CN101276142A - 彩色图六色分色印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种彩色图六色分色印刷方法，可有效解决使用现有设备和技术条件下印刷品颜色不鲜艳饱满，各色版容易产生撞网现象的问题，其解决的技术方案是，将原稿经扫描成红绿蓝颜色模式的数字图像，之后通过颜色空间转换，变成CIELAB颜色模式的数字图像，再运用六色分色算法将其分解成黄色、品红色、青色、黑色、橙色和绿色六色分色版数据，该数据经过光栅图像处理器解释处理后，用照排机调幅加网输出成加网胶片，再由晒版机晒版成印刷版，由印刷机印刷，或由直接制版机调幅加网输出，直接制版，由印刷机印刷成印刷品，本发明可大大提高印刷品的质量，得到的印刷品颜色鲜艳饱满，各色版不产生撞网现象，特别适合印刷高端精品活件。

Description

彩色图六色分色印刷方法

一、技术领域

本发明涉及一种印刷方法，特别是一种彩色图六色分色印刷方法。

二、背景技术

长期以来，彩色印刷一直使用黄色、品红色、青色、黑色四色印刷，但这种印刷技术的缺陷是对颜色鲜艳的印刷品表现不理想，印刷品与照片的颜色存在相当大的差距，随着社会需求的进一步提高，高端精品活件的印刷量越来越多，仅采用四色印刷显得力不从心，多色印刷分色印刷技术应运而生。

在照相分色制版时期，由于模拟分色技术水平所限，那时无法实现多色分色；在电分机分色制版时期，曾经出现过用滤色片分色实现七色印刷的技术方法，但尚未进入实际应用就随着电分制版技术的淘汰而消失，取而代之的是数字出版技术条件下的一种全新的数字分色方式。

在目前所使用的数字分色技术中，普遍采用了查表法实现分色，而对于超过四色的分色数据，在输出时，又必须使用调频加网技术，以避免各色版印刷后出现撞网现象。但是，由于调频网点的几何尺寸太小，对印刷生产各环节的技术条件要求过高，对调频网的使用有相当的局限性，一般实力的印刷厂难以达到技术要求，因此，也就无法承接多色印刷业务。

三、发明内容

针对上述情况，本发明之目的在于提供一种彩色图六色分色印刷方法，可有效解决使用现有设备和技术条件下印刷品颜色不鲜艳饱满，各色版容易产生撞网现象的问题，其解决的技术方案是，将原稿经扫描成红绿蓝(RGB，以下同)颜色模式的数字图像(若已是RGB颜色模式的，就不必再扫描)，之后通过颜色空间转换，变成CIELAB颜色模式的数字图像，再运用六色分色算法将其分解成黄色、品红色、青色、黑色、橙色和绿色六色分色版数据，该数据经过光栅图像处理器(RIP)解释处理后，用照排机调幅加网输出成加网胶片，再由晒版机晒版成印刷版，由印刷机印刷，或由直接制版机调幅加网输出，直接制版，由印刷机印刷成印刷品。通过本发明方法使用现有设备和技术条件就可以实现六色高端精品活的印刷，在有效利用现有印刷资源的同时，大大提高印刷品的质量，利用本发明方法得到的印刷品颜色鲜艳饱满，各色版不产生撞网现象，特别适合印刷高端精品活件。

四、附图说明

图1为本发明六色分色印刷技术方法流程图。

图2为分区示意图。

图3为灰度-明度曲线图。

图4为六色分色流程图。

五、具体实施方式

以下结合实际情况对本发明的具体实施方式作详细的说明。

本发明彩色图六色分色印刷方法如图1所示，具体步骤如下：

第一步：将原稿经扫描成为红绿蓝(RGB)颜色模式的数字图像；

第二步：通过颜色空间转换，即利用图像处理软件photoshop执行色彩模式变换，将RGB颜色模式的数字图像变成CIELAB(国际照明委员会制定的一种颜色表示法)颜色模式的数字图像；

第三步：运用六色分色算法将CIELAB颜色模式的数字图像分解成黄色、品红色、青色、黑色、橙色和绿色六色分色版数据；

对于任意的数字图像原稿，要完成分色过程必需按如下步骤进行(如图4所示)，具体是：

1.进行色域映射变换；

2.逐个读取像素文件的颜色数据；

3.判断颜色是否是中性色，当CIELAB色空间坐标红绿轴的值(a^*)与黄蓝轴的值(b^*)同时等于0时，是中性色，否则不是中性色，如果是中性色，则执行灰度-明度曲线，否则转下一步；

4.计算颜色的色相角；

5.如果色相角大于等于品红油墨的色相角，且小于橙黄油墨的色相角，则利用黑、品红、橙黄分区纽介堡(Neugebauer)方程计算其网点百分比，否则转下一步；

6.如果色相角大于等于橙黄油墨的色相角，且小于黄油墨的色相角，则利用黑、黄、橙黄分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

7.如果色相角大于等于黄油墨的色相角，且小于绿油墨的色相角，则利用黑、黄、绿分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

8.如果色相角大于等于绿油墨的色相角，且小于青油墨的色相角，则利用黑、绿、青分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

9.如果色相角大于等于青油墨的色相角，或小于品红油墨的色相角，则利用黑、品红、青分区纽介堡方程计算其网点百分比；

10.重复步骤2-9直至所有象素数据处理完毕；

11.记录磁盘灰度分色文件。

当所有步骤完成后，分色过程即完成。

在此第三步中，最重要的在于六色分色算法和各项参数的取值。

所说的六色分色算法和各项参数的取值由以下步骤实现：

(一)中性灰的调控

图像中的中性灰成份由黑版独立生成。

制作黑版信号条，用分光光度计或密度计测得明度L值，可得明度L与黑版网点百分比对应关系，如图3所示。图中横轴是明度L，范围从0-100，纵轴是灰度(黑版网点百分比)K，范围也是从0-100，按间隔5取样，描点连线得此图。实际生产过程中，明度L值是文件中的已知量，通过图3曲线表反查即可得到明度值为L时所需黑墨量。

(二)分区边界与目标颜色分区的确定

采用青(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(K)、橙黄(O)、绿(G)六个基色，将各基色油墨的位置在LCH(亮度、彩度、色相角)空间中绘出来，它们在C-H(彩度、色相角)平面上的投影与坐标原点的连线两两之间形成一个自然的分区，每个分区由黑(K)及相邻两个彩色基色围成的三角形区域构成。

若有一目标色样，将其所有的颜色都在LCH中描出来，那么它们在C-H面上的投影则自然落入相应的分区，具体是哪个分区由它们的色相角决定。这样一来，所有的颜色都将落入各个分区，该颜色就有它所在分区的组成基色来合成。如图2所示，任意色P落入了由黑(K)、品红(M)、青(C)所组成的分区，那么颜色P就由M、C和K作为基色来合成。

分区由相邻两个基色的色相角之差决定，因此通过CIEXYZ与CIELAB(国际照明委员会制定的一种颜色表示法)之间的转换公式计算出基色油墨的CIELAB值，利用色相角计算公式计算出其色相角：

          H_ab＝arctan(b^*/a^*)                     式(2)

式中a^*表示CIELAB色空间的红绿轴的值，b^*代表其中的黄蓝轴的值。

假定两相邻基色P₁、P₂的色相角分别为H₁、H₂(H₁＜H₂)，目标色的色相角为H_p，则做出如下规定：

如果颜色P的色相角大于等于基色P₁的色相角H₁，且小于基色P₂的色相角H₂，则目标色P落在由基色P₁、P₂组成的分区内。

(三)运用六色分色算法如下：

六色分色算法采用修正三色纽介堡方程方法，与传统纽介堡方程不同之处在于，该方程中的纽介堡基色不再是青(C)、品红(M)、黄(Y)，而是各个分区的基色，整个色域被划分为五个分区(分区1、分区2、分区3、分区4、分区5)，因此也就有五组纽介堡基色(KMO、KOY、KYG、KGC、KCM)。分区的名称是用它们的基色油墨的名称来表示，KMO表示该分区由黑油墨、品红油墨和黄油墨组成，KOY表示该分区由黑油墨、橙黄油墨、黄油墨组成，KYG表示该分区由黑油墨、黄油墨和绿油墨组成，KGC表示该分区由黑油墨、绿油墨和青油墨组成，KCM表示该分区由黑油墨、青油墨和品红油墨组成，如表1所示：

表1分区纽介堡基色

分区纽介堡方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{X}^{\frac{1}{n_x}}=\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{X}_i^{\frac{1}{n_x}}\\ Y^{\frac{1}{n_y}}=\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{Y}_i^{\frac{1}{n_y}}\\ Z^{\frac{1}{n_z}}=\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{Z}_i^{\frac{1}{n_z}}\end{array}\right.$ 式(1)

式中，n_x、n_y、n_z为纽介堡修正系数，依次为2.7、2.65、2.5，X、Y、Z为目标色的三刺激值，X_i、Y_i、Z_i，f_i(i＝1，2……8)分别为基本色元的三刺激值及相应的网点面积率，与各色版网点面积率之间的关系由Demichel(迪麦克)关系给出。

以KCM分区为例，各参数项由表2给出，纽介堡修正系数n_x、n_y、n_z，将其取值分别定为2.7、2.65、2.5。

表2KCM分区Demichel关系表

色元	色元面积	面积符号
			黑	k(1-c)(1-m)	f1
青	(1-k)m(1-c)	f2
			品	(1-k)(1-m)c	f3
黑、青	kc(1-m)	f4
			黑、品	k(1-c)m	f5
青、品	(1-k)cm	f6
			黑、青、品	kcm	f7
白	(1-k)(1-c)(1-m)	f8

纸张为157g铜版纸，油墨为天津天女系列油墨，编号分别为：CT-425-1天蓝、CT-135-1品红、CT-236-1中黄、CT-715-1黑、CT-215-1橙黄和CT-315-1绿，经实验测得的分区基本色元三刺激值如表3、表4、表5、表6、表7所示。

表3KCM分区基本色元三刺激值

	青	黑、青	黑、青、品	黑	黑、品	品	青、品	白
									X	16.17	1.04	0.64	1.95	1.61	30.74	5.8	81.47
Y	23.01	1.45	0.88	1.96	1.12	15.77	3.56	85.72
									Z	64.20	2.37	0.59	1.68	1.30	21.16	16.89	97.05

表4MKO分区基本色元三刺激值

	品	品、黑	品、黑、橙	黑	黑、橙	橙	橙、品	白
									X	30.74	1.61	2.87	1.95	2.78	49.32	27.11	81.47
Y	15.77	1.12	2.58	1.96	2.75	34.16	14.17	85.72
									Z	21.16	1.30	1.53	1.68	1.57	3.61	2.61	97.05

表5OKY分区基本色元三刺激值

	橙	黑、橙	黑、橙、黄	黑	黑、黄	黄	橙、黄	白
									X	49.32	2.78	2.96	1.95	2.1	61.24	47.05	81.47
Y	34.16	2.75	2.85	1.96	2.46	68.46	32.8	85.72
									Z	3.61	1.57	1.38	1.68	1.48	6.38	1.56	97.05

表6YKG分区基本色元三刺激值

	黄	黑、黄	黑、黄、绿	黑	黑、绿	绿	黄、绿	白
									X	61.24	2.1	0.75	1.95	0.67	11.86	8.89	81.47
Y	68.46	2.46	1.31	1.96	1.02	26.27	22.26	85.72
									Z	6.38	1.48	1.06	1.68	0.98	26.43	4.19	97.05

表7GKC分区基本色元三刺激值

	绿	黑、绿	黑、绿、青	黑	黑、青	青	绿、青	白
									X	11.86	0.67	0.61	1.95	1.04	16.17	5.9	81.47
Y	26.27	1.02	1.03	1.96	1.45	23.01	14.28	85.72
									Z	26.43	0.98	1.33	1.68	2.37	64.20	23.21	97.05

在此仍以KCM分区为例，其纽介堡方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{X}^{1/2.7}=k(1-c)(1-m)\·{1.95}^{1/2.7}+(1-k)m(1-c){\·16.17}^{1/2.7}+(1-k)(1-m)c{\·30.74}^{1/2.7}+\mathrm{kc}(1-m){\·1.04}^{1/2.7}\\ +k(1-c)m\·{1.61}^{1/2.7}+(1-k)\mathrm{cm}{\·5.8}^{1/2.7}+\mathrm{kcm}{\·0.64}^{1/2.7}+(1-k)(1-c)(1-m){\·81.47}^{1/2.7}\\ Y^{1/2.65}=k(1-c)(1-m)\·{1.96}^{1/2.65}+(1-k)m(1-c){\·23.01}^{1/2.65}+(1-k)(1-m)c{\·15.77}^{1/2.65}+\mathrm{kc}(1-m){\·1.45}^{1/2.65}\\ +k(1-c)m\·{1.12}^{1/2..65}+(1-k)\mathrm{cm}{\·3.56}^{1/2.65}+\mathrm{kcm}{\·0.88}^{1/2.65}+(1-k)(1-c)(1-m){\·85.72}^{1/2.65}\\ Z^{1/2.5}=k(1-c)(1-m)\·{1.68}^{1/2.5}+(1-k)m(1-c){\·64.20}^{1/2.5}+(1-k)(1-m)c{\·21.16}^{1/2.5}+\mathrm{kc}(1-m){\·2.37}^{1/2.5}\\ +k(1-c)m\·{1.30}^{1/2.5}+(1-k)\mathrm{cm}{\·16.89}^{1/2.5}+\mathrm{kcm}{\·0.59}^{1/2.5}+(1-k)(1-c)(1-m){\·97.05}^{1/2.5}\end{array}\right.$

式中的k、c、m分别表示黑油墨、青油墨和品红油墨所需的网点百分比，解此方程组即可得合成目标颜色所需的各油墨的网点百分比。

其他四个分区(MKO、OKY、YKG、GKC)纽介堡方程类同KCM分区纽介堡方程，不再重述。

第四步：将上述的六色分色版数据经光栅图像处理器(RIP)解释处理；

第五步：经过光栅图像处理器(RIP)解释处理后的数据用照排机调幅加网输出，变成加网胶片，由晒版机晒版，制成印刷版后，用印刷机印刷成印刷品，或由直接制版机调幅加网输出，直接制版，由印刷机印刷成印刷品。

此步骤中最重要的在于六色版网点角度的确定。

由于采用调幅式网点生成技术，六色版的网点角度必须按一定的规则进行设置，在常规分色情况下，六色版是不可以采用调幅网点进行叠印的，因为不符合网线角度错开至少15度的要求，会出现印刷中禁忌的“龟纹”。但由于本发明中使用了六色分色方法，保证了在同一位置最多只可能出现三种颜色重叠，而且，这三种颜色当中，不可能出现互补色(互补色重叠，得到中性色，而本六色分色方法中，中性色以黑色成份出现，所以，互补色不可能同时出现)。因此，虽然从表面上看是用到了六种颜色，但是，在具体到每一个位置上，最多是三种颜色且不具备颜色互补性。由此得出了以下六色版加网角度的设置规则：

黄色、品红色、青色、黑色按常规四色印刷网角进行设置，橙色的网角与其补色青色相同，绿色的网角与其补色品红色相同。可以使用的网角在表3中列出。

表3六色版网角的设置要求(单位：度)

本发明采用实验中建立起来的数学模型进行分色(而非查表法)，同时，各色版在印刷时，采用常规调幅网点，而不必采用调频网点，可直接用于高端精品活件的印刷，在不增加印刷厂生产设备和技术投资的情况下，利用现有设备和技术条件，可以实现六色高端精品活的印刷，印刷出常规分色印刷技术方法下不能达到的印刷效果。采用该印刷方法，可使具有一般技术实力的印刷厂在有效利用现有印刷资源的同时，提高印刷品的质量，也能参与到印刷精品活生产行列中去，大大提高整个印刷业的服务水平，创造更多的产值，具有广阔的应用前景，社会和经济效益显著。

Claims (3)

1、一种彩色图六色分色印刷方法，其特征在于，由以下步骤实现：

第一步：将原稿经扫描成为红绿蓝模式的数字图像；

第二步：通过颜色空间转换，即利用图像处理软件photoshop执行色彩模式变换，将RGB颜色模式的数字图像变成CIELAB颜色模式的数字图像；

第三步：运用六色分色算法将CIELAB颜色模式的数字图像分解成黄色、品红色、青色、黑色、橙色和绿色六色分色版数据，

步骤是：

(1).进行色域映射变换；

(2).逐个读取像素文件的颜色数据；

(3).判断颜色是否是中性色，当CIELAB色空间坐标红绿轴的值与黄蓝轴的值同时等于0时，是中性色，否则不是中性色，如果是中性色，则执行灰度-明度曲线，否则转下一步；

(4).计算颜色的色相角；

(5).如果色相角大于等于品红油墨的色相角，且小于橙黄油墨的色相角，则利用黑、品红、橙黄分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

(6).如果色相角大于等于橙黄油墨的色相角，且小于黄油墨的色相角，则利用黑、黄、橙黄分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

(7).如果色相角大于等于黄油墨的色相角，且小于绿油墨的色相角，则利用黑、黄、绿分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

(8).如果色相角大于等于绿油墨的色相角，且小于青油墨的色相角，则利用黑、绿、青分区纽介堡方程计算其网点百分比，否则转下一步；

(9).如果色相角大于等于青油墨的色相角，或小于品红油墨的色相角，则利用黑、品红、青分区纽介堡方程计算其网点百分比；

(10).重复步骤2-9直至所有象素数据处理完毕；

(11).记录磁盘灰度分色文件；

第四步：将上述的六色分色版数据经光栅图像处理器解释处理；

第五步：经过光栅图像处理器解释后的数据用照排机调幅加网输出，变成加网胶片，由晒版机晒版，制成印刷版后，用印刷机印刷成印刷品，或直接由制版机调幅加网输出，直接制版，由印刷机印刷成印刷品。

2、根据权利要求1所述的彩色图六色分色印刷方法，其特征在于，所说的六色分色算法和各项参数的取值由以下步骤实现：

(一)中性灰的调控：图像中的中性灰成份由黑版独立生成，方法是制作黑版信号条，用分光光度计或密度计测得明度L值，可得明度L与黑版网点百分比对应关系，明度L，范围从0-100，灰度即黑版网点百分比K，范围也是从0-100，通过曲线表反查即可得到明度值为L时所需黑墨量；

(二)分区边界与目标颜色分区的确定：

采用青(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(K)、橙黄(O)、绿(G)六个基色，将各基色油墨的位置在亮度、彩度、色相角空间中绘出来，在彩度、色相角平面上的投影与坐标原点的连线两两之间形成一个自然的分区，每个分区由黑及相邻两个彩色基色围成的三角形区域构成；

若有一目标色样，将其所有的颜色都在亮度、彩度、色相角中描出来，那么它们在彩度、色相角面上的投影则自然落入相应的分区，具体是哪个分区由它们的色相角决定，所有的颜色都将落入各个分区，该颜色就有它所在分区的组成基色来合成，任意色P落入了由黑(K)、品红(M)、青(C)所组成的分区，那么颜色P就由M、C和K作为基色来合成；

分区由相邻两个基色的色相角之差决定，其色相角计算公式如下：

        H_ab＝arctan(b^*/a^*)                     式(2)

式中a^*表示CIELAB色空间的红绿轴的值，b^*代表其中的黄蓝轴的值，

(三)六色分色算法如下：

六色分色算法采用修正三色纽介堡方程方法，该方程中的纽介堡基色是各个分区的基色，整个色域被划分为五个分区，KMO表示该分区由黑油墨、品红油墨和黄油墨组成，KOY表示该分区由黑油墨、橙黄油墨、黄油墨组成，KYG表示该分区由黑油墨、黄油墨和绿油墨组成，KGC表示该分区由黑油墨、绿油墨和青油墨组成，KCM表示该分区由黑油墨、青油墨和品红油墨组成，分区纽介堡方程为：

$\left\{\begin{array}{c}{X}^{\frac{1}{n_x}}=\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{X}_i^{\frac{1}{n_x}}\\ Y^{\frac{1}{n_y}}=\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{Y}_i^{\frac{1}{n_y}}\\ Z^{\frac{1}{n_z}}=\underset{i=1}{\overset{16}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{Z}_i^{\frac{1}{n_z}}\end{array}\right.$ 式(1)

式中，n_x、n_y、n_z为纽介堡修正系数，依次为2.7、2.65、2.5，X、Y、Z为目标色的三刺激值，X_i、Y_i、Z_i，f_i，其中i＝1，2……8，分别为基本色元的三刺激值及相应的网点面积率，与各色版网点面积率之间的关系由Demichel关系给出。

3、根据权利要求1所述的彩色图六色分色印刷方法，其特征在于，所说的六色版加网角度的设置规则：黄色、品红色、青色、黑色按四色印刷网角进行设置，橙色的网角与其补色青色相同，绿色的网角与其补色品红色相同，以黑色为主色调的印刷品，网角设置为黄色0度，品红色15度，青色75度，黑色45度，橙色75度，绿色15或网角设置为黄色0度，品红色75度，青色15度，黑色45度，橙色15度，绿色75度；以品红色、绿色为主色调的印刷品，网角设置为黄色0度，品红色45度，青色15度，黑色75度，橙色15度，绿色45度或网角设置为黄色0度，品红色45度，青色75度，黑色15度，橙色75度，绿色45度；以青色、橙色为主色调的印刷品，网角设置为黄色0度，品红色15度，青色45度，黑色75度，橙色45度，绿色15度或网角设置为黄色0度，品红色75度，青色45度，黑色15度，橙色45度，绿色75度。

Images