如何在印刷工藝中定義正確的灰平衡？
發(fā)布時間：2024-05-18 點擊：151
灰平衡是指黃、品紅和青三個色版按不同網點面積率比例在印刷品上生成中性灰色，灰平衡的準確性直接影響印刷復制中階調層次和顏色的再現，因此正確的灰平衡控制在整個印刷工藝流程中非常重要，它是合格印刷質量的保證。
在標準化、數據化和規(guī)范化印刷生產過程中，印刷環(huán)節(jié)的質量控制通常使用專門設計的測控條進行監(jiān)控，測控條上除了cmykrgb色標外，灰平衡色標（如：c50m40y40等）必不可少。測控條在使用過程中，首先保證cmyk實地密度或色度達到標準范圍之內，其次再通過灰平衡色標再現狀況對cmyk各墨色進一步精細調整，使灰平衡色標達到準確的中性灰色。
不過大家在印刷生產中經常還會遇到cmyk實地密度或色度已經在標準范圍之內，但是中性灰色標卻仍然存在目視偏色現象，雖然有時通過改變cmyk墨色深淺把中性灰色標強行調整為灰色相，但是此時cmyk實地密度或色度已經與標準容差有較大偏離，有些色調也發(fā)生較大異常，可謂顧此失彼。更有甚者，即使改變cmyk墨色深淺依然無法獲得準確的中性灰再現！
究竟是什么原因引起的？結論是控制條上灰平衡色標的cmy組合值并不適合此時的印刷條件，換言之灰平衡網點值配置不合理導致中性灰難以達到平衡，或者沒有按照該灰平衡標準對應的工藝要求進行正確控制！如果灰平衡網點值配置不合理，那么如何設置正確的灰平衡cmy組合值以便讓印刷控制更加準確，答案是對制版印刷進行標準化管理，根據不同標準所對應的工藝確定準確的灰平衡。
一、基于傳統印刷標準的灰平衡定義
傳統印刷標準對印刷材料沒有限制，適用于各類印刷條件，不同印刷條件下灰平衡處于動態(tài)之中，即灰平衡組合值隨著印刷條件變化而變化，但是無論怎么變化，只要符合中性灰色要求的cmy組合值就可定義為該印刷條件下的最終灰平衡值，如： c50m39y39、c50m40y40、c50m41y41等都有可能。一旦確定灰平衡組合值，在后期印刷生產中，把控制條上的中性灰色標的cmy值設定為該值進行灰平衡印刷控制，從而達到良好效果。
附：傳統印刷標準下工藝控制主要參數如下：
（1）實地密度（△sid：±0.05）
（2）網點擴大（△dotgain：±3%）
（3）相對反差（△k：±10%）
（4）疊印率（△t：±10%）
1、密度法定義灰平衡
依據傳統印刷標準工藝參數控制印刷過程，根據所印刷的灰平衡導表，使用分光密度計（如：x-rite518/528等）測量其不同色塊的cmy分色密度，cmy分色密度最為均等的色塊所對應的cmy組合值即為灰平衡值。
2、色度法定義灰平衡
依據傳統印刷標準工藝參數控制印刷過程，根據所印刷的灰平衡導表，使用分光密度計（如：x-rite528等）測量其不同色塊的lab色度值，a、b色度值與根據紙張計算出的標準值相比較，其容差在△a：±1、△b：±2范圍內的色塊所對應的cmy組合值即為灰平衡值。或者使用eyeone測量p2p表，通過相關專業(yè)計算工具自動計算出灰平衡值。
注：灰平衡色度公式（根據紙張a、b值計算標準值）
wanted a= a_paper (100-c%)/ 100；
wanted b = b_paper (100-c%) / 100；
二、基于iso12647-2印刷標準的灰平衡定義
iso12647-2目前是膠印國際標準，其全稱為“印刷技術-網目調分色片、樣張和印刷成品的加工過程控制（膠印）”，它是由iso/tc130印刷技術委員會完成起草和修訂的。由于該標準對印刷材料（紙張和油墨）外貌進行了色度規(guī)定，同時也對控制階調的網點擴大標準及容差進行了定義等等，因此iso12647-2標準基于這些前提下推薦了灰平衡值，該值為固定的cmy組合。另外iso ts10128推薦了三種達到iso12647-2標準的控制方式，即歐洲fogra/ugra pso推薦的網點擴大曲線（tvi曲線）擬合技術、美國iedaliance/gracol g7推薦的中性灰密度曲線（npdc曲線）擬合技術以及基于devicelink icc的cmyk-cmyk色域轉換技術，所以下面主要說明以tvi與npdc控制方式下定義的灰平衡。
1、pso-tvi控制方式定義灰平衡
iso12647（pso-tvi）標準定義的灰平衡值為：c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64，即只要按照iso12647（pso-tvi）標準對應的工藝進行控制，則該灰平衡值再現中性灰色是有保證的。不過由于網點擴大值是相對值，并且有一定容差范圍，因此iso12647（pso-tvi）標準無法規(guī)定對應的中性灰密度值（nd值），所以即便紙張和油墨色度和網點擴大值在標準范圍內，灰平衡在視覺一致性方面可能依然存在差異。
附：iso12647（pso-tvi）印刷標準下工藝控制主要參數如下：
（1）紙張色度符合iso12647-2標準（△l：±3、△a：±2、△b：±2 ）
（2）油墨色度符合iso2846-1標準（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
（3）網點擴大（△dotgain：±3~4%）
（4）灰平衡（c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64）
2、g7-npdc控制方式定義灰平衡
為了彌補pso-tvi控制方式對灰平衡定義的不足，基于iso12647-2標準的g7-npdc控制方式應運而生，其中印刷材料（紙張和油墨）的標準兩者相似，而控制階調部分不再是網點擴大值，而是有明確的定義的中性灰密度值（nd值），所以說iso12647（g7-npdc）標準不僅規(guī)定了固定的灰平衡值，而且規(guī)定了灰平衡的視覺密度。因此只要按照iso12647（g7-npdc）標準對應的工藝進行控制，符合npdc標準曲線要求，則灰平衡在視覺一致性方面相對是最好的。
附：在iso12647（g7-npdc）印刷標準下工藝控制主要參數如下：
（1）紙張色度符合iso12647-2標準（△l：±3、△a：±2、△b：±2）
（2）油墨色度符合iso2846-1標準（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
注：符合g7 colorspace要求還需要紙張△e≤3、cmyk△h≤2.5
（3）灰平衡
c2m1y1、c4m3y3、c6m4y4、c8m5y5、c10m7y7、c15m11y11、c20m15y15、c25m19y19、c30m23y23、c35m27y27、c40m31y31、c45m36y36、c50m40y40、c55m45y45、c60m50y50、c65m55y55、c70m60y60、c75m66y66、c80m72y72、c85m78y78、c90m84y84、c95m92y92、c100m100y100
■中性灰密度控制點highlightrange（hr）
hr_cmy=nd(50c、40m、40y) - nd(paper) = 0.54 ；absolute hc_cmy= l57.5
■亮調反差highlight contrast（hc）
hc_cmy=nd(25c、19m、19y) - nd(paper) = 0.25； absolute hc_cmy=l75.7
■暗調反差 shadowcontrast（sc）
sc_cmy=nd(75c、66m、66y) - nd(paper) = 0.90；absolute sc_cmy=l 39.5
注：nd值測量條件為無偏振光鏡、減紙白和干燥狀態(tài)。
（4）網點擴大（△dotgain：±3~4%）
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不過大家在印刷生產中經常還會遇到cmyk實地密度或色度已經在標準范圍之內，但是中性灰色標卻仍然存在目視偏色現象，雖然有時通過改變cmyk墨色深淺把中性灰色標強行調整為灰色相，但是此時cmyk實地密度或色度已經與標準容差有較大偏離，有些色調也發(fā)生較大異常，可謂顧此失彼。更有甚者，即使改變cmyk墨色深淺依然無法獲得準確的中性灰再現！
究竟是什么原因引起的？結論是控制條上灰平衡色標的cmy組合值并不適合此時的印刷條件，換言之灰平衡網點值配置不合理導致中性灰難以達到平衡，或者沒有按照該灰平衡標準對應的工藝要求進行正確控制！如果灰平衡網點值配置不合理，那么如何設置正確的灰平衡cmy組合值以便讓印刷控制更加準確，答案是對制版印刷進行標準化管理，根據不同標準所對應的工藝確定準確的灰平衡。
一、基于傳統印刷標準的灰平衡定義
傳統印刷標準對印刷材料沒有限制，適用于各類印刷條件，不同印刷條件下灰平衡處于動態(tài)之中，即灰平衡組合值隨著印刷條件變化而變化，但是無論怎么變化，只要符合中性灰色要求的cmy組合值就可定義為該印刷條件下的最終灰平衡值，如： c50m39y39、c50m40y40、c50m41y41等都有可能。一旦確定灰平衡組合值，在后期印刷生產中，把控制條上的中性灰色標的cmy值設定為該值進行灰平衡印刷控制，從而達到良好效果。
附：傳統印刷標準下工藝控制主要參數如下：
（1）實地密度（△sid：±0.05）
（2）網點擴大（△dotgain：±3%）
（3）相對反差（△k：±10%）
（4）疊印率（△t：±10%）
1、密度法定義灰平衡
依據傳統印刷標準工藝參數控制印刷過程，根據所印刷的灰平衡導表，使用分光密度計（如：x-rite518/528等）測量其不同色塊的cmy分色密度，cmy分色密度最為均等的色塊所對應的cmy組合值即為灰平衡值。
2、色度法定義灰平衡
依據傳統印刷標準工藝參數控制印刷過程，根據所印刷的灰平衡導表，使用分光密度計（如：x-rite528等）測量其不同色塊的lab色度值，a、b色度值與根據紙張計算出的標準值相比較，其容差在△a：±1、△b：±2范圍內的色塊所對應的cmy組合值即為灰平衡值。或者使用eyeone測量p2p表，通過相關專業(yè)計算工具自動計算出灰平衡值。
注：灰平衡色度公式（根據紙張a、b值計算標準值）
wanted a= a_paper (100-c%)/ 100；
wanted b = b_paper (100-c%) / 100；
二、基于iso12647-2印刷標準的灰平衡定義
iso12647-2目前是膠印國際標準，其全稱為“印刷技術-網目調分色片、樣張和印刷成品的加工過程控制（膠印）”，它是由iso/tc130印刷技術委員會完成起草和修訂的。由于該標準對印刷材料（紙張和油墨）外貌進行了色度規(guī)定，同時也對控制階調的網點擴大標準及容差進行了定義等等，因此iso12647-2標準基于這些前提下推薦了灰平衡值，該值為固定的cmy組合。另外iso ts10128推薦了三種達到iso12647-2標準的控制方式，即歐洲fogra/ugra pso推薦的網點擴大曲線（tvi曲線）擬合技術、美國iedaliance/gracol g7推薦的中性灰密度曲線（npdc曲線）擬合技術以及基于devicelink icc的cmyk-cmyk色域轉換技術，所以下面主要說明以tvi與npdc控制方式下定義的灰平衡。
1、pso-tvi控制方式定義灰平衡
iso12647（pso-tvi）標準定義的灰平衡值為：c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64，即只要按照iso12647（pso-tvi）標準對應的工藝進行控制，則該灰平衡值再現中性灰色是有保證的。不過由于網點擴大值是相對值，并且有一定容差范圍，因此iso12647（pso-tvi）標準無法規(guī)定對應的中性灰密度值（nd值），所以即便紙張和油墨色度和網點擴大值在標準范圍內，灰平衡在視覺一致性方面可能依然存在差異。
附：iso12647（pso-tvi）印刷標準下工藝控制主要參數如下：
（1）紙張色度符合iso12647-2標準（△l：±3、△a：±2、△b：±2 ）
（2）油墨色度符合iso2846-1標準（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
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（4）灰平衡（c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64）
2、g7-npdc控制方式定義灰平衡
為了彌補pso-tvi控制方式對灰平衡定義的不足，基于iso12647-2標準的g7-npdc控制方式應運而生，其中印刷材料（紙張和油墨）的標準兩者相似，而控制階調部分不再是網點擴大值，而是有明確的定義的中性灰密度值（nd值），所以說iso12647（g7-npdc）標準不僅規(guī)定了固定的灰平衡值，而且規(guī)定了灰平衡的視覺密度。因此只要按照iso12647（g7-npdc）標準對應的工藝進行控制，符合npdc標準曲線要求，則灰平衡在視覺一致性方面相對是最好的。
附：在iso12647（g7-npdc）印刷標準下工藝控制主要參數如下：
（1）紙張色度符合iso12647-2標準（△l：±3、△a：±2、△b：±2）
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注：符合g7 colorspace要求還需要紙張△e≤3、cmyk△h≤2.5
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c2m1y1、c4m3y3、c6m4y4、c8m5y5、c10m7y7、c15m11y11、c20m15y15、c25m19y19、c30m23y23、c35m27y27、c40m31y31、c45m36y36、c50m40y40、c55m45y45、c60m50y50、c65m55y55、c70m60y60、c75m66y66、c80m72y72、c85m78y78、c90m84y84、c95m92y92、c100m100y100
■中性灰密度控制點highlightrange（hr）
hr_cmy=nd(50c、40m、40y) - nd(paper) = 0.54 ；absolute hc_cmy= l57.5
■亮調反差highlight contrast（hc）
hc_cmy=nd(25c、19m、19y) - nd(paper) = 0.25； absolute hc_cmy=l75.7
■暗調反差 shadowcontrast（sc）
sc_cmy=nd(75c、66m、66y) - nd(paper) = 0.90；absolute sc_cmy=l 39.5
注：nd值測量條件為無偏振光鏡、減紙白和干燥狀態(tài)。
（4）網點擴大（△dotgain：±3~4%）
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