ICC标准下的印刷色彩管理系统研究--《江南大学》2011年硕士论文
ICC标准下的印刷色彩管理系统研究
【摘要】：在人们进行颜色复制和色彩信息传递的过程中,色彩信息会经过不同的输入设备(扫描仪)、显示设备(显示器)和输出设备(打印机、印刷机)的处理。显然,不同的设备有着不同的材料特性,不同的色彩呈现原理,承印材料也各有差异。这就会造成原本完全相同的颜色在不同的设备上给人眼截然不同的色彩感觉。有时,即使是同样的设备,因为其设备型号不同、使用时间长短不一、设备保养情况及老化程度不一致,也会造成完全相同的颜色在设备上呈现不一样的色彩效果。色彩管理的目标,就是希望确保相同的颜色在各种不同的设备上仍然能够给人眼以一致的视觉感受,并且能够对设备的色彩显示效果进行人为控制,保证色彩信息在设备之间的精准传递,达到所见即所得的终极效果。
色彩管理的根本基础,是建立在一个与设备无关的标准色彩特性文件连接空间PCS之上,使得人们能够用国际通用的标准来描述色彩,各种设备对色彩的描述成为能够共享通用的信息。所以,不同设备的色域之间如何进行映射匹配、以及色彩空间之间的转换算法,是印刷色彩管理的主要研究内容。
本文的第二章说明了进行色彩管理必备的色彩学基础知识;第三章说明了国际色彩联盟ICC标准,包括特性文件Profile的结构,常用的色彩再现意图;第四章运用了色域映射方法和色彩空间转换算法。其中主要是多项式回归算法和三棱柱插值算法。在三棱柱插值算法中,本文提出了使用计算的方法对建模点进行预测扩增,减轻了传统三棱柱插值算法中的测量建模点色块的工作量。并通过从RGB色空间到Lab色空间的转换,实验检验了预测扩增建模点的效果,对实验数据进行对比分析。在色彩管理领域,色彩空间的转换算法有继续改进的空间。
【关键词】：
【学位授予单位】：江南大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TP391.41【目录】：
Abstract4-7
第一章 绪论7-10
1.1 研究背景及现状7-9
1.2 本文主要研究的内容9-10
第二章 色彩学理论10-25
2.1 色光，人眼色觉感知系统，色彩10-14
2.1.1 照明体10-11
2.1.2 光与颜色物体11-12
2.1.3 人眼视觉12-14
2.2 孟塞尔显色系统14-15
2.3 色彩匹配实验15-16
2.4 RGB 色彩空间16-19
2.5 色彩的宽容度和不均匀性19-20
2.6 CIE1960UCS 系统20-22
2.7 CIE1976L*a*b*系统22-25
2.7.1 CIE1976L*a*b*均匀色彩空间计算式22-23
2.7.2 色彩的计算公式23-25
第三章 ICC 规范25-33
3.1 色彩管理及ICC 特性文件连接空间25-26
3.2 ICC 特性文件的种类26
3.3 ICC 特性文件的结构26-31
3.3.1 文件头26-31
3.3.2 标签表（Tag Table）31
3.3.3 标识元素数据（Tagged Element Data）31
3.4 色彩再现意图（Rendering Intent）31-33
第四章 色域映射方法与色彩空间转换算法的研究33-52
4.1 色域映射分类33-34
4.2 色域映射算法34-38
4.2.1 明度先压缩，彩度后压缩34-37
4.2.2 同时对明度和彩度进行压缩37-38
4.3 多项式回归算法38-40
4.4 插值算法40
4.5 三棱柱插值算法40-42
4.6 对建模点进行预测扩增42-46
4.7 通过实验检验预测扩增建模点的效果46-52
4.7.1 实验条件46
4.7.2 实验步骤46-49
4.7.3 实验结果及分析49-52
第五章 全文总结与展望52-53
参考文献54-56
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文56
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
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京公网安备75号什么是icc色彩管理系统
以往的封闭式色彩系统 ( close - loop color
)常无法连结在不同的设备且具有不同的色彩显色方式，使影像色彩的複製变得几乎无法预测，不同媒体设备的色彩沟通与色彩重现的能力遭到相当大的困扰。因为各家印前设备的製造商，对于R.G.B.或C.M.Y.K.色彩的定义不同，使得相同的R.G.B.或C.M.Y.K.档桉，在不同的系统、设备上呈现不一样的色彩，如今因为色彩管理技术的成熟，以上的困扰都已一一的解决，这个解决方桉是根据
ICC ( International Color Consortium )
的工业标准，于1993年成立ICC-International Color
Consortium国际色彩联盟，建立了色彩特性描述档的标准格式，称为ICC标准格式(Profile
Specification)，针对目前所有图像档桉格式在此标准下定义设备色彩描述档 ( Device Profile )
的整合，以交换各媒体装置的色彩特性描述 ( Device Characterization )，因此使用ICC
Profile（色彩描述档），作为不同设备之间色彩转换的依据、标准，使得色彩能一致地表现在不同的设备上。ICC定义各个设备的色彩特性描述档，以支持各个设备的色彩特性的建立，也就是将输入设备、显示设备、输出设备经过特性化的标准程序处理后，产生所谓的色彩特性描述档(ICC
Profile)并嵌入(embed)图像档桉内，这些档桉包括PICT、EPS、TIFF及JFIF等图像档桉，再将不同设备的色彩描述档透过不同的色彩空间转换模式相互连结。如此将不同设备的色彩描述档全部对应到LAB的色彩空间，利用此色彩描述档来串接不同设备间色彩空间的转换，即可达到管理色彩的目的，如此才有办法建构色彩管理的架构。
Ydq形色主义 影像后期设计互动平台
Profile是用来串接不同设备间色彩空间的转换，提供了一套各家厂商可以依循的profile标准，目前已经成为工业界所认同的色彩特性描述档的标准(Profile
Standards)，未来只要各家设备的profile符合ICC标准，即可利用色彩管理软件，达成维持色彩一致性的目标。Ydq形色主义
影像后期设计互动平台
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图1、ICC
Profile的运作方式
ISO色彩标准之推行
ISO国际标准组织发表了12647的系列色彩规范，其中ISO
4为平版印刷规范标准，以下表1、2及3是为ISO
4上的定义规范。此标准的适用范围概有●可直接适用于使用网片输出的打样和印製过程
● 可直接适用于使用无网片输出的打样和印製过程
可适用于使用四色以上的多色印刷方式的打样和印製过程，只要资料处理与网点形式是在印刷作业范围即可。●适用于使用调频网点和调幅网点的网点产生方式资料来源:
表1 灰色平衡色块组合
资料来源: 崭新资讯网
表2 四原色油墨的一次色和叠印色在
CIELAB 色空间的位置
54/-37/-50
54/-37/-42
62/-23/-39
58/-25/-35
上下色差宽容度
色差总差异数值
※纸张类型请配合下表 (纸张的规定1.铜版纸
2.雪铜纸 3.商轮用铜版纸 4.非涂佈纸(白) 5.非涂佈纸(黄)※L*a*b*演算色彩的条件是依据 ISO
2846-1。L*a*b* 量测标准是依据 ISO 6. 5.6: 黑色物质在测量物的背后，D50,
2°视角，测色机构为 45/0 or 0/45
纸张的规定&
Brightness %
Mass per area %
1.Gloss-coated
2.Matt-coated
3.Gloss-coated web
4.Uncoated white
5.Uncoated yellowish
對照的紙張
1). L*a*b* 的量测是依据 ISO 6. 5.6:
黑色物质在测量物的背后，D50, 2°视角，测色机构为 45/0 or 0/45
2).光泽度 Gloss 的测量是依据 ISO 8254-1，测量纸张和纸板光泽度的角度为 75
3).Brightness 白度的测量是在 460nm 的单波长
4).对照的纸张是依据油墨测试标准 ISO 2846-1
资料来源: 　　
以往台湾印刷巿场由于未具有共通的色彩标准，印刷品质往往难以掌控及沟通，并因此造成工作效率无法提昇以及生产成本的浪费。为加速提昇本土印刷产业品质，产业色彩标准的建立更成当务之急。财团法人印刷工业技术研究中心（以下简称印研中心）邀集产业多家重量级厂商，共同协助落实台湾ISO色彩标准认证，藉此导入ISO
profile来统一输入、显示、列印输出等设备的设备色彩描述档，其目的是帮助大家在做色彩管理时可以将此色彩描述档直接当成印刷机的色彩描述档，不但符合大家的期望减少了争议，也让印刷时的纸张和印刷机状况达到标准的程度。印研中心的CSC工作，是以ISO
12647-2及CNS-15025为依据，製作一套认证流程（见图2），针对数位打样机、印刷机之色彩能力作认证，採取公开、公正的方式执行此认证服务。CSC主要是以提供印刷产业一致的色彩标准为目标，期使印刷作业流程标准化，提高品质及国际竞争力，并提昇台湾印刷业产值。　
透过ISO色彩标准认证的驱动，摄影、广告设计、出版业与印刷业者彼此间各自为政的情形将不复见，台湾印刷产业供应链中的协同作业势将更为提高，有效降低无谓的效率及成本浪费，促使本土印刷巿场品质及水准与国际同步，台湾印刷产业升级也将真正落实。Ydq
&图2、财团法人印刷工业技术研究中心色彩认证流程图
资料来源：财团法人印刷工业技术研究中心Fogra认证
　　有关Fogra单位简介如下，Fogra平面工艺技术研究协会（Fogra Forschungsgesellschaft
e.V.）为德国印刷相关技术技术之研究机构，它在国际的印刷研究方面已具有高度的知名度，也为目前国内印刷业界及相关研究单位所推崇。根据FOGRA官方网站（网址为）的叙述，该机构的目的为提昇印刷研发及应用领域方面的印刷工程及其未来为导向的技术，并且让这些成果应用于印刷工业；其提供服务工作包含谘询、刊物出版、物质测试、机器查验、工作测试认证等。它所提供的工作测试认证之中，有一项认证名为FograCert，包含Proof
Creation、Proof Substrate、 Proof
System及Blanket四种，前面三种依序针对印刷工业的打样品质、打样被印材料及打样系统；而Blanket的认证规范目前仍在制定。外，Offset
ProcessStandard是Fogra所推出的另一类型认证，那是针对平版印刷製程。　
依据德国Fogra官方网站资料，Fogra打样色彩认证规范是参照ISO
12647标准而定，那是以46个色块作为标准认证样张，其认证结果在一週内可得知；而其认证通过时效为一年；另外，有关ECI
2002标准导表其测量结果则是依据ISO 12642-2之标准；光泽度则依ISO 8254-1（TAPPI）做量测。Fogra
Proof Creation打样认证所需求的档桉有两个，其一是ECI2002标准测试导表，其二是Ugra/Fogra Media
Wedge CMYK 2.1。ECI2002的用途是测试受测样张的最大色域范围；Media
Wedge的用途则为测试色彩准确度。
1. ECI2002-Random
Color Chart
ECI2002标准测试导表分为色阶式(Visual)以及乱数式(Random)两种色块分布型式（如图3），囊括了原本IT8中的所有色块，然后又增加了一些暗调的颜色，共计1485个颜色色块，每个色块皆附有标准的CIELAB数值，透过色度计测量，可得知打样品与ISO标准之间的差距。一般研究选定为ECI2002
乱数式测试导表为打样品。
RandomLayoutCmyk1485-LZW ECI2002
VisualLayoutCmyk1485-LZW
图3、ECI2002标准测试导表
资料来源：World Wide
Web:http://www.eci.org/eci/en/060_downloads.php
2. Ugra/Fogra Media Wedge CMYK 2.1
由Fogra授权贩售的Ugra/Fogra Media Wedge CMYK
2.1测式导表（请参阅图4），是以DVD光碟档桉形式贩售，以46个标准色块为测试目标。光碟内包含8个档桉，分别为
"MKV21AT"、"MKV21GIT"、"MKV21GT"、"MKV21-T"、"MKV21XAT"、"MKV21XDT"、"MKV21XPT"以及"MKV21XT"。上述每一个档桉分别适用于一种色度计，这样的用意是让申请认证者可在送件前先自我测试，当准备万全的时候，才进行认证作业。
图4、经Fogra授权之Ugra/Fogra Media Wedge
CMYK 2.1的MKV21XDT导表
资料来源：Ugra/Fogra Media Wedge CMYK
v2.1TIFF/WIN/Standard
Fogra Proof
Creation认证是以FOGRA39做为目标依据，根据ISO
12647-7中的ISOCoated.icc来订定有关涂布纸类、平版印刷之打样(印刷)色彩，因此其1485色块之标准CIELAB数据与ISOCoated规范相同。FOGRA39相关设定条件如下：
1. 标准光源：D50
2. 视角：2 degree
3. 测量角度：45˚ /
4. 测量背景：White backing
5. 印刷条件：
（1）平版印刷 (根据 ISO / DIS
（2）纸张：Type 1 or 2 (涂布纸)，基重115
印研中心于2006年推动数位打样(印刷)色彩标准认证工作，即CSC
(Color Standard
Certification)，为提昇国内印刷品质工作跨出一大歩。另外有感于国内印刷市场国际化的重要性，于CSC开始推行的2006年底，印研中心在经济部技术处的支持下组成「Fogra国际数位打样认证小组」，积极从事Fogra数位打样认证的准备工作，并于2007年1月通过Fogra的proof
creation认证。经查询Fogra官方网站公布之资料，该中心为亚洲第一个通过Fogra Proof
Creation认证的单位，此一认证活动将有助于「协助国内印刷业者国际化的推动」及「奠立印刷色彩控制技术基础」。
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