i1iO和i1iSis2 XL兩種測(cè)色儀器的對(duì)比

劉騰 王凱迪 張瑞陽 馬曉娟

隨著社會(huì)物質(zhì)文化水平的不斷提升，人們對(duì)印刷質(zhì)量的要求也在逐步提高，為了獲得精美的印刷品，就需要對(duì)印刷色彩進(jìn)行精確的測(cè)量與控制。目前，在印刷行業(yè)中，i1iO和i1iSis2以其準(zhǔn)確的測(cè)色性能，高度的穩(wěn)定性，豐富的色度數(shù)值以及自動(dòng)化等特點(diǎn)，得到了普遍的應(yīng)用，尤其是在G7、PMA等認(rèn)證中，已經(jīng)成為了標(biāo)配的儀器。

同屬于i1系列的i1iO與i1iSis2這兩種儀器的工作原理相同，都是在測(cè)量光譜數(shù)據(jù)值的基礎(chǔ)上計(jì)算Lab、XYZ等色度值。我們之前所熟知的i1Pro，是一款需要手動(dòng)測(cè)量的色彩管理儀器。i1iO拓展了i1Pro的設(shè)備功能，將i1Pro插入i1iO自動(dòng)掃描平臺(tái)，對(duì)齊試表后掃描臺(tái)即可完成所有顏色識(shí)別工作，如圖1（a）所示。i1iSis2也是一款自動(dòng)色彩掃描儀，有兩種配置分別是i1iSis2以及i1iSis2 XL。i1iSis2適用于測(cè)量最大寬度為23cm的色表，i1iSis2 XL適用于測(cè)量最大寬度為33cm的色表，如圖1（b）所示。

儀器測(cè)量參數(shù)及應(yīng)用

i1iO和i1iSis2 XL兩種儀器雖然在工作原理上是相同的，但是在測(cè)量參數(shù)及應(yīng)用上還是有許多不同點(diǎn)。i1iSis2 XL可測(cè)量A3以上的色表，其測(cè)量媒介最大能達(dá)到33cm×66cm，讀取到的色塊多達(dá)2500個(gè)。因此i1iSis2 XL無論是在速度、準(zhǔn)確度還是在處理方式方面都樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)。另外i1iSis2 XL還有一個(gè)創(chuàng)新的測(cè)量模式，即在單個(gè)色表測(cè)量周期中可同時(shí)測(cè)得測(cè)量條件為M0、M1、M2下的光譜數(shù)據(jù)從而計(jì)算出Lab值，但是由于i1iSis2 XL可測(cè)量介質(zhì)的最大厚度為0.45cm，所以在測(cè)量物種類上存在局限性。而i1iO可測(cè)量物體厚度達(dá)到1cm，測(cè)量類型包括相紙、精美的藝術(shù)布、卡片紙、紡織物、玻璃紙袋以及陶瓷。并且i1iO自動(dòng)掃描平臺(tái)配置的i1Pro分光光度計(jì)是可以拆卸下來的，因此可以創(chuàng)建用于輸入設(shè)備、顯示器、數(shù)字投影機(jī)和打印機(jī)的概要文件。在掃描測(cè)量中，i1iO每秒可執(zhí)行200次測(cè)量。具體兩個(gè)儀器可測(cè)色表規(guī)格可參見表1。

i1iSis2 XL和i1iO在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，光譜測(cè)量范圍均是380～730nm，光學(xué)分辨率為10cm，最終得到的光譜報(bào)告也是以10nm為間隔的數(shù)據(jù)。測(cè)量的幾何條件為45°/0°環(huán)形照明，但是i1iO接口采用的是USB1.1，而i1iSis2 XL適用于任意USB接口。

色度測(cè)量精度對(duì)比

本文選取含有1485色塊的ECI 2002色表作為測(cè)量樣本，進(jìn)行了對(duì)比分析。為了得到更準(zhǔn)確的儀器測(cè)量精度對(duì)比結(jié)果，在相同的條件下分別用i1iO以及i1iSis2 XL對(duì)該色表進(jìn)行5次測(cè)量獲得光譜值，之后在D50、2°視場(chǎng)下計(jì)算出相應(yīng)的Lab值。

為了研究兩種儀器的測(cè)量精度，本文以FOGRA39為樣本值對(duì)比分析了兩個(gè)儀器的精度，并且采用CIEDE2000色差公式，計(jì)算每次測(cè)量得到的平均誤差。

表2中ΔE00≤1是指色差小于1的色塊數(shù)在色表1485個(gè)色塊數(shù)中的百分比，ΔE00≤2、ΔE00≤3同理。從表中可以看出，在這5次測(cè)量中，i1iSis2 XL的色度精度都要高于i1iO，并且色差值都在1以下。表中還分別列出色塊誤差小于等于1、2、3的數(shù)目在1485個(gè)色塊中的百分比，結(jié)果同樣表明i1iSis2 XL的色度測(cè)量精度高于i1iO。

重復(fù)性

為了測(cè)定兩種儀器的重復(fù)性，本文對(duì)同一色靶ECI2002在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了5次測(cè)量。首先計(jì)算出每一次色靶內(nèi)色塊的標(biāo)準(zhǔn)偏差，然后計(jì)算5次測(cè)量結(jié)果的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值，最后用每次的標(biāo)準(zhǔn)偏差減去平均值，其中用ΔS表示標(biāo)準(zhǔn)偏差減平均值后得數(shù)的絕對(duì)值，如圖1所示。

從圖1中可以看出i1iSis2 XL重復(fù)性更好，其標(biāo)準(zhǔn)偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值的差數(shù)變化相對(duì)平穩(wěn)，而i1iO的差數(shù)變化較大。通過5次測(cè)量以及計(jì)算可以得到i1iO標(biāo)準(zhǔn)偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值的差數(shù)均大于i1iSis2 XL的結(jié)果，以上均說明i1iSis2 XL的重復(fù)性優(yōu)于i1iO。

穩(wěn)定性

為了比較兩種儀器的穩(wěn)定性，隨機(jī)選取了10個(gè)色塊進(jìn)行測(cè)量，i1iSis2 XL和i1iO的5次測(cè)量結(jié)果分別用圖1、圖2中曲線表示，橫坐標(biāo)代表測(cè)量的次數(shù)，縱坐標(biāo)表示誤差。

便利性

在進(jìn)行大幅面打印、照片處理、高速數(shù)碼打印和藝術(shù)印刷等大批量生產(chǎn)時(shí)，通過測(cè)量顏色試表來不斷更新色彩管理描述文件將會(huì)耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間。而1iSis2 XL的使用可以帶來很大的便利性。i1iSis2 XL可讀取A3以上或報(bào)紙幅面，可實(shí)現(xiàn)一次性讀取2500個(gè)色塊，其可測(cè)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于i1iO。1iSis2 XL在單個(gè)色表測(cè)量周期中，可同時(shí)測(cè)得測(cè)量條件為M0、M1、M2下的光譜數(shù)據(jù)，并且可以獲得良好的測(cè)量精度。它另外一個(gè)突出的特點(diǎn)是測(cè)量速度，它可以在10分鐘內(nèi)讀取數(shù)千個(gè)色塊。但是由于i1iSis2 XL可測(cè)量最大厚度為0.45cm，所以在測(cè)量物種類上存在局限性。

如果想要測(cè)量厚度較大的媒介時(shí)，選擇i1iO具有更大的便利性。i1iO可測(cè)量物體厚度達(dá)到1cm，并且每分鐘可讀取500多個(gè)色磚，適用于測(cè)量相紙、卡片紙、紡織物，甚至是玻璃紙袋以及陶瓷等。i1iO還有一個(gè)特點(diǎn)，其可進(jìn)行點(diǎn)測(cè)量，且能從自動(dòng)控制臺(tái)拆卸下來，所以可以用來測(cè)量顯示器、投影儀等輸出設(shè)備并且建立ICC文件。因此可以根據(jù)測(cè)量物體的幅面、厚度等具體情況來選擇不同的測(cè)量儀器，以達(dá)到最大的便利性。

總結(jié)

在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)中，i1iSis2 XL標(biāo)準(zhǔn)偏差與標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值的差數(shù)變化平穩(wěn)，i1iO的差數(shù)變化較大，說明i1iSis2 XL的重復(fù)性比i1iO好。從測(cè)量精度的角度上來看，i1iSis2 XL經(jīng)過5次測(cè)量所求得的平均誤差為0.96，i1iO測(cè)得的平均誤差為1.282，說明i1iSis2 XL的測(cè)量精度要優(yōu)于i1iO。在隨機(jī)抽取的10個(gè)色塊得到的測(cè)量誤差曲線中，可以看出關(guān)于i1iO測(cè)量結(jié)果的誤差曲線波動(dòng)性較大，i1iSis2 XL的曲線波動(dòng)明顯平緩很多，i1iO在穩(wěn)定性上不如i1iSis2 XL好。因此，在追求快速、精確測(cè)量顏色時(shí)，推薦使用i1iSis2 XL，但是由于i1iSis2 XL可測(cè)量最大厚度為0.45cm，在測(cè)量物種類上存在局限性，因此一些材料較厚的物體無法用i1iSis2 XL測(cè)量，此時(shí)可以選用i1iO。