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干貨 | 印刷色彩管理基本原理與專業(yè)術語

2018-07-29 10:00:48 樂享印刷包裝

包裝盒定制加工廠

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色彩管理已經(jīng)被越來越多的印刷廠所重視,色彩管理的基本原理與專業(yè)術語也就成了我們的必備知識,只有掌握了這些知識,在日常生產(chǎn)中,我們才能得心應手地運用儀器與系統(tǒng)控制好我們的生產(chǎn)工藝,達到的我們的質(zhì)量目標。




一、基本色原理



【可見光】380nm至720nm是人眼所能感應的光波范圍,稱為“可見光”,在這范圍以外的就是“不可見光”

【不可見光】低于380nm就是紫外光、X射線、伽馬射線、宇宙射線等;高于720nm就是紅外線、微波射線、雷達射線、無線電射線等

【太陽光】太陽光包括可見光及不可見光,對于人眼的反應,光波范圍由400nm至500nm是藍光,500nm至600nm是綠光,而600nm至700nm便是紅光

【加色系統(tǒng)】(R)、綠(G)、藍(B)光稱為加色系統(tǒng)中的三原色,混合它們可產(chǎn)生任何顏色。紅光(R)+綠光(G)=黃光(Y)、綠光(G)+藍光(B)=青光(C)、藍光(B)+紅光(R)=洋紅光(M)。當同等份量的三原色光結合,就會出現(xiàn)白光。青(C)、洋紅(M)及黃(Y)光分別是紅(R)、綠(G)、藍(B)光之相對色,任何一對相對色光混合,亦會產(chǎn)生白光。

【減色系統(tǒng)】顏料(包括印刷油墨)中也有三原色,分別是青(C)、洋紅(M)及黃(Y)色,屬于減色系統(tǒng),表現(xiàn)和加色系統(tǒng)中的三原色相反。兩個色光相加,會產(chǎn)生較亮的色彩,而兩個顏料相混合,會產(chǎn)生較暗的色彩,原因是顏料吸收部分可見光。理論上,顏料中的三原色CMY的混合可產(chǎn)生任何色彩,包括黑色;實際上,它們的混合只會產(chǎn)生部份色彩,而同等份量CMY的混合亦只會產(chǎn)生深啡色,不是黑色。原因是現(xiàn)今的顏料并不是完全理想,所以印刷油墨中須要黑色及專色填補這個缺點。

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Cyan青
Magenta洋紅
Yellow黃

BlacK黑

Red紅
Green綠
Blue藍



二、各種色彩模式之間的關系


RGB模式

是由紅、綠、藍三種顏色的光線構成的,主要應用于顯示器屏幕的顯示,因此也被稱為色光模式。每一種顏色的光線從0到255被分成256階,0表示這種光線沒有,255表示這種光線最飽和的狀態(tài),由此就形成了RGB這種色光模式。黑色是由于三種光線都不亮。三種光線兩兩相加,又形成了青、品、黃色。光線越強,顏色越亮,最后,RGB三種光線和在一起是白色,所以RGB模式被稱為色法。

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CMYK模式

是由青、品、黃、黑四種顏色的油墨構成的,主要應用于印刷品,因此也被稱為色料模式。

每一種油墨的使用量從0%到100%,由CMY三種油墨混合而產(chǎn)生了更多的顏色,兩兩相加形成的正好是紅、綠、藍三色。由于CMY三種油墨在印刷中并不能形成純正的黑色,因此需要單獨的黑色油墨K,由此形成CMYK這種色料模式。油墨量越大,顏色越重、越暗;反之,油墨量越少,顏色越亮。沒有油墨的時候看到的是什么都沒有印上的白紙,所以CMYK模式被稱為減色法。

Lab模式

一種理論的記錄光線色彩的模式。

CIE(Commission Internationale de L'Eclairage)是國際照明協(xié)會的簡稱,制定測量顏色的國際標準,對色值進行測定。

CIE制定了L*,a*和b*值來測量色值,這種測量方法稱為CIELAB.

L*代表著明度,從明亮(此時L*=100)到黑暗(此時L*=0)之間變化。

a*值表示顏色從綠色(-a*)到紅色(+a*)之間變化,而

b*值表示顏色從黃色(+b*)到藍色(-b*)之間變化。

使用該系統(tǒng)后,任意一種顏色都可在其圖表上找到一個相對應的位置。

△E:表兩種色彩的CIEL*a*b*色彩空間之間的距離,系用來表示總色彩差別和建立定量色彩公差,通常是在一個視覺上均勻(perceptually uniform)色度空間來計算△E。

使用分光密度儀eXact可測出印刷品上的L,a,b值和△E值。

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三、三種模式的色域關系


每一種顏色都有其相應的顏色范圍,稱之為色域。

RGB、CMYK和Lab三種色彩模式中,Lab的色域最大,它包括了人的眼睛的所有的可見光。人們看到的顏色是按照波長來記錄的,人的眼睛能夠看到的是赤橙黃綠青藍紫,在這些光線的兩端還包括了紅外線和紫外線,而這兩種光纖的波長過長或者過短,人眼是看不到的,也就被排除在Lab之外。換言之,只要我們能看到的光線,Lab都包括了。Lab顏色空間是各種設備相關顏色空間之間進行顏色轉換的中介,是無關設備的顏色空間。一個Lab值所代表的顏色是唯一的。因此,Lab顏色空間是進行色彩管理的連接色空間,是ICCprofile(色彩特性描述文件)的核心。

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Lab里邊,包括了RGB顏色,也就是說,RGB的色域小于Lab。這也就同時告訴我們,不是什么顏色都能夠在顯示器上表現(xiàn)出來的,比如金色、某些熒光色等等。

Lab里邊的另外一個區(qū)域是CMKY??傮w上說,CMKY的色域小于RGB,這兩種顏色的色域中相當大的部分是重合的,但是CMYK中的某些顏色在RGB之外。這也就告訴我們,某些印刷的顏色在顯示器上也不能正確反映。

在實際工作中,您可能在屏幕上選擇了某非常滿意的顏色,而這個顏色肯定在RGB之內(nèi),恰好在CMYK之外。當您需要打印輸出這張圖像的時候,需要提醒您的是:所有的打印機都是CMYK的,打印機會自動將RGB的顏色值轉換為最接近的CMYK值。這一轉換就造成了打印顏色與顯示顏色的明顯色差,排除打印機、顯示器等等一切外在因素的誤差,這種色差依舊是必然的。因此,我們制作圖像的時候要按照輸出的要求,正確地選擇相應的色彩模式。

從下面這張圖中可以清楚地看到,將RGB模式轉換成為CMYK模式以后,顏色產(chǎn)生了的明顯差別。

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圖像中上半部分為標準的RGB三色,下半部分為轉換成CMYK以后的變化。您可以親自做一次這個試驗:使用Photoshop先在RGB圖像中分別填充三個色塊:R255、G255、B255,然后連續(xù)按Ctrl+Y鍵,在RGB與CMYK兩種模式之間反復轉換,觀察它們的差別。



四、色差的應用Delta-E(ΔE)


1.CIELAB

LAB色空間是基于一種顏色不能同時既是藍又是黃這個理論而建立。所以,單一數(shù)值可用于描述紅/綠色及黃/藍色特徽。當一種顏色用CIEL*a*b*時,L*表示明度值;a*表示紅/綠及b*表示黃/藍值。

注:CIELAB△E總色差的大小△L+表示偏白,△L-表示偏黑△a+表示偏紅,△a-表示偏綠△b+表示偏黃,△b-表示偏藍

CIELCH

CIELCH顏色模型采用了同L*a*b*一樣的顏色空間,但它采用L表示明度值;C表示飽和度值及H表示色調(diào)角度值得柱形坐標。

2.用Delta-E(ΔE)測量確定色彩精度的方法

在我們知道什么是色彩精度以及人們對色彩精度的要求后,就應該知道如何來確定色彩精度?一般說來,在制版印刷行業(yè),人們偏愛使用Delta-E來測量,這是一種描述“差異”的測量方法,可以相對容易地測量和計算出色彩精度。

3.何謂Delta-E(ΔE)測量?

大多數(shù)色彩測量是用儀器完成的,儀器測出CIELab(標繪光譜儀所采集色彩信息的方法)值。色彩之間的比較是通過對兩組CIELab響應進行數(shù)學比較,以及通過對它們之間差異的數(shù)學計算來完成的。用來描述差異的那個值被稱為Delta-E。盡管Delta-E可以利用算術的方法導出,但它通常被描述為人眼能覺察的色彩和色調(diào)中的最小差異。在描述印刷樣本中出現(xiàn)的差異時,由于Delta-E與人們感知之間的聯(lián)系,所以,Delta-E值被證明是非常有效的。在印刷業(yè)中,Delta-E在3到6之間變化通常被認為是可以接受的。

雖然采用Delta-E測量會受到觀察者、油墨和介質(zhì)變化性的影響,但這里允許存在一定的容許偏差,油墨和紙張質(zhì)量中的某些可變性是可以容忍的。但總要存在著一定的標準,什么是標準的Delta-E可變性?在印刷機工作期間,對于它運行的時間長度來說,良好商業(yè)印刷的采樣間隔不應該從大于3個到6個Delta-E單位之間變化。

Delta-E能夠?qū)⑸蔬€原的準確性量化為一個數(shù)值,它能夠準確地反映色彩的準確性,因此其數(shù)值越小越好,越高說明色彩越失真。

4.不同Delta-E范圍內(nèi)的色彩效果:

ΔE值在1.6-3.2】人眼基本上是分辨不出色彩的差異,這通常被認為是相同的顏色。這里只有少數(shù)專業(yè)級顯示器,如藝卓EIZO等機型能夠做到;

ΔE值在3.2-6.5】經(jīng)過專業(yè)訓練的人士可以辨別其不同,但普通人是觀察不到其中的差異的,給人的印象是基本相同。

ΔE值在6.5-13】色彩的差別是可以看到的,但可認為是相同的色調(diào);

ΔE值在13-25】被認為是不同的色調(diào),超過此值,則被認為是不同的顏色。

基于此,老式印刷機可能要比3個到6個Delta-E單位值經(jīng)歷更大的變化,但無論這種可變性是否被印刷工和客戶所接受,它都應該在印刷機開始工作之前被建立。當一件印刷工作超出公司可變性標準的時候,所要做的最明智的事情就是停止印刷,并盡力確定該可變性產(chǎn)生的原因。當該原因被確定并糾正之后,印刷工作才可以繼續(xù)。

5.Delta-E(ΔE)色差公式:

-CIELab(1976)廣泛應用于膠印

-CIE2000最優(yōu)色差公式,基于CIELab(1976)的改進版,被ISO定義為新的標準

-CMC印染行業(yè)普遍采用

-CIE94應用于紡織領域



五、色彩測量模式


M測量模式M0,M1,M2和M3的應用

?理論上,每種測量照明條件的使用場合都相對清晰

?M0適用于基材和成像色料都不含熒光增白劑的情況。

?M1適用于基材或成像色料,或者二者都含有熒光增白劑的情況。也適用于基材含有熒光,需要搜集熒光特性,并且可以確信成像色料不含熒光。

?M2用于紙張熒光,但是也希望能夠消除數(shù)據(jù)造成的影響。

?M3用于特殊用途,即應該減小第一表面反射,包括使用偏光。

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六、密度標準選擇


ISO T狀態(tài)

T狀態(tài)為寬波帶響應,被廣泛應用于北美印刷工藝工業(yè),也是目前我過印刷包裝流程中最常用的測量狀態(tài)。

ISO E狀態(tài)

E狀態(tài)為歐洲標準,使用Wratten47B型濾波器,與T狀態(tài)相比,其對黃色計數(shù)較高。

ISO A狀態(tài)

A狀態(tài)通常應用在照相、裝訂、整飾行業(yè)。

ISO I狀態(tài)

專門為測量紙張上三色版油墨設計。測量非三色版油墨有可能產(chǎn)生輕微不一致。



七、色彩管理專業(yè)術語


?  Metamerism(同色異譜)

當一對顏色在某光源下,呈現(xiàn)的顏色是相同,但在另外的光源下,其呈現(xiàn)的顏色是有差異,此現(xiàn)象為“同色異譜”。

?  ColorTemperature(色溫)

物體在加熱時,所發(fā)出的色光測量。色溫常用絕對溫度或開爾文(Kelvin)度表示,低的色溫如紅色是2400°K,高的色溫如藍色是9300°K,中性色溫如灰色是6500°K。

?  Opacity(遮蓋力)

遮蓋力指標可以反應涂料式油墨對于底材的復蓋能力。若遮蓋力越高代表涂料或油墨在應用時不容易因底材的顏色,另涂料或油墨顏色改變。

?  Colorimeter(色度儀)

模擬人眼對紅、綠、藍光響應的光學測量儀器。

?  Reflectancecurve/Spectralcurve(反射光譜曲線)

一幅描繪物體對于不同波長的光線的反射率的圖表。

?  D50

表示色溫為5000°K的CIE標準照明體。在印刷工業(yè)中,這色溫較廣泛地用于制作觀察燈箱。

?  Reflectance(反射率)

描寫光從物體表面反射的百分率,用分光光度儀可測量出沿可見光譜的不同間隔內(nèi)物體的反射率,若所可見光譜為橫坐標,所反射率為縱坐標就可繪制物體色的光譜曲線。

?  D65

表示色溫為6504°K的CIE標準照明體。是一般常用的測試照明體。

?  Spectrophotometer(分光光度儀)

測量光波經(jīng)過物體反射或透射特性的測量儀器,并將測量結果表示為光譜數(shù)據(jù)。

?  Electromagnetic Spectrum(電磁光譜)

以不同尺寸在空氣中傳播的電磁波輻射帶,用波長表示,不同波長具有不同性質(zhì),很多波段是人眼不能看到的。只有波長在380—720nm之間的電磁輻射是人眼能看到的可見光波。在可見光波以外的是不可見,如T射線,X射線,微波和無限電波等。

?  Specular Excluded(SCE,SPEX,Ex)(排除鏡面反射)

利用積分球分光光度儀測量物件時,物件的鏡面反射不會被測量。因此測量排除鏡面反射數(shù)據(jù)時,儀器將考慮會物件的表面紋理對顏色的影響。

?  Specularlncluded(SCI,SPIN,In)(包括鏡面反射)

利用積分球儀器測量物件時,物件的鏡面反射會一并測量,因此測量包含鏡面反射數(shù)據(jù)時,儀器只會測量物件的色素對顏色的數(shù)據(jù),而不理會表面紋理。

?  Hue(色調(diào))

物體的基本色,如紅色、綠色、紫色等,可用圓柱形色空間角度位置或在色輪上的位置確定色相。

?  Strength(力度)

力度是計算顏料與顏料之間的批差。

?  Lightness(明度)

顏色的深淺程度。

?  Tolerance(容差)

標準和樣品測量之間可接受的差值。(見Delta誤差)

?  Illuminant(照明體)

用光譜分布說明光源能量分布。

?  Whiteness(白度)

白度是表達顏色偏白的程度,廣泛地被印刷及紡織業(yè)采用。

?  llluminantA(A光源)

以白熾燈為代表的CIE標準光源,黃一橙色、與之相關的色溫為2856°K。

?  Yellowness(黃度)

黃度是指顏色與標準白的偏差,廣泛地被塑膠業(yè)采用。

?  llluminantC(C光源)

模擬平均日光的鎢絲燈為代表的標準光源,如藍色,與之相關的色溫為6774°K。

?  llluminantD(D光源)

以日光燈為代表的CIE標準光源,以日光的真實測量光譜為依據(jù),與之相關的色溫為6504°K。D50,D65,以及D75,等是最常用的幾種色溫。

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