TWI571714B - Method of making multi - angle color guide table - Google Patents

Description

拼接式多角度色彩導表製作方法

本發明係提供一種拼接式多角度色彩導表製作方法，尤指可利用複數拼片列印時面向不同角度，並與主體拼接組裝成一共平面之3D色彩導表，便可使用色彩量測儀器量測表面上個別色塊的色度值作為色彩校正，以及分析3D列印模型各個方向或角度色差的依據。

按，色彩與影像科技是一門跨領域的人因應用科學，過去被視為藝術的一環，但近年來受到各領域的高度重視，除了廣泛地被應用在一般傳統產業以外(如印刷、油漆、紡織、食品與美容等)，並在新興產業中扮演了技術突破的關鍵角色，包括影像技術、光電、多媒體、照明科技、文創設計等領域，而隨著色彩與製程技術不斷提升，便有業界開發3D列印技術，以因應立體印刷產業之轉變。

再者，目前3D列印技術大多為單色，並需要重複加工、製程較為繁複，成品多為粗糙產品，因此3D列印技術將朝向多色列印整合性製程，並結合立體影像的處理技術，以節省生產成本，而傳統之平面印刷主要利用具有四個印刷單元色座的印刷機分別對紙張進行彩色印刷，其四個印刷單元色座上分別具有青色(C)、洋紅色(M)、黃色(Y)與黑色(K)不同的顏色，由於彩色印刷時顏色的色均有可能會不一致， 所以一般皆會利用色彩導表用於控制上述之印刷輸出設備形成相同於印刷之色彩及明度，惟隨著現今印刷產業因數位化設備導入的影響，並為了滿足客戶需求多樣化、印刷流程複雜化等因素，使得印刷技術也由以往的平面影像印刷發展出3D列印之全彩印刷技術，且因一般色彩導表無法測試3D列印時之色彩資訊，以致使彩色印刷時顏色的色均有可能會不一致，因此需要製作出一種3D色彩導表，以測試3D列印模型在不同方向或角度平面上的顏色表現作為色彩校正，藉此確保3D列印時色彩之準確度，便為從事於此行業者所亟欲研究改善之關鍵所在。

故，發明人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方評估及考量，並利用從事於此行業多年研發經驗不斷的試作與修改，始設計出此種拼接式多角度色彩導表製作方法的發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於可利用電腦軟體先進行建模出3D色彩導表所面向不同角度的主體與複數拼片之3D模型檔案，並利用3D列印機依照支援彩色列印的3D模型檔案進行3D列印成型出主體與各拼片，即可使主體頂層與底層表面上分別形成有第一影像層之複數色塊，且各拼片頂層與底層表面上分別形成有第二影像層之複數色塊，再將各拼片依拼圖的方式進行互補式之拼接組裝結合於主體周邊處而組構成一共平面之3D色彩導表，此種3D色彩導表於組合後可使用色彩量測儀器量測出第一影像層與第二影像層上個別色塊的色度值，並由該等色塊的色度值作為色彩校正，以及分析3D列印模型各個方向或角度色差的依據，藉此確保3D列印時色彩之準確度與品質。

本發明之次要目的乃在於電腦軟體(如3Ds Max軟體)可進行設定完成建模3D色彩導表所面向不同角度共十三個之主體與複數拼片，並轉換成VRML(虛擬實境建模語言)之3D模型檔案後，再利用全彩噴墨粉末積層立體成型的3D列印機列印成型，並在軟體設定建模的過程中，可對不同的拼片各自位移與旋轉，以顯示拼片表面影像在該位置與方向3D列印成型的結果。

本發明之另一目的乃在於拼接式3D色彩導表為由一個大型主體、八個中型拼片與四個小型拼片組構而成，其主體位於第一影像層上陣列分佈之複數色塊包括有紅、綠、藍三色以六級色階等間距混合的216(=6×6×6)個不同的色塊，以及9階灰階的色塊，二者可構成一個225個色塊的15×15結構方陣圖案，並於各中型拼片位於第二影像層上陣列分佈之複數色塊包括有青、洋紅、黃、黑、綠、藍及其與白所混合各半的平均色共14色之色塊，且小型拼片位於第二影像層上陣列分佈之複數色塊包括有青、洋紅、黃、黑4色之色塊。

本發明之再一目的乃在於主體周邊之中間層位置為設有第一對接部，並於拼片相鄰於主體周邊處之中間層位置皆設有第二接合部，且各二相鄰之拼片對接面上之中間層位置分別設有呈相對應之第三對接部及第四對接部，便可將複數拼片為依其位置順序擺放於主體周邊處，並使拼片之第二接合部嵌合卡固於主體之第一對接部，且各拼片之第三對接部嵌合卡固於另一相鄰拼片之第四對接部，此種複數拼片與主體可進行互補式嵌合卡固之拼接組裝，輔助使用者將拼片與主體快速拼接至正確位置，以避免拼片位置拼錯而具有防呆之效果。

本發明之又一目的乃在於主體之第一影像層與拼片之第二影像層上之每個色塊大小與間距皆相同，讓使用者能夠使用半自動或自動色彩量測儀器進行逐行掃瞄量測或定位量測，以量測出3D色彩導表頂層與底層表面上個別色塊的色度值(如光譜反射率等色彩資訊)，且該色彩量測儀器量測色塊的色度值有很多種分析與比較方式，便可藉由分析不同方向或角度的色差，可輔助建構3D列印色彩管理系統時能夠對不同方向的色差作色彩校正，而3D列印不同的墨水，可能也會在列印不同方向的面時因為材料特性造成不同的影響，所以造成最大的色差，或者是可比較3D色彩導表不同後處理方式(如無後處理、鹽水後處理、蠟後處理等)所得到的色域大小，所以在建構3D列印色彩管理系統的時候，就需要為各種不同的後處理方式進行專屬的色彩管理。

1‧‧‧主體

11‧‧‧第一影像層

111‧‧‧色塊

12‧‧‧第一對接部

121‧‧‧第一凸扣

122‧‧‧第一扣槽

2‧‧‧拼片

21‧‧‧第二影像層

211‧‧‧色塊

22‧‧‧第二接合部

221‧‧‧第二扣槽

222‧‧‧第二凸扣

23‧‧‧第三對接部

231‧‧‧第三凸扣

232‧‧‧第三扣槽

24‧‧‧第四對接部

241‧‧‧第四扣槽

242‧‧‧第四凸扣

第一圖 係為本發明之製造流程圖。

第二圖 係為本發明電腦軟體建模出3D模型檔案之立體示意圖。

第三圖 係為本發明3D色彩導表組裝前之俯視圖。

第四圖 係為本發明3D色彩導表組裝後之俯視圖。

第五圖 係為本發明3D色彩導表較佳實施例之立體外觀圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四、五圖所示，係分別為本發明之製造流程圖、電腦軟體建模出3D模型檔案之立體示意圖、3D色彩導表組裝前之俯視圖、組裝後之俯視圖及較佳實施例之立體外觀圖，由圖中可清楚看出，當利用本發明之拼接式多角度色彩導表製作方法，其製作方法為包括有下列之步驟實施：

(101)利用電腦軟體進行建模出3D色彩導表所面向不同角度的主體1與複數拼片2之3D模型檔案。

(102)利用3D列印機依照支援彩色列印的3D模型檔案進行3D列印成型出主體1與各拼片2，並於主體1頂層與底層表面上分別形成有第一影像層11之複數色塊111，且各拼片2頂層與底層表面上分別形成有第二影像層21之複數色塊211。

(103)再將各拼片2依拼圖的方式進行互補式之拼接組裝結合於主體1周邊處組構成一共平面之3D色彩導表。

由上述實施步驟可清楚得知，當本發明之拼接式3D色彩導表於製造時，係先利用電腦軟體(如Autodesk公司所提供3D建模、動畫和彩現等功能之3Ds Max軟體)進行設定並完成建模出3D色彩導表所面向不同角度共十三個之主體1與複數拼片2，且待轉換成VRML(虛擬實境建模語言)之3D模型檔案輸出後，再利用全彩噴墨粉末積層立體成型的3D列印機依照支援彩色列印的3D模型檔案進行3D列印成型出主體1與各拼片2，並在軟體設定主體1與各拼片2建模的過程中，可對不同的拼片2各自作位移與旋轉，以顯示拼片2表面之影像在該位置與方向3D列印成型的結果，而3D列印完成之後，可使主體 1頂層與底層表面上為分別形成有具複數色塊111之第一影像層11，且各拼片2頂層與底層表面上分別形成有具複數色塊211之第二影像層21，再將各拼片2依拼圖的方式進行互補式嵌合卡固之拼接組裝結合於主體1周邊處以組構成一共平面之3D色彩導表。

再者，本發明之主體1為一片狀之長方體，其長方體頂層與底層之第一影像層11分別具有陣列分佈之複數色塊111，並於主體1周邊之中間層位置皆設有第一對接部12，且各第一對接部12上分別具有不等距錯位間隔排列之複數第一凸扣121及第一扣槽122，而複數拼片2為一片狀之長方體，其長方體頂層與底層之第二影像層21分別具有陣列分佈之複數色塊211，並於拼片2相鄰於主體1周邊處之中間層位置皆設有嵌合卡固於第一對接部12上之第二接合部22，且各第二接合部22上亦分別具有不等距錯位間隔排列之複數第二扣槽221及第二凸扣222；此外，各二相鄰之拼片2對接面上之中間層位置則分別設有呈相對應嵌合卡固之第三對接部23及第四對接部24，並於各第三對接部23上分別具有至少一個不等距錯位間隔排列之第三凸扣231及第三扣槽232，且各第四對接部24上分別具有至少一個不等距錯位間隔排列而可供第三凸扣231或第三扣槽232相互嵌合卡固之第四扣槽241及第四凸扣242。

然而，上述之拼接式3D色彩導表為由一個大型主體1、八個中型拼片2與四個小型拼片2組構而成，其中該主體1位於第一影像層11上陣列分佈之複數色塊211的選用原則在於以等色差間距原則，儘可能涵蓋所有可列印的色彩，例如包括有紅、綠、藍三色以六級色階等 間距混合的216(=6×6×6)個不同的色塊，以及9階灰階的色塊，二者可構成一個225個色塊的15×15結構方陣圖案，並於各中型拼片2位於第二影像層21上陣列分佈之複數色塊211的選用原則是使用列印油墨各主要色相的高濃度與低濃度顏色，例如包括有青、洋紅、黃、黑、綠、藍及其與白所混合各半的平均色共14色之色塊，且小型拼片2位於第二影像層21上陣列分佈之複數色塊211的選用原則是使用列印油墨的各原色，例如包括有青、洋紅、黃、黑4色之色塊僅為一種較佳之實施狀態，亦可依實際的應用或客製化需求變更配色設計。

此外，本發明主體1之各第一凸扣121依其位置順序為分別具有不同顏色，並於各拼片2相鄰拼接於第一凸扣121側邊處之第二凸扣222亦可具有對應的顏色，而拼片2相鄰於第一凸扣121另側邊上之各第三凸扣231依其位置順序則可分別具有不同顏色，且另一拼片2相鄰拼接於第三凸扣231側邊處之第四凸扣242也可具有對應的顏色；又，主體1之第一凸扣121與拼片2之第二凸扣222、第三凸扣231、第四凸扣242可分別為長寬較頂層與底層面積小之長方體，其長方體係設置於中間層位置形成一凸出狀，並使長方體之頂面與底面各自與頂層、底層相互切合，但於實際應用時，亦可依需求或結構設計的不同來予以變更實施。

當本發明於組裝時，係先將複數拼片2為依其位置順序擺放於主體1周邊處，並將拼片2之第二接合部22以第二扣槽221與第二凸扣222嵌合卡固於主體1第一對接部12上對應之第一凸扣121與第一扣槽122，且各拼片2之第三對接部23以第三凸扣231與第 三扣槽232嵌合卡固於另一相鄰拼片2第四對接部24上對應之第四扣槽241與第四凸扣242，便可將各拼片2依拼圖的方式結合於主體1周邊處使其頂層與底層組構成一共平面，並於主體1之第一影像層11與拼片2之第二影像層21上具有自不同位置與方向3D列印成型之色塊111、211影像，而主體1周邊處中間層之第一對接部12上分別具有不等距錯位間隔排列之複數第一凸扣121及第一扣槽122，並配合拼片2側邊中間層之第二接合部22不等距錯位間隔排列之複數第二扣槽221及第二凸扣222，以及各二相鄰拼片2對接面中間層之第三對接部23與第四對接部24不等距錯位間隔排列之複數第三凸扣231、第三扣槽232、第四扣槽241及第四凸扣242可進行互補式嵌合卡固之拼接組裝，輔助使用者將拼片2與主體1快速拼接至正確位置，以避免拼片2位置拼錯而具有防呆之效果，更具產品之競爭力。

而拼接式3D色彩導表於組合後，可使主體1之第一影像層11與複數拼片2之第二影像層21上所陣列分佈之每個色塊111、211大小與間距皆相同，讓使用者能夠使用半自動或自動色彩量測儀器進行逐行掃瞄量測或定位量測，以量測出3D色彩導表頂層與底層表面上個別色塊111、211的色度值(如顏色之光譜反射率等色彩資訊)，並由該等色塊111、211的色度值可測試3D列印模型在不同方向或角度平面上的顏色表現並作為色彩校正，以及分析3D列印模型各個方向或角度色差的依據，藉此確保3D列印時色彩之準確度與品質。

再者，色彩量測儀器量測到3D色彩導表中各種代表不同角度的色塊111、211之色度值有很多種分析與比較方式，若是以向 上平放的面作為基準時，可個別比較出不同角度的色塊111、211之平均色差，如3D色彩導表經過鹽水後處理，並在D50主要供判別色彩用途的光源下，可得知以向下之負Z方向與斜上方向之X+Z、Y+Z方向所造成的色差將影響最大，該色差中又以明度差的影響最大，藉由分析不同方向或角度的色差，可輔助建構3D列印色彩管理系統時能夠對不同方向的色差作色彩校正。

而3D列印不同的墨水，可能也會在列印不同方向的面時因為材料特性造成不同的影響，如黑色可能因為由青色、洋紅色、黃色三種墨水混合的關係，所以造成有最大的色差；另，3D色彩導表後處理的方式有很多種，也可以比較不同後處理方式所得到的色域大小，如紅色、綠色、藍色三原色(RGB)以不同比例相加所得到的青、洋紅、黃、黑、紅、綠、藍，並在D50光源下無後處理、鹽水後處理、蠟後處理的3D色彩導表列印色所繪製出的色域箭圖，可個別比較出不同後處理方式的色彩表現，所以在建構3D列印色彩管理系統的時候，就需要為各種不同的後處理方式進行專屬的色彩管理。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本發明上述之拼接式多角度色彩導表製作方法於使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，實符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案 ，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

101~103‧‧‧步驟

Claims (5)

1. 一種拼接式多角度色彩導表製作方法，其製作方法為包括有下列之步驟實施：(a1)利用電腦軟體進行建模出3D色彩導表所面向不同角度的主體與複數拼片之3D模型檔案；(a2)利用3D列印機依照支援彩色列印的3D模型檔案進行3D列印成型出主體與各拼片，並於主體頂層與底層表面上分別形成有第一影像層之複數色塊，且各拼片頂層與底層表面上分別形成有第二影像層之複數色塊，則3D列印機為成型出一個大型主體、八個中型拼片與四個小型拼片，並於主體之第一影像層與複數拼片之第二影像層上所陣列分佈之每個色塊大小與間距皆相同，各中型拼片位於第二影像層為具有陣列分佈之複數色塊，該等複數色塊包括有青、洋紅、黃、黑、綠、藍及其與白所混合各半的平均色共14色之色塊，各小型拼片位於第二影像層為具有陣列分佈之複數色塊，該等複數色塊包括有青、洋紅、黃、黑4色之色塊；(a3)再將各拼片依拼圖的方式進行互補式之拼接組裝結合於主體周邊處組構成一共平面之3D色彩導表。
2. 如申請專利範圍第1項所述之拼接式多角度色彩導表製作方法，其中該步驟(a2)中之主體位於第一影像層為具有陣列分佈之複數色塊，該等複數色塊包括有紅、綠、藍三色以六級色階等間距混合的216個不同的色塊，以及9階灰階的色塊，二者可構成一個225個色 塊的15×15結構方陣圖案。
3. 如申請專利範圍第1項所述之拼接式多角度色彩導表製作方法，其中該步驟(a2)中主體周邊之中間層位置為設有第一對接部，並於八個中型拼片相鄰於主體周邊處之中間層位置皆設有嵌合卡固於第一對接部上之第二接合部，且各二相鄰之八個中型拼片與四個小型拼片對接面上之中間層位置分別設有呈相對應嵌合卡固之第三對接部及第四對接部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之拼接式多角度色彩導表製作方法，其中該主體之各第一對接部上為分別具有不等距錯位間隔排列之複數第一凸扣及第一扣槽，並於八個中型拼片之第二接合部上分別具有可供第一凸扣或第一扣槽相互嵌合卡固之複數第二扣槽及第二凸扣。
5. 如申請專利範圍第3項所述之拼接式多角度色彩導表製作方法，其中該八個中型拼片與四個小型拼片之各第三對接部上為分別具有至少一個不等距錯位間隔排列之第三凸扣及第三扣槽，並於四個小型拼片之第四對接部上分別具有至少一個可供另一相鄰八個中型拼片對接面上對應的第三凸扣或第三扣槽相互嵌合卡固之第四扣槽及第四凸扣。