基于CGS的數(shù)碼打樣機色彩管理方法研究

王柳

（義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機電信息學(xué)院，浙江 義烏322000）

在數(shù)字印前流程中，原稿需要在顯示設(shè)備、打樣設(shè)備、印刷設(shè)備中進(jìn)行傳遞，如何確?？蛻羟捌讷@得的打樣稿與最終的印刷稿色彩一致是色彩管理需要解決的關(guān)鍵問題，即最大程度上保證顏色“所見即所得”。在印刷生產(chǎn)中數(shù)碼打樣機的色彩控制方式與膠印機相同，采用數(shù)碼打樣機進(jìn)行印前打樣[1-2]，而數(shù)碼打樣機和膠印機不同的色域空間導(dǎo)致兩者之間必然存在一定的色差問題，這就需要采用色域映射的方式，優(yōu)化ICC文件，實現(xiàn)顏色穩(wěn)定傳輸[3]。目前一些數(shù)碼打樣軟件已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)顏色空間的轉(zhuǎn)換與匹配，達(dá)到優(yōu)異的色彩模擬效果，常見的色彩管理軟件包括EFI、GMG、CGS等。國內(nèi)外學(xué)者對相關(guān)軟件的應(yīng)用進(jìn)行了研究。王琪[4]等人針對GMG的色彩管理流程，以色空間均勻為依據(jù)設(shè)計了一款測試色靶，從色差、色域、階調(diào)層次數(shù)據(jù)方面進(jìn)行比對，結(jié)果表明該色靶對色彩偏差糾正有明顯效果；王志豪[5]運用EFI軟件設(shè)計構(gòu)建了專色庫，經(jīng)過三次校正發(fā)現(xiàn)專色庫色差精度明顯提高；趙天明[6]等人研究對比了EFI和Heidelberg兩種打樣系統(tǒng)的色彩管理質(zhì)量，從色域、色差、屏幕軟打樣效果等方面分析發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)生成的特征文件均符合數(shù)碼打樣設(shè)備特性文件要求；王輝[7]等人在色彩再現(xiàn)、網(wǎng)點擴張、階調(diào)復(fù)制等方面對GMG與CGS兩款軟件色彩管理質(zhì)量進(jìn)行了比較，結(jié)果表明CGS比GMG色彩校正過程更加簡捷準(zhǔn)確。本文采用CGS ORIS Color Tuner（以下簡稱CGS）軟件，以膠印所用的ICC文件為校準(zhǔn)基礎(chǔ)，對數(shù)碼打樣機的色域轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行質(zhì)量分析，并通過軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，探討通過CGS對數(shù)碼打樣機進(jìn)行色彩管理的準(zhǔn)確性與可行性。

1 實驗設(shè)計

1.1 實驗準(zhǔn)備

實驗儀器：本次實驗采用愛普生SureColor P6080數(shù)碼打樣機，CGS ORIS Color Tuner數(shù)碼打樣軟件，分光光度計愛色麗Eye-One，實驗前校準(zhǔn)各儀器參數(shù)，使其處于最佳工作狀態(tài)。

實驗材料：克重200g/m2銅版紙，

ECI2002CMYK i1(A3)色表。

實驗過程：該實驗過程分為線性化、墨量限制、色塊測量三步。

1.2 線性化

設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化管理后，需將數(shù)碼打樣機的噴墨密度變化平均分配，即線性化[8]。線性化能夠確保輸入墨量與輸出墨量之間的線性關(guān)系，實現(xiàn)階調(diào)層次的準(zhǔn)確再現(xiàn)。線性化前需進(jìn)行打印設(shè)置，根據(jù)實際情況創(chuàng)建ORIS隊列、設(shè)置顏色模式、打印紙張及模式等。本實驗將打印21級線性梯尺色標(biāo)實施線性化，如圖1，待干燥后通過分光光度計測出網(wǎng)點百分比與實地密度，在CGS內(nèi)置程序中進(jìn)行調(diào)整后再次打印色標(biāo)。由圖2可以看到經(jīng)兩次打印調(diào)整后數(shù)據(jù)能夠保持均勻、平滑、穩(wěn)定的過渡，說明線性化結(jié)果基本滿足要求，此時單擊確認(rèn)按鈕保存線性數(shù)據(jù)。

圖1 21級線性梯尺色標(biāo)

圖2 線性化數(shù)據(jù)結(jié)果

1.3 墨量限制

完成線性化工作后，需對數(shù)碼打樣機的單通道、雙通道、三通道墨量進(jìn)行準(zhǔn)確控制，該操作有利于節(jié)約墨量，保證暗調(diào)不并級[9-10]。實驗中通過打印墨量限定表（圖3）進(jìn)行墨量限制，待圖表干燥后找出各通道的限墨量數(shù)據(jù)，本次實驗根據(jù)觀測情況將總墨量值修改為360，其余通道數(shù)據(jù)保持默認(rèn)值不變。

圖3 墨量限定表

圖4 循環(huán)校準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置

1.4 色塊測量

完成數(shù)碼打樣機的基礎(chǔ)校正工作后便可進(jìn)行特征化操作，本實驗中打樣ECI2002CMYKi1(A3)色表，待干燥后使用Eye-One測量生成ICC特征文件。

數(shù)碼打樣機特征文件制作完成，同時載入膠印機的特征文件作為目標(biāo)色域，開始進(jìn)行ICC追樣工作，即數(shù)碼打樣機的色域轉(zhuǎn)換到膠印機色域的色彩矯正過程。CGS內(nèi)部提供兩種循環(huán)矯正方法[11]：一是通過ICC的方式實現(xiàn)CMYK-Lab-CMYK的色空間轉(zhuǎn)換；二是通過DAT色表實現(xiàn)CMYK-CMYK的色彩匹配方法，后者的匹配效率明顯高于前者。本文借助第二種方式，采用ORIS_DAT色表實施校準(zhǔn)工作。設(shè)置呈色意向為絕對色度，加載膠印標(biāo)準(zhǔn)ICC文件，打印ECI2002CMYK i1(A3)色表開始循環(huán)校準(zhǔn)過程，具體參數(shù)設(shè)置如圖4。由圖5可以看到經(jīng)3次矯正后色差值逐漸減小，第三次測量中dE2000平均偏差達(dá)到0.53（小于1），此時結(jié)束校準(zhǔn)，軟件將自動加載ORIS-DAT色表對打樣機進(jìn)行顏色矯正。

圖5 循環(huán)校準(zhǔn)色差值

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 色差分析

根據(jù)dE2000色差公式計算出3次測量中的色差數(shù)據(jù)，生成如圖6所示趨勢圖?？梢钥吹娇傮w而言，各曲線呈下降趨勢，表明該軟件的循環(huán)校準(zhǔn)功能可以有效縮小實際測量值與目標(biāo)值之間的色差。依據(jù)ISO12647-7所列標(biāo)準(zhǔn)[12]，發(fā)現(xiàn)第一次測量數(shù)據(jù)明顯超出色差標(biāo)準(zhǔn)范圍，后兩次測量數(shù)據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，且通過圖6可以直觀的看到，在黃、品、青、黑四色的色差數(shù)據(jù)中，黃色色差在第三次測量中呈小幅上升趨勢，而其余三種顏色色差明顯下降，表明第三次測量出現(xiàn)一定的數(shù)據(jù)反彈，可對結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化。

2.2 色域空間

圖7～9為三次測量過程中的實際色域與目標(biāo)色域?qū)Ρ葓D，左側(cè)為3D視圖（外圍彩色部分為測量實際色域，中間黑色部分為膠印印刷所使用ICC文件的色域范圍），右側(cè)為2D視圖（橙色線框為實際測量色域，青色線框為目標(biāo)色域）。

圖6 色差趨勢分析

由圖7，第一次測量的色域與設(shè)定目標(biāo)色域之間相差較大，測量色域基本包絡(luò)目標(biāo)色域范圍，而在綠色色軸（-a）端以及藍(lán)色色軸（-b）端，兩者色差更大，表明需要對打印機ICC文件進(jìn)一步優(yōu)化。由圖8，第二次測量的色域開始明顯縮小，接近但略微大于目標(biāo)色域，相較第一次測量而言，色差較大的顏色都得到有效矯正，此時的打樣機色域與目標(biāo)色域基本匹配。

由圖9，第三次測量的色域空間進(jìn)一步優(yōu)化，整體匹配程度相較于第二次測量更高，此時該打樣機相當(dāng)于一臺膠印機，同一顏色由數(shù)碼打樣機和膠印機印刷，人眼基本無法感受到區(qū)別。然而通過分析2D視圖可以看到，在第三次測量中偏黃色的一端（b值）數(shù)據(jù)與目標(biāo)顏色偏差增大，此結(jié)果與2.1小節(jié)的分析相同，表明第三次測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)反彈。

3 優(yōu)化設(shè)計

圖7 第一次測量的色域空間

圖8 第二次測量的色域空間

圖9 第三次測量的色域空間

根據(jù)上節(jié)分析結(jié)果，經(jīng)循環(huán)校準(zhǔn)后的黃色數(shù)據(jù)存在較大的色差，在此可以通過CGS的選擇性校準(zhǔn)工具對系統(tǒng)自動生成的CC文件的黃色通道數(shù)據(jù)值進(jìn)行優(yōu)化，如圖10。CC文件在軟件中是生成ORIS_DAT色表必要的數(shù)據(jù)文件，但不能直接用于顏色校正，優(yōu)化CC文件后必須將其轉(zhuǎn)化為ORIS_DAT色表[13-14]。圖10為選擇性顏色校準(zhǔn)過程，由圖可以看到優(yōu)化后的色差值進(jìn)一步減小。圖11為轉(zhuǎn)化后的CC文件與轉(zhuǎn)化前的差異云圖，

圖10 選擇性顏色矯正

4 結(jié)語

1）本文使用數(shù)碼打樣機通過CGS軟件的色彩循環(huán)校準(zhǔn)功能對膠印生產(chǎn)所用的ICC文件進(jìn)行追樣，通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，隨著測量次數(shù)的增加，打樣稿與印刷樣的色差值不斷減小，且數(shù)碼打樣機的色域空間逐漸與膠印機的色域空間相匹配，有效矯正了色差偏大的部分。該操作方案自動化程度高，高效穩(wěn)定、簡易靈活，對實際生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。

2）通過分析得知第二次測量已經(jīng)滿足ISO12647-7色差標(biāo)準(zhǔn)，此時仍繼續(xù)校準(zhǔn)會發(fā)現(xiàn)第三次測量相較第二次而言黃色數(shù)據(jù)色差明顯增大，但總體色差值減小。表明在使用CGS進(jìn)行色彩校正時若色差值減小到一定程度時仍繼續(xù)循環(huán)在該顏色空間中顯示的小箭頭表示基點處原始顏色和當(dāng)前顏色之間的偏差，箭頭從原始顏色開始，以修改后的顏色結(jié)束。由該圖可以看到在黃色色域部分，顏色發(fā)生明顯改變，其余三個顏色色域部分，顏色分別出現(xiàn)不同程度的變化。校正，則可能出現(xiàn)反彈效果。因此在做循環(huán)校正時，計算得到的色差值要根據(jù)實際需要和標(biāo)準(zhǔn)選擇是否繼續(xù)循環(huán)校正。

圖11 CC文件差異云圖

3）本文根據(jù)測量數(shù)據(jù)存在的問題對系統(tǒng)自動生成的CC文件進(jìn)行了優(yōu)化，與優(yōu)化前的CC文件對比，發(fā)現(xiàn)總體色差值進(jìn)一步減少，且色域空間的黃色區(qū)域部分得到明顯改善，該優(yōu)化功能有助于支撐用戶的個性化需求。