远程数码打样与色彩管理

       远程数码打样除了具备数码打样的技术优势之外，更加缩短了样张传送时间，提高了工作效率。远程数码打样的核心技术是色彩管理系统，该文由此提出了远程数码打样的色彩管理解决方案。

        1.远程数码打样

        1.1远程数码打样的原理

        远程数码打样是专为确保在任何时候，任何地点都能取得理想打印结果而研制出的一套打印稿测量验收的软硬件工具。远程数码打样就是数码打样的进一步升级，远程数码打样可以分为远程软拷贝打样和远程硬拷贝打样，远程软拷贝打样是指屏幕软打样，屏幕软打样是通过校准显示器，生成显示器和印刷机的特性文件，在经过编辑印刷机的特性文件，使标准文件在显示器上的显示效果尽可能的与印刷效果一致，实现真正的“所见即所得”。远程硬拷贝打样是通过客户端远程传输数字文件，在服务器端进行数字打样，并实现打印机模拟印刷机色域，达到打样与印刷的色彩一致性。本文研究的是远程硬拷贝打样，所以下面的内容都是围绕远程硬拷贝打样来阐述的。

        1.2远程数码打样的特点

        如前所述，远程打样就是数码打样的进一步升级，所以远程打样具备了数码打样相对于传统打样的所有的技术优势：图像分辨率高、再现性好；速度快、成本低；质量稳定、重复性好；作业方便、可靠性高等等。然而，数码打样在传送过程中还是存在着问题，在样张的传送很大程度上没有实质性的变革，客户将制作好的文档拿到印厂进行数码打样，然后印厂将打印好的样张反馈客户签字认可，客户再将信息反馈印厂，进行制版印刷。在这个过程中，如果样张出现错误，就要返回客户修改，样张修改过程烦琐，导致客户与印厂沟通的不顺畅。远程数码打样的特点相对于数码打样来说更突出的表现在：速度更快、成本更低。远程打样能确保在发送方至接受方的打样稿完全一致，节约时间和确保数据安全，从此距离将不再重要。双方均可足不出户，就可以高效率地在线交流对文件的意见，并可以将意见即刻转换成为新的设计文件。印刷商可以将客户群拓展至全国，甚至全球。所有设计可以非常简便地在线确认。这对印刷商和客户意味着时间和成本的节约。远程数码打样为印刷商和用户建立起了真正的远程沟通桥梁。

        1.3远程数码打样的核心

        远程数码打样系统是由数码打印机和远程打样软件包括色彩管理软件组成的。要将印刷的电子文件不经过出片、制版而直接采用打印机打印出，并且要达到传统打样样张相同的效果，整个系统是通过色彩管理软件进行色彩管理来实现的。因为在远程数码打样系统中的显示器、扫描仪、打印机、印刷机等设备，不同类型的设备，甚至是同一类型不同型号的设备，对颜色的表现能力也有区别。例如，不同的显示器对同一幅图像显示的效果也不相同，不同的打印机对同样的原稿打印得到的结果不同，就更别提墨水、纸张的不同造成印刷成品的颜色差异了。造成这种差异的根本原因在于每种设备都是在自己的颜色空间中表示颜色，换句话说，颜色的定义是与设备相关的。例如定义了一种颜色的RGB值，它适合用户的某种显示器，当同样的值传递到另一个显示器时，得到的颜色效果就可能产生变化。原因就在于当一个颜色从一个设备传递到另一个设备上时，颜色空间之间的转换没有进行很好的颜色匹配。数码打样技术要实现色彩一致性主要通过运用色彩管理系统，主要是对印刷的标准文件色块与数码打样设备的标准文件色标测量，从而测出各自ICC格式的数据，再经色彩管理系统运算、从而建立起数字打样所需的特性标准文件Profile。通过CMM可以把数字打样的设备、色彩特性转换模拟印刷的色彩特性，从而可实现数字打样与印刷色彩的一致，另一方面对打印机的墨水和纸张的特性进行色彩管理，使打样机色彩再现接近于印刷的色域。远程数码打样是将传统色彩控制理论与现代ICC色彩匹配理论相融合，并通过网络远程传输实现异地打样色彩一致性的色彩管理和匹配控制技术，因此远程数码打样的技术核心还是色彩管理系统。

        2.色彩管理

        2.1色彩管理的基本概念

        2.1.1色彩管理的定义

        色彩管理就是在色彩失真最小的前提下将图像的色彩数据从一个色空间转换到另一个色空间的过程，它的主要目的就是实现不同色空间的转换，以保证同图像色彩从输入显示、输出中所表现的外观尽可能匹配，最终达到原稿与复制品的色彩和谐一致。

        2.1.2色彩管理的基本模式

        首先，选择一个与设备无关的色空间作为中介色空间；然后，对整个系统的各个设备进行特征化描述；最后，在各个设备的色空间与标准的与设备无关的色空间建立确定的对应关系。

        2.1.3色彩管理的要素

        校准（Calibration）：是将每个设备（显示器，扫描仪，印刷机等）调整到定义的标准状态的方法，以确保它达到或精确到生产厂商的规范上。因为设备随时都在变化，这会影响到色彩显示和产生的方式，所以校准过程十分重要。所有设备必须校准后才可使用，确保设备的表现正常。这就像仪器的归零校准一样。特性化（Characterisation）：由于每个颜色输入设备或颜色输出设备，甚至彩色材料（例如油墨、显示屏幕之染色化学磷等）都有自己的色彩表现能力。特性化的目的是确立设备或材料之色彩表现范围，并以数学方式记录其特性，以便进行色彩转换之用。其主要内容就是要为每个设备建立色彩特性的Profile。转换（Conversion）：在对系统中的设备进行校准的基础上，利用设备描述文件，以标准的设备无关色空间为媒介，实现各设备色空间的正确转换。由于输出设备的色域要比原稿、扫描仪、显示器的色域窄，因此在色彩转换时需要对色域进行压缩。如果没有色域压缩，色域内的色彩可以准确匹配，但色域外的色彩都会被并级，或者完全丢失。

        2.2设备相关色空间和设备无关色空间

        刚才提到色彩管理的基本模式：选择一种与设备无关的色空间作为中介色空间，先把一种设备的色空间转换到中介色空间，然后转换到目标设备色空间。色空间是以数值方式表达色彩亮度的模型。一个色空间通常定义一维、二维、三维甚至多维来表达色彩信息，其中每一维，也称一个色彩分量或者色彩通道，代表一个色彩亮度值。例如，RGB空间就是一个三维的色空间。色空间根据是否与设备相关可分为：设备相关色空间和设备无关色空间。

        设备相关色空间是指每一个设备都有自己所能表现的颜色定义的色空间，设备不同，其色空间通常也不一样，即使它们的颜色坐标名称一样。例如显示器的色空间都是RGB色空间，但不同的显示器，RGB色空间的大小不一样，也就是它们的色域不同。因此，对于同样的颜色，在不同的设备上呈现出来的颜色并不一样。CMY色空间通用于各种印刷设备和打印机，它描述了在打印时如何使用油墨和颜料。在理论上，等量的黄、品、青油墨叠印，应该产生黑，黑色是不需要的，但实际混合出来的油墨往往只产生一个暗褐色的区域，而不是真正的黑色，因此，为了产生较好的打印效果，通常使用黑墨（K）加印在该暗褐色区域上。CMYK色空间是和设备或者印刷过程相关的，如工艺方法、油墨的特性、纸张的特性等，不同的条件有不同的印刷结果，所以CMYK颜色空间称为与设备相关的表色空间。设备无关色空间以一种明确的方式定义了颜色，当给定某一颜色的一组值，不管使用什么设备，呈现的颜色都是一致的。设备无关色空间是建立在CIE标准观察者（1931，1964）之上的。1931年，CIE通过定义标准观察者的眼睛感色曲线制定了国际通用色度学系统——1931CIEXYZ系统。在此基础之上，一些基于色相（Hue）、色度（Chroma）和亮度（Lightness）的色空间也建立起来了，如CIELAB、CIELUV。在印刷工业上，多采用CIE1976L*a*b*均匀颜色空间，并按此来计算颜色的色差。我国国家标准局87年颁布的“均匀色空间和色差公式GB7921-87”国家标准，就是建立在CIE1976L*a*b*和CIE1976L*u*v*均匀颜色空间和色差公式基础上的。

        2.3色空间转换和色域匹配

        色彩管理系统的两个重要功能就是色空间转换和色域匹配。由于数码打印机与印刷机有不同的色空间，而且两台不同的数码打印机在色空间中的色域大小不同，因此对不同的设备进行色彩管理必须进行色空间转换。色空间转换就是将某一色彩空间表示的颜色转换到另一种色彩空间来表示，如RGB、CMYK、CIELAB等色彩空间的相互转换。色域是指在可见光谱下，不同颜色空间、媒体或油墨所能表现的颜色范围，不同的设备有不同的色域，比如RGB所表现的色域比CMYK的大，当两个彩色设备具有不同的色域时，就需要对它们进行色域匹配。在远程数码打样系统中，数据文件在不同的色空间中传递，各个色空间，即原稿输入、显示和输出过程的表色能力不尽相同。在进行数码打样时，由于喷墨打印机的墨水、纸张的特性与印刷用的油墨、纸张和工作原理的不同，所以两者的呈色特性也不同，打印机的色域要大于印刷机的色域。因此，必须对这两者的色空间进行转换，还应进行色域压缩、色域匹配。色域匹配方法主要有色度匹配法、饱和度匹配法、色觉匹配法、相对色域匹配法、色相匹配法等等。色空间转换的任务就是要将各种色彩空间转换到与设备无关的CIELAB色彩空间上，然后再对这些具有统一坐标系的大小不同的LAB空间进行匹配处理，以实现色域间色彩信息的转换。当进行输出时，LAB色彩空间还需要转换到与设备相关的色彩空间上，这就是颜色传输过程中色彩空间转换与色域匹配经历的全过程。远程数码打样系统中涉及到的色空间转换的包括几个对应关系：RGB色空间与设备无关的CIELAB色空间之间的转换：显示器的RGB色空间与CIELAB色空间的转换。CMYK色空间与设备无关的CIELAB色空间之间的转换：打印机的CMYK色空间与CIELAB色空间的转换，印刷机的CMYK色空间与CIELAB色空间的转换。不同CMYK色域之间的匹配关系：两台不同打印机之间色域匹配，实现不同色域设备之间的色彩坐标点的对应。

        3.远程数码打样中的色彩管理实施方案

        远程数码打样的色彩管理在两端数码打印机保证色彩一致性的前提下进行的，在本地数码打样进行色彩管理成功以后，将原始校样的数据信息传送到远端，就能保证远端校样可以对色彩精确性具有完全的控制，能确保最终输出数据与原始校样一致。在远程两端数据信息进行传输之前，用户端对数码打样进行色彩管理的过程是由后往前推进的，一旦数码打样的参数固定下来，印刷机只要保证处于印刷测试色块时的标准状态，就可以较好的还原数字样张的色彩。在色彩管理系统工作流程中，首先要产生一个参照印刷品的色彩特征参数文件，以确定印刷机的色彩范围，再生成喷墨打印机的色彩特性的特征参数文件。使用这两个ICCProfile，就可以确保在喷墨打印机上的打印输出十分接近参照印刷品。从理论上讲，上述方法可以模拟任何印刷方式、任何纸张和材料。对远程数码打样进行色彩管理的过程主要包括以下个基本步骤：生成反映打样或印刷特性的ICC特性文件Profile。即基于IT8标板进行传统打样或印刷，对标板样张采用分光光度计及相关软件进行测量，生成反映印刷适性的ICCProfile。生成反映喷墨打印机纸张与打印机特性的ICCProfile。色域转换。将反映印刷适性的ICCProfile和打印机适性的ICCProfile通过色彩管理模块CMM进行颜色空间的数据转换，使打印机打印出来的样张和对应的印刷适性印刷出来的标准样张达到颜色一致或满足一定的精度要求。本地原始校样。调用包含色域匹配后的颜色管理数据集，打印出样张及远程控制条，将测量的控制条数据信息以及颜色管理的作业参数设置信息打包传送到远端。远端校样。接收方解压数据信息进行计算并打印，测量出颜色数据，与原始数据进行色差计算，得到满意的△E。

        下面以BESTRemoteproof的远程打样系统为例，看其对远程数码打样进行色彩管理的工作流程。

        远程数码打样系统是由本地和远端各自一套数码打样系统通过网络连接和专业的远程打样软件建立起来的，两端的数码打样也各自是一个由数字化色彩管理软件和专业彩色打印机组成的应用系统。

        本例远程数码打样系统软硬件配置如下：

        本地：EpsonStylusPRO4000喷墨打印机

        BESTCOLORXL5.0色彩管理软件

        BESTRemoteproof软件工具包

        Printopen软件

        ES-1000分光光度计

        X－RiteDTP41分光光度计

        远端：EpsonStylusPRO4000喷墨打印机

        BESTCOLORXL5.0色彩管理软件

        BESTRemoteproof软件工具包

        ES-1000分光光度计

        本地：当用户指定要创建一个BestRemote文件时，图像文件将自动转换为PDF格式，同时在作业计算期间创建一个JDF文件。PDF文件是用于打印的文件，JDF文件包含用来取得所要打印结果的所有作业设置的精确细节。

        作业计算之后，图像将自动打印在BestRemoteproof纸上。这是用户想要在远端使用完全相同的设置进行精确复制的原始校样。在校样的空白处自动打印一个控制条。用户使用BestEye分光光度计测量控制条的颜色值。测量结果显示在BestRemoteControl软件中，然后添加到JDF文件中。

        PDF文件（打印文件）和JDF文件（设置文件）现在被封装成一个单一文件，即所谓的BestRemoteproofContainer，并加上brp文件扩展名。至此，远端文件已经准备完毕，可以通过网络发送给接收方。远端：接收方将BestRemoteproofContainer导入到BestWindows产品中，并将文件解压。然后，计算BestRemoteproofContainer中的PDF文件并在BestRemoteproof纸张上打印，而且在空白处打印一个控制条。这是远端校样。打印期间，从发送方收到的JDF文件将被载入BestRemoteControl，以显示从发送方校样上提取的颜色值。

        现在，接收方使用BestEye测量远端校样上控制条的颜色值。测量结果与发送方结果一起显示在BestRemoteControl软件中。然后，比较这两组数值。如果数值在允许公差范围内，则色彩的精确性可以得到保证。数值差异将以E增量值表示。