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度與到達儀器內部探測器的光強度的比值。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的濾色片來進行測量,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。這就意味著,在測量顏色之前,你必須首先知道并準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)據進行計算的結果。之所以使用對數(shù)來計算,這里有幾個原因。第一,正如我們已經講過的,人眼對光強度具有一個非線性的對數(shù)響應,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。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,這也是密度計要測量的主要參數(shù)之一。第三,對數(shù)標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,其他設備(如掃描儀和打印機)、介質(印刷品與膠片)、甚至是圖像(暗調的或高光的)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。