【集萃網(wǎng)觀察】1 色彩表達(dá)的基本原理

　　自然界中所有色彩都是由光實(shí)現(xiàn)的。由于光的波長(zhǎng)不同，人眼所感覺(jué)的色彩也就不同。雨后出現(xiàn)的彩虹是最奇特的自然現(xiàn)象，彩虹中的赤橙黃綠青藍(lán)紫就是人們可感覺(jué)到的色彩范圍。彩虹中7種色彩的依次出現(xiàn)以及各個(gè)顏色之間的過(guò)渡色，就是一個(gè)比較典型的色彩表達(dá)方式。

　　人們?cè)谌粘Ｉ�活中也�?huì)經(jīng)常碰到色彩表達(dá)的例子，如繪畫(huà)時(shí)的顏色協(xié)調(diào)，電視機(jī)中表現(xiàn)自然景色的畫(huà)面中的色彩，彩色打印機(jī)色彩重現(xiàn)等，所有這些色彩表達(dá)都是基 于色彩理論，即三原色色彩組合。三原色法就是事先確定三種基本色（原色），而其它所有的顏色都是由這三種基本色按照不同的比例混合而成。這樣，人們?cè)谥圃?各種輸出設(shè)備時(shí)，就比較容易取到三種基本顏色，而其它需要表達(dá)的顏色均可由這三種顏色進(jìn)行混合。

　　在色彩混合中，又可分為加色法和減色法兩種混合方式。如電視機(jī)的三種基本色是紅、綠、藍(lán)（RGB），色彩表達(dá)時(shí)通過(guò)RGB這三個(gè)基本色（色光）來(lái)混合成其 它各種顏色，即采用色光加法原理。具有選擇性吸收色光的物體稱為彩色物體，這些物體通過(guò)吸收白光中的部分色光，同時(shí)反射其它部分色光，并通過(guò)這部分反射的 色光刺激人眼來(lái)感覺(jué)彩色顏色，印刷品就屬于這類彩色物體。在印刷行業(yè)，使用顏料減色法來(lái)呈現(xiàn)

　　物體顏色，人們選用青、品紅（簡(jiǎn)稱品）、黃（CMY）顏料三原色，并通過(guò)CMY的混合

　　表達(dá)其它各種顏色。光線照射在印刷品上時(shí)，被染料吸收了紅/綠/ 藍(lán)的色彩，再反射到人眼里，這樣人們感覺(jué)到的就是對(duì)應(yīng)的補(bǔ)色青/品/黃。當(dāng)印刷品中三種顏色同時(shí)存在時(shí)，則反射光線中的紅/綠/藍(lán)都將被吸收，人們感覺(jué)到 的就是黑色。由于顏料中還存在其它的化學(xué)組分，無(wú)法做到很純，在印刷品中，CMY三個(gè)顏色混合出來(lái)的黑色并不是純黑，因此在印刷油墨中又添加了一個(gè)黑色 （K），以表達(dá)印刷作品中的黑。CMYK四種顏料的組合，使印刷品的色彩效果更強(qiáng)。

　　顏色的色相可采用色彩的混合來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是顏色的飽和度（顏色深淺）則要采用半色調(diào)網(wǎng)點(diǎn)來(lái)表達(dá)。把印刷品分成細(xì)小的區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域當(dāng)作一個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，根據(jù)這個(gè) 區(qū)域的顏色深淺決定該區(qū)域上墨的百分比。當(dāng)顏色的飽和度為l時(shí)，定義上墨的比例為100%；當(dāng)顏色的飽和度為0時(shí)，上墨的比例為0%。因此，網(wǎng)點(diǎn)分得越細(xì) 小，印刷品的質(zhì)量就越接近自然。但是現(xiàn)有的設(shè)備由于受到物理器件的制約，不可能達(dá)到理想的目標(biāo)。目前的噴墨印花機(jī)所能達(dá)到的網(wǎng)點(diǎn)精度為 70～100 dpi（每英寸7O～100個(gè)點(diǎn)）。而在印刷品中這個(gè)網(wǎng)點(diǎn)精度可達(dá)到150—175 dpi。

　　2 噴墨印花機(jī)色彩表達(dá)存在的問(wèn)題

　　噴墨印花機(jī)的色彩表達(dá)也是延用了印刷行業(yè)的四色CMYK的混色原理和半色調(diào)加網(wǎng)原理，即噴墨印花機(jī)打印的所有圖案都是由網(wǎng)點(diǎn)組成，網(wǎng)點(diǎn) 可以采用不同的密度、大小和排列。如果CMYK四種染料以不同的濃度同時(shí)打印在相同的區(qū)域，就可以顯示出不同的色彩，由此可以表達(dá)出成千上萬(wàn)的顏色。

　　由于噴墨印花機(jī)與印刷品截然不同，所以直接將印刷行業(yè)的顏色表達(dá)方法照搬應(yīng)用于噴墨印花，會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。目前噴墨印花機(jī)主要存在如下問(wèn)題。

　　2.1 色彩空間問(wèn)題

　　色彩混合可分為加法混色與減法混色。加法混色通常用于各種顯示設(shè)備上，如電視機(jī)與電腦屏幕。因?yàn)檫@是由RGB三原色光源直接射人人眼而感覺(jué)到的光的顏色。

　　減法混色通常是印刷品的呈色方式。光線首先照射在印刷品上，顏料中的CMY三原色選 擇性地吸收部分色光后再反射到人眼中，因此人感覺(jué)到的顏色是經(jīng)過(guò)反射之后的光，也就是說(shuō)其中有一部分光被顏料吸收了不能反射。因此，加法混色與減法混色正 好是互補(bǔ)關(guān)系。RGB加法混色，每增加一種顏色就會(huì)增加顏色的亮度。CMYK減法混色，每增加一種顏色就會(huì)降低顏色的亮度。

　　噴墨印花機(jī)是利用CMYK四種基本色混合成其它各種顏色，這是典型的減法混色。減法混色最大的特點(diǎn)是，顏色混得越多，最終的顏色就會(huì)越深，這是因?yàn)榧拥娜玖显蕉�，光線被吸收得越多。

　　噴墨印花機(jī)是利用CMYK四種基本色混合成其它各種顏色，這是典型的減法混色。減法混色最大的特點(diǎn)是，顏色混得越多，最終的顏色就會(huì)越深，這是因?yàn)榧拥娜玖显蕉�，光線被吸收得越多。

　　相對(duì)于加法混色，減法混色的色彩空問(wèn)就較小。

　　因?yàn)闇p法混色是越混越黑，所以無(wú)法通過(guò)顏色混合得到亮度較高的顏色，如藍(lán)紫色或亮綠色等。白色線條的Adobe RGB色域區(qū)間與黑色線條 CMYK區(qū)域相差較多的是綠色和藍(lán)色。

　　2.2 網(wǎng)點(diǎn)浮在布面問(wèn)題

　　網(wǎng)點(diǎn)浮在布面的主要原因，有打印介質(zhì)和加網(wǎng)目數(shù)兩個(gè)方面因素。

　　（1）打印介質(zhì)

　　對(duì)比印刷品與噴墨印花的介質(zhì)，印刷品的介質(zhì)表面非常平滑，所以將細(xì)小的網(wǎng)點(diǎn)印在其上時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)的排列也是非常規(guī)則和平滑。在光滑的表面印制圖片時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)的目 數(shù)可以高達(dá)150～175 dpi。此外，印刷品的觀察距離通常是接近一個(gè)手臂的長(zhǎng)度，在這個(gè)距離下觀察密集的網(wǎng)點(diǎn)，肉眼無(wú)法分辨出網(wǎng)點(diǎn)。

　　相比之下，噴墨印花的介質(zhì)是布。布的表面是由縱橫交錯(cuò)的纖維組成，表面凹凸不平，加上纖維表面的細(xì)絨毛，都會(huì)影響墨水滲入纖維。當(dāng)初始的細(xì)小墨點(diǎn)噴在布面 時(shí)，布面的絨毛擋住墨水進(jìn)入布面的深層，只有當(dāng)墨水用量達(dá)到一定量時(shí)，布面絨毛無(wú)法阻擋住墨水，墨水才會(huì)被吸人到纖維組織中。

　　基于噴墨印花的這種特性，當(dāng)打印濃度較低的顏色時(shí)，就會(huì)有網(wǎng)點(diǎn)浮在布面。

　�。�2）加網(wǎng)目數(shù)

　　通常由于布面不光滑而且布面本身又存在網(wǎng)紋，使用調(diào)幅網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，如果制網(wǎng)過(guò)程中的加網(wǎng)角度與加網(wǎng)目數(shù)不同，往往會(huì)與布面的網(wǎng)紋交錯(cuò)形成不規(guī)則的龜紋，所以噴 墨印花最常用的加網(wǎng)形式是調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)。調(diào)頻網(wǎng)點(diǎn)的特點(diǎn)是，以尺寸固定不變的網(wǎng)點(diǎn)，在同一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)的頻率來(lái)決定顏色的深淺。所以在顏色較淺的區(qū)域中，由于網(wǎng) 點(diǎn)總量相對(duì)較少，相應(yīng)的單位面積內(nèi)的墨水量也就較少，網(wǎng)點(diǎn)就被布面的絨毛吸附，不會(huì)滲入到纖維中。此時(shí)看到的圖案，感覺(jué)有網(wǎng)點(diǎn)浮在布的表面。而且人們觀察 布面的圖案通常距離較近，更容易感覺(jué)到有網(wǎng)點(diǎn)浮在布面上。

　　2.3 色彩還原問(wèn)題

　　色彩還原問(wèn)題，也就是通常說(shuō)的“所見(jiàn)即所得”。在設(shè)計(jì)圖案時(shí)，通常在電腦屏幕上看到顏色的深淺與搭配，包括顏色的明度、飽和度和色相，通過(guò)噴墨印花機(jī)印制 在布上，再經(jīng)過(guò)染料固色處理后，顏色往往與當(dāng)初所見(jiàn)的相差很大。主要的影響因素為：一是噴印染料的基本色的偏差；是在后處理中，包括蒸化與水洗之后，有 一小部分染料被水洗帶走，而僅有70% ～ 80%顏料與纖維結(jié)合，所以最終成品布的顏色與當(dāng)初打印的顏色相差較大，與電腦上顯示的顏色可能相差會(huì)更大。

　　3 噴墨印花機(jī)色彩表達(dá)方法

　　目前，噴墨印花機(jī)的色彩表達(dá)方法大多是借用了廣告噴繪的一些方法，如增加專用顏色以增加色域空間，使用ICC色彩管理曲線以控制色彩還原等。但是由于噴墨印花工藝與廣告噴繪在介質(zhì)及后處理要求上有著很大的不同，所以針對(duì)以上問(wèn)題，噴墨印花的色彩表達(dá)也有所不同。

　　3.1 解決色彩空間不足所采用的方法

　　增加專色染料參與色彩表現(xiàn)，從而增加色彩的多樣性，這是解決CMYK色彩空間不足的一種最通用的方法。

　三角形的左下角與上角的兩個(gè)部位，相比RGB的色彩模式有較多的顏色不能表達(dá)。基于這個(gè)特征，我們可以單獨(dú)配制幾個(gè)無(wú)法通過(guò)顏色混 合得到的專色。這種特殊顏色的染料安裝在一個(gè)單獨(dú)的噴頭進(jìn)行打印，可以專用，也可以參與其它 CMYK四種染料一起混合使用。這樣就可以得到比僅用CMYK四種顏色打印出來(lái)的圖案更多樣的顏色，以增加噴墨印花的色域空間。最典型的單獨(dú)配制的顏色 有：藍(lán)紫色B，桔紅色Or，大紅R和綠色G等。

　　3.2 解決網(wǎng)點(diǎn)浮在布面的方法

　　如果網(wǎng)點(diǎn)比較密集，由于多個(gè)網(wǎng)點(diǎn)匯集在一起就會(huì)形成流動(dòng)，染料墨水就可滲人纖維中。顏色越淺，網(wǎng)點(diǎn)也就越小，網(wǎng)點(diǎn)也就越容易被浮在布面。

　　解決該問(wèn)題的通常方法，與上述增加色域空間相似，也是采用加入專有顏色的方法。但這里的專有色是把CMYK中的某幾種顏色先稀釋。打印軟件中如遇到有淺色 的，就是利用這種被稀釋的專有色進(jìn)行打印，以降低孤立網(wǎng)點(diǎn)的應(yīng)用。例如，我們用Lc這個(gè)顏色作為專有色，其顏色的濃度只是C的50%。理論上只要是低于 50%C的顏色都可以用Lc去打印，只是把染料墨水的用量增加一倍，就等同于墨水用量增加一倍，而顏色與所要求的仍一致。同樣MYK三種染料也可以制成淺 色的，只有原染料色彩濃度一半的專有色。淺色墨水的引入可提高染料墨水滲透到纖維中的機(jī)率，從而消除網(wǎng)點(diǎn)浮在布面上的難題，中國(guó)印花網(wǎng)認(rèn)同。

　　3.3 解決色彩還原的方法

　　國(guó)際色彩聯(lián)盟（ICC）提出了基于ICC Profile（設(shè)備特性文件）的色彩管理解決方案，這個(gè)方案通常被稱作 ICC色彩管理。有關(guān)ICC色彩管理的理論與原理這里不再敘述，僅將應(yīng)用ICC管理的方法與步驟作簡(jiǎn)單介紹。

　　通過(guò)ICC設(shè)備特性文件，可以將圖像中的顏色準(zhǔn)確地映射到輸出設(shè)備色彩空間的色域內(nèi)，從而生成相同或非常相似的顏色，以此來(lái)保留原始圖像的總體外觀。目標(biāo)配置文件越精確描述輸出設(shè)備的性能，色彩管理系統(tǒng)就能越精確地轉(zhuǎn)換圖像中實(shí)際顏色的數(shù)值。

　　創(chuàng)建輸出設(shè)備的配置文件需要一些輔助設(shè)備，如分光光度儀。借助這些輔助設(shè)備，并采用以下一系列的操作步驟，就可生成完整的色彩校正的配置文件。這些步驟可分為：

　�。�1）打印色卡—— 由噴墨印花機(jī)打印事先制好的色卡。

　�。�2）讀取打印的色卡—— 由分光光度儀讀取噴墨印花機(jī)打印的色卡。

　�。�3）生成配置文件—— 由專業(yè)的色彩校正軟件生成針對(duì)噴墨印花機(jī)的色彩配置文件。

　�。�4）重新打印色卡——使用經(jīng)過(guò)色彩校正后的配置文件，重新打印色卡。

　�。�5）重復(fù)上述過(guò)程，直至色彩達(dá)到最接近理想色。

　　最接近的理想色就是將噴墨印花機(jī)的色域空間擴(kuò)展到最大的程度。色彩校正的最終目的就是要將噴墨印花機(jī)實(shí)際打印的色彩與屏幕上所看見(jiàn)的色彩接近。由于噴墨印 花機(jī)打印完成后，布坯還需經(jīng)過(guò)蒸化與水洗，該過(guò)程也會(huì)影響顏色的偏差，所以最好的方法就是將后處理的色卡經(jīng)分光光度儀讀取顏色數(shù)據(jù)，以使其數(shù)據(jù)更接近最終 成品結(jié)果。

　　4 結(jié)論

　　專色噴墨印花機(jī)可以很好地解決以上噴墨印花所遇到的問(wèn)題。

　　所謂的專色噴墨印花機(jī)就是結(jié)合傳統(tǒng)的印花工藝，用噴墨的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)圖案的形成。專色噴墨印花機(jī)全部采用單獨(dú)配制的各種顏色墨水，將圖案打印到布面上，解決 了布面浮有網(wǎng)點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)專有的染料配制，突破了CMYK四色帶來(lái)的色域空間的限制，可以得到更加廣闊的色彩空間。同時(shí)又可以解決印花成品的顏色與樣品顏 色不一致問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)過(guò)程中無(wú)需通過(guò) ICC色彩校正曲線進(jìn)行色彩還原，因?yàn)樗�有顏色與染料墨水的顏色都是事先配對(duì)設(shè)計(jì)的。

　　來(lái)源：周峰江，胡正明