Deducing Ink-Transmittance Spectra from Reflectance and Transmittance Measurements of Prints

The color of prints is mainly determined by the light absorption of the inks deposited on top of paper. In order to predict the reflectance spectrum of prints, we use a spectral prediction model in which each ink is characterized by its spectral transmittance. In the present paper, we consider two classical reflectance prediction models: the Clapper-Yule model and the Williams-Clapper model. They rely on a same description of multiple reflection-transmission of light, but use a different description of the attenuation of light by the inks. In the Clapper-Yule model (non-orientational ink attenuation), the orientation of light traversing the ink is not taken into account. In the Williams-Clapper model, it is taken into account (orientational ink attenuation). In order to determine experimentally which of these two models is the more suitable for a given type of print, we propose a method using the reflectance and the transmittance of prints. We introduce a bimodal model, enabling spectral reflectance and transmittance predictions. Depending whether the direction of light into the ink is taken into account, we obtain a non-orientational bimodal model or an orientational bimodal model. Using these two models, we deduce the ink transmittance spectrum from various reflectance and transmittance measurements performed on a same print, and compare the different deduced spectra. The model which is the most adapted to the considered print is the one where the deduced spectra best match each other

Spectral prediction model for piles of nonscattering sheets

The present paper investigates the reflection and transmission properties of piles of nonscattering sheets. Using a spectral prediction model, we perform a detailed analysis of the spectral and color variations induced by variations of the number of superposed sheets, the absorbance of the sheet material, the refractive index of the medium between the sheets, and the reflectance of the background. The spectral prediction model accounts for the multiple reflections and transmissions of light between the interfaces bounding the layers. We describe in detail the procedure for deducing model parameters from measured data. Tests performed with nonscattering plastic sheets demonstrate the excellent accuracy of the predictions. A large set of predicted spectra illustrate the different evolutions of reflected and transmitted spectra as well as the corresponding colors for various types of piles

Modèles spectraux pour les surfaces imprimées : approches directes et problématiques inverses

Ce mémoire cherche à décrire et mettre en perspective une démarche scientifique construite durant une dizaine d’années de recherches dans le domaine de la reproduction des couleurs, un domaine associé aux disciplines de l’optique et des sciences de l’image. Les travaux présentés visent prédire le rendu visuel de surfaces traitées par divers procédés de coloration, et de créer des effets visuels nouveaux pour les arts graphiques à des fins esthétiques ou de sécurisation de documents. Les connaissances produites portent sur le développement de modèles optiques originaux décrivant la propagation de la lumière dans les couches colorantes et les supports, la métrologie optique nécessaire à la caractérisation de ces surfaces ou à la calibration des modèles, la conception d’effets visuels par impression grâce aux modèles inverses. Le travail de modélisation forme la partie amont de ces recherches. La caractérisation des surfaces et la conception d’effets visuels innovants font l’objet de collaborations industrielles avec des grandes ou petites. Les principaux résultats portent sur des configurations originales d’impression où plusieurs images en demi-tons sont vues l’une au travers de l’autre : impressions recto-verso, empilements d’imprimés… Des modèles propres à ces configurations ont été développés et des effets visuels, quasiment impossibles à obtenir sans modèle, ont été conçus. Une autre activité plus récente concerne de nouveaux procédés de marquage en couleur par laser sur des surfaces pré-fonctionnalisées. Par ailleurs, s’esquisse une démarche plus fondamentale sur l’interaction entre la lumière et les matériaux d’impression et sur la métrologie optique de surfaces à apparence variable