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再论三种印刷色彩教准的方法

作者:逸彩印务  浏览:456  添加日期:2019-7-15



      印刷厂的色彩管理工作,包含非常多的内容,从文件接收、修改处理、输出、印刷这一流程上看,大致为文件的色彩管理、屏幕的色彩管理、数码打样机的色彩管理、传统印刷机的色彩管理,有数码印刷机的工厂也需要做数码印刷机的色彩管理,印后处理的色彩变化也是一方面。保持颜色在整个过程中的准确传递,尽量减少色彩的损失和较大的变化,最大程度地实现色彩的一致性,不仅仅是色彩管理工作者的工作,也是色彩参与者需要非常注意的。
     最终输出设备是实现色彩的终端,所有的工作都受它的限制,从这点上可以说印刷设备的色彩管理工作是核心和关键。本文就着重介绍一下,印刷设备的色彩校正方法,或者说是色彩管理的方法。
    传统印刷的色彩管理应包含设备本身调校,色彩校准,制作设备特性化文件以及色彩转换和后期维护保持等。可以说色彩校准只是色彩管理的一部分。
    国际印刷标准ISO 12647-2是国际通用的平版胶印的唯一标准,有广泛的共识和应用。其中规定了承印物色彩(纸张)、油墨实地色相以及阶调复制曲线(网点扩大)等主要影响颜色的因素。基于这些条件进行测试,每个印刷企业都可以得到一个本厂的标准,但每个企业设备、物料、做法等又不尽相同,虽然有一个广义指导性标准纲领,依然无法保证颜色的统一性。
因此,国际知名的一些的地区性印刷组织,包括Fogra,Ugra,IDEAlliance等在ISO 12647-2的基础上,在各个地区进行了广泛的严格的印刷测试,并对结果进行汇总、分析和优化,并制定出具体的规范,相关组织(如ECI)也会发布ICC Profile文件,由于其具有一定的权威性和代表性,通常被认作是印刷的具体标准。他们对ISO的具体推进和落地实施起到了非常关键的作用。
     那么如何能达到这些具体的规范呢? ISO/TS 10128提出了三种方法:
一是匹配网点扩大曲线的方法(Matching of tone value curves);
二是校准灰平衡(非彩色阶调)的方法(Use of near-neutral scales);
三是采用CMYK直接转换CMYK的方法(Use of CMYK to CMYK multi-dimensional transforms)。
在介绍这些方法之前,需要特别强调的是设备本身的校准,或者说是调试。比如辊筒间压力的调节、辊筒直径是否标准,橡皮布、衬纸是否平整,是否已老化,橡皮布安装紧度是否合适,润版液(水斗液)调配比例是否合适等。这些都是基础工作,但对最终的印刷质量有着至关重要的影响。建议印刷厂按照设备供应商的要求尽可能地把设备调校至标准状态,并将相关参数详细记录整理在册,在标准状态基础上进行色彩校准和管理,这样如果色彩出现偏差,印刷设备就有了检查和调校的依据,也便于快速恢复色彩。另外,在测试乃至生产过程中保持设备的稳定和标准化是非常关键的,也是色彩管理是否能成功实施和保持的重要因素之一。下文均基于此基础上,不再赘述其影响。
      第一种方法:匹配网点扩大曲线。
胶版印刷机在压印时,会使橡皮布产生一定形变,网点边缘向四周扩展,从而产生网点面积的变化,形成网点扩大。ISO12647-2:2013中明确规定了各种条件下的网点扩大曲线(又称为机械性网点扩大)。ISO 12647-2:2013新标准中明确规定了各种条件下的网点扩大曲线,因此印刷校准时参考相应的TVI曲线进行校准即可。比如印刷条件PT1,指定了对应的CMYK及RGB色相,如果采用调幅网印刷,则CMYK均指定采用网点扩大曲线A,即50%的网点扩大为16%。

     网点扩大受多种因素影响,比如印刷压力、油墨粘稠度、纸张状况、润版液调配等,即使设备做了精心调校,也不一定能保障其完全在ISO要求的范围内。特别是油墨密度也是关键影响因素。目前油墨密度的确认基本上已经参考ISO标准,多数情况下也不再采用印刷反差等方式来确定,而是依据Lab数值,调整油墨密度使其达到最接近的目标Lab数值即可确定为最佳密度。不同油墨要达到最接近的目标Lab值所需要的密度是不一样的,客观上也影响了网点扩大数值。
这时候根据印刷测试印张测量结果,对出版网点进行反补偿是一个行之有效的方法。比如,下图中,蓝色为ISO标准网点扩大目标曲线,橙色为测量曲线,怎么计算50%的补偿数值是多少呢?在横轴50%的地方垂直向上划线与目标曲线相交,然后水平向测量曲线划线使其相交,最后再垂直向下向横轴划线,横轴45%就是补偿后的网点值,即相同条件下,45%印刷出来刚好达到50%应该要达到的目标曲线,依次可计算出整个阶调的补偿数据,这种方法在数学上叫做“反函数运算”。这仅为单色版的计算,依次可计算出其他三色版的补偿曲线。
这种方法由来已久,完全按照ISO12647的要求进行校准,但其他参数也必须与ISO规定的一致才能得到比较好的结果,比如色序必须是KCMY,所使用的材料、印刷方式、测量方式也必须一致。特别对于匹配Fogra数据集,则优先采用此种方法。例如Fogra 51(2015年发布,依据ISO 12647-2:2013,将来可能逐步取代Fogra 39)的印刷条件如下:
此法在欧洲和中国都比较盛行,特别近几年,伴随着相关软件的流行,如PressSIGN、MellowColor等,其测量色带后便可以直接生成补偿曲线,大大提高了校准的效率和方便性。一些行业内的认证,如Fogra /Ugra  PSO 及GMI认证等,都要求网点扩大必须在容差范围内。但该方法基于单色印版的单独调整,虽然也对CMY网点扩大的相对差异提出了要求,但在实际操作上往往比较麻烦,比较难以得到好的灰平衡表现。同时由于不同的材料采用不同的网点扩大曲线,也造成了色彩的不一致。
 
     第二种方法:使用灰平衡(非彩色阶调)进行色彩校正。
      首先什么是灰平衡?在此之前我们必须回答什么是灰色?肯定不是彩色,不是单独的C/M/Y。这里指的灰平衡是在整个阶调范围内,CMY三色以适当的网点比例进行叠印所达到的非彩色阶调,不偏向任何色彩,所以也叫中性灰,如果偏向某个彩色,则认为是失去平衡。
(G7中性灰色定义)
ISO也定义了具体的网点构成,但不够详细,对灰平衡进行了解释, 但在实际操作中显得较为麻烦。在此,我们不得不提一种得到印刷行业普通认同的方法,那就是G7。此法起于美国,由Don hutcheson研发,得到IDEAlliance旗下GRACoL工作组的支持和认可,后来迅速风靡北美,成为一个地区性标准,2006年IDEAlliance与香港APTEC开始在大中华区进行相关测试,并得到了好评,后迅速得到推广。目前,在全球超过1000家企业获得G7 Master认证,在大中华区已有280多家企业先后进行过G7认证,也培训了200多位G7专家进行G7技术的推广和认证。
      G7明确定义了灰色的计算方法,与承印物材料相关,也定义了灰色网点比例,并设计了相应的测试图P2P,经过P2P23、P2P25发展,下图为更适用于大幅面喷墨印刷校准的最新版P2P 51。


      此外,G7还定义了灰色的阶调,以密度方式确定了阶调的深浅,即中性印刷密度曲线(NPDC)。横轴为原始网点比例,纵轴为密度值。NPDC分为两副,一副是P2P第五列的CMY所构成的三色灰所对应的密度曲线,一个是P2P第四列所对应的单K色的密度曲线。其实反映的是不同实地密度下的阶调复制特性。从图中可以看出,尽管实地密度相差很大,但25%以下的高光区密度趋于一致,即相同的亮调反差(HC),对于大多数印刷方式的密度从1.0-1.6,基本上能实现中间调及高光阶调的一致,即相似的亮调范围(HR)。同时,G7对于灰平衡的定义则完全基于纸张,得到的是相对纸张的视觉灰平衡,这正是G7校准的优势所在,可以实现各种印刷方式的共享视觉外观(shared appearance)。
分别为新闻纸1、新闻纸2、哑光无涂布、超级压光纸、杂志出版、胶印、数码印刷  
G7校准方式可以采用手绘方式,测量各个阶调的密度值并与目标值相比,类似于TVI的方式计算出C和K的补偿曲线,M和Y则需要到特别设计的灰色查找测试图GrayFinder中单点查找并绘出补偿曲线,过程相对较为繁琐,效率较低。当然也可以软件计算方式。目前,除了官方原始的CHROMiXCurveTM软件外,越来越多的软件已支持G7灰色校准方式,比如Bodoni PressSIGN,Heidelberg  Color Toolbox, Alwan Printing Standardizer X,CalderaPrint Stand Verifier G7, ColorGate Production Server, FUJIFILM ColorPath  Sync, KonicaMinolta ColorCare, Mutoh G7Calibrator。在实际操作中,绝大多数的企业都采用软件校准方式。只需测量P2P数据,然后将数据导入到软件中,软件即可计算出补偿曲线,可谓非常的快捷。
      G7采用灰平衡校准方式,广泛应用于使用CMYK的各种印刷方式,不限定印刷材料,并且校准后印刷品具有共享视觉外观,更是得到了印刷买家的青睐,由于近来年技术的推广,越来越大的企业开始热衷这种方式。并且ISO 15339中7种参考印刷条件数据集(CRPC)集均基于该种校准方式,相信未来会得到更规范的应用。
七个色域对应于以上共享视觉外观的七幅图
第三种方法: CMYK直接转换CMYK的方法。
多数情况下,这种方法需要一个特定的Device Link Profile,即设备关联配置文件,这种配置文件是将两个设备或印刷条件的ICC进行运算,一个设定为源,即目标色域,一个设定为输出设备,省去中间的色彩空间PCS(公共色彩空间PublicColor Space),直接实现目标色域到输出色域的转换。
      常规ICC Profile进行色彩转换 ,需要先将设备色彩空间,如RGB或CMYK,转换到与设备无关的色彩空间,通常为Lab或XYZ色彩空间,然后再转换到另一个设备色彩空间如RGB或CMYK。经过两次转换,颜色必然有所损失。而CMYK到CMYK这种方法省去了中间的PCS,它的优点是色彩转换更加精确,并且可以单独控制CMYK,保持原色的纯净,特别是黑通道,这一点意义重大,可以避免了单黑文字和细线被转换为四色黑而造成的套印不准的故障,在某些专业的软件中,如CGS ORIS Pressmatcher等,还可以控制黑色加入的起点、黑色宽度等更有用的参数,由于黑色的加入,使得在印刷过程中的色彩控制更加容易,灰平衡表现更加稳定,同时也达到了省墨(基于GCR/UCR)的目的。
      在传统胶印领域,采用这种转换方式,可以维持出版线性不变,即不需要做出版补偿曲线,只需要对文件进行转换即可达到准确的色彩匹配。
由于目标可以设定为印刷行业标准ICC或某特定印刷条件的色域,输出设备则为实地测试所得,故而可以实现不同印刷条件的色域匹配。并且由于是点对点的色彩精确转换,整个IT8或ECI2002色块都有超过1000多个色块一一对应生成数据对应表,不同于以上两种方法的单通道控制技术,所以可以取得更接近的色彩匹配效果,主要应用在不同设备、不同材料、不同印刷方式的高精确要求的色彩匹配上。
目前在国内,这种方式在传统胶印领域只有为数不多的几十家大中型客户作为高端色彩管理应用,如港资的利丰雅高、深圳中万等。当然其好处可以获得比曲线调节更为理想的色彩匹配结果,其弊端在于需要一笔不菲的额外投资,而且生产计划排产不宜经常变化。
这种方法应用更普遍的自然是在数码印刷领域,比如HP Indigo,Xerox、KM等。原因是数码印刷不需要CTP制版环节,采用软件转换后的文件可以迅速进行印刷来验证实际的效果,在ORIS PMW等软件中还可以进行多次循环色彩校准,实现更加接近的色彩匹配。
由于数码印刷依然具有一定程度的色彩波动,稳定性并非十分理想,在实际应用中,采用这种方法,也可以保持数码印刷的色彩一致性,而在一些使用数码印刷机进行打样的应用中,颜色要求更高,甚至会用ISO 12647-7进行评估,由于这种方法其准确的色彩匹配效果,更是发挥了不可替代的作用。
       总之,ISO 10128在2009年就提出和总结了三种比较有效的色彩匹配方法,这几年得到了非常广泛的应用和推广,在今天依然非常有效。三种方法都有自身的优势和应有范围,也都有自己的局限性,详见以上对照表。在实际应用中,还是要互相结合起来对印刷品进行分析和控制,才能更加有效地控制生产过程中的色彩品质。




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