基于观测光源的打样颜色一致性控制方法

摘要

本发明提供一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法，采用观测光源的相对光谱功率分布为计算印刷和打印标准测试表色块颜色的光源相对光谱功率分布，并以此计算结果作为生成特性文件印刷和打印的特性文件，将此特性文件作为打印机模拟印刷打样的特性基础，生成打印样张，模拟印刷样张。本发明打破了传统上采用标准照明体相对光谱功率分布建立特性文件实现印刷和打印的颜色匹配的限制，通过这种方法建立起来的颜色匹配结果在被测光源下观察是最佳的，而不是被指定的D50、D65等标准光源。

说明书

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，特别涉及一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法。 

背景技术

现在印刷厂色彩管理流程的实现方案是：按照D50、D65等标准光源，建立印刷设备特性文件和打样设备特性文件，按照这两个特性文件建立印刷设备与打样设备间的匹配关系，在印刷前用打样设备模拟印刷输出的彩色样张供客户审查颜色图文等信息，客户认为合格后签样，印刷厂印刷，最后客户将样张与印刷品进行颜色对比，认为颜色一致后签收，完成活件。在此过程中，印刷前印刷厂给客户看样张的环境，以及印刷后客户在对样张和印刷品进行颜色对比的观测环境都是在印刷厂的标准灯箱下进行的，灯箱内所采用照明光源是参照建立印刷设备和打样设备特性文件时所采用的D50、D65等标准光源的模拟光源。 

但是，由于同色异谱现象的存在，印刷与打样色彩管理都是在指定标准光源下进行，印刷与样张的视觉对比也必须在相同光照环境下观测才能达到最佳效果。现在印刷厂按照D50、D65等标准光源，建立印刷设备特性文件和打样设备特性文件，达到最佳匹配效果，而实际观测时采用的照明光源只是模拟的D50、D65等标准光源，其光谱功率分布于标准光源存在差异，由于同色异谱现象的存在，会造成一定的视觉差异。另外，通过这种方式建立起来的方案，只能按照规定的观测光源环境下观察才能达到最佳效果，当观测光源改变时就很容易出现颜色偏差，其观测环境受到了限制，客户只能在印刷厂制定的标准灯箱内进行样张观测或是与印刷品对比，看样地点和环境受到了限制，如果用户想在本地看样，则必须采购规定的标准光源的灯箱，对于客户来说，非常不方 便。 

因此，如何将上述现有技术中所存在的问题加以解决，即为本领域技术人员的研究放在所在。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法，是通过观测光源的光谱功率分布、标版色块测量光源光谱功率分布，以及印刷设备和打样设备特性标版色块的光谱反射率曲线，计算得到观测光源下印刷和打样标版色块的光谱反射率曲线，生成观测光源下的印刷设备特性文件和打样设备特性文件，按照此特性文件生成样张，解决观测光源环境不同打印样张与印品颜色的匹配问题。 

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法：其包括如下步骤： 

步骤S1:测量标准照明体下可见光谱相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积φ_标i(λ); 

步骤S2:测量观测光源的相对光谱功率分布T_观i(λ); 

步骤S3:计算观测光源相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积φ_观i(λ)， 

其中，i=380，381......780， 

φ_观i(λ)：观测光源相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积，T_观i(λ)：观测光源的相对光谱功率分布，φ_标i(λ)：标准照明体相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积，S_标i(λ)：标准照明体的相对光谱功率分布； 

步骤S4：根据步骤S1至S3分别计算出印刷标准测试表和打印标准测试表每一色块在观测光源下的光谱反射率φ_观i(λ),计算其在此观测光源下的颜色值； 

步骤S5:生成印刷机和打印机在观测光源条件下的颜色输出特性文件，用打印机模拟印刷打样，生成的样张。 

实施时：在所述步骤S4中，所述的颜色值为Lab值，其是通过如下公式进 行计算： 

L=116f(Y/Y_n)-16 

a=500[f(X/X_n)-f(Y/Y_n)] 

b=200[f(Y/Y_n)-f(Z/Z_n)],其中： 

$f(X/X_n)=\left(\begin{array}{cc}{(X/X_n)}^{1/3}& X/X_n>0.008856\\ 7.787(X/X_n)+16/116& X/X_n\le 0.008856\end{array}\right)$

$f(Y/Y_n)=\left(\begin{array}{cc}{(Y/Y_n)}^{1/3}& Y/Y_n>0.008856\\ 7.787(Y/Y_n)+16/116& Y/Y_n\le 0.008856\end{array}\right)$

$f(Z/Z_n)=\left(\begin{array}{cc}{(Z/Z_n)}^{1/3}& Z/Z_n>0.008856\\ 7.787(Z/Z_n)+16/116& Z/Z_n\le 0.008856\end{array}\right);$

其中：Xn、Yn、Zn为光源的三刺激值;φ_光i(λ)为光源的相对光谱功率分布；φ_观i(λ)为观测光源与色块光谱反射率的乘积； 为CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值；λ为波长；k及k_光为调整因数。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明方法通过测量光源的相对光谱功率分布，并用此相对光谱功率分布建立特性文件实现印刷和打印的颜 色匹配，打破了传统上采用标准照明体相对光谱功率分布建立特性文件实现印刷和打印的颜色匹配的限制，通过这种方法建立起来的颜色匹配结果在被测光源下观察是最佳的，而不是被指定的D50、D65等标准光源。而且由于现今采用的D50、D65等标准光源只是D50、D65等标准照明体的模拟，其相对光谱功率分布存在一定差异，所以即便在D50、D65等标准光源下观察也不能达到最佳的匹配效果，而通过测量标准光源的相对光谱功率分布建立特性文件，才是实现印刷和打印颜色匹配最好方式。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法的流程图； 

图2为本发明一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法的流程框图； 

图3为不同光源的相对光谱功率光谱分布； 

图4为Tungsten_3200K观测光源下，基于D50(CRF-1)和Tungsten_3200K(CRF-2)建立颜色匹配结果的色差CRF曲线。 

图5为Tungsten_3200K观测光源下，基于D50建立颜色匹配的图像对比图。 

图6为Tungsten_3200K观测光源下，基于Tungsten_3200K建立颜色匹配的图像对比图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

如图1及图2所示，为本发明一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法流程图及流程框图，发明的一种基于观测光源的打样颜色一致性控制方法包括如下步骤： 

步骤S1:测量标准照明体下可见光谱相对光谱功率分布与色块光谱反射率 的乘积φ_标i(λ);此部分是采用现有的测量仪器进行测量获取D50、D65、D75、C、A等标准照明体下可见光谱（380nm～780nm）对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积φ_标i(λ)； 

步骤S2:测量获取观测光源的相对光谱功率分布T_观i(λ)，其测量的方式是通过一现有的测量仪器进行测量获取； 

步骤S3:计算观测光源相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积φ_观i(λ)，其是通过下述公式（1）进行实现的： 

其中，i=380，381......780          （1） 

其中： 

φ_观i(λ)：观测光源相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积； 

T_观i(λ)：观测光源的相对光谱功率分布； 

φ_标i(λ)：标准照明体相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积； 

S_标i(λ)：标准照明体的相对光谱功率分布，其中S_标i(λ)是已知的，有标准数据，一般测量仪器测量时都是要选定标准照明体的，测量结果是直接给出准照明体相对光谱功率分布与色块光谱反射率的乘积，即S_标i(λ)。 

步骤S4：根据步骤S1至S3分别计算出印刷标准测试表和打印标准测试表每一色块在观测光源下的光谱反射率φ_观i(λ),并计算在此观测光源下的颜色值。 

上述的颜色值为Lab值，Lab是CIE1976Lab颜色空间的颜色点描述，L为明度坐标，ab为色品坐标，所述的Lab值是通过如下公式计算的，首先，Lab值由XYZ值计算而来，XYZ是CIE-XYZ标准色度系统的颜色三刺激值；XYZ值的计算方法通过公式（2）进行实现的： 

其中： 

φ_观i(λ)：观测光源与色块光谱反射率的乘积； 

：CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值； 

λ：波长； 

k：为调整因数，其计算方法为： 

Lab值计算方法如下： 

L=116f(Y/Y_n)-16 

a=500[f(X/X_n)-f(Y/Y_n)] 

b=200[f(Y/Y_n)-f(Z/Z_n)]               （4） 

式中： 

$f(X/X_n)=\left(\begin{array}{cc}{(X/X_n)}^{1/3}& X/X_n>0.008856\\ 7.787(X/X_n)+16/116& X/X_n\le 0.008856\end{array}\right)$

$f(Y/Y_n)=\left(\begin{array}{cc}{(Y/Y_n)}^{1/3}& Y/Y_n>0.008856\\ 7.787(Y/Y_n)+16/116& Y/Y_n\le 0.008856\end{array}\right)$

$f(Z/Z_n)=\left(\begin{array}{cc}{(Z/Z_n)}^{1/3}& Z/Z_n>0.008856\\ 7.787(Z/Z_n)+16/116& Z/Z_n\le 0.008856\end{array}\right)---\left(5\right)$

其中，Xn、Yn、Zn为光源的三刺激值，计算方法如下： 

φ_光i(λ)为光源的相对光谱功率分布，此相对光谱功率分布由专门测量仪器获取，k_光调整因数，其计算方法为： 

步骤S5:生成印刷机和打印机在观测光源条件下的颜色输出特性文件，用打 印机模拟印刷打样，所生成的样张即是基于观测光源环境下的颜色最佳匹配，上述的特性文件的生成是有一相关软件来完成的，有专门制作特性文件的软件。 

本发明的方法通过了实验验证，具有良好的技术效果，其验证的方法如下:将一印刷机（海德堡CD102）印刷的ECI2002标准色靶作为打样的模拟目标，用i1+PM5扫描测量ECI2002标准色靶色块颜色数据，在D50标准照明体下计算建立特性文件（命名：CD102.icc）。采用EFI+i1线性化和特性化打印机EPSON9880（采用D50计算打印机特性文件），在EFI将CD102.icc作为源CMYK描述文件和模拟描述文件，驱动打印机模拟印刷打印输出ECI2002标准色靶，用i1+PM5测量其颜色数据，分别在不同光源（光源及其光谱功率分布见图3）下，计算打印ECI2002色靶1485个色块的颜色数据，并与印刷ECI2002色块的颜色数据做色差计算，计算结果见表1。 

表1.不同光源下打印与印刷的ECI2002色靶色块ΔELab值 

从表1可以看出，基于D50标准照明体建立起的色彩管理系统，在D50下的计算颜色色差最小，随着色温的改变，色差逐渐增大。实际看样中，所用的光源品质不一、种类繁多，依照单一光源的相对光谱功率分布计算颜色数据建立起来的颜色匹配关系，在其他光源下观察势必会造成实际观察的色差大于预测色差。 

下面以Tungsten_3200K为观测光源为例，计算光谱转换前后的颜色差异。本实验设计2种打样情形： 

实验一，将上述以D50为光源建立起来的特性文件数据输出样张1； 

实验二，将Tungsten_3200K光源的相对光谱功率分布、D50的相对光谱功率分布，以及印刷设备和打样设备输出标准色靶色块可见光谱的光谱反射率值， 通过公式（1）计算得到Tungsten_3200K光源下印刷和打样标版色块可见光谱的光谱反射率值，计算印刷和打样的特性文件，并以此特性输出样张2。 

分别测量样张1和样张2上ECI2002标准色靶色块的颜色数据，并与印刷样相应色块计算色差ΔELab，将数据整理绘制色差CRF(Cumulative Relative Frequency)曲线如图4，相应图像颜色对比结果参阅图5（Tungsten_3200K观测光源下，基于D50建立颜色匹配的图像对比）和图6（Tungsten_3200K观测光源下，基于Tungsten_3200K建立颜色匹配的图像对比）。 

由图4可以看出，CRF-2曲线整体高于CRF-1曲线，说明在Tungsten_3200K观测光源下，基于Tungsten_3200K(CRF-2)建立的颜色匹配效果比用D50(CRF-1)建立颜色匹配效果要好，通过表2的ΔELab均值数据，以及图5和图6的颜色视觉效果也证实了实验结果。 

表2基于不同建立设备特性光源和观测光源下的ΔELab均值 

综上所述，本发明的方法是通过测量光源的相对光谱功率分布，并用此相对光谱功率分布建立特性文件实现印刷和打印的颜色匹配，打破传统上采用标准照明体相对光谱功率分布建立特性文件实现印刷和打印的颜色匹配的限制。通过这种方法建立起来的颜色匹配结果在被测光源下观察是最佳的，而不是被指定的D50、D65等标准光源。而且由于现今采用的D50、D65等标准光源只是D50、D65等标准照明体的模拟，其相对光谱功率分布存在一定差异，所以即便在D50、D65等标准光源下观察也不能达到最佳的匹配效果，而通过测量标准光源的相对光谱功率分布建立特性文件，才是实现印刷和打印颜色匹配最好方式。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员 应当理解：其依然可以对前述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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。