紙張階調(diào)傳遞能力的研究分析

董家華+朱年磊

印刷彩色圖像的復(fù)制，即將連續(xù)調(diào)原稿圖像復(fù)制成半色調(diào)印刷圖像，在此過(guò)程中要盡量保持原稿階調(diào)與印刷品階調(diào)在可浮動(dòng)范圍內(nèi)，階調(diào)層次直接影響印刷品的色彩質(zhì)量。階調(diào)復(fù)制是評(píng)價(jià)彩色圖像質(zhì)量的靈魂，是彩色圖像復(fù)制的前提，圖像階調(diào)越長(zhǎng)層次再現(xiàn)越豐富，層次的多少則決定圖像中的色彩變化多少。因此實(shí)現(xiàn)最佳的階調(diào)復(fù)制是至關(guān)重要的，實(shí)現(xiàn)了最佳的階調(diào)復(fù)制才能再現(xiàn)圖像所需的全部信息，保證圖像階調(diào)層次整體框架的完整性，否則便會(huì)導(dǎo)致圖像色彩壓縮損失。

紙張階調(diào)傳遞能力的檢測(cè)

研究實(shí)驗(yàn)中選用了5種不同類(lèi)型的紙張，在已研究各類(lèi)紙張表面光學(xué)特性的基礎(chǔ)上，在此繼續(xù)研究該5類(lèi)紙張的階調(diào)傳遞能力，在相同印刷條件下進(jìn)行噴墨打印模擬印刷實(shí)驗(yàn)，使用色度檢測(cè)的手段，用分光光度計(jì)對(duì)各類(lèi)紙張的彩色圖像階調(diào)傳遞能力進(jìn)行檢測(cè)。

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料

Epson Stylus Pro 7880C數(shù)字噴墨印刷機(jī)；

Epson世紀(jì)虹彩K3水性墨水；

X-rite I1 Pro2分光光度計(jì)；

5種噴墨打印紙；紙張編號(hào)與紙張類(lèi)型見(jiàn)表1。

2.實(shí)驗(yàn)檢測(cè)原理與方法

以上5類(lèi)紙張上分別印刷原色、二次色和三次色階調(diào)傳遞的實(shí)驗(yàn)色標(biāo)，其中用于階調(diào)測(cè)量自制色標(biāo)中原色包括青、品、黃、黑，二次色包括紅、綠，三次色包括膚色和三色灰；然后用分光光度計(jì)測(cè)量各紙張上色標(biāo)的色度值并做圖。

實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，5類(lèi)紙張的階調(diào)傳遞曲線分別在原色、二次色和三次色的借調(diào)傳遞中進(jìn)行了比較，圖像及分析如下。

1.原色階調(diào)傳遞

測(cè)量自制實(shí)驗(yàn)標(biāo)板上原色的階調(diào)值，見(jiàn)圖1。

由圖1可以看出，各類(lèi)紙張的4種原色階調(diào)傳遞是不同的，各原色階調(diào)傳遞中5種紙張的表現(xiàn)能力也各不相同，其中原色C的階調(diào)曲線5種紙張表現(xiàn)能力較一致，其他原色的分布都比較分散。但其中也有相對(duì)集中的規(guī)律，如在K、M、C墨中，1#紙與2#紙的重合度很高，說(shuō)明高光相片紙與半光面紙?jiān)诿鞫容^低的墨色上，階調(diào)傳遞是一致的。其中原色K階調(diào)傳遞中5#的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)明顯出現(xiàn)測(cè)量誤差，C階調(diào)傳遞中4#紙的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)也明顯出現(xiàn)測(cè)量誤差，而且在Y階調(diào)曲線圖中5#紙的階調(diào)傳遞能力明顯次于其他紙張。

2.二次色階調(diào)傳遞

測(cè)量自制實(shí)驗(yàn)標(biāo)板上二次色的階調(diào)值，見(jiàn)圖2。

由圖2可以看出，5類(lèi)紙張?jiān)诙紊碾A調(diào)傳遞中重合度比原色高，除5#紙外，其他4種紙都比較相近，5#紙?jiān)贐階調(diào)傳遞中b*軸的值與其他4種紙的差距明顯，且在G和R階調(diào)傳遞中a*和b*軸的值均有明顯差異，主要表現(xiàn)為階調(diào)的動(dòng)態(tài)范圍明顯低于其他4種紙。在原色Y階調(diào)中5#紙的階調(diào)傳遞能力就有很弱的表現(xiàn)，b*軸的值是對(duì)黃藍(lán)的反應(yīng)，而二次色G和R的形成都有原色Y墨的疊加，故5#紙均受Y階調(diào)傳遞能力的影響。

3.三次色階調(diào)傳遞

測(cè)量自制實(shí)驗(yàn)標(biāo)板上三次色的階調(diào)值，見(jiàn)圖3。

在圖3中，主要包括了兩種三次色，印刷中復(fù)制難度較大的膚色和三色灰的階調(diào)傳遞。在膚色復(fù)制中，1～4#紙張重合度較高。而三色灰的階調(diào)值較為分散，說(shuō)明三色灰對(duì)紙張表面光學(xué)特性的變化更敏感，受承印物影響更大。三色灰在亮調(diào)和暗調(diào)部分重合度較高，中間調(diào)部分較分散，說(shuō)明中性灰在中間調(diào)部分比亮調(diào)和暗調(diào)部分要敏感。在兩種三次色中，1#、2#紙的重合度最高，5#紙偏離較大，說(shuō)明5#紙?jiān)谀w色階調(diào)復(fù)制中，表現(xiàn)出像二次色一樣的低動(dòng)態(tài)范圍，階調(diào)壓縮嚴(yán)重。

結(jié)論

以上5類(lèi)紙張?jiān)谠⒍紊腿紊A調(diào)復(fù)制比較中，通過(guò)對(duì)階調(diào)傳遞能力的檢測(cè)并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、做圖、分析可得到如下結(jié)論：

①在原色階調(diào)復(fù)制中，5類(lèi)紙張階調(diào)傳遞能力不盡相同，其中只在C階調(diào)復(fù)制中傳遞能力較一致，1#紙和2#在整個(gè)原色階調(diào)復(fù)制中傳遞效果非常一致；

②在二次色復(fù)制中，5類(lèi)紙張階調(diào)曲線的重合度比原色階調(diào)重合度高，只有5#紙表現(xiàn)出較低的階調(diào)動(dòng)態(tài)范圍；

③在三次色復(fù)制中，膚色階調(diào)曲線中除5#紙外，其他紙張階調(diào)復(fù)制能力較一致，三色灰階調(diào)曲線中只有1#紙和2#紙的重合度較高；

④整體而言，1#紙與2#紙的階調(diào)復(fù)制傳遞效果非常接近，3#、4#紙的階調(diào)復(fù)制傳遞效果較分散，而5#偏離最嚴(yán)重，表現(xiàn)出較嚴(yán)重的階調(diào)壓縮。

作者單位：曲阜師范大學(xué)