Densytometr (Densitometer)

Densytometr (Densitometer) to przyrząd pomiarowy używany w poligrafii i fotografii do mierzenia gęstości optycznej (Optical Density – OD) materiałów odbijających światło (np. zadrukowany papier) lub przepuszczających światło (np. klisze fotograficzne, filmy). W kontekście druku wielkoformatowego (LFP), densytometry refleksyjne są używane głównie do kontroli procesu druku, kalibracji urządzeń oraz oceny niektórych parametrów jakościowych wydruków, zwłaszcza w odniesieniu do atramentów procesowych CMYK.

Zasada działania densytometru refleksyjnego:

  1. Źródło światła: Densytometr posiada wewnętrzne, stabilne źródło światła, które oświetla mierzoną próbkę (np. pole barwne na wydruku) pod określonym kątem (zazwyczaj 45°).
  2. Filtry barwne (Color Filters): Światło odbite od próbki przechodzi przez zestaw filtrów barwnych (najczęściej czerwony, zielony i niebieski – odpowiadające podstawowym kolorom addytywnym) zanim dotrze do detektora. Filtry te pozwalają na pomiar gęstości optycznej dla poszczególnych składowych koloru. Na przykład, aby zmierzyć gęstość żółtego pola, używa się filtra niebieskiego (ponieważ żółty absorbuje światło niebieskie).
  3. Detektor światła (Photodetector): Mierzy natężenie światła, które przeszło przez filtr i zostało odbite od próbki.
  4. Obliczenie gęstości optycznej: Na podstawie ilości światła padającego i ilości światła odbitego (po przejściu przez odpowiedni filtr), urządzenie oblicza gęstość optyczną według wzoru: OD = log₁₀ (I₀/I), gdzie I₀ to natężenie światła padającego (lub odbitego od wzorca bieli), a I to natężenie światła odbitego od mierzonej próbki. Wynik jest zazwyczaj wyświetlany na cyfrowym ekranie.

Różnica między densytometrem a spektrofotometrem:

Jest to bardzo ważna różnica, często mylona:

  • Densytometr:
    • Mierzy tylko gęstość optyczną (stopień zaciemnienia/nasycenia) dla określonych kolorów (lub w określonych pasmach widma zdefiniowanych przez filtry).
    • Nie mierzy rzeczywistych wartości kolorymetrycznych (np. współrzędnych L*a*b*). Dwa różne kolory mogą mieć taką samą gęstość optyczną dla danego filtra.
    • Jest prostszym i zazwyczaj tańszym urządzeniem niż spektrofotometr.
    • Głównie używany do kontroli procesu druku (np. utrzymywania stałej gęstości farby/atramentu na maszynie offsetowej lub w drukarce), a nie do pełnego zarządzania kolorami czy tworzenia profili ICC.
  • Spektrofotometr:
    • Mierzy całe widmo odbicia lub transmisji światła próbki (rozkład energii w funkcji długości fali).
    • Na podstawie danych spektralnych potrafi obliczyć dokładne wartości kolorymetryczne (L*a*b*, XYZ itp.) w różnych warunkach oświetleniowych, a także gęstość optyczną.
    • Jest niezbędny do tworzenia profili ICC, precyzyjnego dopasowywania kolorów i zaawansowanego zarządzania kolorami.
    • Jest bardziej złożonym i droższym urządzeniem.

Zastosowania densytometru w (lub w powiązaniu z) drukiem wielkoformatowym:

Chociaż w nowoczesnym, cyfrowym druku wielkoformatowym LFP rola spektrofotometru jest znacznie większa (zwłaszcza w kontekście profilowania), densytometr nadal może być użytecznym narzędziem w niektórych sytuacjach:

  1. Kontrola procesu i powtarzalności druku:
    • Do monitorowania, czy drukarka utrzymuje stałą gęstość optyczną dla podstawowych kolorów (CMYK) oraz dla pełnych apli (solidów) na kolejnych wydrukach lub w różnych częściach dużego nakładu. Jest to forma kontroli stabilności procesu.
    • Pomiar Dmax (maksymalnej gęstości czerni) może być wskaźnikiem jakości i kontrastu.
  2. Linearyzacja drukarki (w niektórych systemach):
    • Podczas procesu linearyzacji, który jest częścią kalibracji drukarki, drukuje się plansze z polami o różnym stopniu pokrycia dla każdego atramentu. Densytometr może być użyty do pomiaru gęstości optycznej tych pól, co pozwala na stworzenie krzywych korekcyjnych zapewniających liniową odpowiedź tonalną. (Choć obecnie częściej używa się do tego spektrofotometru, który dostarcza pełniejszych danych L*a*b*).
  3. Ocena przyrostu punktu rastrowego (Dot Gain / TVI – Tone Value Increase):
    • Densytometr może być używany do pomiaru przyrostu punktu rastrowego, czyli zjawiska polegającego na tym, że kropki atramentu na wydruku są fizycznie większe niż odpowiadające im punkty w pliku cyfrowym (z powodu rozlewania się atramentu na podłożu). Kontrola dot gain jest ważna w druku offsetowym, ale ma też znaczenie w niektórych zastosowaniach druku atramentowego.
  4. Kalibracja urządzeń CTP (Computer-to-Plate) w przygotowalniach offsetowych:
    • Chociaż to nie jest bezpośrednio LFP, to densytometry (zarówno refleksyjne, jak i transmisyjne do pomiaru płyt) są kluczowe w kalibracji naświetlarek płyt offsetowych, co pośrednio wpływa na jakość całego procesu poligraficznego, którego częścią może być proofing na drukarce LFP.
  5. Prostsza i szybsza kontrola niż spektrofotometrem:
    • W niektórych rutynowych zadaniach kontroli procesu, gdzie potrzebny jest tylko szybki pomiar gęstości (np. czy dana partia atramentu daje odpowiednie nasycenie), densytometr może być szybszy i łatwiejszy w użyciu niż spektrofotometr.

Rodzaje densytometrów:

  • Densytometry refleksyjne: Do pomiaru materiałów nieprzezroczystych (wydruki).
  • Densytometry transmisyjne: Do pomiaru materiałów przezroczystych (filmy, klisze).
  • Densytometry uniwersalne: Łączące obie funkcje.
  • Densytometry do pomiaru punktu rastrowego: Specjalizowane do analizy rastra.

Współczesne densytometry są zazwyczaj urządzeniami cyfrowymi, ręcznymi, zasilanymi bateryjnie, z wyświetlaczem LCD. Wiele z nich może komunikować się z komputerem w celu zapisu i analizy danych.

Chociaż spektrofotometr oferuje znacznie pełniejszą analizę koloru i jest niezbędny do profilowania ICC, densytometr pozostaje użytecznym narzędziem do codziennej kontroli procesu druku i utrzymywania jego stabilności, zwłaszcza w odniesieniu do podstawowych parametrów takich jak gęstość optyczna kolorów procesowych i czerni. W wielu środowiskach produkcyjnych LFP, gdzie nacisk kładziony jest na powtarzalność i zgodność z normami, densytometr może być cennym uzupełnieniem dla bardziej zaawansowanych narzędzi do zarządzania barwą.