ГОСТ Р ИСО 13655-2026. Национальный стандарт Российской Федерации. Технология полиграфии. Спектральные измерения и колориметрические расчеты для полиграфических изображений

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 03.06.2026 № 605-ст)

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 июня 2026 г. № 605-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИГРАФИИ

СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ДЛЯ ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Graphic technology. Spectral measurement and colorimetric computation for graphic arts images

(ISO 13655:2017, IDT)

ГОСТ Р ИСО 13655-2026

ОКС 37.100.01

Дата введения 1 января 2027 года

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «ПРОМИС» (АО «ПРОМИС») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 268 «Полиграфические технологии, материалы и оборудование»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 июня 2026 г. № 605-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13655:2017 «Технология полиграфии. Спектральные измерения и колориметрические расчеты для полиграфических изображений» (ISO 13655:2017 «Graphic technology — Spectral measurement and colorimetric computation for graphic arts images», IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Предисловие к международному стандарту

ИСО (Международная организация по стандартизации) является всемирной федерацией национальных организаций по стандартизации (членов ИСО). Процессы подготовки международных стандартов, как правило, реализуются техническими комитетами ИСО. Каждый член ИСО, являющийся заинтересованной стороной в области, с целью развития которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в данном комитете. Правительственные и неправительственные международные организации, связанные с ИСО, также могут принимать участие в процессе. ИСО тесно взаимодействует с Международной электротехнической комиссией (МЭК) по всем вопросам электротехнической стандартизации.

Процедуры, использованные для разработки настоящего стандарта, а также для дальнейшей работы с ним, определены Директивами ИСО/МЭК (часть 1). В частности, следует обратить внимание на различные критерии утверждения, необходимые для различных типов документов ИСО. Настоящий документ был разработан в соответствии с редакционными правилами Директив ИСО/МЭК (часть 2), доступными по ссылке www.iso.org/directives.

Следует обратить внимание на то, что некоторые элементы настоящего стандарта могут быть предметом патентных прав. ИСО не несет ответственности за идентификацию каких-либо или всех таких патентных прав. Подробная информация о любых патентных правах, выявленных во время разработки стандарта, представлена во введении и/или в списке полученных патентных деклараций ИСО (см. www.iso.org/patents).

Использование в настоящем стандарте любых торговых наименований имеет целью обеспечение удобства пользователей и не означает их одобрение.

Пояснение добровольного характера стандартов, значения конкретных терминов и выражений ИСО, связанных с оценкой соответствия, а также информация о соблюдении ИСО принципов Всемирной торговой организации (ВТО) в отношении Технических барьеров в торговле (ТБТ) приведены по адресу www.iso.org/iso/foreword.html.

Настоящий документ подготовлен Техническим комитетом ИСО/ТК 130 «Технология полиграфии» совместно с Техническим комитетом ИСО/ТК 42 «Фотография».

Третья редакция отменяет и заменяет вторую (ИСО 13655:2009), которая была технически пересмотрена в части:

• уточнения требований к режиму измерения M1;
• ограничения использования слишком широкой полосы пропускания и слишком больших интервалов выборки;
• предоставления более реалистичной характеристики оптических свойств материала белой подложки;
• ограничения метода корректировки для прогнозирования показателя отражательной способности флуоресценции запечатываемых материалов, активированной ультрафиолетовым излучением.

Введение

При проведении спектральных измерений и колориметрических расчетов допускается множество вариантов. Выбор конкретного варианта может привести к получению различных числовых значений одного и того же показателя для одного и того же образца. Таким образом, может оказаться невозможным провести достоверное сравнение, если все сравниваемые данные не основаны на одном и том же наборе параметров измерений и расчетов. Цель настоящего стандарта — определить ограниченное число таких вариантов для измерения и расчета колориметрических характеристик полиграфических изображений и образцов, таких как тестовые шкалы, чтобы обеспечить получение достоверных и сопоставимых данных. Хотя в настоящем стандарте содержится ссылка на ИСО 3664 (международный стандарт, определяющий условия просмотра в полиграфии и фотографии), не следует ожидать, что измеренные колориметрические данные обеспечат абсолютную корреляцию с зрительным восприятием цвета.

В начале процесса предыдущего пересмотра настоящего стандарта было отмечено, что почти все полиграфические образцы обладают флуоресцентным эффектом. В большинстве случаев это происходило из-за оптических отбеливателей (OBA), содержащихся в бумагах. В редких случаях флуоресцентными были печатные краски. В соответствии с рекомендациями версии настоящего стандарта 1996 года это означает, что источник, используемый для измерений (то есть спектральное распределение мощности освещения образца), должен точно соответствовать иллюминанту МКО D50. Однако по состоянию на 2009 год, когда была выпущена вторая редакция, ни один прибор для измерения цвета, доступный на полиграфическом рынке, не обеспечивал систему освещения, которая бы соответствовала иллюминанту МКО D50. Вместо этого в большинстве приборов в качестве источников света использовались лампы накаливания. Спектральное распределение мощности таких ламп имеет различное содержание УФ-излучения. Разница в содержании УФ-излучения между приборами может легко привести к цветовому различию в 5\Delta b^{*} при измерении запечатываемых материалов с высоким содержанием оптических отбеливателей. Следовательно, результаты измерений для незапечатанных бумаг и светлых тонов заметно отличались в зависимости от модели прибора. Подробное исследование эффектов флуоресценции приведено в публикации МКО 163.

Также было отмечено, что полиграфические просмотровые устройства различаются по содержанию ультрафиолетового излучения (даже те, которые соответствуют ИСО 3664 версии 1996 года). На практике это означало, что образцы с почти идентичными измеренными колориметрическими свойствами иногда визуально не совпадали при просмотре в просмотровом устройстве, и наоборот. Только часть таких расхождений может быть связана с флуоресценцией. Также могут наблюдаться метамерные эффекты из-за «нестандартных» наблюдателей и погрешностей длины волны прибора, в дополнение к отклонениям источника света от МКО D50. Несмотря на эти потенциальные факторы было сочтено важным разработать измерительные решения, которые позволили бы свести к минимуму систематические ошибки, возникающие из-за взаимодействия флуоресценции бумаги и изменений в спектральном распределении мощности освещения образца. Методы коррекции ошибок приборов и процедуры надежной визуальной оценки цветных оттисков выходят за рамки данного стандарта.

В редакции 2009 года для измерений на отражение были определены четыре варианта. Условия измерения M0 требуют, чтобы освещение источника было близко к освещению иллюминанта A; это обеспечивает соответствие существующим приборам и ИСО 5-3. Условие измерения M1 требует, чтобы колориметрия освещения образца точно соответствовала иллюминанту МКО D50. Условия измерения M2 устанавливают только одно требование: чтобы спектральное распределение мощности освещения образца находилось в диапазоне длин волн от 400 нм до, по крайней мере, 700 нм и не имело существенной мощности излучения в диапазоне длин волн ниже 400 нм (часто называемом «УФ-фильтром»). Условия измерения M3 предъявляют те же требования к освещению образца, что и M2, и включают линейные поляризаторы на входном и выходном участках оптического тракта с ортогональными или «перекрестными» главными осями поляризации. Для образцов, у которых флуоресценция в основном связана с синим излучением, активируемым ультрафиолетовым излучением, можно использовать метод виртуального флуоресцентного стандарта, предложенного К. Имура из фирмы Konica Minolta [24], [25], для определения суммарных коэффициентов яркости для условий M0, M1 и M2. В настоящей редакции приложение A было пересмотрено, и теперь оно содержит несколько более узкий и реалистичный набор спектральных допусков для материалов с белой подложкой. Свойства материала с белой подложкой имеют решающее значение для воспроизводимости результатов печати упаковки на прозрачных или полупрозрачных пленках.

Наконец, поскольку МКО рекомендует использовать спектральные интервалы 5 нм для практической интеграции координат цвета второй редакции публикации МКО 15 и поскольку полиграфические изображения могут иметь участки с координатами цвета с очень узкими переходами от низких значений к высоким, в настоящей редакции рекомендуется, чтобы значения координат цвета основывались на спектральных характеристиках, полученных с интервалом 5 нм и полосой пропускания 5 нм. Поскольку многие приборы, используемые в настоящее время в производственных условиях, оснащены спектрометрами с интервалом и полосой пропускания 10 нм, такие измерения допускаются при условии, что расчетам координат цвета предшествует применение коррекции полосы пропускания по отношению к спектральным данным, как указано в ASTM E2729. Использование приборов с более широкими интервалами выборки и полосой пропускания не рекомендуется, за исключением использования таких нестандартных приборов для мониторинга состояния материалов или объектов с уже известными характеристиками.

Требования настоящего стандарта сосредоточены на колориметрическом измерительном оборудовании, предназначенном для использования в полиграфии. В него включена полезная информация по таким вопросам, как материалы подложки, отчетность, стандартизация, стандартные и улучшенные показатели цветового различия, флуоресценция и способы улучшения межинструментального соответствия. Они будут полезны техническим консультантам полиграфических ассоциаций, специализированных научно-исследовательских институтов в области полиграфии и специалистам, интересующимся основами измерений и управления технологическими процессами.

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет процедуры измерений и колориметрических расчетов, применимых к объектам, которые отражают, пропускают и излучают свет, таким как дисплеи с плоскими панелями. Он также определяет процедуры расчета колориметрических параметров для полиграфических изображений. Полиграфические процессы включают, но не ограничиваются этим, подготовку материалов и тиражную печать способами плоской офсетной, высокой, флексографской, глубокой, трафаретной и цифровой печати.

В настоящем стандарте не рассматриваются спектральные измерения для других специфических областей применения, которые используются при производстве материалов, например бумаги для печати и цветопробы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения)]:

ISO 5-2, Photography and graphic technology — Density measurements — Part 2: Geometric conditions for transmittance density (Фотография и технология полиграфии. Денситометрия. Часть 2. Геометрические условия для измерения оптической плотности пропускания)

ISO 5-4:2009, Photography and graphic technology — Density measurements — Part 4: Geometric conditions for reflection density (Фотография и технология полиграфии. Денситометрия. Часть 4. Геометрические условия для измерения оптической плотности отражения)

ISO 3664, Graphic technology and photography — Viewing conditions (Фотография и технология полиграфии. Условия просмотра)

ISO 11664-1, Colorimetry — Part 1: CIE standard colorimetric observers (Колориметрия. Часть 1. Стандартные колориметрические наблюдатели МКО)

ISO 11664-3, Colorimetry — Part 3: CIE tristimulus values (Колориметрия. Часть 3. Координаты цвета МКО)

ISO 11664-4, Colorimetry — Part 4: CIE 1976 Lab* Colour space (Колориметрия. Часть 4. Цветовое пространство МКО 1976 Lab*)

ISO 28178, Graphic technology — Exchange format for colour and process control data using XML or ASCII text (Технология полиграфии. Формат обмена данными о цвете и управлении технологическим процессом с использованием XML или ASCII текста)

CIE Publication 15:2004, Colorimetry, 3rd ed. (Колориметрия, третья редакция)

CIE Publication 167:2005, Recommended practice for tabulating spectral data for use in colour computations (Практические рекомендации по составлению таблиц спектральных данных для использования в цветовых расчетах)

CIE Publication 176:2006, Geometric Tolerances for Colour Measurements (Геометрические допуски при измерениях цвета)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины и определения.

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

• платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна по адресу https://www.iso.org/obp;
• МЭК Электропедия: доступна по адресу http://www.electropedia.org/.

3.1 принятая точка белого (adopted white): Спектральное распределение яркости, воспринимаемое устройством ввода изображения или измерительным устройством, которое преобразуется в цветовые сигналы, считающиеся идеально ахроматическими и имеющими коэффициент адаптивной яркости, равный единице, то есть цветовые сигналы, которые считаются соответствующими идеально белому рассеивателю.

[ISO 22028-1]

3.2 полоса пропускания (bandwidth): Ширина кривой спектральной чувствительности прибора, измеряемая между точками 50%-ной мощности, которая часто называется полной шириной на половине максимума (FWHM).

3.3 калибровка (calibration): Набор операций, которые при определенных условиях устанавливают взаимосвязь между значениями величин, показанными измерительным прибором, или измерительной системой, или значениями, представленными материальной мерой или эталонным материалом, и соответствующими значениями, полученными с помощью стандартов.

Примечание 1 — Вопреки распространенному мнению, калибровка не является процессом настройки измерительной системы с той целью, чтобы она выдавала значения, которые считаются правильными. Калибровка позволяет или сопоставить значения измеряемых величин с эталонными показаниями (создать эталонную таблицу), или принять решение о перезагрузке или настройке устройства. После перезагрузки или настройки устройства необходимо выполнить калибровку, чтобы убедиться, что новые настройки устройства обеспечивают получение показаний в пределах допустимых значений.

[ISO/IEC Guide 99 (VIM)]

3.4 иллюминант МКО (CIE illuminant): Иллюминант (3.6) согласно определению МКО.

[МЭК 60050-845-23-019]

Пример - Иллюминанты МКО A, C и различные иллюминанты D.

3.5 различие по цветности CIELAB \Delta C_{h} (CIELAB chromaticness difference \Delta C_{h} ): Различие между двумя цветами примерно одинаковой светлоты, проецируемыми на плоскость постоянной светлоты в цветовом пространстве CIELAB.

Примечание 1 — Различие по цветности вычисляется следующим образом:

\Delta C_{h} = \sqrt{(CIEa_{1}^{*} - CIEa_{2}^{*})^{2} + (CIEb_{1}^{*} - CIEb_{2}^{*})^{2}} .

3.6 иллюминант (illuminant): Излучение с определенным относительным спектральным распределением потока излучения в области спектра, где происходит зрительное восприятие цвета объекта.

Примечание 1 — В повседневном английском языке значение термина «иллюминант» не ограничивается смыслом источника излучения, оно также используется для любого вида света, падающего на тело или сцену.

Примечание 2 — Этому термину был присвоен номер 845-03-10 в МЭК 60050-845:1987.

[МЭК 60050-845-23-018]

3.7 непрозрачность (opacity): <запечатываемого материала> Показатель, характеризующий способность образца скрывать за собой контактирующую с ним поверхность.

Примечание 1 — Численное значение непрозрачности, используемое в настоящем стандарте, равно 100-кратному отношению светового показателя отражательной способности запечатываемого материала на черной подложке (как определено в A.2) к световому показателю отражательной способности на белой подложке (как определено в A.3), что отличается от измерения непрозрачности, используемого в бумажной промышленности и определенного в ИСО 2471.

3.8 непрозрачный запечатываемый материал (opaque substrate): Материал, непрозрачность которого (3.7), измеренная в соответствии с A.3, составляет 0,99 или более.

3.9 прозрачный запечатываемый материал (transparent substrate): Чистый материал, обладающий минимальным поглощением или рассеянием проходящего видимого света.

Примечание 1 — Примером такого материала является прозрачная упаковочная пленка.

3.10 показатель отражательной способности (reflectance factor): Отношение потока, отраженного в направлениях, ограниченных данным конусом с вершиной на элементе поверхности к потоку, отраженному в тех же направлениях идеально отражающим диффузным рассеивателем, который идентично облучается или освещается.

Примечание 1 — В промышленности обычно используется термин «коэффициент отражения», а не «показатель отражательной способности».

Примечание 2 — Важно указать геометрию, которая обеспечивает заданные условия измерения (см. приложение B).

[МЭК 60050-845-24-070]

3.11 коэффициент энергетической яркости (radiance factor): <на элементе поверхности несамоизлучающей среды, в заданном направлении, при заданных условиях освещения> Отношение энергетической яркости элемента поверхности в заданном направлении и энергетической яркости идеального отражающего диффузора или идеального пропускающего диффузора, идентично освещенного и наблюдаемого.

Примечание 1 — Для флуоресцентных материалов коэффициент яркости состоит из двух компонентов: коэффициента отраженной яркости \beta_{R} и коэффициента яркости люминесцентного излучения \beta_{L} . Сумма коэффициента отраженной яркости и коэффициента яркости люминесценции составляет общий коэффициент яркости \beta_{T} : \beta_{T} = \beta_{R} + \beta_{L} . Индекс R используется здесь для обозначения коэффициента отраженной яркости, поскольку он более интуитивно понятен, чем традиционный S, и позволяет избежать путаницы при использовании S для обозначения состояния поляризации.

[МЭК 60050-845-24-075]

3.12 подложка под образец (specimen backing): Материал, помещенный позади образца и находящийся в контакте с ним во время измерения.

Примечание 1 — Применительно к настоящему стандарту подложка может быть как белой, так и черной.

3.13 спектрофотометр (spectrophotometer): Прибор для измерения относительного спектрального показателя отражательной способности (3.10) или показателя пропускания (3.18) материала во всем видимом диапазоне спектра с целью получения колориметрических величин.

3.14 спектрорадиометр (spectroradiometer): Прибор для измерения радиометрических величин в узких интервалах длин волн данного спектрального диапазона.

[МЭК 60050-845-25-007]

3.15 стандартизация (standardization): Процесс настройки измерительной системы с целью получения показаний, соответствующих ранее проведенной калибровке (3.3), с использованием одного или нескольких однородных образцов или сертифицированных стандартных материалов.

Примечание 1 — Как определено здесь, стандартизация обычно выполняется пользователем прибора.

3.16 телеспектрорадиометр (telespectroradiometer): Спектрорадиометр (3.14), в котором используется оптический передающий компонент (оптическое реле), позволяющий проводить измерения на расстоянии от образца.

3.17 коэффициент пропускания (transmittance): <для падающего излучения с заданными параметрами спектрального состава, поляризации и геометрического распределения> Отношение потока прошедшего излучения к потоку падающего излучения.

Примечание 1 — Важно указать геометрию, которая соответствует заданным условиям измерения; например, прямолинейная геометрия обеспечивает направленное пропускание, а интегрирующая сфера обеспечивает диффузное пропускание. Однако диффузор из матового стекла не дает таких же результатов, как геометрия интегрирующей сферы. См. приложение B.

[МЭК 60050-845-24-065]

3.18 показатель пропускания (transmittance factor): Отношение потока, пропускаемого образцом в данной оптической системе, и потока, проходящего при удалении образца из апертуры данной оптической системы.

Примечание 1 — К примеру, сравнение излучения, проникающего через слайд, расположенный в проекторе, и попадающего на экран, с излучением, когда слайд снят с проектора, а в проекторе находится только пустое гнездо.

[МЭК 60050-845-24-074]

4 Требования к спектральным измерениям

4.1 Стандартизация и настройка измерительного оборудования

Измерительное устройство или система должны быть проверены (стандартизированы и, по возможности, отрегулированы) в соответствии с инструкциями их изготовителя. См. также приложения C и D.

Примечание 1 — ИСО 15790 определяет использование сертифицированных эталонных материалов (CRM) для проверки калибровки измерительной системы. В нем также содержится дополнительная информация, касающаяся использования CRM, определения комбинированной стандартной неопределенности и формы отчета.

Примечание 2 — При использовании нескольких измерительных приборов могут наблюдаться различия в результирующих данных из-за индивидуальных характеристик приборов и различий в условиях измерения. В приложениях C и D представлена информация о совершенствовании межинструментальной согласованности и использовании сертифицированных эталонных материалов.

4.2 Измерение показателя отражательной способности

4.2.1 Диапазон длин волн, интервал длин волн и полоса пропускания

Измерения необходимо проводить в диапазоне от 400 до 700 нм включительно (рекомендуется в диапазоне от 380 до 780 нм). Данные рекомендуется измерять с интервалом 5 нм с кривой спектральной чувствительности, которая имеет треугольную форму с полосой пропускания 5 нм в точках половинной мощности, как указано в ИСО 11664-3. Если неизвестные данные измеряются с другими интервалами и полосой пропускания, интервал выборки и полоса пропускания не должны превышать 10 нм. В тех случаях, когда спектральные свойства образцов хорошо изучены, соответствие технологическим требованиям может быть оценено с помощью выборки 20 нм. Данные измерений, полученные с интервалом более 10 нм, должны быть преобразованы в 10 нм с использованием одного из методов интерполяции, рекомендованных в публикации МКО 167:2005. Если измерения осуществляются с полосой пропускания и интервалами менее 5 нм, то они могут быть расширены с использованием метода, описанного в приложении E.

4.2.2 Требования к освещению и условия измерения

4.2.2.1 Условие измерение M0

Исторически сложилось так, что во многих спектрофотометрах, используемых в полиграфии, применялись лампы накаливания с относительным спектральным распределением мощности, близким к стандартному иллюминанту МКО A, как определено в ИСО 11664-2. Кроме того, этот иллюминант традиционно использовался для измерения оптической плотности. M0 используется для идентификации данных, измеренных с помощью существующих приборов или приборов, оптимизированных для измерений оптической плотности в фотографии (см. ИСО 5-3).

Относительному спектральному распределению мощности потока, падающего на поверхность образца, рекомендуется соответствовать иллюминанту МКО A (соответствующему лампе накаливания с коррелированной цветовой температурой 2856 К). На практике это может быть достигнуто с помощью любого источника, обеспечивающего излучение на всех длинах волн в спектральном диапазоне от 400 до 700 нм.

Поскольку спецификация коррелированной цветовой температуры не определяет УФ-излучение, его содержание не контролируется в соответствии с M0, поэтому рекомендуется использовать M1, когда возникает необходимость в обмене данными, измеренными на образцах, которые проявляют флуоресценцию. Когда приборы, соответствующие стандарту M1, недоступны, а относительных данных достаточно для управления технологическим процессом или других операций по обмену данными, приборы M0 аналогичного производителя и модели являются приемлемой альтернативой.

4.2.2.2 Условие измерения M1

Чтобы свести к минимуму различия в результатах измерений между приборами из-за флуоресценции (оптических отбеливателей в запечатываемом материале и/или флуоресценции красок для печати и/или цветопробы), рекомендуется, чтобы спектральное распределение мощности светового потока, падающего на поверхность образца для измерения, соответствовало иллюминанту МКО D50.

Примечание 1 — Поскольку ИСО 3664 также предусматривает использование иллюминанта D50, это улучшит согласованность результатов измерений, выполненных с условием M1, и визуальной оценки в просмотровых устройствах, соответствующих требованиям ИСО 3664.

Примечание 2 — Для проведения испытаний материалов, определенных в ИСО 5631-3, уровень ультрафиолетового излучения при освещении испытуемого образца был скорректирован таким образом, чтобы он соответствовал показателям иллюминанта МКО C. Следовательно, измерения, соответствующие ИСО 5631-3, могут не совпадать с измерениями, указанными в настоящем стандарте.

Существует два метода достижения соответствия условию M1:

a) Рекомендуется, чтобы спектральное распределение мощности источника света устройства измерения в плоскости образца соответствовало иллюминанту МКО D50. Оно должно соответствовать требованиям ИСО 3664 к условиям просмотра P1. Этот метод необходимо использовать при измерениях как люминесцентных красителей, так и запечатываемых материалов с оптическими отбеливателями. Изготовитель прибора должен предоставить в документации к прибору информацию о спектральном распределением мощности источника света в плоскости образца.

b) Спектральное соответствие спектрального распределения мощности источника света устройства измерения в диапазоне от 400 до 700 нм на плоскости образца не требуется, если используется метод компенсации с контролируемой регулировкой мощности излучения в УФ-области спектра ниже 400 нм [24], [25]. Этого можно достичь путем активной регулировки относительной мощности в этом диапазоне по отношению к откалиброванному стандарту для D50. Данная компенсация предназначена только для коррекции эффектов флуоресценции оптических отбеливателей в запечатываемом материале. Спектральное распределение мощности в диапазоне от 400 до 700 нм должно содержать мощность излучения на всех длинах волн в этом диапазоне.

Следует отметить, что для надлежащей оценки материалов с оптическими отбеливателями важно, чтобы отношение мощности в области от 300 до 400 нм к мощности в области от 400 до 500 нм было очень похоже на отношение для D50 между этими же областями.

О соответствии условию измерения M1 необходимо судить косвенно, измеряя набор сертифицированных эталонных материалов (CRM, см. приложение D), который включает материал образца с высокой концентрацией оптических отбеливателей, при этом разница в МКО b*, измеренная с учетом и без учета воздействия ультрафиолетового излучения на материал образца, превышает 3. Если указанные значения, включая суммарную погрешность, находятся в пределах установленных CRM допусков и предоставлены необходимые документы, то можно считать, что прибор соответствует требованиям настоящего стандарта.

Примечание 3 — В приложении F представлена информация о флуоресценции и методах ее определения.

Примечание 4 — В тех случаях, когда печатная краска флуоресцирует и требуются точные колориметрические данные, единственным выбором является условие измерения M1, метод 1. Однако в большинстве случаев приборы, соответствующие методу 1, недоступны, а относительных данных достаточно для управления процессом или других операций по обмену данными. В таких ситуациях сравнение данных с приборов одного производителя и модели может стать приемлемой альтернативой.

4.2.2.3 Условие измерения M2

Чтобы исключить различия в результатах измерений между приборами из-за флуоресценции оптических отбеливателей в поверхностном слое запечатываемого материала, спектральное распределение мощности источника устройства измерения в плоскости образца должно содержать существенную мощность излучения только в диапазоне длин волн выше 400 нм. Это может быть достигнуто за счет соответствующей конструкции источника или установки фильтра между источником и образцом.

Видимая флуоресценция оптических отбеливателей в бумаге обычно возбуждается в ультрафиолетовом диапазоне от 300 до 410 нм. Чтобы полностью исключить любое возбуждение флуоресценции оптическими отбеливателями, оптимальная длина волны отсечки для УФ-компоненты будет 420 нм. Однако желательно также измерить показатели отражательной способности при 400 нм и 410 нм. Поэтому для каждого типа прибора необходимо найти компромисс между достаточным подавлением остаточного флуоресцентного возбуждения и приемлемым отношением сигнал/шум измеряемого сигнала.

Примечание 1 — Для обычных спектрофотометров с вольфрамовым источником света типичный УФ-фильтр имеет следующие характеристики пропускания:

• более 0,85 в видимом диапазоне свыше 420 нм;
• менее 0,50 при длине волны 410 нм;
• менее 0,10 при длине волны 400 нм;
• менее 0,01 при длине волны 395 нм.

Надлежащее подавление ультрафиолетовой части спектрального распределения мощности потока в плоскости образца должно быть подтверждено с использованием процедуры испытания, указанной в приложении G.

Для условия измерения M2 источник однозначно не указан. Однако он должен обеспечивать мощность излучения на всех длинах волн в диапазоне длин волн от 420 нм до по крайней мере 700 нм. Мощность излучения в каждом интервале длин волн должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить точную калибровку и воспроизводимость результатов измерений в соответствии со спецификациями прибора.

Полезность данных M2 можно определить, приняв во внимание, содержит ли запечатываемый материал для образцов, подлежащих измерению, какие-либо оптические отбеливатели. Если нет, то условия измерений M0, M1 и M2 в идеальном случае будут давать одинаковые результаты. При этом основные различия будут обусловлены специфическими различиями между измерительными инструментами.

Примечание 2 — В приложении F представлена информация о флуоресценции и методах ее определения.

4.2.2.4 Условие измерения M3

Для использования в особых случаях, описанных в приложении H, прибор может быть оснащен средствами поляризации, чтобы подавить влияние отражения от первой поверхности на цветовые координаты. Прибор, оснащенный поляризационным фильтром, также должен соответствовать требованиям 4.2.2.3. Используя метод испытаний, указанный в приложении H к ИСО 5-4:2009, с изменениями, приведенными ниже, определяют коэффициенты подавления зеркального блеска для МКО X, Y, Z; ни один из этих коэффициентов не должен быть ниже 50.

При использовании метода испытаний по ИСО 5-4 для оценки прибора, определяющего цветовые координаты, формулировку «измеренное значение достигает максимума» следует заменить на «оптическая плотность отражения достигает минимума». Формула (1) приобретает следующий вид:

P = \frac{X_{2}}{X_{1}} , (1)

где P — коэффициент подавления зеркального блеска;

X₁ - значение, измеренное без учета поляризации;

X2 — значение, измеренное с учетом поляризации.

Аналогичным образом коэффициент подавления зеркального блеска рассчитывается для МКО Y и Z.

Для направленной и одноплоскостной геометрии измерений, которая не указана в настоящем стандарте, векторы поляризации каналов освещения и измерения должны быть или параллельны, или перпендикулярны плоскости падения для исследуемого объекта.

4.2.3 Материал подложки под образец

Подложка под образец должна быть изготовлена из черного или белого материала, соответствующего требованиям A.2 или A.3. Если образцы, измеряемые на отражение, прозрачны, используемая подложка должна быть белой, и для приведения таких измерений к абсолютному эталонному значению может использоваться метод, описанный в A.5.

Примечание - Для получения рекомендаций относительно того, какой использовать материал подложки под образец, следует обратиться к стандартам для соответствующих областей применения, таким как стандарты серии ИСО 12647 по контролю полиграфических процессов.

4.2.4 Геометрия измерения

Должна использоваться геометрия измерения (45°:0°) или (0°:45°), кольцевая или окружная (см. приложение B). Она также должна соответствовать геометрическим условиям, определенным в публикации МКО 176:2006, и также должна соответствовать требованию о том, что фактическая граница наибольшей области источника света и области приемного устройства должна находиться за пределами границы наименьшей области по крайней мере на 0,5 мм, как указано для небольших измерительных апертур. Во время измерения образец должен лежать на плоской поверхности. Основание прибора и поверхность образца должны находиться в одной плоскости.

Примечание 1 — Углы и номенклатура геометрии измерения приведены в B.1.1.

Примечание 2 — Использование геометрии (45°:0°) или (0°:45°) не всегда позволяет должным образом учитывать изменения всех характеристик поверхности. Для определения конкретных характеристик, таких как эффекты поверхностного отражения, могут использоваться другие приборы.

Примечание 3 — В приложении B содержится дополнительная информация о минимальном размере измерительной апертуры.

4.2.5 Представление данных

Показатель отражательной способности должен быть указан с точностью до 0,001 относительно идеального отражающего рассеивателя, имеющего коэффициент отражения 1,000 на всех длинах волн. Эти данные должны быть представлены или как показатель отражательной способности, или как процентный показатель отражающей способности (т.е. показатель отражательной способности, умноженный на 100). Если эти данные будут использоваться для дальнейших расчетов, то для того, чтобы минимизировать накопление ошибок округления, следует сохранить полную точность расчетов. Следует указывать характеристики полосы пропускания данных, включая функциональную форму (треугольная, трапециевидная и т.д.) и ширину полосы пропускания (FWHM). Информация о влиянии инструментальной полосы пропускания на расчет спектральных величин приведена в приложении L. Для непрозрачных материалов образца-подложки должны быть представлены данные CIEXYZ для незапечатанного материала, измеренного на белой подложке. Рекомендуется также указывать данные для незапечатанного материала на черной подложке, чтобы при необходимости можно было выполнить преобразование измерений между белой и черной подложками, как описано в приложении A (см. также раздел 6).

4.3 Измерение показателя пропускания

4.3.1 Диапазон длин волн, интервал длин волн и полоса пропускания

Данные должны быть измерены в диапазоне от 400 до 700 нм включительно (рекомендуется, чтобы данные были измерены в диапазоне от 380 до 780 нм). Как указано выше, данные следует измерять с интервалом 5 нм с помощью кривой спектральной чувствительности, которая имеет треугольную форму с полосой пропускания 5 нм в точках половинной мощности, как указано в ИСО 11664-3. Если неизвестные данные измеряются с другими интервалами и полосами пропускания, интервал измерений и полоса пропускания не должны превышать 10 нм. В тех случаях, когда спектральные свойства образцов хорошо изучены, соответствие технологическим требованиям может быть оценено с использованием выборки в 20 нм. Расчетные данные, полученные на основе показаний в широкой полосе пропускания, должны представляться с интервалом 10 нм. Если измерения проводятся с интервалом менее 5 нм, то их можно увеличить до 5 нм, используя метод, описанный в приложении I.

4.3.2 Геометрия измерения

Следует использовать геометрию измерения нормаль:диффузия (0:d) или диффузия:нормаль (d:0) с использованием интегрирующей сферы. Геометрия должна соответствовать геометрическим условиям, определенным в публикации МКО 176:2006. В качестве альтернативы также может использоваться входная оптика, соответствующая ИСО 5-2 (только для относительных сравнений).

Примечание — Более подробная информация приведена в приложении B (B.2).

4.3.3 Требования к освещению и условия измерения

4.3.3.1 Условие измерения M0

Светопропускающие материалы, обычные или рассеивающие, редко используются в тех случаях, когда носитель информации содержит флуоресцентные краски или добавки. Поэтому, как правило, коэффициент пропускания и показатель пропускания измеряются с использованием условия измерения M0.

Рекомендуется, чтобы относительное спектральное распределение мощности потока, падающего на поверхность образца, соответствовало иллюминанту МКО A (соответствующему лампе накаливания с цветовой температурой 2856 К). На практике это может быть достигнуто с помощью любого источника, обеспечивающего излучение на всех длинах волн в спектральном диапазоне от 400 до 700 нм.

Поскольку спецификация коррелированной цветовой температуры не определяет УФ-излучение, содержание УФ-излучения не контролируется в соответствии с M0, и поэтому рекомендуется использовать M1, когда возникает необходимость в обмене данными, измеренными на образцах, которые проявляют флуоресценцию. Для получения дополнительной информации см. 4.2.2.1.

4.3.3.2 Условие измерения M1

В процессах полиграфического воспроизведения информации существуют варианты, в основном в широкоформатной цифровой печати, когда изображение печатается на ткани, волокна которой предварительно обработаны оптическим отбеливателем (OBA) для придания ткани более белого вида. Продукция, отпечатанная на таких тканях, в основном используется в качестве вывесок с подсветкой. Несмотря на то что пропускание таких полупрозрачных материалов не является четко определенной или стандартизированной геометрией измерения, рекомендуется, чтобы характеристики таких материалов определялись с использованием условия M1 для получения стандартизированных эталонных условий, при которых оптические отбеливатели будут последовательно активироваться в зависимости от поглощения света красками.

4.3.4 Разрядность и представление данных

Показатель пропускания должен быть указан с точностью до 0,0001 относительно идеального пропускающего рассеивателя, имеющего коэффициент пропускания 1,0000 на всех длинах волн. Эти данные могут быть представлены либо в виде десятичной дроби, либо в процентах. Если эти данные будут использоваться для дальнейших расчетов, то для минимизации накопления ошибок округления следует сохранить полную точность расчетов. Следует указывать характеристики полосы пропускания данных, включая функциональную форму (треугольная, трапециевидная и т.д.) и ширину полосы пропускания (FWHM). В приложении L приведена информация о влиянии полосы пропускания измерительного прибора на расчет спектральных величин. Если использовалось матовое стекло или другой материал с плоской геометрией рассеивания, это также необходимо указать (см. также раздел 6).

Примечание - Геометрия матового материала описана в ИСО 5-2.

4.4 Измерение самосветящихся дисплеев (спектральная яркость)

4.4.1 Диапазон длин волн, интервал длин волн и полоса пропускания

Данные должны быть измерены в диапазоне от 400 до 720 нм включительно (рекомендуется, чтобы данные были измерены в диапазоне от 380 до 780 нм). Современные дисплеи оснащены подсветкой, которые имеют скачок яркости за пределами 700 нм, и игнорирование этого скачка приведет к значительным погрешностям в измерении цветности. Измерения рекомендуется проводить с интервалами не более 5 нм с треугольной кривой спектральной чувствительности и полосой пропускания в точках половиной мощности, равной интервалу измерения. Измерения необходимо проводить с интервалами 10 нм с кривой спектральной чувствительности треугольной формы и полосой пропускания 10 нм в точках половиной мощности. Данные, полученные с интервалом 10 нм, должны быть скорректированы с учетом полосы пропускания в соответствии с ASTM E2729 [18]. Более широкие интервалы выборки или полоса пропускания не подходят для современных устройств визуального отображения.

4.4.2 Геометрия измерения

4.4.2.1 Общие положения

Спектральные данные могут быть измерены или спектрорадиометром, находящимся в контакте с поверхностью дисплея, или телеспектрорадиометром, расположенным в обычном положении наблюдателя. Измерения необходимо проводить в направлении нормали к поверхности дисплея. Площадь, измеренная для каждого образца, должна иметь диаметр не менее 4 мм и содержать не менее 150 пикселей.

При измерениях, проводимых с помощью спектрорадиометра или телеспектрорадиометра, угловая ширина измерительного конуса, то есть область углов, в пределах которой излучение регистрируется приемником, не должна превышать половины угла 5,0° (рекомендуется, чтобы она не превышала половины угла 2,5°).

4.4.2.2 Позиция наблюдателя

В данном случае измерения проводятся в зависимости от условий просмотра. Как правило, рекомендуется, чтобы окружающее освещение соответствовало ИСО 3664. Однако если известно, какое окружающее освещение будет использоваться на практике, может оказаться желательным проводить измерения при таком освещении. Следует указывать уровень и цветность окружающего освещения, измеренные на лицевой панели дисплея. Следует соблюдать осторожность, чтобы свести к минимуму отражение окружающего освещения от лицевой панели дисплея в направлении измерительного устройства. Следует избегать зеркальных отражений.

4.4.2.3 Контактные измерения

В данном случае измерения следует проводить в темноте. Этого можно добиться, накрыв дисплей и измерительное устройство или затемнив помещение. Измерения следует проводить таким образом, чтобы излучение измерялось только из области, в которой находится образец.

Контактные измерения используются только для характеризации дисплея; они не зависят от внешнего освещения. Если выполняются контактные измерения, но требуется измерение в позиции наблюдателя, необходимо добавить вуалирующий блеск, который был бы виден наблюдателю, чтобы получить измерения, эквивалентные измерениям, полученным с позиции наблюдателя.

4.4.3 Поляризация

При выполнении следующего испытания измерение не должно зависеть от поляризационных эффектов. Требуется повернуть прибор вокруг нормали на поверхности дисплея. Точки полученных данных в координатах цветности МКО xy должны вписываться в окружность радиусом 0,002. Отклонение яркости при каждом измерении должно составлять менее 1% от средней яркости.

4.4.4 Разрядность и представление данных

Измеренный выходной поток с поверхности дисплея с помощью малого углового измерительного конуса соответствует спектральной яркости. Значения яркости спектра должны быть указаны в единицах Вт/(м2/ср/нм) с равными интервалами длин волн в 1 нм, 5 нм или 10 нм, в пределах определенного диапазона длин волн. Если эти данные будут использоваться для дальнейших расчетов, то для минимизации накопления ошибок округления следует сохранить полную точность расчетов. Следует указывать характеристики полосы пропускания данных, включая функциональную форму (треугольная, трапециевидная и т.д.) и ширину полосы пропускания (FWHM). Информация о влиянии инструментальной полосы пропускания на расчет спектральных величин приведена в приложении L. Могут быть указаны значения, полученные из спектра яркости в соответствии с 5.2, такие как МКО X, МКО Y и МКО Z или МКО x, МКО y и МКО L. Яркость МКО Y должна быть указана в кд/м2 (см. также раздел 6).

Погрешность прибора должна быть определена для измерения координат цветности типичного белого цвета монитора в соответствии с ИСО 3664 (кратковременная повторяемость, 75 кд/м2, D65). Погрешность определения координат цветности МКО xy в этих условиях должна быть в пределах < 0,002. Отклонение яркости при каждом измерении должно составлять менее 1% от средней яркости (см. также раздел 6).

5 Требования к колориметрическим расчетам

5.1 Расчет координат цвета для отражающих и пропускающих образцов

5.1.1 Общие положения

Координаты цвета должны быть рассчитаны в соответствии с процедурами, изложенными в ИСО 11664-3 (этот стандарт основан на существующих много лет рекомендациях, содержащихся в публикации МКО 15 по колориметрии). Для обеспечения соответствия условиям просмотра в полиграфии, определенным в ИСО 3664, рассчитанные значения координат цвета должны основываться на иллюминанте МКО D50 и стандартном колориметрическом наблюдателе МКО 1931 (часто называемом стандартным наблюдателем 2°), как определено в ИСО 11664-1. Для данных, полученных при 5 нм, публикация МКО 15 содержит таблицы значений для иллюминанта D50 и стандартного наблюдателя 2° с интервалом 5 нм. В приложении I приведены дополнительные сведения и примеры расчетов.

Весовые коэффициенты как произведение данных иллюминанта МКО D50 и стандартного наблюдателя 2° будут применяться к спектральным коэффициентам отражения и пропускания, полученным с интервалом и шириной полосы пропускания 10 нм, и должны соответствовать данным, приведенным в таблице I.2 для интервалов 10 нм (взяты с разрешения ASTM E308-13). Значения в таблице ASTM позволяют интерполировать данные с длиной волны 10 нм на интервалы 1 нм.

Примечание 1 — МКО рекомендует (ИСО 11664-3), чтобы в стандартном методе расчета координат цвета (МКО X, МКО Y и МКО Z) использовались интервалы 1 нм. Однако в том же стандарте также отмечается, что в некоторых случаях стандартный метод не может быть использован, поскольку функция цветового стимула или функция относительного цветового стимула недоступны во всем диапазоне от 360 до 830 нм с интервалом 1 нм. Если будет доказано, что результирующие ошибки незначительны для пользователя, значения координат цвета могут быть рассчитаны путем численного суммирования от 380 до 780 нм с интервалами длин волн, равными 5 нм, с использованием функций сложения цветов x(\lambda) , y(\lambda) , z(\lambda) , определенных в ИСО 11664-1. Не рекомендуется расширять интервалы выборки и ширину полосы пропускания.

Примечание 2 — Стандартный наблюдатель 2° предпочтительнее, чем стандартный наблюдатель 10°, поскольку он более точно соответствует условиям, при которых просматриваются детали изображения на оттиске. Известно, что при оценке больших площадей с однородными однотонными изображениями, например при печати упаковки, стандартный наблюдатель 10° обеспечивает лучшую корреляцию с визуальными оценками.

Примечание 3 — Весовые значения, приведенные в таблице I.2, взяты из ASTM E308-13, таблица 5.9, и в идеальном случае предназначены для использования с данными длиной волны 10 нм, которые были скорректированы таким образом, чтобы они имели ширину в 1 нм в точках половинной мощности.

Примечание 4 — Сложение весовых значений для длин волн в диапазоне от 380 до 780 нм в таблице I.2 не дает суммы, равной значениям для Xn, Yn и Zn. Это связано с тем, что авторы стандарта ASTM E308-13 вычислили Xn, Yn и Zn, используя стандартные таблицы МКО, с большей точностью, чем значения интерполяции, полученные путем суммирования значений таблицы. Контрольные суммы в таблице I.2 приведены для целей валидации при копировании данных.

5.1.2 Расчеты с данными, имеющими интервал и полосу пропускания 5 нм

Для стандартного интервала выборки 5 нм значения координат цвета должны быть рассчитаны в соответствии с процедурами, описанными в ИСО 11664-3 и представленными в I.2. Таблицы значений для функций иллюминанта D50 и наблюдателя 2° с интервалом 5 нм доступны в публикации МКО 15. В таблице I.1 приведен пример данных показателя отражательной способности для 5 нм, а также результаты расчета координат цвета с использованием данной процедуры.

5.1.3 Расчеты с данными, имеющими интервал и полосу пропускания 10 нм

Для интервала и полосы пропускания 10 нм данные сначала следует скорректировать с учетом полосы пропускания с использованием метода, описанного в ASTM E2729 [18]. Значения координат цвета должны быть рассчитаны с использованием численных методов, описанных в I.3, которые взяты из ASTM E308-13, со спектральными весовыми коэффициентами, указанными в таблице I.2. В таблице I.3 приведен пример данных показателя отражательной способности для 10 нм, а также результаты расчета координат цвета с использованием данной процедуры.

Примечание — Значения, приведенные в таблице I.2, взяты, с разрешения ASTM, из ASTM E308-13, таблица 5.9, и предназначены для использования с данными для длины волны 10 нм, которые были скорректированы с учетом полосы пропускания с помощью одного из доступных методов, таких как ASTM E2729 [18], как указано в ИСО 11664-3.

5.1.4 Расчеты с данными, имеющими иные интервал и полосу пропускания

Для интервала и полосы пропускания менее 5 нм данные следует преобразовать в интервал 5 нм, используя процедуру, приведенную в приложении E. Затем для расчета значений координат цвета необходимо использовать процедуры, описанные в 5.1.2.

Для интервала и полосы пропускания, превышающих 5 нм и менее 10 нм, данные должны быть преобразованы в интервалы длиной 5 нм с использованием одного из методов интерполяции, описанных в публикации МКО 167. Затем для вычисления значений координат цвета необходимо использовать процедуру, описанную в 5.1.2.

Для интервала и полосы пропускания от 10 до 20 нм данные следует сначала скорректировать с учетом полосы пропускания с использованием процедуры, описанной в ASTM E2729 [18]. Затем данные следует преобразовать в интервал 10 нм, используя один из методов интерполяции, описанных в публикации МКО 167. Значения координат цвета должны быть рассчитаны с использованием численных методов, приведенных в I.3, которые взяты из ASTM E308-13, со спектральными весовыми коэффициентами, указанными в таблице I.2.

5.2 Расчет координат цвета для самосветящихся дисплеев

Расчет значений координат цвета проводится путем дискретного суммирования следующих произведений:

X = K_{m} \sum_{380}^{780} S_{n}(\lambda)\overline{x}(\lambda)\Delta\lambda, (2)

Y = K_{m} \sum_{380}^{780} S_{n}(\lambda)\overline{y}(\lambda)\Delta\lambda, (3)

Z = K_{m} \sum_{380}^{780} S_{n}(\lambda)\overline{z}(\lambda)\Delta\lambda, (4)

где \lambda — длина волны (нм);

S_{n}(\lambda) — измеренное спектральное распределение мощности, Вт/(м2/ср/нм);

\overline{x}(\lambda) , \overline{y}(\lambda) и \overline{z}(\lambda) — функции сложения цветов стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1931 (см. ИСО 11664-1);

\Delta\lambda — интервал длин волн выборки, соответствующий полосе пропускания прибора или скорректированной полосе пропускания;

Km — максимальная спектральная световая эффективность излучения в стандартной системе физической фотометрии МКО, равная 683 лм/Вт.

Если полоса пропускания и интервал длин волн имеющихся данных составляют 1 нм, то для включения в формулы (2) - (4) должна использоваться соответствующая функция сложения цветов по ИСО 11664-1 с интервалом данных 1 нм. Если показания получены с полосой пропускания и интервалом выборки 5 нм, то функции сложения цветов, указанные в ИСО 11664-1, должны быть получены в каждой пятой точке. Эти значения с интервалом 5 нм в точности совпадают с данными, приведенными в таблицах для 5 нм для стандартного колориметрического наблюдателя 1931 года в МКО 15.

Если имеющиеся данные доступны только для полосы пропускания и интервала длин волн, отличных от 1 нм или 5 нм, значения спектра излучения для интервалов 5 нм должны быть рассчитаны на основе значений измерений с использованием одного из следующих вариантов:

• если имеющиеся данные относятся к полосе пропускания и интервалу длин волн более 1 нм, но менее 5 нм, то значения спектра излучения с интервалом 5 нм рассчитываются на основе значений измерений с использованием метода, указанного в приложении E;
• если доступные данные относятся к полосе пропускания и интервалу длин волн более 5 нм, но не более 10 нм, необходимо выполнить интерполяцию данных для получения значений спектра излучения с интервалом 5 нм, используя одну из процедур интерполяции, описанных в публикации МКО 167:2005.

Относительные значения Xr, Yr и Zr должны быть получены в соответствии с формулами с (5) по (7):

Xr = 100X/YW, (5)

Yr = 100Y/YW, (6)

Zr = 100Z/YW, (7)

где Xr, Yr и Zr — значения относительно принятой точки белого;

YW — значение Y принятой точки белого.

Xr, Yr и Zr — это значения для измеряемой области относительно принятого белого. Во многих случаях принятая точка белого будет выбрана как точка белого на дисплее; однако в некоторых случаях яркость будет ниже или выше. Например, если дисплей используется для экранной цветопробы, точка белого дисплея может быть установлена в соответствии с бумагой, и в этом случае значение МКО Y принятой точки белого будет выше, чем значение точки белого дисплея. Для дисплеев с расширенным динамическим диапазоном значение МКО Y принятой точки белого может быть выбрано значительно меньшим, чем значение точки белого дисплея, чтобы на дисплее можно было воспроизводить более светлые цвета.

Исходя из значений координат цвета МКО 1931, координаты цветности x, y и равноконтрастные координаты цветности u', v' МКО 1976 должны быть рассчитаны с использованием формул (8) - (11):

x = X/(X + Y + Z), (8)

y = X/(X + Y + Z), (9)

u' = 4x/(-2x + 12y + 3), (10)

v' = 9y/(-2x + 12y + 3). (11)

5.3 Цветовое пространство МКО 1976 (L*, a*, b*); цветовое пространство CIELAB

5.3.1 Общие положения

Важно отметить, что вопрос о равноконтрастных цветовых пространствах и формулах определения цветовых различий является предметом активной деятельности МКО и связанных с ней организаций. Большая часть этой работы относится к оценке текстиля в соответствии с D65. Однако, по аналогии, эта работа может быть экстраполирована и применена к печатным изображениям, просматриваемым под освещением D50. Настоятельно рекомендуется следить за работой МКО, чтобы получать информацию о последних достижениях как в области равноконтрастных цветовых пространств, так и в области вычислений цветовых различий. В настоящее время для целей полиграфии достаточно равноконтрастного цветового пространства CIELAB и связанного с ним вычисления цветовых различий. Для расчета цветовых различий CIELAB необходимо использовать формулы, приведенные в приложении J. В соответствии с ИСО 11664-4 значения CIELAB должны быть рассчитаны с использованием формул, приведенных в 5.3.2, 5.3.3 и 5.3.4.

Если необходимо сравнить значения CIELAB для самосветящегося дисплея с показателями для светоотражающих или пропускающих материалов, определенными в соответствии с настоящим стандартом, принятую точку белого дисплея необходимо установить в D50.

5.3.2 Формулы цветового пространства CIELAB

Ниже приведены формулы цветового пространства CIELAB (12) - (20).

L^{*} = 116[f(\frac{Y}{Y_{n}})] - 16, (12)

a^{*} = 500[f(\frac{X}{X_{n}}) - f(\frac{Y}{Y_{n}})], (13)

b^{*} = 200[f(\frac{Y}{Y_{n}}) - f(\frac{Z}{Z_{n}})], (14)

где

f(\frac{X}{X_{n}}) = (\frac{X}{X_{n}})^{1/3}, если \frac{X}{X_{n}} >(\frac{6}{29})^{3}, (15)

f(\frac{X}{X_{n}}) = (\frac{841}{108})(\frac{X}{X_{n}}) + 4/29, если \frac{X}{X_{n}} \leq (\frac{6}{29})^{3}, (16)

и f(\frac{Y}{Y_{n}}) = (\frac{Y}{Y_{n}})^{1/3}, если \frac{Y}{Y_{n}} >(\frac{6}{29})^{3}, (17)

f(\frac{Y}{Y_{n}}) = (\frac{841}{108})(\frac{Y}{Y_{n}}) + 4/29, если \frac{Y}{Y_{n}} \leq (\frac{6}{29})^{3}, (18)

и f(\frac{Z}{Z_{n}}) = (\frac{Z}{Z_{n}})^{1/3}, если \frac{Z}{Z_{n}} >(\frac{6}{29})^{3}, (19)

f(\frac{Z}{Z_{n}}) = (\frac{841}{108})(\frac{Z}{Z_{n}}) + 4/29, если \frac{Z}{Z_{n}} \leq (\frac{6}{29})^{3}, (20)

где L*, a* и b* — координаты цвета МКО 1976 L*, a* и b*;

X, Y и Z — координаты цвета, рассчитанные в соответствии с 5.1 или 5.2;

Xn, Yn и Zn — точки белого из таблицы I.1 для условий, определенных в 5.1.

В соответствии с ИСО 11664-4 обратные преобразования выглядят следующим образом:

f(\frac{Y}{Y_{n}}) = (L^{*} + 16)/116, (21)

f(\frac{X}{X_{n}}) = \frac{a^{*}}{500} + f(\frac{Y}{Y_{n}}), (22)

f(\frac{Z}{Z_{n}}) = f(\frac{Y}{Y_{n}}) - b^{*}/200, (23)

X = X_{n}[f(\frac{X}{X_{n}})]^{3}, если f(\frac{X}{X_{n}})> \frac{6}{29} , (24)

X = (\frac{108}{841})X_{n}[f(\frac{X}{X_{n}}) - 4/29], если (\frac{X}{X_{n}}) \leq \frac{6}{29} , (25)

Y = Y_{n}[f(\frac{Y}{Y_{n}})]^{3}, если f(\frac{Y}{Y_{n}})> \frac{6}{29} при L* > 8, (26)

Y = (\frac{108}{841})Y_{n}[f(\frac{Y}{Y_{n}}) - 4/29], если f(\frac{Y}{Y_{n}}) \leq \frac{6}{29} при L* <= 8, (27)

Z = Z_{n}[f(\frac{Z}{Z_{n}})]^{3}, если f(\frac{Z}{Z_{n}})> \frac{6}{29} , (28)

Z = (\frac{108}{841})Z_{n}[f(\frac{Z}{Z_{n}}) - 4/29], если f(\frac{Z}{Z_{n}}) \leq \frac{6}{29} . (29)

Примечание - В формулах, приведенных в настоящем пункте, используются целые соотношения, например 4/29 с целью устранения ошибок округления.

Приблизительные корреляты воспринимаемых атрибутов светлоты, насыщенности и цветового тона рассчитываются следующим образом:

светлота МКО 1976 L*, как определено формулой (17)

где a* и b* — координаты МКО 1976 a* и b*.

5.3.3 Формулы цветового различия МКО 1976

Для расчета цветовых различий CIELAB необходимо использовать формулы МКО 1976, приведенные в приложении J.

5.3.4 Формулы цветового различия CIEDE2000

Для расчета цветовых различий CIEDE2000 необходимо использовать формулы CIEDE2000, приведенные в приложении K.

6 Требования к представлению данных измерений

6.1 Необходимая информация

При представлении данных, полученных в соответствии с настоящим стандартом, они должны сопровождаться следующей информацией:

a) сообщение о том, что измерения и расчеты выполнены в соответствии с настоящим документом (ИСО 13655);

b) используемые условия измерения (M0, M1, М2 или M3);

c) для отражающих образцов — используемая подложка (черная — также обозначается как «bb», белая — также обозначается как «wb»);

d) для непрозрачных запечатываемых материалов данные CIEXYZ для незапечатанного материала должны быть указаны для белой подложки и, где это целесообразно, их следует указать и для черной подложки (см. 4.2.5);

e) марка/модель прибора (если используется один прибор);

Пример - ИСО 13655 (M0, wb, Cosmodrive).

Примечание - Данные профилирования могут быть получены несколькими приборами и, следовательно, могут быть не связаны напрямую с конкретным прибором. Типичный пример: ИСО 13655 (M2, bb).

6.2 Рекомендуемая информация

Необходимую информацию рекомендуется дополнить следующей информацией:

a) отправитель данных;

b) дата создания данных;

c) описание цели или содержания передаваемых данных;

d) описание используемой аппаратуры, в том числе информация об измерительной апертуре;

e) интервал длин волн, используемый для расчетов;

f) эталон(ы), используемый(е) для стандартизации, и процесс, используемый для обеспечения или оценки соответствия стандартам.

Пример 1 — Стандартизирован в соответствии с рекомендациями производителя и периодически проходит внутреннюю проверку.

Пример 2 — Проверено с помощью собственных сертифицированных эталонных материалов (как описано в приложении D).

6.3 Электронное представление данных

Если данные должны быть представлены в электронной форме, они должны соответствовать ИСО 28178.

Приложение A (обязательное)

ПОДЛОЖКА ПОД ОБРАЗЕЦ

A.1 Общие положения

Многие материалы, используемые в фотографии и полиграфии, не являются полностью непрозрачными. Таким образом, характеристики материала, находящегося за образцом во время измерений, или любое печатное изображение на обратной стороне могут изменить измеряемый показатель отражательной способности. Любое изменение в данных спектрального показателя отражательной способности повлияет на любые значения, вычисленные на их основе, например колориметрические или денситометрические.

Влияние на измеряемые значения зависит от непрозрачности подложки. Если проблема заключается в наличии печатного изображения на обратной стороне материала, ее можно частично устранить, используя черную подложку.

Если материал имеет очень низкую непрозрачность, различия в измеренных значениях спектрального показателя отражательной способности на белой и черной подложках могут быть весьма значительными. Приблизительное преобразование между данными, измеренными с использованием белой и черной подложек, приведено в A.4.

Наиболее распространенными вариантами материалов для подложки являются:

• стандартная черная подложка, как определено в A.2;
• стандартная белая подложка, как определено в A.3;
• подложка из нескольких листов того же материала, что и материал образца. Данный вид подложки предпочтителен только в бумажной промышленности. Однако для применения в рамках настоящего стандарта следует использовать только стандартные черную или белую подложки.

Примечание - Возможность использования подложки из листов того же материала, что и материал образца, зависит от наличия чистых листов такого материала, когда требуется измерить образец. Часто чистых листов нет в наличии. Другая проблема может возникнуть при использовании автоматизированных сканирующих приборов, когда подложка недоступна и скрыта внутри прибора.

A.2 Стандартная черная подложка

Черный материал должен соответствовать ИСО 5-4.

ИСО 5-4 требует соблюдения следующих условий:

• спектральная неселективность, то есть общий диапазон спектральной диффузной оптической плотности отражения во всем интервале длин волн от 400 до 700 нм не превышает 5% от средней плотности, полученной в том же интервале;
• рекомендуется наличие рассеянного отражения (например, при просмотре под любым углом менее 45° от нормали в обычных условиях освещения офисного помещения отражение должно быть незначительным или отсутствовать). Поскольку черные материалы с матовой поверхностью подвержены физическим повреждениям, черная подложка должна быть полуматовой (глянец ISO 8254-75° менее 40 единиц блеска);
• непрозрачный материал;
• минимальная визуальная оптическая плотность отражения по ИСО 5 составляет 1,30;
• максимальная визуальная оптическая плотность отражения по ИСО 5 составляет 1,60.

A.3 Стандартная белая подложка

Белый материал должен иметь следующие характеристики:

a) он должен быть непрозрачным (например, изготовленным из керамики, пластика или бумаги). Непрозрачность должна быть равна или превышать 99.

Ob = (Yb/YW)·100, (A.1)

где Ob — непрозрачность (0°:45°, D50, 2°, Y) материала подложки;

Yb — значение МКО Y, рассчитанное на основе измерений, выполненных с использованием черной подложки в соответствии с A.2;

YW — значение МКО Y, рассчитанное на основе измерений, выполненных с использованием стопы по меньшей мере из трех листов материала, который используется для подложки;

b) рекомендуется, чтобы материал обладал рассеянным отражением (например, незначительным или отсутствующим зеркальным отражением при просмотре под любым углом менее 45° от нормали в условиях типичного освещения офисного помещения — обычно это называется матовым эффектом). Поскольку белые материалы с матовой поверхностью подвержены физическим повреждениям, белый материал подложки должен быть полуматовым (глянец ИСО 75° менее 40 единиц блеска);

Примечание 1 — Во многих типографиях отсутствует глянцемер ИСО 8254-75°. Однако, поскольку глянец имеет тенденцию к увеличению с увеличением угла наклона, для углов 60° или 85° можно использовать те же допуски, что и для красок и отделочных покрытий.

c) значение CIELAB C* не должно превышать 3 (рекомендуется, чтобы оно не превышало 2,4);

d) материал не должен быть флуоресцирующим (отсутствие излучения в интересующей полосе частот при освещении от источника света прибора). Это эквивалентно считыванию показаний с подложки в режимах M1 и M2, и различия на любых длинах волн, превышающих 410 нм, должны быть меньше или равны 3\sigma (трем стандартным отклонениям) из пяти показаний для листа, полученных только в режиме M2.

Значения спектрального показателя отражательной способности должны находиться в пределах кривых, приведенных в таблице A.1.

Примечание 2 — Несмотря на то, что данные в таблице A.1 описаны как соответствующие геометрии ISO/CIE 0°:45°, это не исключает использования прибора с геометрией 45°:0°, поскольку подложка должна быть диффузно отражающей и как таковая должна соответствовать закону взаимности Гельмгольца, так что показания двух разновидностей геометрии будут идентичны.

Таблица A.1

Спектральный показатель отражательной способности

A.4 Преобразование между белой и черной подложками

Один из возможных методов преобразования основан на наблюдении [21], что если сравнить различия МКО X, МКО Y и МКО Z между измерениями, выполненными с использованием двух материалов подложки (черного и белого), с МКО X, МКО Y и МКО Z для измерений, выполненных с использованием любой подложки, то результат наилучшего приближения представляет собой приблизительно прямую линию. Это приводит, в качестве приближения, к линейному преобразованию.

Для МКО X:

Xw = Xb(1 + C) — XminC (A.2)

при

C = \frac{X_{sw} - X_{sb}}{X_{sw} - X_{min}} , (A.3)

где Xw — преобразованное значение X образца на белой подложке;

Xb — измеренное значение X образца на черной подложке;

C — константа;

Xsw — измеренное значение X материала образца на белой подложке;

Xsb — измеренное значение X материала образца на черной подложке;

Xmin — минимальное значение X образца на черной подложке.

На практике значение X для четырехкрасочной плашки (ID 1286 в ИСО 12642-2) очень близко или равно минимальному значению и может использоваться как Xmin.

Преобразования МКО Y и МКО Z и вычисление значений CIELAB выполняются аналогичным образом.

Методы преобразования между белой и черной подложками по-прежнему являются предметом активных исследований, и пользователям рекомендуется тестировать каждую модель в зависимости от конкретного случая использования. Запечатываемые материалы различаются не только по цвету, но и по физическим свойствам. Изменения физических свойств влияют на взаимодействие краски и запечатываемого материала, а также на светорассеяние. Изменения во взаимодействии краски и запечатываемого материала, а также в светорассеянии часто приводят к изменению значений тона оттиска при одном и том же нанесении краски. Поэтому изменение запечатываемого материала обычно требует изменения колориметрических параметров (в зависимости от цвета бумаги), а также изменений в воспроизведении тона, и управление процессом направлено на корректировку изменений в значении тона (в результате изменений физических характеристик).

Методика коррекции, описанная в настоящем приложении, учитывает только изменения цвета запечатываемого материала. Различия во впитывающей способности или стойкости красок приведут к изменению цвета, которое невозможно исправить, поэтому необходимо разработать новые целевые значения.

A.5 Измерение прозрачных материалов

Для материалов, просматриваемых в проходящем свете, применяются условия измерения, указанные в 4.3. В случае прозрачных материалов, которые просматриваются в отраженном свете, целесообразно измерение показателя отражательной способности с использованием геометрии 0°:45° или 45°:0° и белой подложки с характеристиками, описанными в A.3.

Измерения коэффициента отражения прозрачных материалов существенно зависят от коэффициента отражения материала подложки. Чтобы скорректировать такие измерения таким образом, чтобы они соответствовали идеальному отражающему рассеивателю, необходимо выполнить следующие вычисления:

R(\lambda) = R_{t}(\lambda)/R_{b}(\lambda), (A.4)

где \lambda — длина волны (нм);

R_{t}(\lambda) — коэффициент отражения прозрачного образца на белом материале подложки при длине волны \lambda ;

R_{b}(\lambda) — коэффициент отражения белого материала подложки (не покрытого прозрачным образцом) при длине волны \lambda .

Коррекция также может быть выполнена с помощью CIEXYZ следующим образом:

X = 100(Xt/Xb), (A.5)

Y = 100(Yt/Yb), (A.6)

Z = 100(Yt/Yb), (A.7)

где нижние индексы «t» и «b» имеют то же значение, что и указанные выше.

Примечание - Эта коррекция применяется только к чистому и непрозрачному материалу.

Приложение B (справочное)

ГЕОМЕТРИЯ

B.1 Измерение коэффициента отражения

B.1.1 Углы

Внешний вид любого непрозрачного объекта в значительной степени зависит от спектрального коэффициента отражения этого объекта в сочетании с широким спектром поверхностных эффектов, таких как глянец, форма, текстура и т.д. К сожалению, такое сочетание спектрального коэффициента отражения и поверхностных эффектов трудно охарактеризовать и измерить. Основные приборы, доступные для измерения коэффициента отражения, ограничены тремя конфигурациями или геометриями. Это приборы (0°:45°) или (45°:0°) и (d:8°). К сожалению, данные, полученные при любой из этих конфигураций, не могут быть легко изменены для соответствия данным, измеренным в другой конфигурации. При определенных обстоятельствах спектральные расчеты допускают преобразования (см. ссылку [22]). Во многих случаях геометрия не является критичной. Для других случаев конкретные конфигурации предлагают уникальные преимущества, а для некоторых вариантов используемая конфигурация основывается на исторической практике и базах данных, а не на требованиях самой области применения.

При разработке настоящего стандарта в качестве одной из областей применения рассматривались печатные оттиски на бумаге. Имеющаяся информация убедительно свидетельствует о том, что геометрия 0°:45° или 45°:0° обеспечивает наилучшую корреляцию с коэффициентом отражения, наблюдаемым человеком при использовании стандартных условий просмотра, указанных в ИСО 3664 для полиграфии и фотографии. Кроме того, в полиграфии колориметрические данные часто используются в сочетании с денситометрическими данными. Действующий стандарт денситометрии в отраженном свете ИСО 5-4 определяет использование геометрии (0°:45°) или (45°:0°), а публикация МКО 176 содержит рекомендации по допускам для целевых значений.

Одним из важных примеров из полиграфии, когда геометрия, указанная в настоящем стандарте, не соответствует требованиям, является определение «бронзирования» краски. Для этой цели требуется оборудование с интегрирующей сферой.

Соответствие ИСО 5-4 требует наличия одной из геометрий «кольцо 45°:нормаль», «окружность 45°:нормаль», «нормаль:кольцо 45°» и «нормаль:окружность 45°». Кольцевая геометрия достигается с помощью кольцевого отражателя, в то время как геометрия окружности использует в качестве приближения к кольцевой геометрии, например, ряд источников света/датчиков, расположенных по окружности; см. публикацию МКО 176:2006.

Однако если измерение и/или освещение ограничено одним азимутальным углом, особое внимание уделяется эффектам направления и текстуры. Эти геометрические параметры не рекомендуются в ИСО 5-4 и в публикации МКО 176, следовательно, не рекомендуются и в настоящем стандарте. Они известны как «45° направленное:нормаль» и «нормаль:45° направленное».

Примечание - Более подробная информация о геометрии измерений и геометрических допусках приведена в публикации МКО 176.

B.1.2 Избыточное заполнение и недостаточное заполнение

Размеры контрольных полей на шкалах контроля печати редко превышают квадрат со стороной 5 мм, и для их считывания доступны спектрофотометры с геометрией (45°:0°) и (0°:45°) с малой апертурой. Небольшой размер контрольных фрагментов и малая измерительная апертура, необходимая для их считывания, требуют особого учета отклонений, вызванных ошибкой полупрозрачного размытия (краевого рассеяния).

Когда образец является полупрозрачным, по крайней мере, в некоторой степени, часть света проникает внутрь образца и рассеивается в стороны в точках за пределами области, просматриваемой датчиком прибора, в результате чего регистрируемые значения коэффициента отражения оказываются ниже, чем они были бы, если бы был зарегистрирован весь отраженный свет.

Взаимодействие между прозрачностью образца и оптической конфигурацией прибора называется полупрозрачным размытием, а разница в коэффициенте отражения, измеренном на полупрозрачном образце, по сравнению со скорректированным коэффициентом отражения называется ошибкой полупрозрачного размытия [20], [23].

Стандарты отражения белого стекла и гранулы прессованного порошка, часто используемые для калибровки спектрофотометров с большой измерительной апертурой, как правило, полупрозрачны. Запечатываемые материалы для цветопробы и тиражной печати также в некоторой степени полупрозрачны.

Чтобы свести к минимуму ошибку полупрозрачного размытия, крупные однородные образцы измеряются путем освещения области, превышающей размер измерительной апертуры («избыточное заполнение») или наоборот («недостаточное заполнение»). В ИСО 5-4 указано, что «фактическая граница большей области источника света или области приемника должна находиться за пределами границы меньшей области как минимум на 2 мм. Если требуются малые значения измерительной апертуры, этот размер должен составлять не менее 0,5 мм. Величину результирующей ошибки краевого рассеяния следует принимать как часть общей погрешности измерения или использовать большую разницу между границами».

Чтобы свести к минимуму ошибки из-за полупрозрачного размытия, важно использовать непрозрачные стандартные эталонные материалы.

B.1.3 Размер измерительной апертуры, область сканирования

При измерении растра еще одним фактором, который следует учитывать при выборе измерительной апертуры прибора, является линиатура. Если измеряемая площадь слишком мала, результаты измерений становятся неустойчивыми и зависят от количества растровых точек, которые удалось измерить. Для периодических структур и однократного измерения эмпирическое правило гласит, что в пределах измерительной апертуры должно быть не менее 79 растровых точек, при этом лучше использовать 177. Это соответствует правилу, согласно которому для круглых точек диаметр должен быть как минимум в 10, а лучше в 15 раз больше периода растра. В таблице B.1 приведены минимальные и рекомендуемые диаметры и площади круглого отверстия измерительной апертуры в зависимости от линиатуры растра. Если измерительная апертура не является круглой, не рекомендуется, чтобы какой-либо из ее размеров был меньше диаметра круглой апертуры.

Использование измерительных апертур, размеры которых меньше, чем указаны в таблице B.1, допустимо, если неопределенность одного измерения уменьшается путем усреднения по нескольким измерениям, которые выполняются на площади, находящейся в пределах диапазона, указанного в графах 4 и 5 таблицы B.1. Этот метод должен применяться сканирующими приборами.

Для нерегулярных растровых структур рекомендуется использовать таблицу B.1 с псевдочастотой, рассчитанной путем деления 0,120 на диаметр минимального элемента нерегулярной растровой структуры.

Пример — Минимальный диаметр заданной нерегулярной растровой структуры составляет 20 мкм (0,002 см). При делении 0,120 на 0,002 см получается 60 см-1, следовательно, применимы рекомендации для строки, обозначенной 59,1 (150) в таблице B.1.

Таблица B.1

Диаметры и площади круглых измерительных апертур для измерения растра

B.2 Геометрия измерения пропускания

Геометрия измерения пропускания определяется в настоящем стандарте как соответствующая ИСО 5-2, то есть (0:d) или (d:0), с использованием матового стекла или пластика в качестве рассеивающей среды. Характеристики рассеивателя также указаны в ИСО 5-2. Для растра также полезны рекомендации, приведенные в B.1.3.

Как указано в ИСО 5-2, измерения, выполненные с использованием метода интегрирующей сферы, опубликованного в МКО 15:2004, не дают точно таких же результатов. В первую очередь это связано с взаимными отражениями, возникающими между образцом и рассеивателем в соответствии с методом ИСО 5-2 (который описывает многие практические ситуации). Экспериментальные данные [21] указывают на то, что различия, полученные с помощью этих двух процедур, наиболее существенны при высоком коэффициенте пропускания, и вносимая ошибка, как правило, линейно зависит от коэффициента пропускания (и значений CIEXYZ). Значения CIEXYZ, измеренные с использованием матового эталона, будут выше, чем значения, полученные с использованием эталона интегрирующей сферы. Степень различия зависит от матового материала, а также от характеристик поверхности измеряемого материала (гладкость, уровень матовости и т.д.).

Приложение C (справочное)

УЛУЧШЕНИЕ МЕЖИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО СООТВЕТСТВИЯ

C.1 Калибровка

Измерительные приборы должны быть стандартизированы с использованием их собственных современных материалов для стандартизации или сертифицированных эталонных материалов (CRM). Рекомендуется сначала убедиться, что срок годности эталонных образцов не истек. Затем требуется проверить, действительно ли значения отражения, сохраненные в приборе, относятся к используемому белому эталону, обычно это выполняется путем проверки соответствия серийного номера эталонной плиты номеру прибора. Затем в рамках полной процедуры стандартизации требуется выполнить измерение нулевого коэффициента отражения (на светоловушке), если это предусмотрено инструкциями производителя, и измерить белый отражающий эталон. Во всех случаях требуется следовать процедурам, указанным производителем прибора, а также тем, которые прилагаются к эталонному материалу. В большинстве современных приборов многие процедуры стандартизации автоматизированы и практически не требуют вмешательства человека. После завершения этапа стандартизации всегда рекомендуется провести повторное измерение эталонного материала и сравнить результаты с целевыми значениями.

C.2 Линиатура растра и измерительные апертуры

С целью обеспечения достоверной оценки растровые области не должны измеряться при слишком малой измерительной апертуре. Более подробная информация о размерах апертуры для использования при измерении растра с различными линиатурами приведена в приложении B. Различные апертуры позволяют измерять различные площади образца. Поэтому для сравнения результатов измерений рекомендуется использовать общий размер и форму апертуры.

C.3 Условия измерения

Многие случаи несогласованности результатов измерений можно объяснить сравнением данных, измеренных в различных условиях. У оператора часто есть выбор из различных приборов и их физических параметров, таких как геометрия (0°:45° или диффузия:нормаль с включенной или исключенной зеркальной составляющей, di:8° или de:8°), ультрафиолетовая составляющая потока источника света устройства измерения (включена или исключена) или поляризационный фильтр (включен или выключен). Кроме того, существует множество вариантов расчетов, с помощью которых можно изменять значения отображаемых показаний, включая иллюминанты МКО (A, D50, D65, C и т.д.) и функцию стандартного наблюдателя (угол наблюдения 2° или 10°). Следует убедиться, что приборы и их настройки соответствуют положениям настоящего стандарта.

C.4 Одна и та же модель одного и того же производителя

Наилучшее соответствие достигается, когда используемые устройства выпускаются одним производителем, а еще лучше — из одного семейства продуктов.

C.5 Эталонные материалы

Во многих приборах используется функция, позволяющая пользователю вводить эталонные данные в память прибора вручную или в процессе измерения эталонного материала, или загружать их из подключенной компьютерной системы. Затем измерения проводятся относительно значений для эталонного материала. Это может быть полезно, когда требуется провести сравнение между различными образцами или при использовании параметра «соответствие/несоответствие». Необходимо следить за тем, чтобы эта функция сравнения не была случайно активирована. Такие ошибки могут привести к существенным различиям в измерениях между двумя или более приборами. Дополнительная информация приведена в приложении D.

C.6 Спектральная коррекция

Если меры, рекомендованные в разделах C.1 - C.5, недостаточны для существенного улучшения соответствия между приборами, следует рассмотреть методы, описанные в источниках [19] и [22]. В данных методах используется регрессионный анализ для корректировки измеренных спектров таким образом, чтобы они приближались к спектрам выбранного эталонного прибора.

Приложение D (справочное)

СЕРТИФИЦИРОВАННЫЕ ЭТАЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ (CRM)

D.1 Общие положения

Как определено в Руководстве ИСО 30, сертифицированные эталонные материалы — это материалы, к которым прилагается сертификат, одно или несколько значений свойств которых подтверждены с помощью процедуры, которая устанавливает прослеживаемость до точной реализации единицы измерения, в которой выражены значения свойств, и для которых каждое сертифицированное значение сопровождается погрешностью на заявленном доверительном уровне. Для полиграфической промышленности доверительный уровень, приблизительно равный 95%, обычно считается достаточным. Это соответствует коэффициенту охвата, равному 2, или двум статистическим стандартным отклонениям в случае нормального распределения. Дополнительная информация приведена в ИСО 15790.

С момента начала применения измерений цвета в полиграфической технологии имело место относительно слабое соответствие между приборами. Это послужило причиной включения приложения C в настоящий стандарт. В последнее время ситуация еще более осложнилась из-за использования бумаги с высокой флуоресценцией в качестве запечатываемого материала. Это приводит к усилению различий между приборами, у которых спектральный состав источника не идентичен в ультрафиолетовой области.

Единый набор сертифицированных эталонных материалов, сертифицированный единым международно признанным институтом базовых стандартов или прослеживаемый до этого уровня, принятый практически всеми производителями, будет использоваться в следующих целях:

• для оповещения пользователей о межинструментальной проблеме;
• чтобы показать пользователям, когда прибор не соответствует техническим характеристикам;
• чтобы подготовить основу для постепенного сокращения различий между приборами.

Подходящие наборы сертифицированных эталонных материалов:

a) будут включать в себя поля для белого, плашки триадных красок и бинарных наложений, а также ряд промежуточных тонов тройных наложений;

b) будут использовать краски и рецептуры красок, в разумных пределах соответствующие тем, которые используются для тиражной печати и цветопробы, с точки зрения спектральной зависимости, характеристик поверхности и светорассеяния;

c) предпочтительно будут представлять собой образцы на толстой пленке, поскольку они менее чувствительны к износу;

d) будут сопровождаться спектральными данными и значениями CIELAB для всех полей, измеренных в соответствии с настоящим стандартом;

e) должны быть сертифицированы или отслеживаться международно признанным институтом базовых стандартов, таким как NIST (США), PTB (Германия), NPL (Великобритания), CTP (Франция) и NRC (Канада).

Сертифицированные эталонные материалы позволили бы пользователям определять, соответствует ли конкретный прибор техническим требованиям, и при необходимости производитель мог бы провести повторную калибровку прибора. В качестве альтернативы данные, предоставляемые прибором, могут быть использованы для исправления данных с помощью программных средств, которые должны быть предложены поставщиками.

Если сертифицированные эталонные материалы содержат оптические отбеливатели, необходимо предоставить спектральные и колориметрические данные как для условия измерения M1, так и для условия измерения M2.

D.2 Использование сертифицированных эталонных материалов

Следуя инструкциям производителя по настройке и стандартизации прибора, требуется измерить цвет полей сертифицированного эталонного материала (CRM) и сравнить измеренные значения CIELAB с эталонными значениями, указанными в сертификате CRM.

Чтобы это сравнение имело смысл, необходимо определить общую стандартную погрешность результата измерения. Чтобы определить эту величину, необходимо сначала оценить погрешности каждого компонента процесса (эти оценки могут быть получены статистическими или другими методами). Данный процесс требует знания всех источников погрешности, включая воспроизводимость uR (см. ИСО 15790:2004, 6.1.5), погрешность CRM uCRM (см. ИСО 15790:2004, 6.1.6) и другие известные источники погрешности измерений. Когда каждый компонент погрешности выражается в виде дисперсии (для нормальных распределений это эквивалентно квадрату одного стандартного отклонения) или ее оценки, положительный квадратный корень из суммы дисперсий (и их оценок) равен совокупной стандартной погрешности (предполагая, что все источники погрешности независимы, то есть не коррелируют друг с другом); см. ИСО 15790:2004, 6.1.7.

Погрешность результата измерения, определенного для измерения CRM, может отличаться от погрешности результатов измерений других материалов, даже если они были получены с помощью того же прибора. Например, глянец CRM для оптической плотности отражения является характеристикой CRM, которая может не оказывать влияние на способность прибора точно измерять оптическую плотность CRM. Однако если образцы с глянцем, отличным от глянца CRM, измеряются одним и тем же прибором, эта разница в глянце может повлиять на погрешность результатов измерений. В таком случае следует определить влияние глянца и сопоставить его с другими источниками погрешности. Характеристики CRM, которые, возможно, также требуется учитывать при оценке погрешности измерений, приведены в ИСО 15790.

После определения суммарной стандартной погрешности измерительной системы следует выполнить калибровку прибора с помощью CRM. Если абсолютное значение разницы между измеренным значением и эталонным значением CRM равно или меньше суммарной стандартной погрешности, корректировка не требуется. Если абсолютное значение разницы между измеренным значением и эталонным значением превышает суммарную стандартную погрешность, к результату измерения следует применить поправку.

Предпочтительно вносить коррективы с помощью спектральных методов, указанных в источниках [5] и [20]. В связи с трудоемкостью данных методов предпочтительно использовать алгоритмы, которые либо встроены в программное обеспечение прибора или поставляются производителем в виде программного обеспечения для компьютеров, взаимодействующих с прибором. В качестве альтернативы прибор может быть отрегулирован пользователем или производителем.

Когда результат измерения CRM равен или находится в пределах спецификации, работоспособность считается проверенной и корректировка не требуется. Если результат калибровки выходит за рамки спецификации прибора, это может привести к возникновению проблем с методом измерения, частотой калибровки, прибором или CRM.

Приложение E (справочное)

ПРОЦЕДУРЫ РАСШИРЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ

Настоящий стандарт описывает процедуры вычисления координат цвета из спектральных измерений приборами с различной шириной полосы пропускания. Метод, используемый для вычисления координат цвета, предполагает, что ширина полосы пропускания прибора и интервал выборки приблизительно равны (интервал выборки 5 нм предполагает ширину полосы пропускания 5 нм). Также предполагается треугольная кривая спектральной чувствительности измерительного прибора, при этом точки с половинной мощностью определяют полосу пропускания. Это предположение основано на конструкции классического лабораторного прибора, в котором используются щелевые отверстия и дифракционная решетка или призма.

При наличии данных, собранных с интервалами, которые не соответствуют требуемым интервалам 5 нм для доступных колориметрических весовых функций, их следует модифицировать (интерполировать), чтобы получить оценочные (псевдо) данные с требуемым интервалом. Это следует делать только в том случае, если данные были собраны с интервалом, который меньше желаемого интервала 5 нм, и если полоса пропускания соответствует интервалу выборки. Метод, который необходимо использовать для создания желаемых данных, заключается в последовательном применении треугольной весовой функции к существующим данным на основе желаемых (новых) интервалов выборки и полосы пропускания. Затем эти данные суммируются по интервалу и нормализуются по сумме использованных весовых коэффициентов. Этот процесс повторяется для каждой требуемой новой точки данных.

Вид весовой функции представлен формулой (E.1):

W(\lambda_{Xn}) = \frac{\Delta\lambda - |\lambda_{Yn} - \lambda_{Xn}|}{\Delta\lambda} , (E.1)

где W(\lambda_{Xn}) — весовая функция на длине волны Xn;

\lambda_{Yn} — длина волны, для которой должны быть получены данные;

\lambda_{Xn} — длина волны для имеющихся данных;

\Delta\lambda — желаемая полоса пропускания.

Функция определяется в интервале, заданном соотношением

|\lambda_{Yn} - \lambda_{Xn}|<\Delta\lambda.

В тех ситуациях, когда данные недоступны на концах диапазона измерений, следует считать, что данные являются единообразными, и для определения конечных значений следует использовать последнее доступное измеренное значение.

Пример - В следующем примере предполагается, что данные доступны с интервалом 3 нм, а желаемыми являются данные с интервалом 5 нм. В области 420 нм конкретные значения приведены для длин волн 403 нм, 406 нм, 409 нм, ... 436 нм. Вычисление значения при длине волны 420 нм выполняется следующим образом:

a) поскольку ширина полосы пропускания (\Delta\lambda) составляет 5 нм, при вычислении будут использоваться только данные от 410 до 430 нм (значения данных при 412 нм, 415 нм, 418 нм, 421 нм, 424 нм, 427 нм и 430 нм);

b) весовые функции будут равны 412 (0,2), 415 (0,5), 418 (0,8), 421 (0,9), 424 (0,6), 427 (0,3) и 430 (0). Сумма весовых коэффициентов равна 3,3;

c) спектральные данные на каждой длине волны Xn умножаются на значение весового коэффициента Xn, полученные результаты суммируются и делятся на сумму весовых коэффициентов (3,3 в данном примере). Это значение будет использоваться для полосы пропускания 5 нм с центром на 420 нм;

d) этот процесс повторяется на длинах волн в диапазоне от 340 до 780 нм с интервалом 5 нм.

Та же процедура используется для изменения других доступных интервалов данных, чтобы обеспечить наличие входных данных для колориметрических вычислений.

Сужение полосы пропускания является более сложной процедурой и, как правило, не является уникальным преобразованием. Для получения дополнительной информации о том, как изменить спектральную кривую отражения для сужения видимой полосы пропускания, следует обратиться к источникам [18], [27], [28] и [30].

Приложение F (справочное)

ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ОБРАЗЦЫ

F.1 Общие положения

В настоящее время практически все запечатываемые материалы для полиграфии обладают значительной флуоресценцией. В большинстве случаев это связано с наличием оптических отбеливателей в запечатываемых материалах. Для возбуждения они требуют ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 400 нм и затем излучают свет в синей области. В результате координата CIELAB b* смещается по направлению к синему на величину примерно от 1 до 10.

Однако в редких случаях в красках для цветопробы и тиражной печати используются флуоресцентные красители, возбуждение которых активируется видимым излучением с длиной волны значительно выше 400 нм. Хотя практически любой флуоресценции, вызванной ультрафиолетовым излучением, можно избежать, соблюдая спецификацию его отсечения M2, приведенную в 4.2.2.3, эффектов, связанных с флуоресцентными красками в видимом свете, избежать невозможно, и поэтому требуются тесты на их наличие.

Испытания, описанные ниже, подходят только для образцов, содержащих УФ-активируемые флуоресцентные вещества. Образцы, содержащие так называемые флуоресцентные вещества, активируемые дневным светом, упомянутые в предыдущем абзаце, имеют полосу возбуждения, которая значительно перекрывается полосой видимого излучения. Такие флуоресцентные вещества не могут быть легко оценены на предмет уровня или наличия флуоресценции.

F.2 Существующие тесты на наличие флуоресценции

F.2.1 Общие положения

Испытания, описанные ниже, подходят только для образцов, содержащих активируемые ультрафиолетовым излучением флуоресцентные вещества. Образцы, содержащие так называемые активируемые дневным светом флуоресцентные вещества, то есть имеющие полосу возбуждения, которая значительно перекрывается полосой видимого излучения, не могут быть легко оценены на предмет уровня или наличия флуоресценции [25].

F.2.2 Измерение с использованием двух источников

Образец измеряют с помощью двух источников, один из которых приблизительно соответствует иллюминанту A, а другой — D65. Спектральные распределения мощности сильно различаются. Полученные спектральные данные затем используются для вычисления значений координат цвета относительно D50 для обоих источников. Разница между ними по CIELAB является показателем флуоресценции. Допустимо, если два источника получены путем фильтрации одного источника. Если производитель прибора предоставляет два спектральных распределения мощности источников измерения, то они должны быть указаны при передаче результатов, чтобы обеспечить возможность независимой проверки.

F.2.3 Одиночный отсекающий УФ-фильтр

Данный метод позволяет проверить только наличие или отсутствие флуоресценции, возбуждаемой ультрафиолетовым излучением. Если прибор оснащен дополнительным УФ-фильтром, например, фильтром с характеристиками пропускания, указанными в спецификации, приведенной в 4.2.2.3, следует измерить образец с УФ-фильтром и без него в оптическом тракте. Разница в показателях CIELAB между этими двумя измерениями является показателем флуоресценции, возбуждаемой ультрафиолетовым излучением.

F.2.4 Образцы с оптическим отбеливателем и без него

Данный метод позволяет определить изменение общего коэффициента энергетической яркости между белым материалом без оптического отбеливателя и тем же материалом с высоким содержанием оптического отбеливателя. Эти стандарты материалов не требуют сертификации. Данный метод требует, чтобы два поля были считаны с использованием стандартных условий работы прибора и были рассчитаны различия между двумя спектральными коэффициентами яркости. Разница между показаниями CIELAB для двух полей является показателем флуоресценции, вызванной ультрафиолетовым излучением.

Приложение G (обязательное)

МЕТОД ИСПЫТАНИЯ УФ-ФИЛЬТРА НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ

G.1 Материалы для испытания

Требуется наличие двух запечатываемых материалов и испытываемого фильтра.

G.1.1 Запечатываемые материалы

Запечатываемый материал 1 — материал, состоящий из нефлуоресцирующего эталона белого (WS); для некоторых приборов может быть достаточно эталона белого, используемого для калибровки. Запечатываемый материал 2 — бумага с высокой концентрацией оптических отбеливателей, где разница в МКО b*, измеренная с УФ-фильтром и без него, находится в диапазоне от 3 до 5.

G.1.2 Испытываемый фильтр

Требуется испытываемый фильтр, обладающий следующими спектральными характеристиками пропускания:

a) более 0,65 в видимом диапазоне свыше 420 нм;

b) менее 0,50 при длине волны 410 нм;

c) менее 0,20 при длине волны 400 нм;

d) менее 0,01 при длине волны 390 нм.

Примечание - Это эквивалентно доступным на рынке фильтрам, включая Wratten 2B и FujiFilm SC-41, но не ограничивается ни одним из них. Данная информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не является одобрением ИСО названной продукции.

G.2 Подготовительные процедуры

Перед проведением данного испытания необходимо выполнить следующие процедуры:

a) запечатываемые материалы должны быть размещены поверх черной подложки;

b) следует контролировать правильность расположения измерительного прибора на поверхности запечатываемого материала;

c) в соответствии с процедурой испытания, описанной в G.3, испытываемый фильтр может быть установлен в оптический тракт или, при необходимости, поверх как источника освещения, так и датчика, при условии, что результирующее двойное поглощение в синей области не увеличивает соотношение сигнал/шум до такой степени, чтобы это влияло на возможность обеспечения повторяемости измерений;

d) перед испытанием должна быть проверена повторяемость показаний измерительного прибора.

G.3 Процедура тестирования

Требуется выполнить следующие испытательные измерения с помощью прибора, работающего в режиме измерений M2:

a) для первого измерения — поместить испытываемый фильтр (G.1.2) в оптический тракт инструмента и измерить спектральный показатель отражательной способности запечатываемого материала 1 (WS, G.1.1);

b) для второго измерения — убрать испытываемый фильтр и измерить спектральный показатель отражательной способности запечатываемого материала 1 (WS);

c) для третьего измерения — поместить испытываемый фильтр в оптический тракт инструмента и измерить спектральный показатель отражательной способности запечатываемого материала 2 (бумаги с оптическим отбеливателем, G.1.1);

d) для четвертого измерения — убрать испытываемый фильтр и измерить спектральный показатель отражательной способности запечатываемого материала 2 (бумаги с оптическим отбеливателем);

e) рассчитать спектральный показатель отражательной способности запечатываемого материала 2 относительно запечатываемого материала 1 с включенным испытываемым фильтром, разделив результат третьего измерения на результат первого;

f) рассчитать спектральный показатель отражательной способности запечатываемого материала 2 относительно запечатываемого материала 1 без использования испытываемого фильтра, разделив результат четвертого измерения на результат второго;

g) чтобы устранить остаточную ошибку масштабирования между двумя относительными спектрами в области длин волн от зеленого до красного, для обоих случаев вычислить среднее значение спектральных показателей отражательной способности в диапазоне от 550 до 670 нм, в результате чего получается M5 (среднее значение относительного спектра с тестовым фильтром) и M6 (среднее значение относительного спектра без тестового фильтра);

h) затем каждое значение относительного спектра с помощью тестового фильтра [e)] умножить на коэффициент (M6/M5);

i) вычислить разность относительных спектров с испытываемым фильтром [h)] и без него [f)];

j) сравнить относительные коэффициенты отражения при длине волны 440 нм. Разница не должна превышать 0,03.

Приложение H (справочное)

ОСОБЫЕ СЛУЧАИ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Несмотря на то, что отражение от первой поверхности является важным компонентом оптического воздействия, достигающего глаза, существуют особые случаи, когда отражение от первой поверхности может ослабить или нарушить эффект, который требуется измерить. Установка фильтров со скрещенной поляризацией устраняет большую часть нежелательного отраженного сигнала. Из-за относительно высокого поглощения ультрафиолетового излучения большинством поляризационных фильтров они обычно используются в сочетании с УФ-фильтрами или одновременно служат ими.

Классическим примером является денситометрический контроль толщины красочного слоя при листовой офсетной печати. Было обнаружено, что установка скрещенных поляризационных фильтров позволяет увеличить линейную зависимость оптической плотности от толщины красочного слоя в сторону более высоких значений и значительно снизить изменение оптической плотности при высыхании. Аналогичный эффект наблюдается при смещении координат цвета CIELAB из-за высыхания краски; смещение значительно уменьшается при использовании поляризаторов. Кроме того, увеличена линейная часть зависимости цветового охвата (локуса) CIELAB от толщины красочной слоя. Это полезно для контроля процесса на этапе подготовки к печати при использовании краски высокой интенсивности. Тем не менее, в соответствии с ИСО 13656, следует отметить, что для контроля печати тиража (печати после получения подписного листа) денситометрия является основным методом.

При составлении рецептур красок улучшается корреляция между измеренными координатами цвета и концентрацией компонентов, и, следовательно, повышается точность получаемых рецептур красок.

Кроме того, было отмечено, что при использовании бронзирующих красок улучшается корреляция между визуальным восприятием и измеренными цветовыми координатами.

Несмотря на положительный эффект скрещенных поляризаторов в особых случаях, указанных выше, необходимо отметить, что в большинстве других случаев в колориметрии использование поляризаторов является контрпродуктивным. Это включает в себя, но не ограничивается этим, сравнение матовых и глянцевых образцов (часто это касается цветопробы и тиражных оттисков) и измерение образцов оттисков, поверхность которых покрыта ламинирующей пленкой или которые состоят из прозрачного пластика с печатью на оборотной стороне.

Приложение I (справочное)

ПРИМЕРЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ КООРДИНАТ ЦВЕТА ИЗ СПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

I.1 Общие положения

В настоящем стандарте описывается метод сбора данных об основных спектральных свойствах материалов из разных источников, преобразование табличных спектральных данных в координаты цвета CIE, CIELAB и вычисления цветовых различий между двумя такими вычислениями. Определено, что такие преобразования основаны на численном интегрировании функции цветового стимула \Phi\lambda , которая в колориметрии в объектном режиме вычисляется путем умножения данных спектрального коэффициента отражения или пропускания на количество излучения (света), доступных из таблицы иллюминанта, как показано в формулах (I.1) и (I.2):

\Phi(\lambda) = R(\lambda) \cdot S(\lambda) (I.1)

или

\Phi(\lambda) = T(\lambda) \cdot S(\lambda). (I.2)

Затем функция цветового стимула комбинируется с функциями сложения цвета стандартного наблюдателя и численно интегрируется в диапазоне от 380 до 780 нм, как показано в формуле (I.3):

(I.3)

Хотя предполагается, что функция цветового стимула и функции сложения являются аналитическими функциями длины волны, точная форма этих функций, как правило, неизвестна. Таким образом, функции обычно аппроксимируются дискретной выборкой данных на некотором количестве равномерно распределенных длин волн в требуемом диапазоне (от 380 до 780 нм). Аналитическое интегрирование, которое требует бесконечно малых интервалов, должно быть аппроксимировано численным интегрированием.

В данном приложении приведены примеры работы с набором спектральных данных, чтобы пользователи настоящего стандарта могли убедиться в том, что они действительно правильно применили стандарт. В процессах полиграфического воспроизведения стандартной практикой было не включать спектральные данные в справочные материалы, профили и наборы данных профилирования. Несмотря на то, что такие спектральные данные были получены изначально, создатели наборов использовали исходные спектры для вычисления координат цвета, а затем отбрасывали их. Поэтому одной из целей данного приложения является предоставление стандартного набора данных в табличной форме, которая может быть использована для изучения процесса численного интегрирования спектральных кривой отражения, иллюминанта (D50) и наблюдателя (функции сложения 1931).

I.2 Стандартные процедуры вычисления интервала выборки для цветов объектов

При преобразовании измеренных значений спектральных показателя отражательной способности или показателя пропускания в колориметрические величины необходимо аппроксимировать численное интегрирование в единицах нанометра более простым взвешенным суммированием. При алгебраическом суммировании нормировочная константа k включала константу \Delta\lambda = 5\text{нм} как в числителе, так и в знаменателе расчета, и поэтому, в отличие от случая колориметрии самосветящихся объектов, размер шага измерения необязательно включать в суммирование. Таким образом, процедура является очень простой, если данные о цвете объекта были собраны с интервалом 5 нм с использованием спектральной полосы пропускания 5 нм (см. формулу I.4):

(I.4)

где \lambda — длина волны в нм;

R(\lambda) — спектральный показатель отражательной способности на длине волны \lambda ;

S(\lambda) — относительное спектральное распределение мощности на длине волны \lambda ;

\overline{x}(\lambda) — спектральная функция сложения на длине волны \lambda для МКО X;

\overline{y}(\lambda) — спектральная функция сложения на длине волны \lambda для МКО Y;

\overline{z}(\lambda) — спектральная функция сложения на длине волны \lambda для МКО Z.

Для данных, собранных с рекомендуемым интервалом выборки 5 нм и шириной полосы пропускания 5 нм, приведенные здесь весовые значения являются простым произведением иллюминанта МКО, такого как D50, и стандартного наблюдателя МКО, такого как функции сложения 2° 1931, взятые из публикации МКО 15, таблицы T.1 и T.4. Если измеренные спектральные данные начинаются с длины волны, превышающей 360 нм, то все весовые значения для длин волн, меньших первой измеренной длины волны, должны быть вычислены, суммированы и добавлены к весовому значению для первой измеренной длины волны. Если последняя измеренная точка спектральных данных находится на длине волны менее 780 нм, то все весовые значения для длин волн, превышающих последнюю измеренную длину волны, суммируются и добавляются к весовому значению для последней измеренной длины волны.

Таблица I.1

Данные показателя отражательной способности для комплекта триадных красок

Окончание таблицы I.1

I.3 Процедуры расчета цветов объектов с широким интервалом выборки

При вычислении значений координат цвета на основе спектральных данных с интервалом 10 нм численное интегрирование может быть аппроксимировано с использованием метода спектральных весов ASTM. В этом методе применяются весовые функции для каждой длины волны, которые являются алгебраическим эквивалентом интерполяции измеренных спектральных данных с интервалами 1 нм и последующего умножения этих данных на данные 1 нм для иллюминанта МКО D50 и стандартного наблюдателя МКО из ИСО 11664-1 и ИСО 11664-2. Приведены примеры показаний как спектрального коэффициента отражения, так и коэффициента пропускания. Неизмеренные данные экстраполируются как равные последнему измеренному значению.

X = \sum_{\lambda = 360}^{780} R(\lambda) \cdot W_{X}(\lambda), (I.5)

Y = \sum_{\lambda = 360}^{780} R(\lambda) \cdot W_{Y}(\lambda), (I.6)

Z = \sum_{\lambda = 360}^{780} R(\lambda) \cdot W_{Z}(\lambda), (I.7)

где \lambda — длина волны в нм;

R(\lambda) — спектральный показатель отражательной способности при длине волны \lambda ;

W_{X}(\lambda) — весовой коэффициент при длине волны \lambda для МКО X;

W_{Y}(\lambda) — весовой коэффициент при длине волны \lambda для МКО Y;

W_{Z}(\lambda) — весовой коэффициент при длине волны \lambda для МКО Z.

Вычисление значений МКО X, МКО Y и МКО Z данных выборки для пропускающего образца должно быть выполнено по следующим формулам:

X = \sum_{380}^{780} T(\lambda) \cdot W_{X}(\lambda), (I.8)

Y = \sum_{380}^{780} T(\lambda) \cdot W_{Y}(\lambda), (I.9)

Z = \sum_{380}^{780} T(\lambda) \cdot W_{Z}(\lambda), (I.10)

где \lambda — длина волны в нм;

T(\lambda) — спектральный показатель пропускания на длине волны \lambda ;

W_{X}(\lambda) — весовой коэффициент при длине волны \lambda для МКО X;

W_{Y}(\lambda) — весовой коэффициент при длине волны \lambda для МКО Y;

W_{Z}(\lambda) — весовой коэффициент при длине волны \lambda для МКО Z.

Примечание 1 — Данная процедура соответствует ASTM E308-13.

Таблица I.2

Спектральные весовые коэффициенты W(\lambda) для иллюминанта D50 и наблюдателя 2° для расчета координат цвета на основе данных с интервалом 10 нм и шириной полосы пропускания 10 нм

Из-за числового округления имеются небольшие различия между контрольной суммой и значениями точки белого. Эти различия на порядок меньше разрядности измерительных систем и считаются несущественными для вычислений. При вычислении координат CIELAB рекомендуется использовать для Xn, Yn и Zn значения точек белого, а не значения контрольной суммы.

Пример — Данные о коэффициенте отражения предоставляются в диапазоне от 400 до 700 нм при полосе пропускания и интервале 10 нм. Сначала требуется просуммировать значения, приведенные в таблице I.2, от 380 до 390 нм и от 710 до 780 нм для W_{X}(\lambda) , W_{Y}(\lambda) и W_{Z}(\lambda) по отдельности и добавить их к значениям для 400 нм и 700 нм соответственно. Далее необходимо ввести спектральные и весовые данные в электронную таблицу или аналогичную программу и выполнить умножение с учетом длины волны. Результатами этого суммирования являются значения для МКО X, МКО Y, МКО Z.

В приведенных ниже примерах расчетов значения XYZ и Lab* вычисляются на основе измерений, выполненных с интервалом 10 нм с шириной полосы пропускания 10 нм (от 400 до 700 нм). Измеренные образцы представляют собой стандартные триадные краски для офсетной печати (голубая, пурпурная, желтая и черная).

Таблица I.3

Данные показателя отражательной способности 10 нм для комплекта триадных красок

Приложение _J (обязательное)

РАСЧЕТ ОБЩЕГО ЦВЕТОВОГО РАЗЛИЧИЯ CIELAB (\Delta E_{ab}^{*})

Формулы (J.1) - (J.7) являются формулами цветового различия МКО 1976.

\Delta E_{ab}^{*} = \sqrt{(\Delta L^{*})^{2} + (\Delta a^{*})^{2} + (\Delta b^{*})^{2}} , (J.1)

\Delta L^{*} = L_{1}^{*} - L_{2}^{*}, (J.2)

\Delta a^{*} = a_{1}^{*} - a_{2}^{*}, (J.3)

\Delta b^{*} = b_{1}^{*} - b_{2}^{*}, (J.4)

\Delta C_{ab}^{*} = C_{ab1}^{*} - C_{ab2}^{*}, (J.5)

\Delta h_{ab} = h_{ab1} - h_{ab2}, (J.6)

\Delta H_{ab}^{*} = k \sqrt{(\Delta E_{ab}^{*})^{2} + (\Delta L^{*})^{2} + (\Delta C_{ab}^{*})^{2}} , (J.7)

k = -1 при \Delta h_{ab}<0 , k = 1 в остальных случаях,

где \Delta E_{ab}^{*} — цветовое различие МКО 1976 L*, a, b*;

\Delta L^{*} — различие МКО L* между образцами 1 и 2;

\Delta a^{*} — разница значений МКО 1976 a* между образцами 1 и 2;

\Delta b^{*} — разница значений МКО 1976 b* между образцами 1 и 2;

\Delta C_{ab}^{*} — различие насыщенности МКО 1976 a, b между образцами 1 и 2;

\Delta H_{ab}^{*} — метрическое различие цветового тона МКО 1976 a, b между образцами 1 и 2;

\Delta h_{ab} — угловое различие цветового тона МКО 1976 a, b в радианах между образцами 1 и 2.

Приложение K (обязательное)

РАСЧЕТ ОБЩЕГО ЦВЕТОВОГО РАЗЛИЧИЯ CIEDE2000 (\Delta E_{00})

Рекомендуемая процедура расчета малых цветовых различий заключается в использовании формулы CIEDE2000, описанной в публикациях МКО 15:2004 и публикации МКО 142. Также рекомендуется ознакомиться с последними публикациями в этой области на веб-сайте МКО (http://www.cie.co.at).

Параметрические коэффициенты для изменения условий эксперимента, kL, kC, kH равны 1, 1, 1 для следующих условий: стандартный иллюминант D65, освещенность 1000 люкс, образцы однородно окрашенных объектов находятся в непосредственном контакте, при этом общее цветовое различие МКО 1976 не превышает 5, образцы образуют угол обзора более 4°, образцы располагаются на фоне однородного нейтрального серого цвета с L* = 50.

В настоящее время не существует установленных параметрических коэффициентов для условий просмотра P1, указанных в ИСО 3664, то есть 2000 люкс и D50, которые почти всегда используются в полиграфической технологии. В промежуточный период, пока не будут получены более убедительные экспериментальные результаты, выбор 1, 1, 1 рассматривается как наилучшее решение.

Формула общего цветового различия CIEDE2000 корректирует неравномерность цветового пространства CIELAB при небольших различиях в цвете в стандартных условиях. Усовершенствования в расчете общего цветового различия для промышленной оценки цветовых различий вносятся путем внесения поправок на влияние зависимости от светлоты, зависимости от насыщенности, зависимости от цветового тона и влияние цветового тона и насыщенности на воспринимаемое цветовое различие. Масштабирование по оси a* изменено с учетом неравномерности, наблюдаемой при использовании серых цветов. Итоговые рекомендации для расчета CIEDE2000 общего цветового различия \Delta E_{00} приведены в кратком виде ниже (процитировано из публикации МКО 15:2004).

\Delta E_{00} = \sqrt{(\frac{\Delta L\prime}{k_{L}S_{L}})^{2} + (\frac{\Delta C\prime}{k_{C}S_{C}})^{2} + (\frac{\Delta H\prime}{k_{H}S_{H}})^{2} + R_{T}(\frac{\Delta C\prime}{k_{C}S_{C}})(\frac{\Delta H\prime}{k_{H}S_{H}})} , (K.1)

где \Delta L\prime — преобразованная разница в светлоте между образцами 1 и 2 [см. формулу (K.2)];

\Delta C\prime — преобразованная разница в насыщенности между образцами 1 и 2;

\Delta H\prime — преобразованная разница в цветовом тоне между образцами 1 и 2;

RT — функция вращения [см. формулу (K.11)];

kL, kC и kH — параметрические коэффициенты для изменения условий эксперимента;

SL, SC и SH — весовые функции [см. формулы (K.7) - (K.9)].

Сначала производится локальная модификация масштабирования по оси a*, которая наиболее важна для цветов с низкой насыщенностью.

L' = L, (K.2)*

a' = a*(1 + G), (K.3)

b' = b* (K.4)

при

G = 0,5\{1 - \frac{\overline{C_{ab}^{*7}}}{\overline{C_{ab}^{*7}} + 25^{7}} \} (K.5)

и

\overline{C_{ab}^{*}} = 0,5(C_{ab1}^{*} + C_{ab2}^{*}), (K.6)

где L' — преобразованная светлота;

a' — преобразованная координата a* (противоположная красно-зеленому);

b' — преобразованная координата b* (желто-синий);

G — величина, зависящая от средней насыщенности образцов 1 и 2.

Преобразованные значения L', a', b' затем используются для расчета угла цветового тона, насыщенности и светлоты. Эти новые величины обозначаются штрихом. Исходя из этих результатов, весовые функции и функция вращения определяются с использованием формул (K.7), (K.8), (K.9) и (K.10).

S_{L} = 1 + \frac{0,015(\overline{L}\prime - 50)^{2}}{\sqrt{20 + (\overline{L}\prime - 50)^{2}}} , (K.7)

S_{C} = 1 + 0,045\overline{C}\prime, (K.8)

S_{H} = 1 + 0,045\overline{C}\prime T, (K.9)

при

T = 1 - 0,17cos(\overline{h}\prime - 30^{\circ}) + 0,24cos(2\overline{h}\prime) + 0,32cos(3\overline{h}\prime + 6^{\circ}) - 0,20cos(4\overline{h}\prime - 63^{\circ}), (K.10)

где SL, SC, SH — весовые функции;

\overline{L}\prime — среднее значение преобразованной светлоты для образцов 1 и 2;

\overline{C}\prime — среднее значение преобразованной насыщенности для образцов 1 и 2;

T — количество, зависящее от среднего значения преобразованных углов цветового тона для образцов 1 и 2;

\overline{h}\prime — среднее значение преобразованных углов цветового тона для образцов 1 и 2.

Примечание - Приведенный здесь метод вычисления среднего угла цветового тона отличается от указанного в ИСО 11664-6. Для различий в углах, превышающих 180°, в ИСО 11664-6 приведены два дополнительных примера для обеспечения визуальной достоверности вместо математической последовательности. В большинстве случаев этой разницей можно пренебречь, но в некоторых случаях это невозможно. Например, три цвета (Lab1 = [90,00 -1,49 0,293]; Lab2 = [60,00 68,00 -13,35] и Lab3 = [60,00 67,00 -13,40]) имеют \Delta E_{00}(1vs.2) = 30,28 , \Delta E_{00}(1vs.3) = 30,25 и цветовое различие между 2 и 3 из \Delta E_{00}(2vs.3) = 0,26 . При использовании метода, определенного в ИСО 11664-6, цветовое различие \Delta E_{00}(1vs.2) = 37,78 — эта величина не является непрерывной и может привести к возникновению проблем, например, в алгоритмах оптимизации или при расчете расстояния в цветовом пространстве.

Наконец, функция вращения вычисляется по формулам (K.11), (K.12) и (K.13):

R_{T} = - R_{C}sin(2\Delta\Theta) (K.11)

при

{}^{\Delta\Theta = 30^{\circ}exp}{^{- [(h}\prime^{- 275^{\circ})/25]^{2}}} (K.12)

и

R_{C} = 2 \sqrt{\frac{\overline{C}\prime^{7}}{\overline{C}\prime^{7} - 25^{7}}} , (K.13)

где RT — функция вращения;

\Delta\Theta — разница в углах цветового тона в зависимости от среднего значения преобразованных углов цветового тона для образцов 1 и 2;

\overline{h}\prime — среднее значение преобразованных углов цветового тона для образцов 1 и 2;

RC — величина, зависящая от среднего значения преобразованной насыщенности для образцов 1 и 2;

\overline{C}\prime — среднее значение преобразованной насыщенности для образцов 1 и 2.

Таблица K.1

Примеры данных для расчета CIEDE2000

Приложение L (справочное)

ВЛИЯНИЕ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ НА СПЕКТРАЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

L.1 Общая информация

В данной версии настоящего стандарта рекомендуется проводить измерения с интервалом 5 нм с помощью треугольной кривой спектральной чувствительности, имеющей полосу пропускания 5 нм в точках половинной мощности. Основная причина внесения этого изменения заключается в том, чтобы обеспечить как можно более точное соответствие ИСО 11664-3 и таким образом свести к минимуму ошибки в расчетах координат цвета из-за ошибки полосы пропускания. В предыдущих версиях настоящего стандарта эта проблема не рассматривалась, поскольку ошибки при полиграфическом воспроизведении, как правило, были незначительными (<1\Delta E) для полосы пропускания 10 нм. Однако ошибки такого порядка в некоторых случаях могут быть существенными.

Исследования, проведенные за последние два десятилетия, позволили количественно оценить влияние инструментальной полосы пропускания на точность расчетов координат цвета. Комитеты МКО и ASTM изучили вычислительные подходы для решения этой проблемы. Однако в настоящее время не существует универсальных рекомендаций МКО, и поэтому «коррекция полосы пропускания», которая была рекомендована в последних версиях стандартов ASTM (E308, E2022, E2729), не является строгим требованием в данной редакции настоящего стандарта.

Целью данного приложения является определение технических рекомендаций по исправлению ошибок в полосе пропускания, поскольку в будущих версиях настоящего стандарта могут быть включены нормативные требования. В конечном счете широкое внедрение исправления в полосе пропускания может оказать положительное влияние на межинструментальное соответствие.

L.2 Коррекция эффекта инструментальной полосы пропускания

Существует два общих подхода к оценке влияния инструментальной полосы пропускания на измеряемые спектральные данные.

МКО TC2-60 недавно опубликовал технический отчет МКО 214 [29], в котором содержится подробное вводное описание процесса коррекции полосы пропускания и вывод алгоритмов «средневзвешенного значения» для деконволюции измерений спектральных данных. Метод такого типа не рекомендован в ASTM E2729 [18] и предполагает использование треугольной функции полосы пропускания с интервалом выборки, равным полосе пропускания FWHM. МКО 214 обобщает и расширяет формулировки этого типа, включая произвольные функции полосы пропускания.

МКО TC1-71 исследовал методы [30], [31], [32] вычисления значений координат цвета, в которых коррекция полосы пропускания «встроена» в таблицы взвешивания. Эти методы применимы до тех пор, пока фактические скорректированные спектральные данные не требуются для других целей. До 2010 года ASTM E308 рекомендовал использовать такие оптимизированные весовые коэффициенты, известные как «Таблица 6», для расчета значений координат цвета на основе нескорректированных спектральных данных. В настоящее время МКО TC1-71 работает над расширением этого метода за пределы типичного треугольного допущения, включив в него функции произвольной полосы пропускания.

Ни один из этих двух методов не может полностью исправить ошибки, связанные с полосой пропускания, для всех возможных цветных образцов и условий измерения. Наиболее надежным способом получения правильных значений координат цвета является использование прибора с более узкой полосой пропускания и интервалами выборки, как рекомендовано в данной версии настоящего стандарта. Однако при разумных допущениях математическая коррекция полосы пропускания может помочь свести к минимуму ошибки в вычислении площади под функцией координат цвета (произведение источника, наблюдателя и объекта), которые возникают при использовании спектральных приборов с более широкой полосой пропускания.

L.3 Типичные ошибки, связанные с зависимостью от полосы пропускания в полиграфических данных

Моделирование, проведенное исследователями с использованием спектральных баз полиграфических данных, выявило величину ошибок, которые могут возникать из-за зависимости от полосы пропускания. В приведенной ниже статистике ошибок (имеется в источнике [33]) сравниваются расчеты координат цвета D50 в соответствии с ИСО 11664-3 для данных 1 нм из 1124 образцов цвета Pantone с расчетами при 5 нм, 10 нм и 20 нм, в которых интервал данных и полоса пропускания были впервые увеличены с использованием метода, определенного в приложении F. Для этих данных установлено, что методы уменьшения ошибок, описанные в предыдущем разделе, являются достаточно эффективными.

Большинство современных коммерческих спектроколориметров для полиграфии обеспечивает физическую полосу пропускания от 10 до 20 нм. Результаты моделирования показывают, что повсеместное внедрение коррекции полосы пропускания может в конечном итоге способствовать повышению точности, а также соответствия между различными приборами (в том числе различных моделей).

Несмотря на то, что это выходит за рамки настоящего стандарта, следует отметить, что для иллюминантов с чрезвычайно узкими спектральными полосами, таких как флуоресцентные лампы, уменьшение ошибок с помощью коррекции полосы пропускания может быть не таким эффективным, как при расчетах для D50, приведенных в таблице L.1.

Таблица L.1

Влияние полосы пропускания и интервала выборки на результаты измерений цвета

Приложение ДА (справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТАМ

Таблица ДА.1

БИБЛИОГРАФИЯ