淺析色彩管理在印刷企業(yè)中應(yīng)用

李小鵬 陳梅

彩色印刷圖文復(fù)制的關(guān)鍵是對圖文的忠實(shí)復(fù)制。然而，不同原稿、顯示器和不同成色介質(zhì)所形成的圖像顏色的不匹配這個(gè)難題受到人們越來越多的關(guān)注。因此，如何獲得高保真的輸出圖文是技術(shù)進(jìn)步的焦點(diǎn)。

1.色彩管理的概述

1.1 色彩管理的起源

在使用單一輸入對應(yīng)單一輸出工作流程的工藝中，并不需要色彩管理。系統(tǒng)之所以可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是因?yàn)檩斎朐O(shè)備如掃描儀產(chǎn)生的RGB值是專門為特定的輸出設(shè)備而設(shè)置的，輸入和輸出環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)處理的閉環(huán)（如圖1-1）所示。隨著技術(shù)的發(fā)展，包括掃描儀、照相機(jī)、膠印機(jī)、數(shù)字印刷機(jī)，顯示器作為終端輸出設(shè)備，破壞了原來一對一的閉環(huán)工作流程，數(shù)字圖像由任意一臺(tái)獲取設(shè)備獲取，然后傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的任何地方，最后在任意一臺(tái)輸出設(shè)備上輸出。在這種開放的應(yīng)用環(huán)境里，要實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間直接的顏色映射幾乎不可能，因此定義設(shè)備之間一致的顏色交換空間和各設(shè)備到顏色交換空間的變換，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建設(shè)備無關(guān)顏色管理系統(tǒng)（圖1-2）成為唯一的解決途徑。

1.2 色彩管理的系統(tǒng)構(gòu)成

所有基于ICC的色彩管理系統(tǒng)一般包括以下組成部分：

a.一個(gè)與設(shè)備無關(guān)的顏色空間（PCS）

特性文件連接顏色空間給每一個(gè)顏色一個(gè)明確的CIE XYZ或CIE LAB數(shù)值，這些數(shù)值不依賴于復(fù)制顏色時(shí)所使用的具體設(shè)備，而表現(xiàn)的是人眼所看到的真實(shí)顏色感覺。它是一個(gè)“樞紐中心”。

b.特性文件（Profile文件）。

特性文件是一個(gè)描述設(shè)備表現(xiàn)顏色的能力、特征和參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。特性文件明確定義了RGB或CMYK數(shù)值所對應(yīng)的CIE XYZ或CIE LAB數(shù)值關(guān)系。

CMM（color Management Module或Color Matching Method）（色彩管理模塊）通常又叫做引擎，它是一個(gè)程序，用來完成RGB或CMYK數(shù)值轉(zhuǎn)換的計(jì)算工作。CMM使用特性文件中對顏色的定義，使目的設(shè)備色空間與源設(shè)備色空間的顏色相互匹配。CMM匹配方法：絕對比色法匹配、相對比色法匹配、色覺匹配法、飽和度匹配法、色相匹配法。CMM與包含在特性文件里的顏色數(shù)據(jù)共同完成這個(gè)轉(zhuǎn)換工作。

d.再現(xiàn)意圖

ICC色彩管理規(guī)范包含四種不同的再現(xiàn)意圖，具體如下：感知的再現(xiàn)意圖（Perceptual）、飽和度優(yōu)先的再現(xiàn)意圖（Saturation）、相對色度的再現(xiàn)意圖（Relative Colorimetric）、絕對色度的再現(xiàn)意圖（Absolute Colorimetric）。用來處理那些在源設(shè)備色空間可以實(shí)現(xiàn)，而在輸出設(shè)備的實(shí)際色空間卻無法復(fù)制的那些顏色的。

1.3 色彩管理的基本步驟

色彩管理系統(tǒng)一般分為三個(gè)步驟：校準(zhǔn)（Calibration），特性化（Characterization，建立設(shè)備Profile文件），轉(zhuǎn)換（Conversion）。

a.校準(zhǔn)

校準(zhǔn)是將設(shè)備調(diào)整到定義的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的方法，達(dá)到或精確到理想狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)是色彩管理首要工作，確保設(shè)備的表現(xiàn)正常。

b.特征化

特征化是色彩管理的核心工作，目的是確立設(shè)備或材料的色彩表現(xiàn)范圍，并以數(shù)學(xué)方式記錄其特性，以便進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換用。其主要內(nèi)容就是要為每個(gè)設(shè)備建立色彩特性的Profile。圖1-4以CIE XYZ色度圖表示某儀器及物料的色彩范圍；圖中所示，人眼的色彩范最廣，而印刷品的色彩范圍最小。

c.色彩轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換指設(shè)備與設(shè)備或設(shè)備與材料或材料與材料之間的色彩轉(zhuǎn)換。色彩管理中的色彩轉(zhuǎn)換不是提供百分之百相同色彩，而是發(fā)揮設(shè)備或材料所能提供最理想的色彩，同時(shí)讓使用者預(yù)知結(jié)果。如軟打樣（Soft Proofing），是利用彩色顯示屏（RGB色彩）模擬四色印刷（CMYK色彩）的色彩。如圖1-6，多邊形重疊的面積代表相同色彩，范圍以外的色彩由色彩管理系統(tǒng)計(jì)算（色彩匹配/gmaut mapping）最接近的色彩來代替。

1.4 色彩管理關(guān)鍵技術(shù)

ICC 色彩管理系統(tǒng)中彩色圖像跨設(shè)備再現(xiàn)過程如圖1-5：計(jì)算機(jī)色彩管理中的三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是生成與變換設(shè)備色彩特性化信息、色域匹配及色域提取。關(guān)鍵技術(shù)的性能決定色彩再現(xiàn)系統(tǒng)的成敗，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的差錯(cuò)都會(huì)使結(jié)果與期望不符。

設(shè)備色彩特性化信息是指該設(shè)備數(shù)字驅(qū)動(dòng)值與設(shè)備無關(guān)顏色空間之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在開放的應(yīng)用環(huán)境中，建立輸入、輸出設(shè)備與設(shè)備無關(guān)色彩空間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即生成設(shè)備色彩特性化信息。色域是指設(shè)備、色彩空間或圖像所能表示的顏色范圍，是設(shè)備色彩表現(xiàn)能力的一個(gè)衡量指標(biāo)。色域提取是指獲得設(shè)備、色彩空間或圖像色域的定量描述。色域提取為色域匹配提供了必需的數(shù)據(jù)，是色域匹配的前提。例如，顯示器的色域要比CMYK印刷的色域大，但顯示器色域并沒有完全包含了CMYK色域，即使具有更大色域的顯示器也存在一些能用CMYK油墨印在紙上，而不能用顯示器顯示出來的顏色，特別是高飽和度的青色以及與青色相鄰的高飽和度的藍(lán)和綠色，所以，不同設(shè)備之間色域失匹配的原因不僅是由于它們的色域大小不一，而且還取決于它們的色域形狀。如何在形狀、大小不同的兩個(gè)色域間建立映射關(guān)系，是色彩管理中的另一項(xiàng)核心技術(shù)。

2.色彩管理技術(shù)在印刷復(fù)制工藝中的應(yīng)用

在彩色印刷復(fù)制工藝中，色彩管理技術(shù)主要應(yīng)用在三個(gè)領(lǐng)域：顯示器進(jìn)行樣張模擬的屏幕軟打樣技術(shù)；打印技術(shù)模擬印刷輸出效果的數(shù)碼打樣技術(shù)；彩色圖像分色技術(shù)。

2.1 屏幕軟打樣技術(shù)

所謂屏幕軟打樣， 就是指在屏幕上仿真顯示印刷輸出效果的打樣方法。屏幕打樣包括內(nèi)容打樣和彩色打樣。所謂內(nèi)容打樣就是指確保版面上應(yīng)該有的內(nèi)容必須有，并處在合適的位置上。而彩色打樣是指依賴從屏幕上看到的顏色來預(yù)測印刷到紙張上會(huì)產(chǎn)生的顏色。

對屏幕進(jìn)行精確校正和色彩管理是屏幕軟打樣技術(shù)的關(guān)鍵所在。屏幕校正是指將顯示器的特性調(diào)整到符合某種狀態(tài)的設(shè)備特征，通過專用軟件，結(jié)合設(shè)備特征文件，通過色彩管理技術(shù)將顯示器、打印機(jī)與膠印機(jī)色彩空間中的顏色相互仿真轉(zhuǎn)換，借助與設(shè)備無關(guān)的中間色彩空間，找出彩色圖像數(shù)據(jù)與輸出設(shè)備、顯示器顏色數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，從而在顯示器上準(zhǔn)確打印標(biāo)準(zhǔn)色表印刷標(biāo)準(zhǔn)色表的還原輸出設(shè)備的色彩效果。

2.2 數(shù)碼打樣技術(shù)

隨著印刷數(shù)字化時(shí)代的到來，數(shù)碼印刷、CTP等高新技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)碼印刷是采用與數(shù)字印刷類似的技術(shù)，是從制版到印刷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化流程的中間環(huán)節(jié)。目的就是檢查數(shù)字作業(yè)流程的結(jié)果在實(shí)際印刷時(shí)是如何表現(xiàn)的，為以后的印刷提供相應(yīng)的依據(jù)。

數(shù)碼打樣的工作原理不同于傳統(tǒng)打樣，它以印品顏色的成色范圍和與印刷內(nèi)容相同的RIP數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過一個(gè)反映印刷特性的色彩描述文件，將色彩管理技術(shù)貫穿于從分色掃描、屏幕軟打樣、制版、數(shù)碼打樣到最后印刷輸出的全過程當(dāng)中，使色彩管理技術(shù)的優(yōu)勢在每個(gè)環(huán)節(jié)都能體現(xiàn)。衡量一個(gè)數(shù)碼打樣系統(tǒng)的關(guān)鍵是其色彩控制能力。

2.3 彩色圖像分色技術(shù)

所謂數(shù)字圖像分色是指將RGB圖像三色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CMYK四色數(shù)據(jù)的過程，是通過圖像彩色模式的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的。以Photoshop為例，它有兩種色彩轉(zhuǎn)換的處理方式：一是在圖像菜單下的模式命令中將RGB模式轉(zhuǎn)換為CMYK模式；另一種是選擇編輯菜單下的轉(zhuǎn)換為配置文件命令。用第一種方式完成圖像分色處理則會(huì)采用軟件內(nèi)部所設(shè)定的CMYK空間的輸出設(shè)備特征參數(shù)進(jìn)行處理，如果用戶不了解軟件內(nèi)部所設(shè)定的設(shè)備特性，則這方式往往不能正確的實(shí)現(xiàn)圖像分色。用第二種方式處理時(shí)，用戶可根設(shè)備特征文件進(jìn)行正確的圖像分色，據(jù)輸出設(shè)備特征文件進(jìn)行正確的圖像分色，還可以通過自定義的方式控制圖像是分色處理中的各項(xiàng)參數(shù)，以此獲得理想的分色效果，利用色彩管理技術(shù)中的色彩轉(zhuǎn)換方式，保證分色的印刷效果跟顯示效果接近一致。

3.結(jié)語

隨著數(shù)碼打樣技術(shù)在我國的普及，色彩管理技術(shù)得到了迅速發(fā)展。色彩管理技術(shù)不僅在商業(yè)印刷行業(yè)使用，在包裝印刷、彩報(bào)印刷以數(shù)碼印刷藝術(shù)品高仿真復(fù)制等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但國內(nèi)印刷企業(yè)在實(shí)施色彩管理過程中存在一些問題，人們對于色彩管理的認(rèn)識(shí)不夠深刻、受技術(shù)水平和操作人員因素的影響，色彩管理系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中成為擺設(shè)、國內(nèi)的印刷企業(yè)在實(shí)施色彩管理時(shí)，其系統(tǒng)本身也有一定技術(shù)缺陷，導(dǎo)致各部分之間的工作無法有效協(xié)調(diào)。但隨著消費(fèi)者對印刷品質(zhì)量的要求也越來越高，印刷質(zhì)量中最為重要的就是色彩復(fù)制質(zhì)量。因此，色彩管理技術(shù)的未來發(fā)展前景良好。

目前色彩管理系統(tǒng)的實(shí)用意義是在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)提供了一種工藝流程中的監(jiān)控手段，可以使得不同設(shè)備間進(jìn)行圖像復(fù)制、交換更簡單，解決了沒有兩個(gè)設(shè)備能將同一幅圖像的數(shù)字文件生成一模一樣色彩的根本問題。色彩管理自動(dòng)進(jìn)行控制和管理，使復(fù)制質(zhì)量更好，效率更高。

參考文獻(xiàn)：

[1] Bruce Fraser，Chris Murphy，F(xiàn)red Bunting.劉浩學(xué)等譯.Real World Color Management[M].北京： 電子工業(yè)出版社.2005：70-100.

[2] James C.King.Why Color Management.Proc.SPIE.2001，Vol. 4421：439-445.

[3] Trussell H Joel，Saber Eli，Vrhel Michael. Color image processing. IEEE Signal Processing Magazine. 2005， 1：14-22.

[4] 王義峰.色彩管理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安：西安電子科技大學(xué).2008：12

[5] 李榮，王寶玉.色彩管理在圖像再現(xiàn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010.

[6] 王紅偉.淺談色彩管理技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國印刷，2014：5

基金項(xiàng)目：浙江省教育廳資助項(xiàng)目（Y201326949）