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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
グラフィック アートでは、透過率または反射率の変調は、写真の場合のように、連続階調ではなくハーフトーンを印刷することによって達成されることがよくあります。
ハーフトーン パターンの生成と転写のプロセス制御は、グラフィック アート業界にとって不可欠です。透過型材料のプロセス管理では、実質的に不透明な総面積のパーセンテージを監視します。測定は、規則的な間隔で配置された円形のハーフトーン ドットを含む明確に定義されたハーフトーン コントロール パッチで実行されます。測定器は、分光光度計または三刺激タイプの濃度計または比色計のいずれかです。不透明領域のパーセンテージは、通常、ハーフトーンとソリッドの相対透過率の比率に等しく設定されます. 濃度計を使用すると、ISO 標準の拡散 (オパール) 濃度から透過率を計算します。 [E.2] および節 3 の式 (1) および (2) を参照してください。
原則として、正極性フィルムの不透明領域の割合は、グラフィック アートで定義されているトーン値と同じにする必要があります。負極性フィルムの場合、100% からトーン値を差し引いた値と同じになります。ただし、実際には、2 つの量の間にわずかな偏差を生じるエラーが発生する場合があります。したがって、濃度計および比色計による階調値の決定について、独立したチェックが必要です。
グラフィックアーツの一連の工程において、特に重要な工程は「画設定」「フィルム複製」「製版」です。これらのステップでは、ISO 5-2 [Å.3] に準拠したデンシトメーターのオパール ガラス拡散板と比較できる高度に拡散性の媒体は存在しません。このように、オパールガラスの器具は、グラフィック アートの用途に最適なソリューションではないように思われます。ただし、オパールガラスの設計により、比較的単純な構造が可能になります。このような機器は、グラフィック アート業界で広く使用されています。
ステップ密度基準物質 (少なくとも 2 つのステップ) を使用して密度計を校正する場合、通常、ゼロ点とスロープ係数の両方が調整されます。後者は、濃度計によって読み取られたステップ間の濃度差と、国家標準化研究所によって報告された濃度差の比率です。比率が 1 から外れている場合、透過率係数を透過率係数密度に変換するために使用される対数の底は、定義で要求される 10 ではありません。結果として、濃度から計算されたトーン値は、不透明領域のパーセンテージから逸脱する場合があります。濃度計の (絶対) ISO 標準拡散密度キャリブレーションは、サンプルの厚さに依存する場合があることに注意することが重要です。したがって、密度校正に使用される階段状の密度基準物質は、測定するサンプルと同じ厚さである必要があります。そうしないと、相対密度しか測定できません。ただし、多くのグラフィック アート アプリケーションでは、絶対濃度測定は問題ではなく、ハーフトーン フィルムの不透明領域の割合を制御することです。この量によって、フィルム複製や製版などの転写工程で生成される網点や線などの画像要素のサイズが決まります。次いで、透明フィルム上で濃度計をゼロ調整し、ハーフトーンおよびベタの濃度を測定する。 Murray-Davies 式 [E.2] および第 3 節の式 (1) および (2) は、濃度値からトーン値を決定するために使用されます。ISO 12647-1 も参照してください。
オパール タイプの透過濃度計は、オパールとそれに近い表面との間で複数の斜角相互反射を受けることが知られています。ISO 5-2 [Å.3] を参照してください。これらには、サンプルの 2 つの表面と、オパールとは反対側の器具の表面が含まれます。低密度のサンプルの場合、これらすべての表面からの反射が、オパールの裏側で測定された流出に寄与する可能性があります。ゼロに近い（絶対）ISO標準拡散密度では、オパール機器によって読み取られる密度は、拡散球タイプの機器の密度よりもわずかに低くなります。 0.03 は典型的な差です。異なる設計の機器で読み取った透過密度または反射率を比較する場合、この影響を考慮する必要があります。密度の高いサンプルでは、オパールに隣接する表面を除くすべての表面からの反射が効果的に抑制されます。ハーフトーン パターンの測定中、後者は 2 つの方法で相互反射効果に影響を与えます。画像要素は、フィルム ベースとは異なる反射率を持つ可能性があり、オパールからさらに離れた表面からの反射を減衰させる傾向もあります。したがって、オパール機器で測定された密度から決定されたトーン値は、顕微鏡測定または球型機器（相互反射効果を示さない）によって決定できるサンプルの実際の不透明領域の割合とは異なる場合があります。
ISO 12647-1 では、透過濃度は ISO 5-2 に準拠した機器で測定する必要があると規定しているため、透明フィルム濃度などの (絶対) ISO 標準拡散濃度を引用する際にあいまいさはありません。
オパールを測定対象物からたとえば 25 mm 離すと、相互反射効果を人為的に減衰させることができます。別の方法は、オパールとサンプルの間に少なくとも 0.3 の密度のニュートラル フィルターを配置することです。フィルターは、オパールからサンプルに向かって戻ってくる光と反射を減衰させる傾向があります。
相互反射効果は、オパールタイプの透過濃度計で決定されるハーフトーンのトーン値と、ドットパターンの独立した測定から決定される不透明領域パーセンテージとの間に、典型的には３％の不一致を生じ得る。不一致は、適切なゼロ調整または機器の勾配係数の調整によって回避することはできません。これは、不透明領域のパーセンテージの大きさによって異なります。したがって、透過濃度計による階調値の決定を独立してチェックする必要があり、必要に応じて、階調値を不透明領域のパーセンテージに変換する表を作成する必要があります。この国際規格は、ISO 15790 1)の要件も満たす場合、「認定標準物質」(CRM) として機能する、正確に定義された寸法のドット パターンを持つハーフトーン コントロール パッチを提供する 2 種類の標準物質の要件を指定します。
参照材料は、ハーフトーン フィルム材料またはクロム蒸着を施した薄いガラス スラブから作成できます。後者の利点は、フリンジ幅が非常に小さいこと、波長に依存しない減衰、およびコントロール パッチに対する不透明領域パーセンテージの良好な均一性です。厚さ、散乱特性、および透過濃度の波長依存性は、グラフィック アート フィルム材料とは異なります。したがって、このような参照物質を標準として使用することは無効であると疑われる可能性があります。ただし、1 mm 未満の厚さの変化は濃度計のゼロ点のみをシフトすることが示されているため、濃度計の不透明領域のパーセンテージの計算には影響しません。他の一連のテストでは、クロム/ガラス基準物質とオパールの間のさまざまな散乱特性のフィルムを介在させても、測定精度の範囲内で不透明領域のパーセンテージの決定に影響を与えないことが示されました。波長依存性がないことは利点と見なすことができます。グラフィック アート フィルムの波長依存性は互いに大きく異なるため、そのような参照材料に使用できる確立された依存性はありません。
Introduction
In the graphic arts, the modulation of transmittance or reflectance is often achieved by printing half-tones rather than continuous tones, as would be the case in photography.
The process control of the generation and transfer of half-tone patterns is essential to the graphic arts industry. For the process control of transmission type material one monitors the percentage of the total area that is virtually opaque. Measurements are carried out on well-defined half-tone control patches which contain regularly-spaced, circular half-tone dots. The measuring instrument is either a densitometer or a colorimeter of the spectrophotometer or tristimulus type. The opaque area percentage is usually set equal to the ratio of the relative transmittance factors of the half-tone and that of the solid. With densitometers one calculates the transmittance factors from the ISO standard diffuse (opal) densities, the corresponding expression for the ratio has been given by Murray and Davies, see [E.2] and equations (1) and (2) of clause 3.
In principle, the opaque area percentage for positive-polarity films should be identical to the tone value as defined in the graphic arts; for negative-polarity films it should be identical to 100 % minus the tone value. In reality, however, there may be errors which produce small deviations between the two quantities; there is thus a need for an independent check on the determination of the tone value by densitometers and colorimeters.
In the graphic arts process chain, particularly important steps are"image setting","film duplication" and"platemaking". During these steps, there is no highly diffusive medium present which could be compared to the opal-glass diffuser of densitometers according to ISO 5-2 [Е.3]. It would thus appear that the opal-glass instrument is not the best solution for graphic arts applications. However, the opal-glass design permits a relatively simple construction; such instruments are widely used in the graphic arts industry.
When calibrating a densitometer with a stepped density reference material (at least two steps), usually both the zero point and the slope factor are adjusted. The latter is the ratio of the density difference between the steps as read by the densitometer and the density difference as reported by a national standardizing laboratory. If the ratio deviates from 1, the base of the logarithm used for converting transmittance factor into transmittance factor density is not 10 as required by definition. As a consequence, the tone values calculated from the densities may deviate from the opaque area percentages. It is important to note that the (absolute) ISO standard diffuse density calibration of a densitometer may be dependent on the thickness of the sample. The stepped density reference material used for the density calibration should therefore have the same thickness as the samples to be measured, otherwise only relative densities can be measured. For many graphic arts applications, however, absolute density measurements are not the issue but the control of the opaque area percentage of half-tone film. This quantity determines the size of image elements, such as half-tone dots or lines, produced by transfer steps such as film duplication and platemaking. The densitometer is then zeroed on the clear film and the densities of a half-tone and a solid are measured. The Murray-Davies-formula, [E.2] and equations (1) and (2) of clause 3, is used to determine tone values from the density values, see also ISO 12647-1.
It is known that transmission densitometers of the opal type are subject to multiple oblique-angle interreflections between the opal and the surfaces close to it, see ISO 5-2 [Е.3]. These include the two surfaces of the sample and those on the side of the instrument opposing the opal. For samples of low density, reflections from all those surfaces may contribute to the efflux measured at the back of the opal. At (absolute) ISO standard diffuse densities near zero, the densities read by an opal instrument are thus slightly lower than those of a diffuse sphere type instrument; 0,03 is a typical difference. This effect has to be taken into account if transmission densities or reflectance factors read by instruments of different design are compared. For samples of higher densities, the reflections from all surfaces but the surface next to the opal are effectively suppressed. During the measurement of a half-tone pattern, the latter influences the interreflection effect in two ways: The image elements may have a reflectance different from the film base, they also tend to attenuate reflections from surfaces further removed from the opal. Therefore, the tone values determined from densities measured with an opal instrument may differ from the actual opaque area percentage of the sample which can be determined by microscopic measurement or by a sphere type instrument (which does not show the interreflection effect).
ISO 12647-1 specifies that transmission densities shall be measured by instruments complying to ISO 5-2, thus there can be no ambiguity when quoting (absolute) ISO standard diffuse densities such as clear film densities.
The interreflection effect can be artificially attenuated if the opal is kept at a distance of, say, 25 mm from the measured object. Another method is to place a neutral filter with a density of at least 0,3 between the opal and the sample. The filter tends to attenuate the light coming back from the opal towards the sample and also the reflections.
The interreflection effect may produce a discrepancy of typically 3 % between the tone value of a half-tone as determined with a transmission densitometer of the opal type and the opaque area percentage as determined from independent measurements of the dot pattern. The discrepancy cannot be circumvented by proper zeroing or adjustment of the slope factor of the instrument, it depends on the magnitude of the opaque area percentage. Thus there is a need for an independent check on the tone value determination by a transmission densitometer and, if necessary, the establishment of a table that converts tone values into opaque area percentages. This International Standard specifies requirements for two types of reference materials that provide half-tone control patches with dot patterns of accurately defined dimensions that may serve as"Certified reference materials" (CRM) if the requirements of ISO 15790 1) are also fulfilled.
Reference materials may be produced from half-tone film material or a thin glass slab with a chromium deposit. The latter's advantages are a very small fringe width, a wavelength-independent attenuation and a good uniformity of opaque area percentage over the control patch. The thickness, the scattering properties and the wavelength dependence of the transmission density differ from those of graphic arts film material. It might thus be suspected that this invalidates the use of such a reference material as a standard. It has been shown, however, that thickness changes of less than 1 mm shift only the zero point of a densitometer, thus the densitometric opaque area percentage calculation is not affected. Other test series showed that interposing films of varying scattering properties between the chromium/glass reference material and the opal did not affect the opaque area percentage determination, within the measurement accuracy. The absence of a wavelength dependence can be regarded as an asset: Since the wavelength dependencies of graphic arts films differ much from each other, there is no established dependence that could be used for such a reference material.