打印驅(qū)動軟件色彩控制方式的顏色輸出效果分析

邵 帥

（北京印刷學(xué)院 印刷與包裝工程學(xué)院，北京 102600）

打印驅(qū)動軟件色彩控制方式的顏色輸出效果分析

邵 帥

（北京印刷學(xué)院 印刷與包裝工程學(xué)院，北京 102600）

本文分析了EpsonL1800打印機不同色彩控制方式的顏色輸出效果。利用色彩管理工具，針對打印機驅(qū)動中的不同色彩調(diào)整設(shè)置條件，建立了體現(xiàn)其顏色輸出特性的ICC特性文件；利用ICC特性文件，分析了不同色彩調(diào)整設(shè)置下顏色輸出的色域大小和階調(diào)層次特性。結(jié)果表明，其Adobe RGB 伽馬1.8、Adobe RGB 伽馬2.2和無色彩調(diào)整三種顏色設(shè)置對應(yīng)的色域相對較大，但因其色料呈色方式并不能達(dá)到Adobe RGB的色域，其他顏色設(shè)置則色域相對較??；在階調(diào)層次方面，主要分為標(biāo)稱階調(diào)曲線伽馬值1.8和2.2兩種情況，相當(dāng)于冪函數(shù)的指數(shù)值分別為1.95和2.40。

特性化文件 色域 階調(diào)曲線

1 引言

近年來，隨著技術(shù)水平的不斷提升，彩色噴墨打印機的打印速度和打印質(zhì)量都有了很大的提高，憑著高質(zhì)量的彩色打印能力和相對較低的價格，彩色噴墨打印機越來越多應(yīng)用于刷前打樣和家庭辦公使用[1]。對于使用者來說，怎樣設(shè)置打印驅(qū)動顏色方式才能使輸出印品得到較大色域以及不同的打印驅(qū)動軟件的色彩控制方式對輸出印品顏色到底有何影響，這類問題有很大的疑惑；本文通過實驗，選擇出最大輸出色域的驅(qū)動條件并明晰了打印驅(qū)動不同設(shè)置選項對輸出顏色性能的影響。

2 實驗

2.1 實驗器材

愛普生彩色噴墨打印機L1800、愛普生光澤照片紙、i1-iSis、Eye-one。

2.2 實驗流程

選擇打印機驅(qū)動的不同輸出設(shè)置，分別打印輸出標(biāo)準(zhǔn)色表以及樣張，通過i1-iSis測量儀器和ProfileMake軟件制作不同設(shè)置模式下的打印機特性文件，使用ProfileEditor軟件比較不同色彩調(diào)整模式下特性文件色域的范圍并于Adobe RGB和sRGB的色域進行比較[2]。使用MATLAB軟件調(diào)用不同設(shè)置下的特征文件，將紅、綠、藍(lán)和灰色的RGB值轉(zhuǎn)換成CIE色度值，分別分析色階的明度階調(diào)和彩度并總結(jié)不同驅(qū)動設(shè)置輸出印品在階調(diào)、顏色性能等方面的差異。具體實驗流程如圖1所示。

圖1 實驗流程圖Figure 1 Experimental flow chart

2.3 實驗內(nèi)容

EpsonL1800打印機驅(qū)動中色彩調(diào)整設(shè)置的選項具體如圖2所示，分別選擇打印機驅(qū)動中不同色彩調(diào)整模式，使用愛普生光澤照片紙打印輸出TC9.18 RGB色靶以及樣圖。

圖2 打印機驅(qū)動中不同色彩調(diào)整設(shè)置Figure 2 Different color adjustment settings in Printer Driver Software

用i1-iSis，通過ProfileMaker軟件，分別制作不同色彩調(diào)整模式下輸出的特性文件；使用ProfileEditor軟件比較不同設(shè)置模式下特征文件色域的范圍并于Adobe RGB和sRGB的色域進行比較。

使用MATLAB軟件應(yīng)用不同設(shè)置下的ICC特征文件，將紅、綠、藍(lán)和灰色的RGB值轉(zhuǎn)換成CIE色度值，分別繪制色階的明度階調(diào)曲線并分析總結(jié)不同驅(qū)動設(shè)置輸出印品在階調(diào)、顏色性能等方面的差異[3]。

3 結(jié)果與分析

3.1 輸出色域的比較

通過ProfileEditor軟件分別將不同色彩調(diào)整模式ICC特性文件對應(yīng)的色域范圍呈現(xiàn)出來，其不同色彩調(diào)整模式的色域大致分為兩部分：

色域較大的模式分別為“Adobe RGB 伽馬1.8”、“Adobe RGB 伽馬2.2”和“無色彩調(diào)整”。這三種色彩調(diào)整模式所呈現(xiàn)的色域范圍最大，且三種之間的差異較小，但這三種色彩調(diào)整模式與Adobe RGB、sRGB的色域范圍存在較大差異，其色域小于Adobe RGB、sRGB 的色域，尤其是低明度和高明度時，色域范圍相差較大如圖3所示。

圖3 三種色彩調(diào)整模式與Adobe RGB、sRGB 色域比較Figure 4 Gamut comparison of three kinds of color adjustment modes and Adobe RGB、sRGB

色域范圍較小的模式分別為“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”、“愛普生鮮明”、“ICM”、“圖像增強-自動”、“圖像增強-人像”、“圖像增強-風(fēng)景”、“圖像增強-夜景”、“圖像增強-仿古”和“圖像增強-灰度”。其中，“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”這兩種模式色域范圍在整個明度范圍內(nèi)基本一致；“圖像增強-自動”、“圖像增強-人像”、“圖像增強-風(fēng)景”、“圖像增強-夜景”、“圖像增強-仿古”、“圖像增強-灰度”這六種模式色域范圍在整個明度范圍內(nèi)基本一致。故小色域整體分為三部分：a、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”和“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2” b、“愛普生鮮明” c、“ICM” d、“圖像增強-自動”、“圖像增強-人像”、“圖像增強-風(fēng)景”、“圖像增強-夜景”、“圖像增強-仿古”和“圖像增強-灰度”；故分析時分別選取三部分的“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”、“圖像增強-自動”、“愛普生鮮明”和“ICM”四種具體分析。

圖4 四種色彩調(diào)整模式的色域比較Figure 4 Gamut comparison of four kinds of color adjustment modes

圖4給的是不同明度下四種調(diào)整模式的色域范圍，在低明度范圍內(nèi)四種模式色域存在較小的差異，“愛普生鮮明”色域范圍最大偏向品色，“圖像增強-自動”、“ICM”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”的范圍依次減小，但四種模式差異不大。在中明度范圍內(nèi)，“愛普生鮮明”、“ICM”和“圖像增強-自動”的色域范圍差異較小接近重合，“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”與其他三種模式在黃、品、藍(lán)色相區(qū)域存在差異；在高明度范圍內(nèi)，隨明度變化，四種模式的色域范圍變化明顯，明度很小的變化會引起色域范圍的大變化，但總的看還是“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”較大，其次是“圖像增強-自動”、“愛普生鮮明”和“ICM”，其中“ICM”變化的范圍最大。

3.2 色彩調(diào)整模式對色階階調(diào)層次的影響

針對大色域的代表性設(shè)置“Adobe RGB 伽馬1.8”、“Adobe RGB 伽馬2.2”和“無色彩調(diào)整”，和小色域的代表性設(shè)置“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”、“愛普生鮮明”、“ICM”、“圖像增強-自動”，利用其特性文件，對其紅、綠、藍(lán)、灰色階的明度階調(diào)特性進行了分析。

圖5給出了三種大色域調(diào)整模式下色階的明度階調(diào)曲線，首先可以看出“Adobe RGB 伽馬1.8”、“Adobe RGB 伽馬2.2”這兩種調(diào)整模式的明度變化范圍較大，明暗層次豐富，相同的R (或G、B)值，其所表現(xiàn)的顏色明度值較大，輸出圖像明亮。由于伽馬值的不同，使得“Adobe RGB 伽馬1.8”輸出的顏色明度值大，圖像相對較亮，在較暗區(qū)域，明度值變化范圍大，能更好的展現(xiàn)層次和細(xì)節(jié)，而“Adobe RGB 伽馬2.2”輸出的明度值較低，在暗調(diào)區(qū)域內(nèi)，階調(diào)被壓縮，細(xì)節(jié)層次不突出；在亮調(diào)區(qū)域內(nèi)，明度值變化范圍大，可展現(xiàn)更多層次和細(xì)節(jié)；“無色彩調(diào)整”在整體上的明度值較低（尤其藍(lán)色階），顏色暗淡。“無色彩調(diào)整”在暗調(diào)區(qū)域，階調(diào)壓縮，顏色層次不突出。

圖5 大色域調(diào)整模式下色階的階調(diào)曲線Figure 5 Tone reproduction curve by large color gamut adjusting modes

針對“Adobe RGB 伽馬1.8”和“Adobe RGB 伽馬2.2”兩種設(shè)置，以灰色階的R/255和Y/Y0為橫、縱坐標(biāo)建立關(guān)系曲線，經(jīng)伽馬指數(shù)關(guān)系擬合，確定兩種設(shè)置對應(yīng)的伽馬值分別為1.95、2.40，如圖6所示。

圖6 階調(diào)曲線的比較Figure 6 Comparison of tone reproduction curve

圖7是五種小色域調(diào)整模式下色階的明度階調(diào)曲線，首先通過曲線整體上看，“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”、“圖像增強-自動校正”、“ICM”這三種調(diào)整模式整體上差異不大，明度變化范圍相對較小，色彩較暗；“愛普生鮮明”和“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”的明度值較大，色彩明亮，能表現(xiàn)出更多暗調(diào)區(qū)域的層次和細(xì)節(jié)，但表現(xiàn)亮調(diào)區(qū)域時，明度值變化范圍小，層次和細(xì)節(jié)表現(xiàn)的不突出；對于“愛普生鮮明”，它大大提高了藍(lán)綠色的輸出明度，使其輸出的藍(lán)綠色更加明亮。

圖7 小色域調(diào)整模式下色階的明度階調(diào)曲線Figure 7 Tone reproduction curve by small color gamut adjusting modes

綜上，根據(jù)ICC特性文件和階調(diào)曲線，得到不同顏色設(shè)置輸出色階的顏色特征規(guī)律：在明度階調(diào)方面，“Adobe RGB 伽馬1.8”與“Adobe RGB 伽馬2.2”具有較大的明度變化范圍，明暗層次豐富，“Adobe RGB伽馬1.8”在較暗區(qū)域，明度值變化范圍大，能更好的展現(xiàn)層次和細(xì)節(jié)，“ Adobe RGB 伽馬2.2”在暗調(diào)區(qū)域內(nèi)，階調(diào)被壓縮，細(xì)節(jié)層次不突出；在亮調(diào)區(qū)域內(nèi)，明度值變化范圍大，可展現(xiàn)更多層次和細(xì)節(jié)；無色彩調(diào)整在整體上的明度值較低（尤其藍(lán)色階），顏色暗淡；“無色彩調(diào)整”的明度值較低，顏色暗淡；“愛普生鮮明”表現(xiàn)的顏色明度值大，顏色明亮；“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”、“圖像增強-自動”、“ICM”，四種模式的明度差異不大，明度值都比“愛普生鮮明”的明度值小，明暗層次四者差距不大。

4 結(jié)論

通過實驗建立特性文件，并利用特性文件進行輸出顏色特性分析，并與打印輸出的印品進行比較驗證，可得到如下結(jié)論：

1、Epson L1800打印驅(qū)動的不同顏色設(shè)置條件中，“Adobe RGB 伽馬1.8”、“Adobe RGB 伽馬2.2”和“無色彩調(diào)整”三種設(shè)置，可以得到相對最大的顏色色域，但還均不能達(dá)到Adobe RGB的色域，尤其表現(xiàn)在中高明度的色彩呈現(xiàn)。所謂的Adobe RGB也并不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的Adobe RGB顏色輸出，而是在打印體系自身的顏色能力下，盡可能地呈現(xiàn)Adobe RGB顏色。

2、“Adobe RGB 伽馬1.8”具有相對較高的整體明度和彩度，適合打印柔和圖像，以展現(xiàn)較好的階調(diào)和飽和度。“Adobe RGB 伽馬2.2”適合打印中亮調(diào)為主的圖像，展現(xiàn)更多層次和細(xì)節(jié)；且該模式能與其他sRGB/Adobe RGB設(shè)備相匹配；當(dāng)以打印機以黑色/灰度模式打印時，用伽馬2.2輸出，輸出的圖像有更高對比度。

3、“無色彩調(diào)整”的色域范圍較大，彩度變化范圍大，能輸出高彩度顏色；但暗調(diào)和中間調(diào)范圍內(nèi)其明度和彩度值比“Adobe RGB 伽馬1.8”和“Adobe RGB伽馬2.2”的低，且暗調(diào)存在壓縮，層次較差等問題，但這些問題可以通過色彩管理得到改善，得到理想的印品顏色。

4、“愛普生鮮明”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬1.8”、“愛普生標(biāo)準(zhǔn)伽馬2.2”、“圖像增強-自動”和“ICM”等不同設(shè)置輸出的打印品色域較?。弧皭燮丈r明”提高了打印輸出中的藍(lán)色和綠色的明度和彩度，使藍(lán)色和綠色的明度和飽和度都有所增大，輸出的圖像更加鮮亮。

[1]田玉敏.梁若瑩.彩色噴墨打印機新技術(shù)[J].電子世界,2001(12):21-22.

[2]徐艷芳.色彩管理原理與應(yīng)用[M].北京:印刷工業(yè)出版社.2011:43.

[3]宋月紅.馮小娟.蒲閎炯.等.不同輸出設(shè)備對數(shù)字階調(diào)再現(xiàn)特性的影響[J].信息記錄材料，2013,14(3):9-13.

Analysis of the color output characteristics with different color control modes

Shao Shuai (School of Printing & Packing Engineering, Beijing Institute of Graphic Communication, Beijing 102600, China)

This article analyzed color output under various color control modes of EpsonL180 printer. By using color management software, altering different color adjustment settings in the printer driver, and producing ICC profiles to reflecting color output character. With using ICC profile and analyzing the differences of digital output with various settings in color gamut and tone gradation. The results show that，"Adobe RGB gamma 1.8", "Adobe RGB gamma 2.2"and "No color adjustment " of color gamut range are wide, but due to the different color displaying mode, the actual color gamut range cannot reach the scope of Adobe RGB. The color gamut ranges under other settings are comparatively narrow. Viewed from tone gradation, it can be considered the two conditions when nominal tone curve gamma 1.8 and 2.2，equivalent to the power function index values of 1.95 and 2.40.

profile; Color Gamut; Tone reproduction curve

TNO657.7

A

1009-5624-（2016）01-0016-05