密度計并不是直接測量密度值。相反,它測量的是照射在或穿過一個測量表面的光強(qiáng)度與到達(dá)儀器內(nèi)部探測器的光強(qiáng)度的比值。這個比值就叫做反射率(R)或透射率(T)。如果儀器測量的是反射材料,如紙張或印在紙張上的油墨,則測量的就是反射率;要是測量的透射材料,如膠片,則測量的就是透射率。
密度計要使用與測量樣品顏色相對應(yīng)的濾色片來進(jìn)行測量,所以探測器實際上看到的只是灰色。例如,印刷車間使用的密度計中有一組特殊的濾色片,它們正好與青、品紅、黃和黑油墨反射的光譜相對應(yīng)。這就意味著,在測量顏色之前,你必須首先知道并準(zhǔn)確地告訴密度計將要測量的是什么顏色,要在密度計上選擇所測顏色相對應(yīng)的濾色片,然后才能測量。
密度是一個對數(shù)函數(shù)。
密度值是對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的結(jié)果。之所以使用對數(shù)來計算,這里有幾個原因。第一,正如我們已經(jīng)講過的,人眼對光強(qiáng)度具有一個非線性的對數(shù)響應(yīng),因此使用具有對數(shù)函數(shù)特性的密度值可以與我們感覺到處亮度值更好地相對應(yīng)。第二,密度值可以更好地與材料的厚度,如印刷墨層的厚度或感光膠片的乳劑厚度相對應(yīng),這也是密度計要測量的主要參數(shù)之一。第三,對數(shù)標(biāo)尺可以避免在測量顏色很深的材料(如制版使用的照排膠片)時產(chǎn)生位數(shù)很多的數(shù)字。
為了更好地理解密度的含義,我們設(shè)想有一個能夠100%反射入射光的表面,我們稱這樣的表面為完全漫反射體。這個表面的反射率R=1.0,因此密度值就是0。如果我們進(jìn)一步考察其他的一些表面,它們分別可以反射入射光的50%,1%,0.1% …… 因此,我們就可以得到下面的一系列數(shù)值:
請注意表中是如何使用一個數(shù)字5.0方便地代表很長的數(shù)字0.00001的。
密度計的特性之一就是可以測量一個很大的動態(tài)范圍。事實上,其他設(shè)備(如掃描儀和打印機(jī))、介質(zhì)(印刷品與膠片)、甚至是圖像(暗調(diào)的或高光的)的動態(tài)范圍都使用密度單位來表示。通常用密度(density)的縮寫D或光學(xué)密度(optical density)的縮寫O.D.來表示。例如,掃描儀的動態(tài)范圍用掃描儀可穩(wěn)定探測到的亮度值的最小密度 Dmin 和最大密度 Dmax 之差來表示。