噴墨墨水應用于數字印刷的色彩和圖像質量分析探討

趙永光

墨水的基本介紹

數字印刷廣泛使用的靜電照相體系和噴墨體系，其中噴墨因為介質多樣橫跨了多個行業領域，常見的有噴墨彩噴紙、銅版紙、PVC塑料合成紙、陶瓷/瓷磚/建材等。噴墨墨水的質量穩定性和色彩穩定性在不同的應用場合要求不一，比如紫外線光固化UV墨水和染料墨水、顏料墨水的數值范圍各自不同。對于色澤牢固度、色彩鮮艷性、耐摩擦、耐曬、防潮區別很大，其中墨水的顏色范圍是生產廠家關注的一個重點。

由于靜電照相體系的生產精度要求高、專利壁壘高，數字印刷的突破點在于噴墨印刷領域，關注和研究噴墨墨水的耗材質量穩定和色彩控制穩定有重要的意義。

墨水顏色基本色塊的分析

墨水在噴墨數字印刷領域的應用是未來的一個主流發展方向，數字印刷中常用的有顏料墨水和染料墨水，本文以染料墨水為例，對比色粉體系的靜電成像數碼印刷樣張探討分析。

實驗條件如下：

①紙張：普通70g/cm2齊心晶純打印紙、150g/m2銅版紙、250g/m2銅版紙；

②Epson 4168四色打印機、柯尼卡美能bizhub pro c6501彩色數字印刷機；

③愛色麗Xrite i1pro分光色度儀；

④ICC軟件i1profiler、數據記錄軟件Xrite Colorport、CC分析軟件Imatest Gamutvision；

⑤打印軟件Illustrator CS6、Photoshop CS6、CorelDraw X4；

⑥國產四色兼容墨水、激光打印色粉。

采用bizhub pro c6501激光打印基本色塊9個，分別為RGBCMYK，二次間色、三次復合色、白紙等基本數據，數值記錄如表1～4（采用Xrite eyeone pro測量得到）。

從中可以看出，用CIE1976Lab色差公式可以計算出：介質不同，色彩范圍不同。對比圖1中Photoshop油墨數據，可知數字噴墨、靜電印刷顏色Lab數值與印刷油墨存在很大差異。

采用噴墨打印同樣文件，測量數據。105g/m2的噴墨打印在銅版紙上面吸收性能差，出現明顯的墨水堆積模糊現象和雜點，故而其測試數據不可用，需要分色時考慮介質上的總墨量。

Photoshop圖像顏色相關概念

調幅印刷在印刷前期的圖像調節環節，控制顏色主要靠控制網點的大小。噴墨采用調頻網點，其網點擴大規律不同于調幅印刷。由于RGB顏色轉換為CMYK時候是一個多值過程，分色中黑版線是計算出來的，基色的色度數值十分重要。圖2是進行分色時一般在圖像處理軟件中需要調節的地方。

總墨量的限制：最大承載量，決定了分色時網點比例的總和數值，一般 270%以下，實際應用中，一般噴墨系統都需要先做線性化，找出噴墨量增加而顏色密度不變的地方，把最合理的區間線性化，這一計算過程通過ICC文件來實現。

ICC色彩空間范圍

ICC特性文件profile可以提取出墨水在特定材質上的顏色范圍。采用i1Profiler打印色塊測試得到ICC文件，代表了該顏色的再現范圍。

圖像的質量評價

設計樣張數字文件，如圖4，噴墨印刷和印刷后可以測試數據。測試圖可以單張，也可以分成一個系列，在自制的試驗臺上進行分析。圖4中是在海德堡PM74印刷機上通過抹去給水制造的偏差樣張，可以灰度條明顯偏色和不一致。

測試圖標右上角包含的Imatest SFRplus測試圖可以分析印刷效果中MTF數值，基于MTF參數適合用來評價圖像清晰度，可以采用Imatest測試軟件生成各種測試圖表Colorchecker、對數表等不同圖表，豐富測試體系，分析成像、印刷質量，得出色彩的各種指標的數值化曲線分析。

套準評價，用200X數碼放大鏡Visual c++調用DirectShow接口編程獲取圖像，可以進行數字圖像處理分析。測量可以看出線條邊緣的套準情況。

測試結果圖像數值化后可以形成打分體系，衡量墨水的顏色再現，印刷狀態的穩定與否，圖象復制過程中的清晰度變化，作為數字噴墨印刷的色彩評價標準。

色彩的還原評價可以采用色塊，由于評價時需要考慮主觀和客觀因素，因此圖像需要包含人物風景等多項測試指標。基于數據庫技術開發記錄系統可以分析測試得到的樣張色彩特性，做成全自動的分析體系，在標準光源下自動評分和記錄墨水質量參數。

作者單位：天津職業大學包裝與印刷工程學院