CN116980536A - 一种印刷软打样的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种印刷软打样的实现方法,属于印刷过程颜色打样领域;本发明的看样系统由标准光源、显示器、主机、看样台和配套软件组成,根据测量的环境光校正显示器的白场颜色和亮度,控制显示器显示不同RGB组合的颜色,测量色度值后制作初始特性文件,再利用检测的显示颜色值根据初始特性文件预测显示的、并且校正屏幕反射光影响后的L*a*b*值,与RGB值建立局部多项式映射关系,再以预测的硬拷贝在屏幕前环境光下的L*a*b*值为输入,生成RGB校正值,再制作校正的显示器特性文件并被系统调用。本发明通过校正显示器特性文件实现显示色的校正,能够准确地显示CMYK模式或者L*a*b*模式的颜色。
Description
技术领域
本发明涉及印刷过程颜色打样领域,涉及印刷过程利用屏幕模拟显示硬拷贝颜色作为颜色参照的印刷软打样的实现方法。
背景技术
印刷软打样是指利用显示屏模拟印刷效果显示数字文件,用作印刷生产时控制图像颜色复制效果的参照标准,是以低成本高效率保障印刷质量,尤其是颜色复制质量的重要手段。
但由于用于印刷的大版文件上,图文是以CMYK或L*a*b*模式存在,需要转换为RGB值才能显示。现有的基于ICC的色彩管理技术所实现的软打样,显示颜色与硬拷贝样张的匹配程度,受硬拷贝的观察环境、显示器的放置位置、硬拷贝和显示器色域空间差异等多种因素影响,实际生产中往往不能满足准确的印刷颜色打样的要求。中国专利(CN104301580B,CN202010127880)公开了一种校正屏幕显示颜色的方法,以硬拷贝样张在具体观察环境下的呈色效果为模拟目标,通过修正源文件所指定的印刷设备特性文件,从而校正屏幕显示效果以匹配硬拷贝在具体观察环境下的颜色,在实际生产中取得良好的效果,但也存在二点不足:一是上述专利所公开的技术是通过修正印刷设备特性文件实现显示颜色的修正,对于CMYK模式的图像才能有效发挥作用,从而实现精确的软打样,因此适用于报纸、画册等四色印刷,但包装印刷、装饰纸印刷经常采用专色,用L*a*b*值定义专色颜色,修正印刷设备特性文件无法修正专色的显示效果,因此专色无法正确地在屏幕上再现,限制了软打样的应用范围;二是上述专利技术试图模拟各种不同光源环境下的硬拷贝颜色,需要在应用现场对环境光进行检测,需要针对每一种印刷条件下的印刷特性文件进行修正,比如涂料纸、非涂料纸、新闻纸的印刷特性相差很大,不同机器可能也存在较大差异,需要分别校正印刷特性文件,再在软打样时正确地调用修正的特性文件,因此,需要根据具体环境光条件、具体的印刷特性,对显示颜色进行校正,对技术、检测仪器有较高的要求,往往需要专业人员上门服务,成本高,不易推广,印刷企业需要一种成套的、买来基本上就可以直接使用的软打样系统。
发明内容
本发明针对现有技术的问题,提出一种印刷软打样的实现方法,本发明实现屏幕颜色精确显示的方法,能够一体式地出售整套系统,无须在生产现场调节校正,就能够使得包括专色在内的数字文件的颜色得到准确地显示。
为解决上述技术问题,本发明的看样系统由D50标准光源、显示器、主机、看样台和配套软件组成,标准光源置于看样台正上方,具有使桌面照度调节为450lx-650lx和1500lx-2500lx等两种固定照度的功能,显示器置于观察者正前方,光源、显示器和桌面之间相对位置固定,主机安装本发明开发的软件,实现软打样看样的方法包括以下步骤:
步骤(1)调整标准光源的亮度,使桌面上的照度为450lx-650lx这一档位,将分光光度计与主机相连,将分光光度计测量头垂直并背离屏幕方向,控制分光光度计为光源辐射功率分布测量模式,测量并读取屏幕表面的光源光谱辐射功率分布,记为S(λ),计算屏幕表面环境光照的三刺激值X1Y1Z1,计算公式为:
其中为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值,π为圆周率;
将X1Y1Z1的Y值归一到100,计算XYZ值,记为X2Y2Z2,计算公式为:
按照X2Y2Z2值校正显示器的白场颜色,再按照Y1值校正显示器的亮度。
步骤(2)控制分光光度计为反射测量模式,关闭显示器屏幕电源,通过按分光光度计按钮测量并读取屏幕的光谱反射率,记为ρ(λ),再计算环境光在屏幕表面的反射三刺激值,记为X0Y0Z0,计算公式为:
步骤(3)打开显示器屏幕背光预热30分钟后,利用编写的软件,生成保持一定间隔的RGB组合,记为R1_iG1_iB1_i,i为颜色数量,其中包含RGB为(255 255 255)的白场色和(000)的黑场色,在屏幕上轮流显示每一种RGB组合的颜色,同时控制分光光度计为屏幕测量模式,测量屏幕显示色的XYZ,记为X1_iY1_iZ1_i,以D50标准照明体为白场,计算L*a*b*值,得到根据R1_iG1_iB1_i值和对应的/>值,制作显示器特性文件M1;
取X1_iY1_iZ1_i中当RGB值为(255 255 255)时的Y值,记为Ym_w,以Ym_w归一到100,对X1_iY1_iZ1_i进行等比例计算,记为X2_iY2_iZ2_i,计算公式为:
再利用X2_iY2_iZ2_i以D50标准照明体为白场,计算L*a*b*值,得到
再利用X1_iY1_iZ1_i,以屏幕表面环境光照的三刺激值X1Y1Z1为白场,计算L*a*b*值,得到
步骤(4)将根据M1以Adobe转换引擎、可感知映射意图转换为RGB值,记为R2_iG2_iB2_i,再根据M1以Microsoft ICM转换引擎、绝对比色映射意图转换为X3_iY3_iZ3_i,再加上屏幕表面反射光X0Y0Z0,得到观察者感知的三刺激值,记为X4_iY4_iZ4_i,计算公式为:
X4_iY4_iZ4_i=X3_iY3_iZ3_i+X0Y0Z0
其中显示器白场的感知三刺激值为显示器白场自发光三刺激值和屏幕表面反射三刺激值之各,记为X4Y4Z4,计算公式为:
X4Y4Z4=Xm_wYm_wZm_w+X0Y0Z0
步骤(5)将X4_iY4_iZ4_i以为X4Y4Z4为白场转换为L*a*b*值,记为以为自变量,对应的R1_iG1_iB1_i为因变量,利用局部多项式最小二乘回归的方法建立映射关系fi,再以/>为自变量,利用映射关系fi,计算得到R4_iG4_iB4_i。
步骤(6)利用值和对应的R4_iG4_iB4_i值,制作显示器特性文件M2,设置为系统的显示器默认特性文件;
步骤(7):将光源的照度置于450lx-650lx这一档,利用具备色彩管理功能的文件浏览软件打开数字文件,指定源颜色空间配置文件,选择Adobe转换引擎、绝对比色映射意图,进行软打样看样;
步骤(8):颜色比对完成后,可以根据看样的需要,当需要观察样张的细节,将光源的照度切换为1500lx-2500lx档;当需要软打样比较颜色时,切换到450lx-650lx档。
作为优选,其中k为调整系数,根据屏幕面板反射特征确定,ips面板设置为2。
本发明的有益效果:本发明通过校正显示器特性文件实现显示色的校正,不仅无需针对各种不同的印刷特性分别进行校正,而且能够使得以L*a*b*值定义的专色颜色得到准确地显示;本发明将校正后的显示器特性文件和特定的光源、看样台和显示器组合在一起作为一套看样台系统出售给用户,用户只需要额外配置主机,将校正后的显示器特性文件设定为系统默认的显示设备特性文件,通过切换光源和利用具有色彩管理功能的文件浏览软件就能实现软打样看样,无需现场测试校正,并且对于同一批次光源、显示器,可以应用同一校正后的显示器特性文件,无需每台检测校正,大幅降低推广应用的成本。
附图说明
图1为本发明所述系统的硬件部分位置结构图
图2显示器特性文件的校正流程图
具体实施方式
印刷品等硬拷贝通过反射光源的光而呈色,人眼观察到的硬拷贝颜色不仅与硬拷贝本身的光谱反射特征有关,还与照射硬拷贝的光源有关,包括光源的光谱辐射功率分布,光源相对硬拷贝的位置导致在硬拷贝表面的照度不同等。在生产环境中,为了让硬拷贝和显示器的颜色进行比较,照射硬拷贝的光不可避免地也照射到屏幕上,在屏幕表面产生反射,与显示器的自发光混合后进入人眼。显示器表面的反射光也受到光源的光谱辐射特征、在显示器表面的照度和显示器本身反射特征影响。本发明为了使观察到的硬拷贝颜色和显示器颜色是稳定的、符合行业标准的,并且能够成批量地组装生产看样系统,首先选用某一型号的D50标准光源作为看样光源,看样光源置于看样台正上方,通过调节电流或灯光数量,使照射在看样台台面上的照度处于450lx-650lx和1500lx-25001x两个固定档位,选用某一型号的显示器,显示器置于观察者正前方,作为同一批次的看样系统,光源、显示器的品牌型号固定,光源、显示器、桌面和观察者之间相对位置固定,如图1所示,主机与显示器相连,主机安装有具备色彩管理功能的大版文件浏览软件、特性文件制作软件和本发明自编软件,采用同时具有光源辐射功率分布、显示器自发光辐射功率分布、反射物体的光谱反射率检测功能的分光光度计作为本发明方法的测量设备,如爱色丽公司的I1Pro分光光度计等,利用自编软件通过调用分光光度计的SDK工具包控制仪器,检测光源、屏幕的特征,制作特性文件再修正特性文件并被系统调用,实现软打样看样的更详细方法包括以下步骤,如图2所示:
步骤(1)调整标准光源的亮度,使桌面上的照度为450lx-6501x这一档位,能够与这一照度匹配的显示器亮度约为143尼特-207尼特之间,这是普通显示器可以达到的亮度。将分光光度计与主机相连,利用自编软件控制分光光度计为光源辐射功率分布测量模式,将分光光度计测量头置于屏幕中央位置,垂直并背离屏幕方向,测量并读取屏幕表面的光源光谱辐射功率分布(102),记为S(λ),计算屏幕表面环境光照的三刺激值X1Y1Z1(105),计算公式为:
式(1)为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值,π为圆周率;
将屏幕表面的光照三刺激值X1Y1Z1的Y值归一到100,计算XYZ值,记为X2Y2Z2,计算公式为:
按照X2Y2Z2值校正显示器的白场颜色,再按照Y1值校正显示器的亮度(107)。可以利用第三方色彩管理软件,如爱色丽公司的ProfileMaker,通过设置显示器白场目标色度值为X2Y2Z2和显示器亮度为Y1尼特,再边测量边调节显示器的物理按键校正显示器的白场和亮度,使显示器的白场颜色、亮度与显示器表面的环境光照特征匹配,也可以利用自编软件通过边测量边校正,使显示器的白场颜色和亮度达到要求。
步骤(2)利用编写的软件控制分光光度计为反射测量模式,校正仪器后轻轻地放在屏幕表面上,关闭显示器屏幕电源,通过按压分光光度计按钮测量,软件读取屏幕表面的光谱反射率(101),记为ρ(λ),再计算环境光在屏幕表面的反射三刺激值(104),记为X0Y0Z0,计算公式为:
式(3)中k为调整系数,根据屏幕面板反射特征确定,ips面板一般设置为2。
步骤(3)打开显示器屏幕背光预热30分钟后,利用编写的软件,生成保持一定间隔的RGB组合(103),记为R1_iG1_iB1_i,i为颜色数量,其中包含RGB为(255255255)的白场色和(000)的黑场色,作为一种可选方案之一,本发明设计了462种RGB组合的系列颜色,在屏幕上轮流显示每一种RGB组合的颜色(106),同时控制分光光度计为屏幕测量模式,测量屏幕显示色的XYZ值(108),记为X1_iY1_iZ1_i,以D50标准照明体的XYZ值为白场XYZ值,计算L*a*b*值(109),得到计算方式为:
式(4)中XD50、YD50、ZD50为D50标准照明体的三刺激值,分别为:96.42、100.00、82.49,函数f为:
根据R1_iG1_iB1_i值和对应的值,利用特性文件制作软件,如爱色丽公司的ProfileMaker等,以查找表的方式制作显示器特性文件M1(112),这也目前常规的显示器特性文件制作方法;
假定某一硬拷贝,通过检测硬拷贝的光谱反射度和光源的光谱辐射功率分布,经计算得到其绝对XYZ值为X1_iY1_iZ1_i,根据硬拷贝的三刺激值计算方法,如式(6)所示,需要将光源的三刺激值中的Y值归一到100,如式(6)-(7),在本发明的步骤(1)中,显示器的白场亮度是根据屏幕表面光照三刺激值的Y值设定,因此X1_iY1_iZ1_i中当RGB值为(255 255 255)时的显示器白场的Y值等于光照三刺激值的Y值,记为Ym_w,以Ym_w归一到100,对X1_iY1_iZ1_i进行等比例计算,记为X2_iY2_iZ2_i,计算公式如式(8)所示。
再利用X2_iY2_iZ2_i以D50标准照明体为白场,计算L*a*b*值,这是印刷行业标准规定的硬拷贝L*a*b*值的计算方法,得到(110),计算公式如式(9)的示,代表如果测定硬拷贝的XYZ值为X1_iY1_iZ1_i,在印刷行业其L*a*b*值应记录为
其中函数f如式(5)所示。
再利用X1_iY1_iZ1_i,以屏幕表面环境光照的三刺激值X1Y1Z1为白场,计算L*a*b*值,得到(111),计算公式如式(10)所示,/>代表如果测定硬拷贝的XYZ值为X1_iY1_iZ1_i,观察者的光照环境下的视觉感受其L*a*b*值应为/>
其中函数f如式(5)所示。
步骤(4)在印刷行业浏览大版文件一般采用Adobe公司的软件,如Acrobat、Photoshop等,默认设置采用Adobe转换引擎进行不同颜色模式的转换,并且在Windows操作系统的显示色彩管理过程,从标准颜色空间向RGB空间转换过程,总是采用感知映射方式,因此,本发明将根据M1以Adobe转换引擎、可感知映射意图转换为RGB值(113),记为R2_iG2_iB2_i。为了既能获得显示器根据R2_iG2_iB2_i值显示颜色的XYZ值,又避免再一次显示、检测、记录的麻烦,本发明将R2_iG2_iB2_i根据M1以MicrosoftICM转换引擎、绝对比色映射意图转换为X3_iY3_iZ3_i(114),X3_iY3_iZ3_i代表R2_iG2_iB2_i值在显示器自发光显示的XYZ值,由于显示器表面还存在环境光在屏幕表面的反射光X0Y0Z0,进入观察者的光是二者之和,为观察者感知的三刺激值,记为X4_iY4_iZ4_i(115),计算公式为:
X4_iY4_iZ4_i=X3_iY3_iZ3_i+X0Y0Z0 (11)
式(11)中观察者感知的白场三刺激值为显示器白场自发光三刺激值和屏幕表面反射三刺激值之和,记为X4Y4Z4,计算公式为:
X4Y4Z4=Xm_wYm_wZm_w+X0Y0Z0 (12)
步骤(5)将X4_iY4_iZ4_4以X4Y4Z4为白场转换为L*a*b*值(116),是观察者感受的屏幕显示L*a*b*值,记为 代表一组X1_iY1_iZ1_i值,按照印刷行业的标准转换为L*a*b*值后,再在屏幕上显示并在环境光下受到屏幕炫光的影响的视觉效果,在这一系统中,在硬件不变的条件下,影响/>值的因素是特性文件M1,即/>和R1_iG1_iB1_i的映射关系,修改映射关系中R1_iG1_iB1_i值,就能改变显示的颜色值。以为自变量,对应的R1_iG1_iB1_i为因变量,利用局部多项式最小二乘回归的方法建立映射关系fi(117)。针对具备同一组X1_iY1_iZ1_i值的硬拷贝,放在屏幕前观察,在环境光下视觉感受的L*a*b*值是/>故以/>为目标值,作为输入变量,利用映射关系fi,计算得到R4_iG4_iB4_i(118)。具体步骤如下:
计算中的/>和/>中各值之间的色差值,按照色差小优先的原则,从/>中取出n个L*a*b*值,作为自变量,作为一种可选方案之一,正如上文所提本发明设计了462种RGB组合的系列颜色,n可取值为50,再从R1_iG1_iB1_i中取出与n个色差较小的L*a*b*值对应的n个RGB值,作为因变量,利用多项式最小二乘回归的方法建立映射关系f1,再以/>为输入值,根据映射关系f1,得到输出值R4_1G4_1B4_1,将R4_1G4_1B4_1作为R1_1G1_1B1_1的修正值。
针对采用同样的方法,建立映射关系f2,再以/>为输入值,得到R4_2G4_2B4_2。
依此类推,针对全部其他值,得到R4_iG4_iB4_i中的其他值。
步骤(6)利用值和对应的R4_iG4_iB4_i值,利用特性文件制作软件,如爱色丽公司的ProfileMaker等,以查找表的方式制作显示器特性文件M2(119),设置为系统的显示器默认特性文件(120);
步骤(7):将光源的照度置于450lx-650lx这一档,利用具备色彩管理功能的大版文件浏览软件,如Adobe公司出品的Acrobat或Photoshop等,打开需要软打样显示的大版文件,指定文件与设备相关色的源颜色空间配置文件,选择Adobe转换引擎、绝对比色映射关系,软件将与设备相关色转换为L*a*b*空间色,操作系统再调用显示器的修正后的特性文件,以可感知的映射意图将L*a*b*空间色转换为RGB色,用于显示器显示。观察者能够在显示器中看到正确的颜色,包括与设备相关色,如CMYK模式颜色、RGB模式颜色,和与设备无关色,即L*a*b*模式颜色。
步骤(8):颜色比对完成后,可以根据看样的需要,比如需要观察样张的细节,可将光源的照度设置为1500lx-2500lx这一档;需要软打样比较颜色时,再切换到450lx-650lx这一档。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种印刷软打样的实现方法,其特征在于:该方法所基于的系统由D50标准光源、显示器、主机、看样台和分光光度计组成,分光光度计与主机相连,光源具有两种可调的亮度,通过以下步骤实现印刷软打样:
步骤(1)调整标准光源为低亮度状态,将分光光度计测量头垂直屏幕并背离显示器屏幕方向,调整分光光度计为光源辐射功率分布测量模式,测量并读取屏幕表面的光源光谱辐射功率分布,记为S(λ),计算屏幕表面环境光照的三刺激值X1Y1Z1;
将X1Y1Z1的Y值归一到100,计算XYZ值,记为X2Y2Z2;
按照X2Y2Z2值校正显示器的白场颜色,再按照Y1值校正显示器的亮度;
步骤(2)控制分光光度计为反射测量模式,关闭显示器屏幕电源,通过按分光光度计按钮测量并读取屏幕的光谱反射率,记为ρ(λ),再计算环境光在屏幕表面的反射三刺激值,记为X0Y0Z0;
步骤(3)打开显示器屏幕背光预热30分钟后,生成保持一定间隔的RGB组合,记为R1_ iG1_iB1_i,i为颜色数量,其中包含RGB为(255 255 255)的白场色和(000)的黑场色,在屏幕上轮流显示每一种RGB组合的颜色,同时控制分光光度计为屏幕测量模式,测量屏幕显示色的XYZ,记为X1_iY1_iZ1_i,以D50标准照明体为白场,计算L*a*b*值,得到根据R1_ iG1_iB1_i值和对应的/>值,制作显示器特性文件M1;
取X1_iY1_iZ1_i中当RGB值为(255 255 255)时的XYZ值,记为Xm_wYm_wZm_w,以Ym_w归一到100,对X1_iY1_iZ1_i进行等比例计算,记为X2_iY2_iZ2_i;
再利用X2_iY2_iZ2_i以D50标准照明体为白场,计算L*a*b*值,得到
再利用X1_iY1_iZ1_i,以屏幕表面环境光照的三刺激值X1Y1Z1为白场,计算L*a*b*值,得到
步骤(4)将根据M1以Adobe转换引擎、可感知映射意图转换为RGB值,记为R2_iG2_iB2_i,再根据M1以Microsoft ICM转换引擎、绝对比色映射意图方式转换为X3_iY3_ iZ3_i,再加上屏幕表面反射光X0Y0Z0,得到观察者感知的三刺激值,记为X4_iY4_iZ4_i,计算公式为:
X4_iY4_iZ4_i=X3_iY3_iZ3_i+X0Y0Z0
其中显示器白场的感知三刺激值为显示器白场自发光三刺激值和屏幕表面反射三刺激值之和,记为X4Y4Z4,计算公式为:
X4Y4Z4=Xm_wYm_wZm_w+X0Y0Z0
步骤(5)将X4_iY4_iZ4_i以为X4Y4Z4为白场转换为L*a*b*值,记为以为自变量,对应的R1_iG1_iB1_i为因变量,利用局部多项式最小二乘回归的方法建立映射关系fi,再以/>为自变量,利用映射关系fi,计算得到R4_iG4_iB4_i;
步骤(6)利用值和对应的R4_iG4_iB4_i值,制作显示器特性文件M2,设置为系统的显示器默认特性文件;
步骤(7):调整光源为低亮度状态,利用具备色彩管理功能的文件浏览软件打开数字文件,指定源颜色空间配置文件,选择Adobe转换引擎、绝对比色映射意图,进行软打样看样;当需要观察样张的细节时,调整光源为高亮度状态。
2.根据权利要求1所述的一种印刷软打样的实现方法,其特征在于:所述的两种可调的亮度,分别为能使看样台表面达到450lx-650lx的低亮度和1500lx-2500lx的高亮度。
3.根据权利要求1所述的一种印刷软打样的实现方法,其特征在于:其中X1Y1Z1计算公式为:
其中为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值,π为圆周率。
4.根据权利要求1所述的一种印刷软打样的实现方法,其特征在于:其中X2Y2Z2,计算公式为:
5.根据权利要求1所述的一种印刷软打样的实现方法,其特征在于:其中X0Y0Z0,计算公式为:
其中k为调整系数,根据屏幕面板反射特征确定。
6.根据权利要求1所述的一种印刷软打样的实现方法,其特征在于:其中X2_iY2_iZ2_i,计算公式为:
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