數碼打樣及顏色管理技術發展（上）

發布時間：2019-11-17 18:42

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數碼打樣技術在出版及商業印刷領域已經非常普及，幾乎已完全取代上機打樣；在包裝印刷領域，由于承印物材質多種多樣、專色多，而且一般為長單、大單，因此數碼打樣的起步則比較晚，長期以上機打樣的方式為主。目前，數碼打樣在包裝印刷領域已經度過了質疑期和觀望期，發展迅猛并逐漸走向成熟。

在紙包裝、軟包裝、標簽等印刷領域，很多包裝印刷企業已經擁有了數碼打樣系統，很多國際品牌、包裝設計服務公司等都接受并使用數碼樣作為標準樣。

如今，在數碼打樣逐漸被越來越多的包裝印刷行業接受并應用之后，談論更多的是數碼打樣系統功能的完善性，如色彩管理技術、網點的模擬、專色及疊印色的再現、如何實施等。以下談一談我所了解的數碼打樣技術發展以及新的技術。

三大顏色管理技術

1、ICC技術

1990年IRIS公司開發出噴墨打印機，隨著噴墨打印機一起出現并獲得逐步普及的是ICC色彩管理技術，（International Color Consortium國際色彩協會，該組織建立了色彩描述文件的標準格式，稱為ICC 標準格式，它能跨平臺、跨系統地應用在不同的成員公司的設備及軟件系統中）。ICC技術作為數碼打樣方面的標準出現，但是當你想要輸出用于簽樣的標準樣時（又稱為合同樣張），基于ICC技術卻無法給出更佳的質量。

ICC技術的工作流程如圖1所示，在色彩管理實施的時候顏色轉換是要經過連接空間(Profile Connection Space， PCS)進行轉換的，即先把源色彩空間的顏色轉化到PCS空間，再由PCS空間轉換到目標色空間，見圖1。

圖1 ICC技術的工作流程

連接空間一般是與設備無關的空間，一般是Lab色空間或者XYZ色空間：

ICC技術的目標是為色彩查找表創建一個標準格式：例如特性文件，主要在不同設備（如掃描儀、顯示器、輸出設備）之間進行簡單的轉換。該特性文件大多依賴于軟件開發者的專業技術，所以ICC技術的核心問題，不是所有的ICC文件都一樣，也就是很難說ICC是標準了。

ICC技術工作流程的不足之處

（1）混亂的映射方式

對每一種特性文件（感觀、色度、絕對色度、飽和度）有四種不同的映射方式。如果兩個不同的特性文件（如樣張和印張）合并到一起，將產生4×4＝16種混合選項。

（2）黑通道的問題

在采用ICC技術進行CMYK到CMYK的轉換過程中，有可能丟失一些非常重要的顏色信息。例如，在印前設計中我們一般只用黑版（K）表示黑色的文字和細小的線條，而在采用ICC技術轉換過程中一般會把單黑轉換為4個顏色（CMYK）構成的黑色。這樣的文字和細小的線條印刷時很容易出現套印不準、印刷邊緣不光潔。

（3）特性化

特性化是單獨建立在假定印刷機特性的基礎上，并且特性化未經過標準計算。

（4）沒有將校準和特性化分開進行

使用基于ICC技術的控制軟件，打印機校準和特性化沒有嚴格分開。如果溫度、氣候、濕度、紙張或油墨變化，以及隨著打印機使用時間的增加，必須不斷生成新的特性文件，實際操作將會特別繁瑣。

（5）不適用于遠程打樣

由于校準和特性化沒有分開進行，使用基于ICC的系統進行遠程打樣很困難。遠程打樣的目標是在遠距離B處生成的與在原位置A處相同的合同樣張，典型情況是B處沒有經過培訓過的專業操作人員進行操作。使用基于ICC的系統獲得合同樣張的質量，需要進行手動編輯，這就需要有經驗的員工才行。也就是使用ICC特性文件進行遠程打樣，各個地方都要進行必要的優化，各個地方都會產生人員和時間成本，整個遠程打樣的運行維護將會是困難且高成本的。

總之，ICC技術僅是沒有標準工作流程的信息交流方法。對于有專業需求的用戶而言，ICC工作流程無法提供非�？煽康慕Y果；而且要獲得高質量和良好的再現性，使用ICC技術的操作過程復雜，耗費時間，導致成本很高。

2、Device Link技術

Device Link特性文件（設備連接文件）是由源色空間直接轉換到目標色空間的一種轉換用特性文件，一般用于顏色由一個輸出設備直接轉換到另外一個輸出設備。與ICC技術的工作流程相比，使用Device link 特性文件進行顏色轉換不需要經過PCS空間，直接在設備之間建立聯系。

那么為什么要用Device Link特性文件進行色空間的轉換，而不直接用ICC特性曲線進行轉換呢？如上所述，在采用ICC技術進行轉換時，會將單黑轉換為四色構成的黑色，導致套印或線條邊緣不光潔的問題，此外，還可能會出現基色起臟，即本來只有單純基色的顏色中，混入了其它顏色。其原因是ICC技術的色彩管理方法的目標是要保持顏色的準確性，獲得更小的色差，因而只按照顏色的Lab或者XYZ來統一顏色的視覺效果，忽視了保護顏色的網點構成，其結果是轉換后在基色中產生了細小的污點，這些污點是由于其它基色摻雜進來了所形成的。由于基色空間和目標色空間的紙色和基色色料不同，為了彌補這些不同而獲得更小色差，ICC技術的色彩管理方法在轉換時只能改變基色的網點構成。例如在PhotoShop中將U.S Sheetfed Coated v2色空間的C90%和M90%的兩個基色，轉換到Generic CMYK Japan Std Proofing色空間后，色值分別變成了C70%M2%Y4%和C1%M85%Y12%。

為了克服上述問題，就要避免由四色空間（CMYK）向三色空間（Lab或XYZ）轉換，再由三色空間向四色空間轉換的計算方法，而直接在四色空間之間建立聯系。這就是Device Link轉換技術的由來。Device Link轉換技術首先由德國GMG公司提出（GMG四維色彩轉換技術），是GMG與歐洲凹印印刷企業共同協作開發出來的。圖2是Device Link技術的工作流程。

圖2 Device Link 技術的工作流程

Device Link特性文件包含源色彩空間和目標色彩空間，同時包含源色彩空間到目標色彩空間的轉換方式。Device Link顏色轉換允許轉換時保持黑通道，也就是單黑仍然保持為單黑。而且Device Link調色更加方便直觀，因為它本身就是一個四維色彩空間轉換，所以用戶在輸出色彩空間中選擇某個顏色進行微調，不會影響其他顏色。

例如，當你覺得綠色不夠黃，你只需要選中綠色按經驗調整百分之多少的黃即可，它不會影響紅里面的黃，也不會影響灰里面的黃，而這種微調，ICC是沒法做到的。

在數碼打樣應用方面，使用Device Link顏色轉換技術，以指定的印刷工藝、印刷機、油墨和紙張組合為目標值，根據數碼噴墨設備的墨水和紙張組合為基礎條件，以Device Link的方式生成數碼打樣的特性曲線，實現打樣與傳統印刷的顏色匹配。

當然Device Link顏色轉換技術亦可應用到各種印刷工藝的印前數據準備中，數碼與傳統印刷的顏色一致性控制，或膠印數據自動轉換到凹印數據等，它以一種印刷工藝、印刷機、油墨和紙張組合的色域空間，通過Device Link的方式轉換到另一種色域空間（工藝、設備、油墨和紙張組合的色域空間），從而在另一種印刷工藝上實現顏色一致的印刷。

比較上述兩種顏色管理技術，ICC技術雖然有其局限性，但ICC技術的理念仍然有意義。比如掃描儀和顯示器的校準還是需要使用ICC技術。但是在輸出合同樣張、數碼印刷顏色管理以及傳統印刷數據準備方面，Device Link技術為高質量需求提供了一種更加合理、高效和低成本的方法。

3、基于光譜數據的顏色管理技術

隨著包裝印刷對數碼打樣系統需求的不斷增強，包裝打樣方面急需解決的是多通道疊印色的模擬，特別是柔印、凹印領域專色多，經常有專色與四色疊印或專色與專色疊印的要求。以往的數碼打樣控制軟件在四色和實地專色的還原方面，都已經不存在什么挑戰了，但在2008年之前專色與四色疊印或專色與專色疊�。ㄒ韵潞喎Q多通道疊印色）的顏色還原還沒有任何解決方案。這也阻礙了數碼打樣在柔印、凹印等領域的應用。2008年德魯巴，GMG發布了基于光譜數據計算的帶有專色數據庫的分色和生成多通道疊色特性文件的軟件OpenColor，才初次有了模擬多通道疊印色的解決方案，經過四年的不斷完善，到2012年該新技術基本成熟，近幾年在柔印、凹印行業已有300多家企業成功應用。如圖3所示，通過測量PANTONE 101C（左）和PANTONE Process Cyan C（右）顏色的光譜數據，使用OpenColor軟件計算模擬出這兩個專色疊印后的效果及對應光譜數據（中）。

圖3 opencolor使用光譜數據模擬顏色的疊印

近幾年，esko等企業也發布了自己的基于光譜數據計算的數碼打樣系統，也可以實現多通道疊印色的再現。

傳統數碼打樣色彩管理軟件進行曲線計算是基于色度值（Lab），通過測量ECI 2002色表或ANSI IT8.7/4色表（*注）獲取目標值，測量所得是原色的Lab值或疊印色的Lab值；沒有考慮具體印刷工藝、油墨的透明度、疊印次序等對疊色效果產生重要影響的因素，所以必然無法準確模擬多通道疊印色效果。

與ICC技術及Device Link技術相比，基于光譜數據進行計算的技術有以下特點：

（1）采用光譜數據

事實上，我們日常所用的分光光度計和密度計等測量的原始數據就是光譜數據，但是由于以往的軟件基于Lab值計算，所以儀器將測量的光譜數據轉換為XYZ值，再轉換為Lab值，如圖4所示。在這兩次轉換中不可避免的產生了數據損失，所以顏色控制軟件往往需要采用循環校正去修正曲線，以獲得更好的顏色匹配效果。而基于光譜數據計算的色彩管理技術不再需要循環校正，明顯縮短了生成曲線所需的時間。并且因為基礎數據就是準確的，因此也保證了計算結果的準確性。

圖4 傳統顏色測量數據轉換路徑

（2）光譜數據的重復利用，強大的數據庫功能

由于使用光譜數據，而每個顏色的光譜數據是固定的，光譜數據采集之后建立數據庫，以后可以隨時結合特定印刷工藝、承印物、疊印色序、印后工藝去生成不同色彩特性曲線。隨著應用該技術的時間越久，數據庫的不斷完善，打樣的工作將越來越簡單，本身的數據庫也將成為企業重要的數據資源。

（3）考慮油墨透明度并可定義疊印色序

大家都知道油墨的透明度和疊印的色序都會對疊印色的效果產生很重要的影響，所以如果不考慮這兩個因素，基本上在印前打樣預測出來的效果也不可能準確。因此，基于光譜數據技術的色彩管理技術在進行曲線計算時通過數據采集和設置選項，將這兩個因素考慮進去，并且針對柔印、凹印和膠印分別有獨立的計算模型，保證了疊印色模擬的準確性。

（4）后道工藝的定義

印后工藝對印刷成品的顏色效果有明顯的影響，因此基于光譜數據技術的色彩管理技術將亮光膜或啞光膜、亮光油或者啞光油也作為設置選項定義在系統中，進一步提高顏色預測的準確度。

（5）使用簡單色條進行數據采集

軟件技術的發展已不必要采集整張ECI 2002色表或IT8色表，只需CMYK四色和專色的梯尺，相互疊印的幾個或十幾個色塊，就完成了數據的采集，這對于包裝印刷特別是一些柔印和凹印的意義非常重大，因為包裝的專色很多，如果總是需要印刷整張色表去采集數據，無疑成本高、效率低而且缺乏實際可操作性。圖5為CMY三色與一個專色（示例中為O，橙色）的疊印色表，制版印刷后采集數據可以完成這個專色的光譜數據采集。

圖5 CMYO色表

圖6 CMYOGB色表

圖6為CMY與3個專色（示例中為OGB，橙、綠、深蘭）的疊印色表，制版印刷后采集數據即可完成這3個專色的光譜數據采集。其他專色如RGB、OGV等只需要重新使用軟件生產相應的色表，就可以一次性完成對3個新專色光譜數據的采集，縮減工作量。

（6）與專色油墨配色系統數據共享

基于光譜數據基礎的印前色彩管理技術與專色油墨配色系統的技術原理是相類似的，而且其測量的光譜數據與專色油墨配色系統可以共享，油墨配色系統配色數據亦可給到打樣色彩管理系統，作為顏色計算的基礎數據。隨著這項技術的發展，相信柔印、凹印的數碼打樣將進一步普及，提前預測印刷效果，減少重復上機，降低上機打樣的材料和時間消耗成本。

（7）七原色印刷的數碼打樣

七原色印刷是高保真彩色印刷的一種。高保真彩色印刷的概念由來已久，早在上世紀90年代末就開始從實驗室走入印刷企業的生產車間。七原色印刷是相對于四色印刷而言，是在CMYK四色印刷的基礎上增加RGB（紅、綠、藍）或OGV（橙、綠、紫）等顏色油墨的印刷方法，以擴展四色的色域、改善印刷顏色的再現性、真實性。七原色印刷的關鍵技術是分色技術，是印刷質量的關鍵保證。同時，在印前采用數碼打樣系統，提前預測七原色印刷效果，也是簡化流程、提高效率、節約成本的必要方法。由于七原色印刷采用多于四色的七色油墨來印刷，因此常規的打樣方法已不適用。

基于光譜數據的色彩管理技術正是進行多通道疊印色的模擬，因此可以準確地進行七原色印刷的數碼打樣，由軟件生成七原色印刷的色表（有全色表、簡單色表和迷你色表可選，七原色印刷建議選擇全色表），經流程RIP后制版并上機印刷；然后選擇合格的印刷測試樣測量七原色色表后作為數碼打樣的目標值，生成七原色打樣曲線；在打樣時調用此打樣曲線進行數碼樣的輸出。一旦采用七原色印刷后，數碼打樣的工作也將很簡化，因為數據的采集、曲線的定義都做一次即可。

*注：

1. ECI 2002是由歐洲顏色促進會（European Color Initiative:ECI）開發的一套旨在描述四色印刷特征的輸入數據，也是對ISO 12642-1:1996 (印刷技術——用于四色印刷特征描述的輸入數據——第一部分：原始數據)的擴展，其色表有1485個色塊。

2. ANSI IT8.7/4是由美國國家標準學會（American National Standards Institute: ANSI ）頒布的描述四色印刷特征輸入數據的國際標準。其全名為：Graphic technology - Input data for characterization of 4-color process printing，其色表有1617個色塊。

文章來源：肖麗 | 2004年加入GMG中國，13年來始終專注于為印刷包裝企業、印前媒體、專業制版企業和品牌商提供專業的色彩管理解決方案，幫助解決實際生產和品牌專有顏色還原中遇到的色彩問題。