩圖像中的同一個葉片（如圖3（a1）、（a2）中紅框所示），檢測結果放大圖分別如圖3（b1）、（b2）所示?？梢钥闯?，目標圖像中的葉片位置與原圖像中的葉片位置相比產生了偏移，需要進行調整。首先調整葉片的垂直位置，將葉片向上調整，調整后的位置如圖3（c）所示。然后調整葉片的水平位置，將葉片向左調整，調整后的位置如圖3（d）所示。比較（d）、（b1）中葉片位置，直至兩者的葉片位置數(shù)據(jù)相等為止。

印刷圖文檢測和控制系統(tǒng)可以設計成專門的檢測和控制系統(tǒng)，也可以與套準、色彩檢測和控制系統(tǒng)合并在一起，形成一個綜合性的檢測和控制系統(tǒng)。正確校準后的彩色監(jiān)視器，按照要求對印品畫面的某一部分或全部進行掃描，檢測出印品和標準樣張之間的色差和各種缺陷。檢測數(shù)據(jù)直接傳送至控制臺，由控制臺相關檢測和控制系統(tǒng)進行處理。如果出現(xiàn)套準偏差，系統(tǒng)將計算出滾筒等相關部位的調整量，并發(fā)出調整指令進行調整；如果出現(xiàn)超出允差范圍的色差，系統(tǒng)將計算出輸墨系統(tǒng)某墨鍵的調整量，并發(fā)出調整指令進行調整；如果出現(xiàn)漏印、臟點、白斑和印刷紙張缺陷等圖文問題，系統(tǒng)將發(fā)出顯示、警報、插標和剔除等指令。

采用印品質量檢測和控制系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)印品質量問題并調整相關裝置，不僅可以保證高質量印品的穩(wěn)定輸出，降低廢品率及相關損耗，而且可以縮短調機時間、提高機器有效利用率、減少過版紙數(shù)量，從而達到降低成本的效果。