本发明属于印刷配色技术领域，一种薄膜凹版印刷专色配色方法。
背景技术：
印刷中通常用专色取代青品黄黑四色叠加来实现高质量、高饱和度、稳定性强的色彩复制，这样既可以避免套印产生的色相误差和套版误差，同时可获得墨色均匀的印刷效果。此外，专色印刷还具有防伪性能、不易复制等特点，在包装印刷行业中的应用十分广泛。专色油墨是利用基色油墨按照一定的比例混合调配获得，通常并不考虑网点面积率而是以实地打样色相为主。
现有的计算机配色方法主要有基于密度的配色方法、基于三刺激值的配色方法以及基于kubelka-munk理论的配色等方法。相比之下，基于密度的配色方法取值于红、绿、蓝三滤色片的反射密度，由于滤色片本身存在不应有吸收与吸收不足等问题，配色计算存在较大误差。km理论在印染行业的应用更广泛，但在印刷行业中，仍然存在较大差异，主要是因为km理论是以不透明介质为前提提出来的，而在印刷中使用的油墨多是透明或半透明物质，例如在凹印广泛应用的透明薄膜印刷中，油墨这种半透明物质附着在透明薄膜表面，与不透明状态在物理性质上有很大的不同，不符合km理论的基本假设。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种薄膜凹版印刷专色配色方法，解决了现有薄膜印刷配色中计算机配色精度低和对人工配色过度依赖的问题，为印刷专色配色提供一种精度较高的计算机配色方法。
本发明所采用的技术方案是，一种薄膜凹版印刷专色配色方法，具体按以下步骤实施：
步骤1，通过分别采集基色油墨与目标色油墨在透明薄膜和不同承印材料上的光谱反射率，计算基色油墨与目标色油墨的光谱反射率和透射率；
步骤2，利用步骤1得到的光谱透射率，计算基色油墨和目标色油墨的光谱透射密度；
步骤3，利用步骤2得到的光谱透射密度绘制光谱透射密度曲线，通过光谱透射密度曲线构建油墨配方预测模型，并进行规划求解，即得到目标色油墨的基色油墨配比。
本发明的特点还在于，
步骤1具体为：
1.1，选取凹版印刷基色油墨，将各个基色油墨和目标色油墨m分别在透明薄膜上打样，得到基色样本和目标色样本；
选取黑白两种不透明承印材料，测量这两种承印材料的光谱反射率，分别记作rub和ruw；
1.2将承印材料分别放置在基色样本和目标色样本下方，分别测量黑色、白色底基下的基色样本和目标色样本的光谱反射率，获得可见光范围内的基色油墨光谱反射率和目标色油墨光谱反射率；
1.3利用步骤1.2得到的光谱反射率分别计算得到基色油墨与目标色油墨m的光谱反射率和透射率。
步骤1.1中各基色油墨在打样前需添加稀释剂稀释到适合印刷的粘度状态，醇溶性油墨添加醇性稀释剂，脂溶性油墨添加脂性稀释剂，水性油墨则添加水和乙醇稀释。
步骤1.3具体为：
在印刷品中，上层介质为印刷油墨，下层介质为承印材料；当光线入射到油墨再进入承印物，考虑到油墨、承印物中的多重内反射，定义rx为油墨的光谱反射率，tx为油墨的光谱透射率，ru为承印材料的光谱反射率，tu为承印材料的光谱透射率，rxu为承印材料叠加印刷油墨的光谱反射率，txu为承印材料叠加印刷油墨的光谱透射率，则有：
分离rx和tx可得：
将测得的黑白两色承印材料的光谱反射率与油墨在黑白不同底基下的实地印刷光谱反射率数据带入公式(1)，可以得出任意油墨x在黑色底基的光谱反射率rxb和白色底基的光谱反射率rxw：
结合公式(5)和公式(6)，可以得出油墨x的光谱反射率rx为：
光谱透射率tx为：
步骤2具体计算公式为：
其中d(λ)为物体的光谱透射密度，t(λ)为油墨的光谱透射率，λ为可测量的波长。
油墨配方预测模型为：
其中，其中，ci为第i个基色油墨在目标色油墨m中的组分比例，n表示基色油墨数量，dx,i(λ)为第i个基色油墨在波长λ处的光谱透射密度，dm(λ)为目标色油墨在波长λ处的光谱透射密度，λ的取值范围为可见光波长400nm-700nm。
规划求解过程中选择光谱透射密度曲线上的波峰、波谷点作为解方程的特征点。
透明薄膜的厚度为0.1mm-0.3mm。
本发明的有益效果是，一种薄膜凹版印刷专色配色方法，从油墨自身的光谱反射与透射特性出发，排除承印材料对光线吸收的影响作用，利用油墨的光谱透射密度构建配方预测模型，该方法不仅可以减少环境因素、人为因素对油墨配色的干扰，而且可以有效提高配色精度。本发明方法，适应性强，操作平台容易搭建，成本低，为薄膜凹版印刷专色配色提供了理论依据和实验方法，也为其他印刷方式或承印材料印刷提供了新的配色思路。
附图说明
图1是基色a、b的光谱反射率图；
图2是基色油墨与混合油墨样本的光谱透射密度曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种薄膜凹版印刷专色配色方法，按照以下步骤实施：
步骤1，选择若干凹版印刷基色油墨，制备各基色油墨100％比例的单组分样本，并在透明薄膜上打样，作为配色计算的基色样本。
基色在打样前需添加稀释剂稀释到适合印刷的粘度状态，醇溶性油墨添加醇性稀释剂，脂溶性油墨添加脂性稀释剂，水性油墨则添加水和乙醇稀释，适用于本发明的透明薄膜厚度与实际印刷一致，为0.1mm-0.3mm。
步骤2，选取黑白两种不透明承印材料，用分光光度计测量这两种承印材料的光谱反射率，分别记作rub和ruw。
步骤3，将步骤2中的承印材料分别放置在步骤1制备的基色透明膜样本下方，分别测量黑色、白色底基下所有基色样本光谱反射率数据。
步骤4，利用步骤2和步骤3中测量的光谱反射率数值计算基色油墨透射率。
具体计算方法如下：
在印刷品中，上层介质为印刷油墨，下层介质为承印材料。当光线入射到油墨再进入承印物，考虑到油墨、承印物中的多重内反射，定义rx为油墨的光谱反射率，tx为油墨的光谱透射率，ru为承印材料的光谱反射率，tu为承印材料的光谱透射率，rxu为承印材料叠加印刷油墨的光谱反射率，txu为承印材料叠加印刷油墨的光谱透射率，则有：
分离rx和tx可得：
将步骤2中测得的黑白两色承印材料的光谱反射率与步骤3中基色油墨在黑白不同底基下的实地印刷光谱反射率数据带入公式(1)，可以得出任意基色x在黑色底基的光谱反射率rxb和白色底基的光谱反射率rxw：
结合公式(5)和公式(6)，可以得出任意基色油墨x的光谱反射率rx为：
光谱透射率tx为：
步骤5，选择目标色油墨m，在透明薄膜上打样，打样的方法与步骤1相同。
步骤6，利用步骤3的方法，使用分光光度计测量目标色油墨m的黑、白底基光谱反射率。
步骤7，用步骤4的方法计算目标色油墨m的光谱反射率和透射率。得出的光谱反射率记作rm，光谱透射率记作tm。
步骤8，根据已有的光谱透射率，计算各个基色油墨与目标色油墨的光谱透射密度。
具体计算公式如下：
其中d(λ)为物体的光谱透射密度，t(λ)为油墨的光谱透射率，λ为可测量的波长。
步骤9，利用步骤8中油墨的光谱透射密度d(λ)构建专色油墨配方预测模型。
计算模型如下：
其中，ci为第i个基色油墨在目标色油墨m中的组分比例，n表示基色油墨数量，dx,i(λ)为第i个基色油墨在波长λ处的光谱透射密度，dm(λ)为目标色油墨在波长λ处的光谱透射密度，λ的取值范围为可见光波长400nm-700nm。
选择光谱透射密度曲线上若干个波长处(通常以波峰、波谷点为最佳)的光谱透射密度d(λ)带入公式(10)，再利用线性规划求解方法即可准确计算出各基色油墨的组分比例ci，ci即所求的目标色油墨m的专色配方。
对于任意一种由基色调配的专色油墨，均可采用这种方法计算配方比例，并可以获得精度较高的配色方案。
实施例1
步骤1，选择a、b两种色相不同的凹印油墨作为配色基色，a、b为醇溶性油墨，乙醇和乙酸乙酯以1:1的比例作为稀释剂，油墨与稀释剂以3:1的比例混合达到理想粘度，制备100％比例的单组分样本在透明薄膜上打样作为配色计算的基色样本，选用的透明薄膜厚度为0.15mm。
步骤2，选取黑白两种不透明承印材料，测量这两种承印材料的光谱反射率，分别记作rub和ruw。
具体实施中，使用分光光度计测量光谱反射率，测量范围400-700nm，测量间隔10nm。
步骤3，将步骤2中的承印材料分别放置在步骤1制备的基色样本下方，分别测量黑色、白色底基下两种基色样本光谱反射率，并截取可见光范围内的光谱反射率数据。
使用分光光度计测量光谱反射率，测量范围400-700nm，测量间隔10nm。样本a的白底、黑底光谱反射率记作raw、rab，样本b的白底、黑底光谱反射率记作rbw、rbb，，如图1所示。
步骤4，利用步骤2和步骤3中测量的光谱反射率数值计算基色油墨透射率。
a油墨的光谱反射率为：
a油墨的光谱透射率为：
b油墨的光谱反射率为：
b油墨的光谱透射率为：
步骤5，利用a、b两种基色油墨制作3组已知配比的混色油墨和3组未知配比的混色油墨，分别命名为mc、md、me、mf、mg和mh，并在步骤1选取的透明薄膜上打样。
步骤6，利用步骤3的方法，测量步骤5中混色样本的黑、白底基光谱反射率。
具体实施中，使用分光光度计测量光谱反射率，测量范围400-700nm，测量间隔10nm。
步骤7，用步骤4的方法计算混色样本油墨的光谱反射率和透射率。得出的光谱反射率记作rmc、rmd、rme、rmf、rmg、rmh，透射率记作tmc、tmd、tme、tmf、tmg、tmh。
步骤8，根据步骤7的透射率，计算各个基色油墨与混色油墨样本的光谱透射密度，基色油墨的光谱透射密度记作da(λ)、db(λ)，混色油墨样本的光谱透射密度记作dmc(λ)、dmd(λ)、dme(λ)、dmf(λ)、dmg(λ)、dmh(λ)，绘制出光谱透射密度曲线，如图2所示。
步骤9，利用步骤8中油墨的光谱透射密度构建专色油墨配方预测模型。
利用光谱中520nm和700nm的两组波长计算配方，计算结果如表1-配方计算比例所示。
步骤10，按照计算配方打样配方色验证模型精度。
利用步骤1中调配好的基色油墨，按照步骤9计算出的配方，在透明膜上进行验证打样，并用分光光度计测量配方色在白色底基下的l＊a＊b＊值。同时测量白色底基下步骤5中混色油墨在同样的白色底基下的l＊a＊b＊值。
测量的结果如表1所示。可以得出配方计算比例与混色配比十分接近，6组混色油墨样本中，混色与配方色之间色差最大值为3.4，最小值为0.43，平均值为1.68。符合配色要求。则由此可以证明该方法在实际生产中，具有一定的应用价值。
表1混色配方与计算结果