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【印刷技术】印刷色彩管理的基本原理与专业术语

色彩管理已经被越来越多的印刷厂所重视，色彩管理的基本原理与专业术语也就成了必备知识，只有掌握了这些知识，在日常生产中，才能得心应手地运用仪器与系统控制好生产工艺，达到包材企业的质量目标。

一、基本色原理

【可见光】380nm至720nm是人眼所能感应的光波范围，称为“可见光”，在这范围以外的就是“不可见光”

【不可见光】低于380nm就是紫外光、X射线、伽马射线、宇宙射线等；高于720nm就是红外线、微波射线、雷达射线、无线电射线等

【太阳光】太阳光包括可见光及不可见光，对于人眼的反应，光波范围由400nm至500nm是蓝光，500nm至600nm是绿光，而600nm至700nm便是红光

【加色系统】红(R)、绿(G)、蓝(B)光称为加色系统中的三原色，混合它们可产生任何颜色。红光(R)+绿光(G)=黄光(Y)、绿光(G)+蓝光(B)=青光(C)、蓝光(B)+红光(R)=洋红光(M)。当同等份量的三原色光结合，就会出现白光。青(C)、洋红(M)及黄(Y)光分别是红(R)、绿(G)、蓝(B)光之相对色，任何一对相对色光混合，亦会产生白光。

【减色系统】颜料（包括印刷油墨）中也有三原色，分别是青(C)、洋红(M)及黄(Y)色，属于减色系统，表现和加色系统中的三原色相反。两个色光相加，会产生较亮的色彩，而两个颜料相混合，会产生较暗的色彩，原因是颜料吸收部分可见光。

理论上，颜料中的三原色CMY的混合可产生任何色彩，包括黑色；实际上，它们的混合只会产生部份色彩，而同等份量CMY的混合亦只会产生深啡色，不是黑色。原因是现今的颜料并不是完全理想，所以印刷油墨中须要黑色及专色填补这个缺点。

Red红

Green绿

Blue蓝

Cyan青

Magenta洋红

Yellow黄

BlacK黑

二、各种色彩模式之间的关系

RGB模式

是由红、绿、蓝三种颜色的光线构成的，主要应用于显示器屏幕的显示，因此也被称为色光模式。每一种颜色的光线从0到255被分成256阶，0表示这种光线没有，255表示这种光线最饱和的状态，由此就形成了RGB这种色光模式。黑色是由于三种光线都不亮。三种光线两两相加，又形成了青、品、黄色。光线越强，颜色越亮，最后，RGB三种光线和在一起是白色，所以RGB模式被称为加色法。

CMYK模式

是由青、品、黄、黑四种颜色的油墨构成的，主要应用于印刷品，因此也被称为色料模式。

每一种油墨的使用量从0%到100%，由CMY三种油墨混合而产生了更多的颜色，两两相加形成的正好是红、绿、蓝三色。由于CMY三种油墨在印刷中并不能形成纯正的黑色，因此需要单独的黑色油墨K，由此形成CMYK这种色料模式。油墨量越大，颜色越重、越暗；反之，油墨量越少，颜色越亮。没有油墨的时候看到的是什么都没有印上的白纸，所以CMYK模式被称为减色法。

Lab模式

是一种理论的记录光线色彩的模式。

CIE(Commission Internationale de L'Eclairage)是国际照明协会的简称，制定测量颜色的国际标准，对色值进行测定。

CIE制定了L*，a*和b*值来测量色值，这种测量方法称为CIELAB。

L*代表着明度，从明亮(此时L*=100)到黑暗(此时L*=0)之间变化。

a*值表示颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)之间变化，而

b*值表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间变化。

使用该系统后，任意一种颜色都可在其图表上找到一个相对应的位置。

△E：表两种色彩的CIEL*a*b*色彩空间之间的距离，系用来表示总色彩差别和建立定量色彩公差，通常是在一个视觉上均匀(perceptually uniform)色度空间来计算△E。

使用分光密度仪eXact可测出印刷品上的L,a,b值和△E值。

三、三种模式的色域关系

每一种颜色都有其相应的颜色范围，称之为色域。

在RGB、CMYK和Lab三种色彩模式中，Lab的色域最大，它包括了人的眼睛的所有的可见光。人们看到的颜色是按照波长来记录的，人的眼睛能够看到的是赤橙黄绿青蓝紫，在这些光线的两端还包括了红外线和紫外线，而这两种光纤的波长过长或者过短，人眼是看不到的，也就被排除在Lab之外。换言之，只要我们能看到的光线，Lab都包括了。Lab颜色空间是各种设备相关颜色空间之间进行颜色转换的中介，是无关设备的颜色空间。一个Lab值所代表的颜色是唯一的。因此，Lab颜色空间是进行色彩管理的连接色空间，是ICCprofile(色彩特性描述文件)的核心。

在Lab里边，包括了RGB颜色，也就是说，RGB的色域小于Lab。这也就同时告诉我们，不是什么颜色都能够在显示器上表现出来的，比如金色、某些荧光色等等。

在Lab里边的另外一个区域是CMKY。总体上说，CMKY的色域小于RGB，这两种颜色的色域中相当大的部分是重合的，但是CMYK中的某些颜色在RGB之外。这也就告诉我们，某些印刷的颜色在显示器上也不能正确反映。

在实际工作中，您可能在屏幕上选择了某非常满意的颜色，而这个颜色肯定在RGB之内，恰好在CMYK之外。当您需要打印输出这张图像的时候，需要提醒您的是：所有的打印机都是CMYK的，打印机会自动将RGB的颜色值转换为最接近的CMYK值。这一转换就造成了打印颜色与显示颜色的明显色差，排除打印机、显示器等等一切外在因素的误差，这种色差依旧是必然的。因此，我们制作图像的时候要按照输出的要求，正确地选择相应的色彩模式。

从下面这张图中可以清楚地看到，将RGB模式转换成为CMYK模式以后，颜色产生了的明显差别。

左图为标准的RGB三色 右图为转换成CMYK以后的变化

您可以亲自做一次这个试验：使用Photoshop先在RGB图像中分别填充三个色块：R255、G255、B255，然后连续按Ctrl+Y键，在RGB与CMYK两种模式之间反复转换，观察它们的差别。

四、色差的应用Delta-E(ΔE）

1. CIELAB

LAB色空间是基于一种颜色不能同时既是蓝又是黄这个理论而建立。所以，单一数值可用于描述红/绿色及黄/蓝色特征。当一种颜色用CIEL*a*b*时，L*表示明度值；a*表示红/绿及b*表示黄/蓝值。

注：CIELAB△E总色差的大小△L+表示偏白，△L-表示偏黑△a+表示偏红，△a-表示偏绿△b+表示偏黄，△b-表示偏蓝

CIELCH颜色模型采用了同L*a*b*一样的颜色空间，但它采用L表示明度值；C表示饱和度值及H表示色调角度值得柱形坐标。

2.用Delta-E(ΔE)测量确定色彩精度的方法

在我们知道什么是色彩精度以及人们对色彩精度的要求后，就应该知道如何来确定色彩精度？一般说来，在制版印刷行业，人们偏爱使用Delta-E来测量，这是一种描述“差异”的测量方法，可以相对容易地测量和计算出色彩精度。

3.何谓Delta-E(ΔE)测量？

大多数色彩测量是用仪器完成的，仪器测出CIELab（标绘光谱仪所采集色彩信息的方法）值。色彩之间的比较是通过对两组CIELab响应进行数学比较，以及通过对它们之间差异的数学计算来完成的。用来描述差异的那个值被称为Delta-E。尽管Delta-E可以利用算术的方法导出，但它通常被描述为人眼能觉察的色彩和色调中的最小差异。在描述印刷样本中出现的差异时，由于Delta-E与人们感知之间的联系，所以，Delta-E值被证明是非常有效的。在印刷业中，Delta-E在3到6之间变化通常被认为是可以接受的。

虽然采用Delta-E测量会受到观察者、油墨和介质变化性的影响，但这里允许存在一定的容许偏差，油墨和纸张质量中的某些可变性是可以容忍的。但总要存在着一定的标准，什么是标准的Delta-E可变性？在印刷机工作期间，对于它运行的时间长度来说，良好商业印刷的采样间隔不应该从大于3个到6个Delta-E单位之间变化。

Delta-E能够将色彩还原的准确性量化为一个数值，它能够准确地反映色彩的准确性，因此其数值越小越好，越高说明色彩越失真。

4.不同Delta-E范围内的色彩效果：

【ΔE值在1.6-3.2】人眼基本上是分辨不出色彩的差异，这通常被认为是相同的颜色。这里只有少数专业级显示器，如艺卓EIZO等机型能够做到；

【ΔE值在3.2-6.5】经过专业训练的人士可以辨别其不同，但普通人是观察不到其中的差异的，给人的印象是基本相同。

【ΔE值在6.5-13】色彩的差别是可以看到的，但可认为是相同的色调；

【ΔE值在13-25】被认为是不同的色调，超过此值，则被认为是不同的颜色。

基于此，老式印刷机可能要比3个到6个Delta-E单位值经历更大的变化，但无论这种可变性是否被印刷工和客户所接受，它都应该在印刷机开始工作之前被建立。当一件印刷工作超出公司可变性标准的时候，所要做的最明智的事情就是停止印刷，并尽力确定该可变性产生的原因。当该原因被确定并纠正之后，印刷工作才可以继续。

5.Delta-E(ΔE)色差公式：

-CIELab(1976)广泛应用于胶印

-CIE2000最优色差公式，基于CIELab(1976)的改进版，被ISO定义为新的标准

-CMC印染行业普遍采用

-CIE94应用于纺织领域

五、色彩测量模式

M测量模式M0，M1，M2和M3的应用

理论上，每种测量照明条件的使用场合都相对清晰

•M0适用于基材和成像色料都不含荧光增白剂的情况。

•M1适用于基材或成像色料，或者二者都含有荧光增白剂的情况。也适用于基材含有荧光，需要搜集荧光特性，并且可以确信成像色料不含荧光。

•M2用于纸张荧光，但是也希望能够消除数据造成的影响。

•M3用于特殊用途，即应该减小第一表面反射，包括使用偏光。

六、密度标准选择

ISO T状态

T状态为宽波带响应，被广泛应用于北美印刷工艺工业，也是目前我国印刷包装流程中最常用的测量状态。

ISO E状态

E状态为欧洲标准，使用Wratten47B型滤波器，与T状态相比，其对黄色计数较高。

ISO A状态

A状态通常应用在照相、装订、整饰行业。

ISO I状态

专门为测量纸张上三色版油墨设计。测量非三色版油墨有可能产生轻微不一致。

七、色彩管理专业术语

☑Metamerism(同色异谱）

当一对颜色在某光源下，呈现的颜色是相同，但在另外的光源下，其呈现的颜色是有差异，此现象为“同色异谱”。

☑ColorTemperature(色温)

物体在加热时，所发出的色光测量。色温常用绝对温度或开尔文（Kelvin）度表示，低的色温如红色是2400°K，高的色温如蓝色是9300°K，中性色温如灰色是6500°K。

☑Opacity(遮盖力)

遮盖力指标可以反应涂料式油墨对于底材的覆盖能力。若遮盖力越高代表涂料或油墨在应用时不容易因底材的颜色，另涂料或油墨颜色改变。

☑Colorimeter(色度仪)

模拟人眼对红、绿、蓝光响应的光学测量仪器。

☑Reflectancecurve/Spectralcurve(反射光谱曲线)

一幅描绘物体对于不同波长的光线的反射率的图表。

☑D50

表示色温为5000°K的CIE标准照明体。在印刷工业中，这色温较广泛地用于制作观察灯箱。

☑Reflectance(反射率)

描写光从物体表面反射的百分率，用分光光度仪可测量出沿可见光谱的不同间隔内物体的反射率，若所可见光谱为横坐标，所反射率为纵坐标就可绘制物体色的光谱曲线。

☑D65

表示色温为6504°K的CIE标准照明体。是一般常用的测试照明体。

☑Spectrophotometer(分光光度仪)

测量光波经过物体反射或透射特性的测量仪器，并将测量结果表示为光谱数据。

☑Electromagnetic Spectrum(电磁光谱)

以不同尺寸在空气中传播的电磁波辐射带，用波长表示，不同波长具有不同性质，很多波段是人眼不能看到的。只有波长在380—720nm之间的电磁辐射是人眼能看到的可见光波。在可见光波以外的是不可见，如T射线，X射线，微波和无限电波等。

☑Specular Excluded(SCE，SPEX，Ex)(排除镜面反射)

利用积分球分光光度仪测量物件时，物件的镜面反射不会被测量。因此测量排除镜面反射数据时，仪器将考虑会物件的表面纹理对颜色的影响。

☑Specularlncluded(SCI，SPIN，In)(包括镜面反射)

利用积分球仪器测量物件时，物件的镜面反射会一并测量，因此测量包含镜面反射数据时，仪器只会测量物件的色素对颜色的数据，而不理会表面纹理。

☑Hue(色调)

物体的基本色，如红色、绿色、紫色等，可用圆柱形色空间角度位置或在色轮上的位置确定色相。

☑Strength(力度)

力度是计算颜料与颜料之间的批差。

☑Lightness(明度)

颜色的深浅程度。

☑Tolerance(容差)

标准和样品测量之间可接受的差值。（见Delta误差）

☑Illuminant(照明体)

用光谱分布说明光源能量分布。

☑Whiteness(白度)

白度是表达颜色偏白的程度，广泛地被印刷及纺织业采用。

☑llluminantA(A光源)

以白炽灯为代表的CIE标准光源，黄一橙色、与之相关的色温为2856°K。

☑Yellowness(黄度)

黄度是指颜色与标准白的偏差，广泛地被塑胶业采用。

☑llluminantC(C光源)

模拟平均日光的钨丝灯为代表的标准光源，如蓝色，与之相关的色温为6774°K。

☑llluminantD(D光源)

以日光灯为代表的CIE标准光源，以日光的真实测量光谱为依据，与之相关的色温为6504°K。D50，D65，以及D75，等是最常用的几种色温。

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