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擴展色域 - 印刷油墨和校準



印刷機就像鋼琴調音師一樣。他們的關鍵角色是每次校準音符,使其保持和諧。要預測印刷的結果,我們首先必須定義要校準的音符。


 

什麼是校準?




校準是指將待測設備提供的測量值與已知準確度的校準標準測量值進行比較。例如,中央 C 調的頻率為 261.63 Hz,這是音樂行業用來校準樂器的已知標準頻率。


時間、溫度、高度和速度也都是根據已知標準進行校準,印刷工藝也不例外。幾十年來,我們一直按照 ISO 標準對 CMYK 進行校準。


我們將在本文更仔細地探討 CMY 印刷油墨沾染的缺失,以及如何透過固定的 7 色油墨組來改善,同時還可對其進行校準,以預測擴展色域的結果。


 

名稱裡的是?




以往,印刷工人會告訴他們的學徒去印刷油墨室拿更多的“藍色、紅色、黃色或黑色”油墨。為什麼呢?因為如果你打開一罐新的印刷油墨,你會看到確切的顏色。青色實際看起來有點藍色,洋紅色看起來有點紅色,黃色看起來就是黃色。他們不希望新學徒被“青色和洋紅色”這樣的花俏名稱弄糊塗,因此使用“藍色和紅色”來分別代表這兩種顏色。直到大約70年代初,印刷工人變得更專業,開始使用技術性的“青色和洋紅色”名稱,以避免與油墨室中的專色混淆。


 

印刷油墨缺失


印刷工藝中,我們印刷的不是有色油墨,而是有色濾鏡。每種透明的印刷色都會吸收/反射特定比例的白色基材反射的入射(RGB)光。青色和洋紅色之所以在罐中看起來有點藍色和紅色,是因為它們沒有相對於“完美”的青色和洋紅色吸收/反射其理想的 RGB 光比例。現在讓我們更仔細地看一下印刷工藝中 CMY 的吸收/反射缺失。


 

完美黃色與印刷黃色的比較




左圖,完美的黃色(增色)會發射 100 % 的紅色和綠色(沒有藍色)。右圖,印刷的黃色(減色)反射約 85 % 的紅色和 80 % 的綠色,它還反射了大約 2 % 的藍色。儘管遠非完美,印刷的黃色相較於青色和洋紅色,過濾結果大約是 80 %。


 

完美青色與印刷青色的比較




左圖,完美的青色會發射 100 % 的綠色和藍色(沒有紅色)。右圖,印刷的青色只會反射約 50 % 的綠色和 80 % 的藍色,它還反射了約 4 % 的紅色。由於洋紅色吸收綠光,我們可以假設青色被約 15 % 的洋紅色油墨沾染。因此,青色在罐中呈現“偏藍”是因為它只反射了一半的入射綠光。


 

完美洋紅色與印刷洋紅色的比較




左圖,完美的洋紅色會發射 100 % 的紅色和藍色(沒有綠色)。右圖,印刷的洋紅色反射約 85 % 的紅色和 40 % 的藍色,它還反射了約 4 % 的綠色。由於黃色吸收藍光,我們可以假設說洋紅色被約 20 % 的黃色油墨沾染。因此,洋紅色在罐中看起來略帶紅色,因為它反射的藍光少於一半。這也解釋了為什麼印刷的藍色色調(青色和洋紅色套印)總是呈現紫色/微紅色,這是由於青色和洋紅色中分別有 15 % 的洋紅色和 20 % 的黃色沾染所致。


儘管有其他反射更多藍光的顏料可用(例如羅丹明),但它們成本高且不耐光。行業標準的洋紅色顏料是 Lithol Rubine 57:1(本文後面我們將回顧顏料選擇)。


 

為什麼印刷黑色?




最初被稱為“三色分離法”的處理,後來加入黑色(K)以補充 CMY 的吸收/反射缺失。理論上,100 % 的 CMY 應該再現中性的深黑色,但在印刷中,它只再現出深棕色,這是因為 CMY 的油墨“濾鏡”未能吸收 100 % 的入射光。青色反射 4 % 的紅色,洋紅色反射 4 % 的綠色,黃色反射 2 % 的藍色。在所有情況下,反射都應該小於 1 % = 黑色(請參考前面的C、M 和 Y 反射圖表)。


因此,CMY 套印看起來是深棕色,因為它的色調偏向紅色。與右邊的 CMYK 套印(約 1.80 d)相比,它的密度也較低(約 1.50 d)。CMY 的值也使用灰平衡按比例調整。換句話說,需要使用 K 來填補 CMY 不需要的反射缺失。


 

RGB 色彩缺失的補償




如果需要 K 來填補 CMY 的缺失,那麼類似的缺失也必定存在於任何兩種印刷油墨套印之處:(M+Y)、(C+Y) 和(C+M)。透過結合紅、綠和藍色油墨,這種不需要的光反射將被阻擋,就像 K 阻擋 CMY 的深棕色一樣。印刷的紅色將吸收不需要的藍和綠(青)光,印刷的綠色將吸收不需要的紅和藍(洋紅),印刷的藍色將吸收不需要的紅和綠(黃)。減色規則書中沒有說紅、綠和藍色色調不能使用多達 3 種油墨層(即 300 % 油墨)來重現。最終結果將再現具有更高色度和密度的 RGB 色調。


 

色相範圍(HGR)




在我上篇文章中,我們定義了額外的色相範圍(HGR),如上圖所示。HGR 是中間二次色(ISC) 的最高和最低色調角值間差異的度量。目標是實現最高的 HGR。


ISC 是指純色雙色套印,位於主要的青(C)、洋紅(M)和黃(Y)以及次要的洋紅+黃(M+Y)、青+黃(C+Y)和青+洋紅(C+M)套印之間。




套印 CMY 和 RGB 原色時,產生的 ISC 為:(M+R)、(Y+R)、(Y+G)、(C+G)、(C+B)和(M+B)。為了實現可能的最高 HGR,額外三元色油墨的色相角也必須符合特定的色相角和固體油墨密度(SID)。印刷的紅色是 37º(±2º),綠色是 158º(±2º),藍色是 274º(±2º)。就像調音鋼琴一樣,所有的主音符都必須被校準以發揮完美的和諧性。


舉例來說,(Y+R)-(M+R)的 HGR 應該大於 20 度,如果印刷的紅色色相角高於 39 度,那麼(M+R)的色相角也會變高(即太黃)。因此,最終結果(Y+R)-(M+R)將低於 20 度,較低的 HGR = 較狹窄/較小的色域。同樣的 HGR 規則也適用於印刷的綠色和藍色。獲得盡可能高的 HGR 是實現最大色域的目標,因為不需要半色調網點,所以可以在油墨配料室中簡單應用這個 HGR 試驗,無需印刷。


 

顏料選擇




建議使用上述的 Color Index(C.I.)顏料。印刷的 RGB 需要兩種顏料以達到目標色調角和 SID(見下表),或可以要求油墨供應商根據訂單預先混合 RGB 油墨。


 

L*C*hº 和密度值




以上的 CMY RGB 值應該提供達到最高 HGR 值的最佳起點。你的分光儀應校準到LChº(ab),觀察者 D 50/2,狀態 T(絕對密度)。所有的試印樣品必須在白色基材上(或以白色油墨為底色),參考 Dmin 0.08。


 

CMY 亮度值(BV)




多年來進行多項研發,以確定最佳的 CMYK 滿版濃度(SID)。最近擴展 CMYK 色域的嘗試也包括使用“高密度”XCMYK,認為更多的墨濃度將提供更廣泛的色域?


記住減色印刷控制光的過濾,實際上有一種數學方法可以計算出印刷顏色的最佳 SID 和“亮度值”(BV),上圖演示了這種方法。隨著青色密度的增加,亮度(L)值下降,色度(C)值增加。這張圖上只有一個點,低的 L 值和高的 C 值會收斂。當密度超過這個收斂點時,L 值將繼續下降(即吸收更多的光),而 C 值將趨於穩定,此外,色相角也會變高(即錯誤方向)。隨著吸收更多綠光,青色會變得“更藍”。


最佳的印刷顏色 SID 計算公式為:(L*+C)/2 = BV。其中,L 代表亮度,C 代表飽和度,BV 代表亮度值(所需的最高值)。*規則:飽和度必須大於亮度(L<C)。


上述例子中,四色印刷中青色的亮度值為:(57+60)/2 = 58.5。現在記下這個與最高亮度值相關的密度值,這成為最佳青色密度值(e.g. 1.30)。隨著密度進一步增加,亮度值實際上會降低。因此,最佳油墨膜厚度(密度)與最高亮度值直接相關。


由於黃色的純度最高(即反射的紅和綠最高),因此黃色具有最高的亮度值,這並不意外,例如,(90+91)/2 = 90.5。洋紅色排名第二,為:(50+72)/2 = 61,而青色排名第三,為:(57+60)/2 = 58。由於青色的亮度值最低,所以洋紅色和黃色的密度應在與青色相同的範圍內印刷(±0.05),以符合灰平衡。例如:青色 1.30,洋紅色 1.30,黃色 1.25(狀態 E)/ 1.00(狀態 T)。


 

RGB 亮度值(BV)


紅色和綠色具有相似的 BV 值。紅色(60+79)/2 = 69.5,綠色(63+75)/2 = 69,藍色具有最低的 BV 值(41+56)/2 = 48,它對應的密度為 1.25。額外的三元色印刷油墨也必須遵守灰平衡,即等量部分將再現中性灰色(即 50r,50g,50b,色度<2)。建議的 RGB 密度為:紅色 1.15、綠色 1.15 和藍色 1.25(見上表)。更詳細的技術信息可以在美國專利 8064112 中找到。


有些人可能會問:為什麼 RGB 密度這麼低?將 RGB 添加到 CMY 類似於塗上第二層油漆,只需要薄薄一層油墨,即可幫助 CMY 吸收剩餘 4 % 的不需要的 RGB 反射。


 

校準過程


如果您無法測量它,就無法控制它。製造的每個方面都與測量和控制成分以預測結果有關。在印刷中,不存在所謂的“顏色”,它只是 RGB 光過濾、油墨和點的結果。為了實現 XG 印刷的全球一致性和可重複性,我們必須定義校準的數字,應用 HGR 和 BV 參數將有助於提供達成該目標的基準點。


 

※ 出處:LinkedIn(2022-05-17)

※ 作者:Matthew Bernasconi(XG7® Consultant)

※ 原文:Expanded Gamut – Process Inks & Calibration




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