淺析色彩管理在印刷企業中應用

李小鵬 陳梅

彩色印刷圖文復制的關鍵是對圖文的忠實復制。然而，不同原稿、顯示器和不同成色介質所形成的圖像顏色的不匹配這個難題受到人們越來越多的關注。因此，如何獲得高保真的輸出圖文是技術進步的焦點。

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單一輸出工作流程的工藝中，并不需要色彩管理。系統之所以可以正常運轉，是因為輸入設備如掃描儀產生的RGB值是專門為特定的輸出設備而設置的，輸入和輸出環節構成一個數據處理的閉環（如圖1-1）所示。隨著技術的發展，包括掃描儀、照相機、膠印機、數字印刷機，顯示器作為終端輸出設備，破壞了原來一對一的閉環工作流程，數字圖像由任意一臺獲取設備獲取，然后傳輸到網絡的任何地方，最后在任意一臺輸出設備上輸出。在這種開放的應用環境里，要實現設備之間直接的顏色映射幾乎不可能，因此定義設備之間一致的顏色交換空間和各設備到顏色交換空間的變換，并在此基礎上構建設備無關顏色管理系統（圖1-2）成為唯一的解決途徑。

1.2 色彩管理的系統構成

所有基于ICC的色彩管理系統一般包括以下組成部分：

a.一個與設備無關的顏色空間（PCS）

特性文件連接顏色空間給每一個顏色一個明確的CIE XYZ或CIE LAB數值，這些數值不依賴于復制顏色時所使用的具體設備，而表現的是人眼所看到的真實顏色感覺。它是一個“樞紐中心”。

b.特性文件（Profile文件）。

特性文件是一個描述設備表現顏色的能力、特征和參數的標準規范。特性文件明確定義了RGB或CMYK數值所對應的CIE XYZ或CIE LAB數值關系。

CMM（color Management Module或Color Matching Method）（色彩管理模塊）通常又叫做引擎，它是一個程序，用來完成RGB或CMYK數值轉換的計算工作。CMM使用特性文件中對顏色的定義，使目的設備色空間與源設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據共同完成這個轉換工作。

d.再現意圖

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

1.3 色彩管理的基本步驟

色彩管理系統一般分為三個步驟：校準（Calibration），特性化（Characterization，建立設備Profile文件），轉換（Conversion）。

a.校準

校準是將設備調整到定義的標準狀態的方法，達到或精確到理想狀態。標準是色彩管理首要工作，確保設備的表現正常。

b.特征化

特征化是色彩管理的核心工作，目的是確立設備或材料的色彩表現范圍，并以數學方式記錄其特性，以便進行色彩轉換用。其主要內容就是要為每個設備建立色彩特性的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.色彩轉換

轉換指設備與設備或設備與材料或材料與材料之間的色彩轉換。色彩管理中的色彩轉換不是提供百分之百相同色彩，而是發揮設備或材料所能提供最理想的色彩，同時讓使用者預知結果。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計算（色彩匹配/gmaut mapping）最接近的色彩來代替。

1.4 色彩管理關鍵技術

ICC 色彩管理系統中彩色圖像跨設備再現過程如圖1-5：計算機色彩管理中的三項關鍵技術是生成與變換設備色彩特性化信息、色域匹配及色域提取。關鍵技術的性能決定色彩再現系統的成敗，任何一個環節的差錯都會使結果與期望不符。

設備色彩特性化信息是指該設備數字驅動值與設備無關顏色空間之間的轉換關系。在開放的應用環境中，建立輸入、輸出設備與設備無關色彩空間的轉換關系，即生成設備色彩特性化信息。色域是指設備、色彩空間或圖像所能表示的顏色范圍，是設備色彩表現能力的一個衡量指標。色域提取是指獲得設備、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據，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和綠色，所以，不同設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、大小不同的兩個色域間建立映射關系，是色彩管理中的另一項核心技術。

2.色彩管理技術在印刷復制工藝中的應用

在彩色印刷復制工藝中，色彩管理技術主要應用在三個領域：顯示器進行樣張模擬的屏幕軟打樣技術；打印技術模擬印刷輸出效果的數碼打樣技術；彩色圖像分色技術。

2.1 屏幕軟打樣技術

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。屏幕打樣包括內容打樣和彩色打樣。所謂內容打樣就是指確保版面上應該有的內容必須有，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測印刷到紙張上會產生的顏色。

對屏幕進行精確校正和色彩管理是屏幕軟打樣技術的關鍵所在。屏幕校正是指將顯示器的特性調整到符合某種狀態的設備特征，通過專用軟件，結合設備特征文件，通過色彩管理技術將顯示器、打印機與膠印機色彩空間中的顏色相互仿真轉換，借助與設備無關的中間色彩空間，找出彩色圖像數據與輸出設備、顯示器顏色數據的對應關系，從而在顯示器上準確打印標準色表印刷標準色表的還原輸出設備的色彩效果。

2.2 數碼打樣技術

隨著印刷數字化時代的到來，數碼印刷、CTP等高新技術得到了廣泛的應用。數碼印刷是采用與數字印刷類似的技術，是從制版到印刷實現數字化流程的中間環節。目的就是檢查數字作業流程的結果在實際印刷時是如何表現的，為以后的印刷提供相應的依據。

數碼打樣的工作原理不同于傳統打樣，它以印品顏色的成色范圍和與印刷內容相同的RIP數據為基礎，通過一個反映印刷特性的色彩描述文件，將色彩管理技術貫穿于從分色掃描、屏幕軟打樣、制版、數碼打樣到最后印刷輸出的全過程當中，使色彩管理技術的優勢在每個環節都能體現。衡量一個數碼打樣系統的關鍵是其色彩控制能力。

2.3 彩色圖像分色技術

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

3.結語

隨著數碼打樣技術在我國的普及，色彩管理技術得到了迅速發展。色彩管理技術不僅在商業印刷行業使用，在包裝印刷、彩報印刷以數碼印刷藝術品高仿真復制等領域都得到了廣泛的應用。但國內印刷企業在實施色彩管理過程中存在一些問題，人們對于色彩管理的認識不夠深刻、受技術水平和操作人員因素的影響，色彩管理系統在生產過程中成為擺設、國內的印刷企業在實施色彩管理時，其系統本身也有一定技術缺陷，導致各部分之間的工作無法有效協調。但隨著消費者對印刷品質量的要求也越來越高，印刷質量中最為重要的就是色彩復制質量。因此，色彩管理技術的未來發展前景良好。

目前色彩管理系統的實用意義是在整個系統內提供了一種工藝流程中的監控手段，可以使得不同設備間進行圖像復制、交換更簡單，解決了沒有兩個設備能將同一幅圖像的數字文件生成一模一樣色彩的根本問題。色彩管理自動進行控制和管理，使復制質量更好，效率更高。

參考文獻：

[1] Bruce Fraser，Chris Murphy，Fred Bunting.劉浩學等譯.Real World Color Management[M].北京： 電子工業出版社.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.色彩管理若干關鍵技術研究[D].西安：西安電子科技大學.2008：12

[5] 李榮，王寶玉.色彩管理在圖像再現中的應用[J].科技創新導報，2010.

[6] 王紅偉.淺談色彩管理技術的應用與發展[J].中國印刷，2014：5

基金項目：浙江省教育廳資助項目（Y201326949）