鄧　倩，朱　明，楚高利

(河南工程學院 材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007)

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基于色貌模型的數碼打樣色彩管理

鄧倩，朱明，楚高利

(河南工程學院 材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007)

摘要：為實現(xiàn)“所見即所得”和“所得即所見”， 將色貌模型CIECAM02應用到數碼打樣，以IT8.7/3 色標為標準試樣，利用打印機，分別以高光相紙、噴墨打印紙、膠版紙為例，研究屏幕軟打樣與紙張數碼打樣的顏色匹配.通過一系列數學變換，實現(xiàn)顏色的三刺激值與觀察條件下的顏色感知屬性值之間的轉換，使屏幕軟打樣與紙張數碼打樣結果更接近，也更符合人眼的視覺要求，進而實現(xiàn)跨媒體復制.

關鍵詞：數碼打樣；色貌模型；色彩管理

數碼打樣是通過數字化工作流程對印刷工藝流程進行控制與高保真復制的關鍵.在印刷業(yè)數字化水平不斷提升的大環(huán)境下，有效控制和評價印刷顏色復制的質量已成為印刷生產流程中亟須解決的問題[1].ICC色彩管理系統(tǒng)的基本結構以操作系統(tǒng)為中心，以CIELab或CIEXYZ為標準參考色彩空間，用ICC特征文件記錄輸入或輸出色彩的特征，應用軟件和第三方色彩管理軟件成為使用者的色彩控制接口,不足之處在于,一旦復制色和原稿的觀察條件差異過大，兩者在人眼視覺(色貌)上便會出現(xiàn)較大差異[2].常規(guī)的ICC色彩管理從數據上看色差減少，但無法滿足人眼的視覺要求，也無法適應工業(yè)生產[3].

色貌模型基于人眼視覺，主要解決不同媒體在不同的觀察條件、背景和環(huán)境下顏色真實再現(xiàn)的問題[4]，可以通過一系列參數來描述為特定目標而設定的觀察條件，包括適應區(qū)域的明度對比因子、背景參數、照度、環(huán)境影響參數、色誘導因子、亮度水平適應因子等，預測不同條件下的各種色貌現(xiàn)象[5].在此，為實現(xiàn)“所見即所得”和“所得即所見”，在ICC色彩管理的基礎上引入了色貌模型[6]，實現(xiàn)了觀察條件參數輸入、特性文件生成和調整、特性文件色貌評價這3個方面的改進.

1實驗

1.1原理

利用分光光度計測得色彩測試標板在4種典型光源(D65，D50，A，C)下的X，Y，Z值和打印環(huán)境參數，輸入色度-色貌轉換模型中，得到打印色貌值.在標準辦公條件下，用Photoshop讀取Adobe 1998工作空間標板的X,Y,Z值，配套辦公環(huán)境參數，輸入色度-色貌轉換模型中，得到顯示色貌值[7].比較兩者的色貌(視亮度、明度、視彩度、彩度、飽和度、色相角、色調)差別，利用Profile Editor反復調整相應的顏色屬性選項(亮度、明度、彩度、飽和度等)，確定特性文件.應用色貌模型色差公式計算圖像色差，調整至色差基本恒定，確定調整后的Profile為此條件下的Profile[8].

1.2設備

硬件：分光光度計，Eyeone，藝卓顯示器，Epson 打印機，IT8.7/3色彩測試標板,如圖1所示.

軟件：Matlab,Photoshop CS5,Profilemaker.

圖1　IT8.7/3 色彩測試標版Fig.1　IT8.7/3 color test target board

1.3步驟

(1)校準顯示器.

(2)在顯示器上利用Photoshop軟件顯示IT8.7/3色彩測試標板，轉換為CMYK模式.

(3)分別在3種不同紙張(高光相紙、噴墨打印紙、膠版紙)上，用打印機打印樣張.

(4)分別在4種光源(D65,D50,A,C)下，測得色標色度值，配套4種條件下的環(huán)境參數，計算出色貌值.

(5)在辦公光環(huán)境下，讀取顯示器上的標版色度值，配套辦公環(huán)境參數，計算出色貌值.

(6)應用Profilemaker與ProfileEditor軟件，以打印和顯示色貌屬性值一致為目的，調整和輸出Profile.

(7)將調整過的特性文件嵌入圖像，計算色差，重復步驟(6)生成和編輯特性文件，直至色差趨于恒定.

(8)確定4種光源(D65,D50,A,C)下打印機的特性文件.

具體實驗流程如圖2所示.

圖2　實驗流程Fig.2　Flow chart of the experiment

2實驗數據處理與分析

2.1實驗數據處理

在A,C,D50,D65光源下，單獨應用ICC色彩管理，得到的D65光源下圖像與標版基本色塊色差分布見圖3，D50光源下圖像與標版色差分布見圖4，A光源下圖像與標版色差分布見圖5，C光源下圖像與標版色差分布見圖6.

圖3　D65光源下圖像與標版色差分布Fig.3　Color difference of printed image and target in light of D65

圖4　D50光源下圖像與標版色差分布Fig.4　Color difference of printed image and target in light of D50

圖5　A光源下圖像與標版色差分布Fig.5　Color difference of printed image and target in light of A

由圖3至圖6可以看出，應用色彩管理后，在D65和D50光源下圖像色差平均值維持在10左右，在A或C光源下，圖像色差平均值維持在12左右，低于色彩管理前的色差，在一定程度上減少了復制色度偏差.但工業(yè)生產要求色差平均值維持在5以下，并且從人眼視覺的角度，色彩感覺存在較大差異.尤其是A光源和C光源，光譜中含較多的黃光和紅光，色彩偏差更大.

為滿足工業(yè)生產的需求，將D65，D50，A，C光源下打印與顯示環(huán)境參數(適應場亮度因子、觀察條件參數、白點三刺激值、背景亮度)輸入色度-色貌轉換模型，計算得到對應的色貌值，應用ProfileEditor軟件調整其中的顏色屬性選項(亮度、曝光量、飽和度、明度、彩度等).在色差基本趨于恒定后，確定此Profile為該觀察條件下圖像的Profile.應用CAM02-LCD，CAM02-SCD與CAM02-UCS公式計算打印稿與測試標版之間的色差，D65光源下圖像與標版色差分布見圖7，D50光源下圖像與標版色差分布見圖8，A光源下圖像與標版色差分布見圖9，C光源下圖像與標版色差分布見圖10.

圖7　D65光源下圖像與標版色差分布Fig.7　Color difference of printed image and targetin light of D65

圖8　D50光源下圖像與標版色差分布Fig.8　Color difference of printed image and targetin light of D50

圖9　A光源下圖像與標版色差分布Fig.9　Color difference of printed image and targetin light of A

圖10　C光源下圖像與標版色差分布Fig.10　Color difference of printed image and targetin light of C

2.2結果分析

通過實驗分析可以得到在D65,D50,A,C這4種光源下調整前后色差的對比,如表1所示.

表1　4種光源下調整前后色差的對比

將色貌模型引入ICC色彩管理后，可以得出在D50或D65光源下，色彩平均差值在3.6左右，可以滿足日常工業(yè)級生產對實際圖像色差的基本要求；在顏色屬性方面，色彩感覺差異小，滿足了人眼的視覺要求.在A或C光源下，色彩平均差值在5左右，可基本滿足工業(yè)生產的需求；在視覺方面，色彩的實際差別不明顯.

3結語

將色貌模型引入打印機色彩管理，就可以最大限度地將真實環(huán)境因素融入色彩管理，在一定程度上彌補了ICC色彩管理中環(huán)境因素考慮欠缺的不足.色貌模型本身具備強大的色貌描述和預測功能，配套ICC色彩管理體系中的顏色轉換引擎，可實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補.此管理方案可更準確地實現(xiàn)顯示器與打印機之間的顏色轉換，也適用于掃描儀與顯示器、數碼相機與顯示器等設備之間的色彩管理.

參考文獻:

[1]劉容,王強,戴俊平.數碼打樣顏色復制質量評價方法研究[J].中國印刷與包裝研究，2014(1)：120-124.

[2]趙彩霞.新一代色彩管理方案——WCS[J].印刷質量與標準化，2010(2)：15-17.

[3]Li Z B.Characteristics of the digital proofing paper and its application[J].China Pulp & Paper Industry,2013(10)：54-56.

[4]宗慧超.基于色貌模型的新一代色彩管理系統(tǒng)研究[J].包裝工程，2007(9)：106-108.

[5]劉紅芳.圖像色貌模型的研究及應用[J].包裝工程，2008(6)：66-68.

[6]Kenjiro H,Tadashi Y.New method for specifying color-rendering properties of light sources based on feeling of contrast[J].Color Research and Application，2006(11)：361-365.

[7]Ray C W,Roger H，Wardman.Proposed modification to the CIECAM02 colour appearance model to include the simultaneous contrast effects[J].Color Research and Application,2007(4)：121-127.

[8]Song H H,Qiao C.The color appearance attributes analysis of CIELAB color space[J].Electrical Engineering,2012(7)：353-359.

Color management of digital proofing based on color appearance model

DENG Qian，ZHU Ming，CHU Gaoli

(CollegeofMaterialandChemicalEngineering,HenanInstituteofEngineering,Zhengzhou450007,China)

Abstract:In order to realize ‘what we see is what we get’ and ‘what we get is what we see’, color appearance models is introduced into paper digital proofing. In this paper, IT8.7/3,Printer and three kinds of paper as the media for soft proofing and paper digital proofing are chosen to design the color matching experiment based on the different presenting color principle. Using mathematical transforms to convert the tristimulus values X, Y, Z of test colors in a set of viewing condition to the perceptual attributes values. Through the introduction of color appearance model, the screen soft proofing and paper digital proofing result are closer, which meets the requirement of human vision. It can be used in cross-media color image reproduction.

Key words:paper digital proofing; color appearance model; color management

作者簡介：鄧倩(1983 -)，女，河南開封人，講師，主要研究方向為印前色彩管理.

基金項目：國家自然科學基金(61301231)

收稿日期：2014-09-21

中圖分類號：TS801.3

文獻標志碼：A

文章編號：1674-330X(2015)01-0062-04