李小東，趙東柏，馮利軍

（1.東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，東莞，523808；2.湖南工業(yè)大學(xué)包裝與材料學(xué)院，株洲，412007；3.西南技術(shù)工程研究所，重慶，400039）

計算機(jī)配色理論與實(shí)踐

李小東1，趙東柏2，馮利軍3

（1.東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，東莞，523808；2.湖南工業(yè)大學(xué)包裝與材料學(xué)院，株洲，412007；3.西南技術(shù)工程研究所，重慶，400039）

目的 為了穩(wěn)定專色印刷質(zhì)量，專色配色效果優(yōu)劣就顯得非常重要。方法 以金光紙業(yè)的128g銅版紙為承印物，建立杭華BO系列油墨的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，以Pantone色卡356C、717C作為目標(biāo)色，通過軟件給出初次配方和修正配方。結(jié)果 得到目標(biāo)色的色差值分別為1.4和0.3，其準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般精細(xì)產(chǎn)品的色差值3.0要求。結(jié)論 結(jié)果表明以理論為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)作為保證，計算機(jī)配色遠(yuǎn)比傳統(tǒng)配色要準(zhǔn)確，速度要快，工作效率更高，操作更方便簡單。

專色；BO油墨；配色；三刺激值

目前，很多包裝產(chǎn)品都會采用專色進(jìn)行印刷，實(shí)現(xiàn)專色顏色再現(xiàn)的關(guān)鍵就是專色墨的調(diào)配，早期是依據(jù)調(diào)墨師的主觀心理和經(jīng)驗(yàn)，其配色的穩(wěn)定性差。計算機(jī)配色主要是應(yīng)用色彩學(xué)的知識對顏色進(jìn)行定量的描述，能夠使油墨的配比更加數(shù)據(jù)化，有利于數(shù)據(jù)的傳輸和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)交流，從而使得配色技術(shù)能夠得到更大的發(fā)展，減少油墨剩余量，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，且不會因人而異，顏色再現(xiàn)的穩(wěn)定性得到顯著提高，對印刷產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定與提高有重大的意義[1-5]。

1 配色模型與同色異譜理論

1.1 配色模型

要切實(shí)處理專色墨顏色再現(xiàn)這一難題，目前有各種不同的理論或處理措施，其中紐介堡方程和K-M理論是使用最多的。紐介堡方程是利用Y、M、C三色油墨計算套印網(wǎng)點(diǎn)百分率。但其應(yīng)用于計算實(shí)地色塊的專色油墨的匹配時，若仍以印刷網(wǎng)點(diǎn)百分率調(diào)制各色油墨，就會造成調(diào)配的混合色與專色標(biāo)準(zhǔn)色之間存在明顯的色差[6-9]。本文根據(jù)K-M理論，創(chuàng)立以C、M、Y三種墨色作為基礎(chǔ)，調(diào)配出專色油墨的初步配方，并采用了迭代法提高了配方的配色精度，而且通過實(shí)際的配色應(yīng)用對其配方進(jìn)行了精度驗(yàn)證。

1.2 同色異譜

油墨顯色的實(shí)質(zhì)是有選擇地吸收了入射光中的某種色光，余下的色光被反射、折射和透射進(jìn)入人眼而顯現(xiàn)的顏色，油墨的這種顯色方式即色料減色法顯色，因此，使用的顏色種類越多，被吸收的色光也就越多，顏色就越暗淡（即亮度就越差）。在符合色差標(biāo)準(zhǔn)時，配色所用的墨色種類越少越好[10-12]。

以色料減色法作為配色的理論基礎(chǔ)，按照同色異譜和顏色混合理論要求，不論何種顏色均可由Y，M，C三色墨以不同百分比混合獲得。凡是在視覺效果上完全一致的顏色都可互相替代，而不在乎其光譜成份。要是這兩個色樣的視覺效果完全一樣，說明它們是同色的，即它們應(yīng)有同樣的三刺激值。

即

若兩色樣具有完全相一致的光譜反、透射率關(guān)系圖，稱其為同色同譜色。若兩色樣的光譜反、透射率關(guān)系圖差異明顯，而具有相同的三刺激值，則稱其為同色異譜色。同色異譜是有前提的，要在特定的照明光源和標(biāo)準(zhǔn)觀察者時，它們才具有相同的三刺激值。同色異譜色在彩色再現(xiàn)及復(fù)制技術(shù)中具有十分重要的理論價值。印刷原稿多種多樣，如：油畫，水墨畫以及彩色照片等，而所用油墨只有YMCK四色油墨，它們與原稿顏色的色料完全不一樣，因此，完全有理由說整個彩色印刷就是利用同色異譜色對原稿進(jìn)行復(fù)制的。

1.3 配色效果的評價——色差

兩種顏色在視覺感知上的差異簡稱為色差，在色度學(xué)上，色差一般用數(shù)字的形式來表示。依據(jù)色度學(xué)理論，三刺激值有差異的顏色其外觀肯定有差異，而三刺激值相等的兩種顏色，引起人眼視覺的效果可能是不同的，這與兩種顏色本身的特性有很大的關(guān)系。相同的三刺激值差值相等，對某兩種顏色來說，給人的色差感覺較大，對另外的兩種顏色來說，給人的色差感覺有可能會很小，因此我們必須選用一個量來表示人眼的這種顏色感覺差別，這個量還必須符合人眼的視覺感知[13-15]，即：該量值較小時，人眼感覺到的色彩差別就較小，該量值較大時，人眼感覺到的色彩差異就較大，這就是顏色空間“均勻化”的問題。CIE1976Lab均勻顏色空間在色差大于人眼視覺的識別范圍時，能較好的反映印刷品色彩的心理視覺效果，它是由CIEXYZ系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換而來，轉(zhuǎn)換公式為：

式中：

L*——明度

a*，b*——色度指數(shù)

X、Y、Z——顏色樣品的三刺激值

X0、Y0、Z0——CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體（例如D6，C或A）的三刺激值。

依據(jù)國標(biāo)GB7705-87（膠?。?、GB7706-87(凸印)、GB7707-87（凹印)要求，對彩色包裝印刷品的色差要求為：一般產(chǎn)品△E＊ab≦5.00。精細(xì)產(chǎn)品△E＊ab≦3.00。

2 計算機(jī)配色

2.1 油墨配色軟件與器材

配色軟件是整個電腦配色系統(tǒng)的關(guān)鍵,直接影響專色的配色質(zhì)量好壞和速度快慢。常見的功能較齊全、配色效果較好的油墨配色軟件IFS(Ink Formulation Syetem)、FM(Formulation Master)等。所用儀器與材料見表1所列。

其它調(diào)墨刀，注墨器(印刷適性儀配件)，計算機(jī)(window2000)等。

2.2 建立油墨基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

本課題使用C、M、Y基礎(chǔ)色墨分別與撤淡劑以不同百分比混合。撤淡劑的作用是沖淡顏色，降低油墨的著色力，起到稀釋油墨顏色，而不改變油墨的印刷性能。每種基礎(chǔ)色墨與撤淡劑按重量百分?jǐn)?shù)（%）為2、5、10、15、30、65、90、100八種比例混合配成5g樣墨。用注墨器精確量取1ml上述油墨在IGT適性儀上勻墨100s，著墨35s，印刷壓力300N，在128g銅版紙上打出樣條各3條。等墨層干燥后，用分光光度儀(已預(yù)熱10分鐘，并連接到油墨配色系統(tǒng))依次測量基材、白墨樣和不同比例的色樣墨的光譜反射率。每張色樣取不同兩點(diǎn)測量，如表2為不同樣條光譜反射率。

表1 實(shí)驗(yàn)器材

表2 不同比例的青墨與銅版紙對不同波長光的平均反射率

續(xù)表

同理做出Y、M、C和撤淡劑的測試數(shù)據(jù)，上述測量結(jié)果和Y、M、C油墨及撤淡劑的價格輸入計算機(jī)，并保存下來。自此，基礎(chǔ)油墨數(shù)據(jù)庫建立起來，如圖1.和圖2所示：

圖1 銅版紙青墨所有樣本的反射光譜圖

圖2 銅版紙YMC墨基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的示意圖

如圖1所示，由于所有樣本的反射光譜基本上呈現(xiàn)階梯變化，沒有相交，可以認(rèn)為銅版紙青墨建立的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫合格。同理可以證明其他色樣墨的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫合格。

2.3 樣本或標(biāo)樣顏色測量與配方生成

使用Spectroeye分光光度計測量Pantone色卡的顏色數(shù)據(jù)，傳至配色系統(tǒng)。配色系統(tǒng)根據(jù)色差來選擇配方自動進(jìn)行油墨匹配，生成專色墨配方。其中，選取了356C和717C色塊作為目標(biāo)色。首先測量目標(biāo)色的色度值，選定基材(銅版紙)，將已在油墨基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中各色油墨(包括撤淡劑 )加入到配色油墨中，配色系統(tǒng)中的Ink Formulation5軟件會自動計算各色墨量并生成專色油墨配方。如圖3所示。

圖3 356C系統(tǒng)生成的專色墨配方

2.4 配方修正

按圖3給出的YMC的配方，人工調(diào)配油墨，并用前述方法打樣和用Spectroeye測試樣條的色度值，與目標(biāo)色356C對比并計算出色差值為5.7，再通過在軟件“配方”菜單中選擇“修正配方”，軟件會給出新的356C專色墨配方。按照修正配方、人工調(diào)色、打色樣、色樣測量等反復(fù)進(jìn)行，直到色差值控制在要求范圍內(nèi)，則配方合格。修正配方及結(jié)果如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)給出的修正配方

圖5 717C系統(tǒng)生成的專色墨配方

如圖4所示，得出來的油墨配方的色差為1.4，配方合格。同理操作可得717C色差值為0.3時的實(shí)際用墨量和356C的實(shí)驗(yàn)過程中的用墨量數(shù)據(jù)如下表3所示：

2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

以上為銅版紙Pantone 356C和717C色卡的配色，分析圖3，356C的第一個配方的色差值為5.7，出現(xiàn)這種情況的原因可能是由于這是實(shí)驗(yàn)中的第一次配色實(shí)驗(yàn)，人工配色過程中出現(xiàn)的問題會比較多，比如：配墨量誤差大，適性儀調(diào)試或預(yù)熱不好等因素都有可能使得配出來的顏色色差較大。很明顯，根據(jù)356C第一個配方配出來的專色與目標(biāo)色相比偏亮、偏紅、偏藍(lán)。而修正之后的356C的第二個配方，系統(tǒng)自動的調(diào)整了上一個配方中的Lab，降低了亮度，增加了綠色和黃色，剛好彌補(bǔ)了第一個配方的不足，所以得出來的色差較小，為1.4，配方合格。

從圖5看，相比356C實(shí)驗(yàn)的精度更高，717C的配方配出來的顏色比目標(biāo)色偏紅、偏藍(lán)一些，但總體色差不大，只有0.3。這可能是儀器的穩(wěn)定性提高，軟件的人工智能修正，使得油墨配方一次成功。

3 結(jié)論

專色油墨配色對印刷包裝企業(yè)穩(wěn)定印刷質(zhì)量非常重要，本文金光紙業(yè)的128g銅版紙的專色油墨進(jìn)行配色，以理論為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)作為保證，論證了計算機(jī)配色遠(yuǎn)比傳統(tǒng)配色要準(zhǔn)確，配色速度要快，操作更簡便。

建立杭華BO系列油墨的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，以Pantone色卡356C、717C作為目標(biāo)色，通過軟件給初次配方和修正配方，使色差值達(dá)到1.4和0.3，其準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般精細(xì)產(chǎn)品的色差值3.0要求。由此可知，計算機(jī)油墨配色遠(yuǎn)比人工配色準(zhǔn)確，高效。

從整個過程來說，一旦基礎(chǔ)油墨的數(shù)據(jù)庫建立了，系統(tǒng)就能夠自動出配方，而且配方的精度都是相當(dāng)高的，專色油墨的調(diào)配會因此變的非常簡單快捷，實(shí)現(xiàn)印刷油墨的數(shù)字化管理，使印刷企業(yè)實(shí)現(xiàn)在印刷工作中節(jié)約油墨配色時間和減少浪費(fèi)。計算機(jī)配色將會逐漸的取代傳統(tǒng)配色調(diào)墨，使印刷質(zhì)量得到穩(wěn)步提高。

表3 356C和717C色卡配色數(shù)據(jù)

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The Theory and Practice of Computer Color Matching

LI Xiao-dong, ZHAO Dong-bai, FENG Li-jun

s:To stabilize the quality of color printing, the effect of spot color is very important. For 128 g coated paper in Asia pulp & paper substrates, establish HangHua BO series inks based database, target at 356 c, 717 c Pantone color card, frst time formula and the revised formula is given by the software. Target color difference value were 1.4 and 0.3, its accuracy is greater than that of general fne products color difference value of 3.0. The results show that on the basis of theory, experiment as a guarantee, computer color matching is far more accurate than the traditional color, faster, more productive, more convenient and simple operation.

special color; BO ink; matching color; tristimulus values

TS801.3

A

1400 (2017) 02-0053-07

10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2017.02.004

2015年廣東省質(zhì)量工程項(xiàng)目（GDJG2015003），東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院示范建設(shè)專項(xiàng)項(xiàng)目（ZXHQ20162001，2016H15，2016H27）

李小東(1969- ),男，湖南邵陽人，碩士，東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要研究方向?yàn)橛∷⒃O(shè)備及工藝.