Автотипний синтез кольору – отримання відтінків кольору на відбитку шляхом поєднання растрових або штрихових зображень, задрукованих фарбами різних кольорів.

Наприклад. Тріадними фарбами блакитною, пурпурною, жовтою та чорною (CMYK). Зображення складаються з мікроелементів (растрових елементів, растрових точок) або штрихів, що мають однакову товщину барвистого шару на відбитку.

Мікроелементи можуть мати:

– однакову площу та різну частоту розташування (частотна, стохастична растрова структура);

– різну площу та постійну частоту (регулярна растрова структура);

– різну площу та різну частоту (нерегулярні, корінцеві, зернисті растрові структури).

При цьому сумарне кольорове півтонове зображення формується різноколірними растровими елементами (точками або мікроштрихами). При накладенні растрових елементів зображення на відбитку в процесі друкування. Автотипний синтез кольору носить змішаний аддитивно-субтрактивный характер.

При освітленні відбитку випромінювання частково поглинається шарами фарб (субтрактивний синтез), а після віддзеркалення від задрукованого матеріалу (паперу) сприймається оком інтегрально, тобто випромінювання після віддзеркалення складаються (адитивний синтез). Це призводить до сприйняття одного відтінку кольору в межах досить малої, але кінцевій площі відбитку.

У поліграфії при відтворенні кольорових півтонових зображень оригіналів способами офсетного та високого друку, враховуючи растрову будову кольорового зображення на відбитку (кольоровій репродукції), має місце синтез кольорів, що містить ознаки як аддитивного, так і субтрактивного синтезів, тому опис кольору на відбитку за допомогою тільки однією з моделей (RGB або CMYK) завжди буде неповним.

4 ОСНОВИ СПЕКТРОФОТОМЕТРІЇ

4.1 Спектрофотометрія, її місце в науці про колір. Методи спектрофотометрії

Вчення про вимір розподілу потужності випромінювання за спектром називається спектрофотометрією. Її методи полягають у фотометрувані спектрів, тобто вимірюванні розподілу променистих або світлових потужностей за довжиною хвилі або частотах. Цей термін в оптиці має двояке значення. Спектр – зображення, що утворюється розкладанням випромінювання на його «монохроматичні» складові. Однак є й інша інтерпретація цього терміну: спектр – склад складного випромінювання, розподіл його характеристик за довжиною хвилі. Тому спектрофотометрія – методи отримання спектрів випускання, поглинання та розсіяння, що виражаються кривими розподілу світлових або енергетичних величин за довжиною хвиль або частотах випромінювань.

Спектрофотометрія з наступним розрахунком координат кольору є найбільш точним засобом вимірювання кольору. Цей спосіб є основним для порівняння при вимірюванні кольору іншими засобами і використовується для перевірки інших засобів вимірювання кольору.

Спектральні коефіцієнти поглинання або відбиття випробуваних зразків визначають при вимірювані на спектрофотометрі. Визначають шляхом порівняння потоків випромінювання монохроматичних пучків, пропущених (відбитих) випробуваним зразком і зразком порівняння, який має 100% поглинання (відбиття). При вимірюванні спектральних коефіцієнтів поглинання замість розташованого на шляху монохроматичного пучка зразка порівняний з цього шляху видаляється випробуваний зразок. Зразком відбиття при вимірюваннях спектральних коефіцієнтів відбиття є зразок білої поверхні.

Спектральний коефіцієнт поглинання прозорого матеріалу на довжині хвилі визначається як відношення фотонів приймача випромінювання на цій довжині хвилі при проходженні монохроматичного пучка до приймача випромінювання крізь досліджуємий матеріал та в його відсутності.

Для вимірювання коефіцієнтів поглинання твердого матеріалу з нього. Виготовляють зразок у вигляді плоскопаралельної пластини. Рідкий матеріал розташовують у кюветку з плоскопаралельними стінками. Для вимірювання повного спектрального коефіцієнта поглинання треба зібрати завісься пропущений зразком потік випромінювання за допомогою інтегруючої кулі.

При спектральних кольорових вимірюваннях визначаються спектральні характеристики випромінювання джерел світла (абсолютні або відносні) або спектральні характеристики (відбиття або поглинання) для предметів. За отриманими даними координати кольору та колірність визначаються розрахунком.

Потік випромінювання через об'єктив потрапляє до вхідної щілини, яка обмежує його, та колімується об'єктивом у майже паралельний пучок. Колімований пучок призмою розкладається в спектр, який фокусується об'єктивом у площині вихідної щілини. Вихідна щілина вирізає з щільного спектра вузькі спектральні вали довжин хвиль. За монохроматичною складовою спектра приймають середні довжини хвиль спектральних інтервалів, які виділяються. Залежності від задачі спектральних вимірювань необхідна різна частота монохроматичного пучка.

Для колориметрії достатньо ширини спектрального інтервалу від 1 до 5 нм.

Для визначення спектрального розподілу випромінювання, треба розкласти випромінювання складного спектрального складу в спектр, виділити з цього спектра достатньо вузькі дільниці, які практично можна вважати монохроматичними складовими випромінювання та оцінити в абсолютних або відносних одиницях значення потужності цих складових. Випромінювання розкладається у спектр за допомогою монохроматорів, у яких використовується такі явища як заломлення променів, дифракція або різко виражене за спектром поглинання.

Плавні сканування спектра для послідовного виділення монохроматичних пучків за вією робочою частиною здійснюється відносним пересуванням спектра та вихідної щілини, наприклад при повороті призми або пересуванні вихідної щілини у площині спектра.

При додаванні до монохроматора джерел світла і приймача випромінювання отримуємо найпростіший спектральний вимірювальний прилад. Якщо його відгранувати для безпосереднього відліку в абсолютних одиницях спектральної густини потоку випромінювання або пов'язаних з їм величин, то такий прилад називається спектрорадіометром.

При вимірюванні кольорів не самосвітних предметів не потрібні вимірювання абсолютних значень потужності випромінювання, достатньо вимірювати лише відношення потужностей. Для цього використовують спектрофотометри. У спектрофотометрах є вбудований освітлювач з джерелом світла, який випромінює достатній потік за всією робочою частиною спектру. Вимірювання спектральних коефіцієнтів поглинання та відбиття полягає у визначенні відношення потоків випромінювання з різними довжинами хвиль. Фактичний спектральний розподіл випромінювання джерела світла не має значення.

У спектрофотометрах можна використовувати всі можливі приймачі випромінювання: фотоелементи, термопари, фотоплівку. Іноді для різних частин спектрального приладу використовують окремі приймачі.

У монохроматорах з призмою або дифракційною решіткою, у деяких спектрофотометрах, крім розкладення випромінювань джерела світла у безперервний спектр, відбувається дискретне розкладання спектра. Це здійснюється за допомогою інтерференційних світлофільтрів з полосами поглинання 5–10 нм.

Сучасні спектрофотометри мають вбудовані мініпроцесори. Це дає можливість використовувати їх у різних областях промисловості для контролю якості продукції.