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印刷色彩校準的3種方法

時間:2017-11-18  來源:中國灌裝機網  瀏覽次數:2338

  印刷廠的色彩管理工作包含非常多內容,從文件接收、修改處理、輸出、印刷這一流程上看,大致分為文件的色彩管理、屏幕的色彩管理、數碼打樣機的色彩管理、傳統印刷機的色彩管理,有數字印刷機的工廠還需要進行數字印刷機的色彩管理。不論過程如何,*終的輸出設備是實現色彩還原的終端,所有的工作都受其限制。為此,本文就著重介紹一下,印刷設備的色彩校準方法。

  在筆者看來,傳統印刷的色彩管理應包含設備本身調校、色彩校準、制作設備特性化文件以及色彩轉換和后期維護等??梢哉f,色彩校準只是色彩管理的一部分。

  色彩管理有標準可依。國際印刷標準ISO 12647-2是國際通用的平版膠印的**標準,得到廣泛應用。其中規定了承印物(紙張)色彩、油墨實地色相以及階調復制曲線(網點增大)等主要影響顏色因素的標準?;谶@些標準進行測試,每家印刷企業都可以制定本廠的標準,但每家印刷企業的設備、物料、做法等又不盡相同,雖然有一個廣義指導性標準綱領,但依然無法保證顏色的統一。因此,國際知名的地區性印刷組織,包括Fogra、Ugra、IDEAlliance等,在ISO 12647-2的基礎上,又在各個地區進行了廣泛的、嚴格的印刷測試,并對結果進行了匯總、分析和優化,制定出了具體的規范。相關組織(如ECI)也會發布ICC Profile文件,由于他們均具有一定的權威性和代表性,通常被認作是印刷的具體標準或地區性規范。他們對ISO標準的具體推進和落地實施起到了非常關鍵的作用。

  那么如何能達到這些標準規范呢?ISO/TS 10128早在2009年就提出了3種方法:一是匹配網點增大曲線,二是校準灰平衡,三是采用CMYK直接轉換CMYK的方法。這些方法在近年得到了非常廣泛的應用和推廣,現在看來依然非常有效。

  在介紹這些方法之前,需要特別強調的是設備本身的校準或調試,這是*基礎的。比如滾筒間壓力的調節,滾筒直徑是否標準,橡皮布、襯紙是否平整,橡皮布是否已老化,橡皮布安裝緊度是否合適,潤版液(水斗液)調配比例是否合適等。這些都是基礎工作,但對*終的印刷質量有著至關重要的影響。建議印刷廠按照設備供應商的要求盡可能地把設備調校至標準狀態,并將相關參數詳細記錄在冊,讓印刷設備在標準狀態上進行色彩校準和管理。這樣如果色彩出現偏差,印刷設備就有了檢查和調校的依據,也便于快速恢復色彩。另外,在測試乃至生產過程中還應保持設備的穩定和標準化。下文所述的3種方法均基于此,不再贅述印刷設備的影響。

  方法一:匹配網點增大曲線

  膠印機在壓印時,橡皮布會產生一定形變,使印刷網點邊緣向四周擴展,從而產生網點增大(又稱“機械性網點增大”)。新標準ISO 12647-2∶2013(以下簡稱“ISO標準”)中明確規定了各種條件下的網點增大曲線(如圖1,其中,A、B、C、D、E為不同印刷條件下的網點增大曲線),印刷校準時參考相應的網點增大曲線進行校準即可。

  網點增大受多種因素影響,比如印刷壓力、油墨黏度、紙張狀況、潤版液調配等,即使對設備做了精心調校,也不一定能保證其完全在ISO標準要求的范圍內。

  值得一提的是,油墨密度是印刷網點增大的關鍵影響因素。目前油墨密度的確認基本上已經參考ISO標準,多數情況下也不再采用印刷反差等方式來確定,而是依據Lab值,調整油墨密度使其達到*接近的目標Lab值,即可確定為*佳密度。不同油墨要達到*接近的目標Lab值所需要的密度是不一樣的,客觀上也影響了網點增大。

  這時候根據印刷測試印張的測量結果,對出版網點進行反補償是一個行之有效的方法。比如,圖2中藍色為ISO標準規定的網點增大目標曲線,橙色為對印刷品進行實際測量得到的曲線,如何計算輸入網點百分比為50%處的網點補償數據呢?

  在橫軸50%的地方垂直向上劃線與目標曲線相交,然后由交點水平向測量曲線劃線使二者相交,*后再由交點垂直向下劃線與橫坐標軸相交,交點45%就是補償后的網點值,即相同條件下,印前文件中網點百分比為45%的網點印刷出來剛好能夠達到50%的網點面積率,剛好達到目標曲線的要求。以此類推,即可計算出整個階調的補償數據,這種方法在數學上叫做“反函數運算”。依此方法,可計算出其他三色印版的網點補償數據。

  這種方法由來已久,完全按照ISO標準的要求進行校準,但其他參數也必須與ISO標準規定的一致,才能得到比較好的結果,比如色序必須是KCMY,所使用的材料、印刷方式、測量方式也必須一致。特別是在匹配Fogra數據集時,應優先采用此種方法。順便一提,于2015年發布的Fogra 51,是依據ISO 12647-2∶2013建立的,將來可能逐步取代Fogra 39,其印刷條件如圖3所示。

  通過匹配網點增大曲線進行色彩校準的方法,在歐洲和中國都比較盛行,如海德堡印通(Prinect)流程中,默認就是按照網點增大的方式進行前端印刷曲線校正的。特別是近幾年,伴隨著相關印刷數字化評估軟件(如PressSIGN等)的流行,其測量色帶后便可以直接生成網點增大補償曲線,大大提高了校準的效率和方便性。

  一些行業內的認證,如Fogra/Ugra PSO及GMI認證等,都要求網點增大必須在容差范圍內。但該方法基于單色印版的單獨調整,雖然也對CMY網點增大的相對差異提出了要求,但在實際操作上往往比較麻煩,難以得到好的灰平衡表現。此外,由于不同的材料采用不同的網點增大曲線,也造成了色彩不一致。

  方法二:校準灰平衡

  首先,什么是灰平衡?灰平衡肯定不是彩色,不是單獨的C、M、Y。那是不是純黑色油墨的中間調?顯然也不是。這里所說的灰平衡是在整個階調范圍內,CMY三色以適當的網點比例進行疊印所達到的非彩色階調,如果偏向某個彩色,則認為是失去平衡。

  ISO標準也定義了具體的網點構成,但不夠詳細,還對灰平衡進行了解釋,但在實際操作中較為麻煩。在此,我們不得不提一種得到印刷行業普遍認同的方法,那就是G7。此法起于美國,由Don Hutcheson研發,得到IDEAlliance旗下GRACoL工作組的支持和認可,后來迅速風靡北美,成為一個地區性標準。2006年IDEAlliance與香港APTEC開始在大中華區進行相關測試,并得到了好評,后來迅速得到推廣。目前,在全球超過4000家企業獲得G7 Master認證,在大中華區已有280多家企業先后進行過G7認證,也培訓了200多位G7專家進行G7技術的推廣和認證。

  G7明確定義了灰平衡的計算方法,與承印物材料相關,也定義了達到灰平衡時各色的網點百分比,并設計了相應的測試圖P2P,經過P2P23、P2P25的發展,更適用于大幅面噴墨印刷色彩校準的*新版本P2P51(如圖4所示)也已推出。

  此外,G7還定義了灰色的階調,以密度方式確定了階調的深淺,即中性印刷密度曲線(NPDC),橫軸為輸入網點百分比,縱軸為印刷密度值。NPDC分為兩副,一副是P2P51第5列的CMY所構成的三色灰所對應的密度曲線(如圖5a),一副是P2P51第4列單色K所對應的密度曲線(如圖5b)。其實反映的是不同實地密度下的階調復制特性。從圖中可以看出,盡管實地密度相差很大,但25%以下的高光區密度趨于一致,即相同的亮調反差(HC),對于大多數印刷方式的密度從1.0~1.6,基本上能實現中間調及高光階調的一致,即相似的亮調范圍(HR)。同時,G7對于灰平衡的定義完全基于紙張,得到的是相對紙張的視覺灰平衡,這正是G7校準的優勢所在,可以實現各種印刷方式的共享視覺外觀。

  G7校準可以采用手繪方式進行,測量各個階調的密度值并與目標值相比,類似于網點增大曲線的方式計算出C和K的補償曲線,M和Y則需要到特別設計的灰色查找測試圖GrayFinder中單點查找并繪出補償曲線,過程相對較為繁瑣,效率較低。當然也可以通過軟件計算方式輔助進行G7校準。目前,除了官方原始的CHROMiX CurveTM軟件外,越來越多的軟件已支持G7校準方式,比如Bodoni PressSIGN、Heidelburg Color Toolbox、Alwan Printing Standardizer X、Caldera Print Stand Verifier G7、ColorGate Production Server、FUJIFILM ColorPath Sync、KonicaMinolta ColorCare、Mutoh G7 Calibrator等。在實際操作中,絕大多數企業都采用軟件校準方式。該方式只需測量P2P數據,然后將數據導入到軟件中,即可計算出補償曲線,非??旖?。

  G7采用灰平衡校準方式,廣泛應用于使用CMYK的各種印刷方式,不限定印刷材料,并且校準后,印刷品具有共享視覺外觀,更是得到了印刷買家的青睞,由于近年來印刷買家的認同和中國香港APTEC等機構對于G7技術的推廣,越來越多的企業開始熱衷于這種方式。并且ISO 15339中7種參考印刷條件數據集(CRPC)均基于該種校準方式(印刷效果如圖6所示),相信未來會得到更規范的應用。

  方法三:CMYK-CMYK轉換

  多數情況下,這種方法需要一個特定的Device Link Profile,即設備關聯配置文件,其將兩臺設備或印刷條件對應的ICC進行運算,一個設定為源,即目標色域,一個設定為輸出設備,省去了中間的色彩空間PCS(Public Color Space,公共色彩空間),直接實現目標色域到輸出色域的轉換。

  常規ICC profiler進行色彩轉換,需要先將設備色彩空間(如RGB或CMYK)轉換到與設備無關的色彩空間(通常為Lab或XYZ色彩空間),然后再轉換到另一個設備色彩空間(如RGB或CMYK)。經過兩次轉換,顏色必然有所損失。

  而CMYK直接轉換到CMYK的方法,省去了中間的PCS,其優點是色彩轉換更加精確,并且可以單獨控制CMYK,保持原色的純凈,特別是黑通道,這一點意義重大,避免了因單黑文字和細線被轉換為四色黑而造成的套印不準的故障。在某些專業的軟件(如CGS ORIS Pressmatcher等)中,還可以控制黑色加入的起點、黑色階調的寬度等更有用的參數,由于黑色的加入,使得在印刷過程中的色彩控制更加容易,灰平衡表現更加穩定,同時也達到了省墨(基于GCR/UCR)的目的。

  在傳統膠印領域,采用這種轉換方式,可以維持出版線性不變,即不需要做出版補償曲線,只需要對文件進行轉換即可達到準確的色彩匹配。

  由于目標可以設定為印刷行業標準ICC或某特定印刷條件的色域,輸出設備則為實地測試所得,故而可以實現不同印刷條件的色域匹配。且由于是點對點的精確色彩轉換,整個IT8或ECI2002色塊都有超過1000多個色塊一一對應生成數據對應表,不同于以上兩種方法的單通道控制技術,所以可以取得更接近的色彩匹配效果,主要應用于不同設備、不同材料、不同印刷方式的高精確要求的色彩匹配。

  目前在國內,這種方式在傳統膠印領域只有為數不多的幾十家大中型企業作為高端色彩管理在生產中應用,如港資的利豐雅高、深圳中萬等。當然其好處是可以獲得比曲線調節更為理想的色彩匹配結果,其弊端在于需要一筆不菲的額外投資,而且生產計劃排產不宜經常變化。

  這種方法應用更普遍的自然是在數字印刷領域,如惠普、富士施樂、柯尼卡美能達等。原因是數字印刷不需要CTP制版環節,采用軟件轉換后的文件可以迅速進行印刷來驗證實際效果,在ORIS PMW等軟件中還可以進行多次循環色彩校準,實現更加精準的色彩匹配。

  由于數字印刷依然具有一定程度的色彩波動,穩定性并非十分理想,而在實際應用中,采用這種方法可以保持數字印刷的色彩一致性。在一些顏色要求更高、使用數字印刷機進行打樣的應用中,甚至會用ISO 12647-7進行評估,采用這種方法進行準確的色彩匹配效果,更是發揮了不可替代的作用。

  以上3種方法都有自身的優勢和應有范圍,也都有自己的局限性,詳見表1。在實際應用中,還是要互相結合起來對印刷品進行分析和控制,才能更加有效地控制生產過程中的色彩品質。

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