黑白密度计/黑度计的介绍－印刷行业

一、对密度的概述

　　密度(dinsity)一词，在物理、化学、 医学等许多学科领域中都曾被广泛地引用。而在印刷业中通 常是指其物理属性的内容，一般称之为“光学密度”（以下 简称为“密度”）。透射密度是被定义为：“以10为底的 透射系数T倒数的对数”。它的实际含义是指透射光通量与 入射光通量比值的倒数再取以10为底的对数。取对数的目 的是为了进行“对数压缩”。假如菲林片的密度为4．0， 则透射光通量应是入射光通量的万分之一。换言之，入射光 通量应比透射光通量强一万倍。可见用倍数来表示透射系数 时会有较庞大的比值。经过对数压缩后，如果实际测得的密 度是4．0，则会令人马上联想到“四个零”（即：10的 4次方），如此就方便了许多。

　　有不 少人还把密度称之为“黑度”，尽管这样提法不够准确，但 它也从另一侧面反映出密度中与人眼直接关联的没有量纲的 物理量。因此，光学密度实际上又可称之为“视觉密度”。 它必须要符合人眼的“明视觉函数曲线”和“暗视觉函数曲 线”。密度计在光学设计中十分重要的一条原则，就是要使 密度计的光谱响应满足光电探测器的光谱响应以及与其有关 的光学系统的光谱透射比的函数关系，这是设计密度计的关 键之所在。这种光学设计的思路完全是基于要准确地模拟人 眼的视觉特性，并弥补入眼不能量化密度的缺陷。当然，同 样重要的一点是密度在光学设计中还必须要满足其几何条件 ，由于篇幅所限此处就不再展开。基于同样的理由，对反射 密度也不再赘述，而对于彩色密度和色度则另文讨论。

　　印刷行业是所有使用密度计行业中品种最 多、范围最广的一种特殊行业。仍原稿到印刷成品的许多环 节中几乎都能见到密度计的身影。这其中既有彩色的又有黑 白的，既有透射的又有反射的，既有用于连续调密度测量的 又有检测网点百分比的，真可谓是包罗万象、应有尽有。但 美中不足的是，业内人士对密度计的认识还只能说是处在指 导性阶段，这与其它一些指令性使用密度计的行业相比，相 去甚远。随着市场竞争的日益激烈，异形网和调频网的推广 运用，以及数字化技术的飞速发展，密度计已不再是可有可 无、无足轻重的仪器，它已逐渐成为检验设备运行情况、控 制工艺流程，体现从业人员技术水准的不可或缺的必备设备 了。

　　最后，有关密度方面的讨论还有 必要涉及到印刷行业的特点，这就是如何通过密度的检测来 认识网点的问题。多年来，我们都习惯于借助放大镜观察网 点，并基于规则网点中的五成点子为准，向两端推算其它网 点的大小。这其中除了掺杂着人为因素之外，恐怕还有更深 层次的问题存在。也就是说，单赁观察网点的“个头”来认 识网点，这充其量也只能适用于调幅网。而如今，网点家族 又添新丁－调频网。这种不论“个头”，仅以疏密为变量的 新型网点，肉眼就无从辨认了。据有关方面的统计，用肉眼 观测调幅网的准确率不足三成，而观测调频网的准确率几乎 为零，这就很能说明问题了。

　　使用密 度计测量网点，首先要掌握好菲林片的密度范围。一般本底 密度即灰雾度要≤0．04，实地密度要控制在3．80－ 4．00之间，并要求在密度计的有效测量面积内拥有足够 多的网点数量。密度计在获取这些网点的平无密度之后，通 过专用的校准软件就能准确地计算出网点的百分比。

　　特别应当提到的是，过去仅用密度计检查照 排机线性化工作的单位，现已更注重在半色调菲林的内图中 检测有关部位的网点，再与印品相关处的颜色进行分析、对 比，较快地掌握了印刷适性等关问题，并在晒版、打样、印 刷等后道工序中提出了必须抓住“控制”和“稳定”这两大 因素，使产品质量大幅度的提高。同时也充分地领略到了“ 网点是色彩、阶调信息的有效载体”这句话的深刻内涵。

　　

　　二、TD －210D型密度计的特点

　　 TD－210D型密度计是由国内著名高校中的专家、教授 们设计并生产的密度计，由于设计者长年从事印刷制版研究 ，比较了解制版过程中对仪器的具体要求。研发过程中又采 用了多项高新技术，使这一款密度计完全摆脱了国内、外传 统机型的设计模式，从而受到了广大用户的青睐。其主要特 点如下：

　　1．体现在测量原理上的先 进性

　　由于密度值的获得离不开对数运 算。因此，从测量原理上讲一般不外乎有两种类型。一种是 使用若干只并联的半导体二极管，采用逐级导通的方式将一 条对数曲线逐渐逼近于直线，或者是使用对数放大器进行对 数运算，这统称为“模拟法”。这些方法虽然简单易行，但 由于半导体晶体管受外界温度的影响较大而无法获得可靠的 精度。

　　另一种测量方法则是严格地按 照光学密度的定义进行测量。先在无试样时获取零密度值时 的辐射光通量，再经光电探测器转换为相应的电量后存入微 处理器的芯片内，并用来做为零密度时的基准，然后，再将 经过试样透射后的辐射光通量转换成相应的电量后也存入芯 片。两个量值在完成相除和对数运算之后,其结果将准确无 误地给出某试样的透射密度值。

　　TD －210D型密度计即是采用了这种按密度定义进行计算的 方式，不但结果准确，而且还无需使用密度片来定标，其显 示值也较“模拟法”稳定得多。

　　2．合理地使用了新型的电子光源

　　既然密度计是被用来替代人眼来量化被测光通量的 ，那么是否能够准确地模拟人眼的视觉功能就成了问题的关 键。迄今为止，许多品牌的黑白密度计仍在使用白光做为光 源，在计入其它光学器件的分光光度值，尤其是光电探测器 的相对光谱灵敏度之后，最终是依靠滤色镜来校成“人眼视 觉函数曲线”的。很显然，这种传统的设计方案只能是一种 近似，试想滤色镜如果都能做得如此“神奇”，那整个印前 工艺就完全没有必要搞得这么复杂了。近年来，一种新型的 电子光源已经问世，该光源的光谱能量分布不仅能符合要求 ，而且能连续工作五万小时以上，已远远地超出了白炽灯的 使用寿命。

　　3．超乎寻常的抗 干扰能力

　　长期以来，国内、 外的密度计厂商始终在为光干扰问题所困惑。因为在检测试 样过程中不可避免地会出现外界杂散光的干扰，这尤其会影 响到高密度值的测量准确性。TD－210D型密度计在设 计、制造过程中，除在光学机械部分尽量减少这种漏光现象 外，更在电路设计中采用了先进的锁相放大器和智能调频技 术。特殊的光源驱动频率可以完全避开外界的日光（直流） 和灯光（50Hz）的干扰。既便还有少量的杂散光漏入， 机内的窄带滤波也能完全加以滤除，从而使这一问题得以圆 满地解决。

　　行文至此，想举个较典型 的例子。数年前，曾有一家用户有购机的第二天就急于来电 要求退货。原来是因为对国产密度计的质量心存疑虑，已迫 不急待地把机器带至上海到某大型企业与两款进口密度计进 行了对比。结果发现与两种进口密度计的测试结果相差无几 ，而与国产机的差别就非常大。经调查，才发现用户的产品 是使用玻璃干版制作的字模版，3mm厚的玻璃版材无形之 中就充当了导入室内杂散光的罪魁祸首。经过反复开启室内 照明灯的简单实验，最终的结果已令在场工作人员无不心服 口服。

　　4．较小的测量孔径与 较高的密度上限

　　菲林片上难 免会有砂眼，因此密度计通常都会采用较大的测量孔径以减 小这一影响，几乎所有的密度计制造商都十分清楚，一只φ 3mm孔径的测量光栏要比φ2mm孔径的有效面积要增大 2．25倍。为此许多机型均以φ3mm测量孔径光栏做为 基本配置，而所有的技术指标也是在此之下制定的。这就使 得用户对在一些细小且又重要的部位的密度或网点无法测准 。例如：画面上人眼部位的高光点，总不能连眼黑、眼白一 起测进去吧；再如，象邮票等既小巧又重要的印品也很难进 行测量。为解决这一问题，TD－210D型密度计选用了 φ2mm测量孔径的光栏做为基本配置，用户还可选配≤φ 1mm孔径的其它光栏。φ2mm的测量孔径内将拥有百余 粒网点，其测量结果的置信度已足矣。

　 　使用小的测量孔径不可避免地会降低密度计的最大密度范 围，虽说4．5的密度上限已经够用，但如果密度计的密度 上限值能做得愈高，则低密度值的可信度亦就愈高。这是因 为这种密度计所选用的光电探测器线性范围宽，而且电路对 微弱信号处理和抗干扰能力都非常强，将无疑是种高档次机 型。目前，TD－210D型密度计经过精心设计，已能做 到φ2mm测量孔径的情况下，密度上限可高达6.0，在 这目前市场产品中尚不多见。

　　 5．独特的单键多功能操作方式

　　常言道：“科技以简单易用为本”，TD－210D型 密度计正是这句话的最好映证。整台机器的操作部分仅有一 只按键，而且并不依赖于快速、长时间、多次按动等附加按 键方式就能实现“置零”、“连续调密度→网点百分比”以 及“网点百分比→连续调密度”这三种功能的相互转换。这 是当前任何一款密度计都无法比拟的先进设计理念，深受广 大用户的欢迎。

　　

　 　三、结束语

　　在彩印 行业中密度是唯一能够贯穿始终，也是最为重要的参数之一 。因此，选用一款质量上乘、价廉物美的密度计就显得十分 重要。在研发过程中令我们感受最深的是，一款国产机型要 想在市场上站得住脚是何等的艰难。这恐怕就是我们不想过 多地依赖于广告，而更注重于密度计内在质量的基本思路。 诚然，TD－210D型密度计目前也还是存在着式样较为 陈于，外观不够亮丽等不够完美的地方。如果用户暂时还不 甚介意这些的话，那只需适当地注意些保洁工作，就不会有 任何的后顾之忧。由近期的两届大型展会所反馈的信息来看 ，TD－210型密度计在十年后的返修率还不足0．3％ ，其质量应该说是完全值得信赖的。

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