2008年10月16日星期四

2008/10/17

最新進度
1. 轉印紙前後之LAB轉LCH數據完成(共66張表)
2. 統計資料中 (轉印紙前後濃度之比較ANOVA、配合數據探討肉眼辨識之色彩與細緻度差異)
3. 修改論文內容






論文 :熱昇華轉印實驗研究

第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
何謂轉印,轉寫印刷是透過四大版式或無版(電腦)列印圖文於轉印紙後,再將轉印紙圖案轉移於被印物上,與移印印刷不同。具體來說轉印是應用各式轉印紙,透過傳統版式或數位無版印刷之不同印刷方式,借轉印紙具有轉印特性,如熱壓或水分離等轉印程序,將印紋適確移轉到一般不易印刷的被印物之一種技術。那轉印不就多了一道手續,即印刷後需再經轉印製程,甚至更需後處理如烤漆等保護,製程與成本增加了,但如不採轉印卻無法解決,但也不完全如此,有些利用轉印卻能節省工時甚至簡化製程與成本,而更重要的是能提升印製品質,因為轉印它可整合各種版式印刷優點。
轉寫印刷可克服立體、大幅彎曲不平與球體表面之印製,對特殊材質如塑膠、壓克力、布、石材、金屬、人體紋身、蛋、陶藝可說無所不轉,甚至被應用在人體防疫基因技術之轉印應用上、電子科技微光阻圖紋之轉印應用。而最近逐漸發展成熟之數位印刷,更善用轉印技術,廣泛的應用在生活用品及設計打樣、創意生活產業上。文化創意產業是以創意與知識為核心,同時以科技、文化、服務等,加以產業化,將是我國未來擴大內需、創造就業、產業轉型及下一波經濟成長的關鍵(摘自行政院文建會)。而英國創意產業的成功經驗,創意產業不但是該國第二大產業(僅次金融服務業),更是該國雇用就業195萬的從業人口是為第一大產業(摘自數位週刊—詹宏志)。轉寫印刷行業一向低調技術保密,是解決特殊印刷困難之秘密武器,亦是一種技術性的工具(最近有人於網路上刊登以此種技術開班傳授學費頗高),以目前印刷極度不景氣中,轉印刷仍然保持相當的生產優勢,如台中政伸公司水標轉與鶯歌新太源陶瓷花紙轉印,年產值皆上億且極度的發展中,本文從傳統轉印製程中論述並期能與數位印刷應用接軌,希望對業界有所助益。
熱昇華轉印不會受到製作方式而有產生價格上的變化,例如網板是以色版計費,顏色越是鮮豔色版越多價位就越高;熱轉印之研究與我系數位出版之走向有密不可分的關聯性,加上客製化市場增大、花樣多,製作數量減少,此種印刷方式正好符合世代改變。
本實驗除了對本系有貢獻外,我們也發現業界尚未有相關正式的數據和研究,所以希望藉著此學術研究結合學術與產業界之連結,產生最大的效益。
故本研究欲針對昇華轉印之色彩濃度量測方式進行分析與評估。
第二節 研究目的
本研究主要目的為,找到一個公式或是數據,讓使用者可以以最有效率的使用熱昇華機器,不管在轉印程度、顏色的鮮豔度以及係制度都達到完美的狀況。
昇華轉印是使用一種染料型印墨,加熱不經液態而直接氣化成氣體,而昇華氣染於被印物。可利用網版或平、凹版以分散性染料具昇華性之印墨,印於紙張上再與特定被印物密接經加熱,印墨即變成活性化而氣染附著於被印物。
熱轉印技術目前在印刷界運用很廣,熱轉印技術易學難精,因不瞭解而產生誤解,熱轉印理論非常簡單;將影像輸出在轉印紙上(目前電腦排版後,輸出熱昇華相片或彩色雷射輸出),再以適當的溫度與壓力轉印在不同材質上(注意要一次完成),看是簡單但其實不然!很多業者轉印失敗率偏高。
所以希望透過本研究可以使業者以及要使用熱昇華的人可以有可以參考的數據。


出處: 誠研科技股份有限公司
第三節 研究問題
1. 市面上布料常有混合棉,聚酯纖維、棉百分比例混合,本實驗中採用聚酯纖維100%棉100%之布料進行,結果數據公式,是否可計算出比例相對之最佳轉印變數值。
2. 溫度、壓力與時間是否具兩兩相對之關係?3. 三變數(溫度、時間、壓力)是否分別影響印紋呈現關係?
4. 同樣的數據在不同布料上是否相同具有完整呈現?
5. 是否如業界所說棉布無法印製?
6. 被印物上色彩表現與轉印的程度是否可達平衡?7. 清水洗滌前後之色彩濃度是否會變化?
8. 固定廠牌洗潔精劑量洗滌,是否濃度會產生變化?
第四節 研究範圍與限制
實驗設備
(一)輸出設備:

Epson四色印表機(型號4400)

轉印專用墨水

自動平壓機
型號
CA-5060-13
品名
氣動自動熱昇華轉印機(雙工作台)
工作面積
50cm*60cm
功率
4.8KW
電壓
220/380V
溫度
MAX280°C
時間
0~99sec
出處:引裕精機股份有限公司http://www.inye.com.tw/home-f.htm

(二)使用軟體:Wasatch Soft RIP Version 6.0

(三)測量樣張儀器:反射式色度計X-Rite 528

(四)被印物材質

1. 聚酯纖維100% (Polyester fiber)
2. 棉100% (cotton)

第五節 假設
1. 結果數據將產生一最佳化公式,套用布料混合程度結果該使用多少數據為最佳化指標。
2. 根據測試實驗分析我們假設三變數將互不干擾,反而各為其主的負責三變化
;壓力 / 影響解析度
;時間 / 影響穿透力
;溫度 / 影響轉印的色彩飽和度。
3. 假設相同數據在不同布料變化上數據並不相同。
4. 棉布可以印製推翻業界所說的無法印製,但壓印時必須注意些細節。
5. 清水洗滌後色彩濃度會變化,洗潔精亦是。
第二章 文獻探討
印刷的種類廣泛,依現況而言,印刷主要分為四大版式,而業界對於織物印刷大多選擇網版印刷,綜合現有版式與印刷方式,網版縱然可以直接印刷於表面,
事實上仍存在著技術上的問題,如印墨剝落、不易持久造成印墨退色龜裂,尤其是對於棉和聚酯纖維這類被印物,雖然直接印刷上沒有困難,但若考慮印墨持久性、不退色與減少剝落機率之面向,就可選擇採用渲染技術讓織物真正入色,也就是我們所說的熱昇華轉寫技術。
熱昇華轉印不但可以克服不易印刷,並可降低成本及降低印刷公害;最大優點在於印刷品質優於各式印刷,由於現今社會因大眾觀念的改變,大家對於自己想要的東西都有各自的看法,因此在這客製化需求大量提高的市場走向,熱昇華轉印的印刷形式不但能符合現在社會的走向而且處理時間相當快速,兼具品質與效率的兩好,我們可以大膽估測這樣的服務是據前瞻性的。許多資料顯示,近十年來數位印刷(Digital Printing)技術,在電腦記憶容量提升,輸入與輸出解析度提高與數位噴墨(Liquid Ink jet)、雷射(Laser jet)、昇華(Dye Sublimation)、光電印刷(Electrphotographic)等後端推陳出新,改變了傳統的印刷,嚴然已發展成印刷的第五大版式,技術已趨成熟並簡化了印刷製程,而個別化少量多樣化,也成就了轉印在創意商品應用上的無限商機。
凡事都有正反兩面,熱昇華轉印尚未廣泛受到業界的利用,表示它仍存有需要克服的部分,在我們的實驗過程中將會一一舉出說明,但基於環境的限制之種種原因,無法全部驗證。


第三章 被印材質
在熱昇華轉印的研究,被印材質扮演極為重要的角色之一,以布料來說,除了本身種類的不同,還會牽扯到織法的問題;近年來紡織界,為滿足消費者對紡織品的各項需求及提高消費者的購買慾望。以多樣化、高級化,追求更為自然之外觀與觸感為目的,因此,在過去十年已有採用超細纖維來替代一般纖維材料。然而,在21世紀可說是感性的時代。人們追求所謂之「悠閒」、「豐裕」的高品質生活形態。消費者對紡織品有更高的需求。而為了滿足消費者,近年來紡織纖維技術又有革命性的發展,從之前的超細纖維再細化到超微細纖維,當一根纖維不斷細化時,可容易想像其成為非常柔軟之纖維,在應用上;當採用超微細纖維後,則具有特殊用途之功能,例如:擦拭功能之改善與吸濕性的提升,目前市場上以超微細纖維製成之眼鏡布,受到消費者所喜愛,對於向來所使用之眼鏡擦拭布或紙所難以清除之灰塵或油膜等,均可清除乾淨,且因超微細纖維極為柔軟,所以不會造成玻璃面之刮痕亦為其優點,不僅如此其用途也可運用在人工皮革、醫療材料等。
由於纖維科技的突破性發展,纖維的纖細度可從過去的超細纖維進一步到超微細纖維。因此,也使得日常用品之功能性提高與多樣化,例如:擦拭布吸濕性與吸油性之提昇,以及對於擦拭物磨損性之降低等。另外,仿麂皮布使織物具有優異之手感,同時藉由超微細纖維亦可開發多樣化與多功能性之服飾、家飾與特殊飾品用布。然而,唯一美中不足者即在染色特性上一直未能有適度之提昇或改善。
另外針對本次研究,我們發現傳統上都認為純棉布料比較好穿,事實上,由於紡織技術的進步,利用新織法製成能夠快速吸濕排汗的聚酯纖維布料,具有更輕,更有彈性不易皺及更透氣等許多優點,是包括nike,adidas等各大知名運動品牌近年來最普遍採用的衣服材質,受歡迎程度更勝純棉布料。尤其,吸濕排汗布結合新的昇華彩印技術,更能帶來最佳的圖案印製效果。

第一節 轉印紙的種類與結構
並不是任何紙張都可以當作轉印用,在轉印紙的種類及結構大致上分為三方面,分別為轉印基紙、離型劑與接著劑之類型。
轉印基紙是提供印紋轉印之暫時附著的媒介,依轉印的性質分別有水轉印紙、釉上彩的單紙、裱合複紙、下彩綿紙(如國畫用紙、茶葉包紙類)、披覆轉印用PVA水溶紙,熱轉印紙有(網版印製熱熔轉印紙)、塗佈式熱熔轉印紙(供平版印刷專用),數位印刷用又可分低溫及高溫轉印紙,昇華轉印基紙有凹印之蠟光紙(包裝紙),平版印刷則採膜造紙或道林紙,數位印刷採高解析印表紙,另有轉塑膠類基紙如(PET、PC膜),擦壓或感壓也以塑膠膜(OPP膜)為基紙,植絨也有紙基紙與PET膜基紙,事實上基紙種類很多,而材質與厚度將影響印刷與轉印製程精度與轉移品質。轉印基紙有需經處理及不必處理等兩種形式,前者基紙經處理後始稱為轉印紙後者本身即為轉印紙,而昇華轉印紙則採用一般道林紙或模造紙直接印刷即可。
離型劑是提供轉印時分離印墨與基紙,或增強印刷效果與附著適性的塗層。如:基紙上需處理止目塗、離型劑。
接著劑是用以圖文與被印物固著,例如金粉與水鑽的應用。
以上轉印基紙、紙離型劑、接著劑是轉印之標準樣式,但有些轉印只須一項或只需兩項即可,原理一樣但視被印材與轉印形式將會有差異,而材料與技術上也會推陳出新。
轉寫印刷特性也是需要注意的部分,唯有了解它的特性才可以在遇到各種不同的業者要求後,選擇最好的印製方式,做出最好的判斷。藉由轉印基紙印刷圖文,完成後再把它轉移在被印物上,這樣可減低直接印刷時,所產生的失敗率;在直接印刷無法達到完美製作時,便可利用轉寫印刷來完成,另外還可擴大印刷範疇與印刷版式,截長補短相互採用。轉寫印刷也屬於平面印刷一刷多模印製,常用傳統網版是一刷一版一色,採多色印刷時模板的數量勢必跟著顏色而增加,在同一件印刷品上印刷因模版數量必須一再重複套印,再加上製版、晒版與洗版等多重步驟,生產效率仍遜於轉寫印刷,轉寫印刷與其相較之下最大的好處就是一次搞定的特性,可縮短製作時間,提昇品質、降低成本、增加利潤;還有就是不受時空與地域的限制,轉印具彈性,並利用數位印刷及數位攝影,使轉印更具即時性、個別化並能簡化製程;最重要的是有利環保降低公害,在這提倡綠色環保的時代,為地球盡一份心力,轉寫印刷將成為未來重要的印刷模式。

第二節 油墨
近年來,隨著超微細纖維的發展;運用在印花技術上,印花效果仍有嚴重的缺點,尤其是在印製圖樣時的建色性與銳利度等;仍須進一步研究改善,提升產品的實用性與複加價值。而熱昇華墨水與一般的墨水完全不同,熱昇華技術將具有熱昇華特性染料加熱,此特殊染料墨水達到特定的溫度時,染料的相會改變,由固態直接變成汽態。此種汽態的染料能輕易的進入已被加熱放大的 polyester,Polymer的孔隙中,並待溫度下降後,染料再度還原成固態,同時 polymer 的表面孔隙關閉將染料夾持在 polyester ,polymer 中形成影像,顏色均可完全的滲入轉印物的表面中,與傳統的貼紙完全不同,不管視覺與觸感皆一流 。
熱昇華式墨水氣染原理使得布類轉印摸起來不會有防水墨水轉印般有膠質觸感,轉印後不會有水轉印及碳粉轉印般容易脫落現象,且顏色均可非常完全的滲入轉印物上,是業界目前最受歡迎也最具潛力的明星產品。目前市面上的個性化商品大部份皆是由這種墨水所轉印出來的。目前技術主要僅適用於表層是聚酯纖維(polyester)的衣服,例如快速排汗衫與Physical,且以白色衣服最佳(印製圖案的位置為白色,但衣服的其他部分可以是其他顏色,例如彩袖)。有色衣服採用數位昇華後,墨水與有色纖維融合,會使圖案的顏色與原來不同,會有吃色狀況並不建議使用。

第七節 色彩的品質與管理
(一) 色彩原理
人眼能感覺到物體的色彩,主要是由於物體受光線照射後,反射部份光線進入眼睛後所產生的感知,色彩的形成必須有「光線」的要素。換句話說,唯有光線的刺激,人眼才能覺知色彩的存在。而不同光源種類、不同照射角度的照射,則可改變色彩呈現的的結果(大智浩,1991)。當光照在物體上時,物體表面會吸收某些波長並反射出某波長的光。紅蘋果的表面吸收了小於700 nm 的光,同時反射出大於這個波長的光,當這些反射的光進入人的眼睛後,即被感知出蘋果的顏色(Agfa, 1997)。而每種顏色都有它自己清楚的色外貌這個色外貌是以三種元素作為基礎的,分別是色相(hue),彩度(chroma)和明度(value)(Rich Cook, 2005)。也就是說,可以由這三個物理量來描述任何物體的顏色。
關於光線與色彩的研究,可以首推牛頓(Isaac Newton, 1642-1727)。他是第一位以科學方式,掌握研究光線的特性以及混色現象的學者。牛頓的色彩研究中,曾運用三稜鏡分解太陽光,形成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等的漸變色光,色光之間互相融合、漸變,此漸變之色光便稱為光譜(spectral)。若將光譜再次經過三稜鏡時,責又會聚集為白色光,藉由此現象可說明太陽光線是由不同色光所混合而成,而此發現更建立了往後色彩研究的基礎。另外,牛頓的混色研究中發現到:當紅色光和綠色光用三稜鏡混合時,能聚集為黃色光,且此黃色光和光譜中的黃色光幾乎相同。因此牛頓認為視覺之所以會得到兩種黃色相同的感知,主要是由於人眼色彩辨識能力的限制所致,也說明了混色現象屬於一種「感覺反應」(大山正,1998)。因此,若要探討色彩原理,則須從「色彩的物理性質」、「視覺的生理基礎」以及「色彩視覺的理論基礎」三個部分討論:
1. 色彩的物理性質
色彩的感知雖然是視覺的現象,但其產生的機制與「光線」性質有絕對的關係。光線是電磁波的一種,人類能見到的僅為其中波長380nm 的紫色光到700nm紅色光的部分。其他部分的電磁波一般稱為紅外光或紫外光,皆為人眼無法感知的部分。葛拉斯曼(H. G. Grassmann, 1809-1877) 則認為:人眼對於色彩的感知,只能分辨出色相、明度、彩度三種變化。其中色相決定於光線波長,而光波的輻射能量(可稱為波長)則以nm(Nanometer)為單位。波長變化可決定光線的色相,波長較長者,色光偏向紅色光;而短波長者,色光則接近藍色光。另外,光線的刺激強度(振幅)則可決定色彩的明度(Brightness),振幅大的色彩明度較高(劉英茂,1978)。
至於物體的色彩,則是光線照射的物體後的反射光線,進入眼睛後所產生。光源照射物體後, 會產生透射(Transmission) 、吸收(Absorption) 以及反射(Reflection)等現象,主要是由物體本身的特性所決定。「透射」是指照射光線經過折射穿過物體的現象,具有透射特性的物體一般為半透明或透明物。「吸收」則指物體在接收照射光線後,會吸收一部份的光線,並反射其他光線,被吸收的光線將轉換為熱能。「反射」又可分鏡面反射(Specular Reflection)與擴散反射(Diffuse Reflection),主要是由於物體表面特性的差異形成。光線照射光滑表面物體時,會以同入射角度的方向反射光線。擴散反射則發生於粗糙表面的物體,光線照射物體後,會以多種角度反射光線。事實上大多數的物體,皆同時具有鏡面反射和擴散反射的特性(劉振志,1998)。除物體不同的表面性質或材質本身的物質屬性會影響其反射光線的方式之外,物體表面的構成形式亦會造成色彩呈現的差異。一般而言,色樣皆屬非光滑表面,其粗造表面所形成的細小反射光或陰影,都會直接影響色樣的整體顯色結果。舉例來說,以相同的色彩塗佈於不同材質表面的色樣時,其呈現的色彩必有所差異。所以若是在粗糙物體表面得到「深的色調感覺」是不太可能的,而在表面平滑的物體上則較容易得到(羅梅君,1991)。
2. 視覺的生理基礎
當光線進入眼睛之後,便會產生一連串的生理反應,進而產生色彩的感知。首先光線經由水晶體與角膜的折射,能將影像映射於視網膜(Retina)上,視網膜上所具備的感色細胞,則可針對不同波長的能量分析為不同訊息。1866 年修爾茲(M. Schultze)曾解釋視網膜中具有感光細胞的組織,分別是錐狀細胞(Cones)以及桿狀細胞(Rods)。感光細胞外部則包含著不同的感光色(Light-SensitivePigment 或photopigments)或稱為視色素(visual pigments),且能對於不同的波長光線刺激有反應。桿狀細胞針對色彩之明暗變化產生反應,其中的視色素稱為視紫紅質(rhodopsin)。當色紫紅質包含的黑暗視蛋白(scotopsin)以及維生素A1 醛(retinene)受到光線刺激時,會導致其分子結構重新組合,視紅紫質會由原先的亮紅色變成橙色,再變成黃色,終至無色。而這樣的的分解作用在處於黑暗環境時,則又會重新組合成視紅紫質。如此的結構組合過程所花的時間,一般則稱作暗適應或亮適應的過程(羅梅君,1991)。
錐狀細胞則具有三種不同感光色素的視紫質,其中包含明視蛋白(photopsin)以及維生素A1 醛(retinene)。與桿狀細胞不同的是錐狀細胞又可分為L、M、S三種感光色素細胞,且只能於明亮處針對長波長、中波長、短波長產生反應,對於黑暗處的視覺,錐狀細胞幾乎不起任何作用。網膜中此三種感光色素的數量比例與分佈並不均勻,就數量而言其比例約為L:M:_______S = 40:20:1。圖2-2 中可見到錐狀細胞分佈與視銳度(visual acuity)相互之間的關係。由於視銳度決定於桿色細胞分佈的數量有關,在圖中可發現中心窩的部分視銳度最高,當偏離中心窩5o 時,視銳度幾乎降低一半;若偏離中心窩40o-50o 時,則視銳度約只剩下中心窩位置的1/20 而已。搭配圖2-3 可發現到:中心窩的位置,並不具有桿狀細胞,只有錐狀細胞。離開中心窩範圍後,錐狀細胞會減少,桿狀細胞則會增加,一直到視角約40o 時,幾乎就只有桿狀細胞而無錐狀細胞。換句話說,人眼視覺在超出視角40o 時,應無法分辨色彩。由於此因素,相同色彩於不同視角的觀察情況下,會產生色彩感覺的差異。對於視角的色彩感知差異相關議題,CIE 國際照明委員會所提出的色彩系統,除建議CIE1931 的色彩體系適用於小視角的情況外,另制定CIE1964 為補充人眼觀測色彩大於4o 到10o 之間的色彩感知(Vander &Sherman & Luciano,1994;大井義雄、川崎秀昭,1999;Wyszecki & Stiles,1982)。
除感光色素分佈不均會產生色彩感知差異外,視網膜上的錐狀細胞和桿狀細胞接收刺激的能力也因人而異,甚至有時同一人的左右眼,對於色彩的感知就有不同。而吸收短波輻射的「黃斑區之黃色素」於視網膜上的密度不同、以及人眼的水晶體隨著人的年齡而變黃等,這些生理限制皆會造成人眼對於色彩感知結果會因人有所差異。因此,本研究中在選擇受試者時,則須經過相關色彩視覺測試(Hue test)的考驗,以確立研究結果的準確性。
3. CIE 標準色度系統理論
前述文獻曾提及牛頓的色圓(Color Circle)概念,是以連續光譜七色繪製成的圓環,順著七色光在光譜中所佔的幅度比例來分割圓周比例,圓的中心位置為白色光。色圓中各色光比例是由牛頓自行觀察光譜變化而定。就現今的標準來看,此規則性毫無根據。雖然如此,但牛頓的色圓中提出了一個重要的概念:其中各色光的混合相加後,各色光連線之重心位置,可預測混色後所產生的色光。若是兩圓周上的色光相混,兩點連線的中間位置就是其混色的結果。若是兩色成分比例不同,混色結果則會在兩色相稱的重心位置。例如綠色和藍色相混後,可以預期混色的結果為連線中心位置 — 藍綠色。若以色圓直徑上相對之兩色光(補色)加以相混,其混色結果應近似白色光。
國際照明委員會(CIE, commission Internationale de l’Eclairage)所制定的色度圖,則是將色圓加以量化、變形,使「重心法則」得以成立。(The Center of Gravity Law of Color Mixture)。而CIE 建議的X、Y、Z (三刺激值)表色系,便是將色圓以更嚴密的混色實驗以及色彩數學處理方式發展而成 (大山正,1998)。
CIE 國際色彩體系,主要是建構於色光混色理論上的光學表示系統,並能符合Young-Helmholtz 的三原色論的概念,以及實驗色光混色的各項原則。牛頓早期的色彩實驗曾指出:紅(R)、綠(G)、藍(B)三色光依各種比例相混,幾乎可以混合出所有的顏色。但R、G、B 三色光的制定,於不同的使用場合均有不同的使用標準。一般於色彩研究中,多以CIE 於1931 年建議的基本色光刺激質R、G、B 值為標準,R、G、B 分別為700 毫米、546.1 毫米、435.8 毫米的單色光波常。
若以此三種單色光波常混合出白色光,所需的原色光的光通量比值為紅:綠:藍= 1:4.59.7:0.0601,CIE 並依此標準製作出RGB 表色體系。由於CIE-RGB 系統具有負數值(圖2-20),計算時較為不易。為彌補此部份之缺點CIE 於1931 年提出了XYZ 表色系統(圖2-21)。並假設XYZ 分別代表純的、且不存在於自然中的三原色,亦即理論三原色(Imaginary Primaries)。其中X 代表飽和度比光譜紅色還要高的紅紫;Y 代表飽和度比520nm 光譜綠色還要高的綠色;而Z 則代表飽和度比477nm 光譜藍還要高的藍色。
圖的缺點,分別以線性與非線性的的轉換公式,提出兩組「均勻色彩空間」以及「色差(△E)公式」。此兩組均勻色彩空間分別為「CIE1976L*a*b*色彩空間」以及「CIE1976L*u*v*色彩空間」。在CIE1976L*a*b*色彩空間中,L*代表明度值,a*與b*則分別表示不同象限之色彩座標。L*為理想的明度軸,0 為理想黑,10則為理想白。a*則表示紅 — 綠座標,正數時為紅色,負數則為綠色。b*則表示黃 — 藍座標,正數時為黃色,而負數時則為藍色。本研究採用之測色儀器PR-650的附件「Spectra Win」軟體中,亦可將測得知色彩能量值加以轉換為L*a*b*座標圖(如圖2-24)呈現。CIE 的標準XYZ 表色系統轉換為Lab 色彩空間系統的公式如下:
L* = 116 ( Y/Yn)1/3 - 16
a* = 500 [(X/Xn) 1/3 - (Y/Yn) 1/3]
b* = 200 [(Y/Yn)1/3 - (Z/Zn)1/3]
其中,X、Y、Z 為色彩的三刺激值,Xn、Yn、Zn 為CIE 參考白的三刺激
值。以CIE L*a*b*色彩空間計算色彩差異時,當兩組色彩差異相同時,在此空間內之距離則為相等。CIE L*a*b*色差(△E)計算公式如下:
△E = [ (L1-L2)2 + (a1-a2) 2 + (b1-b2) 2 ]1/2
或可寫成△E = [ (△L)2 + (△a1) 2 + (△b) 2 ]1/2
另外,Lab 亦可運用公式,將色彩數值轉換為一般較常被討論之色彩三屬
性,即「色相」(H)、「明度」(L)、「彩度」(C),其轉換公式如下:
L* = L*
C* = [ ( a* )2 + ( b* )2 ] 1/2
H* = arctan (b*/ a*)
色彩之明度差(△L)、彩度差(△C)、色相差(△H)皆可由色差(△E)公式換算
而得,例如色相差的公式如下:
△L = [(△E)2 - (△C)2 - (△H)2]1/2
△C = [(△E)2 - (△L)2 - (△H)2]1/2
△H = [(△E)2 - (△L)2 - (△C)2]1/2
另外,L*u*v*色彩空間則是以線性的轉換方式,將色彩之X、Y、Z 刺激值,
轉換置均勻色彩空間中,其轉換公式如下:
L* = 116(Y/Yn) 1/3 - 16 當 Y/ Yn>0.008856 情況下適用
L* = 903.3(Y/Yn) 當 Y/ Yn≤0.008856 情況下適用
u* = 13 L*(u’-u’n)
v* = 13 L*(v’-v’n)
u’ = 4X / X + 15Y +3Z v’ = 9Y / X + 15Y +3Z
u’n= 4X n / X n + 15Y n +3Z n v’n= 9Y n / X n + 15Y n +3Z n
而CIE L*u*v*色差(△E)計算公式如下:
△E = [ (L1-L2)2 + (u1-u2) 2 + (v1-v2) 2 ]1/2
或可寫成△E = [ (△L)2 + (△u1) 2 + (△v) 2 ]1/2 (Wyszecki & Stiles,1982)
色差(△E)值的標準程度設定端視檢測之需求與場合,而有不同之標準,對
於產品色彩一致性要求較高的應用情形,需將色差(△E)值定於較小的數值。色差量共分六個不同等級(如表2-3),在第三級的色差程度下為人眼可感色差(Noticeable)。本研究以「迴轉混色」預測「並置混色」色彩變化程度時,將參考此色差(△E)層級。(荊其诚等人,1991;Wyszecki & Stiles,1982;陳君彥,2000;劉振志,1998)
(二)連續色階與半色階
連續色調圖像通常是指在一幅圖像上,由淡到濃由深到淺的色調變化,並且濃淡或深淺是單位面積成像物質顆粒密度來構成的,如照相分色底片的連續調,是在單位面積內由金屬銀顆粒密度構成的;各種彩色畫稿的連續調,是在單位面積內由各種顏料顆粒密度構成的,單位面積內顏料顆粒多即為深色調,否則為淺色調,連續調圖像的深淺變化是無級的。
半色調(Halftone)通常是指經過特殊加工的印刷品上的由淡到濃的變化,是由網點面積大小構成來表現的。在印刷品畫面上,色彩和濃淡均是由網點來表示的。在印品畫面是,網點面積大,顏色就深,稱為深調;網點面積小,顏色就淺,則稱為高調。由於網點在空間上是有一定的距離的,呈離散型分佈,並且由於加網的級數總有一定的限制,在圖像的層次變化上不能像連續調圖像一樣達到無級變化,故稱加網圖像為半色調圖像。像加網的陽圖片網片、陰片網片、印刷圖像等等都是半色調圖像。
熱昇華(D2T2)技術在許多方面都比噴墨技術更佳,主要在列印品質上更勝噴墨;D2T2 技術尤以其高品質連續色階輸出聞名。連續色階是指以全色調最接近影像本身品質之方式輸出的技術,實現色調連續、顆粒度極小的圖像品質;舉例來說,當一灰階產生時,從黑到白,連續色階之印表機可藉由列印時將連續全彩灰階顯示出。半色階裝置,如噴墨印表機,運用 Dithering 技術以非常細密的點排列在一起去模擬影像,無法真的達到顯像還真的境界。換句話說,噴墨印表機是將所有黑點緊密地接在白點旁以混在一起的像素模擬影像,以達到人眼裸視所看到的彩色圖像,其列印品質無法跟連續色階相比,尤其是在將圖像放大後,其品質差異立見,熱昇華技術所輸出之圖像是依舊清楚明亮令人讚嘆不已,而半色調的噴墨印表機所印出之圖像卻是看得出其是由小點組合成的。
以台灣的市場分析,客製化的市場日漸增大,我們預估這將成為新的主流;這樣的印刷特性,也較能符合個人創作的要求,在準備圖像與成本使用上的方便性以及色彩鮮豔的特性都非長簡單易懂,因此在這些種種特點下,熱轉印勢必能在市場得到一席之地。
第三章 研究方法
本研究採用量化研究中之實驗法(Experimental),依照數據找出控制昇華印刷三變數的最佳值,套用使用布料之增減百分比推算出最適合其布料的控制變數,使其成功率大大提升。並發表數據於業界供參考使用。

之後以目測觀察法觀察被印物上印紋之清晰程度與銳利度找出最具有清晰程度之變因與數據,完成最佳化之印刷參考。

在來用清水還有洗潔精以洗衣機清洗,以次數為記數洗滌並烘乾,每次量測其濃度值還有清晰程度完成數據為使用次數推算耐用度。
第一節 實驗設備
(一)使用機器:Epson四色印表機(型號4400)、轉印專用墨水、自動平壓機
(二)使用軟體:Wasatch Soft RIP Version 6.0
(三)測量樣張儀器:反射式色度計X-Rite 528
(四)被印物材質
1. 聚酯纖維100% (Polyester fiber)
2. 棉100% (cotton)
3. 磯皮
(五)測試導表

左圖為:
以左至右分別為RGBCMYK四色黑,以上到下分別為100%、75%、50%、25%,用途為色度記量測其LAB值之導表。
而中英文字加上黑白相間線條圖主要用來使用目測觀察法,觀察其銳利度及網點擴張細緻度。







第二節 測試樣張
被印材質─排汗布
轉印紙
第四節 實驗流程
  




第三節 實驗項目與步驟

棉布
溫度:約150-300度
時間:約5S-30S
壓力:約2-4kg/cm2
排汗布
溫度:約90-190度
時間:約5S-55S
壓力:約2-4kg/cm2
第四節

1.先以100%排汗布為測試對象。

2.量測前先用色度計量測轉印紙上導表之濃度值。

3.轉印後分別量測轉印紙上導表與被印材質上導表濃度值。

4.得出三份數據,分別為轉印前紙張濃度、轉印後紙張濃度與被印物濃度。

5.以影響結果的溫度、時間和壓力三變數來做印製。

(一)以溫度為變數,時間壓力固定
時間固定為30秒,壓力為4kg/cm2;溫度10度為一樣本,從90度至190度分十個樣本印製。

(二)以時間為變數,溫度壓力固定
溫度固定為190度,壓力為4kg/cm2;時間5秒為一樣本,從5秒至55秒分十個樣本印製。

(三)以壓力為變數,時間溫度固定
溫度固定為190度,時間為30秒;壓力2至4kg/cm2分十格。

6.以反射式色度計X-Rite 528量測導表中RGB、CMYK和四色黑的25%、 50%、.75%和100%的網點百分比濃度的XYZ與Lab值。

7.將量測數值分別代入色相差與有效度之公式,紀錄、統計並分析數據。

8.測量導表中文字與線條是利用目測其網點擴張(Dot gain)與細緻度。

9.將被印物測試導表以清水洗滌風乾,逐次量測其濃度值。

10.得出色彩濃度變化及附著力。
前測:

沒有留言: