CN100589978C - 一种确定印刷机给墨量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定印刷机给墨量的方法，可有效解决印刷机给墨量的问题，该方法是，首先用拼版软件将图像、图形、文件拼合到一个版面上，生成PDF或EPS格式图像，再通过Phtoshop软件将其进行栅格化处理，生成彩色TIFF图像，利用印刷机的参数结合彩色TIFF图像提供的图像颜色信息，进行数学建模，将以上参数和信息通过计算得到各色版上各墨区的墨键开口值和传墨辊的转角值，建立墨区墨量计算模型，用计算机编程，得墨量生成程序，由计算机执行该程序，得墨区墨量图谱，按墨量设置图谱设置印刷机，进行印刷，整个过程实现了数据化、规范化生产，操作方便，印刷产品质量好，节约耗材，经济和社会效益巨大。

Description

一种确定印刷机给墨量的方法

一、技术领域

本发明涉及印刷方法，特别是一种确定印刷机给墨量的方法。

二、背景技术

最近几年，国内外生产的印刷机的数字化、自动化程度都有了明显提高，其中大部分印刷机的给墨量可以通过数值进行设置，按墨区墨键开口值和传墨辊转角的大小来调整对印刷版的给墨量，但在现有技术条件下，印刷生产过程中对墨量的数值设置仍然依靠领机的工作经验，而对于缺乏经验的领机来讲，设置墨量是印刷环节中的瓶颈，常因反复调整给墨量而拉长了生产周期，同时也因纸张油墨等耗材的增多而降低了生产利润。虽然目前一些高端印刷设备已配有CIP3/CIP4接口实现墨量的自动设置，但同时必须采用直接制版机制版，但是绝大多数的印刷设备环境不具备配备该接口的条件，相当多的印刷厂也没有购置直接制版机，墨量设置成为印刷过程的瓶颈，因此，如何能确定印刷机给墨量的问题已为人们所关心，其改进势在必行。

三、发明内容

针对上述情况，本发明之目的就是提供一种确定印刷机给墨量的方法，可有效解决印刷机给墨量的问题，其解决的技术方案是，在印刷品生产过程中，首先按印刷版面的分布要求用拼版软件如：Singnastation、PageMaker等软件，将图像、图形、文字拼合到一个版面上(即拼大版)，生成PDF或EPS格式图像，通过Phtoshop软件对上述生成的PDF或EPS格式图像进行栅格化处理，生成彩色TIFF图像，利用印刷机的传墨性能参数、油墨在纸张上的转移参数以及印刷所用的温湿度参数，结合彩色TIFF图像提供的图像颜色信息，进行数学建模，将以上参数和信息通过计算得到各色版上各墨区的墨键开口值和传墨辊的转角值，建立墨区墨量计算模型，用计算机编程，得墨量生成程序，由计算机执行该程序，得墨区墨量图谱，由打印机打印墨量设置图谱或计算机及网络系统显示墨量设置图谱任一途径按墨量设置图谱设置印刷机，进行印刷，得出印刷品，整个过程实现了数据化、规范化生产，本发明方法简单、操作方便，大大提高了印刷产品的质量和竞争能力，节约生产耗材，创造更高产值，是印刷业上的一大创造，具有广阔的应用前景，经济和社会效益巨大。

四、附图说明

附图为本发明的工艺流程图。

五、具体实施方法

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由附图给出，本发明是由以下步骤实现的：

1、首先按印刷版面的分布要求用拼版软件如：Singnastation、PageMaker等软件，将图像、图形、文字拼合到一个版面上(即拼大版)，将大版文件生成PDF或EPS格式图像；

2、通过Phtoshop软件对上述生成的PDF或EPS格式图像进行栅格化处理，生成彩色TIFF图像；

3、对彩色TIFF图像提供的图像颜色信息，进行数学建模，方法是，首先利用印刷机的传墨性能参数、油墨在纸张上的转移参数以及印刷所用的温湿度参数和彩色TIFF图像提供的图像颜色信息，通过计算得到各色版上各墨区的墨键开口值和传墨辊(即给墨辊，以下同)的转角值，建立墨区墨量计算模型，用计算机编程，得出墨量生成程序，由计算机执行该程序，得墨区墨量图谱，然后通过打印机打印墨量设置图谱或通过计算机及网络系统显示墨量设置图谱，由印刷机操作人员按墨量设置图谱设置印刷机，进行印刷，即可得到高质量的印刷品；

所说的墨区墨量计算模型的建立方法是：

(一)由TIFF图像的像素值获取墨区网点面积覆盖率，印刷过程的给墨量是通过控制印刷机的墨刀开口值(墨键开口值)来实现，开口的大小是由原稿图像数据中各颜色所占的网点面积率决定的，因此，要得到给墨量的数值，首先要计算原稿图像中分布在各个墨区的网点面积率，计算网点面积率可用拼大版之后的PDF、EPS、TIFF或者是经过RIP后的1-bit TIFF文件来实现；

已知条件：印刷机印版宽度W(单位为厘米)，原稿图像的分辨率r(单位为像素/厘米)，原稿图像的宽度和高度上的像素数a和b，印刷机具有的墨区数量t；

1)、计算原稿图文所占墨区数量，确定图文位置

通过以上已知条件，可以求出对应原稿图像一个墨区宽度上分布的像素数，以p表示，由式(1)计算：

p＝W·r/t  …………………………………式(1)    (注：P按四舍五入取整)

设原稿图像所占墨区数为num，其值可由原稿图像的宽度上的像素数a和每个墨区宽度上分布的像素数p计算得出，其关系式由式(2)给出；

…………………………式(2)

图像按居中要求晒版，图文中心墨区位于印刷机墨区的中心位置；

2)、将像素灰度值转换为墨区网点覆盖率

已知条件：图像的位深度为n，黑色版某墨区TIFF图像第(i，j)个像素对应的灰度值为G_k(i，j)；

则该像素的网点面积率S_k(i，j)(i＝1，2，…b；j＝1，2，…p)，由式(3)给出；

S_k(i，j)＝G_k(i，j)/(2ⁿ-1)…………………式(3)

该墨区网点的面积率总和S_k由式(4)给计算，同理计算青、品、黄版墨区网点面积率总和S_c，S_m，S_y，分别由式(5)(6)(7)给出；

…………………式(4)

…………………式(5)

…………………式(6)

…………………式(7)

由墨区网点面积率总和S_k，S_c，S_m，S_y除以墨区像素总数，可得出墨区中黑青品黄四色网点面积覆盖率，分别以K、C、M、Y表示，由式(8)给出：

…………………式(8)

其中S_k，S_c，S_m，S_y表示每个墨区中对应颜色的所有网点的网点面积之和；

(二)将墨区网点面积覆盖率值转换为印刷机墨区墨量设定值

1)、根据纸张参数和印刷机油墨传递性能确定最大及最小给墨量值

最小给墨量值为m_Papermin，最大给墨量值为m_PaperMax，其数值列于表1；

表1不同纸张参数条件下的给墨量最小值和最大值

	给墨量最小值(m_Papermin)	给墨量最大值(m_PaperMax)
			铜版纸	1	16
胶版纸	2	17
			地图纸	3	20

2)、确定墨区给墨量设定值

设墨区给墨量为k，c，m，y，其值由最大给墨量值、最小给墨量值以及墨区网点面积覆盖率三者计算得出，由式(9)可计算出黑版墨区给墨值；

…………………式(9)

同理，可计算出青、品、黄三个色版的墨区给墨值c，m，y；

上式计算的值需转换成主区墨量H和微调区墨量L两部分，黑、青、品、黄各色版主区墨量分别以H_k，H_c，H_m，H_y表示，微调区墨量分别以L_k，L_c，L_m，L_y表示，由式(10)得到；

…………………式(10)

(三)给墨辊转角值

本发明给出了给墨辊转角的设定值，设给墨辊转角值为β，某色版(以黑色版为例，其它色版计算方法相同)各墨区墨量为H_k(i)，其中_K代表黑色版，i＝1，2，3，4，…，t(t为印刷机的墨区数量)，当色版为品、黄、青色时将公式中H_k分别替换成H_m、H_y、H_c，则给墨辊转角值β由式(11)给出：

…………………式(11)

(四)印刷温湿度条件

所说的印刷所用的温湿度参数是：20℃-25℃，湿度60％，其中最好是冬季温度20℃，湿度60％，其它季节温度22-25℃，湿度60％。

实施例：

1.印刷条件

印刷机：海德堡CD102；纸张：金东牌(157克)铜版纸；油墨：天狮牌；温度：25℃；湿度：60％；

2、准备计算用的原稿

首先将拼大版后生成的文件转换成PDF格式，再利用Photoshop软件将其转换为TIFF格式的图像，分辨率为81.28DPI，以此作为墨量计算的原稿数据；

3、计算墨区墨量值

启动墨区墨量计算软件，首先根据实际条件设置墨区墨量计算的初始条件图像分辨率81.28dpi，版面最大值1030mm，印刷环境：纸张铜版纸，油墨是天狮牌，温度25℃，湿度60％，然后利用墨量计算模型读入原稿，采用计算模型即可生成墨量数据，所执行的计算机步骤和得到的计算值如下：

A、计算原稿图文所占墨区数量，确定图文位置

该步骤按说明书中的式(1)计算：

p＝W·r/t…………………………………式(1)

由于海德堡CD102印刷机有32个墨区，t＝32；印刷版宽度1030mm，W＝1030，换算成英寸单位，W＝1030/25.4；图文分辨率r＝81.28，代入(1)式，可得原稿图像一个墨区宽度上分布的像素数p，

p＝1030/25.4×81.28/32＝103

设原稿图像所占墨区数为num，其值可由原稿图像的宽度上的像素数a和每个墨区宽度上分布的像素数p计算得出，其关系式由式(2)给出：

…………………………式(2)

本例中，图像的宽度a＝2719，将p值代入(2)式，得到

num＝28

图像按居中要求晒版，图文中心墨区位于印刷机墨区的中心位置，占32个墨区中的28个墨区的位置；

B、将像素灰度值转换为墨区网点覆盖率

该步骤按说明书中的式(3)(4)(5)(6)(7)(8)分步计算，可获取青(C)、品(M)、黄(Y)、黑(K)各色版32个墨区的网点面积覆盖率值，具体数值是0-1之间，如表2所示，0表示图像中无图文区域，即该墨区的网点面积覆盖率为0，1表示图像中图文区域的网点面积覆盖率为百分之百：

S_k(i，j)＝G_k(i，j)/(2ⁿ-1)…………………式(3)

…………………式(4)

…………………式(5)

…………………式(6)

…………………式(7)

…………………式(8)

表2各色版墨区网点面积覆盖率

墨区	C版墨区网点面积覆盖率	M版墨区网点面积覆盖率	Y版墨区网点面积覆盖率	K各墨区网点面积覆盖率
					1	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000
2	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000
					3	0.000053034276120	0.003249015135808	0.016354213673859	0.000000000000000
4	0.047027946156692	0.572726925312941	0.947974411825688	0.054544462197070
					5	0.068358031166022	0.522986079772983	0.845086960763986	0.060804742796974
6	0.060190224130291	0.403157968557525	0.767008777386136	0.041306444203226
					7	0.049507791505572	0.409432193777366	0.807993153720124	0.036093290727031
8	0.083032609270123	0.408118228423445	0.788982672894993	0.049291202692979
					9	0.063861988917483	0.430182926581373	0.782055713431962	0.048322580120582
10	0.067298504307383	0.423127355441451	0.696326466726023	0.052338305423766
					11	0.116745984315352	0.410280701540413	0.745902517756014	0.054915783439646
12	0.114858622694361	0.537965569391763	0.836794302626711	0.071855508531424
					13	0.130185691112439	0.540362478808650	0.842939895842227	0.078344635386811
14	0.068116764848174	0.553306765376688	0.824943936936168	0.068875405024129
					15	0.058712887186805	0.660472429900843	0.908098815723677	0.076412126534213
16	0.053183459160152	0.599698442511983	0.933591999934952	0.066568037955385
					17	0.044265671435483	0.551015904184606	0.946306281583751	0.051342545726564
18	0.066779158688149	0.530750122980978	0.852508832270209	0.060528574274412
					19	0.062147715399658	0.407414167408618	0.766394441666362	0.043097006582023
20	0.049230159407740	0.409039366109288	0.807765893004517	0.036133823631049
					21	0.082598476255524	0.407679094860005	0.788580880828384	0.048857821793449
22	0.064476853150549	0.431022246344111	0.786674716330654	0.048452431770967
					23	0.066645627772154	0.424578287047765	0.699608005756729	0.052471165534429
24	0.113389335414863	0.405995292166213	0.736306708459872	0.053632959715091
					25	0.114158627166396	0.533906627963232	0.836921897931887	0.070845336683295
26	0.133079504661081	0.539551007630919	0.842896659389445	0.078879775422506
					27	0.069807275595289	0.552344362999191	0.824762758514146	0.069188549149703
28	0.058196163806597	0.652622198371366	0.903457737231322	0.075516581088168
					29	0.056290995353149	0.626090038337541	0.935491618998833	0.070736523927423
30	0.000110438950617	0.012257239615730	0.059138909555114	0.000000000000000
					31	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000
32	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000	0.000000000000000

C、将墨区网点面积覆盖率值转换为印刷机墨区墨量设定值

1)、根据纸张参数和印刷机油墨传递性能确定最大及最小给墨量值，如表3：

表3  不同纸张参数条件下的给墨量最小值和最大值

	给墨量最小值(m_Papermin)	给墨量最大值(m_PaperMax)
			铜版纸	1	16
胶版纸	2	17
			地图纸	3	20

2)、确定墨区给墨量设定值

由式(9)可计算黑色版墨区给墨值，同理，可计算出青、品、黄三个色版的墨区给墨值c，m，y：

…………………式(9)

然后根据式(10)计算出各墨区主区和未调区具体的墨量设定值，

…………………式(10)

具体各墨区墨量设定值数据如表4所示：

表4各墨区墨量设定值

墨区数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32
																																	青(主区)	0	0	1	1	2	1	1	2	1	2	2	2	2	2	1	1	1	1	1	1	2	1	1	2	2	3	2	1	1	1	0	0
青(微调)	0	0	0	14	0	17	15	5	18	0	14	14	19	0	17	15	13	19	18	15	4	19	19	13	14	0	0	17	16	0	0	0
																																	品(主区)	0	1	1	9	8	7	7	7	7	7	7	9	9	9	10	10	9	8	7	7	7	7	7	7	9	9	9	10	10	1	1	0
品(微调)	0	0	0	11	16	0	2	2	9	6	2	1	2	5	17	0	5	19	1	2	1	9	7	1	0	2	5	15	7	3	0	0
																																	黄(主区)	0	1	1	15	13	12	13	12	12	11	12	13	13	13	14	15	15	13	12	13	12	12	11	12	13	13	13	14	15	1	1	0
黄(微调)	0	0	4	4	13	9	2	16	14	9	4	11	13	7	12	0	4	15	9	1	16	16	10	1	11	13	7	10	0	17	0	0
																																	黑(主区)	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	2	2	2	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	2	2	2	2	1	0	0
黑(微调)	0	0	0	15	17	12	11	15	14	15	16	1	3	0	2	19	15	17	13	11	15	15	15	15	1	3	0	2	1	0	0	0

4、给墨辊转角值

将表4中的墨区墨量设定值数据代入式(11)，即可得到各色版转角的设定值，

.....................式(11)

转角值具体计算结果如下所示：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\β}}_c=20\\ {\mathrm{\β}}_m=45\\ {\mathrm{\β}}_y=66\\ {\mathrm{\β}}_k=19\end{array}\right.$

其中β_c，β_m，β_y，β_k分别表示青品黄黑色版的转角值，计算机执行后，由表4中的数据生成墨区给墨量图谱；

5、打印墨区墨量图谱，通过打印机打印墨区墨量图谱，交印刷工序领机，作为墨区墨量设定的依据；

6、设置印刷机，然后印刷，按照图谱设定印刷机的给墨量，按正常条件印刷，得到高质量的印刷品。

总之，由以上得知，本发明主要用于给墨量按数值设定的印刷机的墨量设定，不再需要印刷设备具有CIP3/CIP4接口，方便快捷，在低成本下运作，消除了印刷机上的给墨量设定靠领机的经验进行操作的局面，具有普遍应用性，达到了印刷企业生产的数据化、规范化生产程度，提高印刷产品质量和竞争能力，节约生产耗材，创造更高产值，具有广阔的应用前景，经济和社会效益巨大。

Claims (6)

1、一种确定印刷机给墨量的方法，其特征在于，是由以下步骤实现的：首先按印刷版面的分布要求用拼版软件将图像、图形、文字拼合到一个版面上，将大版文件生成PDF或EPS格式图像；通过Phtoshop软件对上述生成的PDF或EPS格式图像进行栅格化处理，生成彩色TIFF图像；对彩色TIFF图像提供的图像颜色信息，进行数学建模，方法是，首先利用印刷机的传墨性能参数、油墨在纸张上的转移参数以及印刷所用的温湿度参数和彩色TIFF图像提供的图像颜色信息，通过计算得到各色版上各墨区的墨键开口值和给墨辊的转角值，建立墨区墨量计算模型，用计算机编程，得出墨量生成程序，由计算机执行该程序，得墨区墨量图谱，然后通过打印机打印墨量设置图谱或通过计算机及网络系统显示墨量设置图谱，由印刷机按墨量设置图谱进行印刷；

所说的墨区墨量计算模型的建立方法是：

(一)由TIFF图像的像素值获取墨区网点面积覆盖率，方法是，计算原稿图文所占墨区数量，确定图文位置，图像按居中要求晒版，图文中心墨区位于印刷机墨区的中心位置；将像素灰度值转换为墨区网点覆盖率，由墨区网点面积率总和除以墨区像素总数，可得出墨区中青品黄黑四色网点面积覆盖率；

(二)将墨区网点面积覆盖率值转换为印刷机墨区墨量设定值，即根据纸张参数和印刷机油墨传递性能确定最大及最小给墨量值；确定墨区给墨量设定值，其值由最大给墨量值、最小给墨量值以及墨区网点面积覆盖率三者计算得出；

(三)给墨辊转角值，其值由以下公式给出：

其中β是给墨辊转角值，H_k(i)是某色版各墨区墨量，其中_K代表黑色版，i＝1，2，3，4，…，t；t是印刷机的墨区数量，当色版为品、黄、青色时将公式中H_k分别替换成H_m、H_y、H_c。

2、根据权利要求1所述的一种确定印刷机给墨量的方法，其特征在于，所说的由TIFF图像的像素值获取墨区网点面积覆盖率，是由以下公式给出：

p＝W·r/t

其中W是印刷机印版宽度，r是原稿图像的分辨率，t是印刷机具有的墨区数量，p是对应原稿图像一个墨区宽度上分布的像素数；

a和b分别是原稿图像的宽度和高度上的像素数，若原稿图像所占墨区数为num，其值可由原稿图像的宽度上的像素数a和每个墨区宽度上分布的像素数p计算得出，其关系式是：

3、根据权利要求1所述的一种确定印刷机给墨量的方法，其特征在于，所说的将像素灰度值转换为墨区网点覆盖率，其墨区网点覆盖率由以下公式给出：

S_k(i，j)＝G_k(i，j)/(2ⁿ-1)

其中n是图像的位深度，G_k(i，j)是黑色版某墨区TIFF图像第(i，j)个像素对应的灰度值，S_k(i，j)(i＝1，2，…b；j＝1，2，…p)是该像素的网点面积率；

该墨区网点的面积率总和S_k及青、品、黄版墨区网点面积率总和S_c，S_m，S_y，分别由以下四个式子给出：

$S_k=\underset{j=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{S}_k(i,j)$

$S_c=\underset{j=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{S}_c(i,j)$

$S_m=\underset{j=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{S}_m(i,j)$

$S_y=\underset{j=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{p}{\mathrm{\Σ}}}{S}_y(i,j)$

由墨区网点面积率总和S_k，S_c，S_m，S_y除以墨区像素总数，得出墨区中黑青品黄四色网点面积覆盖率，分别以K、C、M、Y表示，由以下公式给出：

$\left\{\begin{array}{c}K=S_k/(p\·b)\\ C=S_c/(p\·b)\\ M=S_m/(p\·b)\\ Y=S_y/(p\·B)\end{array}\right.$

其中S_k，S_c，S_m，S_y表示每个墨区中对应颜色的所有网点的网点面积之和。

4、根据权利要求1所述的一种确定印刷机给墨量的方法，其特征在于，所说的最大及最小给墨量值，设最小给墨量值为m Papermin，最大给墨量值为m PaperMax，铜版纸的给墨量最小值是1，给墨量最大值是16；胶版纸的给墨量最小值是2，给墨量最大值是17；地图纸的给墨量最小值是3，给墨量最大值是20。

5、根据权利要求1所述的一种确定印刷机给墨量的方法，其特征在于，所说的确定墨区给墨量设定值，设墨区给墨量为k，c，m，y，其值由最大给墨量值、最小给墨量值以及墨区网点面积覆盖率三者计算得出，并由下列公式算出黑版墨区给墨值，

同理，可计算出青、品、黄三个色版的墨区给墨值c，m，y，上式计算的值需转换成主区墨量H和微调区墨量L两部分，黑、青、品、黄各色版主区墨量分别以H_k，H_c，H_m，H_y表示，微调区墨量分别以L_k，L_c，L_m，L_y表示，由以下公式得到：

$\left\{\begin{array}{c}{H}_k=\left[k\right]\\ L_k=(k-[k\left]\right)\·20\\ H_c=\left[c\right]\\ L_c=(c-[c\left]\right)\·20\\ H_m=\left[m\right]\\ L_m=(m-[m\left]\right)\·20\\ H_y=\left[y\right]\\ L_y=(y-[y\left]\right)\·20\end{array}\right..$

6、根据权利要求1所述的一种确定印刷机给墨量的方法，其特征在于，所说的印刷所用的温湿度参数：温度20℃-25℃，湿度60％。

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