什麼是三刺激值及表色系統,如何處理晒版叼口規矩?
作為印(yin)刷行業的从業(ye)者,您對三刺激值(zhi)、表色系統等(deng)色彩管理的基本概(gai)念是否有過深入認识,對於晒版過程中叼口規矩这類關键工(gong)藝細節的處理方法是否掌握充分(fen)?印刷生產中这(zhe)些環節涉及色彩還原精度和版材質量,直接影(ying)響最終成品效果。
一、什麼是三(san)刺激值及表色系統
1.从三刺激值向(xiang)匀色系統(tong)轉换
在色彩(cai)科學與視覺感知的理论基礎上(shang),彩色視覺三色理论(lun)為色彩的每個知覺假定了一(yi)個坐標系統,分別給出(chu)了色彩的紅、綠、藍三個分量(liang)的具體(ti)数值。由於到達視網膜的光量取決於有(you)效(xiao)光量,这(zhe)三個坐標值即三(san)刺激值x(λ)、y(λ)、z(λ)實际上是(shi)用照明的三刺激值(zhi)加權的反射率值。
三刺激值(zhi)中(zhong)的y(λ)值是視覺亮度(du)響應的度量(liang),该数(shu)值基於大(da)約200個觀察者的平均測量結果得出,能够準(zhun)確反映人(ren)眼對不同波长光線的亮度感知程度。
電(dian)視顯示技術的核心原理與(yu)光的加色混合密切相關,電(dian)視(shi)工程師基於此解释三刺激值的概念:在荧光屏这(zhe)一顯示介質上,通過紅、綠、藍三種荧光粉的(de)組合來模擬人眼的三(san)刺激值感受。正如色域範围内的任(ren)何顏(yan)色都能通過精確調控紅、綠、藍荧光粉(fen)的相對強度組合而產生一樣(yang),理论上任何一個色彩也可以用三刺激值坐標(biao)系中的適量数值組合來表示和再現(xian)。
三刺激值x(λ)、y(λ)和z(λ)所對應的視覺感受在色彩空間中並不(bu)具有均匀的距离(li)特性。当在高亮區域產生5個單位的色差變化時(shi),其視覺差异远小於在低(di)亮區域產生相同(tong)数值的5個單位色差所呈現的(de)視覺差异。根據色度學的基本原(yuan)理,三刺激值與物體表面的反射率值成正比(bi)例關(guan)系,由此可推导出反射率值(zhi)在人眼視覺感受中的分布也同樣不均(jun)匀,这一非線性特性不仅存在於(yu)彩色刺激(ji)中,即使對於(yu)中性色的感知也普遍(bian)遵循此規律。
由於反射率值相對於人眼視覺(jue)感知並非呈現等距分布的特(te)性,為了在視覺評估中获得一(yi)個(ge)相對均匀的亮度標度體系,需要(yao)對y(λ)刺激值(zhi)進行適当的数學(xue)變换處理。在色度(du)學发展历程(cheng)中,第(di)一個均匀亮度標度是孟塞爾值標度,该(gai)標度體系將三刺激值y(λ)的平方根作為亮度的量化指標。
立方(fang)根亮(liang)度標度是由拉德和皮尼提出,后又經哥(ge)拉(la)塞等人重新定義,其表達式為:
L*=116/y(λ)/y(λ)0-16
式中:L*——亮度;
y(λ)0——照明的三刺激值(通常為(wei)100)。
通過(guo)上式可以使亮度變成一個視覺均匀的彩色(se)空間坐標,為了實現完整的色彩感知體系,另(ling)外兩個刺(ci)激值x(λ)、z(λ)也必须相(xiang)應地變(bian)成視覺均匀的坐標,以確(que)保整個色(se)彩
亚当斯在色彩科學的发展過程中发現反(fan)射率无法形成均匀的(de)視覺標度,这一關键觀察促使他提出了重要的改進方案。他建(jian)議對x(λ)、z(λ)刺激值也像(xiang)y(λ)值那樣進行非線性變换,以便更準確地得到孟塞爾值,把轉换后的值記為Vx、Vy和Vz。為了將(jiang)这種轉换與赫(he)林的對立色模型相結合,亚当斯(si)進一步建議从Vx中减(jian)去(qu)Vy以得到紅-綠坐標,从Vz中减(jian)去(qu)Vy以得到黄-藍坐標,而黑-白坐標則用Vy定義(yi),即代表(biao)亮度,这(zhe)一系列定(ding)義構成了亚当斯彩色空間。在(zai)經历了一(yi)系列的修正之后,主要是通過引入坐標轴的(de)相對標度和立方根修正(zheng)來向孟塞爾值靠近,國际照明委員(yuan)會CIE最終采用了1976年推出的(L*a*b*)色彩空間,簡記為CIELAB。该空間中第一個坐標L*大約是孟塞爾值的(de)10倍,这(zhe)樣設計使(shi)得L*=0時代表理想的黑色,L*=100時代(dai)表絕對(dui)白色,便於(yu)實际應用(yong)中的数值化處理。其中a*坐(zuo)標表示紅-綠坐標,b*坐標表示黄-藍坐標,形成了現代色彩(cai)管(guan)理的標準基礎。
亚当斯建(jian)議通過数值變换修正色(se)度留,以使色度(从一(yi)個(ge)物體的色彩中减去亮度成分)更均匀的排(pai)列(lie)。在此基礎上,他進(jin)一步用亮度去乘均(jun)匀色度,以便从色度空間除去亮度坐標和標度色度,亚当斯將这一创(chuang)新性的(de)色彩描述方法称其為彩色化合价空間(ColorValenceSpace),这(zhe)一概念在(zai)色彩科學领域產生了深远影響。后來亚当(dang)斯色彩空間又被亨特(te)和威斯辛基等后續研究者重新定義和深化。亨特的色彩空間是以亚当(dang)斯的均匀色度空間為基(ji)礎而建立,采用亮度平方根(gen)公式來處理(li)明暗關系;相比之下,威斯辛基的色彩空(kong)間是(shi)基於均匀色度標度理论,采用立方根亮度公式(shi)以更好地逼近人(ren)類視覺特性。威斯辛基的改進(jin)方案(an)經過進一步完善和優化后,於1976年被國际照明委員會CIE正式采用,並(bing)命名為CIE1976(L*,u*,v*),簡記為CIELUV色彩空間。在该色彩(cai)空間中,L*參数跟CIELAB色彩空間一樣代(dai)表視覺亮度(du),坐標u*表示紅(hong)度(與綠度比较),坐標v*表(biao)示黄度(du)(與藍度比较(jiao)),这些坐標設計相對比较均匀,能够较好地適應(ying)人眼色彩感知(zhi)的非線性特征。
CIELAB和CIELUV这(zhe)兩種色彩空間坐標系統還可以被進一步轉换成更加直觀的表示(shi)形式,由於坐(zuo)標中的L*分量已(yi)經具有明確的感(gan)知意義用於表達亮度信息,因(yin)此不再需要進(jin)行额外轉换,而其余的a*、b*或u*、v*色度(du)分量則可
在色彩測量(liang)與管理(li)的實践應用中,根據CIELUV坐標系統可以(yi)計算飽和度值,其計算方(fang)法是將色品数值除以亮(liang)度数值即可得到飽和度,但这一計算方法不能(neng)應用於
均匀色彩空間的重要特性(xing)在於支持絕對色彩和色差的雙重(zhong)比较功能,这對印刷生產質量控製具(ju)有(you)重要意義。利用色度測量技術(shu),操(cao)作人員不仅能够精確測量油墨本身的色彩參数,更能够系統評价印刷產品的色差表(biao)現。在CIELAB和CIELUV兩(liang)種標準色(se)空間中,任意方向上一個單位的色差近似等同於標準觀察者在正常条(tiao)件下所能感覺到的最小色彩(cai)差异阈值。
斯当研究了色彩公差範围,他发現(xian)6個色差單(dan)位是可接(jie)受的。因為ΔE*值來自於一個距(ju)离標度,所以它們的(de)大小是可以比较的。例如有一個印刷樣张跟打樣(yang)樣张比较時色差(cha)為4,另一(yi)印刷樣张其色差為2,則可以認為后者离完全匹配比前(qian)者近1倍。用(yong)这種方法(fa)可以評价匹配的接近度。
在印刷生(sheng)產流程中,色度檢測法通過視覺上均匀精確的標度體(ti)系對物體的色彩(cai)進行科學評价,已成(cheng)為質量控製的重要手段(duan)。该方法能够準(zhun)確確定印刷面的絕對色(se)彩数值,並可根據實(shi)际需求以一定的公差範(fan)围提供標準樣本供現場對標。
2.常用表色系統比较
在CIE表色(se)系統(tong)中,任何一個色彩(cai)可以根據其三刺激值進行精確(que)识別。同一個色彩在不同的表色系統(tong)中虽然會采用不(bu)同的參数進行表達,但这些多樣化(hua)的參数表示方法都可以通過三刺(ci)激值經過簡單的数學轉换得到,从而實現不同色彩(cai)空間(jian)之間的相互轉换。
当今色(se)彩科學领域中(zhong)至少存在20種不(bu)同的表色系統。这些系統的設計初衷多数都在於建立被(bei)測參数與人眼視覺色彩感知之間的直接對應(ying)關系,但實际應用中各種表(biao)色系統都未能完全理想地(di)實現这一目標。由於(yu)每種表色系統都具有各自独特的技(ji)術優勢和適用範围,因此在不同行業领域的應用(yong)中表現出明(ming)顯的差异性。
孟(meng)塞爾(1929)系統是一個历史悠久的(de)表(biao)色系統,經历過多(duo)次改進演進。该系統的核心特(te)點在於,對於相等的色差(cha)数值,能够給出相等(deng)的視覺感受差异,这使其在色彩均匀性表示方面(mian)具有重要意(yi)義。然而该系(xi)統存在使用局(ju)限,仅限於C光源照明的(de)特定条件下應用。即便借助計算機技(ji)術將三刺激值轉换成孟塞(sai)爾值,由於涉及复雜的(de)色度學算法,轉换過程依然相当复(fu)雜。
(2)CIE(1931)RGB系統。当采用不同(tong)的標準光源A、B、C和D65時,该(gai)系統都(dou)能很好地把色彩加以分類,但(dan)它不是一個視感均匀(yun)的空間系統,这一點(dian)是與孟塞爾系統不(bu)同的。该系(xi)統是為定義遵循加色法定律的彩色光(guang)而設計,而不是為识別一個(ge)反射表面上遵循减色(se)法定律的色料而設計,可以在软打樣及彩色桌面出(chu)版系統中應(ying)用。
亨特(L,a,b)(1947)系統(tong)是在CIE(1931)表色系統基礎上進行的一種轉换形式,屬於(yu)視覺色彩空間系統的重要分(fen)類。该系統在色彩區分能力(li)上表現出(chu)明顯的特點,對飽和度较高的色彩能够提供更精準(zhun)的區分效(xiao)果,相(xiang)比之下對淡色系的色彩區分精度相對较(jiao)低。正因為(wei)这一特性,亨特系統在色(se)差度量方面得到了顯(xian)著改善,使得色(se)彩評(ping)估更加準確可靠。
CIELAB色彩空間系統(CIE1976L*、a*、b*坐標)是在(zai)亨特系統(tong)基礎上发展而來的改進型表色方案。國际照明委員(yuan)會基於(yu)该系統在多個應用领域的優勢,希(xi)望它能逐步取代亨特系統,成為更加通(tong)用的標準表(biao)色系統。该系(xi)統的核心優勢在於其均匀性設計:当對某一色彩的位置求(qiu)出各個方向上的標(biao)準偏差后,結果會清晰表明(ming),这些標準偏差所對(dui)應線段的端點连線在標準(zhun)色度圖的表現形式上,相比其(qi)他傳統(tong)表色系統更接近於圆形,这種更均匀的色彩分(fen)布特性使得色差計算更加準(zhun)確可靠。
CIELUV(CIE1976 L*、u*、v*)色(se)彩空間系統是國际照明委員會推出的一種色彩描述方(fang)法。该系統在設計理念上與CIEIAB系統相(xiang)近,但在心理色度圖(tu)中展現出独特的優勢(shi):組分(fen)色與其混合色之間的连線更加接近於一(yi)条直線,这使得色彩(cai)的配(pei)對和混合關系得到更直觀的表達。
二、如何處(chu)理晒版叼口規矩?
晒版工(gong)人在處理没有定位孔的胶片(pian)時,傳統的叼口(kou)大小測量方法是將待晒胶片放(fang)置在PS版上,分別(bie)用尺子从左(zuo)、右兩侧進行逐次測量(liang),然后逐一量取(qu)胶(jiao)片左右兩侧的"十"字(zi)對位(wei)標記到PS版左(zuo)右边(bian)缘的距离,以確保胶片上的(de)圖文内容保持居中状態,同時確(que)保叼口大小符合印刷機械的具體(ti)運行要求。然而这種傳統操(cao)作方式在(zai)實际應用中存在明顯的不足:操作(zuo)流程相對复雜繁琐(suo),所需的(de)測量耗時较长,且通(tong)過这一方法晒(shai)製出來的印版精確度往往难以達到理想水平,容易(yi)產生误差。
1、把曝光、顯影過的废PS版的一边(bian)打孔(没有打(da)孔機的,不打孔也行),用單面(mian)刀(dao)片在打上定位孔的一边裁一宽65cm的边条。注(zhu)意边条要裁得(de)平整。
在裁好的边条上,先用圆珠(zhu)筆画上(shang)中線,这是后續定(ding)位的基準(zhun)。再根(gen)據各印刷機具體要求的叼口尺寸規(gui)格,在边条上画上一条或二条平行长線,確保各平行線到有(you)定位孔一边的距离精確等於各印(yin)刷機的叼口尺寸要求,為印刷過程中的準(zhun)確套色奠(dian)定基礎。
3、把画好的中線、长(zhang)平行線用透明胶带封上,以防(fang)止长期使用后,線条磨损。
經過上面三步的操作,晒(shai)版叼口規矩尺就做好了。那麼晒版時如何(he)使用呢(ne)?
在印刷製版的對(dui)位環節中,需要將規(gui)矩尺上的定位孔與PS版(ban)上的定位孔逐(zhu)一對齊,若(ruo)規矩尺本身(shen)不具備定位孔設計,則(ze)應使尺下方的兩個(ge)直角與PS版(ban)叼口边缘的兩(liang)個直角相互對齊,確保位置(zhi)精(jing)準无误。
將待晒(shai)的(de)胶片放到PS版上,需要精確對齊胶片上的叼(diao)口線(xian)與尺上對應印刷機的叼口線,確保兩者完全重叠;同時胶(jiao)片的中線也(ye)要與尺上的中線重叠,这樣可以(yi)保(bao)證后續印刷的套準精度。對位(wei)完成(cheng)后,使用透明胶带沿胶片周(zhou)边(bian)固定在PS版上,防止操作過程中胶片发生移位或偏移現象。
在印(yin)刷生產過(guo)程中,遇到特(te)殊情况需要加大或减小叼口(kou)尺寸時,可(ke)采用辅助(zhu)調整方法。具體操作為:在尺上用透明胶带补贴画有線条的(de)白板紙条或紙片(pian)來實現尺寸變更。加大叼(diao)口時使用(yong)三块画有線条的白板紙条,减小叼(diao)口時則使用兩张(zhang)有橫線的紙片。調整時應(ying)確保紙条或(huo)紙片上的橫線到尺上有定位孔的一边距离等於所需的新的叼口尺寸。
實际工作中发現,規矩尺(chi)有如下(xia)優點:
1、操作簡單、方便。
2、量叼口速(su)度快,提高了(le)工作效率(lv)。
3、晒出來的PS版(ban)叼口尺(chi)寸很準確,圖文(wen)左右居中。
通過(guo)上述關於三(san)刺激值與表色系統的基礎原理阐述,以及晒版叼口規矩的具體處理方法这兩個核心環(huan)節的深(shen)入分享,相信各位對印刷色彩管理與(yu)版材工藝流程已經形成了较為(wei)清晰的認识。当前分享的(de)内(nei)容到此告一段落。
