地圖電子色譜的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)*

盛 超,史瑞芝,徐曉東

(1.信息工程大學(xué) 測(cè)繪學(xué)院,河南鄭州 450052;2.75719部隊(duì),湖北 武漢 430074)

地圖電子色譜的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)*

盛 超1,2,史瑞芝1,徐曉東2

(1.信息工程大學(xué) 測(cè)繪學(xué)院,河南鄭州 450052;2.75719部隊(duì),湖北 武漢 430074)

分析了當(dāng)前制圖與出版的現(xiàn)狀,指出了當(dāng)前地圖設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,提出了地圖電子色譜的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)流程,重點(diǎn)闡述了地圖電子色譜的技術(shù)要點(diǎn),并以專(zhuān)色方案數(shù)據(jù)的采集為例,介紹了地圖方案庫(kù)的建立過(guò)程。地圖電子色譜的設(shè)計(jì),增強(qiáng)了地圖設(shè)計(jì)人員對(duì)地圖顏色的控制,使得設(shè)計(jì)人員能夠預(yù)測(cè)地圖印刷后的效果,最大程度地減少了顏色復(fù)制過(guò)程中的損失,是溝通制圖與出版兩個(gè)獨(dú)立工序的有效方式,對(duì)當(dāng)前的制圖印刷生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。

地圖電子色譜;設(shè)計(jì);ICC特性文件;方案

0 引言

在目前地圖生產(chǎn)過(guò)程中,地圖設(shè)計(jì)和出版是兩個(gè)獨(dú)立的工序,地圖制圖者僅僅關(guān)注地圖的設(shè)計(jì)[1],很少關(guān)注地圖印刷的效果,保證最終的地圖產(chǎn)品與地圖設(shè)計(jì)的顏色一致的任務(wù)就落到了出版人員身上。這樣一來(lái),造成的后果是顯而易見(jiàn)的:制圖人員因?yàn)橐晃兜刈非蟮貓D色彩的鮮艷而忽略顯示器與油墨的色域不同,使得許多顏色無(wú)法被準(zhǔn)確的復(fù)制;出版人員因?yàn)閷?duì)地圖感受論理解不深入,對(duì)于超出色域的顏色不知道用哪種合適的顏色來(lái)代替。遇到這種情況通常的解決辦法是讓制圖人員重新設(shè)計(jì)顏色。很顯然,傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅增加了作業(yè)員的工作量,還浪費(fèi)了資源,嚴(yán)重制約了數(shù)字化生產(chǎn)的效率。造成這種局面的原因是制圖與出版兩個(gè)環(huán)節(jié)缺乏有效的銜接手段,使得設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)顏色完全依據(jù)個(gè)人的視覺(jué)感受和用色習(xí)慣,無(wú)法有效預(yù)測(cè)地圖印刷后的效果。

1 現(xiàn)有地圖色譜的局限性

由于傳統(tǒng)地圖色譜是專(zhuān)為傳統(tǒng)分色校色方法設(shè)計(jì)制作的,所以在制作工藝、控制參數(shù)、表示內(nèi)容和提供數(shù)據(jù)等方面均不能滿足計(jì)算機(jī)出版對(duì)色彩管理的要求[2],因此傳統(tǒng)地圖色譜用于計(jì)算機(jī)出版的操作性不強(qiáng)。傳統(tǒng)地圖色譜是按網(wǎng)點(diǎn)百分比以5%或 10%為梯級(jí)進(jìn)行排列的,這樣帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題:一方面,由于色譜的數(shù)量是有限的,不能得到連續(xù)變化的顏色;另一方面,由于色譜可選擇的范圍太大,在計(jì)算機(jī)設(shè)色時(shí)難以確定用色。同時(shí),無(wú)論是系列比例尺地形圖、專(zhuān)題圖還是其它用途的地圖,在設(shè)計(jì)制作時(shí)的設(shè)色用色方法已形成了某種思維方面的定勢(shì),所選的顏色也比較集中,甚至對(duì)某些要素的顏色表示已經(jīng)固定。由于傳統(tǒng)地圖色譜是按網(wǎng)點(diǎn)百分比梯級(jí)規(guī)律和順序進(jìn)行排列的,沒(méi)有提供常用圖的設(shè)色方案,不利于設(shè)計(jì)人員快速選擇“固定”的顏色。

因此,在數(shù)字制圖與出版條件下,對(duì)地圖顏色的控制應(yīng)該由印刷端向設(shè)計(jì)端轉(zhuǎn)移,設(shè)計(jì)一種既能保證色彩的準(zhǔn)確復(fù)制,又能方便地指導(dǎo)地圖設(shè)計(jì)者用色的地圖電子色譜是非常必要的。

2 地圖電子色譜的設(shè)計(jì)思路

地圖電子色譜要考慮由于顯示器的色域與輸出設(shè)備色域不一致而引起的顏色無(wú)法準(zhǔn)確復(fù)制的問(wèn)題,因此地圖電子色譜要采用顯示器和印刷品特性文件進(jìn)行控制,使地圖設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段就可以看到地圖輸出的效果。

2.1 要充分考慮數(shù)字出版條件與傳統(tǒng)出版條件的區(qū)別

應(yīng)該起到以下作用:

1)能夠?yàn)榈貓D設(shè)計(jì)者提供用色方案,支持電子地圖和普通地圖的色彩設(shè)計(jì);提供地圖設(shè)色人機(jī)交互,方便設(shè)計(jì)人員預(yù)覽設(shè)計(jì)的地圖效果,如果不滿意可以返回修改。

2)通過(guò)設(shè)置 I CC(色彩描述文件),保證顏色的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)不同顯示設(shè)備和多種印刷條件下色彩的準(zhǔn)確復(fù)制。

3)支持 EPS格式,能夠進(jìn)行噴繪輸出和打印輸出,實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)即所得的計(jì)算機(jī)屏幕比照參考。

4)地圖電子色譜應(yīng)為印前和印刷提供相應(yīng)的參數(shù)和數(shù)據(jù)。

2.2 要能彌補(bǔ)傳統(tǒng)地圖色譜的不足,并能體現(xiàn)靈活性和實(shí)用性

1)地圖電子色譜與傳統(tǒng)地圖色譜應(yīng)該有根本的區(qū)別,傳統(tǒng)色譜是在特定的印刷條件下制定的,在使用上有一定的局限性,而地圖電子色譜采用了色彩描述文件,可以模擬不同印刷條件下的印刷效果。另外,由于顏料本身存在缺陷以及色譜上色塊的有限性[3],傳統(tǒng)色譜無(wú)法模擬出自然界所有的色彩,地圖電子色譜不僅可以顯示出顏色的連續(xù)變化,還為常用的圖組提供一系列設(shè)色方案,同時(shí)也為地圖設(shè)計(jì)者提供設(shè)計(jì)模塊,并支持方案庫(kù)的擴(kuò)充。方案庫(kù)要盡可能全面,包括電子地圖方案、專(zhuān)色方案、影像 (包括高保真和普通四色)方案、線劃類(lèi)方案及影像線劃類(lèi)方案。由于地圖電子色譜支持 EPS輸出,也可以根據(jù)實(shí)際情況需要制作印刷顏色色樣冊(cè),滿足不同需求的使用者。

2)地圖電子色譜的方案來(lái)源于大量成熟的地圖用色方案,提供多種查詢方式,方便設(shè)計(jì)人員快速查找所需的用色方案,同時(shí)地圖電子色譜可以使顏色數(shù)據(jù)以 1%為梯級(jí)變化,比起傳統(tǒng)色譜,地圖電子色譜的顏色變化更為精細(xì)。

3)對(duì)專(zhuān)色的研究涉及到油墨的性質(zhì),對(duì)于制圖部門(mén)而言,現(xiàn)階段受到各方面條件的制約。地圖電子色譜的專(zhuān)色方案庫(kù)能提供用四色模擬專(zhuān)色以及用有限種基色油墨配置專(zhuān)色油墨兩種方案,可以直接用于指導(dǎo)生產(chǎn),在目前對(duì)印刷專(zhuān)色還沒(méi)有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化的情況下,地圖電子色譜的專(zhuān)色方案對(duì)于印刷生產(chǎn)特別是快速印刷有重要的意義。

電子地圖色譜技術(shù)流程,如圖 1所示。

3 地圖電子色譜的關(guān)鍵技術(shù)

由于地圖電子色譜采用了 I CC顏色配置文件,所以在設(shè)計(jì)顏色時(shí),可以較好的保證色彩復(fù)制的效果,而方案庫(kù)作為地圖電子色譜的“索引”,在引導(dǎo)地圖設(shè)計(jì)者高效、快捷地進(jìn)行地圖設(shè)色時(shí)起著重要的作用。因此方案庫(kù)的設(shè)計(jì)是建立電子色譜的關(guān)鍵與重點(diǎn)。

圖1 地圖電子色譜技術(shù)流程Fig.1 The technology flow ofmap electronic chromatogram

3.1 方案庫(kù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1.1 選擇數(shù)據(jù)庫(kù)

考慮到傳統(tǒng)地圖用色較集中且數(shù)目有限,可以采用 Access數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)操作簡(jiǎn)單,易于管理和維護(hù),并且對(duì)于方案的擴(kuò)充是足夠的。

3.1.2 設(shè)計(jì)地圖方案

根據(jù)地圖產(chǎn)品及實(shí)際印刷的需求,方案庫(kù)應(yīng)包括電子地圖方案,普通四色印刷方案,專(zhuān)色印刷方案,高保真印刷方案。其中,普通四色印刷方案包括系列比例尺地形圖印刷方案和專(zhuān)題地圖印刷方案。專(zhuān)題地圖按表示的內(nèi)容可以劃分為序圖組,人口、資源、經(jīng)濟(jì)圖組,經(jīng)濟(jì)社會(huì)圖組和區(qū)域圖組,這樣劃分是為了符合地圖集設(shè)計(jì)的習(xí)慣。專(zhuān)色方案包括傳統(tǒng)色譜規(guī)定的專(zhuān)色和采集的 Photoshop色庫(kù)中的潘通色,前者包括傳統(tǒng)地圖印刷的12種專(zhuān)色,分別是大紅、桔黃、黑、地形棕、地形蘭、地形綠、淺棕、紅棕、綠、紫灰、紫、青灰,對(duì)于后者,采集的是 Photoshop色庫(kù)中的PANTONEsolid coated專(zhuān)色查找表中的1 136個(gè)專(zhuān)色。

3.1.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表字段

每種方案對(duì)應(yīng)一張數(shù)據(jù)庫(kù)表。由于L＊a＊b色空間是與設(shè)備無(wú)關(guān)的勻色空間,可以產(chǎn)生與各種設(shè)備匹配的顏色,同時(shí)也是顏色模式轉(zhuǎn)換中的中間色空間顏色模式,只有使用 L＊a＊b來(lái)表示顏色才能做到視知覺(jué)的一致性[4]。所以,數(shù)據(jù)表記錄的是顏色的 L＊a＊b值。對(duì)于電子地圖方案,普通四色印刷方案,高保真印刷方案,數(shù)據(jù)表從左到右依次記錄顏色的編號(hào),類(lèi)型,顏色的L＊a＊b值。而對(duì)于專(zhuān)色印刷方案中的潘通色,考慮到要用普通四色來(lái)模擬部分專(zhuān)色,數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)不同于上表,數(shù)據(jù)表從左至右依次記錄顏色的編號(hào),顏色空間轉(zhuǎn)換前潘通色的 L＊a＊b值,顏色空間轉(zhuǎn)換后潘通色的 L＊a＊b值,色差,色域 (標(biāo)志該色塊是否在可打印色域內(nèi),0表示在色域外,1表示在色域內(nèi))。如果色差小于 6NBS,并且該專(zhuān)色在打印色域內(nèi),則可以直接用 CMYK表示該色塊。否則,只能配置專(zhuān)色油墨,對(duì)于這些專(zhuān)色必須為其新建立一張表,數(shù)據(jù)表從左到右記錄專(zhuān)色的編號(hào),名稱(chēng),各種基色油墨的名稱(chēng),各種基色油墨的用量及印刷條件。部分表結(jié)構(gòu)如表 1、2、3所示。

表1 專(zhuān)色方案潘通色表字段Tab.1 The field of special color project

表2 專(zhuān)色油墨配置表字段Tab.2 The field of collocating spot color printing ink

表3 普通四色印刷表字段Tab.3 The field of four color printing project

3.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是完善方案庫(kù)的關(guān)鍵步驟,現(xiàn)在以 PANTONEsolid coated色塊的采集為例,介紹專(zhuān)色方案的建立過(guò)程。

3.2.1 數(shù)據(jù)采集環(huán)境設(shè)置

數(shù)據(jù)采集環(huán)境的改變必然會(huì)影響顏色的顯示效果,因此在采集數(shù)據(jù)前要設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)。通過(guò) Photoshop菜單命令編輯→顏色設(shè)置進(jìn)行設(shè)置,見(jiàn)圖 2。

圖2 數(shù)據(jù)采集環(huán)境設(shè)置Fig.2 The condition setting of data acquisition

然后選擇圖像→模式→CMYK模式,在“信息調(diào)板選項(xiàng)”中將第一種顏色模式設(shè)置為“實(shí)際顏色”,將第二種顏色模式設(shè)置為“Lab”。

3.2.2 數(shù)據(jù)采集

軟件環(huán)境設(shè)置完成后,選擇文件→新建,在自定義顏色對(duì)話框選擇 Photoshop色庫(kù)中的 PANTONEsolid coated專(zhuān)色查找表,在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表中記錄每一個(gè)專(zhuān)色色塊的名稱(chēng)和L,a,b值,然后選擇相應(yīng)的色塊用油漆桶工具填充,將鼠標(biāo)移到填充區(qū)域,在“信息”對(duì)話框就會(huì)顯示色域變換后的 L,a,b值,將這些值記錄到數(shù)據(jù)表相應(yīng)的字段。最后根據(jù)記錄的兩組值計(jì)算出色差,并標(biāo)識(shí)該色塊是否在打印色域內(nèi)。根據(jù)采集到專(zhuān)色的 Lab值與原始值之間的差別,對(duì)色庫(kù)內(nèi)專(zhuān)色信息進(jìn)行校正,從而得到新的專(zhuān)色庫(kù),循環(huán)試驗(yàn)后,選取采集值與原始值色差最小的作為最終的專(zhuān)色庫(kù),為地圖色譜的制作提供樣本。最后采集的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)圖 3、4、5。

圖3 專(zhuān)色印刷方案的 PANTONE solid coated色塊Fig.3 The special color printing project of PANTON color spot

圖4 采用四色印刷的專(zhuān)題地圖方案數(shù)據(jù)Fig.4 The specialmap data adopting four color printing

圖5 專(zhuān)色油墨配置參數(shù)Fig.5 The parameter of collocating spot color printing ink

圖6 四色印刷專(zhuān)題地圖方案Fig.6 The specialmap project of four color printing

數(shù)據(jù)采集完成后,通過(guò)地圖電子色譜的方案庫(kù)模塊就可以顯示出用色方案,圖 6是在選擇 CIERGB、EuropeISOCoated-FOGRA27兩種顏色配置文件時(shí),部分顏色的顯示效果。

此外,向數(shù)據(jù)庫(kù)錄入數(shù)據(jù)前,還有以下重要的工作要做,即顯示器的校正,顯示器 ICC文件和輸出設(shè)備特性文件的制作,并且要求地圖設(shè)計(jì)人員在使用地圖電子色譜前,要進(jìn)行相同條件的設(shè)置,以確?！八?jiàn)即所得”。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析了當(dāng)前制圖與出版的現(xiàn)狀,指出了當(dāng)前地圖設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,針對(duì)這些問(wèn)題,提出了地圖電子色譜的設(shè)計(jì)思路和技術(shù)流程,重點(diǎn)闡述了地圖電子色譜的技術(shù)要點(diǎn),并以專(zhuān)色方案數(shù)據(jù)的采集為例,介紹了地圖方案庫(kù)的建立過(guò)程。地圖電子色譜的設(shè)計(jì),增強(qiáng)了地圖設(shè)計(jì)人員對(duì)地圖顏色的控制,使得設(shè)計(jì)人員能夠預(yù)測(cè)地圖印刷后的效果,最大程度地減少了顏色復(fù)制過(guò)程中的損失,是溝通制圖與出版的有效手段,對(duì)當(dāng)前的制圖印刷生產(chǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。

[1]曹朝輝,史瑞芝.基于 ICM2.0的電子地圖色彩管理機(jī)制的建立[C].鄭州:測(cè)繪學(xué)科博士生學(xué)術(shù)論壇,2009.

[2]宣柱香.電子出版系統(tǒng)下面向地圖制圖印刷色樣冊(cè)的構(gòu)想和研制[J].測(cè)繪學(xué)院學(xué)報(bào)報(bào),2000,17(2):123～127.

[3]劉武輝,胡更生,王琪.色彩印刷學(xué) [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:182～183.

[4]史瑞芝.地圖設(shè)色輔助決策系統(tǒng)的建立與顏色傳輸理論的應(yīng)用[D].鄭州:解放軍信息工程大學(xué),2001:45～47.

Design and Key Technology of Map Electronic Color Specimen

SHENG Chao1,2,SHI Rui-zhi1,XU Xiao-dong2
(1.Institute of Surveying and Mapping,Information Engineering University,Zhengzhou Henan 450052,China;2.75719Troops,Wuhan Hubei430074,China)

This paper analyzes the actuality ofmapping and publication and points some problems in the process of map design.Aiming at these problems,design thought and technology flow of map electronic color specimen is raised.The paper focuses on the key technology ofmap electronic chromatogram,aswell as introduces the process of setting up map projects with gathering spot color data.The map electronic chromatogram makes map designers control map color more effectively,helps the designers to forecasts themap appearance,and reduces loss during color copy.Themap electronic chromatogram is way of connectingmapping and publication,and plays an important role in mapping and printing.

map electronic chromatogram;design;ICC profile;scheme

P 283

A

1007-9394(2010)01-0014-04

2009-12-10

盛超 (1983～),男,湖北漢川人,助理工程師,碩士研究生,主要研究方向?yàn)閿?shù)字化條件下的地圖出版技術(shù)。