1、ICS 3704020G 80 a雪中华人民共和国国家标准GBT 128234-2008IS0 5-4：1995代替GBT 12822 1991摄影密度测量第4部分：反射密度的几何条件Photography-Density Measurement-Part 4：Geometric conditions for reflection density200809-24发布(ISO 5-4：1995，IDT)2009-0501实施丰瞀徽紫瓣警辫瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会仅1”刖 舌GBT 128234-2008IS0 5-4：1995GBT 12823摄影密度测量分为4个部分：第1部分：术语、
2、符号和表示法；第2部分：透射密度的几何条件；第3部分：光谱条件；第4部分：反射密度的几何条件。本部分为GBT 12823的第4部分。本部分等同采用ISO 5-4：1995摄影 密度测量 第4部分：反射密度的几何条件(英文版)。本部分等同翻译IsO 5-4：1995。为便于使用，本部分做了以下编辑性修改：a) “ISO的本部分”一词改为“GBT 12823的本部分”；b) 用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；c) 删除ISO 5-4：1995的前言，将ISO 5-4：1 995的引言直接翻译作为本部分的引言；d)规范性引用文件的引导语改为GBT 112000规定的引导语。本部分修订并代替GB
3、T 12822 1991摄影反射密度测量的几何条件。本部分与GBT 12822 1991相比，主要变化如下：将标准名称按国际标准名称翻译，从原来的摄影反射密度测量的几何条件改为摄影密度测量第4部分：反射密度的几何条件；增加了前言和引言；为了能更清晰地理解标准内容，对“范围”的内容进行了明确的规定；增加了“规范性引用文件”一章，在引用标准中，国际标准已经转化为我国国家标准的，引用国家标准；“术语和定义”进行了扩充，为了应用的一致性和意义更明确，增加部分术语；标准阐明了衬底材料光学特性对反射密度测量的影响原因，规定了衬底材料的视觉反射密度。附录A推荐了衬底材料的应用方法和常用样品的光学参数；附录B
4、从定义上强调反射比和反射因数的区别。本部分的附录A和附录B为资料性附录。本部分由中国石油和化学工业协会提出。本部分由全国感光材料标准化技术委员会(SACTC 102)归口。本部分起草单位：中国计量科学研究院，广东省计量科学研究院。本部分主要起草人：陈锐、朱峻青、李再清。本部分所代替标准历次版本发布情况为：GBT 12822 1991GBT 128234-20081S0 5-4：1995引 言GBT 12823的本部分定义了反射密度测量的几何条件，它们与观察反射摄影和印刷产品的实际情况相似。它特别要求照明印刷品的角度与法线之间的夹角在40。50。之间，观察角沿法线方向。这些条件可以减少表面光泽并
5、使图像的密度范围最大化。常常将其称之为环45 9：0。(或0。：45。)几何条件。本部分定义的几何条件是要模拟45。照明条件下观察样品或拍摄样品。垂直照明和45。收集几何条件在设计测量仪器中有某些工程方面的优点。交换几何条件日前对测量结果没有影响。因此，在本标准中涵盖上述两种几何安排。除非本部分中另有说明，通常样品应与衬底材料接触。衬底材料应无光谱选择性、漫反射(感觉不到镜反射)并且其反射密度为150土020。只有证明在测试某些特殊样晶时，采用不同衬底材料所得到的测量结果相同时，衬底材料的反射密度偏离才是允许的。这种证明当然是测量密度时的负担。用于在线过程控制的测量需要有个共识：根据可接受的并
6、且通常针对目前生产任务制定该过程。虽然，对于在线闭环控制系统并不重要，但是这些标准通常是有用的。由于应用条件千变万化，标准不可能涵盖所有实际应用条件。GBT 128234-2008180 5-4：1995摄影密度测量第4部分：反射密度的几何条件1范围GBT 12823的本部分规定了测量相纸和印刷制版材料反射密度的几何条件。本部分规定了各个方位角的照明条件。这种测量对于条纹表面的定向反射不敏感。本部分不涵盖采用偏振光的测量条件。本部分适用于加工后的相纸材料的反射特性测量，也可应用于其他材料的相同特性测量。本部分由下述三项主要功能：a) 采用可溯源至基本物理现象并具有数据的标准物质，有助于密度计或
7、用于密度测量的光谱光度计的校准和检定；b)为需要说明的测量、组织之间的相互交流和合同一致性，提供明确测量基础；c)为解决系统之间的似乎不同的测量数据提供仲裁功能。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 12823的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 128231 2008摄影密度测量第1部分：术语、符号和表示法(ISO 5-1：1984，IDT)。GBT 11501 2008摄影密度测量第3部分：光谱条件(
8、IsO 5-3：1995，IDT)。3定义下列术语和定义适用于本部分。31反射因数reflectance factorR样品的反射通量(吼)与代替该样品的完全漫反射材料的反射通量(垂)之比，见式(1)：R一亳 3 2反射密度reflection density反射因数密度D。以10为底的反射因数倒数的对数(见附录B)见式(2)：巩一lgil一一lgR (2)4 ISO标准反射密度41入射和出射几何条件反射测量应采用环状照明器和垂直定向接收器或垂直定向照明器和环状接收器。这两种模式分别称为“环入射模式”和“环出射模式”。环入射模式如图l所示。如果将表示通量方向的箭头反转，“入1GBT 12823
9、4-2008ISO 5-4：1995射”和“出射”标记相互交换，图1可表示环出射模式。图1 环入射模式的几何图可按环形分布和垂直定向分布在几何上描述这些模式。分布可能是辐亮度分布或响应度分布。响应度分布包括接收器中所有光学元件的影响。42采样孔仪器光学系统的几何状态限定了对样品定义区域的测量，此区域称为采样孔。采样孔应由探测器所探测的角度范围确定。如果在试样平面内用一个机械孔径，其面积应大于采样孔，它的边界至少应超过采样孔边界2 mm。探测器对辐射的响应度在采样孔和环绕区域内的每一点应相同，区域之外点的响应度为零。一个小的稳定辐射源放在采样孔及其环绕区域的不同点上的探测器响应，可测量探测器的响
10、应度。源面积的最大值等于采样孔面积的十分之一。辐射源位于采样孔内任一点的响应不应小于最大响应的90。采样孔周围区域任一点的响应不应大于采样孔内得到的最大响应的01。采样孔的最大尺寸取决于用于测量反射因数或反射密度的接收光学系统的大小。只要采样孔内每一点都满足44和45中规定的角度条件，采样孔可以是任何尺寸。但是它不能小到必须考虑颗粒度、试样表面结构和衍射效应。对于非均匀性样品，应该规定采样孔的尺寸。43照射面积样品的被照射面积应大于采样孔，其边界应至少超过采样孔的边界2 ram。理想情况下，全部被照射面积的辐照度应是均匀的。用形状与采样孔相似且尺寸不大于采样孔四分之一的光电探测器测量辐照度的变
11、化。被照区域内任一点的辐照度至少是最大照度值的90；测量均匀样品时，均匀性不好影响不大；但是，它是非均匀样品测量的重要误差源。44环形分布入射辐亮度分布或响应度分布的最大值应在垂直于采样孔中心的夹角45。的方向上；垂直于采样孔上任一点的夹角小于40。或大于50。的分布应忽略不计。在ISO 5-1描述的函数表示法中，符号G以及Kn和K。表示入射通量环状分布。测量这种入射分布的方法如下：放置一个小孔，它在样品平面内的接收锥角不大于1。，以给定的距离和尺寸适合的探测器测量各个方向通过该小孔的通量。测量这种响应度分布的方法如下：在样品平面放置一个小孔，以给定的距离和尺寸适合的探测器测量各个方向通过该小
12、孔的通量；移动光源以各种角度照射接收器，记录相应的响应值。如果样品在自身的平面内旋转，其反射特性不变，环内的照度或响应度分布不必均匀。可是，对于某些材料，例如模拟表面纤维结构而模压成型的材料，如果环内的照度或响应度分布不均匀，测得的密度值可能与方位角有关。2GBT 128234-2008IS0 5-4：199545垂直定向分布入射辐亮度分布或响应度分布的最大值应在采样孔中心且垂直于采样孔的方向上；距法线方向5。以外的采样孔上任一点的分布应忽略不计。两种模式的分布测量方法见44。46杂散辐射应采用如清洁光学元件、加适当的挡屏、朝向样品的表面黑化处理以及丰富的光度学经验等方法将杂散辐射减至忽略不计
13、。47衬底材料报告ISO标准反射密度时，样品应牢固定位于测量平面并与满足下述特性的衬底材料接触：a) 非光谱选择性：400 nm700 nm波长区问的光谱漫反射密度的变化范围不应超过同一区间平均密度的5；b)漫反射性：在典型室内照明条件下任意角度观测样品，感觉不到镜反射；c)具有150020的ISO视觉反射密度(参见附录A)。在特殊的被测样品上，如果可以证明其他衬底给出相同测量结果，允许偏离上述标准；不透明样品的衬底不是关键因素，不需要满足这些标准。注：可能有一些实际应用需要采用“白”衬底。当向外发布这一密度时，应说明衬底的光谱选择性、漫射性、荧光特性以及ISO反射密度等。48参比标准基于与完
14、全漫反射体的关系定义ISO标准反射密度。由于这种理想材料不存在，在校准中，常采用如陶瓷板、硫酸钡等作为标准材料。应知道标准材料和理想材料之间的密度关系，并用于确定ISO标准反射密度。密度计制造厂商和国家标准化实验室通常提供此类标准材料的ISO标准反射密度。5表示法按照上述规定得到的密度值称为“ISO标准反射密度”，或简称“ISO反射密度”。用函数式表示为：巩(40。50。；S：5。；s)或哦(5。；S：40。50。；s)。式中S和s分别定义为人射通量光谱特性和光探测器系统光谱特性。定义光谱条件的形容词应放在词“反射”之前(即ISO视觉反射密度)。测量反射密度的光谱条件在ISO 5-3中规定。G
15、BT 128234-20081S0 5-4：1995A1黑色衬底附录A(资料性附录)衬底材料在确定反射密度时，必须规定用于样品背后的材料特性。对于ISO反射密度，本部分要求衬底材料无光谱选择性、漫反射(感觉不到镜反射)和ISO视觉反射密度为150020。这一选择是要减少衬底材料引入的读数变化。这对计量和过程控制是重要的，因为用于摄影、印刷和出版的多数样品通常不是完全不透光的，在支持体反面的文字或图像会影响测量，有时会很大。与低密度衬底相比，高密度衬底可大大减少来自光谱中性、密度和物理要求的与保持衬底表面相关的问题。值得注意是经验表明找到一种比本部分规定所允许的密度高、稳定性好的表面不光滑的材料
16、是困难的。因此，如果衬底材料的密度高于17，很可能表面漫射性已经损坏，一些镜反射不在密度计的接收锥角内，应及时更换衬底。不采用黑色衬底材料所导致的被测密度值的影响随着纸张变薄和透射密度(无图像)减小而增加。PSI对这种影响的初步研究表明，在无图像区域的最差的情况下，用白色衬底和黑色衬底测量的纸样品的密度，纸样品的透射密度为03时，密度差为005；纸样品的透射密度为12时，密度差为0002。随图像密度的增加，密度差显著减小。4耥趟枢雹世#圻x衬底13D衬底1IDI衬底O9Dx村底o7D口衬底O5Dx白衬底。劳 -。 一 歹 三；一J一 ；。一广 厂。 归一化反射图像密度图A1 不同衬底材料的反射
17、密度差(原纸透射密度=030)GBT 128234-2008IS0 5-4：1995图A1的曲线簇表示出不带图像的原纸带来的两种影响，纸版的透射密度为030。当光谱中性的标称反射密度从011增至15，表示出六个不同衬底的密度差。用于此项研究的白板是非荧光白色陶瓷板，反射比为89；黑色衬底是GCA(Graphic Communication Association)黑纸，与ANSIISO的要求一致。为了对纸张的透射密度有实际的深入了解，PSI评价了几种纸，发现薄纸，例如用于圣经印刷或多层复印的，透射密度为030；75 gm2(20 lb)的白色布纹胶印纸的透射密度为060；300 gm2(80
18、lb)的涂塑卡片原纸为090；450 gm2(120lb)的卡片原纸为12。此项研究表明：虽然曲线形状有差异，相纸具有类似的形式。了解了黑色衬底使测量变化为最小，下述情况使用标准黑色衬底特别重要：a)仪器校准(注意用于密度设置的校准板应在背面附有黑色衬底，除非板自身是不透明的)；b)施工规范(例如按规定目标印刷施工)，除非指定不同的衬底；c)工业规范(例如按规定目标印刷杂志广告类的产品)，除非指定不同的衬底；d)不同组织不同地点之间的测量数据交流，除非指定不同的衬底。A2白色衬底在实际应用中有黑色衬底不适用的情况。例如，对于高度半透明(实际上透明)纸张，因为在非图像区域显示出黑色衬底，很难区分
19、图像区域和非图像区域(即D和D之间)。除此之外的其他内部应用，如操作员正在与印样或另一印刷纸比较评价图像，黑衬底会使得印刷图像看上去略有不同，可能不适用。另一通用的做法是在样品下放一张或几张没印刷的原纸。在这些情况下，操作员想采用“白”衬底，其反射密度不大于008、光谱非选择性、漫反射(感觉不到镜反射)、不透明(视觉漫透射密度大于4o)以及非荧光(当用密度计照明激发时，在所用响应带内无发射)。可是这种密度不是ISO标准反射密度。在报告中衬底特性应与密度值放在一起。GBT 128234-2008ISO 5-4：1995附录B(资料性附录)反射比密度与反射因数密度本部分所指的密度不是反射比密度而是反射因数密度(或简称反射密度)。因此，注意反射比和反射因数之间的差异很重要。a) 反射比定义为反射通量与入射通量之比；b)反射因数是一个表面的反射通量与在相同照明和探测的几何和光谱条件下完全漫反射材料的反射通量之比。反射因数计算见式(B1)；R一鱼中oA反射密度(或反射因数密度)计算见式(Bz)：DR一一lgR (B2)应注意由于某些样品包含荧光材料，有可能在一定光谱条件下这种样品有大于10的反射因数。
