CN113910797B - 一种提高配色精度的印刷油墨配色方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高配色精度的印刷油墨配色方法，包括以下步骤：步骤(1)、获取第1个混合展色样本及其色度值；步骤(2)、获取色差阈值ΔE_T；步骤(3)、获取第3个混合展色样本；步骤(4)、获得其余第4、…、第m个展色样本；步骤(5)、测量白纸的光谱反射率和m个混合展色样本的光谱反射率比；步骤(6)、分别确定纸张和m个混合展色样本的吸收与散射系数；步骤(7)、确定配色系统中最优的基色油墨的矫正吸收与散射系数，结合配色模型得到目标色的最优配比。本发明考虑混合油墨中存在冲淡剂的情况下，冲淡剂对配色中各基色油墨矫正吸收与散射系数的复杂影响，确定最优矫正的油墨吸收和散射系数，以获得高配色精度的印刷油墨配色。

Description

一种提高配色精度的印刷油墨配色方法

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，具体涉及一种提高配色精度的印刷油墨配色方法。

背景技术

基于Kubelka-Munk理论传统的计算机配色过程为：先由基色油墨的光谱反射率计算出该基色油墨的吸收和散射系数，再依据目标混合油墨的吸收和散射系数与各基色油墨吸收和散射系数之间的线性关系，获得各基色油墨的配比，从而实现计算机自动配色。然而，在印刷等行业中，为了获得浅色效果的混合油墨、并避免其油墨颗粒性增加，混合时常采用冲淡剂而非白色油墨。不同于白色油墨，冲淡剂为一种透明物质，当有透明物质与基色油墨一起参与混合目标油墨时，混合目标油墨的吸收和散射系数与基色油墨的吸收和散射系数不再呈线性关系，而与基色油墨矫正吸收和散射系数成线性关系，另外，冲淡剂及其冲淡剂量对基色油墨矫正吸收和散射影响不同。因此，基于上述Kubelka-Munk理论传统的方法，利用现有计算机自动配色系统获得含冲淡剂目标油墨配方后，存在无法依据此配方混合目标油墨颜色的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高配色精度的印刷油墨配色方法，以解决上述问题。

本发明的有益效果：针对现有技术存在的不足，为配色模型提出一种最优矫正基色油墨吸收和散射系数求解方法，该方法考虑混合油墨中存在冲淡剂的情况下，冲淡剂对配色中各基色油墨矫正吸收与散射系数的复杂影响，确定油墨的最优矫正吸收与散射系数，具体如下：

本发明的具体实施方式中采用m个不同配比的冲淡剂与基色油墨混合展色样本，可获得适合配色系统的基色油墨矫正吸收k(λ)与散射系数s(λ)：

前述公式中，k(λ)为基色油墨的矫正吸收系数；s(λ)为基色油墨的矫正散射系数；下标“p”表示纸张的吸收与散射系数；上标有“mix”表示冲淡剂与基色油墨混合展色在纸张上的样本的吸收和散射系数；下标“m”的表示第m个冲淡剂与基色油墨混合展色样本。公式中纸张和展色样本k(λ)/s(λ)均由其测量所得的光谱反射率通过

计算所得，其中，

为混合展色样本反射率系数；

公式中，m的取值将影响获得的矫正吸收和散射系数稳定性和准确性，具体为：一方面，前述公式用矩阵可表述为Ax＝b，理论上m＝2时就可计算出修正的吸收和散射系数[k(λ) s(λ)]^T，即只需两组冲淡剂与基色油墨的混合。然而，配色中的基色油墨的吸收和散射系数会随冲淡剂量的发生不同程度的偏移，同时考虑到无冲淡剂配色的情况，n组冲淡剂与基色油墨混合中须包含0％与100％的配比。因此，在构建求解基色油墨修正吸收和散射系数时，m至少取m≥3。另一方面，为了使求得的修正吸收和散射系数更准确、即更能准确地配比任意冲淡剂含量下的配色，应当制作尽可能多不同配比的冲淡剂与基色油墨的混合样张，即m尽可能的越大越好，但是当m＞2时方程解则不唯一，即无法求得精确的唯一解。另外，当m个混合展色样本的光谱反射率差异性越小，则前述公式中左边m×2矩阵的列向量之间的线性相关性越大。依据相关数学理论，前述公式中此矩阵列向量相关性越大、方程的特征太过于相似以至于容易产生混淆，导致其方程的病态问题越严重，从而使得获得的矫正吸收和散射系数稳定性和准确性较差。

为此，本发明从获得最佳混合样本个数m和m个最优冲淡剂与基础油墨配比的角度，确定配色系统中基色油墨最优校正吸收和散射系数。本发明的方法使得用于计算基色油墨矫正吸收与散射系数的方程中矩阵列向量线性相关减小，降低此方程的病态状况，提高了所得矫正吸收与散射系数的稳定性和准确性，最终提高配色系统中计算任意量冲淡剂下(包含零冲淡剂)目标颜色配方的准确性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是实施例中黄色油墨的吸收系数与散射系数系数的比值；

图2是实施例中品色油墨的吸收系数与散射系数系数的比值；

图3是实施例中青色油墨的吸收系数与散射系数系数的比值；

图4是对比例中目标色1号绿色目标油墨光谱、计算配方的理论光谱和计算配方的实际打样光谱；

图5是对比例中目标色2号品色目标油墨光谱、计算配方的理论光谱和计算配方的实际打样光谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本实施例中，分光光度计型号为X-Rite的SP64、测量波长范围为400-700nm、波长间隔为10nm，基色油墨和冲淡剂分别为盛威科耐折系列的黄、品、青，纸张为烟包专用的白卡纸，展色仪型号为SM-225。需要说明的是，本发明并不局限于上述油墨、纸张和测量设备，对于其他类型和品牌的油墨、白纸和测量设备也同样适用。

实施例

本实施例中提供一种提高配色精度的印刷油墨配色方法，包括以下步骤：

步骤(1)、获取第1个混合展色样本及该样本的色度值

制备第1个混合展色样本，混合展色样本为基色油墨和冲淡剂的混合物，第1个混合展色样本中基色油墨的比例为100％，冲淡剂的比例为0％，利用展色仪将基色油墨印在无荧光成分的白纸张上，获得第1个混合展色样本，并用分光光度计测量其D50标准光源下的Lab色度值，记为

步骤(2)、获取基色油墨与冲淡剂1：1混合展色样本和色度值

取基色油墨和冲淡剂并按照1:1的比例混合(即基色油墨50％、冲淡剂50％)，利用展色仪将混合物展色在白纸上，再利用分光光度计测量此展色样本D50标准光源下的Lab色度值，记为

步骤(3)、获取色差阈值ΔE_T

取基色油墨和冲淡剂并按照5％：95％的比例混合，利用展色仪将混合物展色在白纸上，获得混合展色样本，再利用分光光度计测量此展色样本D50标准光源下的Lab色度值，记为

利用CIEDE2000色差公式计算Lab₁与Lab_c95之间的色差ΔE_c0-95，若ΔE_c0-95/10＞3，获得色差阈值ΔE_T＝ΔE_c0-95/10，否则，继续判读ΔE_c0-95/9＞3，直到ΔE_c0-95/(10-j)＞3，并获得ΔE_T＝ΔE_c0-95/(10-j),j＝0,1,…,8,9；

步骤(4)、获取步骤(1)与步骤(2)展色样张的色差

利用CIEDE2000色差公式计算Lab₁与Lab_c50之间的色差ΔE_c0-50；

步骤(5)、获取第2个混合展色样本、以及其他第m-2个样本之间最小色差阈值，

如果色差ΔE_c0-50≥ΔE_T，第2个混合展色样本为步骤(2)所得展色样本，展色样本之间最小色差阈值为ΔE_c0-50，继续下一步骤；

如果色差ΔE_c0-50＜ΔE_T，在步骤(2)基色油墨与冲淡剂混合比例的基础上，基色油墨减少5％×n、冲淡剂增加5％×n(n从1开始取值)，混合基色油墨和冲淡剂，利用展色仪将展色在白纸上，获得新的混合展色样本，利用分光光度计测量测其展色样本在D50标准光源下的Lab色度值，记为

利用CIEDE2000色差公式计算Lab₁与Lab_c50+5n之间色差ΔE_c0-50+5n。

如果色差ΔE_c0-50+5n＜ΔE_T，则n增加1，重复上述制展色样本过程，直到n增加到某个值，使其混合展色样本的色差大于等于ΔE_T。此时，n为大于1的某个数值，并获得对应的第2个混合展色样本(即此混合展色样本的基色油墨占(50-5n)％、冲淡剂占(50+5n)％)。如果色差ΔE_c0-50+5n≥ΔE_T，则n＝1、获得第2个展色样本(即此混合展色样本基色油墨占45％、冲淡剂占55％)。测得获得的第2个展色样本在D50标准光源下的Lab色度值，并利用CIEDE2000色差公式计算与第1个展色样本之间的色差ΔE_1-2，由此获得展色样本之间最小色差阈值；

步骤(6)、设置第2个混合展色样本为当前展色样本；

步骤(7)、获取第3个混合展色样本

在当前混合展色样本的冲淡剂与基色油墨配比的基础上(即冲淡剂占(50+5n)％，基色油墨占(50-5n)％)，增加(0.5i)％冲淡剂，减少(5i)％基色油墨(n为步骤4所得值，i初始值为0)。i从1开始，每取一个值混合则获得一个新的展色样本，测量并计算此新展色样本与当前样本之间的色差。如果新获得的展色样本与当前展色色差小于ΔE_1-2，i增加1，则继续本步骤上述过程获取新的展色样本，直到有个新展色样本与当前样本之间的色差大于等于ΔE_1-2，设置此最新获得的展色样本为第3个展色样本，同时将第3个展色样本更新为当前展色样本，并更新当前冲淡剂占比为(50+5n+0.5i)％，此时n为步骤(2)所得值、i为本步骤获得的值。

步骤(8)、获得其余第4、…、第m个混合展色样本；

重复步骤(5)和步骤(6)的方法，依次获得其余第4、…、第m个混合展色样本；

步骤(9)、利用分光光度计分别测量白纸的光谱反射率和m个混合展色样本的光谱反射率比；

步骤(10)、确定m个混合展色样本后,利用式(1)分别获得纸张和m个混合展色样本的吸收与散射系数比值；

其中，

为混合展色样本反射率系数；

步骤(11)、在步骤(10)的基础上，依据式(2)的获得配色系统中最优的基色油墨的矫正吸收系数与散射系数，并可获得吸收系数与散射系数的比值；

其中，k(λ)为基色油墨的矫正吸收系数；s(λ)为基色油墨的矫正散射系数；下标“p”表示纸张的吸收与散射系数；上标有“mix”表示冲淡剂与基色油墨混合展色在纸张上的样本的吸收和散射系数；下标“m”表示第m个冲淡剂与基色油墨混合展色样本。

步骤(12)、将基色油墨分别设定为黄色油墨，重复步骤(1)至步骤(11)，黄色为基色油墨时，m＝4；其中，冲淡剂占比分别为0、75％、87.5％和94.5％；得到黄色油墨的矫正吸收系数与散射系数，并获得吸收系数与散射系数的比值，如图1所示；

步骤(13)、将基色油墨分别设定为品色油墨，重复步骤(1)至步骤(11)，品色为基色油墨时，m＝6，冲淡剂占比分别为0、50％、62.5％、75％、87.5％和94％；得到品色油墨的矫正吸收系数与散射系数，并获得吸收系数与散射系数的比值，如图2所示；

步骤(14)、将基色油墨分别设定为青色油墨，重复步骤(1)至步骤(11)，青色为基色油墨时，m＝10，冲淡剂为0、50％、59％、64.5％、69％、73.5％、87.5％、89.5％、93％和94.5％；得到青色油墨的矫正吸收系数与散射系数，并获得吸收系数与散射系数的比值，如图3所示；

步骤(15)、根据步骤(12)、步骤(13)和步骤(14)获得的青色油墨、品色油墨和黄色油墨吸收系数与散射系数，利用配色模型，得到目标色所需的各基色油墨的最优配比，配色过程具体为：

测量目标油墨样张的反射率R^T(λ)和其纸张的反射率R^TP(λ)，分别获得目标样张的吸收与散射系数比

以及纸张的吸收与散射系数比

再利用下列式(3)获得纯目标油墨的吸收与散射系数比

再利用下式(4)的配色模型计算黄、品、青配比：

式(4)中，

分别为黄、品和青色油墨的吸收与散射系数比，c_y、c_m、c_c分别为黄、品、青油墨的百分配比。如果c_y+c_m+c_c＜1，冲淡剂的百分配比为1-(c_y+c_m+c_c)。

对比例

为了验证本发明方法的有效性，本对比例中选定两种目标色，通过本发明的方法获得的吸收系数与散射系数、以及通过6个固定比例基色油墨与冲淡剂(比例分别为、100：0、80：20、60：40、40：60、20：80、10：90)获得吸收与散射系数后，分别匹配两种目标色，获得配方后，色差(D50光源下，CIE1931、2度视场下，色差公式为CIEDE2000)对比如下表1所示：

表1配方与色差比较

由表1结合图4可知，对于含有冲淡剂的目标色1号，采用固定比例获得的配方的理论色差为2.3267，采用本发明方法的理论色差为0.9578，两者相比，本发明方法的理论色差下降了58.83％；采用固定比例获得的配方的实际打样色差为2.9921，采用本发明方法的实际打样色差为1.104，两者相比，本发明方法的实际打样色差下降了63.1％；

由表1结合图5可知，对于含有冲淡剂的目标色2号，采用固定比例获得的配方的理论色差为2.124，采用本发明方法的理论色差为0.9817，两者相比，本发明方法的理论色差下降了53.78％；采用固定比例获得的配方的实际打样色差为2.604，采用本发明方法的实际打样色差为1.052，相较于传统方法，本发明方法的实际打样色差下降了59.6％。因此，采用本发明的方法可以明显的提高配色精度。

参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种提高配色精度的印刷油墨配色方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)、选定基色油墨，设定第1个混合展色样本中基色油墨的比例为100％，冲淡剂的比例为0％，将其印在白纸上，获取第1个混合展色样本，测量其Lab色度值，记为

步骤(2)、获取基色油墨和冲淡剂1：1比例混合的混合展色样本，并测量其Lab色度值，记为

步骤(3)、取基色油墨和冲淡剂并按照5％：95％的比例混合获得混合展色样本，测量其Lab色度值，记为

计算Lab₁与Lab_c95之间的色差ΔE_c0-95，若ΔE_c0-95/10＞3，获得色差阈值ΔE_T＝ΔE_c0-95/10，否则，继续判读ΔE_c0-95/9＞3，直到ΔE_c0-95/(10-j)＞3，并获得ΔE_T＝ΔE_c0-95/(10-j),j＝0,1,…,8,9；

步骤(4)、获取步骤(1)Lab₁与步骤(2)Lab_c50展色样张的色差，记为ΔE_c0-50；

步骤(5)、获取第2个混合展色样本，

如果色差ΔE_c0-50≥ΔE_T，第2个混合展色样本为步骤(2)所得混合展色样本，混合展色样本之间最小色差阈值即为ΔE_c0-50，继续下一步骤；

如果色差ΔE_c0-50＜ΔE_T，在步骤(2)基色油墨与冲淡剂混合比例的基础上调整，调整过程为：基色油墨减少5％×n，冲淡剂增加5％×n，n均从1开始取值，混合基色油墨和冲淡剂并展色在白纸上，获得新的混合展色样本，测量其Lab色度值，记为

计算Lab₁与Lab_c50+5n之间的色差，记为ΔE_c0-50+5n；如果色差ΔE_c0-50+5n＜ΔE_T，则n增加1，重复前述调整过程，直到ΔE_c0-50+5n≥ΔE_T，从而获得第2个混合展色样本，其中基色油墨占(50-5n)％、冲淡剂占(50+5n)％；测量其Lab色度值，计算第2个混合展色样本与第1个混合展色样本之间的色差ΔE_1-2，获得最小色差阈值；

步骤(6)、设置第2个混合展色样本为当前混合展色样本，获取第3个混合展色样本；所述步骤(6)中获取第3个混合展色样本的方法为：在步骤(6)当前混合展色样本的冲淡剂与基色油墨配比的基础上，增加(0.5i)％冲淡剂，减少(0.5i)％基色油墨，i初始值均为1，每取一个值混合则获得一个新的混合展色样本，测量并计算此新混合展色样本与当前样本之间的色差；如果新获得的展色样本与当前混合展色样本色差小于ΔE_1-2，i增加1，直至新展色样本与当前混合展色样本之间的色差大于等于ΔE_1-2，设置此最新获得的混合展色样本为第3个混合展色样本，同时将第3个混合展色样本更新为当前混合展色样本，并更新当前冲淡剂占比为(50+5n+0.5i)％，此时n为步骤(5)所得值、i为本步骤获得的值；

步骤(7)、获得其余第4、…、第m个展色样本；

重复步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)的方法，依次获得其余第4、…、第m个展色样本；

步骤(8)、测量白纸的光谱反射率比和m个混合展色样本的光谱反射率比；

步骤(9)、获得纸张和m个混合展色样本的吸收与散射系数的比值；

步骤(10)、确定配色系统中基色油墨的最优的矫正吸收与散射系数；所述步骤(10)中确定系数采用的公式为：

其中，k(λ)为基色油墨的矫正吸收系数；s(λ)为基色油墨的矫正散射系数；下标“p”表示纸张的吸收与散射系数；上标有“mix”表示冲淡剂与基色油墨混合展色在纸张上的样本的吸收和散射系数；下标“m”表示第m个冲淡剂与基色油墨混合展色样本；

步骤(11)、将基色油墨分别设置为黄色油墨、品色油墨和青色油墨，重复步骤(1)至步骤(10)，分别获得黄色油墨、品色油墨和青色油墨的吸收系数与散射系数，以及吸收系数与散射系数的比值；

步骤(12)、根据获得的黄色油墨、品色油墨和青色油墨吸收系数与散射系数，利用配色模型：

s.t.c_y+c_m+c_c≤1

式中，

分别为黄、品和青色油墨的吸收与散射系数比，c_y、c_m、c_c分别为黄、品、青油墨的百分配比；如果c_y+c_m+c_c＜1，冲淡剂的百分配比为1-(c_y+c_m+c_c)；得到目标色所需的各基色油墨的最优配比。

2.根据权利要求1所述的提高配色精度的印刷油墨配色方法，其特征在于，所述步骤(9)采用中比值的获取公式为：

其中，

为混合展色样本反射率系数。

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