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印刷色彩管理基本原理及其技术实现 浏览次数: 1772

我们知道,色彩管理解决的是没有两台设备能将同一幅图像的数字文件表达出一模一样的色彩的根本问题。在色彩复制和传递过程中,如果缺少了色彩管理,就需要操作人员反复尝试多次,甚至要应用数年的工作经验,才能得到相对满意的结果,而应用色彩管理技术可以大大提高工作效率和色彩传递质量。

    色彩管理的基本内容及工作原理

    色彩管理是1993年由Adobe、Agfa、Apple、Kodak、FOGRA、Microsoft、Silicon Graphics、Sun Microsystem以及Taliget等公司建立的国际色彩联盟ICC(International Color Consortium)提出的一个重要的概念,其目的是以与设备无关的标准色彩空间为基础,将色彩描述标准化,使所有的设备描述能共享和转换。通过一个虚拟的、与设备无关的、能包含各个色彩空间的色彩连接空间PCS(Profile Connection Space)来建立设备特征描述文件,实现色彩的开放式管理。

    从广义上来讲,色彩管理就是以尽可能小的损失在不同设备间获取、传递、表现、复制色彩信息,使各个设备呈现的色彩忠于原稿的技术。从技术层面上来说,色彩管理就是制作各个色彩相关设备的色彩描述文档(设备特征文件),使同样的色彩信息在不同的设备间转换时,能基本保持跟原稿相近的状态,以满足色彩复制忠实于原稿的要求,达到在所有设备中都能以与原稿相近的色彩来表现的目的。

    在大多数情况下输入设备的色域都比输出设备的色域大,因此需要一个能够使输入与输出设备的色域相协调的系统—色彩管理系统。目前色彩管理系统的工作原理是以加色法或减法色为基础,用色彩匹配的方法,使需要得到的颜色和目标颜色一致。色彩匹配方法分为两种,一种是根据色彩的分光特性而形成的模拟或数字信号来校正颜色,称为分色校色或分光分色校色,该方法应用在封闭式闭环系统;另一种是根据色彩的三刺激值来校正颜色,称为条件等色校色,该方法应用在开放式系统。在条件等色校色中所输入色彩的颜色分光特性与目标色彩的颜色分光特性是不一致的,是通过在某种条件下使两者的三刺激值一致来达到色彩一致的效果,因此在不同的条件下(照明光源不同)颜色外观也不同。

    在印刷系统中,色彩管理一般分为三个环节:设备标定、设备特征化、不同设备色彩空间的转换。第三个环节在本质上就是本文所说的色域匹配。设备标定是将设备,如显示器、打印机、扫描仪等调整到定义的标准状态,以确保达到或精确到生产厂商的规范。设备特征化,则是对色彩相关设备色彩特征的定量描述,描述的是设备的输入和输出值之间的对应关系,是实现设备间色域匹配的重要基础。不同设备色彩空间的转换实质上就是设备色彩空间与标准色彩空间的转换,本质上是不同设备间的色域匹配。

    色彩管理系统的技术实现

    色彩管理系统的技术实现主要包括以下关键步骤。

    1.提供和处理色彩描述文件

    前面提到,输入设备总是能够比输出设备记录更多的颜色。要使输入设备的色域能被输出设备准确地表达出来,需要通过色域映射功能将输入设备所记录的色彩信息映射到输出设备能够表现的色域上。色彩管理系统通过输入与输出设备的色彩描述文件,提供和处理两者之间的映射数据。

    2.色彩空间转换
 3.色彩匹配

    色彩匹配是指在色彩管理系统中根据一定的标准和方法生成系统中各种设备的特性描述文件,使扫描、显示、打样与印刷的颜色在校准后保持一致。进行色彩匹配首先要将源设备和目的设备的色彩空间转换到标准色彩空间(完成色彩空间转换),即进行设备色彩特性化。可以根据测试数据建立特征化模型,也可以借由支持ICC标准的设备特性文件(ICC Profile)描述。目前,建立设备特征化模型的方法有:色彩分量线性化加矩阵方法、多项式回归方法、三维查找表法、神经网络转换法等。以上方法各有优缺点,可以根据不同情况和要求灵活选用。

    完成设备色彩特性化后,就可以完成不同设备间的色彩匹配了。即色域比较大的设备上的色彩在色域比较小的设备上的优化表现。这是色彩管理过程的核心步骤,设备的标定和特征化都是为了色彩匹配做准备。

    色彩管理存在的问题和发展前景

    色彩管理系统只能做它能够做的事。如果认为借助于色彩管理系统就能复制出印刷工艺本来复制不出来的色彩,那就大错特错了,因为任何印刷设备的色域均有明确的界限,无论采用什么方法也不能逾越这个界限。此外,在色彩管理过程中,还存在量化误差、插值误差、色域映射中的色彩误差、色域映射算法的局限性,以及算法亟待改进等问题,这些都需要我们不断解决和完善!

    当前,色彩管理系统有很多种,这使得用户在选择时变得相当困难,因为由一个普通用户来评估不同色彩管理系统在逻辑结构和性能上的差别是不现实的。

    技术的发展总是与需求紧密联系在一起的。色彩管理技术之所以能取得惊人的进步,其原动力就来自于市场需求。色彩管理从严格意义上说是属于系统一级的,那么色彩管理功能自然应该由系统软件开发商集成到操作系统中;只有在系统一级上提供对色彩管理的底层支持,色彩管理的用途才会更广泛,适用面也更宽广。但迄今为止,色彩管理软件还是以插入的方式集成在应用软件中,成为一个只能为该应用软件使用的系统。

    期望色彩管理达到这样的目标:印前操作人员或者普通用户不必懂得色彩匹配的基本原理,甚至不用知道CMYK是怎么一回事,而彩色复制却能够照常进行。色彩管理系统应该像计算机或电视机的内部工作原理一样,使用者不需要掌握它,但可以照常使用。当普通用户可以轻而易举地操作色彩管理系统时,它肯定已经成为一项相当成熟的技术系统。

 


 

(来自印刷技术)
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