印刷图像的色彩检测与控制

　　刷1腿晒，腧西安理工大学印刷包装工程学院胡涛王永刚彩色印用愎制过程就是颜色的分解转换传递和再现过程。印刷的目的是尽量忠实地再现原稿。为获得质量的多色印品，同时为缩短开机准备时间。降低成本损耗。减少废品率和减轻对操作人员的经验依赖，人们研究开发了各种各样的彩色印刷质量检测控制系统。

　　印刷像色彩检测与控制色彩匹配彩色像信息处理的核心问是色彩的致性。色彩的致性是指印刷品与原稿的颜色阶调匹配的程度。

　　目前存在以下几种不同层次的颜色匹配光谱匹配原稿色彩与复制色彩原稿与复制色在任何照明条件下看起来都是相同的，没有同色异谱现象。

　　色度匹配色度匹配是种同色异谱匹配，原稿与复制色有相同的，正色度值和相对明度。

　　精确匹配复制色彩的色度值相对明度绝对明度都与原稿相同。

　　等价匹配等价颜色复制要求颜色的色度值相对明度绝对明度在像观察条件下与原稿有相同的外观。

　　对应匹配对颜色的色度和相对明度进行匹配，使得复制色与原稿有相同的外观，条件是它们被照明时产生相同的平均绝对明度层次。

　　优先匹配这种颜色复制被定义为复制色同原稿色相对于白或绝对白不致，以便给观察者个更喜爱印刷像的色彩外观质量应符合多数人的主观评价标准。在以上几种颜色匹配方法中，光谱匹配和优先匹配包含了观察者对复制致性的主观心理评价。理想情况下，复制色的外观应该忠实于原稿的外观或客户的偏爱，佴是要做到完全的光谱匹配非常困难，这是因为现有的人眼视觉模型仍不够理想，而优先匹配又不具有普遍性。在印刷行业中普遍采用的颜色匹配方法是对可测量如，1的匹配主要采用色度匹配，这些颜色描述量如，0，有助于对颜色进行定量测量，但它们不是完全的颜色外观的描述，因为颜色的度量并未考虑环境和观察条件。因此，颜色外观颜色度量。

　　从另外个角度说，印刷行业中所采用的色彩匹配方法只是对光谱匹配的种逼近。

　　色彩检测为了评价采用上述匹配方法时印刷品所呈现的颜色视觉现及时发现其在印刷过程各阶段的变化以便对印刷机进行调节，进行色彩检测是必需的。目前印刷行业主要采用种评价印刷品色彩质量的方法⑴主观目测法主观目测法是评价印刷品色彩质量的*简单的种方法。它是指将印刷品与标准样张直接或借助放大镜进行人为对比，主观评价印刷品的呈色效果以及与标准样张的外观差异。这种方法虽然简单灵活，但是易受操作人员的经验和心理生理等因素的影响，例如长时间对彩色印刷品的连续对光波的吸收特性，并且在彩色印刷过程中具有较好的比例性和叠加性，所以密度检测直在印刷行业占统治地位。但是，色度检测法可描述实际的颜色现，而密度检测法只能度量油墨的光学吸收特性。有学者认为在彩色密度测量中广泛使用的些密度计，其光源滤色片，接受器者的光谱乘积只是种任意的偶然的结合。所以用密度测的数据具有很大的局限不能和别的密度计的读数作直接比较，不能颜色的外貌，不能正确反映视感觉的明暗。此外，在实用中发现密度检测不够精确且难于与印刷客户交流。与密度检测相比，基于，1系统它使得对彩色印刷品质量的控制和交颇力防便。

　　在控制理论中，般按有无反馈情况将控制系统分为开环系统和闭环系统。当个系统的输出信息不经过检测，也不反馈到输入端参与对输出，反之，若输出信息经过检测，并且测得的信号被回送到输入端，参与对系统输出的控制，即存在反馈回路，则称之为闭环系统，3.相应地，印拓挝程的色彩控制基本上都是闭环控制，因为不论印刷机的档次如何，它的操作者都会在印届挝程中不断地检，印刷样张与打样样张是否致，如果有偏差的话，就要调整供墨量等，以使印刷样张尽可能与打样样张保持致。印刷机的先进性及附加值主要体现在闭环控制的自动化程度的根据自动化程度的低可将闭环控制系统分为种全自动控制方式，半自动控制方式和手动控制方式。

　　全自动闭环控制系统般包括两个基本组件在机色彩检测模块和中央控制台它的工作原理是在印刷过程中借助联机的检测仪器对印刷品进行在线检测，并实时将信息通过反馈回路输送到中央控制台，自动调节相应的印刷机部件女敝墨量的大小，实现对印刷品质量的在线，此控制，整个过程无需人工干预或很少的干预，自动实时检测印品，自动分析色彩变化的原因，自动给出调整措施。4半自动方式与全自动方式的区别在于前者是离线人工检测的，即印刷机操作者定期抽取印好的印刷品进行人工检测，并且人工分析出现色彩变化的原因，而后借助中央控制台调节各被慰橡，4巾。

　　而手动控制方式除了对印刷品进行离线人工检测人工分析色彩变化外，还需手动调节印刷机的墨斗键或其他部件，从而进行色彩质量的控制。

　　目前国内大多数印刷企业使用的是半评价会产生生理上的疲劳，更换印刷介质和油墨后主观适应需要定的时间，都可能使颜色外观质量出现问。

　　因此，这种方法的精确性和稳定性较差。

　　⑵密度检测法为减少对操作人员主观经验的依赖，同时也为加强印刷过程生产环节客观评价数据。长期以来，印刷界提倡使用密度计对印刷像进行鉴定和评价，这是因为在印刷或打样中，如果条件稳定，控制了各色墨层厚度，也就基本上控制了印刷品的颜色质量。通常，精确测量墨层厚度较困难，而测量实地密度则较为容易，因此，常用各色实地密度的大小来控制其墨层的厚度。

　　通过检测印刷品的实地油墨密度，可以发现墨董是否均匀致。实质上，密度在定程度上征了人眼对亮度变化的感知特性。虽然理论上说密度变化应与人眼看到的亮度感觉相致，但实际并非如此，因为在密度的地方密度增大而引起的视觉方面的差异是不大的，用眼睛看不出等距离的差，⑶色度检测法色度检测是采用色度仪器或元件如分光光度计蹲对印刷品进行测并把得到的色度数据进行分析和处理，从而获得印刷过程中各色墨量大小。水量大小及印刷压力状态等信息的方法意2密度栓测法和色度检测法均能为印刷过程中的印刷品质量控制提供客观依据，克服了主观目测法的不稳定性等缺陷，但者究竟孰优孰劣呢这是印刷界长期存在的个颇具争议的问。由于密度能够较好地反映油墨今日印刷2001.4印刷品自动闭环控制系统和手动控制系统，因此对操作者的经验依赖程度很高，也就是说，印品色彩质量控制的好坏完全由操作者决定。性能对比实验研究明全自动色彩控制系统不仅能很好地控制印刷过程中重复出现的周期性的色彩偏差，也能明显降低个别偶发的色彩干扰，能调节印刷机状态快速趋近于预期的目标而且无需手动调节墨键。目前，印刷机制造厂商正在朝着全自动化的方向努力着。

　　印刷过程中的检测是进行色彩控制的基础，色彩控制是色彩检测的目但通过检测信息来调节供墨量从而控制印刷像色彩外观是种重要的方法。它的做法是测量实际印刷品的密度值或色度值，与标准打样样张相比较，计算出偏离误差，对其进行数据处理，以获得供墨量的增量值正增量或负增量，从而为调整控制墨量大小提供量化膣。

　　印刷像色彩检测与控制系统的现状卷筒纸印刷机的自动色彩检测与控制系统长期以来直是个较为活跃的研究领域，这是因为卷筒纸印刷过程中印刷速度很快，如果不能及时有效地对色彩变化进行实时控制，将会造成严重的浪费。在检测方式上，人们已经普遍接受了使用密度测量来对印刷过程的致性进行控制，但*近出现了分光光度测量技术，以及对检测结果自动进行收集和分析并自动进行校正调节的在线测控系统。它与传统的离线测控系统相比有很大的优越性第，离线系统只是对密度或色度数据进行记录且需要人工对数据进行主观解释，当然，也有些厂家的产品已能够利用检测数据直接去驱动墨键调节来获得印品的灰平衡校准或预期的实地密度，但它们仍是离线的，仍需人工对色彩进行测量，第，有时为了能够对色彩条进行离线测量会引起浪费现象。有些卷筒纸印刷过程中将色彩条放置在印品折缝处，为避免色彩条受到破坏，应在印刷品进入折页装置前，移开定位规矩抽取样张进行检测，来不及定位的印品将引起浪费，第，对整幅版面宽度的色彩条进行离线测量存在困难。举例而言，在603机组式卷筒纸印刷祉每个罐有34个腠，对于整幅版面宽度的印品来说，这意味着总共有544个，值8个腧，2面叉34个墨操作者可以有不同的解释，从而进行的调节也不同，甚至同操作者在不同时间的解释也不致。相比而言，在线测控系统借助装配在冷却部件处的扫描测量头进行颜色检测，实时进行反馈控制，从而弥补了上述不足，使这些操作实现了自动化。

　　国内近十余年来在激光照排汉字排版等领域取得了显著的成绩，但在印刷品质量的联机或脱机测控系统方面存在空白，仍停留在整机引进阶段。而国外许多知名的胶印机生产厂商都已结合自己的印刷股备成功开发出了各自的印刷像色彩检测和控制系统。在卷筒纸印SlM，GraphlcsMicrosystemsInc.GMFfarctaGrari±sCOTparationPGC53和0公司是世界上生产卷筒纸印屏愚闭环色彩控制设备的大门菌。其中，4 1公司的，改系统是唯可支持挪顿相机用于定位色标和分光光度计用于检测色标的系统5，该系统具有灰平衡色彩控制和先进的印品分析功能，3，镜末，83，系统通过对2，键。如果人工测量时，秒钟测个读数的话，这将要花去才厉，有的色块，而在这期间想而知第，离线系统对数据的解释是主观围4种闭环控制系统意今日印刷2，1.4长的微型色标进行检测，将数据输送到中央控制台，调整墨斗键获得正确色彩，WPCCLC系统用密度测试仪对专门采用获得专利的视频光密度测试仪进行检测。这些系统均可获得油墨的实地密度，网点扩大量反差叠印及灰平衡等印刷潘，用于供墨量的调节。

　　对于单张纸印刷机，海德堡公司推出的，24像控制系统首家采用了分光光度测量技术扫描像，是由单纯的平面密度控制向维的光谱色彩控制的尝试，它采用色度与密度的双重检测，可在不到30秒内完成对个对开印张的检测，处理印张上16万个测量点息显在彩色！屏上。菱公司开发出的颜色控制系统也采用了分光光度计，但扫描的是印刷品上特殊的色彩条，该系统可横向纵向两个方向自动调节主要颜色的设定并在智能印刷监测器上显出颜色控制情况。与这两家公司不同，罗兰公司仍然坚持通过印刷品墨色密度来检测和控制印刷质量及印1时程，而没有追随业界宣传的改用光谱的测控方式。此外，小森公司的0系列印袖肌也采用了自己研制刷像色彩的监测和控制。

　　曼罗兰仍坚持用墨色密度来检测和控制印阚品赝与过程印，测与控制系统的发展趋势1色度检测是未来印刷机上进行色彩控制的主要手96今日印刷20，1.4段从测色仪的研制成功并应用到工业生产的颜色测量中，至今已有十多年的历史，但有关色度理论色度测量及其应用等在印刷行业却直未得到普及和推广。除了观念转变方面的原因外，还有色度测量仪器成本以及基于色度测量建立的理论模型的计算复杂等原因。但随着科学技术的进步和计算机技术在印刷行业的逐步渗透，这些问都将得以解决。同时，由于密度测量逐渐暴露出精度低和通用性差等缺点，都会加快色度检测法在印刷时程中的应用和推广。

　　直接检测印刷像将逐步淘汰彩色信号条目前大多数印刷像测控系统都采用间接检测信号条的方法，其优点是直观明了操作方便结构简单等，但也有局部性和受印刷幅面的限制等缺点。

　　近年来提出的直接进行像内部检测服了信号条的不足，同时具有检测意性和控制精确等优点。需要注意的是，直接检测印刷像的方法需要解决测试仪器在印刷像上的定位和由此带来的设备结构方面的问。

　　全自动闭环色彩控制技术将成为主流技术社会对高品质高效率印刷的迫切需求，印刷工艺和印刷设备朝着满足印刷体化的方向迅猛发展。如海德堡为实现印刷体化和数字化工作流程创造了条件。传统的印刷像色彩控制系统只有在印刷设备自动化控制水平整体提的基础上才能有所突破，才能让用户挑战更高的生产效率。依赖于先进的技术和设备，色彩控制系统可以借助，趵或0034从印刷前端系统中接收PPF文件或JDF文件，实现真正意义上的闭环色彩控制。

　　色度检测方法中其他技术的研究目前大多数色度检测系统中采用的均为通过分光光度计获取印刷些国家提出了类相当活跃的课像分析与模式识别等理论，通过对印刷品画面直接进行检测，对得到的显微网点像进行分色识别，给出印刷过程中所需的各色各墨段的供墨量和其他参数信息。这技术借助计算机和先进的数学工具，不仅可提检测结果的精度和客观性，同时也对深入研究色彩复制与颜色匹配理论和彩色网点印刷呈色模型等有较大的指导意义。

　　色彩控制系统中对其他影响因素进行检测的研究目前大多色彩检测与控制系统重点考虑的都是从光谱或尺，8数据经处理后得出密度信息，并且只考虑实地密度众所周知，影响印刷品颜色外观的除了实地密度外，还有网点扩大套准叠印和陷印等因素，为了更好地对色彩进行控制，已有许多厂家开展工作来监控这些影响因素，并取得了较好的成效。4

(完)