Báo cáo thí nghiệm màu bài 1 thực hành tổng hợp màu theo kiểu trừ 3 i mục Đích của bài thí nghiệm 3 ii cơ sở lý thuyết 3

Phương pháp tổng hợp màu theo kiểu trừ: Là tổng hợp các màu của vật không phát sáng.. - Màu thứ cấp tổng hợp trên thực tế không được ra như trên lý thuyết vì màu mực thực tế có thể tồn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN KỸ THUẬT IN VÀ TRUYỀN THÔNG

-o0o -

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÀU

G.V hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Hà

Sinh viên thực hiện: Đàm Quang Anh

MSSV: 20191322 Lớp: Kỹ thuật In K68

Hà Nội, tháng 11 năm 2024

MỤC LỤC

Bài 1: THỰC HÀNH TỔNG HỢP MÀU THEO KIỂU TRỪ 3 I Mục đích của bài thí nghiệm 3

II Cơ sở lý thuyết 3

1 Phương pháp tổng hợp màu theo kiểu trừ: 3 2 Vật liệu và dụng cụ đo: 3 III Xử lý số liệu và báo cáo kết

quả 4 1 Các mẫu màng mực cùng kết quả đo thông số màu đi kèm 4

2 Tính toán 3 thông số màu: tông màu, độ bão hòa màu và độ sáng theo 3 thành phần màu L, a, b 6

3 Nhận xét 6 Bài 2: KHẢO SÁT MẬT ĐỘ MÀU THAY ĐỔI THEO CHIỀU DÀY CỦA LỚP MỰC 8 I Mục đích của bài thí nghiệm 8 II Cơ sở lý thuyết 8

1 Mật độ màu 8 2 Định luật Beer Lambert 8 3 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm 8

III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả 9 1, Các mẫu mực và kết quả đo thông số màu đính kèm 9 2 Tính toán

thông số màu và độ dày lớp mực 10 3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ màu và chiều dày lớp mực

11 4 Nhận xét 12

Bài 3: PHÂN TÍCH MÀU THEO ĐẶC TÍNH PHỔ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG 13 I Mục đích của bài thí nghiệm: 13 II Cơ sở lý thuyết 13

1 Các thông số cơ bản của màu và cách xác định dựa trên phân tích quang phổ 13 2 Đặc trưng phản xạ màu

phổ ánh sáng của mực in 13 3 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm 14 III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả 14

1

Bài 4 : XÂY DỰNG KHUNG BAO MÀU 16 I Mục đích thí nghiệm 16 II Cơ sở lý thuyết 16

1 Khung bao màu 16 2 Xác định khung bao màu bằng phương pháp đa giác lồi 18 3 Nguyên vật liệu và thiết

bị thí nghiệm 18 III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả 18

2

Bài 1: THỰC HÀNH TỔNG HỢP MÀU THEO KIỂU TRỪ

I Mục đích của bài thí nghiệm

- Tìm hiểu về nguyên lý tổng hợp màu theo kiểu trừ trên cơ sở thực nghiệm tổng hợp màu mực in

- Tìm hiểu sự khác biệt về kết quả tổng hợp màu theo 2 phương pháp: chồng màu và trộn màu

II Cơ sở lý thuyết

Màu cơ bản là những màu mà từ đó ta có thể tạo ra vô số màu khác Lựa chọn đúng màu là khi ta phối hợp hai trong số các màu đó ta không nhận ra được màu thứ

ba Có hai phương pháp tổng hợp màu từ ba màu cơ bản là tổng hợp mà trừ và tổng hợp màu cộng Màu pha trộn từ hai màu cơ bản thì gọi là màu 2, từ 3 màu cơ bản thì gọi là màu 3

1 Phương pháp tổng hợp màu theo kiểu trừ:

Là tổng hợp các màu của vật không phát sáng Nó xảy ta theo nguyên tắc hấp thụ liên tiếp theo những tia sáng màu khi rọi vào vật thể Đây gọi là trộn mực hay in chồng màu Phương pháp tổng hợp này dựa trên ba màu cơ bản: Màu vàng (yellow), màu đỏ cánh sen (magenta), màu xanh da trời (cyan) Trộn các màu cơ bản cùng tỉ lệ được các màu sau:

Y(yellow) + M(magenta) + C(cyan) = K(black)

Y(yellow) + M(magenta) = R(Red)

M(magenta) + C(cyan) = B(Blue)

Y(yellow) + C(cyan) = G(Green)

Chỉ cần thay đổi tỉ lệ các màu cơ bản ta sẽ thu được vô số màu Màu trung gian luôn tối hơn cơ bản

2 Vật liệu và dụng cụ đo:

- Mực in 3 màu cơ bản: Vàng (Y), Đỏ cánh sen (M), xanh Cyan (C) -

Giấy in

- Dụng cụ tạo mẫu màng mực

- Bộ dụng cụ pha trộn mưc: cốc đựng, máy khuấy, cân

- Thiết bị đo màu X-Rite Color digital swatchbook

3

III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả

1 Các mẫu màng mực cùng kết quả đo thông số màu đi kèm

2

Magenta

43.34 62.75 46.50

4

4 Black

(K)

5 C+Y

(màu

pha) – M1

48.68 -60.60 30.76

6

C+M+Y

(màu

pha) – M2

37.78 -13.20 20.14

7 C+Y

(màu

chồng) –

M3

35.81 -55.38 27.33

5

C+M+Y

(màu

chồng) –

M4

2 Tính toán 3 thông số màu: tông màu, độ bão hòa màu và độ sáng theo 3 thành phần màu L, a, b

* Độ bão hòa c = √��2

+ ��2* Tông màu h

= tan-1(����)

* Độ sáng L = L

* Sai màu ΔE =√(ΔL2 + Δa2 + Δb2) ΔL2 + Δa2 + Δb2) L2 + ΔL2 + Δa2 + Δb2) a2 + ΔL2 + Δa2 + Δb2) b2)

Sai lệch màu giữa M1 và M3: ΔE = 13.41 Sai lệch màu giữa M2 và M4: ΔE = 29.28 Sai lệch màu giữa K và M2: ΔE = 32.08 Sai lệch màu giữa K và M4: ΔE = 8.36 3 Nhận xét

- Màu hỗn hợp hay màu trung gian tối hơn màu cơ bản Nhưng trong quá trình đo thực

tế vẫn có những sai số và điều kiện không đảm bảo dẫn đến nhận định trên chưa hoàn toàn đúng

- Màu thứ cấp tổng hợp trên thực tế không được ra như trên lý thuyết vì màu mực thực

tế có thể tồn tại sai số về tỉ lệ pigment màu trong lúc pha trộn cũng như màu sắc không hoàn toàn chuẩn do quá trình lưu trữ bảo quản có thể xảy ra hiện tượng khô, oxy hóa, ngả màu,…

- Màu pha có độ bão hoà, độ sáng cao hơn màu chồng nhưng tông màu lại thấp hơn Tông màu của M1 và M3 gần tương dương nhau Nhưng tông màu của M2 và M4 có

sự chênh lệch rõ ràng, M4 có tông màu lớn hơn M2 Vì: Màu pha ta đã trộn đều các màu mực lại với nhau và chỉ tạo 1 lớp mực trên giấy nên phần ánh sáng phản xạ còn

có ảnh hưởng bởi phản xạ ánh sáng của vật liệu nền ( giấy) Với màu chồng, do tiến hành chồng nhiều lớp mực nên lớp mực dày hơn, ảnh hưởng của vật

6

liệu nền ít đi Ngoài ra còn có sự ảnh hưởng bởi quá trình lăn tạo màng mực Với mực trộn thì ta lăn một lớp có thể không đều tạo thành sọc và tại đó phần nền giấy chưa được phủ kín Còn đối với chồng mực thì cũng có hiện tượng lăn không đều nhưng các lớp mực có thể xác suất phủ qua phần sọc chưa có mực của lớp đầu tiên

7

Bài 2: KHẢO SÁT MẬT ĐỘ MÀU THAY ĐỔI THEO CHIỀU DÀY

CỦA LỚP MỰC

I Mục đích của bài thí nghiệm

- Đánh giá sự thay đổi màu sắc của lớp mực khi thay đổi chiều dày -

Biết cách xác định chiều dày lớp mực phù hợp

II Cơ sở lý thuyết

1 Mật độ màu

Mật độ quang là đại lượng đo mức độ hấp thụ ánh sáng của một bề mặt được chiếu sáng Mật độ quang được xác định như là tỷ lệ nghịch của ánh sáng phản xạ hoặc ánh sáng truyền qua: D = log(1

��)

D: Mật độ quang; β: Hệ số phản xạ hoặc truyền qua

Mật độ màu là giá trị mật độ quang tính theo mức độ hấp thụ chọn lọc bức xạ điện từ của màu đó

2 Định luật Beer Lambert

Tính chất hấp thụ của mọi vật được đặc trưng bởi hệ số hấp thụ tức là tỉ lệ giữa ánh sáng bị hấp thụ và ánh sáng chiếu tới Để có thể so sánh khả năng hấp thụ của một chất khác nhau người ta dùng đại lượng hệ số hấp thụ cho một chiều dày đơn vị, một nồng độ đơn vị và những hệ số này chỉ còn phụ thuộc vào tính chất của chính chất đó C: nồng độ chất hấp thụ là hằng số; I0: cường độ tia tới; I: cường độ tia ló dI

= C.I.dx; dI I = -C.dx; ∫������

��0= -C∫ ������0→ ln I

I0=-CXx

��

Để có thể so sánh khả năng hấp thụ của một chất khác nhau người ta dùng đại lượng

hệ số hấp thụ cho một chiều dày đơn vị, một nồng độ đơn vị và những hệ số này chỉ còn phụ thuộc vào tính chất của chính chất đó

3 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm

- Mực in cơ bản Vàng (Y), Đỏ cánh sen (M), xanh Cyan (C)

- Giấy in

- Dụng cụ tạo mẫu màng mực

- Thiết bị đo màu X-Rite Color digital swatchbook

8

III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả

1, Các mẫu mực và kết quả đo thông số màu đính kèm

Số

lớp

3 35.43 62.94 47.07 1.84

Bảng 2.1

2 Tính toán thông số màu và độ dày lớp mực

Các chú ý:

-Tính lượng mực trên một đơn vị diện tích của từng mẫu: mi = ��1 −�� 0

- Độ bão hòa c = √��2

+ ��2-Tông màu h

= tan-1(����) - Độ sáng L = L ��(g/m2)

10

Số lớp

mực

Thông số Khối lượng Chiều dày lớp

mực (g/m 2 )

Tông màu h Độ bão hòa C

Bảng 2.2

3 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ màu và chiều dày lớp mực a)

Đồ thị D – m i

1.9

MẬT ĐỘ MÀU D

1.85 1.8

1.75 1.7

1.65 1.6

1.84 1.841.85 1.82

1.71

4.16 12.5 12.5 16.67 20.83 CHIỀU DÀY LỚP MỰC (G/M2)

11

b) Đồ thị so sánh mối quan hệ giữa D và m i

So sánh định lượng lớp mực và mật độ màu

25

1.9

1.84 1.84 1.85

1.85

20

20.83

15

1.71

10

5

4.16

0

1.82

1.8

1.75 1.7 1.65 1.6

1 2 3 4 5

Chiều dày lớp mực Mật độ màu

4 Nhận xét

• Mật độ màu tăng lên theo chiều dày lớp mực

• Khi thay đổi chiều dày, độ sáng giảm dần, độ bão hoà giảm và tông màu có xu hướng tăng lên

• Chiều dày lớp mực phù hợp cho loại mực in trên là 12.5 g/m2 Vì với chiều dày này

độ bão hoà và tông màu đạt giá trị tương đối cao Phân tích từ bảng 2.2 cho ta thấy

độ bão hòa C tương đối cao, gần cao nhất, còn tông màu đạt giá trị tương đối (thứ 2) Xét giữa các số liệu của các chiều dày lớp mực khác ta

thấy chiều dày 12.5 g/m2là phù hợp nhất theo như kết luận trên • Bài thí nghiệm xảy

ra sai số trong quá trình tiến hành thí nghiệm và tính toán do mẫu thử có lớp mực không đều, có hiện tượng sọc

12

Bài 3: PHÂN TÍCH MÀU THEO ĐẶC TÍNH PHỔ PHẢN XẠ ÁNH

- Thực hành xác định các thông số màu trên cơ sở đo phổ phản xạ ánh sáng -

Biết cách điều chỉnh màu sắc trên cơ sở phân tích phổ

II Cơ sở lý thuyết

1 Các thông số cơ bản của màu và cách xác định dựa trên phân tích quang phổ Một

màu hữu sắc được đặc trưng bởi 3 thông số cơ bản là tông màu, độ chói và độ thuần sắc

- Tông màu là khái niệm kỹ thuật chỉ sự khác biệt về cảm giác màu giữa màu hữu sắc

và màu vô sắc có cùng độ sáng

- Độ thuần sắc là chỉ tiêu xác định mức độ trội của tông màu:

P = (Lbức xạ trội

Lbức xạ tổng)×100%

Lbx trội: Độ chói của tia trội, cd.m-2

Lbx tổng: Độ chói tổng của màu, cd.m-2

- Độ chói là thông số độ chói của 1 nguồn sáng hoặc bề mặt được chiếu sáng ra

= La

Llt

ra – hệ số độ chói; La – Độ chói của bề mặt chiếu sáng, cd.m-2; Llt – độ chói của bề mặt tán xạ lý tưởng, cd.m-2

a) Mực lý tưởng

Mực lý tưởng là loại mực là khi lớp mực đủ dày chúng hấp thụ hoàn toàn bức xạ của một vùng phổ nào đó và cho qua hoàn toàn hai vùng kia Ranh giới hấp thụ, cho qua của mực cánh sen, vàng, cyan lý tưởng trùng khớp và ranh giới màu vàng, đỏ cánh sen, xanh của bức xạ tối ưu Mực vàng lý tưởng hấp thụ hoàn toàn bức xạ với bước sóng 400-490 nm của màu xanh tím B và cho qua hoàn toàn màu lục G (490-570 nm)

và màu đỏ R (570-700 nm) Màu của mực vàng có thể coi là tổng của màu đỏ và lục còn màu xanh tím là màu bổ sung của màu vàng Mực xanh hấp thụ bức xạ đỏ

(570-700 nm) và cho qua bức xạ lục (490-570 nm) và bức xạ tím (400-490 nm) Mực cánh sen hấp thụ bức xạ lục (490-570 nm) và cho bức xạ xanh tím, bức xạ tím Với mực lý tưởng chỉ có tông màu không thay đổi theo số lượng

b) Mực thực tế

Ở mực in thực tế luôn có hiện tượng hấp thụ thừa ở những vùng bxđt không cần hấp thụ hoặc hấp thụ thiếu ở những vùng bxđt cần hấp thụ hoàn toàn Nguyên nhân là các pigment màu không lý tưởng, độ thuần sắc không cao và bản thân mực không trong suốt, có hiện tượng tán xạ ánh sáng Trong 3 loại mực thực, mực vàng gần với mực lý tưởng hơn cả Sai lệch chủ yếu do hấp thụ vùng ánh sáng B

13

không đủ Nhược điểm lớn nhất của mực cánh sen là hấp thụ thừa vùng bức xạ xanh tím tức là lẫn màu vàng và do vậy mực cánh sen thực có tông màu ngả đỏ cờ hơn so với mực lý tưởng Mực xanh cyan sai lệch lớn nhất khi hấp thụ thừa cả vùng bức xạ xanh tím và lục Kết quả mực cyan thực bị lẫn màu đen

3 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm

- Mẫu in các ô màu được tạo ra bằng cách chồng 4 màu mực cơ bản C, M, Y, K -

Thiết bị đo màu X-Rite Color digital swatchbook

III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả

Phổ phản xạ của màu sơ cấp và thứ cấp U22

0.98

0.78

Phản xạ

0.58

0.38

0.18

-0.02

390 440 490 540 590 640 690 Bức xạ (nm)

Màu sơ cấp M Màu sơ cấp C Màu thứ cấp U22

Các vùng màu cần chú ý:

Khoảng bước sóng (nm) Vùng hấp thụ Phản xạ

Tính toán các thông số màu dựa trên phổ phản xạ:

Tông màu Độ chói BX trội Độ thuần sắc (%) Màu sơ cấp C 470 – 480 27.56 0.6246 2.27

Màu sơ cấp M 680 - 690 32.43 0.7136 2.20

Màu thứ cấp U22 440 - 450 4.96 0.1464 2.95

14

Vùng bức

xạ (nm)

Hệ số phản xạ của mực thứ cấp

Hệ số phản xạ mực C

Hệ số phản xạ mực M

* Độ chói (L) = �� ���� �� �� �� ���� ��ổ á ă ượ���� �� �� �� �� ��ℎả ạ ừ ướ��

ó ×10

�� ����

3

* Độ thuần sắc (P) = Độ �� �� �� �� �� �� �� ���� ��ℎó ủ ứ ạ ộ

độ �� �� �� ����× 100% ℎó ổ Bảng số liệu đo được : Nhận xét : U22.pdf Bài 3 HOANG

- Phân tích vùng từ 570nm đến 700nm là vùng màu của Cyan nên ta thấy phản xạ của bức xạ Red là khoảng 7% do đó tại đây mực Cyan in là khoảng 93% - Phần vùng khoảng từ 490nm đến 570nm là vùng của màu Magenta, ta thấy tại đây phản xạ của màu U22 thấp hơn so với các màu thành phần, thậm chí thấp hơn của Magenta nên ta phải in chồng mực C là 100% và mực M là 85%

15

Bài 4 : XÂY DỰNG KHUNG BAO MÀU

I Mục đích thí nghiệm

- Tìm hiểu phương pháp xác định khung bao màu

- Xây dựng khung bao màu cho 1 hệ thống in cụ thể bao gồm thiết bị, giấy và mực xác định

- Đánh giá sự thay đổi khả năng phục chế của 1 hệ thống khi thay đổi giấy hoặc mực in

II Cơ sở lý thuyết

1 Khung bao màu

Khung màu (color gamut) là tập hợp các màu có thể tạo ra được từ 1 hệ thống in cụ thể Còn khung bao màu (color gamut boundary) có thể hiểu đơn giản là đường bao (đường ranh giới) của khung màu trong không gian màu Khung bao màu có ý nghĩa cực kì quan trọng trong phục chế màu Nó là cơ sở để xác định khối màu (color gamut volume) của 1 hệ thống màu nào đó và là thông tin chủ yếu để thực hiện quản lý màu cho thiết bị hiệu chỉnh màu (gamut mapping)

Việc thực hiện khung bao màu cần phải thực hiện trong một điều kiện xác định Cần

mô phỏng khung bao màu trong không gian 3 chiều nhưng thực tế chỉ mô tả trong không gian 2 chiều với 2 dạng thường gặp là CIE ab hoặc CIE xy Thông số sáng L không được thể hiện trong không gian 2 chiều nên dễ có thể đánh giá sai về các màu nằm ngoài hay nằm trong khung bao màu

Các phương pháp tính toán bao màu đều chứa 2 phần : mẫu kiểm tra (test target hoặc gamut-boundary descriptor) và mô hình tính toán

- Mẫu kiểm tra là tập hợp của các ô màu (hoặc tọa độ) được xây dựng theo chuẩn CIE

để xác định các điểm nằm trên bề mặt khung màu Mẫu đơn giản nhất gồm 8 màu:

trắng, đỏ, lục, xanh tím, cyan, cánh sen, vàng và đen với các ô màu nền bẹt - Phương

pháp tính toán gồm phương pháp không gian màu và phương pháp hình

học Trong phương pháp hình học còn bao gồm các phương pháp sau + Phương

pháp đa giác lồi (Convex hull) Đây là phương pháp lý tưởng để xác định khung bao

màu có hình dạng bất kỳ bao quanh tập hợp các điểm đo Đa giác lồi nhỏ nhất chứa tất

cả các điểm đo là tổ hợp:

��

= ∑

�� ���� ����

=1

��

k là số đỉnh của đa giác ; wj là các giá trị không âm mà có tổng bằng 1 ; pj là các vector

ở đỉnh đa giác

16

+ Phương pháp dạng ��(alpha shapes): Phương pháp dạng α được hình dung như

việc ta dùng viên tẩy hình cầu có bán kính α để tẩy các điểm nằm ở những vị trí không gần với bất kỳ một điểm đo nào trong toàn bộ khối không gian màu R3 Phần không

gian thu được sau quá trình này được gọi là đường bao α (α - hull), nó phụ thuộc vào tập hợp điểm đo S và giá trị α được lựa chọn

+ Phương pháp cực đại vi phân (segment maxima) : Trong phương pháp này, người ta chia không gian màu thành các phần nhỏ (m x n phần) theo 2 tọa độ hình cầu

là α và θ và xác định tập hợp các tọa độ α và θ của từng phần Tiếp theo, các giá trị điểm đo của tập mẫu GDB được chuyển về dạng tọa độ cầu và xác định cực đại của

ma trận GBD Kết quả thu được phụ thuộc vào việc lựa chọn m x n và độ chính xác của

việc tính toán tọa độ hình cầu

17

2 Xác định khung bao màu bằng phương pháp đa giác lồi

1 Chọn phần tử có giá trị y nhỏ nhất, gọi là p0

2 Tìm trong tập hợp điểm đo, điểm pj nào có thể tạo với p0 một góc nhỏ nhất (tính theo ngược chiều kim đồng hồ) Nối đường thẳng p0 và pj

3 Tiếp tục bước thứ hai cho đến khi pj gặp p0

3 Nguyên vật liệu và thiết bị thí nghiệm

- Các mẫu in theo thang IT8.7-3 (sản xuất trên cùng 1 hệ thống, ) - 1

máy đo phổ kết nối với máy tính

III Xử lý số liệu và báo cáo kết quả

Khung bao màu cho giấy Offset

Giấy offset

0.5

0.45

0.4

0.35

trục y

0.3

0.25

0.2

0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 trục x

18

Khung bao màu cho giấy Couche 0.55

0.5