印刷色彩校準(zhǔn)的3種方法

趙廣+姚磊

印刷廠的色彩管理工作包含非常多內(nèi)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(shù)碼打樣機(jī)的色彩管理、傳統(tǒng)印刷機(jī)的色彩管理，有數(shù)字印刷機(jī)的工廠還需要進(jìn)行數(shù)字印刷機(jī)的色彩管理。不論過(guò)程如何，最終的輸出設(shè)備是實(shí)現(xiàn)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(shè)備的色彩校準(zhǔn)方法。

在筆者看來(lái)，傳統(tǒng)印刷的色彩管理應(yīng)包含設(shè)備本身調(diào)校、色彩校準(zhǔn)、制作設(shè)備特性化文件以及色彩轉(zhuǎn)換和后期維護(hù)等?？梢哉f(shuō)，色彩校準(zhǔn)只是色彩管理的一部分。

色彩管理有標(biāo)準(zhǔn)可依。國(guó)際印刷標(biāo)準(zhǔn)ISO 12647-2是國(guó)際通用的平版膠印的唯一標(biāo)準(zhǔn)，得到廣泛應(yīng)用。其中規(guī)定了承印物（紙張）色彩、油墨實(shí)地色相以及階調(diào)復(fù)制曲線（網(wǎng)點(diǎn)增大）等主要影響顏色因素的標(biāo)準(zhǔn)?；谶@些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，每家印刷企業(yè)都可以制定本廠的標(biāo)準(zhǔn)，但每家印刷企業(yè)的設(shè)備、物料、做法等又不盡相同，雖然有一個(gè)廣義指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)綱領(lǐng)，但依然無(wú)法保證顏色的統(tǒng)一。因此，國(guó)際知名的地區(qū)性印刷組織，包括Fogra、Ugra、IDEAlliance等，在ISO 12647-2的基礎(chǔ)上，又在各個(gè)地區(qū)進(jìn)行了廣泛的、嚴(yán)格的印刷測(cè)試，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了匯總、分析和優(yōu)化，制定出了具體的規(guī)范。相關(guān)組織（如ECI）也會(huì)發(fā)布ICC Profile文件，由于他們均具有一定的權(quán)威性和代表性，通常被認(rèn)作是印刷的具體標(biāo)準(zhǔn)或地區(qū)性規(guī)范。他們對(duì)ISO標(biāo)準(zhǔn)的具體推進(jìn)和落地實(shí)施起到了非常關(guān)鍵的作用。

那么如何能達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范呢？ISO/TS 10128早在2009年就提出了3種方法：一是匹配網(wǎng)點(diǎn)增大曲線，二是校準(zhǔn)灰平衡，三是采用CMYK直接轉(zhuǎn)換CMYK的方法。這些方法在近年得到了非常廣泛的應(yīng)用和推廣，現(xiàn)在看來(lái)依然非常有效。

在介紹這些方法之前，需要特別強(qiáng)調(diào)的是設(shè)備本身的校準(zhǔn)或調(diào)試，這是最基礎(chǔ)的。比如滾筒間壓力的調(diào)節(jié)，滾筒直徑是否標(biāo)準(zhǔn)，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(rùn)版液（水斗液）調(diào)配比例是否合適等。這些都是基礎(chǔ)工作，但對(duì)最終的印刷質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。建議印刷廠按照設(shè)備供應(yīng)商的要求盡可能地把設(shè)備調(diào)校至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，并將相關(guān)參數(shù)詳細(xì)記錄在冊(cè)，讓印刷設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)上進(jìn)行色彩校準(zhǔn)和管理。這樣如果色彩出現(xiàn)偏差，印刷設(shè)備就有了檢查和調(diào)校的依據(jù)，也便于快速恢復(fù)色彩。另外，在測(cè)試乃至生產(chǎn)過(guò)程中還應(yīng)保持設(shè)備的穩(wěn)定和標(biāo)準(zhǔn)化。下文所述的3種方法均基于此，不再贅述印刷設(shè)備的影響。

方法一：匹配網(wǎng)點(diǎn)增大曲線

膠印機(jī)在壓印時(shí)，橡皮布會(huì)產(chǎn)生一定形變，使印刷網(wǎng)點(diǎn)邊緣向四周擴(kuò)展，從而產(chǎn)生網(wǎng)點(diǎn)增大（又稱“機(jī)械性網(wǎng)點(diǎn)增大”）。新標(biāo)準(zhǔn)ISO 12647-2∶2013（以下簡(jiǎn)稱“ISO標(biāo)準(zhǔn)”）中明確規(guī)定了各種條件下的網(wǎng)點(diǎn)增大曲線（如圖1，其中，A、B、C、D、E為不同印刷條件下的網(wǎng)點(diǎn)增大曲線），印刷校準(zhǔn)時(shí)參考相應(yīng)的網(wǎng)點(diǎn)增大曲線進(jìn)行校準(zhǔn)即可。

網(wǎng)點(diǎn)增大受多種因素影響，比如印刷壓力、油墨黏度、紙張狀況、潤(rùn)版液調(diào)配等，即使對(duì)設(shè)備做了精心調(diào)校，也不一定能保證其完全在ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)。

值得一提的是，油墨密度是印刷網(wǎng)點(diǎn)增大的關(guān)鍵影響因素。目前油墨密度的確認(rèn)基本上已經(jīng)參考ISO標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)情況下也不再采用印刷反差等方式來(lái)確定，而是依據(jù)Lab值，調(diào)整油墨密度使其達(dá)到最接近的目標(biāo)Lab值，即可確定為最佳密度。不同油墨要達(dá)到最接近的目標(biāo)Lab值所需要的密度是不一樣的，客觀上也影響了網(wǎng)點(diǎn)增大。

這時(shí)候根據(jù)印刷測(cè)試印張的測(cè)量結(jié)果，對(duì)出版網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行反補(bǔ)償是一個(gè)行之有效的方法。比如，圖2中藍(lán)色為 ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的網(wǎng)點(diǎn)增大目標(biāo)曲線，橙色為對(duì)印刷品進(jìn)行實(shí)際測(cè)量得到的曲線，如何計(jì)算輸入網(wǎng)點(diǎn)百分比為50%處的網(wǎng)點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)呢？

在橫軸50%的地方垂直向上劃線與目標(biāo)曲線相交，然后由交點(diǎn)水平向測(cè)量曲線劃線使二者相交，最后再由交點(diǎn)垂直向下劃線與橫坐標(biāo)軸相交，交點(diǎn)45%就是補(bǔ)償后的網(wǎng)點(diǎn)值，即相同條件下，印前文件中網(wǎng)點(diǎn)百分比為45%的網(wǎng)點(diǎn)印刷出來(lái)剛好能夠達(dá)到50%的網(wǎng)點(diǎn)面積率，剛好達(dá)到目標(biāo)曲線的要求。以此類推，即可計(jì)算出整個(gè)階調(diào)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，這種方法在數(shù)學(xué)上叫做“反函數(shù)運(yùn)算”。依此方法，可計(jì)算出其他三色印版的網(wǎng)點(diǎn)補(bǔ)償數(shù)據(jù)。

這種方法由來(lái)已久，完全按照ISO標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行校準(zhǔn)，但其他參數(shù)也必須與ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一致，才能得到比較好的結(jié)果，比如色序必須是KCMY，所使用的材料、印刷方式、測(cè)量方式也必須一致。特別是在匹配Fogra數(shù)據(jù)集時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用此種方法。順便一提，于2015年發(fā)布的Fogra 51，是依據(jù)ISO 12647-2∶2013建立的，將來(lái)可能逐步取代Fogra 39，其印刷條件如圖3所示。

通過(guò)匹配網(wǎng)點(diǎn)增大曲線進(jìn)行色彩校準(zhǔn)的方法，在歐洲和中國(guó)都比較盛行，如海德堡印通（Prinect）流程中，默認(rèn)就是按照網(wǎng)點(diǎn)增大的方式進(jìn)行前端印刷曲線校正的。特別是近幾年，伴隨著相關(guān)印刷數(shù)字化評(píng)估軟件（如PressSIGN等）的流行，其測(cè)量色帶后便可以直接生成網(wǎng)點(diǎn)增大補(bǔ)償曲線，大大提高了校準(zhǔn)的效率和方便性。

一些行業(yè)內(nèi)的認(rèn)證，如Fogra/ Ugra PSO及GMI認(rèn)證等，都要求網(wǎng)點(diǎn)增大必須在容差范圍內(nèi)。但該方法基于單色印版的單獨(dú)調(diào)整，雖然也對(duì)CMY網(wǎng)點(diǎn)增大的相對(duì)差異提出了要求，但在實(shí)際操作上往往比較麻煩，難以得到好的灰平衡表現(xiàn)。此外，由于不同的材料采用不同的網(wǎng)點(diǎn)增大曲線，也造成了色彩不一致。

方法二：校準(zhǔn)灰平衡

首先，什么是灰平衡？灰平衡肯定不是彩色，不是單獨(dú)的C、M、Y。那是不是純黑色油墨的中間調(diào)？顯然也不是。這里所說(shuō)的灰平衡是在整個(gè)階調(diào)范圍內(nèi)，CMY三色以適當(dāng)?shù)木W(wǎng)點(diǎn)比例進(jìn)行疊印所達(dá)到的非彩色階調(diào)，如果偏向某個(gè)彩色，則認(rèn)為是失去平衡。

ISO標(biāo)準(zhǔn)也定義了具體的網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成，但不夠詳細(xì)，還對(duì)灰平衡進(jìn)行了解釋，但在實(shí)際操作中較為麻煩。在此，我們不得不提一種得到印刷行業(yè)普遍認(rèn)同的方法，那就是G7。此法起于美國(guó)，由Don Hutcheson研發(fā)，得到IDEAlliance旗下GRACoL工作組的支持和認(rèn)可，后來(lái)迅速風(fēng)靡北美，成為一個(gè)地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)。2006年IDEAlliance與香港APTEC開始在大中華區(qū)進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，并得到了好評(píng)，后來(lái)迅速得到推廣。目前，在全球超過(guò)4000家企業(yè)獲得G7 Master認(rèn)證，在大中華區(qū)已有280多家企業(yè)先后進(jìn)行過(guò)G7認(rèn)證，也培訓(xùn)了200多位G7專家進(jìn)行G7技術(shù)的推廣和認(rèn)證。

G7明確定義了灰平衡的計(jì)算方法，與承印物材料相關(guān)，也定義了達(dá)到灰平衡時(shí)各色的網(wǎng)點(diǎn)百分比，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的測(cè)試圖P2P，經(jīng)過(guò)P2P23、P2P25的發(fā)展，更適用于大幅面噴墨印刷色彩校準(zhǔn)的最新版本P2P51（如圖4所示）也已推出。

此外，G7還定義了灰色的階調(diào)，以密度方式確定了階調(diào)的深淺，即中性印刷密度曲線（NPDC），橫軸為輸入網(wǎng)點(diǎn)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(gòu)成的三色灰所對(duì)應(yīng)的密度曲線（如圖5a），一副是P2P51第4列單色K所對(duì)應(yīng)的密度曲線（如圖5b）。其實(shí)反映的是不同實(shí)地密度下的階調(diào)復(fù)制特性。從圖中可以看出，盡管實(shí)地密度相差很大，但25%以下的高光區(qū)密度趨于一致，即相同的亮調(diào)反差（HC），對(duì)于大多數(shù)印刷方式的密度從1.0～1.6，基本上能實(shí)現(xiàn)中間調(diào)及高光階調(diào)的一致，即相似的亮調(diào)范圍（HR）。同時(shí)，G7對(duì)于灰平衡的定義完全基于紙張，得到的是相對(duì)紙張的視覺灰平衡，這正是G7校準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)所在，可以實(shí)現(xiàn)各種印刷方式的共享視覺外觀。

G7校準(zhǔn)可以采用手繪方式進(jìn)行，測(cè)量各個(gè)階調(diào)的密度值并與目標(biāo)值相比，類似于網(wǎng)點(diǎn)增大曲線的方式計(jì)算出C和K的補(bǔ)償曲線，M和Y則需要到特別設(shè)計(jì)的灰色查找測(cè)試圖GrayFinder中單點(diǎn)查找并繪出補(bǔ)償曲線，過(guò)程相對(duì)較為繁瑣，效率較低。

當(dāng)然也可以通過(guò)軟件計(jì)算方式輔助進(jìn)行G7校準(zhǔn)。目前，除了官方原始的CHROMiX CurveTM軟件外，越來(lái)越多的軟件已支持G7校準(zhǔn)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(shí)際操作中，絕大多數(shù)企業(yè)都采用軟件校準(zhǔn)方式。該方式只需測(cè)量P2P數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到軟件中，即可計(jì)算出補(bǔ)償曲線，非?？旖?。

G7采用灰平衡校準(zhǔn)方式，廣泛應(yīng)用于使用CMYK的各種印刷方式，不限定印刷材料，并且校準(zhǔn)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(lái)印刷買家的認(rèn)同和中國(guó)香港APTEC等機(jī)構(gòu)對(duì)于G7技術(shù)的推廣，越來(lái)越多的企業(yè)開始熱衷于這種方式。并且ISO 15339中7種參考印刷條件數(shù)據(jù)集（CRPC）均基于該種校準(zhǔn)方式（印刷效果如圖6所示），相信未來(lái)會(huì)得到更規(guī)范的應(yīng)用。

方法三：CMYK-CMYK轉(zhuǎn)換

多數(shù)情況下，這種方法需要一個(gè)特定的Device Link Profile，即設(shè)備關(guān)聯(lián)配置文件，其將兩臺(tái)設(shè)備或印刷條件對(duì)應(yīng)的ICC進(jìn)行運(yùn)算，一個(gè)設(shè)定為源，即目標(biāo)色域，一個(gè)設(shè)定為輸出設(shè)備，省去了中間的色彩空間PCS（Public Color Space，公共色彩空間），直接實(shí)現(xiàn)目標(biāo)色域到輸出色域的轉(zhuǎn)換。

常規(guī)ICC profiler進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換，需要先將設(shè)備色彩空間（如RGB或CMYK）轉(zhuǎn)換到與設(shè)備無(wú)關(guān)的色彩空間（通常為L(zhǎng)ab或XYZ色彩空間），然后再轉(zhuǎn)換到另一個(gè)設(shè)備色彩空間（如RGB或CMYK）。經(jīng)過(guò)兩次轉(zhuǎn)換，顏色必然有所損失。

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

在傳統(tǒng)膠印領(lǐng)域，采用這種轉(zhuǎn)換方式，可以維持出版線性不變，即不需要做出版補(bǔ)償曲線，只需要對(duì)文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換即可達(dá)到準(zhǔn)確的色彩匹配。

由于目標(biāo)可以設(shè)定為印刷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ICC或某特定印刷條件的色域，輸出設(shè)備則為實(shí)地測(cè)試所得，故而可以實(shí)現(xiàn)不同印刷條件的色域匹配。且由于是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的精確色彩轉(zhuǎn)換，整個(gè)IT8或ECI2002色塊都有超過(guò)1000多個(gè)色塊一一對(duì)應(yīng)生成數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)表，不同于以上兩種方法的單通道控制技術(shù)，所以可以取得更接近的色彩匹配效果，主要應(yīng)用于不同設(shè)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(guó)內(nèi)，這種方式在傳統(tǒng)膠印領(lǐng)域只有為數(shù)不多的幾十家大中型企業(yè)作為高端色彩管理在生產(chǎn)中應(yīng)用，如港資的利豐雅高、深圳中萬(wàn)等。當(dāng)然其好處是可以獲得比曲線調(diào)節(jié)更為理想的色彩匹配結(jié)果，其弊端在于需要一筆不菲的額外投資，而且生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)不宜經(jīng)常變化。

這種方法應(yīng)用更普遍的自然是在數(shù)字印刷領(lǐng)域，如惠普、富士施樂、柯尼卡美能達(dá)等。原因是數(shù)字印刷不需要CTP制版環(huán)節(jié)，采用軟件轉(zhuǎn)換后的文件可以迅速進(jìn)行印刷來(lái)驗(yàn)證實(shí)際效果，在ORIS PMW等軟件中還可以進(jìn)行多次循環(huán)色彩校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的色彩匹配。

由于數(shù)字印刷依然具有一定程度的色彩波動(dòng)，穩(wěn)定性并非十分理想，而在實(shí)際應(yīng)用中，采用這種方法可以保持?jǐn)?shù)字印刷的色彩一致性。在一些顏色要求更高、使用數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)行打樣的應(yīng)用中，甚至?xí)肐SO 12647-7進(jìn)行評(píng)估，采用這種方法進(jìn)行準(zhǔn)確的色彩匹配效果，更是發(fā)揮了不可替代的作用。

以上3種方法都有自身的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)有范圍，也都有自己的局限性，詳見表1。在實(shí)際應(yīng)用中，還是要互相結(jié)合起來(lái)對(duì)印刷品進(jìn)行分析和控制，才能更加有效地控制生產(chǎn)過(guò)程中的色彩品質(zhì)。