CN103465624A - 一种新型印刷油墨优化法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型印刷油墨优化法，方法步骤包括：⑴打印最大墨量测试表，通过光度仪、密度计或目测确定最大墨量；⑵将中性色和彩色部分分离，实现中性色与彩色部分采用不同的映射函数进行色彩映射；⑶将分离后的中性色空间根据意图不同，选择不同的优化方法和设置优化参数；⑷中性色转灰度，实现中性色转为纯黑色；⑸生成基于设备连接ICC的颜色转换方案；⑹将优化结果存储为设备连接ICC Profile提供给印前RIP，流程等软件应用。本发明实现了油墨最大程度优化，印刷颜色非常稳定，不会出现多色套准问题，实现颜色真实还原，根据原稿图像特征和已知的印刷工艺直接创建油墨优化特性文件。

Description

一种新型印刷油墨优化法

技术领域

本发明属于印刷图像色彩处理技术，具体涉及一种新型印刷油墨优化法。

背景技术

油墨优化采用GCR和色彩管理技术，实现黑墨替代，青、品、黄色油墨达到同样的印刷视觉效果。采用该技术可以减少彩色油墨用量以及墨层厚度，加快油墨干燥速度，减少润版液用量以及喷粉量。同时用黑墨表现灰色调，比彩色油墨混合表现灰色调效果更好，颜色更加稳定，印刷工艺难度降低，可以减少印刷调机时间，减少印刷纸张损耗。可以解决印刷过程的套准问题，黑色的细线或文字如果三个颜色套合，对印刷的套准精度要求非常高，而采用单黑色来表现就不存在套准问题。

目前一般的油墨优化技术采用黑墨替代彩色部分时，在灰色部分无法实现采用纯黑替代，只是增加黑墨用量，减少黄、品、青用量，也就是灰色部分还存在彩色油墨。同时，一般的油墨优化技术采用的是全局控制，无法实现分色域，特别是按照CMYK空间实现分别控制，常常会出现不需要调整或转换的颜色也被动的转换了，比如人脸肤色用彩色油墨体现肤色更加自然和柔和，而采用黑墨替代色彩的全局控制方案可以让人脸出现黑色油墨的分布，让人脸的表现更加糟糕，无法满足应用过程非常精细化的色彩转换。

发明内容

本发明的目的在于克服现有油墨优化技术的不足，而公开一种新型印刷油墨优化法。

一种新型印刷油墨优化法，包括如下方法步骤：

⑴打印最大墨量测试表，通过光度仪、密度计或目测确定最大墨量，将由C，M，Y组成的中性灰替代为黑，在减少总墨量的同时达到相同的视觉效果；

⑵将中性色和彩色部分分离，实现中性色与彩色部分采用不同的映射函数进行色彩映射；

⑶将分离后的中性色空间根据意图不同，选择不同的优化方法和设置优化参数，其方法是：

a、4D线性插值计算法，

b、灰成分替代函数法；

⑷中性色转灰度，实现中性色转为纯黑色；

⑸生成基于设备连接ICC的颜色转换方案；

⑹将优化结果存储为设备连接ICC Profile提供给印前RIP，流程等软件应用。

而且，所述步骤⑴中将由C，M，Y组成的中性灰替代为黑的具体方法为：将CMYK空间分割成两个及以上的单元，对不同单元采用不同的映射函数实现油墨优化。

而且，所述步骤⑵将中性色和彩色部分分离可具体采用以CMYK颜色空间坐标形式分割颜色空间。

而且，所述步骤⑵将中性色和彩色部分分离可具体采用以Lab颜色空间坐标形式分割颜色空间。

而且，所述步骤⑵将中性色和彩色部分分离可具体采用CMYK空间定义的中性色集合与Lab定义的中性色集合进行交集，并集、补集等运算来定义中性色，进行颜色空间分割。

而且，所述步骤⑶中的4D线性插值计算法，是通过4D线性插值计算出颜色数值是在颜色立方体中建立颜色数值的映射关系，由16个顶点颜色数值采用4D线性插值决定的值，其映射函数如下：

设x₀,x₁,…,x_n是一组互异的点，y_i=f(x_i)(i=0,1,2,…,n)，称

$f[x_0,x_1]=\frac{f\left(x_1\right)-f\left(x_0\right)}{x_1-x_0}$

为f(x)在x₀,x₁处的一阶差商，

$f[x_0,x_1,x_2]=\frac{f[x_1,x_2]-f[x_0,x_1]}{x_2-x_0}$

为f(x)在x₀,x₁,x₂处的二阶差商，也就是一阶差商的差商，其中

$f[x_1,x_2]=\frac{f\left(x_2\right)-f\left(x_1\right)}{x_2-x_1}.$

一般地，f(x)在x₀,x₁,…,x_n处的n阶差商（n-1差商的差商）是

$f[x_0,x_1,\·\·\·,x_n]=\frac{f[x_1,x_2,\·\·\·,x_n]-f[x_0,x_1,\·\·\·,x_{n-1}]}{x_n-x_0}$

对于4D线性插值也就是四阶差商，将16个顶点数值代入以上方程就可以求出立方体内任意颜色映射后的数值。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明可以实现将同一页面或图像的灰色系部分转换为纯黑色，不保留青、品、黄网点，也就实现了油墨最大程度优化，印刷颜色非常稳定，如果是黑色细线或文字不会出现多色套准问题。

2、本发明可以分色域进行颜色转换，保持彩色或选择的颜色区域颜色数值不变。这样可以避免不需要用黑色油墨替代彩色油墨的地方被替代，影响颜色真实还原。

3、采用本发明方法可以不需要分光光度仪测试IT8或ECI等色表后建立颜色映射转换关系，直接根据原稿图像特征和已知的印刷工艺就可以直接创建油墨优化特性文件。

附图说明

图1为本发明印刷密度随墨量增加的变化曲线图，

图2为本发明黑版替代三色灰示意图；

图3为本发明最大墨量映射示意图；

图4为本发明K=0时，黑版替代三色灰曲线图；

图5为本发明K=50时，黑版替代三色灰曲线图；

图6为本发明在K=0，K=50，K=100时中性色空间分割示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种新型印刷油墨优化法，方法步骤如下：

⑴打印最大墨量测试表，通过光度仪、密度计或目测确定最大墨量。如图1印刷品的密度会随油墨总量的增加而增加，但当最大墨量达到一定数值后密度不再增加甚至下降。因此将墨量变化而密度不再增加的点定义为最大墨量点，将总墨量超过最大墨量的颜色压缩到最大墨量内，定义总墨量最大的顶点C:100,M:100,Y:100,K:100映射到最大墨量点（如：C:88,M:88,Y:88,K:100），如图2及图3。

印刷分色可以将由C，M，Y组成的中性灰替代为黑在减少总墨量的同时达到相同的视觉效果。如图2等量的C:100,M:100,Y:100可以使用黑墨（如：K：80）来替代可以达到相同的视觉效果，而总墨量由300变为80。

CMYK四色空间一共有16个顶点，其颜色数值如下：

控制点	C	M	Y	K
					D1	0	0	0	0
D2	0	0	0	100
					D3	0	0	100	0
D4	0	0	100	100
					D5	0	100	0	0
D6	0	100	0	100
					D7	0	100	100	0
D8	0	100	100	100
					D9	100	0	0	0
D10	100	0	0	100
					D11	100	0	100	0
D12	100	0	100	100
					D13	100	100	0	0
D14	100	100	0	100

D15	100	100	100	0
					D16	100	100	100	100

印刷颜色中的灰色是由等量的C、M、Y油墨或K墨构成，在这16个控制点中D15[C：100，M：100，Y：100，K：0]与D16[C：100，M：100，Y：100，K：100]是要进行线性插值关键控制点。

不同印刷材料和工艺在进行控制点变换参数设置时其数值是不一样的，因此需要打印测试表，对D15和D16两个控制点以及其他控制点进行测试，打印完的测试表需要通过分光光度仪或目测来确定变换参数。

等量C，M，Y组合成的中性色可以用K墨来替代，比如D15[C：100，M：100，Y：100，K：0]最终的颜色外观,与以下一组表中颜色数值其中的[C:0,M:0,Y:0,K:80]最接近,那么[C：100，M：100，Y：100，K：0]->[C:0,M:0,Y:0,K:80]

C	M	Y	K
				0	0	0	100
0	0	0	95
				0	0	0	90
0	0	0	85
				0	0	0	80
0	0	0	75
				0	0	0	70
0	0	0	65
				0	0	0	60
0	0	0	55
				5	0	0	100
5	0	0	95

…

40

40

40

55

通过该控制点转换关系的确定，确定了C，M，Y三色中性色用K色替代的函数关系。

D16也采用类似D15控制点的方法通过测试表，确定转换后的数值，但D16控制的是总墨量，印刷密度会随着墨量增加而增加，但墨量增加到一定程度后密度不但不会上升，反而会下降，如图1所示，D16理论上的最大墨量为400%，而实际不同的印刷材料最大墨量到一定程度其密度就不再上升了，就可以将D16[C：100，M：100，Y：100，K：100]颜色数值变换成为该数值。

⑵将中性色和彩色部分分离，实现中性色与彩色部分采用不同的映射函数进行色彩映射。在实际应用中一般会将中性色使用单黑，而不包含C，M，Y。而彩色部分保持原有数据结构及数值不变。如图4是当K=0时CMY三色组成的中性色转为单黑，转换有的结果是从0-100阶调中完全不包含C，M，Y，只有单黑。如图5是K=50时替代为以黑色为主的分色模型转换有的结果是从0-60阶调中完全不包含C，M，Y，只有单黑，只有在60-100阶调中能才有C，M，Y分色网点参与来实现密度的变化。

分离中性色可以基于CMYK颜色空间来定义边界。如图6所示，当K=100时，C：0-100，M：0-100，Y：0-100整个空间为中性色，当K>100时满足maxi>=C/Y>=mini;maxi>=C/M>=maxi的颜色空间为中性色。

分离中性色也可以基于Lab颜色空间来定义边界。maxa>=a and maxb>=b时为中性色。

也可以使用CMYK空间定义的中性色集合与Lab定义的中性色集合进行交集，并集、补集等运算来定义中性色。

⑶将分离后的中性色空间根据需要进行油墨优化和设置优化参数。分别采用以下两种方法：

①4D线性插值计算法；

②灰成分替代函数法；

或以上两种方法的组合应用。

在完成控制点的颜色转换后，颜色立方体内其他颜色可以由控制点通过4D线性插值计算出颜色数值,[C,M,Y,K]=F(D1,D2,…D16),在颜色立方体中间的颜色数值的映射关系是由16个顶点颜色数值采用4D线性插值决定的，其映射公式如下：

设x₀,x₁,…,x_n是一组互异的点，y_i=f(x_i)(i=0,1,2,…,n)，称

$f[x_0,x_1]=\frac{f\left(x_1\right)-f\left(x_0\right)}{x_1-x_0}---\left(1.1\right)$

为f(x)在x₀,x₁处的一阶差商。

$f[x_0,x_1,x_2]=\frac{f[x_1,x_2]-f[x_0,x_1]}{x_2-x_0}---\left(1.2\right)$

为f(x)在x₀,x₁,x₂处的二阶差商。（一阶差商的差商）其中

一般地，f(x)在x₀,x₁,…,x_n处的n阶差商（n-1差商的差商）是

$f[x_0,x_1,\·\·\·,x_n]=\frac{f[x_1,x_2,\·\·\·,x_n]-f[x_0,x_1,\·\·\·,x_{n-1}]}{x_n-x_0}---\left(1.3\right)$

对于4D线性插值也就是四阶差商，将16个顶点数值代入以上方程就可以求出立方体内任意颜色映射后的数值。

设置完D15，D16点后，用以上公式计算出颜色数值，在屏幕上预视效果，对需要转换为纯黑的中性色颜色范围进行定义；定义方式可以基于CMYK颜色模式（可以定义C，M，Y，K各个通道的颜色数值范围定义，如C：10-30，M：20-50，Y：20-40，K：40-60），也可以基于Lab颜色模式，在CMYK颜色空间中等量的C，M，Y更接近中性色，Lab颜色模式中a,b数值越小越接近中性色。在实际定义中根据图文像素分布特征和需求可以将两种空间限制范围组合进行中性色调整范围进行定义。

并调用中性色转灰度表进行分色预视，查看中性色是不是单纯由K版组成，同时查看不需要转换的彩色色调部分是否被转换。

⑷中性色转灰度，实现中性色转为纯黑色；分离中性色可以基于CMYK颜色空间来定义边界。如图3：当K=100时，C：0-100，M：0-100，Y：0-100整个空间为中性色，当K>100时满足maxi>=C/Y>=mini;maxi>=C/M>=maxi的颜色空间为中性色。

分离中性色也可以基于Lab颜色空间来定义边界。maxa>=a and maxb>=b时为中性色。

也可以使用CMYK空间定义的中性色集合与Lab定义的中性色集合进行交集，并集、补集等运算来定义中性色。

将定义好的中性色使用4D线性插值和灰成分替代函数将中性色用黑色替代。

⑸将设定后的D15，D16以及调用中性色转灰度函数后生成基于设备连接ICC的颜色转换方案；

⑹将该ICC PROFILE调入到印前RIP或其他应用软件中应用。

Claims (6)

1.一种新型印刷油墨优化法，其特征在于包括方法步骤如下：

⑴打印最大墨量测试表，通过光度仪、密度计或目测确定最大墨量，将由C，M，Y组成的中性灰替代为黑，在减少总墨量的同时达到相同的视觉效果；

⑵将中性色和彩色部分分离，实现中性色与彩色部分采用不同的映射函数进行色彩映射；

⑶采用4D线性插值计算法和/或灰成分替代函数法将分离后的中性色空间根据意图不同，选择不同的优化方法和设置优化参数；

⑷中性色转灰度，实现中性色转为纯黑色；

⑸生成基于设备连接ICC的颜色转换方案；

⑹将优化结果存储为设备连接ICC Profile提供给印前RIP，流程等软件应用。

2.根据权利要求1所述的新型印刷油墨优化法，其特征在于所述步骤⑴中将由C，M，Y组成的中性灰替代为黑的具体方法为：将CMYK空间分割成两个及以上的单元，对不同单元采用不同的映射函数实现油墨优化。

3.根据权利要求1所述的新型印刷油墨优化法，其特征在于：所述步骤⑵将中性色和彩色部分分离采用以CMYK颜色空间坐标形式分割颜色空间。

4.根据权利要求1所述的新型印刷油墨优化法，其特征在于：所述步骤⑵将中性色和彩色部分分离采用以Lab颜色空间坐标形式分割颜色空间。

5.根据权利要求1所述的新型印刷油墨优化法，其特征在于：所述步骤⑵将中性色和彩色部分分离采用CMYK空间定义的中性色集合与Lab定义的中性色集合进行交集，并集、补集等运算来定义中性色，进行颜色空间分割。

6.根据权利要求1所述的新型印刷油墨优化法，其特征在于：所述步骤⑶中的4D线性插值计算法，是通过4D线性插值计算出颜色数值是在颜色立方体中建立颜色数值的映射关系，由16个顶点颜色数值采用4D线性插值决定的值，其映射函数如下：

设x₀,x₁,…,x_n是一组互异的点，y_i=f(x_i)(i=0,1,2,…,n)，称

$f[x_0,x_1]=\frac{f\left(x_1\right)-f\left(x_0\right)}{x_1-x_0}$

为f(x)在x₀,x₁处的一阶差商，

$f[x_0,x_1,x_2]=\frac{f[x_1,x_2]-f[x_0,x_1]}{x_2-x_0}$

为f(x)在x₀,x₁,x₂处的二阶差商，也就是一阶差商的差商，其中

$f[x_1,x_2]=\frac{f\left(x_2\right)-f\left(x_1\right)}{x_2-x_1}.$

一般地，f(x)在x₀,x₁,…,x_n处的n阶差商（n-1差商的差商）是

$f[x_0,x_1,\·\·\·,x_n]=\frac{f[x_1,x_2,\·\·\·,x_n]-f[x_0,x_1,\·\·\·,x_{n-1}]}{x_n-x_0}$

对于4D线性插值也就是四阶差商，将16个顶点数值代入以上方程求出立方体内任意颜色映射后的数值。

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