印刷斑纹的定义、斑纹指数及其试验方法

实地印刷很关键,几乎没有什么比一个粗糙的实地更扎眼。在印刷实地中的亮斑及暗斑所形成的粗糙称为斑纹。导致这种现象的因素可能是油墨、纸张、印刷条件或这些情况的组合。

     一、何为斑纹

      斑纹是指在一个色调均匀的印刷区域中产生的非预期的、变化的光反射，呈模糊的云状、粒状或其它规则的图案。一般在文字印刷中见不到斑纹，在印刷较“厚重”的图案中也难以发现，而在印刷较为平缓的区域里如天空或其他色调均匀的背景中则尤为明显。

      将斑纹描述成不均匀的反射似乎已够简明，但无法体现（表明）光反射以及人眼感觉不均匀光反射的复杂过程。

      首先要考虑的是印刷表面的光反射。我们在观察一个平坦质密的印样时，认为光线是从表面反射的。但这并非真实情况。任何物体的表面，包括金属、塑料或是纸张，它们都是粗糙的，富有坑洼及小孔。涂料及油墨等填充剂的首要作用是将部分坑洼填满。当部分光线射入到样片的表面时，其中一部分被基衬材料吸收，转变为热量，其它光线经多次反射在表层形成一个光面，有一部分则穿过纸样。事实上有些光线在穿过油墨、纸张以及纸张后面的其他物体后才到达我们的眼中。

      油墨与纸张密度或反射率甚至背景材的变化都会产生明显的斑纹图案。纸面上反射光的几何形状与物理物性，也会对斑纹现象产生显著的影响。我们一般认为纸张及印刷表面是漫反射源，向全方向反射光线，与入射角度无关。但任何物体的表面都无法达到彻底的漫反射。纸张与印刷图案都漫反射入射光，具有镜像反射作用，将一部分光线以可预见的角度反射出去。一般入射角度与反射角度相同，方向相反。纸张表面细小的起伏，皱纹、痕及其他表面特性，都会明显影响光的反射，表现出变化的反射率。表面特性甚至会产生“犄角反射源”效应，在特别明显的区域，光的密度呈放大状。由此可见，许多因素可以形成斑纹现象，其中许多并非和印刷材料对油墨的印刷适应性有直接的关系。

      二、印刷斑纹的种类以及形成的原因

      如果我们将讨论只限定在印刷表面反射率的变化所带来的影响，那么印刷工艺中仍会有许多变化因素可形成斑纹。纸张、油墨、印刷方式以及其他印刷方面的问题都会形成斑纹，而在大多数情况下是众多因素共同作用的结果。纸张的均匀度及表面特性形成最基本形态的斑纹，密度、表面平滑度、纤维含量、尘屑、填料含量、施胶度、表面PH值及纸张特定活力的变化，都会影响到油墨向印刷表面转移的能力及其吸收、渗透及干燥特性。因为匀度也影响到杂质及添加剂的含量，所以纸张内部纤维分布（匀度）的为化通常是上述变化的根源，较差的匀度会对漫反射系数及不透明度产生负面影响。

      Sandreuter在1994年定义了由（胶版）印刷工艺产生的三种斑纹。

     1．背面剥离斑纹   是由于油墨由橡皮布向纸张的转移能力变差而引起的。型的因素是油墨不稳定或者溶剂／油脂与颜料脱离太快。任何油墨转移率的变化都会形成斑纹。背面叠印斑纹通常出现在第一道印色，当选择不适当的油墨PH值与粘度值时也会造成这种斑纹。
　　
      2．水干扰斑纹     当纸张不吸收油墨的载剂而减少油墨转移量时会形成水干扰斑纹。产生的原因一般是由于用水过量，油墨配方失误，载剂混合不正确或酒精含量太高等。

      3．湿粘印墨斑纹     当每道油墨之间的粘度与PH值的次序选择不当时，第二道印色印刷后会形成斑纹。但这些油墨单独印刷时则不会出现斑纹。

      最后，由于印版安装错误、印辊的弹力、驱力齿轮痕迹、凹槽等因素的变化，也都会产生斑纹现象。油墨转移机能是无规则的，但有只对某些油墨起作用的趋向，而纸张表面特性所产生斑纹的随机过程，会对所有的油墨有影响，印刷所致的变化通常是可预测地有规律地发生，这有助于将其限定在一定频率范围内。

      三、可视的印刷斑纹

      由于斑纹的定义及前述可致斑纹的因素，我们很难客观地取得一个斑纹可视等级。

      另外还有一点需要讨论：明显的机械因素如折皱痕迹、起皱、针孔等是否应被视为斑纹？

      从最终印刷结果或印刷者的立场来回答为“是”；考虑原材料的质量，造纸厂的回答为“是”；而油墨厂为“否”；从比较实验结果上看回答应该为“否”。

      四、斑纹的确定

      从一个图像分析图上，在我们所认为的斑纹的现象中，至少受两上独立因素的影响，其过程像以一种非线性的方式同时起作用，最后给我们形成斑纹的感觉。基于我们对斑纹的定义，假设我们将印刷图象分为暗区（比平均反射率低）及亮区（高于平均以射率）的话，斑纹就是这两组图象间的变化量。为清楚起见，我们将图象中那些亮于或暗于平均背景区域的地方认定为“斑点”。有时这些区域也被称为涂污、结块、（纤维、絮团的）低定量区等。

      不管怎样，这些斑可以用两种方式来描述：大小及反射率。我们从图象上能够感觉到亮斑及暗斑与其周边区域的不同。这些斑的大小及对比度，我们称之为斑纹印样的“颗粒形态”。

      我们注意到当亮度降低时，我们对斑纹的感觉或者说斑纹的严程度也减低。如果我们将这种趋向进一步延伸，假定亮斑及暗斑的对比度减至足够低，或将斑的大小减得足够小，则我们感觉不到斑纹的出现。同样地假设斑的面积足够大，能够包绕整个印刷区域，使我们眼睛感觉不到它们是分块的，则这种情形我们也不会称之为斑纹。则实际情况就是如此－所有印刷区都产生了一定等级的斑纹，但因纹的面积小或对比度低，我们感觉不到斑纹的出现。所以当对比较低时，亮区及斑点的大小是不重要的，换句话说，当斑点的面积较小时，眼睛感觉到斑点与整块的印刷内容结合为一体。例如，一个中间色调的图案被视为较亮的颜色。所以斑的大小与对比度是影响人视觉的直接因素。

      五、测定斑纹的试验方法

      荷兰IGT公司利用所生产的印刷适性仪，开发出一些确定斑纹的方法。剥离斑纹及湿拉毛湿抵抗斑纹试验是在AIG2－5型印刷适性仪上执行，剥离斑纹试验在CI型印刷适性仪上也可以实现。湿拉毛温抵抗试验已在另一篇文章中专题讨论过。
原理

      将拟测定的纸张用特殊的斑纹测定测墨印刷。采用第一种测定方法时，将印刷后的测试条上的油墨转移到一只干净的印刷盘上。试验中转移四次，每次都采用清洁的印刷盘。

      由于纸张吸收油墨的不规则性，没有被完全吸收的油墨就会被转移到印刷盘上。采用这种方法，斑纹的表现效果得到加强，使结果评估更加容易。

      第二种方法是将一只打墨的印刷盘分别向五张干净的纸条上印刷，期间印刷盘不用再打墨。这种方法较快捷但试验精度差。

      第一种方法

      采用常规方法将50mm的橡皮布印刷盘用斑纹测定油墨打墨。将测试纸条在AIC2－5上印刷。印刷时不采用衬垫。速度0．2m/s，压力用500N。印刷10秒后，再用另一只清洁的50mm的橡皮布印刷盘以500N再次印刷。纸条上的油墨就会被转移到印刷盘上。每隔10秒，在下一只清洁的印刷盘上再印刷。共剥离4次。

     该试验亦可在C1上进行，印刷盘的宽度为35mm，压力450N。量不是所有类型的纸张和纸板适合在C1上试验，其结果也不能与在AIC2－5上所得到的结果相比较。请留意。

      根据纸张及纸板的种类选择油墨使用量，但一般建议用AIC2－5时用1cm3,用C1时用0．3cm3。

      第二种方法

      将50mm的印刷盘打墨，然后在AIC2－5上以0．2m/s，625N印刷。10秒钟后换一张纸条再印，用洁清的纸条共印5次，每次间隔10秒。如果采用C1型时，压力设为450N，采用像皮布印刷盘在AIC2－5上油墨0．3cm3在C1上0．5cm3。

      试验结果评估

      评估的方法一般采用预制的、代表一定印刷质量的样条印条相比较。

      这种评估方法只能由使用单位自用。除非比较样张能够统一或采用斑纹指数表，否则不能与其他单位交换数据。

      斑纹指数基于影响评估斑纹的两个变化条件：亮斑与暗斑的周长及其密度对比度。斑的面积及对比度较大则易于观测。利用扫描仪，能够测定和表示亮暗斑的有效周长（Specific Perimeter），密度变化可以以变量系数（Coefficient, Of Variables）计算。

      通过以上两个变量，得出斑纹指数：

      在高变量系数（大对比度）及有效周长小（斑点大）时，斑纹指数升高，这与目测评估的结果相符。
　　
      印刷的质量与与斑纹指数相关参数的关系可由下表表示：

      MI=COV/(SP)1/2

	COV	SP	MI
良好印刷质量 较少斑纹	小	大	小
一般印刷质量 斑点大 对比度低 有些斑纹	小	小	中
一般印刷质量 斑点小 对比度高 有些斑纹	大	大	中
较差印刷质量 斑点大 对比度高 严重斑纹	大	小	大