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色彩管理在印刷工艺中的应用

一张包括图文的原稿,往往要经过多种设备的处理才能得到其复制品。这些设备包括输入设备、图形及图像处理设备、输出设备等。要正确而完善地复制原稿,使整个生产流程过程中呈现颜色显现的一致性,必须有一种对色彩转换和传递进行控制的机制,今天,联印通和大家分享色彩管理的相关知识,供大家学习交流。

什么是色彩管理?

色彩管理简称CMS(Color Mangement System),它首先是一个色彩空间的问题,即基于哪个色彩空间来进行色彩的控制。
显示器、数字相机、扫描仪等都工作在RGB的色彩空间,打印机、打样机、印刷机等都工作在CMYK的色彩空间中,同一幅图像在这些设备上输出时,最后的颜色效果完全有可能不同。

这是因为它们处于不同的色彩空间的缘故,出现色彩表达上的差异。通过色彩管理方案就可以很好的解决以上这些问题。
色彩是光刺激人眼的视觉特性。就彩色复制技术而言,色彩管理是在整个图像复制工艺流程中对色彩信息进行正确解释和处理的应用技术。

色彩管理将色彩处理、控制技术和相应的软、硬件结合起来,简化控制与操作,让经验不足的操作者能轻松、准确、迅速地完成彩色复制。

色彩管理的意义是什么?

  1.  由传统彩色复制的基本要求所决定的,即按纸张、油墨及其他印刷条件进行基本的操作,包括阶调复制、灰平衡及色彩校正等内容;

  2.  特定于桌面出版系统的自动色彩管理,即以软件的方式来进行校准,对不同色彩空间进行特性化,针对不同的输入、输出设备传递颜色以取得最佳的色彩匹配。

  3. 色彩管理系统还能在完成生产任务的同时,减少工作时间和支出量,它可让操作者在不同的输入、输出设备上进行色彩搭配。所以,要想获得“所见即所得”的印刷效果,就必须利用色彩管理系统对整个印刷流程进行控制。

色彩管理系统

色彩管理系统(CMS)的目的,就是通过对所有设备的管理、补偿和控制这些设备间的差别,以得到精确的可预测的色彩。
色彩管理在印刷工艺中的应用
一个色彩管理系统应该包括:

① 一个色彩匹配处理程序。即色彩管理模块(CMM)。
② 一个与设备无关的色彩空间。通常叫做参考色彩空间或特性文件连接空间,在转换过程中起着连接的作用。
③ 设备特性文件。

设备特性化是用以界定输入设备可辨识的色域范围与输出设备可复制的色域范围的工作,并将不同设备之间RGB或CMYK的色彩与CIE所制定的设备色彩建立设备色彩与设备独立色彩间的色彩转换对应文件,该文件被称为设备特性文件。
色彩管理实施过程进行色彩管理必须遵循一系列规定的操作过程,才能实现预期的效果。色彩管理过程有三个要素,简称“3C”(即“Calibration”、“Characterization”及“Conversion”)。

① Calibration(校准)

为了保证色彩信息传递过程中的稳定性、可靠性,要求对输入设备、显示设备、输出设备进行校正,以保证它们处于正常工作状态。
输入校正的目的是对输入设备的亮度、对比度、黑白场(RGB三原色的平衡)进行校正。以对扫描仪的校正为例,当对扫描仪进行初始化归零后,对于同一张原稿,不论什么时候扫描,都应当获得相同的数据。
显示器校正使得显示器的显示特性符合其自身设备描述文件中设置的理想参数值,使显示卡依据图像数据的色彩资料,在显示屏上准确显示色彩。
输出校正是校正过程的最后一步,包括对打印机和照排机进行校正,以及对印刷机和打样机进行校正。依据设备制造商所提供的设备描述文件,对输出设备的特性进行校正,使该设备按照出厂时的标准特性输出。在印刷与打样校正时,还必须使该设备所用纸张、油墨等印刷材料符合标准。

② Characterization(特性化)

当所有的设备都校正后,就需要将各设备的特性记录下来,这就是特性化过程(制作profile文件)。
对于输入设备和显示器,利用一个已知的标准色度值表(如IT8标准色标),对照该表的色度值和输入设备所产生的色度值,做出该设备的色度特性化曲线;对于输出设备,利用色空间图,做出该设备的输出色域特性曲线。
在做出输入设备的色度特性曲线的基础上,对照与设备无关的色空间,做出输入设备的特性描述文件;同样的,利用输出设备的色域特性曲线做出该输出设备的特性描述文件,这些描述文件是从设备色空间向标准设备无关色空间进行转换的桥梁。对于印刷企业中的设备的颜色特征文件,有两种获得途径:
一是在购置设备时,生产厂商随设备一起提供的profile,它可以满足该设备一般的色彩管理要求,在安装设备的应用软件时,profile就装入系统了。
使用专门的profile制作软件,按照现有设备的实际情况生成适用的色彩特征描述文件,这样生成的文件通常比较准确,也较为符合用户的实际情况。由于设备、材料和工艺流程的状态会随时间发生变化或产生偏移。因此,需要每隔一段时间重新制作profile,以适应当时的颜色响应状况。

③Conversion(转换)

在对系统中的设备进行校准的基础上,利用设备描述文件,以标准的设备无关色空间为媒介,实现各设备色空间之间的正确转换。由于输出设备的色域要比输入设备、显示器的色域窄,因此在色彩转换时需要对其色域进行压缩,色域压缩在ICC中提出了4种方法:
色彩管理在印刷工艺中的应用
绝对色度法

这种方法使在输出色域内的颜色转换后保持不变,而把超出输出色域的颜色用色域边界的颜色代替。对于输出色域和输入色域相近的情况,采用这种方法可以得到理想的复制。

相对色度法

这种转换方法改变白点定标,所有颜色将根据定标点的改变而做相应改变,但不做色域压缩,因此所有超出色空间范围的颜色也都被色域边界最相近的颜色所代替。这种方法适合于色域范围接近的色空间转换。

突出饱和度法

这种方法追求高饱和度,对饱和度进行非线性压缩。这不一定忠实于原稿,其目的是在设备有限制的情况下,得到饱和的颜色。

感觉性

这种方法在进行色域映射的同时,还要进行梯度优化。保持颜色的相互关系,也就是根据输出设备的显色范围调整转换比例,力求色彩在感觉上的一致性。

色彩管理的应用目前色彩管理技术在彩色印刷复制工艺中主要应用在印前三个方面:

① 分色方面

对于一幅有正常色彩的原稿,先用扫描仪对其进行扫描输入,由于扫描仪的特性文件提供了扫描仪上的色彩(即红、绿、蓝)与CIE1976Lab色度空间的对应关系,因而应用软件系统可以按照这一关系获得原稿颜色的色度值。

由于系统已经掌握了Lab色度值与显示器上的红、绿、蓝驱动信号的对应关系,因此按照显示器的特性文件给出的转换关系,在屏幕上能正确显示原稿色彩。

操作者观察到准确的图像色彩显示后,依照屏幕色进行图像调节处理,又由于含有印刷设备的特性文件,在图像分色以后,可以在显示器上观察到印刷后的正确颜色。当操作者对图像的颜色满意后,对图像进行分色并存储。分色时,按照印刷设备的特性文件携带的颜色转换关系,得到正确的网点百分比。

② 屏幕软打样

所谓屏幕软打样是在屏幕上仿真显示印刷输出效果的打样方法,这种打样技术是除在纸张上打样以外的另一种打样技术。它通过专用软件,结合设备特性文件,通过显示设备校正,完成图像色彩在显示器上的模拟。屏幕软打样技术要求操作者熟练地应用色彩管理技术进行色彩匹配,从而实现印刷样张的模拟。

③ 数码打样

数码打样的工作原理与传统打样工作原理不同,数码打样是以数字出版印刷系统为基础由计算机、色彩管理系统及其相应打印设备来再现彩色图文效果的。

在对打样设备做出校准,制作其特性文件后,利用色彩管理软件就可对其输出颜色进行校准,使其输出与正式印刷品颜色匹配起来。现在,让我们看一看色彩怎样在各设备中传递的。

首先用扫描仪对原稿进行扫描输入,扫描后的图像在显示器上显示。由于系统已经掌握了Lab色度值与显示器上的红、绿、蓝驱动信号的对应关系,因此不会直接使用扫描仪的红、绿、蓝的色度值,而是按照显示器的profile给出的转换关系驱动显示器将颜色显示出来,确保显示器上显示的色彩与原稿颜色的匹配。

操作员依照屏幕色进行图像调节处理,由于含有印刷设备的profile,可以在显示器上观察到印刷以后的正确颜色。当操作员对图像的颜色满意后,对图像进行分色并存储。

分色时,按照印刷设备的profile携带的颜色转换关系,得到正确的网点百分比。经过数码打样,对打样设备做色彩校正后即可得到颜色正确的打样品。

色彩管理需要的测试图
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