高保真印刷技术给我们的启示

时间:2005-10-06 09:04:46来源:科印传媒《印刷技术》作者:侯克杰

  要与电视、电子出版物等竞争读者、广告客户,印刷业必须依靠技术进步,加快提高印刷质量的步伐,提高和扩大颜色表现力及清晰度,以赢得市场。
  高保真彩色印刷技术应用了新的分色理论和技术,突破了常规四色印刷色域的局限,并且改善了印刷色彩的色度和亮度特性,使印刷品的视觉效果更接近实物,颜色更鲜艳更明亮,层次更丰富更真实,立体感更强。从印刷品表现典雅高贵的气质、生产者追求完美的产品、经营者精益求精的意义上说,高保真彩色印刷技术必将成为印刷企业间技术实力较量的重要砝码,在高端客户市场重新洗牌中,成为赢家手中的大牌。

  彩色图像印刷的技术要求
  自然风光令人叹为观止,绘画、雕塑、工艺美术作品或气势磅礴或细腻委婉,使人难以忘怀。要使更多的人欣赏它们,借助印刷技术将其大量复制广为传播是最常用的方法。复制的第一步是借助于成像设备,将其记录于感光材料上,形成颜色模拟量(照片),或记录于光电转换器件中,生成颜色数字量,以用于印刷复制工艺。
  现有的光电成像设备通常将景物的光谱色分解为红、绿、蓝3个分量记录,形成该设备的颜色空间。三原色选取不同,颜色空间大小也不同。三原色的亮度和饱和度越大,颜色空间越大,空间边界上描述的颜色与相应光谱色的差别越小。景物成像时,又受到感光材料色域的限制或光电转换器件性能的影响,颜色的真实性再次遭受损失。所以选择适当的RGB颜色空间和成像介质表现原稿颜色,对印刷复制景物的真实颜色非常重要。
  从观察者的角度讲,人眼对颜色的视觉感受方式是视杆细胞感受明暗,视锥细胞感受色彩。从彩色图像复制而言,颜色可分为两部分,即彩色成分和中性灰成分。图像的立体感由颜色亮度表示,由中性灰成分决定。因此对图像的彩色成分和中性灰成分的调控是印刷复制的关键。

  常规四色印刷技术的缺憾
  在印刷过程中,有限的油墨印刷色域会使颜色空间再度压缩,如图1所示。原稿颜色线性转换和分色算法都会使颜色色度和亮度阶调特性改变,所以印刷色域范围的控制和相关算法的选择和优化也至关重要。印刷色域范围主要由原色油墨和相应叠印色确定。四色印刷使用的C、M、Y、K原色油墨存在先天缺陷,其呈色光谱曲线与理想颜色光谱曲线有较大差距。二次叠印色红、绿、蓝的显色效果,特别是蓝色和绿色,与理想颜色差距更大,因此,四色印刷色域较难有很大扩展。四色印刷色域如图2所示,由此可以看出,许多鲜艳明亮的颜色都无法在印刷品中再现,这成为四色印刷的重要缺陷。


图1 原稿图像(左)与CMYK印刷色域以外丢失的颜色(右图灰色部分)


图2 CMYK四色印刷色域       图3 高保真7色印刷色域

  此外,四色印刷是以印刷油墨密度匹配原稿密度,由于印刷油墨灰成分较高,在提高印刷密度以接近原稿密度的同时,往往造成中性灰成分过多,颜色饱和度下降。
  孟塞尔颜色系统的色相、明度和彩度的分度是根据视觉判断来划分的,应作为印刷阶调线性调控的目标。但实验证明,四色印刷中性灰的视觉明度并不接近孟塞尔明度曲线,而是近似直线,显示出印刷中性灰亮度过低,尤其是暗调更加明显。显然,四色印刷强调提升复制颜色饱和度是以过度牺牲颜色亮度为代价的,这也是四色印刷的另一重要缺陷。
  由于上述缺陷,四色印刷图像颜色沉重,层次损失较多,立体感欠佳,印刷效果与真实景物颜色差距大,印刷质量继续提升的空间较小。

  高保真彩色印刷技术的特性
  高保真印刷的颜色特性表现在两个方面。第一,印刷颜色空间扩大,增加了更明亮、更鲜艳的基色,如图3所示,使印刷品看起来与真实景物的颜色更接近。第二,印刷颜色的阶调线性与常规四色印刷不同,更接近视觉感知的光谱色效果,印刷品层次感更真实,立体感更强。
  高保真印刷颜色空间增大的主要原因在于,在CMYK的基础上,增加了新的、适当的基色油墨,新基色油墨包括O(橙)、G(绿)、B(蓝)等,这些油墨与相邻的C、M、Y叠印的二次色的亮度和饱和度均超过C、M、Y叠印的二次色;还可选用相邻三基色油墨叠印,进一步增加饱和度。此外,除黑版外,所有基色油墨全部参与输入颜色的彩色成分匹配,不同基色油墨匹配不同色相区间颜色的色度参数,例如红色用M、O和少量Y匹配,绿用Y、G和少量C匹配。因此,印刷颜色空间得到可调控的扩大。
  在高保真分色模型设计时,强调印刷色域扩大的同时,注意印刷颜色色度阶调线性的真实性。在常规四色印刷时,往往更注重颜色的饱和度,少强调阶调的真实性。而高保真印刷色空间内不同阶调颜色的彩色成分的匹配目标是输入的RGB颜色色相和饱和度阶调特性,且对映射到印刷色域内和印刷色域外的原稿颜色分别分色匹配,以尽量忠实再现原稿,使印刷图像的色彩与实际景物在视觉上更加接近。
  为准确还原原稿颜色亮度和阶调特性,在匹配的油墨颜色中,对彩色成分和中性灰成分分别进行调控,同时对彩色成分变化引起的亮度改变单独计算。这样,在印刷颜色空间允许的条件下,印刷彩色图像亮度的视觉效果,能够尽可能最接近原稿的视觉效果。中性灰颜色可由全部基色油墨构成,也可以根据工艺需要或为客户提供个性化服务,选择其中的部分油墨构成。
  高保真分色在CIERGB颜色空间中进行,输入的RGB颜色将获得更接近光谱色的亮度和色度特性。基色油墨分色通道设置使印刷色域扩大,阶调线性还原,如图4所示。与四色印刷相比,高保真彩色印刷颜色的亮度并不因为饱和度提高而降低。这是非常宝贵的特性,常规四色印刷是无法做到的。


图4 高保真7色印刷各色版及印刷效果


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