i1iO和i1iSis2 XL兩種測色儀器的對比

劉騰 王凱迪 張瑞陽 馬曉娟

隨著社會物質文化水平的不斷提升，人們對印刷質量的要求也在逐步提高，為了獲得精美的印刷品，就需要對印刷色彩進行精確的測量與控制。目前，在印刷行業中，i1iO和i1iSis2以其準確的測色性能，高度的穩定性，豐富的色度數值以及自動化等特點，得到了普遍的應用，尤其是在G7、PMA等認證中，已經成為了標配的儀器。

同屬于i1系列的i1iO與i1iSis2這兩種儀器的工作原理相同，都是在測量光譜數據值的基礎上計算Lab、XYZ等色度值。我們之前所熟知的i1Pro，是一款需要手動測量的色彩管理儀器。i1iO拓展了i1Pro的設備功能，將i1Pro插入i1iO自動掃描平臺，對齊試表后掃描臺即可完成所有顏色識別工作，如圖1（a）所示。i1iSis2也是一款自動色彩掃描儀，有兩種配置分別是i1iSis2以及i1iSis2 XL。i1iSis2適用于測量最大寬度為23cm的色表，i1iSis2 XL適用于測量最大寬度為33cm的色表，如圖1（b）所示。

儀器測量參數及應用

i1iO和i1iSis2 XL兩種儀器雖然在工作原理上是相同的，但是在測量參數及應用上還是有許多不同點。i1iSis2 XL可測量A3以上的色表，其測量媒介最大能達到33cm×66cm，讀取到的色塊多達2500個。因此i1iSis2 XL無論是在速度、準確度還是在處理方式方面都樹立了新的標準。另外i1iSis2 XL還有一個創新的測量模式，即在單個色表測量周期中可同時測得測量條件為M0、M1、M2下的光譜數據從而計算出Lab值，但是由于i1iSis2 XL可測量介質的最大厚度為0.45cm，所以在測量物種類上存在局限性。而i1iO可測量物體厚度達到1cm，測量類型包括相紙、精美的藝術布、卡片紙、紡織物、玻璃紙袋以及陶瓷。并且i1iO自動掃描平臺配置的i1Pro分光光度計是可以拆卸下來的，因此可以創建用于輸入設備、顯示器、數字投影機和打印機的概要文件。在掃描測量中，i1iO每秒可執行200次測量。具體兩個儀器可測色表規格可參見表1。

i1iSis2 XL和i1iO在進行測量時，光譜測量范圍均是380～730nm，光學分辨率為10cm，最終得到的光譜報告也是以10nm為間隔的數據。測量的幾何條件為45°/0°環形照明，但是i1iO接口采用的是USB1.1，而i1iSis2 XL適用于任意USB接口。

色度測量精度對比

本文選取含有1485色塊的ECI 2002色表作為測量樣本，進行了對比分析。為了得到更準確的儀器測量精度對比結果，在相同的條件下分別用i1iO以及i1iSis2 XL對該色表進行5次測量獲得光譜值，之后在D50、2°視場下計算出相應的Lab值。

為了研究兩種儀器的測量精度，本文以FOGRA39為樣本值對比分析了兩個儀器的精度，并且采用CIEDE2000色差公式，計算每次測量得到的平均誤差。

表2中ΔE00≤1是指色差小于1的色塊數在色表1485個色塊數中的百分比，ΔE00≤2、ΔE00≤3同理。從表中可以看出，在這5次測量中，i1iSis2 XL的色度精度都要高于i1iO，并且色差值都在1以下。表中還分別列出色塊誤差小于等于1、2、3的數目在1485個色塊中的百分比，結果同樣表明i1iSis2 XL的色度測量精度高于i1iO。

重復性

為了測定兩種儀器的重復性，本文對同一色靶ECI2002在短時間內進行了5次測量。首先計算出每一次色靶內色塊的標準偏差，然后計算5次測量結果的平均標準偏差的平均值，最后用每次的標準偏差減去平均值，其中用ΔS表示標準偏差減平均值后得數的絕對值，如圖1所示。

從圖1中可以看出i1iSis2 XL重復性更好，其標準偏差與標準偏差平均值的差數變化相對平穩，而i1iO的差數變化較大。通過5次測量以及計算可以得到i1iO標準偏差與標準偏差平均值的差數均大于i1iSis2 XL的結果，以上均說明i1iSis2 XL的重復性優于i1iO。

穩定性

為了比較兩種儀器的穩定性，隨機選取了10個色塊進行測量，i1iSis2 XL和i1iO的5次測量結果分別用圖1、圖2中曲線表示，橫坐標代表測量的次數，縱坐標表示誤差。

便利性

在進行大幅面打印、照片處理、高速數碼打印和藝術印刷等大批量生產時，通過測量顏色試表來不斷更新色彩管理描述文件將會耗費大量的人力和時間。而1iSis2 XL的使用可以帶來很大的便利性。i1iSis2 XL可讀取A3以上或報紙幅面，可實現一次性讀取2500個色塊，其可測范圍遠遠大于i1iO。1iSis2 XL在單個色表測量周期中，可同時測得測量條件為M0、M1、M2下的光譜數據，并且可以獲得良好的測量精度。它另外一個突出的特點是測量速度，它可以在10分鐘內讀取數千個色塊。但是由于i1iSis2 XL可測量最大厚度為0.45cm，所以在測量物種類上存在局限性。

如果想要測量厚度較大的媒介時，選擇i1iO具有更大的便利性。i1iO可測量物體厚度達到1cm，并且每分鐘可讀取500多個色磚，適用于測量相紙、卡片紙、紡織物，甚至是玻璃紙袋以及陶瓷等。i1iO還有一個特點，其可進行點測量，且能從自動控制臺拆卸下來，所以可以用來測量顯示器、投影儀等輸出設備并且建立ICC文件。因此可以根據測量物體的幅面、厚度等具體情況來選擇不同的測量儀器，以達到最大的便利性。

總結

在重復性實驗中，i1iSis2 XL標準偏差與標準偏差平均值的差數變化平穩，i1iO的差數變化較大，說明i1iSis2 XL的重復性比i1iO好。從測量精度的角度上來看，i1iSis2 XL經過5次測量所求得的平均誤差為0.96，i1iO測得的平均誤差為1.282，說明i1iSis2 XL的測量精度要優于i1iO。在隨機抽取的10個色塊得到的測量誤差曲線中，可以看出關于i1iO測量結果的誤差曲線波動性較大，i1iSis2 XL的曲線波動明顯平緩很多，i1iO在穩定性上不如i1iSis2 XL好。因此，在追求快速、精確測量顏色時，推薦使用i1iSis2 XL，但是由于i1iSis2 XL可測量最大厚度為0.45cm，在測量物種類上存在局限性，因此一些材料較厚的物體無法用i1iSis2 XL測量，此時可以選用i1iO。