以自然界中获取的或者通过摄像设备拍摄得到的图像经过印刷过程完成复制,称为图像处理或再现过程。
彩色图像的再现操作如下:
①通过数字(静止,移动或视频)相机或通过三个滤色片对物理(反射或透射)图像处理到彩色图像三个分量,在高光谱进行成像分离,再现中要使用三个以上的分量。
②图像修复:校正后来补偿图像捕获步骤的不足。
③图像增强:处理图像以达到再现图像的最佳效果。对图像观察比较,图像增强的最终目标通常是提高视觉图像质量。例如,图像被锐化且颜色饱和度增加。
④关于形状或尺寸或其他性质的编辑操作图片,这些包括:图片的裁剪、合并、调整大小、旋转和镜像。
⑤颜色校正:由于印刷油墨的非理想光吸收性质而校正颜色误差。
⑥加网:将连续色调图像转换为由具有面积变化的网点组成的半色调图像。
使用色彩描述文件来完成图像校正和半色调处理[32]。当使用给定的承印物时,可以通过数字形式来描述印刷机的显色能力。
图像处理操作将图像处理成具有四个分量的半色调数字图像。尽管图像处理操作速度在减小,但是数字图像在胶片或手工制作的纸上可以进行暴光,其暴光不会受影响。
使用数码相机时,相机会记录图像的颜色的三个彩色滤光片。这些滤光片的平均光谱吸收不同,对于蓝色滤光片通常为440nm,对于绿色滤光片为540nm,对于红色滤光片为620nm。在数码相机中,滤光片会阻挡除了本色之外的颜色。最常见的是Bayer矩阵模式,该矩阵模式下两个绿色滤光片与一个红色和一个蓝色滤光片对像素作用相同。
每个颜色分色滤色片看到它的本色为白色,其相反的颜色为黑色。如果所需的颜色是蓝色,其相反的颜色是光谱的其余部分,即黄色。从颜色分色步骤直到彩色打印或显示,再现过程操作为“黑白”,颜色分色是从“白”到“黑”的过程,将RGB转化为CMYK。它们在输出中产生多色彩图像的用途取决于其成像方法,在加色中,“白”值更有意义的。控制RGB三色就可以控制图像。对于减色图像形成,“黑”值是有意义的。控制RGB的相反颜色——CMY值,即可以控制图像。
在印刷再现中,如果所使用的纸张反射所有入射光,并且每种颜色刚好吸收可见光谱的1/3,并且对于剩余的2/3光谱是完全透明的,则这三种油墨的吸收不会重叠,将不需要颜色校正。实际的印刷油墨不吸收足够量的所需波长的光,而吸收太多不需要的光波,如图8-18所示。
图8-18 印刷油墨中的一组理想(虚线)和真实(实线)光谱透射曲线波长变化时,黄、品、青的光谱图
当处理灰色图像时,从每一个滤色片中会产生相同的颜色。如果使用这种未校正的颜色进行印刷,用典型的油墨顺序印刷结果将是棕色而不是灰色,并且黑度将高于物体的黑度。颜色校正会消除这些缺陷,将对象的灰色调保持在合理范围内,是颜色校正的主要标准,这称为灰平衡。每组印刷油墨都具有等效中性密度(END)曲线[16]。曲线显示了(半色调百分比的间隔一定时)在不同黑度水平上获得中性灰色所需要每种油墨的墨量。END曲线还取决于所使用的印刷油墨顺序。一般规则是,对于END,青色墨量必须大于黄色和品红色点(图8-19)。(www.xing528.com)
图8-19 典型的END值实现中性灰色(垂直轴),水平轴表示对应的黑色度(K)
光的非理想吸收的原因是光吸收的自然性质,不能只吸收某种特殊光。例如,品红色应吸收绿光,但实际上同时也吸收蓝光和红光。
品红含有微黄色和浅青色的偏色,如图8-20所示。因此,印刷油墨具有所需光的吸收和不需要光的吸收性能。颜色校正的基本原理是局部地减少墨量(一次吸收)或减少两种其它局部的墨量(二次吸收)。
图8-20 品红油墨的色调
图8-20示出了品红色墨的微黄色和浅青色的偏色。因此黄色和青色因此部分调低,如式(8-28)所示:
其中:Y为黄色分量;MY为品红色中的黄色分量;C为青色分量;MC为品红色中的青色分量;k为所使用的品红色墨的二次蓝色吸收的常数。
因此,三种油墨需要校正两个次级的吸收。这意味着六个校正操作是必须的。表8-4给出了一组印刷油墨的颜色的分色密度。
表8-4 一组印刷油墨在理想分色中的密度
颜色校正使用到的彩色文件,例如使用ICC特征文件表示。
表8-4表明黄色的光吸收几乎是理想的。这是所有常用油墨组的典型。青色和品红色的二次吸收是相当大的。通过补偿两个最关键光吸收的颜色校正,得到图像再现颜色是可以接受的。
由于油墨性质不纯,纯青色或品红色的印刷是不可能的,因为没有其他油墨来补偿色调。
颜色校正是通过三种油墨来确定色域内的色调误差,但是不能扩大色域范围(参见第7章第7.2.2节)。印刷的范围通常小于原始图像的范围。不能再现的颜色是超出印刷范围颜色,通过添加更多的原色,可以扩展色域。
用黑墨替换图像的灰色分量就是底色去除(UCR)。底色去除是以百分比计量的。如果底色去除值是100%,则系统会有消色差再现。因此,消色差再现是其中灰色分量(亮度分量)被黑墨局部替换的颜色再现。这意味着最多三种油墨来印刷一色、两色和黑色。消色差再现的产生与四种油墨再现有完全相同的显色性,但具有更好的印刷稳定性。图8-21是底色去除和消色差再现的原理图。在非彩色再现中,局部剩余的两种颜色的油墨通常比整个灰色组分的量小,以便于改善其显色性,这就是底色增益(UCA)。
图8-21 底色去除(UCR)和消色差再现的原理
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