[发明专利]一种印刷网点覆盖率模拟测量方法

摘要

本发明涉及一种印刷网点覆盖率模拟测量方法，包括以下步骤步骤（1）,确定模拟所需光学特性参数;步骤（2）,建立网点模拟流程;步骤（3），模拟网点形状设计;步骤（4），信息统计与转化;步骤（5），建立印刷网点模拟测量系统。本发明的网点模拟测量系统无需实际上机印刷，只需借助计算机仿真技术，模拟光在印刷网点中传播过程，实现对多种网点形状的模拟测量，降低对印刷材料的消耗，经济环保。

主权项

一种印刷网点覆盖率模拟测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1),确定模拟所需光学特性参数根据油墨、纸张的结构属性及光学参数易测量性，确定表征油墨的特性参数为：油墨透射率Ti，油墨表面反射率Ri，油墨层厚度Hi。确定表征纸张的光学特性参数为：纸张厚度pt，纸张表面反射率Rp，纸张各项异性g，纸张的折射率np，纸张光散射吸收σs以及纸张光吸收系数σα；步骤(2),建立网点模拟流程根据Monte‑Carlo法，选用直角坐标系，以三维纸张为中心，建立网点基本模拟流程。主要包括模拟初始化设置，判断入射位置，确定光子的移动步长，平均移动距离与衰减系数的倒数成反比，根据Beer定律确定移动步长Ds，其公式如下其中e[0,1]为随机数，ss为光散射系数，sa为光吸收系数；根据Henyey‑Greenstein相函数，确定光子每次偏转角度，其公式如下，其中b为偏转角度，g为各向异性系数根据全反射发生条件，判断光子撞击到纸张表面是否返回纸张内部，光子沿方向(ux,uy,uz)，以移动步长s，从原位置(x,y,z)移动到新位置(x',y',z')时，如果位置坐标|z'|≤纸张厚度pt/2，光子新位置在介质内，未撞击到界面；当|z'|>pt/2，光子若沿方向(ux,uy,uz)移动会撞击到界面。全反射临界角αc小于光子移动方向与界面的撞击夹角αi，此时光子发生内反射，其中ni和nt分别为光子所在介质和出射介质的折射率，全反射临界角αc与撞击夹角关系αi如下αi＝cos‑1(|uz|)αc＝sin‑1(nt/ni)当未满足全反射的条件时，根据Fresnel反射系数R(αi)确定光子在界面处是否发生内反射，Fresnel反射系数计算见公式如下根据Snell准则，出射角αt与撞击夹角αi关系公式如下nisinαi＝ntsinαt当满足|z'|>pt/2情况下，取随机数ε∈[0,1]与R(αi)比较，判断光子出射还是内反射。如果ε>R(αi)时，光子发生出射，光子离开纸张；如果ε≤R(αi)时，光子发生内反射。若光子发生内反射，内反射后其在界面处的坐标点可通过求经过点(x,y,z)且方向余弦为(ux,uy,uz)的直线与界面的焦点得到，光子对应的移动方向相应地变为(ux,uy,‑uz)。当光子因出射而离开纸张介质，光子由下界面出射，则被视为透射光子，光子由纸张上界面出射，则被视为反射光子。步骤(3)，模拟网点形状设计根据印刷加网基本原理，分别设计圆形、椭圆、方形、菱形等常用调幅印刷网点形状。将网点形状信息添加到步骤3中，判断光子最初到达纸张内部时，是否经过油墨层吸收，当光子入射位置在网点形状内，光子要经过油墨层吸收；反之，光子直接进入纸张内部；步骤(4)，信息统计与转化光子在纸张中移动每一步都伴随着统计概念上能量损失，设光子最初能量为w，移动单个步长后能量为w'，能量损失量关系如下统计模拟后光子能量信息，反射光子总能量Sr，全部光子总能量Sa，两者比值即为网点模拟反射率值，根据修正后的Clapper‑Yule模型计算得到模拟网点面积率。光学网点扩大由光散射引起，具体表现为光子由油墨层入射，经散射后由非油墨层出射，或者非油墨层入射而油墨层出射，统计散射光子的能量和，经转换后最终得到光学网点扩大量；步骤(5)，建立印刷网点模拟测量系统。在计算机中按照步骤2的模拟流程以及统计信息，编写印刷网点模拟测量程序，建立印刷网点模拟测量系统。借助计算机软件仿真特性，根据反射光子出射时位置及能量信息，输出显示网点模拟二维、三维效果图。