从DRUPA2004畅谈现代色彩管理

  在DRUPA2004上,一大热点就是色彩管理,目前正在流行的基于JDF的数字化生产流程中一个很重要的环节就是色彩管理,可以说没有色彩管理,一个数字化生产流程将失去它的魅力和实用性。

  现代印前系统是多输入设备、多种用途的输出设备组成的系统,也就是通常所说的多媒体技术。如果一个文件在不同的印前系统输出,很可能会产生不同的结果,这时要是没有现代色彩管理系统,那结果将会不堪设想。

  现代色彩管理是一种以色彩空间变换为核心的新型色彩控制方法。色彩管理使印刷传播领域的技术工艺开始进入全新的数字化生产阶段,解决了印刷媒体生产中色彩基准和和转换的诸多难题,新的技术和设备如数码打样、CTP、数码印刷和数字化生产流程等不断岀现,色彩管理在其中起了很重要的作用,引领着印刷向着“所见即所得”的目标迈进。

  我们为什么必须要进行色彩管理呢?由于各种设备的色彩表达能力不一致,如RGB/CMYK/Gray; 各种材料的不理想,如油墨、纸张、显示设备等;生产工艺中的各种非线性因素,如油墨墨膜厚度、网点扩大;人为因袭的影响,如人眼的视觉差异、习惯;现境的影响,如照明条件、环境色彩等,这些因素使得同一个文件在不同的设备一呈现的颜色不一致,不同工艺呈色不一致,不同时间或批次呈色不一致,给色彩复制带来了极大的困难。

  此外,图像系统没有色彩管理不能预测结果,使用色彩管理就可预测结果。这以印前工作来说十分有意义的。如果我们能预测最后的输出结果,就可减少许多损失,避免不心在的浪费。也很方便地根据预测结果进行颜色修正。

  色彩管理的目的是根据各个设备不同的色彩表达能力,使相同的数据文件在不同设备上呈现的颜色尽可能一致。那么如何进行色彩管理呢?

  一、 色彩管理需要解决的问题

  主要有两个:建立一个色彩管理的国际标准,如ICC、IT8标板;建立一个色彩管理的测量与评价方法。
首先,我们来了解一下ICC(国际色彩联盟)和IT-8标板。

  ICC:1993年,Adobe、Kodak、Apple、Agfa、Microsoft、Sun Microsystem、FOGRA、Silicom Graphic、Taligent等彩色岀版印刷、电脑与电子影像领域的八大发展商,为了解决数字化新产品之间的色彩及其管理的兼容问题,共同组建了国际色彩联盟(International Color Comsortum/ICC)。致力于建立贯穿整个彩色复制过程的、可靠的、可重复的色彩管理技术。选择一人眦裂发指设备无关的色彩空间作为参考色彩空间,并以此为基础进行各个设备的色彩空间转换。通过结构规范定义的描述设备色彩特征性文件(Profile),以及各个厂商按照ICC规范开发的色彩空间转换模块(色彩管理模块CMM)来实现对数字化色彩的控制与管理。

  IT-8标板:随着近年CTP技术的发展,针对输出器材的色彩管理了渐渐普及。而使用IT-8色块分色机和印刷机上作色彩空间的量度,已成为行内的标准。IT-8色块可分为输入和输出部分,它能为不同的扫描仪或输出设备制造标准。IT-8色块可分为输入和输出部分,它能为不同的扫描仪或输出设备制造标准数据,配合每部机器的颜色特性。

  1输入(扫描仪)IT8.7/1,IT8.7/2

  用一张特定(IT8.7-1)扫描透射稿或(IT8.7-2)反射稿,在扫描仪上的扫描,然后利用各类颜色管理软件进行转换建立色彩特性文件再置入扫描仪软件中,每次扫描分色时就可能用这个Profile使每张图像的色域得以标准是表达岀来。

  2输出(输出设备)IT8.7/3

  可用于制作印刷机和数码打样设备的ICC Profile。IT8.7-3包含928个色块,是一个CMYK文件,主要分成四个色域A、B、C及基本色彩方块。

  说明A组由10区组成,每组包含25(5×5)个色块。B组由4区组成,每组包含16(4×4)个包块。C组由12区组成,每组包含36(6×6)个色块。基本色彩方块包含182个色块。

  先输出IT8.7-3标板,然后用色彩测量以上四个主区的色块,正确度量每个颜色的数值,有了这个数值就可以通过Profile  Maker软件,给各台输出设备建立颜色档案Colou Rrofile。

  其次,必须选择一种合适的测量方法。

  现在市面上有很多种测量仪器可供选择,如爱色丽、格林瑞达系列色彩测量设备(分光光度计、光谱仪、密度计)。我们可以用同一种类型的测量仪器作连续测量,对多组数据进行计算以减小误差。为什么要用同一种类型的测量仪器呢?因为不同类型的测量仪器,光谱响应、读数孔径大小和照明几何结构不一致,所以相互之间不具有可比性,测量差异较大。其中宽带滤光片和窄带滤光片之间光谱响应的不同是造成密度差异的原因。作为颜色礼堂,色彩是一种宽波带感觉现象。因此在印刷工作中,对于灰平衡的判断、颜色校正、透射光检测等,最好用普通宽带密度计。测量油墨厚度(强度)、油墨叠印和网点面积率时则用窄带密度计,这样精确度比较高。

  也可以用同一类型的测量仪器,先使它们在相同标板上校准,以增加仪器之间的一致性,再测试同一个样张,综合分析测得的各组数据,以减小误差。

  二、 色彩管理的方法

  1. 选择一个与设备无关的颜色空间作为转换空间(PCS)

  首先,我们看什么是与设备相关或无关的颜色?与设备相关的颜色(Device-dependent Color):指RGB和CMYK等色空间表示的颜色,这些颜色的视觉效果是基于设备或材料的,即相同的颜色值在不同的设备上的视觉效果地有所不同。与设备无关的颜色(Device-independent Color):设备相关的颜色相对应,与设备无关的颜色地是基于人眼的视觉色空间的。如由CIEXYZ表色体系表示产颜色或由Lad色空间表示的颜色就是与设备无关的颜色。

  其次,我们为什么要选择一个与设备无关的颜色空间呢?在色彩管理中进行色空间转换时,首先要将与设备相关的颜色,然后再由这个颜色空间的颜色转换到目标色空间的颜色。一般是先将与设备相关的颜色转换到CIE XYZ或Lab色空间。因此,CIE XYZ 或Lab色空间是理想的连接色空间,由于CIE XYZ色空间的视觉容差分布地不均匀的,而CIE Lab色空间是均匀的颜色空间,通常选择后者为色彩管理连接空间。

  2. 设备校准

  这是将每个设备(显示器,扫描仪,数码打样设备及印刷机)调整到定义的标准状态的方法,以确保它达到或精确到生产厂商的规范上。因为设备随时都在变化,这会影响到色彩显示和产生的方式,所以校准过程十分重要。所有设备必须校准后才可使用,确保设备的表现正常,这就像仪器的归零校准一样。

  设备校准的内容包括:显示器的调整、伽玛值修正、黑白点和色彩平衡。其实所有显示器校准系统可分为两大类,就是外加的校准系统(又分为全软件或人眼调校以及色度计或分光光度计等仪器校准两种)以及内置的校准系统。

  扫描仪的白平衡、线性化。白平衡的方法是:在扫描之前将扫描头对准纯白色,将C、M、Y和US四个信道的基本电信号调节至相等,这项工作称之为白平衡。对于平台扫描仪而言,一般都有附带的标准板,是厂家内置固定好的,一般不用更换。但对滚筒扫描仪而言,它是由操作员自己选择纸和定期进行更换的。用新闻纸太黑、铜版纸又太白,所以一般选用80g/m2左右的胶版纸,如进口书的内页比较理想。时间一长,纸张容易氧化变黄,所以还应定期更换。线性化是通过一个标准原稿IT-8.7/3和扫描仪的颜色误差进行校准,这些都是由驱动软件自动进行。

  输出设备的校准。输出设备又分为数码打样机和印刷机。数码打样的基本线性化是指确定数码打样机打印岀各个原色与叠色(二色/三色/四色)实地色块的最大墨量和打印输出的线性化。其中实地密度的具体调试方法是首先通过数码打样系统打印岀测试条,确定一色、二色、三色和四色叠色产实地密度。然后打印输出系统中线性化测试条,采用彩色密度计测量级性化测试条中每阶色块的密度值,根据测量值和原始的比较,由数码打样色彩管理系统自动生成对应的打印关系曲线。

  印刷机的校准就是要确定印刷机的稳定工作状态,控制好实地密度、网点扩大、印刷压力、灰平衡等。

  3. 设备色彩特性描述

  由于每个颜色输入设备(Input Devece)或颜色输岀设备(Output Devece),甚至彩色材料(例如油墨、显示屏幕之染色化学磷等)都有自己的色彩表现能力。特性化的目的是确立设备或材料的色彩表现范围,并以数学方式记录其特性,以便进行色彩转换之用。其主要内容就是要为每个设备建立色彩特性的Profile。

  扫描仪色彩特性描述文件(Scanner Profile)是通过专用色彩管理程序和工业标准的IT-8色标来建立。

  显示器色彩特性描述文件(Monitor Profile)是通过专用色度计、色谱仪或分光光度计和显示器校准软件,读取建立和储存其色彩特性描述文件,实现显示器、输入和输出设备之间的匹配。

  输出设备色彩特性描述文件(Printer Profile)是通过专用色彩管理程序和工业标准的IT-8色标,根据印刷或打样样张来建立输出设备的色彩特性,实现其它输出设备之间的匹配。

  4. 各个劥之间的色彩转换

  这是指设备与设备或设备与材料或材料与材料之间的色彩转换。每个设备或材料的色彩范围都各有不同,例如彩色显示屏是RGB色彩,而彩色印刷是CMYK色彩;而且不同品牌的彩色显示屏的色彩范围末必一样。同样地,不同制造商的四色油墨的色彩范围亦可能不相同。色彩管理中的色彩转换不是提供100%相同的色彩,而是发挥设备或材料所能提供最理想的色彩,同是让使用者预知结果。

  设备之间的色彩转换是根据各个设备的ICC Profile来进行,主要实现从RGB →RGB或RGB→CMYK的转变,在此转换中,我们就用到了上述的与设备无关的颜色空间,作为转换的中间色空间,来完成这个过程。即图二所示。

  5. 各个设备之间色彩匹配的评价

  多数情况下,图像系统输入设备的色域要大于输出设备的色域,因为输入设备的色空间是RGB色空间,而输出设备的色空间一般是CMYK色空间。这样,要进行颜色转换时就有一个由大色域向小色域映射的问题,在这种转换时就要进行匹配。在目标设备色域范围内的颜色好办,可以直接映射过去,而不范围之外的颜色,就需要选择一种合适的色彩匹配方法,以尽可能满足客户的要求。

  一般色彩管理软件中都会有如下几种选择:A2B0:设备色域到PCS色域:B2A0:PCS色域到设备色域。其中0表示所用匹配方法为感觉映射法能在各种设备的局限范围内生成最全人意的彩色图像复制品,适用于摄影类原稿的复制。

  A2B1:设备色域到PCS色域;B2A1:PCS色域到设备色域。其中1表示所用匹配方法为色度映射法(colorimetricrendering),它又分为两种:相对色度法和绝对色度法。色度映射法的原理是当目标色空间无法表现岀原稿颜色时,将使用目标色域内与原稿最接近的颜色来代替。

  A2B2:设备色域到PCS色域;B2A2:PCS色域到设备色域。其中2表示所用匹配方法为饱和度映射法(Saturationrenderiong).饱和度法是在给定的输出设备中获得具有最大色度值的色彩,它追求高的饱和度,对饱和计进行非线性的压缩,保持图像色彩的相对饱和度。这种映射方法并不一定忠实于原稿,它使溢出色域的颜色被转换为具有相同色相但刚好落入可复制色域之内的颜色。其目的是在受到设备限制的情况下,得到纯的和饱和的颜色。

  具本的选择应按客户要求进行,如客户要求印刷品饱和度要好,就应选择饱和度优先法;发为广告招贴画,也最好选择饱和度优先法,颜色鲜艳饱度高,满足招贴画的要求;如客户强调颜色一定不能失真,应当选择绝对比色法。因此,选择的依据应为客户的要求以及原稿的性质。

  三、 结论

  其实,现代色彩管理的依据就是设备的ICC Profile。它的过程可以概括如下:

  把图像系统的输入设备扫描仪或数码相机获取图像的最初采样颜色信息,转换到与设备无关的连接空间,得到与设备无关的颜色值,要此过程中,转换的依据是输入设备的ICC Profile。再把颜色由与设备无关的颜色空间转换到与显示器相关的色空间中,进行图像的处理、检视和软打样,此过程中依据的是显示器的ICC Profile。然后由色彩管理系统将与设备无关的颜色数据转换到输出设备的色空间中来,在转换过程中同样要调用输出设备的ICC Profile,同是在转换过程中还中考虑色域匹配方法的选择。

[时间:2006-11-29  来源:广东印刷]

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