CN103473793B - 一种双色调分色法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双色调分色法，方法步骤包括：⑴分析印刷文件色调特征；⑵初步确定印刷品中分布最广，饱和度最高部分的颜色为主色调；⑶设置消色通道投影函数关键参数，将非主色调颜色通道映射到主色调通道；⑷确定中性色映射参数；⑸调制矛盾空间，分别对主色调的两个通道以及影射分量进行调制来消除非合理颜色影射结果；⑹存储颜色转换意向，将双色调分色模型存储为四组颜色转换意向，满足印刷文件中使用者不同转换意图。本发明的双色调分色法在颜色还原效果方面更加艺术化，颜色色调更加统一和稳定，不但印刷成本成倍下降，而且避免了版面错误风险。

Description

一种双色调分色法

技术领域

本发明属于一种印刷分色技术，通过双色调分色法可以基于PDF或其它印前文件交互格式文件中的全色域图形或图像，借助ICC颜色转换技术将其颜色分色到两个颜色通道。

背景技术

双色调印刷是图书印刷的一种风格，采用双色调印刷即可以实现彩色印刷的效果，而且色调比较简洁、大方，双色调采用双色机就可以实现，降低了印刷设备成本，也节约了印刷版材和油墨，同时可以保持图书色调统一。

研究印刷双色调分色的意义在于应用对于非全色域印刷品用二原色复制技术替代CMYK四原色复制技术，通过该技术大幅度降低该类印刷品生产成本，用两组印刷机组和两色油墨，实现用四色机组及CMYK四色油墨效果。

目前四色印刷在颜色复制过程中由于四种油墨的影响，因此颜色在复制过程中很容易出现色偏，而双色调分色可以很好的避免此类问题。

目前双色印刷并不是通过颜色分色实现，而是通过制作软件采用文件制作方式实现，通过制作方式实现双色调分色主要存在以下不足：首先是通过制作方式实现双色调分色效率低下，制作方式需要对印刷版面所有元素的颜色数值在制作软件中逐一定义，花费时间是非常的高。其次，通过制作方式准备双色调印刷文件，会产生文件版面文字错误的风险，印刷文件，特别是完稿文件如果重新制作可能会因为制作过程的失误，或制作软件版本和运行环境的兼容性等导致文件版面及文字错误。另外，目前制作方式很难或不能实现对图像的双色调分色，对于RGB或CMYK格式彩色图像文件现有的制作手段可以将其转换成单色或保留彩色，即使采用图像调整方式来实现双色制作，但制作效果会出现过渡不自然等问题，很难或不能满足双色印刷色彩还原的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双色调分色法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种双色调分色法，包括以下步骤：

⑴分析印刷文件色调特征；

⑵初步确定印刷品中分布最广，饱和度最高部分的颜色为主色调；

⑶设置消色通道投影函数关键参数，将非主色调颜色通道映射到主色调通道；

⑷确定中性色映射参数；

⑸调制矛盾空间，分别对主色调的两个通道以及影射分量进行调制来消除非合理颜色影射结果；

⑹存储颜色转换意向，将双色调分色模型存储为四组颜色转换意向，满足印刷文件中使用者不同转换意图。

而且，所述步骤⑴分析印刷文件色调特征的具体方法分为：

①将需要进行双色调分色的PDF格式或其他印前文件格式文件读取到计算机内存中；

②然后计算统计其不同颜色数值分布频率，不同颜色数值的颜色属于不同色调区间，从而可以统计出不同色调分布频率。

而且，所述步骤⑵中确定主色调的具体方法为：如果色调区间分布概率超过40%，可以定义为主色调，如果有两个主色调像素分布频率大于90%，可以考虑双色分色，可以选取这两种色调为主色调，如果其中一种主色调概率超过50%，另外像素超过30%为灰色色调，选择超过50%的色调为主色调，另外的色调为灰色色调。

而且，所述步骤⑶设置消色通道投影函数关键参数，将非主色调颜色通道映射到主色调通道的具体方法为：

①采用4D线性查表方式计算设备颜色空间，根据C、M、Y、K四色建立颜色四维坐标，四维坐标空间一共有16顶点，在四维坐标空间立方体中间的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；

②将CMYK四色图像映射到M+K双色调中，然后对默认的映射关系进行调整，调整完设置参数后对图像预视；

③计算颜色映射后不同色调颜色分布频率来对设置参数进行再次修订。

而且，所述步骤⑷确定中性色映射参数的具体方法为：在完成16顶点映射关系并进行映射后，打印灰平衡测试表的映射前图表，借助分光光度仪测量图表，测量完成的图表与标准色靶比较其色差从而确定中性色映射参数。

而且，所述步骤⑸中的非合理颜色影射结果具体是指主色调和消色通道在经过颜色转换过程后出现的颜色突变、并级或负像现象。

而且，所述步骤⑹中所述存储为四组颜色转换意向是将颜色转换意图存储为标准的颜色转换格式ICCPROFILE提供给多种印前作业软件使用。

本发明的优点和积极效果是：

1、采用本发明的双色调分色法在颜色还原效果方面更加艺术化，颜色色调更加统一和稳定。四色印刷在颜色复制过程中由于四种油墨的影响，因此颜色在复制过程中很容易出现色偏，而双色调分色可以很好的避免此类问题。

2、本发明采用的ICC色彩管理技术进行颜色分色，可以实现印前文件处理过程简单化、高效率和智能化等特征，分色法实现双色调可以批量自动实现分色，其效率相比制作方式要提高成千上万倍。

3、采用本发明方法不需要通过制作软件打开文件就可以实现软件自动分色，避免版面文字错误风险。

4、印刷品的设计人员对包装、说明书、广宣品采用双色调风格设计其印刷成本可以成倍下降，印刷品颜色更加稳定和统一。

附图说明

图1为本发明方法中四维坐标空间示意图；

图2为本发明方法中四维坐标空间的中性色分布示意图；

图3为本发明方法中四维坐标空间颜色立方体的进一步精确划分示意图。

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。

基本原理

本发明分色技术是针对非全色域印刷品，将色彩比较单调印刷品分色到2个颜色通道来还原色彩。本发明采用消色算法建立颜色转换模型，然后将该颜色转换模型算法存储为标准的颜色特征文件（ICCPROFILE）提供给印前各种软件使用，实现双色调分色。

一种双色调分色法，该方法的步骤如下：

⑴分析印刷文件色调特征；具体方法分为：

①将需要进行双色调分色的PDF格式或其他印前文件格式文件读取到计算机内存中；

②然后计算统计其不同颜色数值分布频率，不同颜色数值的颜色属于不同色调区间，从而可以统计出不同色调分布频率；

其中，统计其不同颜色数值分布频率的具体方法为：

以CMYK空间图像为例,每个通道的颜色数值范围为0-256，采用阶梯函数f(x)=[x]将其等分为16部分。

f(c)=0,0=c;

=16,0<c=<16;

=32,16<c<=32;

=48,32<c<=48;

……

=256,240<c<=256;

f(m)=0,0=m;

=16,0<m=<16;

=32,16<m<=32;

=48,32<m<=48;

……

=256,240<m<=256;

f(y)=0,0=y;

=16,0<y=<16;

=32,16<y<=32;

=48,32<y<=48;

……

=256,240<y<=256;

f(k)=0,0=k;

=16,0<k=<16;

=32,16<k<=32;

=48,32<k<=48;

……

=256,240<k<=256;

将C,M,Y,K四个通道阶梯函数分阶颜色数值将出现17段，那么四种颜色组合17*17*17*17=83521种情况，然后调用颜色特性文件（ICCProfile）通过颜色查表法（CLUT）将这83521种颜色归青、品、黄、红、绿、蓝以及中性灰几种色调；

不同色调像素数/所有像素数为该种颜色出现频率。

⑵初步确定印刷品中分布最广，饱和度最高部分的颜色为主色调；具体进行初步确定主色调的方法为：如果色调区间分布概率超过40%，可以定义为主色调，如果有两个主色调像素分布频率大于90%，可以考虑双色分色，可以选取这两种色调为主色调，如果其中一种主色调概率超过50%，另外像素超过30%为灰色色调，选择超过50%的色调为主色调，另外的色调为灰色色调。

⑶设置消色通道投影函数关键参数，将非主色调颜色通道映射到主色调通道，；

其中，消色映射转换过程需要采用4D线性查表方式计算设备颜色空间，首先根据C、M、Y、K四色建立颜色建立四维坐标，四维坐标空间一共有16顶点坐标分别定义为d(0,0,0,0),d(0,0,0,1),d(0,0,1,0)…，分别如图1a、b所示，如其顶点原颜色数值为：

d(0,0,0,0)=[C:0,M:0,Y:0,K:0],

d(0,0,0,1)=[C:0,M:0,Y:0,K:100%]

…

在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,

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

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

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。

在本发明具体操作中，要设置非主色调颜色通道数值映射到主色调的数值，如将CMYK四色图像映射到M+K双色调中，那么操作过程需要对默认的映射关系如[(C:100)，（M:0）,(Y:0),(K:0)]->[(C:0),(M:80),(Y:0),(K:10)]，[（C:100）,(M:100),(Y:100),(K100)]->[(C:0),(M:40),(Y:0),(K:5)]…进行调整，调整完设置参数后对图像预视，同时计算颜色映射后不同色调颜色分布频率来对设置参数进行再次修订。

⑷确定中性色映射参数：

在完成16顶点映射关系并进行映射后，打印（采用数码打样设备或上机印刷）灰平衡测试表的映射前图表，借助分光光度仪测量图表，测量完成的图表与标准色靶比较其色差从而确定中性色映射参数，中性色分布在颜色立方体从d(0,0,0,0)到d(1,1,1,0)的对角线,以及d(0,0,0,1)到d(1,1,1,1)的对角线，分别如图2a、b所示。

对于不同的印刷油墨和纸张印刷的中性灰的比例不一定完全相同，一般C大于M,Y两色，通过色表打印可以多次叠加进行调整。

在双色印刷中性色一般采用黑墨替代，如C：12，M：8，Y：8用K：14替代，在4D查表过程中对中性色调整影响比较大的几个点是d(1,1,1,0)，d(1,1,1,1)，因此重点对这两个点的映射参数进行设置，比如对d(1,1,1,0)点的设置为[C：100，M：100，Y：100，K：0]->[C：0，M：0，Y：0，K：60]，但单纯依靠这两点并不能精确控制灰色替代过程，具体实施中还需要将颜色立方体进一步精确划分，如图3所示。

⑸调制矛盾空间；分别对主色调的两个通道以及影射分量进行调制来消除非合理颜色影射结果。

其中，非合理颜色影射结果具体是指主色调和消色通道在经过颜色转换过程后出现的颜色突变、并级或负像现象。

⑹存储颜色转换意向；将双色调分色模型存储为四组颜色转换意向，满足印刷文件中使用者不同转换意图。

其中，所述存储为四组颜色转换意向是将颜色转换意图存储为标准的颜色转换格式ICCPROFILE提供给多种印前作业软件使用。

Claims (5)

1.一种双色调分色法，其特征在于包括以下方法步骤：

⑴分析印刷文件色调特征；

⑵以印刷文件中分布最广、饱和度最高的颜色为初步确定的主色调；

⑶设置消色通道投影函数关键参数，将非主色调颜色通道映射到主色调通道，具体方法为：

①采用4D线性插值计算设备颜色空间，根据C、M、Y、K四色建立颜色四维坐标，四维坐标空间一共有16顶点，在四维坐标空间立方体中间的颜色数值的映射关系将16个顶点颜色数值为4D线性插值的输入参数,采用4D线性插值计算设备各个坐标的映射后的颜色空间；

②将CMYK四色图像映射到M+K双色调中，然后对默认的映射关系进行调整，调整完设置参数后对图像预视；

③计算颜色映射后不同色调颜色分布频率来对设置参数进行再次修订；

⑷确定中性色映射参数；

⑸调制矛盾空间，分别对主色调的两个通道以及影射分量进行调制来消除主色调和消色通道在经过颜色转换过程后出现的颜色突变、并级或负像现象；

⑹存储颜色转换意向，将双色调分色模型存储为四组颜色转换意向，满足印刷文件中使用者不同转换意图。

2.根据权利要求1所述的双色调分色法，其特征在于：所述步骤⑴分析印刷文件色调特征的具体方法分为：

①将需要进行双色调分色的格式文件读取到计算机内存中；

②对属于不同色调区间的不同颜色，在CMYK图像空间通道中统计其颜色数值分布频率 。

3.根据权利要求1所述的双色调分色法，其特征在于：所述步骤⑵中确定主色调的具体方法为：当色调区间分布概率超过40％，则定义为主色调，当有两个主色调像素分布频率大于90％，则双色分色，并选取这两种色调为主色调，当其中一种色调概率超过50％，其它色调像素超过30％，选择超过50％的色调为主色调，其它色调为灰色色调。

4.根据权利要求1所述的双色调分色法，其特征在于：所述步骤⑷确定中性色映射参数的具体方法为：在完成16顶点映射关系并进行映射后，打印灰平衡测试表的映射前图表，借助分光光度仪测量图表，测量完成的图表与标准色靶比较其色差从而确定中性色映射参数。

5.根据权利要求1所述的双色调分色法，其特征在于：所述步骤⑹中存储为四组颜色转换意向是将颜色转换意图存储为标准的颜色转换格式ICCPROFILE提供给多种印前作业软件使用。