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彩色喷墨打印机的色彩管理
来源于:大中华印艺网 发布时间:2010-01-23 11:28:43 阅读:432次 【字体:

资料来源:《广东印刷》2009年第3期 作者:宋晓明 高珊珊

  彩色喷墨打印机的作用是将计算机产生的彩色图像或来自扫描仪的彩色图像高质量地打印出来。喷墨打印机的色彩管理主要包括:输入设备间的颜色匹配;原稿颜色与显示器颜色之间的匹配;输出设备间的颜色匹配;显示器颜色与印刷品颜色之间的匹配;原稿与印刷品之间的颜色匹配。色彩管理就是要解决各种设备间的颜色转换匹配问题。由于影响因素众多,打印机可说是色彩管理系统中最困难的部分。色彩由打印机表现的方式是与其在显示器等输入设备的表现方式截然不同的。这是一种减色法,三原色为C、M、Y,由墨粉和墨滴来表现。
  打印机的色彩管理系统的引进有两种方式,一种是与专业的色彩管理软件相捆绑,色彩管理完全由软件方来完成,打印机只是做简单的输出;另一种方式是打印机本身集成了色彩管理系统,色彩管理是由打印机来完成的。不论是哪种方式,都是为了输出准确的颜色,也就是人们常说的需要打印出的颜色与印刷出的颜色一致或与屏幕看到的颜色一致。这一过程就是色彩管理的最终目标——“所见即所得”。
  那么如何对打印机进行色彩管理呢?主要从设备校准、制作设备色彩特性文件、色彩转换三个方面进行讨论。
  一、设备校准
  设备校准是指调校设备达到标准,以使设备获得最佳的颜色表达。设备校准是色彩管理的前提条件,如果设备本身的状态不好就会影响到色彩管理的后面环节。输入设备主要是指显示器。显示器校准的目的是对输入设备的亮度、对比度、RGB三原色的色彩平衡进行校准。而输出设备主要指的是打印机。依据打印机制造商所提供的设备参数,对打印机进行色彩校准,使该打印机按照出厂时的输出特性输出。
   A Lab色彩空间     B显示器色彩空间      C打印机色彩空间
  图中A 表示人眼所能看到的色彩空间, 图B显示器色彩空间,具体所能表现的色彩范围由其物理特性和对应的色彩配置文件决定。对显示器的调校,使显示器有一个最优的亮度、对比度、中间调、色彩平衡及白场色。也就是说,在合适的亮度和对比度下校正显示器的偏色使其显示的灰色保持中性灰。使屏幕上显示的图像能够与该图像的印刷品接近。打印机色彩空间:对应图中C 的打印机的黑框部分,具体所能表现的色彩范围由其物理特性和对应的色彩配置文件决定。
  二、ICC Profile
  利用设备特性描述文件就可以使用色彩转换程序在设备的色彩空间和CIE Lab色彩空间之间进行映射转换。色彩特性描述文件的工作过程就是把任何输入的颜色信息转换成CIE颜色空间内的颜色,反过来,它能把CIE颜色空间的颜色转换成输出设备的色彩再现空间。我们使用标准的ICC色彩特性描述文件的格式,它作为一种标准,可用来描述不同厂商设备的色彩再现能力。
  不同的色彩管理软件所使用的打印机的ICC文件基准是不同的,因此各软件间打印机ICC文件不能通用。如COLOR PROOF和SCREEN PROOF两个软件,在做ICC Profile前先需要调整打印机的基本线性,控制打印机的出墨量,然后再将分光光度计测出的数据与打印机的基本线性相结合,生成打印机ICC文件(即 Paper Profile);而Color Tune软件的打印机ICC文件是结合了打印机密度曲线生成的。打印机ICC文件的建立与打印机墨滴组合方式、出墨量、分辨率等打印参数有着密切的关系,不同的出墨量、分辨率需要使用不同的打印机ICC文件。
  虽然在打印设备、介质及墨水类型固定的情况下,打印机的ICC Profile 应该是固定的。但由于同型号的打印设备、介质及墨水之间还存在差异,如:同型号的喷墨打印机,不同打印机打印头的工作状态并不尽相同,喷墨量也不尽相同,从而使输出的成像特性也不一样。因此,这就要求数码打样色彩管理软件通过对打印机的出墨量(打印密度)校正达到某一标准,以实现该类打印机自身特性ICC Profile的通用性。当数码打样系统的工作条件发生变化时,只需要重新对该打印机进行出墨量(打印密度)校正就能保证整个打样系统的色彩稳定性。
  三、色彩转换方式
  色彩转换是彩色图像数据与设备独立的色彩空间的桥梁,总之不论使用何种模式色彩转换必须使显示器与彩色打印机所输出的色彩尽可能接近扫描原稿。色彩转换: 软件驱动程序首先把计算机的RGB表示转换成打印机所使用的CMY表示,这个转换过程确定了打印所要得到的颜色时每一种原色墨水的相对使用量。软件驱动程序首先把计算机的RGB表示转换成打印机所使用的CMY表示,这个转换过程确定了打印所要得到的颜色时每一种原色墨水的相对使用量。半色调(Halftoning)随后,软件驱动程序使用一个叫做半色调的过程,把CMY表示转换成一系列彩色打印头喷嘴的开/关命令(每一种颜色有一组喷嘴),它还为单色(通常是黑色)打印头喷嘴打印文本及图像产生一系列开/关命令。图色彩管理模块(CMM Color Management Module)根据设备特性文件由设备驱动产生大小合适的信号值。如果彩色设备是正确特性化过的,那么CMM就应能产生用户想要的效果。比如,有了显示器和打印机的profile文件,由显示器显示和打印机打印的同一幅图应该是非常相似的。 
  四、打印介质的影响
  首先就是要选对使用的喷墨纸张品质是否良好,还有就是喷头的清洁状况、垂直与水平的校准,灰阶的平衡和分辨率。在这些前题都完成好之后,就要把每一个的阶调都校准,每一个层次上面都要分明,譬如说打印机印出四色的导表用光谱仪去量测,一边计算然后再去修正,这是RIP特殊的功能;但是如果说要直接打印的时候,不透过RIP,就没有办法去做校正(Calibration)、灰阶平衡(Base nearization)。 去量测打印机印出来在纸张上的色彩空间,然后将颜色透过仪器读取进来,虽然不同的仪器有不同的导表,色块数也会因为仪器的分布不同而有不同的排列,但最后的结果是一样的。而设备特性文件(Profile)定义了打印机的色域空间,如打印导表(TC918 RGB,918个色块)。 
  打印介质的优劣也直接影响打印机特性文件的制作,对打印机的色彩管理也会有干扰作用,好的介质要拥有光滑的表面、良好的带电性、适当的白度和较高的分辨率等,如果介质表面不够光滑会多消耗墨粉,表面光滑的介质则能减少墨粉的消耗。好的介质在水分含量的控制上也有上佳的表现(可以达到5%),水分高表面电阻低,水分低表面电阻高。彩色激光打印机的打印过程是靠电荷的移动来完成的,在低电阻的介质上打印的图像会产生杂点,影响输出质量。制作设备特性描述文件时必须选择将要使用的介质作为打印参考。
  显示器设计应注意的要点:显示设备的特征值如亮度和对比度必须能被操作系统识别和处理,进行正确的色彩管理。打印机设计应注意的要点:打印机要准备能与使用者在调节色彩上实现某种通信。内部监测能力应能监测到打印色彩的密度和光谱数据。打印机应能在某种程度上了解纸张和油墨的特征信息,供操作系统和高级的色彩管理软件使用以控制打印机的输出。经过上述对打印机及显示器的调整,可以在印刷品实现色彩管理的目标:所见即所得。

 
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