CN118059749A - 基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，包括有以下步骤：S1、基色油墨的配比；S2、设定基色油墨与冲淡剂混合的质量比例；S3、珠光油墨的配比；S4、不同条件下的专色油墨配色精度分析；本发明通过珠光油墨的光学特性分析，基于单常数Kubelka‑Munk理论和Saunderson修正，建立覆盖珠光油墨层的接装纸专色配方预测模型，利用非负最小二乘获得覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性数据，然后采用二次序列规划计算获得覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色的基色油墨配方，通过将计算样本与实际样本色差比较评价配色精度，找到计算机配色的最新颜色测量几何条件，与未覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色配方精度比较，获得覆盖珠光油墨对专色印刷配色的影响规律。

Description

基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法及系统

技术领域

本发明涉及接装纸专色配色技术领域，具体而言，涉及基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法及系统。

背景技术

烟用接装纸又名水松纸，用于包裹香烟过滤嘴棒，并将其与烟丝棒末端连接在一起。烟用接装纸多采用凹版专色印刷的方式呈现颜色装潢效果。近年来，一些高档的烟用接装纸在印刷专色后，常再叠印一层珠光油墨，以达到进一步整饰烟用接装纸表面的目的。印刷后的珠光油墨层会随着照明和观察几何条件的变化而发生外观改变，能够产生珠光效应而富有光泽，吸引消费者眼球，提高商品的附加值。

与普通油墨颜料不同，珠光油墨用到的珠光颜料由金属氧化物(如Fe2O3和TiO2)包覆研磨后的云母等基材颗粒组成。云母被金属氧化物包覆后形成层层相隔的薄片状结构，当光线遇到半透明的珠光颜料薄片时：一方面，其表面因层与层之间的折射率不同，将发生多重反射；另一方面，当多束在其内部经历不同光程的光线以平行状态反射出来时，光线之间将发生干涉现象；最终将产生金属般的闪光效果和珍珠般的晕彩效应。

覆盖珠光油墨层的专色印刷品，承印物作为基底，其上先印刷一层专色油墨膜层，而后覆盖一层珠光油墨膜层。在半透明的珠光油墨膜层，一部分入射光线产生反射，而另一部分光线将透过珠光油墨膜层，入射到专色油墨层。当光线遇到专色油墨颜料颗粒时，将发生吸收和散射效应，剩余部分将以不同的角度被散射并继续传播。当光线继续往下传播遇到半透明基底时，一部分被反射，一部分被吸收，还有一部分透射出去。

但是，现有的接装纸专色配色的时候，均是采用人工进行配色调比，十分的不方便，即珠光油墨的呈色特性，探讨过珠光油墨质量评价的颜色测量方法，然而覆盖珠光油墨对专色印刷配色的影响规律还不甚明晰，珠光油墨覆盖下接装纸专色配色的最佳颜色测量几何条件尚未确定，无法通过计算样本与实际样本色差比较评价配色精度，找到计算机配色的最新颜色测量几何条件，与未覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色配方精度比较，获得覆盖珠光油墨对专色印刷配色的影响规律等问题。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种控制齿条离子渗氮变形的内应力均衡渗氮法，用于解决上述提出的现有的接装纸专色配色的时候，均是采用人工进行配色调比，十分的不方便，即珠光油墨的呈色特性，探讨过珠光油墨质量评价的颜色测量方法，然而覆盖珠光油墨对专色印刷配色的影响规律还不甚明晰，珠光油墨覆盖下接装纸专色配色的最佳颜色测量几何条件尚未确定，无法通过计算样本与实际样本色差比较评价配色精度，找到计算机配色的最新颜色测量几何条件，与未覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色配方精度比较，获得覆盖珠光油墨对专色印刷配色的影响规律等问题。

本发明是这样实现的：

基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，包括有以下步骤：

S1、基色油墨的配比：基色油墨主要为红基墨和黄基墨两种，将两种基色油墨按照不同的质量比例混合，制备测试用专色油墨，再采用凹印展色仪打样制备专色油墨测试样本；采用了8种不同质量比例的基色油墨混合，制备测试样本，待测试样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据，同样方法根据预测的配方制备预测样本，并测量光谱反射率数据；

S2、设定基色油墨与冲淡剂混合的质量比例：基色油墨分别与冲淡剂以不同的质量比例混合，采用凹印展色仪打样制备不同浓度梯度的混合色样本；且每种基色油墨有11个不同的浓度梯度，待混合色样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量混合色样本的光谱反射率数据；

S3、珠光油墨的配比：将珠光油墨与冲淡剂以1：2的质量比例混合，黏度与上机基本保持一致，而后采用凹印展色仪通过设置定位点，在基色油墨不同浓度梯度的混合色样本、测试样本及预测样本上再打样一层珠光油墨膜层，待样本干燥后，分别用两台分光光度计再次在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据；

S4、不同条件下的专色油墨配色精度分析：分别用未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测未覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为A组，未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为B组，覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为C组，比较不同测量几何条件下的专色油墨配色精度，并以在D65照明和10°观察者条件下的CIE1976LAB色差及光谱反射率均方根误差作为评价指标，分别取其最大值、均值和方差评价专色油墨配色精度。

本发明的一种实施例中，所述S1中的三种不同几何条件包括有45°a:0°、di/8°和de/8°；

45°a:0°的几何条件结构能够将样品的镜面反射影响降至最低；

de/8°和di/8°的几何条件结构是探测器中心轴与取样孔径中心法线成8°角接收样品反射光，两者的区别在于与取样孔径中心法线成8°角的另一侧光吸收阱是否打开，di/8°测量时，光吸收阱处于关闭状态，测量结果包含了部分镜面反射光效果；而de/8°测量时，光吸收阱处于打开状态，测量结果则进一步排除了镜面发射效果。

本发明的一种实施例中，所述S1中的基色油墨中的红基墨与黄基墨的质量比例如下：红基墨、黄基墨：12.5、87.5，红基墨、黄基墨：87.5、12.5，红基墨、黄基墨：65、35，红基墨、黄基墨：35、65，红基墨、黄基墨：45、55，红基墨、黄基墨：55、45，红基墨、黄基墨：25、75，红基墨、黄基墨：75、25。

本发明的一种实施例中，所述S2中的基色油墨与冲淡剂混合的质量比例如下：基色油墨、冲淡剂：0：100，基色油墨、冲淡剂：5：95，基色油墨、冲淡剂：10：90，基色油墨、冲淡剂：15：85，基色油墨、冲淡剂：20：80，基色油墨、冲淡剂：25：75，基色油墨、冲淡剂：30：70，基色油墨、冲淡剂：40：60，基色油墨、冲淡剂：50：50，基色油墨、冲淡剂：62.5：37.5，基色油墨、冲淡剂：70：30。

本发明的一种实施例中，所述S2中基色油墨采用计算机配色进行计算，包括有单常数Kubelka-Munk理论、Saunderson修正、基色油墨光学特性确定和专色油墨的配方求解；

所述单常数Kubelka-Munk理论是最简单的双通量辐能传输理论，建立了油墨层光谱反射率r与其散射吸收系数比特性k/s之间的关系；

所述Saunderson修正用于在使用所述单常数Kubelka-Munk理论前对可见光谱测量值予以修正；

所述基色油墨光学特性确定用于获得第i种基色油墨的散射吸收系数比，常将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本；

所述专色油墨的配方求解是建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，即在已知各基色油墨散射吸收系数比的基础上，根据专色油墨的反射率，预测专色油墨中各基色油墨的质量比例，采用二次规划算法进行求解。

本发明的一种实施例中，所述单常数Kubelka-Munk理论计算公式如下：

式中，λ为光波长，k为油墨吸收系数，s为油墨散射系数；

对于由基色油墨预先混合调配好的专色油墨而言，假定各基色油墨具有相同的散射系数，则将油墨混合视为线性系统，即专色油墨的散射吸收系数比由其各基色油墨的散射吸收系数比线性组合而成，而权重因子为各基色油墨的质量比例，考虑到基底的散射吸收系数比，则得

式中，为专色油墨的散射吸收系数比，/>为烟用接装纸基底的散射吸收系数比，n为调配专色油墨所用到的基色油墨的数量，/>为第i种基色油墨的散射吸收系数比，c_i为对应基色油墨的质量比例。

本发明的一种实施例中，所述Saunderson修正公式在使用的时候设准直光从空气入射到油墨膜层表面后反射的部分为r_λ,1，其余部分进入油墨膜层内部传输散射，当光线从油墨膜层到达界面时，反射回油墨膜层的部分为r_λ,2，其余部分出射进入空气，经过无限次内反射后累积进入空气离开的光线即为测量的可见光谱r_λ,m，

即

上式即为测量光谱反射率与所述单常数Kubelka-Munk理论用光谱反射率之间的对应关系，其中，α为调节因子，若测量值包含镜面反射(di/8°)，α＝1；不包含(de/8°和45°a:0°)时，α＝0；且常取r₁＝0.04，r₂＝0.04。

本发明的一种实施例中，所述基色油墨光学特性确定是为获得第i种基色油墨的散射吸收系数比，常将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本；

并且根据公式联立方程组得：

其中，上标m为制作的混合样本个数，为基色油墨浓度为/>的混合色样本的散射吸收系数比，因该方程组仅存在一个变量而方程个数m＞1，属超定方程组，采用最小二乘法求解单组份颜料的散射吸收比，定义矩阵A为：

在波长λ处，定义矩阵B为：

则采用最小二乘法算得第i种基色油墨在波长λ处的散射吸收系数比是：

针对每种基色油墨进行不同梯度浓度的混合色制样，并针对每个波长依次定义矩阵，采用公式即获得任意基色油墨的散射吸收系数比。

本发明的一种实施例中，所述专色油墨的配方求解旨在建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，即在已知各基色油墨散射吸收系数比的基础上，根据专色油墨的反射率，预测专色油墨中各基色油墨的质量比例；通常将专色油墨的配方求解过程视为带约束条件的非线性优化问题；寻找最优基色油墨配比，将配比带入公式的颜色预测模型中，获得的预测光谱反射率r_predicted与待匹配专色油墨的光谱反射率r_targeted之间的误差最小；

由于是带约束的非线性优化问题，通过多种优化算法求解专色油墨的最优基色油墨配比，采用序列二次规划算法进行求解。

基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色用系统，所述系统包括有权利要求1至权利要求9中所用到的任何一种设备，包括有基色油墨的混合设备、单张凹印展色仪、电子天平、分光光度计(45°a:0°)、分光光度计(di/8°和de/8°)以及分光光度计测量辅助设备。

本发明的有益效果是：

本发明通过珠光油墨的光学特性分析，采用推荐的三种颜色测量几何条件，获取覆盖珠光油墨的接装纸专色数据，基于单常数Kubelka-Munk理论和Saunderson修正，建立覆盖珠光油墨层的接装纸专色配方预测模型，经实验比较后获得影响规律及配色方法，利用非负最小二乘获得覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性数据，然后采用二次序列规划计算获得覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色的基色油墨配方，通过将计算样本与实际样本色差比较评价配色精度，找到计算机配色的最新颜色测量几何条件，与未覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色配方精度比较，获得覆盖珠光油墨对专色印刷配色的影响规律，分析了珠光油墨及不同测量几何条件对基色油墨光学特性的影响规律，试验验证了各种不同条件下的专色油墨配色可行性，为覆盖珠光油墨的烟用接装纸专色油墨计算机配色提供了解决方案，采用di/8°或de/8°颜色测量几何条件，使用覆盖珠光油墨的基色油墨浓度梯度，获得基色油墨光学特性数据，开展覆盖珠光油墨的专色配色，精度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的步骤流程示意图；

图2为本发明的颜色测量几何条件示意图，其中(a)为45°a:0°测量条件；(b)为di/8°和de/8°测量条件；

图3为本发明的覆盖珠光油墨前后的两组基色油墨k/s值对比。(a)(d)45°a:0°；(b)(e)为de/8°；(c)(f)为di/8°；

图4为本发明的测量几何条件对基色油墨k/s值影响。(a)和(c)为未覆盖珠光油墨；(b)和(d)为覆盖珠光油墨；

图5为本发明的不同条件下的专色油墨配色精度。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，包括有以下步骤：

S1、基色油墨的配比：基色油墨主要为红基墨和黄基墨两种，将两种基色油墨按照不同的质量比例混合，制备测试用专色油墨，再采用凹印展色仪打样制备专色油墨测试样本；采用了8种不同质量比例的基色油墨混合，制备测试样本，待测试样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据，同样方法根据预测的配方制备预测样本，并测量光谱反射率数据；

S2、设定基色油墨与冲淡剂混合的质量比例：基色油墨分别与冲淡剂以不同的质量比例混合，采用凹印展色仪打样制备不同浓度梯度的混合色样本；且每种基色油墨有11个不同的浓度梯度，待混合色样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量混合色样本的光谱反射率数据；

S3、珠光油墨的配比：将珠光油墨与冲淡剂以1：2的质量比例混合，黏度与上机基本保持一致，而后采用凹印展色仪通过设置定位点，在基色油墨不同浓度梯度的混合色样本、测试样本及预测样本上再打样一层珠光油墨膜层，待样本干燥后，分别用两台分光光度计再次在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据，因珠光油墨易沉淀、干燥快，因此，在混合时要均匀搅拌，并迅速叠印；

S4、不同条件下的专色油墨配色精度分析：分别用未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测未覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为A组，未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为B组，覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为C组，比较不同测量几何条件下的专色油墨配色精度，并以在D65照明和10°观察者条件下的CIE1976LAB色差及光谱反射率均方根误差作为评价指标，分别取其最大值、均值和方差评价专色油墨配色精度。

为了实现对光谱反射特性进行测量，用于印刷品的色度学测量，本实施例中，优选的，所述S1中的三种不同几何条件包括有45°a:0°、di/8°和de/8°；

45°a:0°的几何条件结构能够将样品的镜面反射影响降至最低；

de/8°和di/8°的几何条件结构是探测器中心轴与取样孔径中心法线成8°角接收样品反射光，两者的区别在于与取样孔径中心法线成8°角的另一侧光吸收阱是否打开，di/8°测量时，光吸收阱处于关闭状态，测量结果包含了部分镜面反射光效果；而de/8°测量时，光吸收阱处于打开状态，测量结果则进一步排除了镜面发射效果。

为验证配色精度，将两种基色油墨按照不同的质量比例混合，本实施例中，优选的，所述S1中的基色油墨中的红基墨与黄基墨的质量比例如下：红基墨、黄基墨：12.5、87.5，红基墨、黄基墨：87.5、12.5，红基墨、黄基墨：65、35，红基墨、黄基墨：35、65，红基墨、黄基墨：45、55，红基墨、黄基墨：55、45，红基墨、黄基墨：25、75，红基墨、黄基墨：75、25。

为了实现基色油墨浓度梯度制备，便于进行选择合适的配比，本发明实施例中，优选的，所述S2中的基色油墨与冲淡剂混合的质量比例如下：基色油墨、冲淡剂：0：100，基色油墨、冲淡剂：5：95，基色油墨、冲淡剂：10：90，基色油墨、冲淡剂：15：85，基色油墨、冲淡剂：20：80，基色油墨、冲淡剂：25：75，基色油墨、冲淡剂：30：70，基色油墨、冲淡剂：40：60，基色油墨、冲淡剂：50：50，基色油墨、冲淡剂：62.5：37.5，基色油墨、冲淡剂：70：30。

为了实现对基色油墨进行计算机配色，本实施例中，优选的，所述S2中基色油墨采用计算机配色进行计算，包括有单常数Kubelka-Munk理论、Saunderson修正、基色油墨光学特性确定和专色油墨的配方求解；

所述单常数Kubelka-Munk理论是最简单的双通量辐能传输理论，建立了油墨层光谱反射率r与其散射吸收系数比特性k/s之间的关系；

所述Saunderson修正用于在使用所述单常数Kubelka-Munk理论前对可见光谱测量值予以修正；

所述基色油墨光学特性确定用于获得第i种基色油墨的散射吸收系数比，常将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本；

所述专色油墨的配方求解是建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，即在已知各基色油墨散射吸收系数比的基础上，根据专色油墨的反射率，预测专色油墨中各基色油墨的质量比例，采用二次规划算法进行求解。

为了实现对双通量辐能传输理论计算，建立了油墨层光谱反射率r与其散射吸收系数比特性k/s之间的关系，本实施例中，优选的，所述单常数Kubelka-Munk理论计算公式如下：

式中，λ为光波长，k为油墨吸收系数，s为油墨散射系数；

对于由基色油墨预先混合调配好的专色油墨而言，假定各基色油墨具有相同的散射系数，则将油墨混合视为线性系统，即专色油墨的散射吸收系数比由其各基色油墨的散射吸收系数比线性组合而成，而权重因子为各基色油墨的质量比例，考虑到基底的散射吸收系数比，则得

式中，为专色油墨的散射吸收系数比，/>为烟用接装纸基底的散射吸收系数比，n为调配专色油墨所用到的基色油墨的数量，/>为第i种基色油墨的散射吸收系数比，c_i为对应基色油墨的质量比例。

油墨膜层与空气交界处存在折射率变化，这种不连续性变化会导致光线在油墨膜层内部出现多重内反射现象，测量所得的光谱反射率正是光线经多重内反射后的结果。而单常数Kubelka-Munk理论描述的是光线在油墨膜层内的行进机理，并未考虑界面交界处折射率的不连续性问题，为此，在使用单常数Kubelka-Munk理论前需对可见光谱测量值予以修正，本实施例中，优选的，所述Saunderson修正公式在使用的时候设准直光从空气入射到油墨膜层表面后反射的部分为r_λ,1，其余部分进入油墨膜层内部传输散射，当光线从油墨膜层到达界面时，反射回油墨膜层的部分为r_λ,2，其余部分出射进入空气，经过无限次内反射后累积进入空气离开的光线即为测量的可见光谱r_λ,m，

即

上式即为测量光谱反射率与所述单常数Kubelka-Munk理论用光谱反射率之间的对应关系，其中，α为调节因子，若测量值包含镜面反射(di/8°)，α＝1；不包含(de/8°和45°a:0°)时，α＝0；且常取r₁＝0.04，r₂＝0.04。

为了实现将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本，本实施例中，优选的，所述基色油墨光学特性确定是为获得第i种基色油墨的散射吸收系数比，常将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本；

并且根据公式联立方程组得：

其中，上标m为制作的混合样本个数，为基色油墨浓度为/>的混合色样本的散射吸收系数比，因该方程组仅存在一个变量而方程个数m＞1，属超定方程组，采用最小二乘法求解单组份颜料的散射吸收比，定义矩阵A为：

在波长λ处，定义矩阵B为：

则采用最小二乘法算得第i种基色油墨在波长λ处的散射吸收系数比是：

针对每种基色油墨进行不同梯度浓度的混合色制样，并针对每个波长依次定义矩阵，采用公式即获得任意基色油墨的散射吸收系数比。

为了建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，本发明的一种实施例中，所述专色油墨的配方求解旨在建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，即在已知各基色油墨散射吸收系数比的基础上，根据专色油墨的反射率，预测专色油墨中各基色油墨的质量比例；通常将专色油墨的配方求解过程视为带约束条件的非线性优化问题；寻找最优基色油墨配比，将配比带入公式的颜色预测模型中，获得的预测光谱反射率r_predicted与待匹配专色油墨的光谱反射率r_targeted之间的误差最小；

由于是带约束的非线性优化问题，通过多种优化算法求解专色油墨的最优基色油墨配比，采用序列二次规划算法进行求解。

基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色用系统，所述系统包括有权利要求1至权利要求9中所用到的任何一种设备，包括有基色油墨的混合设备、单张凹印展色仪、电子天平、分光光度计(45°a:0°)、分光光度计(di/8°和de/8°)以及分光光度计测量辅助设备。

珠光油墨对基色油墨的k/s值的影响

根据基色油墨光学特性的确定方法，分别获得在三种不同测量几何条件下，覆盖珠光油墨前后的两组基色油墨k/s值，结果如图3所示；

由图3可知，无论何种测量几何条件，珠光油墨对基色油墨的k/s值影响皆较为显著。覆盖珠光油墨计算得到的基色油墨k/s值，在基色油墨非显著吸收波段，明显低于未覆盖珠光油墨计算得到的基色油墨k/s值。这表明由于珠光颜料的特殊性，珠光油墨展现出了较强的散射特性；

几何条件对基色油墨的k/s值的影响。

根据不同测量几何条件下的基色油墨k/s值绘制图4，得到几何条件对基色油墨的k/s值的影响。在未覆盖珠光油墨情况下，各种测量几何条件得到的基色油墨的k/s值较为接近，考虑制样误差等因素，基色油墨的k/s值并未表现出明显的规律性。而覆盖珠光油墨后，各种测量几何条件得到的基色油墨的k/s值呈现出了显著的差异性：在基色油墨非显著吸收波段，45°a:0°获得的基色油墨的k/s值较大，de/8°次之，而di/8°获得的基色油墨的k/s值最小。这是由于di/8°包含了镜面反射信息，de/8°虽然排除了8°方向的镜面反射，但包含了其它角度的镜面反射信息，而45°a:0°则排除了所有镜面反射信息。

不同条件下的专色油墨配色精度分析

分别用未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测未覆盖珠光油墨的专色油墨测试样(A组)，未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样(B组)，覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样(C组)，比较不同测量几何条件下的专色油墨配色精度，并以在D65照明和10°观察者条件下的CIE1976LAB色差及光谱反射率均方根误差(谱差)作为评价指标，分别取其最大值、均值和方差评价专色油墨配色精度，结果如图5所示；

由图5可知，对于A组的常规专色油墨配色，各种测量几何条件的差别并不明显；对于B组和C组涉及覆盖珠光油墨的专色油墨配色，测量几何条件对配色精度有显著的影响。对于C组采用覆盖珠光油墨的基色油墨去预测覆盖珠光油墨的专色油墨时，di/8°和de/8°的配色精度相当，而两者皆显著优于45°a:0°的配色精度。根据前述针对测量几何条件的分析可知，在覆盖珠光油墨的专色油墨配色时，要考虑测量几何条件是否包含珠光油墨的效应，测量几何条件包含珠光油墨效应，则配色精度相应较高。从B组de/8°的配色精度略优于di/8°的配色精度，而45°a:0°的配色精度显著优于两者，亦可以验证该结果，即45°a:0°在测量覆盖珠光油墨的专色油墨时，能够最小化珠光油墨效应的影响，而de/8°次之。

由图5可知，C组配色精度最高，A组配色精度次之，而B组配色精度最低，表明对于覆盖珠光油墨的专色油墨配色，有必要考虑基色油墨光学特性数据的获取方法：采用常规未覆盖珠光油墨的基色油墨浓度梯度，获得基色油墨光学特性数据，开展覆盖珠光油墨的专色油墨配色，精度差；而采用覆盖珠光油墨的基色油墨浓度梯度，获得基色油墨光学特性数据，开展覆盖珠光油墨的专色油墨配色，精度较高。另一方面，采用覆盖珠光油墨的基色油墨浓度梯度，获得基色油墨光学特性数据，开展覆盖珠光油墨的专色油墨配色，其精度甚至优于A组的常规专色油墨配色，导致该现象的具体原因还需进一步探索，初步推断可能与珠光油墨覆盖后，对下层的专色油墨具有一定的遮盖作用有关。

珠光油墨颜色测量方法

印刷品油墨膜层被光照射之后，其复杂的化学和物理特性使得只有部分光线被反射，反射后的光线进入人眼形成颜色感觉，即物体的颜色特性可由其光谱反射特性表征确定，该特性能够通过分光光度法测量获得。由于在不同的照明和测量几何条件下，多数物体的光谱反射特性是不同，为此CIE推荐了专门的反射测量几何条件，用于印刷品的色度学测量。

在包装印刷品的颜色测量实践中，常见分光光度计的反射测量几何条件多为45°a:0°、di/8°和de/8°。45°a:0°的几何条件结构如图2(a)所示，光源位于取样孔中心顶点处，其中心轴在取样孔径法线上，经光路设计后从半角为45°各方向均匀地照射取样孔径；探测器在取样孔中心正上方，中心轴沿取样孔径法线方向均匀接收样品反射后的辐射。45°a:0°的几何条件能够将样品质地和方向选择性反射影响将至最低，即测量时包含的珠光效果信息最少。di/8°的几何条件结构如图2(b)所示，光线从取样孔径表面的半球内各个方向均匀地照射(漫射)样品表面，探测器中心轴与取样孔径中心法线成8°角接收样品反射光。de/8°满足di/8°的几何条件，但在相对于探测器，与取样孔径中心法线成8°角的另一侧设置光陷阱，在测量时使用光陷阱即可实现排除镜面反射的测量。对于珠光油墨而言，在漫射光下观察时，其珠光效果并不明显，即漫射光入射可在一定程度上效抑制珠光效果。di/8°的测量结果包含了部分被漫射光抑制后的珠光效果，而de/8°则进一步排除了珠光效果。

基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法的工作原理：

第一步、基色油墨的配比：基色油墨主要为红基墨和黄基墨两种，将两种基色油墨按照不同的质量比例混合，制备测试用专色油墨，再采用凹印展色仪打样制备专色油墨测试样本；采用了8种不同质量比例的基色油墨混合，制备测试样本，待测试样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据，同样方法根据预测的配方制备预测样本，并测量光谱反射率数据；

第二步、设定基色油墨与冲淡剂混合的质量比例：基色油墨分别与冲淡剂以不同的质量比例混合，采用凹印展色仪打样制备不同浓度梯度的混合色样本；且每种基色油墨有11个不同的浓度梯度，待混合色样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量混合色样本的光谱反射率数据；

第三步、珠光油墨的配比：将珠光油墨与冲淡剂以1：2的质量比例混合，黏度与上机基本保持一致，而后采用凹印展色仪通过设置定位点，在基色油墨不同浓度梯度的混合色样本、测试样本及预测样本上再打样一层珠光油墨膜层，待样本干燥后，分别用两台分光光度计再次在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据，因珠光油墨易沉淀、干燥快，因此，在混合时要均匀搅拌，并迅速叠印；

第四步、不同条件下的专色油墨配色精度分析：分别用未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测未覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为A组，未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为B组，覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为C组，比较不同测量几何条件下的专色油墨配色精度，并以在D65照明和10°观察者条件下的CIE1976LAB色差及光谱反射率均方根误差作为评价指标，分别取其最大值、均值和方差评价专色油墨配色精度。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，包括有以下步骤：

S1、基色油墨的配比：基色油墨主要为红基墨和黄基墨两种，将两种基色油墨按照不同的质量比例混合，制备测试用专色油墨，再采用凹印展色仪打样制备专色油墨测试样本；采用了8种不同质量比例的基色油墨混合，制备测试样本，待测试样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据，同样方法根据预测的配方制备预测样本，并测量光谱反射率数据；

S2、设定基色油墨与冲淡剂混合的质量比例：基色油墨分别与冲淡剂以不同的质量比例混合，采用凹印展色仪打样制备不同浓度梯度的混合色样本；且每种基色油墨有11个不同的浓度梯度，待混合色样本干燥后，分别用两台分光光度计在三种不同几何条件下测量混合色样本的光谱反射率数据；

S3、珠光油墨的配比：将珠光油墨与冲淡剂以1：2的质量比例混合，黏度与上机基本保持一致，而后采用凹印展色仪通过设置定位点，在基色油墨不同浓度梯度的混合色样本、测试样本及预测样本上再打样一层珠光油墨膜层，待样本干燥后，分别用两台分光光度计再次在三种不同几何条件下测量样本的光谱反射率数据；

S4、不同条件下的专色油墨配色精度分析：分别用未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测未覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为A组，未覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为B组，覆盖珠光油墨的基色油墨光学特性预测覆盖珠光油墨的专色油墨测试样，设为C组，比较不同测量几何条件下的专色油墨配色精度，并以在D65照明和10°观察者条件下的CIE1976LAB色差及光谱反射率均方根误差作为评价指标，分别取其最大值、均值和方差评价专色油墨配色精度。

2.根据权利要求1所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述S1中的三种不同几何条件包括有45°a:0°、di/8°和de/8°；

45°a:0°的几何条件结构能够将样品的镜面反射影响降至最低；

de/8°和di/8°的几何条件结构是探测器中心轴与取样孔径中心法线成8°角接收样品反射光，两者的区别在于与取样孔径中心法线成8°角的另一侧光吸收阱是否打开，di/8°测量时，光吸收阱处于关闭状态，测量结果包含了部分镜面反射光效果；而de/8°测量时，光吸收阱处于打开状态，测量结果则进一步排除了镜面发射效果。

3.根据权利要求1所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述S1中的基色油墨中的红基墨与黄基墨的质量比例如下：红基墨、黄基墨：12.5、87.5，红基墨、黄基墨：87.5、12.5，红基墨、黄基墨：65、35，红基墨、黄基墨：35、65，红基墨、黄基墨：45、55，红基墨、黄基墨：55、45，红基墨、黄基墨：25、75，红基墨、黄基墨：75、25。

4.根据权利要求1所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述S2中的基色油墨与冲淡剂混合的质量比例如下：基色油墨、冲淡剂：0：100，基色油墨、冲淡剂：5：95，基色油墨、冲淡剂：10：90，基色油墨、冲淡剂：15：85，基色油墨、冲淡剂：20：80，基色油墨、冲淡剂：25：75，基色油墨、冲淡剂：30：70，基色油墨、冲淡剂：40：60，基色油墨、冲淡剂：50：50，基色油墨、冲淡剂：62.5：37.5，基色油墨、冲淡剂：70：30。

5.根据权利要求1所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述S2中基色油墨采用计算机配色进行计算，包括有单常数Kubelka-Munk理论、Saunderson修正、基色油墨光学特性确定和专色油墨的配方求解；

所述单常数Kubelka-Munk理论是最简单的双通量辐能传输理论，建立了油墨层光谱反射率r与其散射吸收系数比特性k/s之间的关系；

所述Saunderson修正用于在使用所述单常数Kubelka-Munk理论前对可见光谱测量值予以修正；

所述基色油墨光学特性确定用于获得第i种基色油墨的散射吸收系数比，常将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本；

所述专色油墨的配方求解是建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，即在已知各基色油墨散射吸收系数比的基础上，根据专色油墨的反射率，预测专色油墨中各基色油墨的质量比例，采用二次规划算法进行求解。

6.根据权利要求5所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述单常数Kubelka-Munk理论计算公式如下：

式中，λ为光波长，k为油墨吸收系数，s为油墨散射系数；

对于由基色油墨预先混合调配好的专色油墨而言，假定各基色油墨具有相同的散射系数，则将油墨混合视为线性系统，即专色油墨的散射吸收系数比由其各基色油墨的散射吸收系数比线性组合而成，而权重因子为各基色油墨的质量比例，考虑到基底的散射吸收系数比，则得

式中，为专色油墨的散射吸收系数比，/>为烟用接装纸基底的散射吸收系数比，n为调配专色油墨所用到的基色油墨的数量，/>为第i种基色油墨的散射吸收系数比，c_i为对应基色油墨的质量比例。

7.根据权利要求5所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述Saunderson修正公式在使用的时候设准直光从空气入射到油墨膜层表面后反射的部分为r_λ,1，其余部分进入油墨膜层内部传输散射，当光线从油墨膜层到达界面时，反射回油墨膜层的部分为r_λ,2，其余部分出射进入空气，经过无限次内反射后累积进入空气离开的光线即为测量的可见光谱r_λ,m，

即

上式即为测量光谱反射率与所述单常数Kubelka-Munk理论用光谱反射率之间的对应关系，其中，α为调节因子，若测量值包含镜面反射(di/8°)，α＝1；不包含(de/8°和45°a:0°)时，α＝0；且常取r₁＝0.04，r₂＝0.04。

8.根据权利要求5所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述基色油墨光学特性确定是为获得第i种基色油墨的散射吸收系数比，常将基色油墨与冲淡剂以不同比例混合，制备不同浓度梯度的混合色样本；

并且根据公式联立方程组得：

其中，上标m为制作的混合样本个数，为基色油墨浓度为/>的混合色样本的散射吸收系数比，因该方程组仅存在一个变量而方程个数m＞1，属超定方程组，采用最小二乘法求解单组份颜料的散射吸收比，定义矩阵A为：

在波长λ处，定义矩阵B为：

则采用最小二乘法算得第i种基色油墨在波长λ处的散射吸收系数比是：

针对每种基色油墨进行不同梯度浓度的混合色制样，并针对每个波长依次定义矩阵，采用公式即获得任意基色油墨的散射吸收系数比。

9.根据权利要求5所述的基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色方法，其特征在于，所述专色油墨的配方求解旨在建立由专色油墨光谱反射特性到其各基色油墨配比的映射关系，即在已知各基色油墨散射吸收系数比的基础上，根据专色油墨的反射率，预测专色油墨中各基色油墨的质量比例；通常将专色油墨的配方求解过程视为带约束条件的非线性优化问题；寻找最优基色油墨配比，将配比带入公式的颜色预测模型中，获得的预测光谱反射率r_predicted与待匹配专色油墨的光谱反射率r_targeted之间的误差最小；

由于是带约束的非线性优化问题，通过多种优化算法求解专色油墨的最优基色油墨配比，采用序列二次规划算法进行求解。

10.基于覆盖光油涂层的烟用接装纸专色配色用系统，其特征在于，所述系统包括有权利要求1至权利要求9中所用到的任何一种设备，包括有基色油墨的混合设备、单张凹印展色仪、电子天平、分光光度计(45°a:0°)、分光光度计(di/8°和de/8°)以及分光光度计测量辅助设备。