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江瑞璋,知名電子出版專家、網路作家。
   
  描述印表機的色彩能力 cmyk至CIE XYZ色空間
  江瑞璋 Jul 10, 2002
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摘要         

            印表機色彩的描述檔可以知道 CMYK 網點面積經由印表機印製後會得到什麼樣的顏色 (三刺激值),也可以將想表現的顏色 (三刺激值) 以適當的網點百分比來模擬。而製作印表機描述檔除了軟體外尚需連接量測儀器才可以達到自動化量測的目的。

前言
        噴墨印表機是我們最方便取得的輸出設備,可是不適用於大量生產,但印刷機可以進行大規模的雜誌書報等印製工作。如果您採取以數位樣 (噴墨印表機的樣張) 來進行和印刷機結果的預測工作,這樣的過程就需要色彩管理。而首先就必須要把自己的印表機或印刷機對於色彩表現能力說清楚、量化之後,才再做跨設備的色彩管理。

網點百分比為誰而做- CMYK, Device Dependent Color Space
       
設計印刷用的網點百分比為誰而做呢?這一點對您而言或許再也熟悉不過了,也許會讓您覺得難以回答。
       
假設有一靜物,單一大紅顏色的花瓶,您想將此花瓶印成簡介廣為宣傳,並且期待在自己辦公室裡的噴墨印表機於設計階段就能預測到未來印刷品的結果,也就是說兩種設備印出來的東西都要和實物接近才行。但是,這兩種設備的基本條件卻是不相同的,就算您能採用相同的紙張下去印出數位樣和印刷品,但基本的噴墨原料和印刷油墨不相同、印刷機的成像原理 (水墨互斥)也和噴墨印表機不一樣、機械結構更是大不相同; 對網點所產生的擠壓能力也不一樣。這樣的條件不等的情形下,要以同樣的網點面積印出相同的顏色,您相信嗎?答案是:難啦。
        由於兩種生產方式的不同,如能以不同的條件印出接近原稿 (如幻燈片或實物) 的顏色,那麼產生各種輸出設備條件的網點百分比是有必要的。所以,同樣一張 RGB 的影像檔要印到不同的設備或紙張時,所進行的分色條件也會不一樣,從 RGB 分色成 CMYK 網點面積百分比也就不相同了。但其目的都是一致的,就是要將每種設備生產的結果儘量與原稿一致。所以說,從 RGB 檔案分色成 CMYK 網點百分比是為後段輸出設備而做的。

以CIE XYZ為溝通工具
       
由以上的陳述可以知道,輸入一組網點百分比的訊號給印表機和印刷機,將會得到不同的顏色
。而如何描述這二種不同的設備對顏色的表現能力呢?你可以將此網點百分比的訊號送給噴墨印表機或印刷機,各印出一張樣張來觀察。或許您的眼睛早就察覺到顏色不一樣了,但您還必須將顏色量化才夠明確。也就是說,您可以將印出來的樣張以儀器量得此色塊的三刺激值,做為溝通和量化的依據。

標準導具只有一種,但變化萬千
        為了方便大家使用相同的網點百分比做為描述印表機顏色的檔案,您可以使用標準的 IT8.7/3。此標準定義了 928 個 CMYK 色塊的網點百分比組合,可依此定義由應用軟體做成電子檔案。

此為 IT8.7/3 標準規格之部份,定義的內容為各色塊的編號和網點百分比組合,可依此規格交由應用軟體製作成電子檔案

                        依據 IT8.7/3 的規格所作成的電子檔案
   
        要做到電子檔案並不難,將檔案列印出來之後的量測才是最辛苦的事情,因為每個色塊都要量測得到才有 928 筆的三刺激值,要用人工來量取是很費時的,因此,可以藉助自動量測設備幫助量取。以上圖為例就可以採用 GretagMacbeth 的 SpectroScan 的儀器對樣張做定位,測量頭即可在 xy 座標的桌面上依序量取得到每個色塊的顏色量化數值。

                               可以定位和自動量測的分光光譜儀

         另外,不同廠商在與自家的儀器設備連接時,為了要達到自動化量測往往無法使用制式的 IT8.7/3 的導表,必須加以變形設計才能自動化。以 X-Rite DTP41為例,量測只能接受一條一條的方式,因此廠商如果要連接這款儀器時就必須動一下腦筋才行。
        以 Heidelberg 的 PrintOpen 為例,其產生描述檔前的導表之一為長條形的設計,排列順序雖然不一樣,但網點百分比組合皆符合  IT8.7/3  的規格。

                            X-Rite DTP41 一次只能量取一長條上面的色塊

         大部份的 Profile Maker 廠商為了連接各種量測儀器,都會將標準的 IT8.7/3 做重新排列和位置變更以方便量取。此圖即為海德堡 PrintOpen 軟體提供給 X-Rite DTP 41 量測儀器的色塊圖示,您也會發現這些色塊遠比標準的 928 個色塊少了很多

寫入印表機描述檔的內容簡介
        印表機描述檔的內容大概有
        1. 此印表機描述檔的簡述
        2. 前導模式:從 CMYK 網點百分組合去推測此顏色的三刺激值
        3. 反推模式:從三刺激值反推回該用多少的網點百分比例來表現
        4. Rendering Intent 的方式:由於在 IT8.7/3 的取樣色塊裡僅有 928 個,雖然已儘可能的涵蓋了印表機所能表現的色域範圍,對於超出色域範圍的顏色是必須要加以處理的。另外,在色域數值的表示也與參考白有關係。因此不論是前導或反推模式都必須要依循那一種 Rendering Intent,而 Rendering Intent 有 perceptual, relative colorimetric,  saturation, absolute colorimetric.

        5. 參考白點的三刺激值
        6. 版權聲明


以PrintOpen為例
        Heidelberg 的系列產品之一的 PrintOpen 是一款能幫你完成印表機描述檔製作的軟體,您只要將印好的噴墨或印刷樣張交給此軟體就可以得到描述檔了。因為此軟體可以連接市面上多款的分光光譜儀器設備,可以進行自動量取各色塊的三刺激值,再依據您對描述檔的一些基本設定計算出印表機的描述檔。

                                 可以連接多款常用的量測儀器

                       將印好的樣張交給量測儀器自動量取三刺激

給論

        由於前導和反推模式的建立技術是由各家獨自掌控的,因此您將會發現不同的軟體所做出來的描述檔效果是有差異的。如果從 CIEXYZ 依反推模式算出 CMYK 的網點百分比,就如同分色員一樣的工作,慎選您的分色師父吧。

參考資料
1. printopen manual
2. www.icc.org
3. www.xrite.com

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