墨层厚度对呈色效果的影响

    对于同一种间色混合的色料，当其厚度或照明光源的亮度改变时，会出现色相、明度、饱和度均发生变化的现象。本文通过色料浓度（厚度）变化的实验研究，对于同一种油墨不同厚度时呈色现象进行分析，来探讨墨层厚度对呈色效果的影响。

　　对于同一种油墨，当墨层厚度改变时其颜色属性可能会发生变化，这对印刷色彩的再现，特别是丝网印刷的专色控制，会有一定的影响。墨层厚度的改变对于原色、间色和复色油墨呈色效果的影响有所不同，两种间色色料混合后往往比较深暗，呈现出具有某种色彩倾向的深色，甚至黑色。怎样解释间色色料混合呈色现象，间色混合呈色有什么规律，都是值得深入探讨的问题。

　　 1、 同一种油墨墨层厚度变化时的呈色情况

　　将相同重量的间色色料红墨和绿墨分别进行混合，使用荷兰IGT C1型印刷适性仪将混合好的油墨打小样（油墨不变，仅改变上墨量），得到同一种油墨印制的不同墨层厚度的色样,如图1所示。通过分析天平称量印前与印后印刷盘的重量确定油墨层的厚度。表1为不同油墨混合后，墨层厚度改变时呈色的测试数据，它们的色相和饱和度反映在CIE xy色度图上，如图2a~d所示，图2b~d为图2a的局部放大图。表1 墨层厚度改变时油墨呈色的测试数据

注：先将油墨混合，使用荷兰IGT C1型印刷适性仪将混合好的油墨打小样（油墨不变，仅改变上墨量，墨量的单位是ml），得到同一种油墨印制的不同墨层厚度的色样。使用SC-1型智能式测色色差计测量数据。所用油墨为天狮牌。
图1 两种间色（红+绿）混合的油墨墨层厚度变化时的呈色情况

图2a 同一种油墨墨层厚度变化时的呈色情况



图2b 两种间色（红+绿）混合的油墨墨层厚度变化时的呈色情况

图2c 间色与非互补色的原色色料（红+黄）混合墨层厚度变化时的呈色情况


图2d 原色色料（黄色）墨层厚度变化时的呈色情况

从表1和图2a~d中可以看出，当油墨层厚度减小时，黄色（原色）的色相变化较小，明度略有增加，饱和度降低（如图2d）；红色+绿色（间色混合），色相由黑色向紫红色（理论上应为黄灰色，由于油墨偏色而成为紫红色）变化，明度迅速增加，饱和度的变化与其它色料有所不同，墨层较厚（墨量为1.2ml，墨层厚约为6.5mm）时, 饱和度较小（x=0.3244,y=0.2961），随着墨层厚度的减小，饱和度逐渐增加，达到一定量（x=0.3589,y=0.2627）后又开始减小（如图2b）；红色+黄色（间色与非互补色的原色色料混合），随着墨层厚度的减小，色相由红色（x=0.6002,y=0.3482）向红黄色改变（如图2c），明度增加，饱和度迅速减小。

　　 考虑到反射物体和透射物体对光选择性吸收的本质是相似的，因此利用理想滤色片叠合过程中对入射光的吸收和透射情况来解释上述现象

2、 色彩混合中量的关系

　　 国际照明委员会（CIE）进行的颜色混合匹配实验表明，当三原色光的亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时就能匹配出等能白光，所以CIE选取这一比例为红、绿、蓝三原色的单位量，即 (R)+(G)+(B)=1:1:1 。尽管这时三原色的亮度值并不相等，但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混合结果为白光，其表达式为 (R)+(G)+(B)=(W) 。红光和绿光等比例混合得到黄光，即 (R)+(G) =(Y) ；同理，(R) +(B)= (M) ； (G)+(B)= (C) 。

　　 在色料减色法中，按照理论分析，不考虑色料偏色、不纯等因素，则有青、品红、黄三原色油墨等量混合得到黑色，即(C)+(M)+(Y)= (Bk) 。黄色和品红色等量混合得到红色，即 (M)+(Y)= (R) ；同理有 (C)+(M) = (B) ；(C) +(Y)= (G)。因此对于红色色料可以认为是黄色色料和品红色色料的混合，即(R) = (M)+(Y) ；同理绿色色料有(G)= (C)+ (Y)；蓝色色料有(B)= (C)+ (M)。这样在对间色呈色原理进行分析时，色料的间色就可以用原色来表示。

　　 3、 间色色料呈色分析

　　 物体呈色的本质是物体选择性吸收了入射光中的补色成分而将剩余的色光反射（或透射）到人眼。我们知道红色物体在白光照射下呈现出红色，即红色物体吸收了入射光（白光）中的绿色光和蓝色光，而将剩余的红光反射（或透射）出来呈现出红色。为了更好地解释这一现象，可用理想滤色片的透射情况进行分析，假设1个单位厚的原色色料能够将1个单位的补色光完全吸收，而其余色光完全透过，则当1个单位的白光入射不同厚度的红滤色片时，滤色片呈色如图3所示，表达式如下：

　　 ①1个单位厚的红滤色片：{(Y)+(M)} 　 　纯红色

　　

 ②1/2个单位厚的红滤色片： {1/2(Y)+1/2(M)} 　1/2(R)+1/2(W)　淡红色

　　 随着红滤色片厚度的减小，呈色也发生了一定的变化，由纯红色变为淡红色，明度变大，饱和度急剧减小。

　 图３ 红色料呈色分析

4、间色色料混合

　　两种间色色料混合，随着色料浓度（厚度）的不同，呈现的色彩出现了很大的变化。将理想红滤色片和绿滤色片叠合在一起，当1个单位的白光入射时，随着滤色片厚度的变化，会呈现出不同的颜色。呈色过程如图4所示，表达式如下：

　　 ① 1个单位厚的红滤色片和1个单位厚的绿滤色片叠合：
　　　　　　　 {(Y)+(M)}+{(Y)+(C)}=2(Y)+(M)+(C) (Bk) 黑色


　　 ② 个单位厚的红滤色片和个单位厚的绿滤色片叠合：
　　　　　　　　 {1/2(Y)+1/2(M)}+{1/2(Y)+1/2(C)}=(Y)+1/2(M)+1/2(C) 1/2(Y)黄色

　　 ③ 个单位厚的红滤色片和个单位厚的绿滤色片叠合：
　 {1/4(Y)+1/4(M)}+{1/4(Y)+1/4(C)}=1/2(Y)+1/4(M)+1/4(C) 1/4(Y)+1/2(W)淡黄色

　　间色色料混合颜色较深，当色料浓度（厚度）较大时呈现黑色，饱和度为0，随着浓度（厚度）的减小，逐渐呈现出色彩，明度变大，饱和度迅速增加，达到一定程度后逐渐减小。

　　 5、 间色与原色色料的混合

　　间色与其补色色料混合呈现消色，而间色与非互补色的原色色料混合呈色的现象较为复杂。以理想的红滤色片和黄滤色片叠合为例，当1个单位的白光入射时，呈色过程如图5所示，表达式如下：

　　 a) 1个单位厚的红滤色片和1个单位厚的黄滤色片叠合：

　 　　　　　　 {(Y)+(M)}+(Y)=2(Y)+(M) (R) 红色

　　 b) 个单位厚的红滤色片和个单位厚的黄滤色片叠合：

　　　　　　　　 {1/2(Y)+1/2(M)}+1/2(Y)=(Y)+1/2(M) 1/2(R)+1/2(Y) 红黄

　　 c) 个单位厚的红滤色片和个单位厚的黄滤色片叠合：

　 　　 {1/4(Y)+1/4(M)}+1/4(Y)=1/2(Y)+1/4(M) 1/4(R)+1/4(Y)+1/2(W)淡红黄

　　间色与非互补色的原色色料混合，随着浓度（厚度）的不同，不仅明度和饱和度发生变化，而且色相也产生了变化，混合色料浓度（厚度）大时呈现出间色的色相，当浓度（厚度）减小时，变为间色和原色的混合色相。 [NextPage]

图5 间色与非互补色的原色色料混合


　　结束语

　　综上所述，对于同一种油墨，当墨层厚度改变时其颜色属性可能会发生变化，墨层厚度的改变对于原色、间色和复色油墨呈色效果的影响也有所不同。特别是对于同一种间色混合的色料，当其厚度改变时，会出现色相、明度、饱和度均发生变化的现象，即间色混合现象。同理，对于某一个间色混色色样（墨层厚度不变），当照明光源的亮度改变时，也会出现色相、明度、饱和度的变化，这对印刷色彩的再现及包装色彩的设计具有一定的指导意义。