正確的印刷色彩再現(xiàn)主要取決于以下因素：墨膜厚度、網(wǎng)點(diǎn)大小、套準(zhǔn)、油墨陷印，大多數(shù)這些因素可以用密度計測量。使用光柵分光密度計，印刷機(jī)操作員將在整個印刷運(yùn)行過程中更好地控制顏色。為了實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的彩色打印復(fù)制，了解密度計的工作原理很有幫助。

　　眼睛對顏色非常敏感。它可以感知密度和陰影變化，并將它們與識別特定顏色標(biāo)準(zhǔn)的給定校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。然而，眼睛不能為感知的變化分配精確的數(shù)值。另一方面，密度計可以通過量化從打印紙表面反射的光量來為眼睛感知的密度變化分配數(shù)字。光柵分光密度計不能用于測量色差。嚴(yán)格來說，它是一種測量印刷樣品原色光密度的設(shè)備。

　　光柵分光密度計用于印刷中的質(zhì)量控制。測量主要涉及青色、品紅色、黃色和黑色的印刷色。光柵分光密度計發(fā)出的光是白光。白光由三種原色光組成：紅、綠、藍(lán)。當(dāng)這三種原色光的比例大致相等時，人眼會將這種光感知為白光。

　　為了測量打印樣品，光柵分光密度計將從穩(wěn)定的光源產(chǎn)生光。光通過透鏡，聚焦在印刷表面上。根據(jù)所涉及的油墨的薄膜厚度和色素沉著，部分光被吸收。光的未吸收成分被印刷材料的表面反射。現(xiàn)在，透鏡系統(tǒng)以 45 度角捕獲從墨膜返回到光源的反射光，并將它們聚焦到接收器(光電二極管)中。

　　光電二極管接收到的光量被轉(zhuǎn)換成電能。密度計的電子設(shè)備現(xiàn)在將此電流與參考值(白色)進(jìn)行比較。得到的差值是計算被測墨膜吸收特性的依據(jù)。其結(jié)果顯示操作員將在密度計顯示屏上看到的值。光路中的濾色器將光限制在所討論的波長范圍內(nèi)。

　　不同的光柵分光密度計使用不同的過濾器來測量它們的響應(yīng)。在美國，習(xí)慣使用寬帶或狀態(tài) T 過濾器。有幾種不同類型的過濾器可供使用。在傳達(dá)任何密度計值時，必須清楚地說明所使用的濾光片組，否則數(shù)值會有差異。

　　要測量的印刷油墨(例如青色)對光線的影響類似于濾色片。彩色濾光片具有允許自己的顏色通過并吸收或阻擋其他顏色的光的特性。藍(lán)色和綠色到達(dá)的淺色混合會產(chǎn)生青色。這些藍(lán)光和綠光內(nèi)容能夠暢通無阻地穿過墨膜，在幾乎完全反射之前到達(dá)紙張的白色表面。另一方面，紅光成分或多或少地被青色墨膜吸收。因此，根據(jù)色素沉著和墨膜厚度，只有相對較小比例的紅光成分被反射。眼睛將這種反射光感知為青色，主要由藍(lán)色和綠色成分組成。

　　然而，對于測量油墨密度，只有較小的紅色光含量很重要，它受油墨膜厚度的強(qiáng)烈影響。出于這個原因，在光的路徑中插入了一個過濾器，它阻止了藍(lán)光和綠光的內(nèi)容。這僅允許與測量青色相關(guān)的紅光內(nèi)容到達(dá)接收器的光電二極管。重要的是要了解密度計不會只看到顏色的光。因此，必須濾除其他顏色的光才能對樣品進(jìn)行準(zhǔn)確測量。根據(jù)所涉及的儀器類型，

　　儀器顯示屏上顯示的墨水濃度值始終以對數(shù)表示。隨著對數(shù)密度值的增加，可用光量減少。例如，0.00 的密度表示落在樣品上的 100% 的光被反射。密度為1.00 表示只有 10% 的入射光被反射。2.00 的密度表示只有 1% 的光被反射。

　　光柵分光密度計旨在使密度測量適應(yīng)人類感官知覺的特性。人的眼睛和耳朵以對數(shù)尺度評估光學(xué)和聲學(xué)刺激。這意味著均勻上升的強(qiáng)度不會被視為均勻上升。例如，如果觀察者正在看一個燈臺，其中玻璃頂部被熒光燈泡照亮，那么他會感知到一定強(qiáng)度的光。如果現(xiàn)在打開第二個相同亮度的熒光燈泡，那么盡管兩倍的光能照射到燈臺的玻璃頂部，但觀察者不會感覺到新的能量水平是第一個的兩倍。能量的進(jìn)一步翻倍將被感知到甚至更小的程度。光能增加得越頻繁，感知到的增加就越少。

　　在印刷機(jī)上設(shè)置顏色時，了解這些對數(shù)差異非常重要。視覺感知的對數(shù)增加與達(dá)到這種感知水平的印刷油墨量有關(guān)。這意味著墨水量也必須以對數(shù)比例增加，以實(shí)現(xiàn)更高的印刷密度。

　　為了說明印刷界的這一點(diǎn)，一個很好的例子是看看擦掉是如何受印刷密度影響的。報紙印刷品的擦掉量很大程度上取決于印刷品密度或墨膜厚度，這隨薄膜厚度呈指數(shù)變化，當(dāng)密度超過 1.10 時變得特別糟糕。

　　以從 1.0 的打印密度算起的擦掉增加的百分比。如果將打印密度從 1.0 提高到 1.25(增加 25%)，打印紙的擦掉會增加大約 45%。新聞紙的干燥或定型過程是吸收，隨著墨水量的增加，新聞紙只能吸收固定的量。因此，更多的墨水會留在表面上擦掉。

　　除了對擦掉的不利影響外，更高的打印密度還有其他后果，導(dǎo)致墨水里程變差。這種關(guān)系，從中可以看出，當(dāng)打印過量的墨水時，密度幾乎沒有增加。例如，印刷密度增加 20%(從 1.0 到 1.2)需要墨膜重量增加 58%。這種薄膜重量百分比的增加是印刷密度變化百分比的兩倍多。

　　光柵分光密度計與任何其他儀器一樣，除非經(jīng)過校準(zhǔn)，否則無法正常工作。如果儀器未使用可追溯的校準(zhǔn)參考，則每臺儀器都是其自己的系統(tǒng)。一個單元不會與另一個單元相關(guān)。使用未校準(zhǔn)的密度計獲得的值將無法準(zhǔn)確反映被監(jiān)控過程的可變性。密度計的校準(zhǔn)很簡單。在校準(zhǔn)儀器時，首先確定“零點(diǎn)”或低端響應(yīng)的值。然后設(shè)置一個“高端”點(diǎn)。在設(shè)置這兩個點(diǎn)時，會在它們之間建立一個斜率，從而允許進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。除了密度計制造商提供的校準(zhǔn)板外，“T-Ref?” 可從圖形通信協(xié)會 (GCA) 獲得，它是用于驗(yàn)證密度計是否真的是 Status T 響應(yīng)單元的印刷參考。

　　在當(dāng)今成本上升的時代，光柵分光密度計很容易成為印刷車間環(huán)境中最重要的儀器之一。沒有它，上述之外的問題，如偏移、管輥堆積、跟蹤或標(biāo)記以及色彩平衡將難以控制。如果沒有這個工具，今天完成的大部分印刷工作都會受到嚴(yán)重阻礙，生產(chǎn)達(dá)不到要求等等問題出現(xiàn)。