数字化印前处理原理与技术
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第一节 印前与印刷过程的颜色传递和转换

一、印前与印刷的颜色传递

在印刷复制中,原稿颜色经过图4-1所示的过程传递到印刷品上。

图4-1

二、原稿的颜色

印刷颜色复制的起点是原稿的颜色。由于信息记录介质、呈色方式等方面存在的多样性,原稿图像所占据的颜色空间范围(“色域”)可以具有不同的大小和多种多样的特点。

例如,对同一景物,分别采用彩色反转片和彩色负片拍摄,经显影加工,分别获得彩色反转片原稿和彩色照片原稿,两张原稿所占据的色域是不同的。其中,彩色反转片的色域要比彩色照片宽广。

如果用数字照相机对该景物进行拍摄,则所获得“数字图像原稿”的色域决定于数字照相机的成像系统、感色系统和图像处理系统,即光学镜头、滤色片、光电转换器件等的光谱特性、图像处理器的颜色处理等。不同的数字照相机,其色域和颜色采集特性是不同的,因此,对同一被摄体,不同照相机所采集的“数字图像原稿”的颜色大多存在差异。

此外,客户可能会提供一些颜色样品,如色卡、色谱数据、实物等作为复制的基准,可以作为原稿样品使用。为了颜色复制的准确性,这些都是需要在复制中认真对待的。

三、颜色的输入转换

将模拟式原稿(照片、反转片、绘画、印刷品等)或实际景物转换成计算机能够接收和处理的数字信号,这一数字化步骤是印前过程中不可或缺的。

颜色的输入转换是指在上述电子数字化转换过程中发生的颜色变换。通常,这种转换是在彩色扫描仪和数字照相机中完成的。

彩色扫描仪和数字照相机都具备光学成像、分光、光电转换、模/数转换和图像信号处理等单元,显然,这些单元对其颜色响应和特性决定了颜色输入转换的状况。

一般而言,图像输入设备所产生的原始信号是红/绿/蓝信号[R0G0B0],通常,在获得[R0G0B0]信号后,扫描仪和数字照相机要对其进行一些转换和处理,如颜色转换、层次曲线转换、清晰度处理等。设经过N种处理后的图像信号是[RNGNBN]。

如果把颜色转换函数设为TCOLOR(·),层次处理为转换函数TG(·),清晰度处理为TS(·),又假定未知的某种转换处理为TX(·),则可以简写成输入信号处理链(图4-2)

图4-2

[R1G1B1]=TG[R0G0B0]

[R2G2B2]=TCOLOR[R1G1B1]

[R3G3B3]=TS[R2G2B2]

[RNGNBN]=TX [RN-1G N-1B N-1]。

其中,TCOLOR(·)所代表的颜色转换有多种类型和方法。例如,将[R1G1B1]进行色度转换,使获得的信号[R2G2B2]与原稿三刺激值[XYZ]或色度值[L*,a*,b*]成线性关系;也可以对[R1G1B1]进行矩阵线性转换,使信号[R2G2B2]具有某种不同于[R1G1B1]的特性。

四、印前颜色处理

在印前处理中,对颜色的处理有三类。第1类是针对图像本身进行的颜色处理(修正和更改等);第2类是“设色”,即按照客户的要求,依据印刷色卡、色谱或其他材料,对文字、图形等信息的颜色进行设置;第3类是面向印刷的图像分色处理。

常用的图像处理软件提供了丰富的颜色处理功能,如色相/饱和度/亮度处理、按色相进行选择性校色、颜色平衡、颜色反转、颜色替换等。对进入计算机的图像信号[RNGNBN]进行分色以外的颜色处理,可以写成

其中,i表示第i种颜色处理,i=1,…,M

在印刷复制中,面向印刷的分色处理十分关键。

印刷分色是指将原稿颜色或用户设定的目标色,分解(转换)成按印刷油墨区分的分量,相应的过程和技术称为“分色过程”和“分色技术”。

在分色技术的发展过程中,曾经出现的照相分色和电子分色都是基于光学密度空间的分色转换。当今常用的分色技术大多以色度空间为基础。

由图像输入设备进入计算机的图像信号[RNGNBN],经过多种处理,进而得到[RN+iGN+iBN+i](i=1,…,M),随后将其进行分色转换,获得分色后的图像信号,其中最为常见的是青、品红、黄、黑四色分色信号[CMYK],TSP(·)表示分色转换,XYZL*,a*,b*分别为三刺激值和色度值。

或针对原稿三刺激值[XYZ]或色度值[L*,a*,b*]进行分色处理

一般地,如果有M种油墨分量[S1S2,…,SM],则可以写成

五、记录、制版和印刷过程的颜色传递

通常,分色转换获得的印刷颜色分量[S1S2,…,SM]是印刷品上的网点面积率。由于印刷过程会导致网点面积率的增大及缩小,因此,必须事先对印刷颜色分量[S1S2,…,SM]进行“网点扩大补偿”,得到记录输出胶片或印版上的网点面积率(TDOTG表示印刷网点扩大的补偿函数)为

SR1=TDOTG1 [S1]

SR2=TDOTG2 [S2]

SRM=TDOTG1 [SM]

在胶片或印版上记录输出网点时,大多存在网点面积率误差,同样需要事先对网点面积率进行补偿[TREC(·)表示记录输出网点补偿函数,一般为记录网点扩大函数的反函数]。

SREC1=TREC1 [SR1]

SREC2=TREC1 [SR2]

SRECM=TRECM [SRM]

其中,SREC1SREC2,…,SRECM分别为用于记录的网点面积率数据;SR1SR2,…,SRM为记录后胶片或印版上的网点面积率。

采用上述[SREC1SREC2,…,SRECM]驱动记录输出设备,记录后在胶片或印版上得到[SR1SR2,…,SRM]的网点面积率,经过随后的印刷过程,网点面积率[SR1SR2,…,SRM]又变化为[S1S2,…,SM],这恰好是分色预期的网点面积率,在印刷品上叠印呈现预期的颜色。