解析光膜和啞膜對印刷品顏色的影響

為了獲得特別的外觀和特別的性能，很多印刷品會在印刷完成后增加覆膜的工序。
覆膜對于顏色有一定影響是顯而易見的，很多設計師和印刷人希望知道覆膜對于顏色有多大的影響和具體的變化方向。

本文通過對實際印刷品和覆膜后的印刷品的測量和分析，獲得了大量具體的數據和總結。
通過這些數據和相關分析研究，可以預判顏色在不同狀態下的色值變化，希望對于從業人員有一定的幫助。

印刷和覆膜的工藝

印刷品：190g黃芯白卡，普通油墨，四色膠印印刷

覆膜工藝：全自動覆膜設備，溫度120℃，壓力7.5Mpa，速度30米/分鐘

啞膜：BOPP KPMB-N1208預涂啞膜

光膜：BOPP KPGB-N1208預涂光膜

測試圖表：P2P25X，含300個色塊

測試儀器和軟件：i1Pro3 分光光度儀，i1iO3自動掃描閱讀器， i1Publish Pro3色彩管理系統，eXact分光光度儀， Ci7800積分球型分光光度儀，Color iQC顏色管理軟件，MA-T12多角度分光光度儀等

色度參數設定：D50光源，2°視角，主要為M1狀態

覆膜前后的色度變化

印刷業普遍使用45°/0°結構的分光光度儀進行顏色測量和分析，故此部分采用這種結構的i1Pro3分光光度儀，結合i1iO3自動掃描閱讀器，連上i1Publish Pro3色彩管理系統對P2P25X色表進行測量。
以未覆膜的印刷品的顏色數據作為標準，以覆啞膜和覆光膜后的樣張作為樣品對比，獲得兩組色差數據。

1. 青色在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度在亮調和中間調明顯降低，在暗調略有升高。飽和度在亮調和中間調明顯增加，在暗調有較少。色相在亮調和中間調偏綠，在暗調偏紅。平均色差3.87DE*，大色差在40%處，為7.13DE*。
覆過光膜后，明度全部降低，在網點40%左右變化幅度大。飽和度均有增加，在49.8%處增幅大。色相變化不大。平均色差4.26DE*，大色差在40%處，為7.40DE*。

2. 品紅在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度和飽和度在亮調和中間調明顯降低，在暗調區域升高。色相整體偏黃，在暗調較為明顯。平均色差5.01DE*，大色差在40%處，為8.75DE*。
覆過光膜后，明度全部降低，在網點40%左右變化幅度大，100%處變化量小。飽和度均有增大，在40%處增幅大。色相整體偏黃。平均色差5.70DE*，大色差在40%處，為10.02DE*。

3. 黃色在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度在暗調略微升高，在亮調和中間調降低。飽和度在亮調和中間調明顯增加，在暗調區域減少。色相整體略偏向綠色。平均色差5.35E*，大色差在40%處，為9.65DE*。
覆過光膜后，明度在暗調部分基本未變，中間調和亮調部分逐步變深。飽和度均有大幅升高，在49.8%處增幅大。色相整體略偏向綠色。平均色差6.38DE*，大色差在49.8%處，為11.50DE*。

4. 黑色在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度在亮調和中間調降低，在暗調反而升高。色相略偏黃，在中間調較為明顯。平均色差4.09DE*，大色差在45.1%處，為6.49DE*。
覆過光膜后，明度在所有色調區域均有顯著降低，在中間調尤其明顯。色相偏向黃色。平均色差5.50DE*，大色差在45.1%處，為7.73DE*。

5. 紅色在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度在亮調和中間調明顯降低，在暗調則有所升高。飽和度在亮調和中間調有增高，在暗調明顯降低。色相在中間調和暗調偏向品紅，在暗調尤為明顯。平均色差5.63DE*，大色差在100%處，為9.77DE*。
覆過光膜后，明度全部降低，在網點40%左右變化幅度大，在100%處變化量小。飽和度均有增大，在40%處增幅大。色相在中間調區域偏向品紅，其它區域則偏向黃色。平均色差5.10DE*，大色差在40.0%處，為9.52DE*。

6. 綠色在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度在亮調和中間調明顯降低，在暗調區域升高。飽和度在亮調和中間調有顯著增加，在暗調顯著降低。色相整體偏向藍色。平均色差4.95DE*，大色差在100%處，為9.25DE*。
覆過光膜后，明度均有降低，在40%處尤為明顯。飽和度有大幅升高，在40%處增幅大。色相略有變化。平均色差5.65DE*，大色差在40%處，為8.96DE*。

7. 藍色在不同階調的變化

覆過啞膜后，明度在亮調和中間調降低，在暗調區域升高。飽和度在亮調有所增加，在暗調明顯減少。色相整體略偏向藍色，在暗調比較明顯。平均色差5.16DE*，大色差在100%處，為9.55DE*。
覆過光膜后，明度有顯著降低，在亮調和中間色調尤為顯著。飽和度均有增加，在30.2%處為顯著。色相在中間調略偏向藍色。平均色差3.93DE*，大色差在30.2%處，為7.17DE*。

覆膜對光線傳播的影響

我們看到物體的顏色是因為物體表面有反射光照射入我們的眼睛。不同的物體光的反射特性是不同的。從上面數據可以看出，印刷后覆膜工藝對于光的傳播的影響是非常大的。
對于理想的漫反射表面，光照射上去后會在各個方向產生均勻的反射（如圖中的黑線），我們一般的紙張和油墨的反射狀況會接近于這種狀況。

此時任一角度的反射光數據均可用來代表這一表面的顏色特性，我們一般用法線處0°的反射光數據作為代表（如下圖），這就是我們常用的45°/0°結構的分光光度儀或密度儀，為典型的是eXact和i1系列。

對于很多經過加工的印刷品表面，光照射上去后在各個方向的反射強度是不同的，有些差異甚至如下圖中的藍線所示；有些方向很強，有些方向很弱，這種情況我們可以稱之為各向異性。

為了研究這種特性，國際組織CIE定義了多角度顏色測量標準，光源從45°入射，以鏡面反射線為起始點，分別從逆時針旋轉 -15°、15°、25°、45°、75°、110° 六個位置處進行反射光的測量，獲得六組反射率數據和六組色度數據，分別表征這六個角度的光色信息，來分析表面的各向異性情況。MA-T12多角度分光光度儀就屬于這種結構。

我們通過MA-T12多角度分光光度儀測量樣品，獲得紙張及覆膜后的色度值，其六個角度的L*值及其覆膜后的L*值變化如下：

可見覆過啞膜后小角度的光線顯著變強，大角度的光線變弱。
覆過光膜后所有角度均變弱，其中小角度尤為顯著。

若以長度代表L*值，不同表面各個角度的光線強度示意圖如下。

無論45°/0°結構，還是多角度結構，測量的都是某個或某幾個角度的顏色數據，無法捕獲所有反射光的數據。
而積分球結構的分光光度儀可以做到這一點，除去材料吸收的色光，將所有反射回來的色光積分計算成一個綜合數據。
Ci64UV就是這種結構的儀器。為深入分析薄膜對于顏色的影響，我們采用這款儀器分別對紙張和覆膜后的紙張進行了測量，條件為：包含鏡面反射（SCI），UVD65校準。

其色度值、光澤值如下。

兩種工藝后L*值都有降低，所以無論是啞膜還是光膜對入射光都有不同程度的吸收。
從積分球的DL*數據可以看出，無論對于啞膜還是對于光膜，光的整體能量變化不是特別明顯。
但從多角度數據來看，反射光在不同角度的覆膜前后的分布是有很大的差異的。
這主要是因為覆膜工藝主要影響了樣品表面的物理狀況，從而影響到光澤和不同角度的顏色。
啞膜對紙張的光澤影響甚微，但它增強了鏡面反射附近的光強度；而光膜顯著提升了光澤，卻顯著降低了鏡面光附近的光強度。
覆膜工藝對于顏色的影響要素很多，其中薄膜的光穿透光學特性我們可以通過透光率和霧度兩個參數來進行分析。
透光率是指一束入射平行光垂直照射在樣品表面后，在樣品的另一面透過的光占入射光的比率。
透光率越高，則代表樣品的透光性能越好。如圖，設入射光的光通量為T1，透過的光線在入射光角度2.5°以內的光通量為T2，透過的光線偏離入射光角度大于2.5°的光通量為T3，則透光率為T=(T2+T3)/T1*100%。

我們用Ci7800型分光光度儀分別測量啞膜和光膜的透光率，其值分別為93.44%和91.49%，對光均有吸收，但差異并不大，與前面Ci64UV測量的反射數據比較匹配。

霧度是指光線穿透樣品后，偏離入射光方向的光線占總的透過光線的光通量比率，公式為Haze=T3/(T2+T3)*100%，可見霧度值越大，說明透過后偏離的光線越多。
啞膜和光膜的霧度值分別為91.76%和1.74%，說明啞膜對透射光線有很好的散射性能，而光膜則清晰度很高，對光的散射很少。

所以薄膜本身產生的反射是很少的，但這部分對于產品終的顏色是有一定影響的。
利用MA-T12多角度分光光度儀進行測量，我們發現兩種材質對于光的反射是有很大差異的。參閱下圖可見，啞膜在45°位置的反射比光膜要高很多。

覆膜后的產品會產生多個介質界面，包括空氣與薄膜界面，薄膜與膠水界面，膠水與油墨界面，油墨與紙張界面，所以覆膜對于印刷品的顏色影響是相當復雜的；光在其中的傳播會產生多個鏡面反射、散射、透射、吸收等，也是非常復雜的。
通過上述數據進行分析，我們可以預測光照射在在覆膜印刷產品上各層的主要光線傳播路徑示意圖如下。