扫描仪：彩色喷墨打印纸的检验方法

由于存在广阔的市场前景和丰厚的利润回报，近年来国内许多企业和科研院所都开始研制和开发彩色喷墨打印纸，并取得了一些进展，但很少有产品能达到日本同类产品水平。原因在于存在很多一直困扰着研究和开发人员的问题，其中重要的问题之一是没有一个合理的检测方法。

近年来，随着个人电脑的日益普及和电子出版系统的发展，各种数字影像硬拷贝的输出越来越重要。由于彩色喷墨打印机具有非接触、低噪声、低成本、易彩色化和数字控制等优点，已经逐渐成为数字图像输出的一种重要工具。

目前，喷墨打印机及喷绘机在市场中盛行，与之相匹配的打印喷墨介质消耗量也随之增大。据Lyra公司预测印刷，2006年全球喷墨打印介质的年收入将达到85.3亿美元。另一项统计表明，2002年中国国内仅喷墨打印专用纸就有12亿元的销售额。由此可见，喷墨打印介质产业将会吸引更多的资金，并将有更多的人员加入进来，它将成为一个新崛起的朝阳产业。

由于存在广阔的市场前景和丰厚的利润回报，近年来国内许多企业和科研院所都开始研制和开发彩色喷墨打印纸，并取得了一些进展，但很少有产品能达到日本同类产品水平。原因在于存在很多一直困扰着研究和开发人员的问题，其中重要的问题之一是没有一个合理的检测方法。彩喷纸不同于传统的纸类，它不仅需要满足传统纸的一些指标，如一定的物理强度、外观及手感，同时还要求其打印后的图像具有良好的色彩还原性能、高清晰度以及耐候性、防水性等。因此，彩喷纸的检测方式及标准的制定涉及到造纸、印刷及电子信息行业，多门学科交叉给研发人员带来很大的困难。目前，大多数的研发人员往往采用目测法来检验自己的产品。这种方法带有很大的主观性和不确定性。因此天天印刷，寻找一种能够客观检验彩喷纸的方法成为研发人员的当务之急。 

对于彩色喷墨打印纸，人们看重的是它的色彩再现性，所以，彩喷纸的重要质量指标就是它的色彩还原性及色彩鲜艳性。色彩的传统检验方式是用色度计法和光度计法进行检验，但其设备费用较贵、专业性较强。扫描仪是一种价格便宜，操作简单的常用图像输入设备。图像经扫描仪扫描，原稿上的色彩信息转换成为不同强弱的光信号，由光电器件接收并转换成电压值，再经模数转换器将模拟信号转换为计算机能够识别的数字信号，最后由计算机对数字信号进行各种处理。因此印刷表，使用扫描仪可以将印刷油墨形成的CMYK色彩空间转化为RGB色彩空间及HSB色彩空间，并可在计算机中显示各种颜色的RGB及HSB的量化值。

因此，可以用扫描仪很方便地评价彩喷纸的色彩还原性能。首先，需要一些基本设备，如扫描仪、打印机、计算机，图像处理软件如Coreldraw、Photoshop等。另外，还需要了解一些关于色彩空间的基本知识。RGB色彩空间中任何颜色都是用红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三个变量来表示，并构成一个立体的三维空间（如图1）。每种颜色都是用计算机中的一个字节（8位）表示，即有256个变化级别，其取值范围为0～255。几种纯色的坐标分别为BK（0,0,0）、B（0,0,255）、R（255,0,0）、G（0,255,0）、Y（255,255,0）、M（255,0,255）、C（0,255,255）、W（255,255,255）。

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色彩空间的另一种表示方法为HSB法。任何颜色都具有三个属性即色调（Hue）、饱和度（Saturation）、明度（Brightness）。色调是区分颜色的名称，是颜色对人眼所产生的色彩感觉；饱和度是颜色的纯度，即颜色中含灰色成分的多少，灰色成分越少，饱和度越高，颜色越鲜艳；明度是颜色的明暗程度，表示物体反射的相对光能量。HSB色彩空间是一个极坐标三维空间（如图2）。用一个圆柱体来表示颜色的3个参数，色调H沿着周向变化从0°～360°。其中0°或360°为红色，60°为黄色，120°为绿色，180°为青色，240°为蓝色，300°为品色。饱和度S为水平面变化的分量，圆柱体中心的饱和度为0，呈非彩色的灰色，圆柱体的边缘饱和度最大值为100，颜色最鲜艳。明度B为垂直方向变化的分量，底下是明度为0的黑色，顶上是明度为100的白色。

常用的图像处理软件都可对图像的每个点的颜色给出准确的RGB或HSB值。用图像处理软件先设计几个纯色色板，如黄、品、青、红、绿、蓝、黑，将设计好的色板用彩色喷墨打印机打印到所开发的彩喷纸上，再将打印好的图样用扫描仪扫入电脑，用图像处理软件观察图像，利用软件的色点测量工具测出每种色板的RGB值及HSB值。这样可以得出每个配方所制得的彩喷纸打印色彩的色彩空间参数，一系列的配方就可以进行横向比较，量化配方中不同的组分对打印颜色的影响。此外，还可以用市场上销售较好的彩喷纸按照同样的方法打印、扫描、测量，得出一组数据作为参照，用自己开发的产品与其进行对照，寻找差距。

需要指出的是，在彩色喷墨打印纸做横向比较时，打印机、扫描仪、图像处理软件不能任意更换，打印、扫描、图像处理软件所设的参数要完全相同，即不同的彩喷纸要在完全相同的条件下对比才有意义。

用扫描仪不仅可以检验彩色喷墨打印纸，也可用来检验其他喷墨打印介质。这种方法使研发人员对彩喷纸颜色的评价有了客观的数据，避免人眼直接观察的主观性和随意性。