彩色噴墨打印機(jī)的色彩管理

彩色噴墨打印機(jī)的作用是將計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的彩色圖像或來(lái)自掃描儀的彩色圖像高質(zhì)量地打印出來(lái)。噴墨打印機(jī)的色彩管理主要包括：輸入設(shè)備間的顏色匹配；原稿顏色與顯示器顏色之間的匹配；輸出設(shè)備間的顏色匹配；顯示器顏色與印刷品顏色之間的匹配；原稿與印刷品之間的顏色匹配。色彩管理就是要解決各種設(shè)備間的顏色轉(zhuǎn)換匹配問(wèn)題。由于影響因素眾多，打印機(jī)可說(shuō)是色彩管理系統(tǒng)中zui困難的部分。色彩由打印機(jī)表現(xiàn)的方式是與其在顯示器等輸入設(shè)備的表現(xiàn)方式截然不同的。這是一種減色法，三原色為C、M、Y，由墨粉和墨滴來(lái)表現(xiàn)。

    打印機(jī)的色彩管理系統(tǒng)的引進(jìn)有兩種方式，一種是與專(zhuān)業(yè)的色彩管理軟件相捆綁，色彩管理*由軟件方來(lái)完成，打印機(jī)只是做簡(jiǎn)單的輸出；另一種方式是打印機(jī)本身集成了色彩管理系統(tǒng)，色彩管理是由打印機(jī)來(lái)完成的。不論是哪種方式，都是為了輸出準(zhǔn)確的顏色，也就是人們常說(shuō)的需要打印出的顏色與印刷出的顏色一致或與屏幕看到的顏色一致。這一過(guò)程就是色彩管理的zui終目標(biāo)——“所見(jiàn)即所得”。

    那么如何對(duì)打印機(jī)進(jìn)行色彩管理呢？主要從設(shè)備校準(zhǔn)、制作設(shè)備色彩特性文件、色彩轉(zhuǎn)換三個(gè)方面進(jìn)行討論。

    一、設(shè)備校準(zhǔn)

    設(shè)備校準(zhǔn)是指調(diào)校設(shè)備達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，以使設(shè)備獲得*的顏色表達(dá)。設(shè)備校準(zhǔn)是色彩管理的前提條件，如果設(shè)備本身的狀態(tài)不好就會(huì)影響到色彩管理的后面環(huán)節(jié)。輸入設(shè)備主要是指顯示器。顯示器校準(zhǔn)的目的是對(duì)輸入設(shè)備的亮度、對(duì)比度、RGB三原色的色彩平衡進(jìn)行校準(zhǔn)。而輸出設(shè)備主要指的是打印機(jī)。依據(jù)打印機(jī)制造商所提供的設(shè)備參數(shù)，對(duì)打印機(jī)進(jìn)行色彩校準(zhǔn)，使該打印機(jī)按照出廠時(shí)的輸出特性輸出。

    ALab色彩空間B顯示器色彩空間C打印機(jī)色彩空間

    圖中A表示人眼所能看到的色彩空間，圖B顯示器色彩空間，具體所能表現(xiàn)的色彩范圍由其物理特性和對(duì)應(yīng)的色彩配置文件決定。對(duì)顯示器的調(diào)校，使顯示器有一個(gè)*的亮度、對(duì)比度、中間調(diào)、色彩平衡及白場(chǎng)色。也就是說(shuō)，在合適的亮度和對(duì)比度下校正顯示器的偏色使其顯示的灰色保持中性灰。使屏幕上顯示的圖像能夠與該圖像的印刷品接近。打印機(jī)色彩空間：對(duì)應(yīng)圖中C的打印機(jī)的黑框部分，具體所能表現(xiàn)的色彩范圍由其物理特性和對(duì)應(yīng)的色彩配置文件決定。

    二、ICCProfile

    利用設(shè)備特性描述文件就可以使用色彩轉(zhuǎn)換程序在設(shè)備的色彩空間和CIELab色彩空間之間進(jìn)行映射轉(zhuǎn)換。色彩特性描述文件的工作過(guò)程就是把任何輸入的顏色信息轉(zhuǎn)換成CIE顏色空間內(nèi)的顏色，反過(guò)來(lái)，它能把CIE顏色空間的顏色轉(zhuǎn)換成輸出設(shè)備的色彩再現(xiàn)空間。我們使用標(biāo)準(zhǔn)的ICC色彩特性描述文件的格式，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，可用來(lái)描述不同廠商設(shè)備的色彩再現(xiàn)能力。

    不同的色彩管理軟件所使用的打印機(jī)的ICC文件基準(zhǔn)是不同的，因此各軟件間打印機(jī)ICC文件不能通用。如COLORPROOF和SCREENPROOF兩個(gè)軟件，在做ICCProfile前先需要調(diào)整打印機(jī)的基本線性，控制打印機(jī)的出墨量，然后再將分光光度計(jì)測(cè)出的數(shù)據(jù)與打印機(jī)的基本線性相結(jié)合，生成打印機(jī)ICC文件（即PaperProfile）；而ColorTune軟件的打印機(jī)ICC文件是結(jié)合了打印機(jī)密度曲線生成的。打印機(jī)ICC文件的建立與打印機(jī)墨滴組合方式、出墨量、分辨率等打印參數(shù)有著密切的關(guān)系，不同的出墨量、分辨率需要使用不同的打印機(jī)ICC文件。

    雖然在打印設(shè)備、介質(zhì)及墨水類(lèi)型固定的情況下，打印機(jī)的ICCProfile應(yīng)該是固定的。但由于同型號(hào)的打印設(shè)備、介質(zhì)及墨水之間還存在差異，如：同型號(hào)的噴墨打印機(jī)，不同打印機(jī)打印頭的工作狀態(tài)并不盡相同，噴墨量也不盡相同，從而使輸出的成像特性也不一樣。因此，這就要求數(shù)碼打樣色彩管理軟件通過(guò)對(duì)打印機(jī)的出墨量（打印密度）校正達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)該類(lèi)打印機(jī)自身特性ICCProfile的通用性。當(dāng)數(shù)碼打樣系統(tǒng)的工作條件發(fā)生變化時(shí)，只需要重新對(duì)該打印機(jī)進(jìn)行出墨量（打印密度）校正就能保證整個(gè)打樣系統(tǒng)的色彩穩(wěn)定性。 

   三、色彩轉(zhuǎn)換方式

    色彩轉(zhuǎn)換是彩色圖像數(shù)據(jù)與設(shè)備獨(dú)立的色彩空間的橋梁，總之不論使用何種模式色彩轉(zhuǎn)換必須使顯示器與彩色打印機(jī)所輸出的色彩盡可能接近掃描原稿。色彩轉(zhuǎn)換：軟件驅(qū)動(dòng)程序首先把計(jì)算機(jī)的RGB表示轉(zhuǎn)換成打印機(jī)所使用的CMY表示，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程確定了打印所要得到的顏色時(shí)每一種原色墨水的相對(duì)使用量。軟件驅(qū)動(dòng)程序首先把計(jì)算機(jī)的RGB表示轉(zhuǎn)換成打印機(jī)所使用的CMY表示，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程確定了打印所要得到的顏色時(shí)每一種原色墨水的相對(duì)使用量。半色調(diào)（Halftoning）隨后，軟件驅(qū)動(dòng)程序使用一個(gè)叫做半色調(diào)的過(guò)程，把CMY表示轉(zhuǎn)換成一系列彩色打印頭噴嘴的開(kāi)／關(guān)命令（每一種顏色有一組噴嘴），它還為單色（通常是黑色）打印頭噴嘴打印文本及圖像產(chǎn)生一系列開(kāi)／關(guān)命令。圖色彩管理模塊（CMMColorManagementModule）根據(jù)設(shè)備特性文件由設(shè)備驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生大小合適的信號(hào)值。如果彩色設(shè)備是正確特性化過(guò)的，那么CMM就應(yīng)能產(chǎn)生用戶(hù)想要的效果。比如，有了顯示器和打印機(jī)的profile文件，由顯示器顯示和打印機(jī)打印的同一幅圖應(yīng)該是非常相似的。

    四、打印介質(zhì)的影響

    首先就是要選對(duì)使用的噴墨紙張品質(zhì)是否良好，還有就是噴頭的清潔狀況、垂直與水平的校準(zhǔn)，灰階的平衡和分辨率。在這些前題都完成好之后，就要把每一個(gè)的階調(diào)都校準(zhǔn)，每一個(gè)層次上面都要分明，譬如說(shuō)打印機(jī)印出四色的導(dǎo)表用光譜儀去量測(cè)，一邊計(jì)算然后再去修正，這是RIP特殊的功能；但是如果說(shuō)要直接打印的時(shí)候，不透過(guò)RIP，就沒(méi)有辦法去做校正（Calibration）、灰階平衡（Basenearization）。去量測(cè)打印機(jī)印出來(lái)在紙張上的色彩空間，然后將顏色透過(guò)儀器讀取進(jìn)來(lái)，雖然不同的儀器有不同的導(dǎo)表，色塊數(shù)也會(huì)因?yàn)閮x器的分布不同而有不同的排列，但zui后的結(jié)果是一樣的。而設(shè)備特性文件（Profile）定義了打印機(jī)的色域空間，如打印導(dǎo)表（TC918RGB，918個(gè)色塊）。

    打印介質(zhì)的優(yōu)劣也直接影響打印機(jī)特性文件的制作，對(duì)打印機(jī)的色彩管理也會(huì)有干擾作用，好的介質(zhì)要擁有光滑的表面、良好的帶電性、適當(dāng)?shù)陌锥群洼^高的分辨率等，如果介質(zhì)表面不夠光滑會(huì)多消耗墨粉，表面光滑的介質(zhì)則能減少墨粉的消耗。好的介質(zhì)在水分含量的控制上也有上佳的表現(xiàn)（可以達(dá)到5%），水分高表面電阻低，水分低表面電阻高。彩色激光打印機(jī)的打印過(guò)程是靠電荷的移動(dòng)來(lái)完成的，在低電阻的介質(zhì)上打印的圖像會(huì)產(chǎn)生雜點(diǎn)，影響輸出質(zhì)量。制作設(shè)備特性描述文件時(shí)必須選擇將要使用的介質(zhì)作為打印參考。

    顯示器設(shè)計(jì)應(yīng)注意的要點(diǎn)：顯示設(shè)備的特征值如亮度和對(duì)比度必須能被操作系統(tǒng)識(shí)別和處理，進(jìn)行正確的色彩管理。打印機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的要點(diǎn)：打印機(jī)要準(zhǔn)備能與使用者在調(diào)節(jié)色彩上實(shí)現(xiàn)某種通信。內(nèi)部監(jiān)測(cè)能力應(yīng)能監(jiān)測(cè)到打印色彩的密度和光譜數(shù)據(jù)。打印機(jī)應(yīng)能在某種程度上了解紙張和油墨的特征信息，供操作系統(tǒng)和的色彩管理軟件使用以控制打印機(jī)的輸出。經(jīng)過(guò)上述對(duì)打印機(jī)及顯示器的調(diào)整，可以在印刷品實(shí)現(xiàn)色彩管理的目標(biāo)：所見(jiàn)即所得。