数字印前处理技术第七章

性文件
的主体 对应的色度值（利用测色仪器测得的
颜色的XYZ或La*b*值）
若设备空间为RGB颜色空间，从设备空间到标准颜色 空间的正反向转换都是三维到三维转换。这种情况下， 采用基于矩阵的转换方式。 由R、G、B三原 色的XYZ值组成 的3×3转换矩阵
R、G、B通道的 阶调复制曲线 基于矩阵的转换方式
可的ICC色彩 管理标准
彩管理方案的标准颜色空间
制定了描述色彩输入输出设备的色
构 色建 彩了 管开 理放 框的 架 ICC
彩特征文件的标准格式
…
开放的ICC色彩管理框架，如图7—7
1．标准颜色空间 ICC规定的标准颜色空间是1931 CIEXYZ或由其转换得到 的CIELAB颜色空间，由于后者是均匀颜色空间，凡是用于连 接印刷输出设备的标准颜色空间一定是CIELAB颜色空间。标 准颜色空间中，用X、Y、Z或L、a*、b*分量值唯一地标定一 个颜色，这些分量值称为“色度值”，任意颜色的色度值可 以用色度计或分光光度计测量获得。
一影响色彩信息准确传输再现的因素第一节第一节色彩管理技术的基本原理色彩的正确复制与再现是从印刷术的开始就被关注的问题色彩的正确复制与再现是从印刷术的开始就被关注的问题依靠人眼主观判断以定性的方式保证色彩的正确复制与再现色彩管理成为印刷工程中一个非常重要的关键技术计算机在印刷工程中的应用先进颜色测量设备的推出尤其是国际色彩联盟iccinternationalcolorconsortium在90年代中期推出了开放式的色彩管理机制色彩管理技术正式被提升到印刷工程核心技术的位置
2. 彩色显示器的影响
彩色显示器是一种色彩再现设备，它借助屏幕上微小的红/绿 /蓝单元发光呈现颜色。常用的有阴极射线管(CRT)和液晶 (LCD)两种类型。 红/绿/蓝（R/G/B） 数字信号驱动电 电子束分别轰 击红/绿/蓝荧 荧光粉受轰 击后发光而
子枪发出电子束
光粉
呈现色彩。
阴极射线管显示器呈色过程 从这一过程也不难看出：电子枪的轰击强度是决定 其三原色的基础，但是即便是相同的RGB驱动信号，电 子枪的型号不同、荧光粉材料的型号不同，也会导致 呈现色彩的差异。
呈色设备或媒体的呈色特性可以用颜色空间表示，色 彩在不同的设备和媒体之间传输，其实质是颜色信息数 据在不同的颜色空间之间转换。所以不同颜色空间转换 （匹配）技术是色彩管理的核心技术。说得更具体一点， 若要将计算机屏幕上的一个颜色准确地输出到数字印刷 机输出的印品上，就必须准确地完成颜色从屏幕RGB值， 到数字印刷油墨CMYK值的转换。
通过分光滤色 器件形成“红/ 绿/蓝色光”
通过光电转换器
该数字信号 即设备获取 的颜色信号， 简称设备色
换器件生成红/绿/ 蓝数字信号
件生成红/绿/蓝 模拟电信号
分光/ 滤色 系统
图像采 集设备 的光源
光电 转换
光学 成像
器件
存在差异
镜头
即便同一张
原稿或同一 个被摄体
扫描或拍摄后得
到的红/绿/蓝信号 (R/G/B)会有差异
即，用不同扫描仪扫描同一幅原稿，或用不同数码 相机拍摄同一物体所获图像的RGB值会有不同，而且 有时差异还会很大。同时，光电转换器对微弱色光的 敏感程度差异会导致扫描仪采集颜色空间（色域）的 大小不同。
图7—1是两种不同扫描仪的采集颜色空间，可以看出专业平面 扫描仪的呈色颜色空间远大于商用平面扫描仪的颜色空间。
2．色彩特征文件（Profile） （1）设备值 设备值是设备的控制信号值，将设备值传送给设备，设备就 会产生相应的颜色。
输入输出设 备的设备颜 色空间有其 本身的原色
分量值
显示器、扫描仪的RGB
分量值
这些原色分 量值称为 “设备值”
印刷设备的CMYK油墨
网点面积率分量值等
由于设备本身的特性不同，能表示颜色的能力或原 色有差异，同样的设备值在不同的设备上可能会产生不 同的颜色；同理，不同设备为呈现视觉感受完全一致的 颜色，设备值也有可能是不同的。
彩色打印机是在色彩信号值驱动下向承印物上传递呈色 剂（墨粉或墨水）的设备。打印机的种类很多，有喷墨打 印机、静电成像打印机、热升华打印机等。不同种类的打 印机成像原理不同。
打印机成像原理不同
纸张的型号不同
喷墨打印机的墨水型号不同
色彩差异
印刷机是通过压力 将印版上图文部分的油 墨转印到承印物上。印 刷机的类型不同、油墨 的型号不同（见图7— 3）、承印物接受油墨 的特性不同，都会导致 原先相同的颜色在转印 过程形成色差。
由色彩特征 文件提供
颜色空间转换 引擎就完成从 设备空间到标 准颜色空间的 正反向转换
若设备空间为CMYK颜色空间，从设备空间到标准颜色 空间的正反向转换都是三维与四维之间的转换。这种情况 下，通常采用基于查找表的转换方式。色彩特征文件需要 分别提供对应于每种色域映射方法的CMYK值和Lab值之间 的正向和反向关系查找表，如图7—9所示。由于ICC标准 规定了4种色域映射方法，因此色彩特征文件中需要提供的 查找表数量为6个，其中相对色度映射方法和绝对色度映射 方法共用一对关系查找表。 基于查找表转换 方式特征文件体 积远远大于基于 矩阵转换方式特 征文件的体积
（2）色度值
只有转换到标准颜色空间，利用“色度值”才能准确地标定 并比较各个设备表示颜色的能力和色域。“色度值”是利用 专门的测色仪器（如分光光度计）测量获得颜色的CIE标准 值，色度值可以唯一地标定颜色。 （3）色彩特征文件 色彩特征文件（也称为色彩特性文件或配置文件）是描述设 备表示颜色能力和色域的数字文件。 色彩特 一组颜色的设备值（设备表示颜色使 用的原色分量值，如RGB或CMYK）
从图7—8可以看到， 利用HP、Epson和紫 光扫描仪分别对同一 色块扫描数字化，得 到的是不同的RGB值。 因此结论是：设备值 不能准确地标定颜色。
由于色彩特性文件主体中这组颜色是一组从设备颜色空间 中选择的能表征设备色域形态的特征颜色集（包括能标定色 域边界的颜色，表征色域白点、黑点的颜色等），利用这组 特征颜色的色度值可以描述设备表示颜色的能力和色域。 同时，由于特征文件提供了特征颜色对应的设备值和色度 值，利用特征颜色的两组对应值可以方便地完成任意彩色图 像在设备颜色空间和标准颜色空间之间的转换，所以色彩特 征文件也是提供设备值到色度值转换关系的数字文件。
依靠人眼主观判断，以 定性的方式保证色彩的 正确复制与再现
色彩管理成为印刷 工程中一个非常重 要的关键技术
尤其是国际色彩联盟ICC（International Color Consortium）在90年代中期推出了开放式的色彩管理 机制，色彩管理技术正式被提升到印刷工程核心技术 的位置。
一、影响色彩信息准确传输再现的因素
第七章 印刷中的色彩管理技术
主要内容：
第一节色彩管理技术的基本原理
第二节 ICC色彩管理
第三节 WCS色彩管理技术
印刷工程是图文信息复制与传播的媒体工 程，色彩信息在媒体之间的正确传输与再现是
媒体可视化的基础。
媒体的呈色机理 不同
混合颜色的基本原色不同
色彩再现设备显示色彩信息 的特性和能力有差异
(FOGRA)，现有数十个成员。
ICC建立了一种色彩管理机制，使色彩信息在设备、 应用软件、操作系统之间传输时，能够达到匹配，利 用该色彩管理机制进行色彩管理的技术被称为ICC色 彩管理技术。
一、ICC色彩管理的基本原理
早期的色彩管理方案比较简单，是一对一的颜色空间匹配 技术，这种一对一颜色空间匹配技术亦称为“设备相关色 彩转换方案”。 如图7-6，这种色彩管理 方案的特点是：每台设备 必须和所有与其有色彩信 息传输的设备建立一对一 的双向转换关系。这样需 要建立的转换关系数量较 多，而且每增加一台设备 就需要新建多组匹配转换 关系，较为繁琐。
二、色彩管理的基本概念
印刷操作工艺参数的影响：图像采集设备 印刷过程 中影响色 彩信息准 确传输再 现的因素
这类因设备或材 料呈色特性丌同 而产生的影响只 能通过色彩管理 技术解决。
操作过程中的各种参数的正确设定、显示 器的调整、印刷机的压力控制。
由于没有科学地设置工 作参数，没有正确地使 用印刷复制过程中的各 种软硬件设备造成
彩色打印和印刷输出更主要的影响是：图像采集设备 和彩色显示器都是用红/绿/蓝（R/G/B）三原色表示色彩， 而彩色打印和印刷是用黄/品/青/黑（Y/M/C/K）呈色剂表 示颜色。在RGB颜色空间，RGB使用0—255数值表示； 而在YMCK颜色空间，YMCK是以打印或印刷输出的0— 100%的网点面积率表示。
（4）ICC色彩特征文件格式 ICC 制定了一个标准的profile 文件格式，该标准文件由三部 分组成：①文件头、②标记列表、③标记列表对应的数据， 如图7—10。
第二节 ICC色彩管理
一、ICC色彩管理的基本原理 二、ICC色彩管理技术的实现
三、ICC色彩管理技术在PhotoShop软件中的应用 四、ICC色彩管理流程的建立
目前在印刷工程中使用最广泛的色彩管理技术是 ICC色彩管理技术 该组织成立于1993年，其创建者 ICC是国际色彩 联盟International Color Consortium 包括：Adobe、AGFA、Apple、 Kodak、Microsoft、SGI、Sun、 Taligent公司以及德国印刷研究所
液晶显示器则通过液晶对背光光源的光线进行控制，光线再 经红/绿/蓝微型滤色片从屏幕表面射出而呈现色彩。显然，控 制的差异或红/绿/蓝微型滤色片的差异也会导致相同的RGB信 号会有呈现色彩的差异。 同时，微小的红/绿/蓝单元的特征差异也会导致呈色范围 （色域）的不同，如7-2。
3. 彩色打印和印刷的影响
由图7-5可以看出：打印输出的 颜色空间小于屏幕显示的颜色 空间，也就是说有一部分屏幕 上显示的颜色在打印输出后是 无法表示的。
正确处理这些由于设备或媒体自身呈色特性 差异对色彩信息传输和复制造成的影响因素， 使得输出设备或媒体上再现的颜色能与输入颜 色最佳匹配，是色彩管理的主要目的。
由此可见，色彩管理技术是保证颜色信号在 输入、处理和输出过程中不受损失的一种技术， 其核心技术是基于色彩正确可视化的输入输出 颜色空间（颜色输入输出设备或媒体的呈色空 间）匹配技术，也被称为色域映射技术。
RGB颜色空间 颜色空间转换 色彩信号
Hale Waihona Puke YMCK颜色值加色法呈色的RGB颜色空间与减色法呈色的YMCK颜色 空间色域大小相差较大，如图7—4所示
上述只是分析了在印刷过程中，由于设备或媒体的 特性差异，影响颜色准确传输再现的主要因素。因工 艺参数设置不当、操作有误或设备没有调整好产生的 这一类影响因素，严格地说不属于色彩管理技术控制 的范畴。
第二种方案的特点是：在各设备颜色空间之间不直接建 立转换关系，而是建立一个标准的颜色空间，每一台设 备的颜色空间都与这个标准颜色空间之间建立双向转换 关系，每增加一台设备只需要新建一组与标准颜色空间 的双向匹配转换关系。这种方案称为“设备无关色彩转 换方案”，其应用较为广泛。
与第一种方案相比，第二种方案也是一种开放式的色 彩管理方案，它必须制定相关的色彩管理标准，凡是承认 该标准的颜色输入输出设备，只需新建自己与标准颜色空 间的双向匹配转换关系，就可以加入到整个颜色管理群中。 初步推出了4种色空间转换的色域 映射（即颜色空间匹配） ICC制定了现 有的国际认 确定CIEXYZ或CIELAB作为ICC色
由于设备或媒体自身呈色特性差异造成的 影响：图像采集设备光源的发光特性、分光 /滤色系统的分光/滤色特性、显示器的显示 特性、打印机输出特性、油墨或纸张的印刷 适性、颜色空间的表色特性等。
色彩管理技术是在设备校正的基础上进行（也有人认 为设备校正是色彩管理的第一步过程，但是它不是色彩 管理的主体技术，严格地说设备校正是色彩管理的基 础），解决的是那些因设备或媒体自身呈色特性差异造 成的影响，这些影响因素无法通过调节设备或媒体的工 作参数来消除。
表示的色域范围不同
印刷中的色彩管理技术就是为了 保证色彩信息在各种媒体或各设备 之间正确传输再现的一种技术。
第一节 色彩管理技术的基本原理
一、影响色彩信息准确传输再现的因素
二、色彩管理的基本概念
色彩的正确复制与再现是从印刷术的开始就被关注的问题 计算机在印 刷工程中的 应用 先进颜色测量 设备的推出
在印刷复制的过程中，色彩信息从数字式或模拟式原稿传输 到胶片、印版以及印刷品上，在色彩信息传输和再现的全过 程中，有很多因素会影响到色彩信息的准确传输和再现。
1. 图像采集设备的影响
常用的图像采集设备有扫描仪和数码相机。两者采集 色彩信息的基本过程可以归纳为： 光源照射到 图片原稿或 被摄物体上 被图片原稿或被摄 物体反射/透射的光 线通过光学透镜 通过模拟/数字转