軟打樣中色彩管理參數(shù)設置的研究報告

1、楊榕：軟打樣中色彩管理參數(shù)設置的研究- . z.ABSTRACT前言所見即所得”一直是印刷行業(yè)屏幕軟打樣技術的最高點，前些年因為設備性能及技術的不成熟使得屏幕軟打樣技術難于被接受，并且很難為企業(yè)創(chuàng)造價值。近幾年隨著顯示器水平的提高以及色彩管理技術的進步,印刷屏幕軟打樣技術目前已經(jīng)趨于成熟，但是在國應用圍還不是很廣泛，主要原因是很多企業(yè)對屏幕軟打樣了解不夠徹底，不能夠成熟的將屏幕軟打樣技術應用于實際生產(chǎn)中去、為企業(yè)創(chuàng)造價值產(chǎn)生利潤而相反軟打樣在國外的應用還是很廣泛的。本課題所查資料均來自印刷專業(yè)的期刊雜志和論壇以及互聯(lián)網(wǎng)，具有較高地可信度。本課題主要通過研究屏幕軟打樣中色彩管理參數(shù)設置和這些參數(shù)

2、下的實際屏幕軟打樣實驗數(shù)據(jù)來評價屏幕軟打樣效果，根據(jù)屏幕軟打樣原理及色彩學相關知識設計了屏幕軟打樣參數(shù)設置實驗和主客觀評價實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)評價軟打樣效果的好壞及可否將此用于實際生產(chǎn)中去。1、緒論1.1打樣概述打樣是聯(lián)系印前、印刷和承印材料的關鍵環(huán)節(jié)。它一方面可以糾正印前的錯誤，還能為印刷和承印材料的選擇提供依據(jù)和標準。打樣按最終產(chǎn)品形式分類如圖1.1所示。圖1.115打樣技術的分類和特點如表1.1所示表1.1屏幕軟打樣硬打樣傳統(tǒng)打樣數(shù)碼打樣特點直接在屏幕上仿真顯示印刷效果、利用油、水不相容的原理，通過網(wǎng)點大小再現(xiàn)針對彩色桌面出版系統(tǒng)制作的頁面數(shù)據(jù)，以數(shù)字方式直接由彩色打印設備輸出。打樣方式P

3、hotoshop、pagemaker等圓壓平的壓印方式、濕壓干的油墨疊印方式墨水噴繪、色粉激光靜電或者其他方式續(xù)表1.1打樣分類單色打樣、雙色打樣RIP前打樣和RIP后打樣Screenproof/Colorproof打樣配置顯示器、色彩管理系統(tǒng)、標準光源等拼版臺、曬版機、單色雙色打樣機、反射密度計等彩色噴墨打印機、激光打印機、色彩管理系統(tǒng)、RIP軟件等技術核心屏幕的精準校正印刷機工作原理同PostScript解釋技術、色彩管理解釋技術1.2 屏幕軟打樣軟打樣是指直接在屏幕上仿真顯示印刷輸出效果，不需要損耗材料，具有直觀方便、在現(xiàn)靈活的優(yōu)點的一種打樣方式。它通過對顯示器進行色彩校正和色彩管理，使

4、顯示器之間顯示效果達到一致，因此具有直觀方便、快捷靈活、節(jié)約成本、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)點。它是近幾年來新興的一種打樣方式，也是今后打樣技術的發(fā)展方向之一。它改變了舊有的工作流程，是印刷企業(yè)能夠通過互聯(lián)網(wǎng)盡可能快地為用戶提供更精確的樣。軟打樣過程要經(jīng)過兩次色彩空間轉(zhuǎn)換：一個是源文件色彩空間向目標輸出設備（印刷機）色彩空間的轉(zhuǎn)換；另一個是目標輸出設備（印刷機）色彩空間向顯示器色彩空間的轉(zhuǎn)換。整個軟打樣過程分成三個階段：首先，校準顯示器和印刷機。當進行顯示器校準時，需用到系列校準顯示器的軟硬件，安裝好軟件并連接好硬件之后，打開顯示器校正軟件并根據(jù)屏幕提示信息進行校準操作；在生成顯示器和印刷機的特性文件之

5、后，要對印刷機特性文件進行編輯，使標準文件在顯示器上的顯示效果盡可能的與印刷效果保持一致。屏幕軟打樣實現(xiàn)的前提是必須具備高質(zhì)量的顯示器，并且要求所使用的陰極射線管顯示器和液晶顯示器的尺寸不能小于17英寸，分辨率不低于1024dpi768dpi。2近年來，隨著顯示器技術的不斷發(fā)展，以及液晶顯示器低能耗、低輻射、顯色性能穩(wěn)定性高、價格不斷下降的優(yōu)勢的凸顯，液晶顯示器已經(jīng)逐步成為軟打樣采用的主流顯示器。同時，屏幕軟打樣還建立在色彩管理之上?？傊?，理想的屏幕軟打樣效果的實現(xiàn)，要以高品質(zhì)的顯示器為基礎，以色彩管理技術為關鍵，以精密的測量儀器和軟件為保障。1.3國外軟打樣應用現(xiàn)狀軟打樣技術出現(xiàn)較早，當前在

6、國際市場上已經(jīng)實現(xiàn)了較多的應用，尤其是在歐美等發(fā)達國家已經(jīng)得到廣泛的應用。北美地區(qū)目前有70%的廣告客戶均采用軟打樣技術，亞洲地區(qū)只有50%。最成功的案例是,時代雜志（Time）在2007年已經(jīng)全部采用軟打樣，時代雜志引進PDF-1*作業(yè)標準規(guī)格、網(wǎng)絡傳遞廣告和彩色LED屏幕軟打樣，不但打樣測試結(jié)果更符合印刷成品，而且大大延后了廣告截止時間。軟打樣為時代雜志大大節(jié)省了人工費和其他開支，縮短了出版周期，明顯的提高了效率，是軟打樣應用領域里面非常成功的典2。目前軟打樣的應用圍已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，就應用環(huán)節(jié)來說，從印刷品的設計制作開始到印前階段的容打樣、合同打樣、甚至延伸到印刷車間的的看樣臺上，幾

7、乎包含了整個印刷工作流程?？梢哉f，軟打樣技術的應用為國外印刷行業(yè)起到了舉足輕重的作用。1.4國軟打樣應用現(xiàn)狀雖然軟打樣技術已經(jīng)比較成熟，但是前些年在國的應用并沒有打開局面，而且很大一部分人認為屏幕軟打樣是不可行的，主要原因是沒有人對它進行系統(tǒng)研究也沒有一套可行的軟打樣應用規(guī)來供最初使用者參考，。2006年6月和11月，和兩地分別舉行了虛擬打樣技術研討會及測試分享會,向行業(yè)人士表明虛擬打樣技術在國已經(jīng)進入了應用階段。但是相對于軟打樣已經(jīng)普及使用的歐美市場而言軟打樣在中國的發(fā)展滯后太多。全國印刷標準化技術委員會顧問、中國印刷科學技術研究所高級工程師家祥先生曾反復提到軟打樣測試報告，對這份國有史以來

8、有關軟打樣的首次專業(yè)而系統(tǒng)的測試報告給予了充分的肯定。說明印刷屏幕軟打樣在我國是可行的，而且有很大的發(fā)展空間。家祥先生指出:目前所遇到的技術難點”正是人們認識軟打樣必須經(jīng)歷的過程。而在應用過程中還存在著兩個問題，一是市場認可度有待提高?，F(xiàn)在還有相當一部分人認為軟打樣是不可行，原因是對軟打樣的認識不夠和企業(yè)自身條件難以達到軟打樣的要求，使得很多人對軟打樣在客觀認識上存在誤區(qū)。二是印刷的穩(wěn)定性難以保證。從這一點來講，軟打樣遇到了與數(shù)字打樣相同的發(fā)展瓶頸。打樣的文件是作為依據(jù)來指導印刷的，可是影響印刷穩(wěn)定性的因素太多了，其中包括操作人員的素質(zhì)、管理水平、原材料的質(zhì)量等等，所以說，即便是顯示器和相關軟

9、件做到完美”，實現(xiàn)了令人滿意的打樣，但是最終印刷品的質(zhì)量仍然難以保證。目前這些問題的解決難度可以說是已經(jīng)超出了系統(tǒng)本身的提升難度。1.5屏幕軟打樣的優(yōu)勢軟打樣是近幾年剛剛興起的一種打樣方法。由于其直接在屏幕上仿真顯示印刷輸出效果，因此具有直觀方便，再現(xiàn)靈活的優(yōu)點，而且軟打樣不需要材料的損耗。自然而然的，軟打樣受到了圖像色彩校正人員的歡迎，也是以后技術發(fā)展的方向。對于軟打樣的優(yōu)點并不難理解2，傳統(tǒng)硬拷貝打樣不僅費時費料，而且傳遞、審樣、回樣過程也不短，少則一天，多至一周，還可能發(fā)生差誤或耽擱。以軟打樣來說，其最基本的方式，就是以 PDF 格式，通過 發(fā)樣，這對容審定早已不成問題，至于色彩的標準與

10、穩(wěn)定性、可靠性，則通過色彩管理軟件、與顯示屏的標定等進行掌控，相對于容或圖像形狀的控制有一定難度，但現(xiàn)在各大專門廠商推出的專用與輔助性軟件系統(tǒng)也越來越多，越來越完善，為軟打樣的色彩可靠性進行保駕護航，為軟打樣方式的采用打消顧慮，效果顯著。如 ICS （整合彩色方案公司）的遙控指導”， DALiM 軟件公司的對話系統(tǒng)，柯達保利光公司的 Matchprint 虛擬打樣系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)不僅提供可靠的彩色打樣供客戶審閱，而且還推出一種新的審樣方法集合審樣”，使審樣工作的效率與效果大為提升。所謂集合審樣，就是相對于以往個人審樣而言。比如說，客戶方審樣時，分別送往業(yè)務部、生產(chǎn)部、技監(jiān)部、設計部等負責人審

11、批，最后由廠長或經(jīng)理簽字審定，然后再反饋給印刷廠，可能還有些問題須與印刷廠交換意見，才能雙方拍定。這期間不僅要耗費并耽誤不少時間，而且還可能遭遇看法分歧，不能及時找出處理決定的情況?？墒窃诓捎镁W(wǎng)絡打樣的情況下，這些部門和廠方代表，甚至與印刷廠代表，可以同時坐到各自的屏幕前，對屏幕上的打樣評頭論足，然后確定修改意見。其效率與效果的提升程度可以想象。1.6本課題的研究意義雖然目前軟打樣技術比較成熟，而且在國外應用比較廣泛，但是國還沒有普遍應用。本課題通過研究屏幕軟打樣技術色彩管理參數(shù)的設置，力圖得到比較規(guī)的、適用的軟打樣流程，使企業(yè)在軟打樣技術的應用中獲得更多利益并得到快速發(fā)展，為促進我國印刷行業(yè)

12、的發(fā)展起到推波助瀾的作用。1.7本課題的主要研究任務查閱大量軟打樣相關資料，徹底深入了解軟打樣原理及基本方法。調(diào)研屏幕軟打樣相關軟件和使用設備，通過使用最熟悉的軟打樣軟件進行屏幕軟打樣中色彩管理參數(shù)實驗，求通過真實可靠地實驗數(shù)據(jù)得到適用于生產(chǎn)的屏幕軟打樣流程規(guī)。2、 色彩學相關知識2.1 色光加色法和色料減色法2.1.1色光三原色的確定三原色是指本身具有獨立性，三原色中的任何一種顏色都不可以由其他兩種顏色混合而成，但是其他的顏色可以用三原色按照不同比例混合產(chǎn)生。有牛頓的色散實驗可知：白光通過三菱鏡后會分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種單色光，這七種光不能再分解，但是它們能夠重新再組合成白光。

13、如果適當?shù)恼{(diào)整棱鏡的折射角度還會發(fā)現(xiàn)，當色散不太充分時，屏幕上最醒目的光就是紅光、綠光、和藍光，其余的幾種單色光幾乎會消失，此時這三種明顯的單色光所對應光譜圍是紅光：600700nm；綠光500570nm；藍光400470nm14。從光物理角度出發(fā)，人們首先選定了以上三種在光譜中波長圍最寬、最鮮明、最突出的單色光紅光、綠光和藍光。2.1.2 色光加色法兩種或兩種以上的色光相混合時，會同時或者在極短的時間連續(xù)刺激人的視覺器官，使人產(chǎn)生一種新的色彩感覺，我們稱這種色光混合為加色混合。這種由兩種以上色光相混合，呈現(xiàn)另一種色光的法稱為色光加色法。色光加色法的三原色色光等量相加混合效果如下：紅光（R）+

14、綠光（G）=黃光（Y）紅光（R）+藍光（B）=品紅光（M）綠光（G）+藍光（B）=青光（C）紅光（R）+綠光（G）+藍光（B）=白光（W）如果三原色不等量混合，便會得到更豐富的顏色混合效果。從色光混合的能量角度分析，色光加色法的混色方程為：C=（R）+(G)+ (B)式中 C混合色光總量；（R）、（G）、（B）三原色的單位量；、三原色分量系數(shù)。色光加色法混色示意圖如圖2.1所示：圖2.12.1.3 色料減色法色料混合實驗中人們發(fā)現(xiàn)，能透過（或反射）光譜較寬波長圍的色料青、品紅、黃三色，能匹配出更多的色彩。在此實驗基礎上，人們進一步明確：由青、品紅、黃三色料以不同比例相混合，得到的色域最大，而這

15、三色料本身卻不能用其余兩種原色料混合而成。當白光照射到色料上時，色料從白光中吸收一種或幾種單色光，從而呈現(xiàn)另外一種顏色的方法成為減色法。對于三原色色料的減色過程，可以下式表示：黃色料： W-B=R+G=Y品紅色料： W-G=R+B=M青色料: W-R=G+B=C色料減色法混色示意圖如圖2.2所示：圖2.2加色法和減色法的對比如表1.2所示：表1.2色光加色法色料減色法三原色R G BC M Y呈色基本規(guī)律R+G=YR+B=MG+B=CR+G+B=WY+M=RY+C=GM+C=BM+Y+C=BK實質(zhì)色光相加，能量相加，越加越亮色料相加，能量減弱，越加越弱效果明度加大明度減小呈色方法視覺器官的加色

16、混合視覺外的加色混合靜態(tài)混合動態(tài)混合色料摻合透明色層的疊合補色關系互補色光相加形成白光互補色光相加形成黑色主要用途顏色測量、彩色電視、劇場照明彩色繪畫、彩色印刷、彩色攝影、彩色印染2.2 色彩空間2.2.1 RGB模式RGB是建立在自然界的所有顏色都可用紅（Red）、綠（Green）、藍（Blue）這三種基本顏色組合而成的基礎上的，與我們前面講的色光加色法和顏色匹配理論上是一致的。在該模式下，每個圖像的像素都有R、G、B三個值，并且每個值都可以用從0255變化。例如，*種顏色的RGB值分別為246、20、50，則這種顏色就是一種明亮的紅色。顏色為純白色時，RGB值都是255，黑色的RGB值都是

17、0.即該模式下，符合色光加色法的越加越亮的特點，RGB值越大，顏色也就越亮。由于R、G、B的值各有256中可能，所以該模式表示的顏色可以有256256256=種，1670余萬種顏色，因此我們也把在RGB模式下的圖像稱為真彩色圖像。RGB模式預定值是SRGB”，這個選項適合影像于屏幕或網(wǎng)頁制作顯示，但不適合于彩色印刷出版。而ColorMatch RGB”或Apple RGB”,可作為印刷出版之色彩。另外，還有其他的RGB空間可供選擇，如CIE RGB”用于CIE定義的RGB色彩空間。這種選項提供了相當寬的色域，但它不能很好的處理青色；PALSECAM”用于歐洲及其他國家當前的彩色電視標準，那里使

18、用PAL或SECAM制式電視；SMPTE-240M”用于高清晰度電視產(chǎn)品（與廣播相對）的RGB彩色空間。它比基于HDTV熒光粉的色彩空間有更寬的色域。如果需要比許多其他色彩空間（特別是SRGB）更寬的色域，這種選項是較好的選擇，它不必走向極端地使用寬色域RGB14。2.2.2 CMYK模式CMYK的模式是基于色料減色法的色彩模式，與RGB的加色模式有很大的不同之處，它與印刷輸出的呈現(xiàn)原理一致。在印刷照排輸出之前必須把其他色彩模式的圖像轉(zhuǎn)換為CMYK的模式，否則工作就無法進行。在Photoshop的CMYK模式中，每個像素的每種印刷油墨會被分配一個百分比值。最亮（高光）顏色分配較低的印刷油墨顏色

19、百分比值，較暗（暗調(diào)）顏色分配較高的百分比值。例如，明亮的紅色可能會包含2%青色、93%品紅、90%黃色、0%黑色。在CMYK圖像中。當所有四種分量的值都是0%時，就會產(chǎn)生純白色。CMYK模式是最佳的打印模式，RGB模式盡管色彩多，但是不能完全打印出來。在編輯圖像時并不建議采用CMYK模式，原因是：CMYK模式的圖像含有四個通道，較RGB三個通道的圖像處理慢；顯色器的顯示仍然是RGB模式，所以在CMYK圖像時計算機部要不停地轉(zhuǎn)換成RGB以供顯示器顯示；但是現(xiàn)在出現(xiàn)了一些高檔掃描儀的等輸入設備，可以直接把圖像采集為CMYK模式，可以減少在處理過程中的顏色失真，這是因為CMYK是色域最小的模式，僅

20、包含使用印刷(打印)油墨能夠打印的顏色14。2.2.3 Lab模式Lab模式是依據(jù)CIE1976L*a*b*創(chuàng)建的一種色彩模式。Lab模式由三個通道組成，但不是R、G、B通道。一個通道是心理明度，即L，它的取值圍是0100，數(shù)值越大，顏色的明度值越大。另外兩個是色度通道，用a和b來表示。a通道表示顏色的紅綠反映；b通道則表示顏色的黃藍反映。a和b的取值圍為-128127，對于a來講，數(shù)值越大，顏色越紅，反之，數(shù)值越小，該顏色越偏綠色；b值越大，顏色越黃，反之，數(shù)值越小，該顏色越偏藍。與RGB模式、CMYK模式相比，Lab模式的色域最大，其次是RGB模式，色域最小的是CMYK模式。因此Lab模式

21、是其它兩個模式轉(zhuǎn)換的中間橋梁14。2.2.4 CIE*YZ標準色彩空間CIE*YZ標準色彩空間是建立在人眼的感色性基礎上的與設備無關的標準色度空間，經(jīng)常被用來作為色彩描述的基準色彩空間14。但是CIE*YZ標準色彩空間存在不均勻性，即兩個不同顏色之間的距離不能反映出人們色彩感覺差別的大小，也就是說在CIE色度圖中，在不同位置，不同方向上的顏色寬容度是不同的，如圖2.3所示，這使得在CIE*YZ色差空間中不能直觀的評價顏色。圖2.3為了克服CIE1931*YZ色度圖的缺點，1960年，CIE根據(jù)麥克亞當?shù)墓ぷ髦朴喠薈IE1960均勻色度標尺圖（CIE1960 Uniform Chromatici

22、ty-Scale Diagram）,簡稱CIE1960UCS圖。該顏色空間具有較好的均勻性，能夠正確地反映顏色的視覺效果，便于調(diào)整和預測人眼看到的顏色的變化，對色彩的判別是以色彩學顏色匹配理論為基礎，與顏色出現(xiàn)在什么介質(zhì)無關，因而具有等效性。1975年，在倫敦舉行的CIE第18屆大會上，加拿大的維澤斯基（G.Wyszechi）提出了一份新的關于均勻顏色空間和色差公式的報告，由會議通過并向世界各國推薦，這就是CIE1976均勻顏色空間”。這個顏色空間的優(yōu)點是，當顏色的色差大于視覺的識別閾值而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級色差時，可以較好地反映物體的心里感受效果。CIELab用數(shù)學的方法來表術顏色，從

23、而使顏色與設備無關，不隨著校準顯示器或打印機的不同而變化。用Lab顏色模型可解決在顏色復制過程中因使用不同的顯示器或不同的印刷設備而引起的顏色可變性，易于產(chǎn)生一致的顏色，不管用戶使用的是何種設備（例如顯示器、掃描儀或打印機）。CIELAB包含了RGB和CMYK的全部顏色，它是一種包含所有顏色的標準化顏色模型。使用LAB顏色，可以保證在創(chuàng)建統(tǒng)一的顏色文件時，與創(chuàng)建或打印該文件的設備無關。CIELAB空間的及色差的計算公式如下：0.01式（1） 式（2） 式（3）式中 *、Y、Z顏色樣品的三刺激值；CIE標準照明體的三刺激值；心理計量明度，簡稱心理明度或明度指數(shù)心理計量色度，是神經(jīng)節(jié)細胞的紅-綠、

24、黃-藍反映。2.3 色彩管理屏幕軟打樣技術的發(fā)展在很大程度上依賴于色彩管理技術的成熟，色彩管理是屏幕軟打樣成功與否的標志。2.3.1色彩管理的基本容（1）以標準化方式來定義與控制輸入、顯示、輸出設備的色彩描述特性（特別是層次和色域），并將這種設備描述定義為色彩描述文件（Color Profile）。(2)定義一個能夠連接所有色彩描述文件的工作平臺。（3）對基于不同色彩空間的輸入和輸出設備的彩色數(shù)據(jù)進行色域映射和色彩空間轉(zhuǎn)換。ICC標準總共規(guī)定了7種特征描述文件，其中包括：三種基本設備的特征描述文件，即輸入設備特征描述文件、顯示設備特征描述文件，四個附加特征描述文件，即設備連接特征描述文件、色空

25、間轉(zhuǎn)換特征描述文件、抽象特征描述文件和命名色特征描述文件14。2.3.2 色彩管理的核心容（1）特征文件連接顏色空間（PCS）：必須有一個與設備無關的顏色空間，即特性文件連接顏色空間，作為不同設備之間進行顏色轉(zhuǎn)換的中介。ICC色彩管理規(guī)中實際上只規(guī)定了CIE*YZ和CIELAB兩個不同的色空間作為不同類型特性文件的PCS。（2）特性文件：對每個設備必須有一個標準規(guī)，用它來描述設備表現(xiàn)顏色的能力、特性和參數(shù)。該描述以文件的形式出現(xiàn)，文件名通稱為Profile。特性文件用來描述設備的RGB或CMYK控制信號與那些信號所實際生產(chǎn)的顏色之間的關系。也就是說，特性文件明確定義了RGB、CMYK數(shù)值所對應

26、的CIE*YZ和CIELAB數(shù)值。（3）色彩管理模塊（CMM）：必須有一個精確的算法來實現(xiàn)不同顏色空間的顏色轉(zhuǎn)換。CMM又叫引擎，它與包含在特性文件里的顏色數(shù)據(jù)共同來完成RGB或CMYK數(shù)值轉(zhuǎn)換的計算工作。（4）再現(xiàn)意圖。ICC色彩管理規(guī)中包含了四種不同的再現(xiàn)意圖，用來處理在源設備色空間中可以實現(xiàn)，而在輸出設備的實際色空間無法復制的那些顏色，實現(xiàn)其色域映射14。2.3.3 色彩管理系統(tǒng)的主要構成在大多數(shù)情況下輸入設備的色域都比輸出設備色域大，因此需要一個能夠使輸入與輸出設備的色域相協(xié)調(diào)的軟件色彩管理系統(tǒng)（CMS）。色彩管理系統(tǒng)軟件的主要構成包括：1、一個能夠支持不同設備色彩描述文件的數(shù)據(jù)格式。

27、2、一個能夠?qū)⒁环N設備生成的彩色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到另一個設備色彩空間的算法。3、色彩描述文件的數(shù)據(jù)。4、一個能夠使輸入、顯示和輸出設備的色域匹配算法。2.3.4 色彩管理系統(tǒng)的工作原理目前色彩管理系統(tǒng)的工作原理是以加色法或減色法為基礎，采用色彩匹配（Color Matching）的方法，使需要的到的顏色和目標顏色一致。色彩匹配的方法分為兩種，其一是根據(jù)色彩的分光特性而成的模擬或數(shù)字信號來校正顏色，故稱為分色校色或分光分色校色，該方法應用在封閉式閉環(huán)系統(tǒng)，所謂閉環(huán)系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出信號經(jīng)過檢測，且將測得的結(jié)果送回輸入端參與對系統(tǒng)輸出信號的控制；其二是根據(jù)色彩的三刺激值來校正顏色，故稱為條件等色校色，該方

28、法應用在開放式系統(tǒng)，所謂開放式系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出信息不經(jīng)過檢測，也不反饋到輸入端參與對輸出信號的控制。在條件等色校色中所輸入色彩的顏色分光特性與目標色彩的顏色分光特性是不一致的，是通過在*種條件下使兩者的三刺激值一致來達到色彩一致的效果，因此在不同的條件下（照明光源不同）顏色外觀不同。2.3.5色彩管理的步驟色彩管理一般分為三個步驟：校準（Calibration）、特征化（Characterization，建立設備Profile文件）、轉(zhuǎn)換（Conversion）。1、校準校準是將每個設備（顯示器、掃描儀、印刷機等）調(diào)整到定義的標準狀態(tài)的方法，以確保它到達或精準到生產(chǎn)商的規(guī)上。因為設備隨時都在

29、變化，這會影響到色彩顯示和產(chǎn)生的方式，所以校準過程十分重要。所有設備必須校準后才使用，確保設備的表現(xiàn)正常,這就像儀器的歸零校準一樣。2、特征化由于每個顏色輸入設備（Input Device）或顏色輸出設備（Output Device）,甚至彩色材料（例如油墨、顯示屏幕的染色化學磷等）都有自己的彩色表現(xiàn)能力。特征化的目的是確立設備或材料的色彩表現(xiàn)圍，并以數(shù)學方式記錄其特性，以便進行色彩轉(zhuǎn)換用。其主要容就是要為每個設備建立色彩特性的Profile。色域轉(zhuǎn)換是指設備與設備或材料與材料之間的色彩轉(zhuǎn)換。每個設備或材料的色彩圍都各有不同，例如彩色顯示屏是RGB色彩，而彩色印刷是CMYK色彩；而不同品牌的的

30、彩色顯示屏的色彩圍也不一樣。同樣地，不同制造商到的四油墨的色彩圍也可能不同。色彩管理中的色彩轉(zhuǎn)換不是提供百分之百相同的色彩，而是發(fā)揮設備或材料所能提供最理想的色彩，同時讓使用者預知結(jié)果。例如軟打樣（Soft Proofing），是利用彩色顯示屏(RGB)色彩模擬四色印刷(CMYK)的色彩。多邊形重疊的面積代表相同色彩，圍以外的色彩由色彩管理系統(tǒng)計算（色彩匹配/gamut mapping）最近的色彩來代替。2.4 ICC特性文件2.4.1 ICC Profile的基本概念因輸入、輸出設備的不同，不同的彩色顯示方式的得到的是不同的顯色結(jié)果，這使得影像色彩的復制稱為一大難題。ICC（Internat

31、ional Color Consortium）工業(yè)標準的出現(xiàn)解決了這一難題。國際色彩聯(lián)盟（簡稱ICC）針對目前所使用的所有圖像格式進行規(guī)，在這個標準定義下的設備描述文件（Device Profile）可以支持各種不同平臺的色彩特性描述的建立。ICC將各種輸入設備如掃描儀、數(shù)碼相機，顯示設備如屏幕，經(jīng)過一定的標準校正程序后，產(chǎn)生彩色特性描述文件，也就是ICC Profile。使不同設備以色彩描述文件為基礎進行不同的色彩空間轉(zhuǎn)換以完成使用者期望的色彩管理。2.4.2 ICC Profile的部結(jié)構和作用ICC建立在一個特性檔案的連接空間，同時要求各輸入、輸出裝置按統(tǒng)一的特性文件格式，達到色彩校正和

32、配色的統(tǒng)一。在ICC格式下，影響可以互傳于不同廠牌設備、不同媒體下，而且都能有很好的色彩再生表現(xiàn)。特征描述文件是由描述頭、標簽表及一系列可隨意查看的標定了的元素數(shù)據(jù)三部分組成。特征描述文件頭為固定的128字節(jié)，給出接受系統(tǒng)正確查詢、檢索ICC標準特征描述文件的信息。第二部分是標簽表，它的前四個字節(jié)是特征描述文件使用的標簽數(shù)量,其后每個標簽占用12個字節(jié)說明標簽名、地址偏移及大小。第三部分為標定的元素數(shù)據(jù)，提供給顏色管理模塊CMM用來在PCS與設備之間進行色彩轉(zhuǎn)換所必須的信息，這些標定的元素數(shù)據(jù)都是通過ICC標準中規(guī)定的標簽來實現(xiàn)，是真正的特征描述文件數(shù)據(jù)。ICC Profile的數(shù)據(jù)結(jié)構如圖2

33、.4所示：圖2.42.4.3 ICC標準中規(guī)定的四種色彩匹配方式不同設備或復制方法的色域圍不同。在不同的設備之間進行顏色轉(zhuǎn)換時，常會遇到色域圍不匹配的問題，要根據(jù)復制的意圖和要求，選擇適當?shù)钠ヅ浞绞?。CMM根據(jù)不同的匹配方式進行設備空間之間的映射，匹配方式?jīng)Q定了CMM的映射方法。ICC規(guī)定了四種色域映射方式：1.感性壓縮從一種設備色空間映射到另一種設備色空間時，如果圖像上的*些顏色超出了目的設備色空間的色域圍，這種匹配方式將原設備的色域空間壓縮到目的設備色域空間的大小。這種收縮整個顏色空間的方式會改變圖像上所有的顏色，包括那些位于目的設備色域空間圍之的顏色，但能保持顏色之間的視覺關系。2.飽和

34、度優(yōu)先當轉(zhuǎn)換到目的的設備的顏色空間時，這種匹配方式主要是保持圖像色彩的相對飽和度。溢出色域的顏色被轉(zhuǎn)換為具有相同色相但剛好落入色域之的顏色。它適用于那些顏色之間的視覺關系不太重要，希望以亮麗、飽和的顏色來表現(xiàn)容的圖像的復制，比如商標。3.相對色度匹配采用這種方法進行色空間映射時，位于目的的設備色空間之外的顏色將被替換成目的的設備顏色空間中色度值與它盡可能接近的顏色，位于目的的設備顏色之間的顏色將不受影響。采用這種匹配方式可能會引起原圖像上兩種不同的顏色在經(jīng)轉(zhuǎn)換后得到的圖像顏色一樣。4.絕對色度匹配這種匹配方式在轉(zhuǎn)換時，精確地匹配色度值，不做會影響圖像明亮程度的白場、黑場調(diào)整。在復制*些標志色時

35、，比如對于柯達公司商標中的黃色或可口可樂公司商標中的紅色，這種匹配方式是有價值的。3、軟打樣參數(shù)設置實驗研究目前市面上出現(xiàn)的屏幕軟打樣軟件有很多，如VirtualProof、ICS公司的Remote Director、Gamutvision等。除了這些專業(yè)的軟打樣軟件外，利用DTP系統(tǒng)中應用最為廣泛的圖像處理軟件Photoshop的軟打樣功能也能實現(xiàn)屏幕軟打樣，課題主要使用Photoshop和Gamutvision兩種軟件來進行軟打樣實驗。3.1 應用Photoshop軟件的軟打樣設置實驗3.1.1 實驗儀器和材料(1)實驗材料IT8.7/3色塊2）實驗設備與軟件LCD液晶顯示器、Spectr

36、oScan、ProfileMaker5.0、Photoshop CS、格靈達 eye-one 分光光度計3.1.2 實驗方法（1）打開ProfileMaker5.0,選擇Monitor項，同時利用GretagMacbeth eye one proof對顯示器進行校正，它要求將測量儀器放在機座的標準白點上，校準儀器的標準白，啟動顯示器測量功能。首先，設定白點，一般來說會選擇5000K或者6500K，我國規(guī)定印刷標準使用光源是6500K，但是印刷業(yè)推薦5000K，在此就設定5000K，之后就是設定Gamma值，印刷推薦1.8,亮度選擇100%。設定好后，點擊進入下一步，將對比度調(diào)整到最大然后點擊開

37、始，直到上下箭頭對到一起。按此方法調(diào)整亮度、白點，然后自動測量42種標準顏色，這一步很重要，是測量生成顯示器的ICC的色塊文件。最終將生成的顯示器特性文件應用于系統(tǒng)中。（2）打開Photoshop,打開IT8.7/3色標，通過這個色標對軟打樣進行分析。在Photoshop中點擊視圖下拉菜單中的打樣設置，選擇定制命令，會彈出一個打樣設置對話框，這個對話框雖小但包含了強大的功能,見圖3.1。圖3.18對話框中配置文件用于指定屏幕上要模擬的輸出設備的特性文件，在它的下拉菜單中可以選擇幾乎所有設備的描述文件，本實驗選擇的是符合印刷標準并已經(jīng)使用的印刷特性文件，提前將該特性文件拷貝到Windows根目錄

38、下的Color文件夾里，在進行軟打樣之前將需要的特性文件調(diào)用即可。意圖”菜單是指從印刷機的色空間轉(zhuǎn)換到屏幕的色空間的色域匹配方式，可以選擇4種匹配方式：絕對色度、相對色度、可感知色域映射和飽和度優(yōu)先色域映射。絕對色度的目的的色貌變換包括色適應，不進行白點適應，其色域映射采用色域裁剪的方法，由于其不進行白點適應，所以適用于在一臺設備上模擬另一臺設備的效果。在屏幕軟打樣時絕對色度目的是最佳選擇，因此對話框中的參數(shù)選擇絕對色度再現(xiàn)意圖。模擬紙白的作用是在現(xiàn)實器預覽圖像時模擬輸出設備特性文件所指定的打印時紙的顏色，并且選擇模擬紙白時會自動選擇模擬墨黑選項，這樣就會顯示設備輸出文件所定義的實際動態(tài)圍。對

39、話框參數(shù)設置好后，對圖像進行軟打樣。對IT8.7/3中的色塊進行測量，選擇Basic8788中比較具有代表性的30個色塊中的LAB值作為參考數(shù)據(jù)，因為這些色塊涵蓋了包括膚色、天空、植物等記憶色和中性色的顏色，可以對軟打樣顯示效果進行精確的評價。色差計算公式如下：= 式(4)色塊測量值與標準值的色差計算結(jié)果如表3.1：表3.1色塊標號標準值測量值色差156.00-38.00-40.0055.72-37.50-41.211.33247.0069.00-4.0047.268.88-4.100.25384.00-6.0083.0083.96-5.7284.501.52426.0018.00-42.00

40、26.7219.90-40.002.85551.00-61.0026.0050.00-62.3127.212.04647.0063.0062.0048.962.4461.702.00725.000.000.0024.68-1.00-2.002.6840.0013.0031.0041.1714.5133.403.06960.00-38.0020.0059.87-39.9120.001.911057.0043.0037.0059.9046.0038.004.291157.008.00-20.0057.727.71-19.800.81268.0024.0025.0068.7024.4525.520.

41、981356.004.006.0055.653.715.780.51471.00-22.0012.0073.50-25.0114.274.111571.004.00-10.0070.775.02-10.111.05續(xù)表3.11679.00-11.009.0078.70-10.959.880.931778.0011.0015.0081.2012.4017.904.541832.0043.0028.0033.7144.2027.522.141940.006.00-14.0039.888.01-14.452.062050.00-16.009.0049.21-18.2010.112.582148.00

42、16.0017.0050.4817.0018.022.862228.00-20.00-20.0029.80-20.01-20.201.812322.0035.00-3.0022.5035.75-4.371.632440.00-5.0039.0041.25-5.7638.991.462513.0010.00-20.0015.0013.20-22.504.522626.00-30.0012.0023.43-30.11-14.753.762722.0029.0018.0025.2027.9818.043.362828.005.00-10.0028.745.69-11.101.062935.00-12

43、.006.0035.75-13.116.681.503033.0011.0012.0034.3311.1212.231.36色差測量匯總結(jié)果如表3.2：表3.20112233445百分比16.7%33.3%26.7%10%13.3%其中=0.25=4.52=2.153.1.3 實驗結(jié)果與討論由以上數(shù)據(jù)可得，用Photoshop進行屏幕軟打樣，所產(chǎn)生的色差平均值為2.15，最大色差為4.54，一般精細印刷品的色差容限為5，因此從色差的客觀評價角度看，本次軟打樣實驗的色差是可以被印刷行業(yè)接受的。顯示器等輸出設備得到了精確的校正，軟打樣的效果很好，可以說明利用Photoshop中的打樣設置對話框可以

44、正確地實現(xiàn)屏幕軟打樣。該實驗選用的再現(xiàn)意圖為絕對色度匹配方法，不進行白點適應，色域映射采用色域剪裁法。實驗時選擇模擬紙白選項，大大改善了軟打樣的效果，模擬紙白的作用是在顯示器預覽圖像時模擬輸出紙白色并且同時會模擬墨黑，這樣就會實現(xiàn)精確的軟打樣。3.2 屏幕軟打樣的主觀評價軟打樣的效果好不好不僅體現(xiàn)在客觀的實驗數(shù)據(jù)上，更為重要的是需要人為的對軟打樣進行主觀評價，這樣才能準確的評判這個軟打樣結(jié)果是否可以被接受。選擇6名觀察者在標準觀察環(huán)境下對軟打樣顯示的顏色和實際樣進行比較。3.2.1 評價要求顯示圖像的環(huán)境條件為：中性的環(huán)境光，窗簾、墻壁、操作人員的衣服顏色這些環(huán)境色都可能對 屏幕造成影響；背景

45、光要漫反射光，用漫反射玻璃散射的光是最合適的。嚴格來說普通日光燈也不是漫反射光，需要擴散板才行3。觀察者要求：不要穿著顏色太過于鮮艷的衣服；觀察角度要與屏幕平面法線保持15以；樣稿在D50光源下進行觀察，每個色塊觀察時間不超過60s，憑第一印象填寫表格里。3.2.2 主觀評價結(jié)果參與評價6位觀察者均是印刷專業(yè)的專業(yè)人員，讓其對屏幕軟打樣顯示的電子樣稿和實際印刷品進行比較，評價分為四個等級：看不出色差（1分）、有輕微色差（2分）、有較大色差(3分)、有明顯色差（4分），給每個等級賦值14級，數(shù)值越大，表示色差越大。觀察時用黑色的紙挖出一個比色塊還小的孔，每次之對比30個色塊中的一個，避免相鄰的顏

46、色對觀察結(jié)果的影響。 觀察者觀察3次，每次實驗對每個樣品觀察一次，將評價結(jié)果記錄在表3.2中。表3.2色塊標號觀察者ABCDEF11213212211213311122241221215222211632323474232128343121922232210124412112123141223232313131332141122221533221216332141172121221812114219121231202212112121413122122232233123222443343225443214續(xù)表3.22622322127222111281121112912212130331122

47、P1、P2、P3、P4分別為四個等級出現(xiàn)的次數(shù)，平均值計算公式如下：P11P22P33P44180式(5)計算目視結(jié)果的平均值為2.02，有輕微色差勉強可察覺，說明觀察者對大部分的樣稿都僅能察覺到微弱的色差，甚至察覺不到色差，軟打樣效果較好。3.3 使用Gamutvision進行屏幕軟打樣1、打開桌面上的Gamutvision軟件，進入操作界面，如圖3.2所示。圖3.2界面左下角四個窗口可以選擇不同的配置文件，分別是1、3（IN）、2、4（OUT），點擊Browse”按鈕，下拉菜單中有可供選擇的ICC配置文件，包括顯示器、印刷機、紙、照相機、掃描儀等各項ICC配置文件。在這里選擇之前利用Pro

48、filemaker生成的ICC配置文件和印刷機配置文件進行打樣，單擊視圖”按鈕可以觀察到三維立體色域圖，單擊旁邊下拉菜單下還可以更改匹配意圖，這里是四種色域匹配意圖，分別是可感知、飽和度優(yōu)先、相對色度匹配和絕對色度匹配，這里選擇絕對色度色域匹配意圖。三維立體色域圖如圖3.3所示。該立體色域圖能直觀的看出二者色域大小的關系。圖3.3圖3.42、在右側(cè)菜單中選擇ReadImagefor analysis”選項，軟件會提示加載要進行軟打樣的圖像，選擇IT8.73色標作為軟打樣圖像。此時會出現(xiàn)如圖3.4所示的界面，這個界面就是色差圖，圖像下方有0到30的梯尺，0和30分別表示色差的最小值和最大值，顏色

49、從白色漸變到黑色。從圖上可以直觀的看出哪個色塊的色差大，大概什么程度。3、單擊Probe”按鈕，點擊色塊后界面會顯示輸入與輸出的色差值如圖3.5所示。圖3.5 4、屏幕軟打樣影響因素分析4.1顯示器的校正對屏幕軟打樣的影響顯示器的校正是軟打樣最為關鍵的一步，準確的校正能為軟打樣提供很好的基礎保障，顯示器各個參數(shù)正確設置后才能正確顯示圖像的色彩。正確設定好色溫、Gamma值、亮度、對比度等參數(shù)，精準的校正顯示器，有利于后續(xù)的匹配實驗的精準度。4.2 再現(xiàn)意圖對屏幕軟打樣的影響本文提到了ICC標準規(guī)定的四種色彩匹配方式：感性壓縮、飽和度優(yōu)先、絕對色度和相對色度匹配方法。不同的圖像所呈現(xiàn)的色彩特點不

50、一樣，所要求的色彩匹配方式也不相同。感性壓縮也叫可感知的再現(xiàn)意圖，它保持了所有顏色相互關系不變，并把源設備色域壓縮到目標設備色域，適合圖像中含有色域外顏色時的轉(zhuǎn)換。飽和度的再現(xiàn)意圖試圖保持顏色的飽和度，對顏色復制的精確性為佳過多重視，該方法的缺點會在轉(zhuǎn)換過程中會提高本來就在色域的顏色的飽和度。相對色度再現(xiàn)意圖考慮到人的視覺總是要去適應正在被觀察介質(zhì)白色這一現(xiàn)象，將源設備色空間的白點映射到目標設備色空間的白點，因此再輸出時白色總是紙的白色，而不再是源設備色域中的白色，相對色度的優(yōu)點是要準確復制出色域部的所有顏色，而相對色度的缺點是剪裁掉色域外的顏色，并將剪裁掉的顏色轉(zhuǎn)換成與它們最接近的可再現(xiàn)顏色

51、，比可感知的方法保留了更多的原先的色彩。絕對色度方法主要是為打樣而設計的，目的是要在另外的打樣設備上模擬最終輸出設備復制效果，絕對色度再現(xiàn)意圖不同于相對色度再現(xiàn)意圖，它不把源設備色空間的白點映射為目標設備色空間的白點。再現(xiàn)意圖的選擇是十分重要的，選擇錯誤的意圖，色彩匹配方式發(fā)生錯誤，在顯示器上顯示的顏色肯定錯誤，這對打樣效果的影響是極大的。本課題選擇IT8.7/3色標作為打樣色塊，再現(xiàn)意圖選擇絕對色度有比較滿意的結(jié)果。4.3 環(huán)境照明光對軟打樣效果的影響人的顏色視覺系統(tǒng)具有顏色對比、顏色適應等視覺特性，對顏色的感覺不僅取決于被觀察樣品，而且還取決于所處的觀察環(huán)境，如照明和觀察條件等。進行屏幕軟

52、打樣顯示顏色同樣會受到周圍環(huán)境的影響，因此在實際生產(chǎn)和應用中需要規(guī)軟打樣的最佳觀察條件，以保證屏幕軟打樣的效果。在進行軟打樣時，環(huán)境照明光必須是國際標準光源，D65或50光源是印刷最佳選擇，在這標準的光源下，人眼對色差的敏感度較高能夠得到更好的軟打樣效果。結(jié)論本課題主要就屏幕軟打樣中色彩管理參數(shù)設置進行研究并利用這些參數(shù)進行屏幕軟打樣實驗，得到一套可行的軟打樣規(guī)。對于軟打樣，顯示器的校正、ICC特性文件的制作以及色彩管理過程中特性文件的正確調(diào)用直接影響打樣的效果。（1）顯示器的校正是色彩管理的第一步也是最重要的一步。顯示器白點的設定、伽馬值的選擇、亮度、對比度、反差的調(diào)節(jié)，都影響著顯示器的校正

53、，同時，顯示器的穩(wěn)定性對色彩的表現(xiàn)也是十分重要的，它也決定了顯示器顯示效果。在進行軟打樣之前，需對顯示器的類型特點進行全面了解，根據(jù)顯示器特性選擇合適的參數(shù)進行校正調(diào)節(jié)，才能為色彩管理的進行提供前提，進而為屏幕軟打樣的準確性提供了保障。（2）ICC特性文件的制作同樣扮演了重要的角色。ICC文件的制作和調(diào)用直接影響屏幕軟打樣的效果。在進行屏幕軟打樣時，要根據(jù)所軟打樣和印刷樣的特性選擇正確地特性文件，然后進行軟打樣的客觀評價和目視評價。（3）利用Photoshop軟打樣時，再現(xiàn)意圖的選擇是能否做好軟打樣非常關鍵的因素。相對色度轉(zhuǎn)換法標定的是目標的白度（這時打樣色彩空間的白就是打印到紙上時紙的白），黑點補償?shù)臉硕ㄍ瑯邮悄繕说暮冢ㄟ@時是顯示器的黑度），多數(shù)情況下，顯示器的白要比紙的白更加明亮，同樣顯示器的黑比實際印刷的黑更加黑。選中模擬紙顏色”，這時Photoshop執(zhí)行的是絕對色度方法，將打樣色彩空間轉(zhuǎn)化到顯示器色彩空間。在選中模擬紙顏色”單選框的情況下，模擬黑色油墨”自動選擇，這時屏幕顯示的圖像由原來的鮮亮色彩更接近于實際印刷樣，在顯示