CIE-163-2004.pdf
THE EFFECTS OF FLUORESCENCE IN THE CHARACTERIZATION OF IMAGING MEDIA CIE 163:2004 UDC: 535.371 Descriptor: Fluorescence 535.625.8 Illumination for exciting fluorescence ISBN 3 901 906 35 5 Copyright International Commission on Illumination Provided by IHS under license with CIELicensee=IHS Employees/1111111001, User=leee, leee Not for Resale, 11/24/2007 08:46:34 MSTNo reproduction or networking permitted without license from IHS -,-,- THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organisation devoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in 38 countries and one geographical area and of 4 associate members. The objectives of the CIE are : 1. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE L'ECLAIRAGE La Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopération internationale et l'échange d'informations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives à l'art et à la science de l'éclairage. Elle est composée de Comités Nationaux représentant 38 pays plus un territoire géographique, et de 4 membres associés. Les objectifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre d'étude international pour toute matière relevant de la science, de la technologie et de l'art de la lumière et de l'éclairage et pour l'échange entre pays d'informations dans ces domaines. 2. D'élaborer des normes et des méthodes de base pour la métrologie dans les domaines de la lumière et de l'éclairage. 3. De donner des directives pour l'application des principes et des méthodes d'élaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumière et de l'éclairage. 4. De préparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matières relatives à la science, la technologie et l'art dans les domaines de la lumière et de l'éclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernées par des sujets relatifs à la science, la technologie, la normalisation et l'art dans les domaines de la lumière et de l'éclairage. Les travaux de la CIE sont effectués par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comités Techniques. Les sujets d'études s'étendent des questions fondamentales, à tous les types d'applications de l'éclairage. Les normes et les rapports techniques élaborés par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plénière passe en revue le travail des Divisions et des Comités Techniques, en fait rapport et établit les projets de travaux pour l'avenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorité en ce qui concerne tous les aspects de la lumière et de l'éclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedsländern bezüglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in 38 Ländern und einem geographischen Gebiet und aus 4 assoziierten Mitgliedern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt für Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und für den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Ländern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Meßtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien für die Anwendung von Prinzipien und Vorgängen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu veröffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Tagungen werden alle vier Jahre abgehalten, in der die Arbeiten der Divisionen überprüft und berichtet und neue Pläne für die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als höchste Autorität für alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhält sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE L'ECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 0, Fax: +43(1)714 31 87 18 e-mail: ciecbping.at WWW: http:/www.cie.co.at/ © CIE 2004 All rights reserved Copyright International Commission on Illumination Provided by IHS under license with CIELicensee=IHS Employees/1111111001, User=leee, leee Not for Resale, 11/24/2007 08:46:34 MSTNo reproduction or networking permitted without license from IHS -,-,- THE EFFECTS OF FLUORESCENCE IN THE CHARACTERIZATION OF IMAGING MEDIA CIE 163:2004 UDC: 535.371 Descriptor: Fluorescence 535.625.8 Illumination for exciting fluorescence ISBN 3 901 906 35 5 Copyright International Commission on Illumination Provided by IHS under license with CIELicensee=IHS Employees/1111111001, User=leee, leee Not for Resale, 11/24/2007 08:46:34 MSTNo reproduction or networking permitted without license from IHS -,-,- CIE 163:2004 II This Technical Report has been prepared by a CIE Reporter of Division 8 “Image Technology” and has been approved by the Board of Administration of the Commission Internationale de l'Eclairage for study and application. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a été élaboré par un Rapporteur de la Division 8 “Technologie des images” et a été approuvé par le Bureau de la Commission Internationale de l'Eclairage, pour étude et emploi. Le document expose les connaissances et l'expérience actuelles dans le domaine particulier de la lumière et de l'éclairage décrit ici. Il est destiné à être utilisé par les membres de la CIE et par tout les intéressés. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Il faut consulter les plus récents comptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui concerne des amendements nouveaux éventuels. Dieser Technische Bericht ist von einem Reporter der Division 8 “Bildverarbeitung” ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de l'Eclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet über den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE- Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, daß das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder das CIE NEWS sollten im Hinblick auf mögliche spätere Änderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention d'organisme ou de produit n'implique pas une préférence de la CIE. Malgré le soin apporté à la compilation de tous les documents jusqu'à la mise sous presse, ce travail ne saurait être exhaustif. Die Erwähnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich große Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, ist es möglich, daß diese nicht vollständig sind. © CIE 2004 All rights reserved Copyright International Commission on Illumination Provided by IHS under license with CIELicensee=IHS Employees/1111111001, User=leee, leee Not for Resale, 11/24/2007 08:46:34 MSTNo reproduction or networking permitted without license from IHS -,-,- CIE 163:2004 III This technical report of the reportership “The effects of fluorescence in the characterization of imaging media“ was prepared by the reporter: Danny Rich USA The reportership comes under Division 8 “Image Technology“. The reporter acknowledges the contribution of Mr. Anthony Calabria who made most of the readings. Copyright International Commission on Illumination Provided by IHS under license with CIELicensee=IHS Employees/1111111001, User=leee, leee Not for Resale, 11/24/2007 08:46:34 MSTNo reproduction or networking permitted without license from IHS -,-,- CIE 163:2004 IV CONTENTS SUMMARY V RESUME V ZUSAMMENFASSUNG VI 1. INTRODUCTION 1 2. EXPERIMENTAL DESIGN 3 3. RESULTS 4 4. RECOMMENDATIONS 13 5. REFERENCES 14 Copyright International Commission on Illumination Provided by IHS under license with CIELicensee=IHS Employees/1111111001, User=leee, leee Not for Resale, 11/24/2007 08:46:34 MSTNo reproduction or networking permitted without license from IHS -,-,- CIE 163:2004 V THE EFFECTS OF FLUORESCENCE IN THE CHARACTERIZATION OF IMAGING MEDIA SUMMARY The addition of fluorescence to either the inks or the substrate greatly increases the level of uncertainty in instrumental readings of the optical properties of printed images. CIE 76-1988 (CIE, 1988) shows that even research and standards laboratories experience a degradation in their reproducibility of up to one order of magnitude (10x), in the readings of total spectral radiance factor of strongly coloured, fluorescent materials. There are no recent studies of this magnitude or reliability but it is the opinion of this Reporter that the state-of-the-art has significantly advanced in the 15 years since the approval of CIE 76-1988. It is therefore recommended that Division 8 send a request to Division 2 to review CIE 76-1988 and establish a Technical Committee to update the contents of that report. This report contains results from a study of the measurement of total spectral radiance factor of digital halftone printing over a range of substrates exhibiting various levels of fluorescence. Colorimetric properties were computed for CIE Illuminant D50 when the UV component was included and when the UV component was excluded from the measurement source. The results indicate and quantify that the fluorescence of the substrate can be measured in both solid ink areas and halftone ink area with the effect being far larger in the latter. The magnitude of the CIELAB colour differences indicate that a significant lack of reproducibility may be experienced between two imaging centers who attempt to apply colour management principles to their individual measurements of the same image printed on fluorescent substrates or between two laboratories who attempt to quantify the colour differences between images printed on fluorescent stock and measured using instruments with different sources. The preliminary reports of CIE TC 1-44 “Practical daylight simulators for colorimetry“ have shown that significant variability exists among instruments claiming daylight simulations and an even greater difference between instruments with UV-rich pulsed xenon lamps and those with UV-poor incandescent lamps. LES EFFETS DE LA FLUORESCENCE LORS DE LA CARACTÉRISATION DES MEDIA DIMAGERIE RESUME Lajout de fluorescence aux encres ou aux supports augmente considérablement les incertitudes rattachées aux lectures instrumentales des propriétés optiques des images imprimées. Selon le rapport CIE 76-1988 (CIE, 1988), même les laboratoires de recherche et détalonnage voient la répétabilité de leurs lectures se dégrader dun facteur 10 lorsquil sagit de mesurer le facteur de luminance énergétique spectral total de matériaux fluorescents fortement colorés. Aucune étude récente de ce problème na été entreprise, mais le rapporteur est davis que la fiabilité de ce type de mesures sest significativement améliorée depuis que CIE 76-1988 a été approuvé. On recommande donc que la Division 8 envoie une requête à la Division 2 lui demandant de réviser CIE 76-1988 et détablir un comité technique chargé de mettre à jour les contenus de ce rapport. Ce rapport contient les résultats dune étude portant sur la mesure du facteur de luminance énergétique spectral total pour des similigravures numériques sur des supports possédant divers degrés de fluorescence. Les propriétés colorimétriques furent calculées pour lilluminant CIE D50 en incluant et en excluant la partie UV de la source. Les chiffres in
