色彩是人眼對光波的一種視覺反應。在圖像的數字化處理過程中，對色彩的處理需要一個基準,即所謂的色彩模式。目前,最常用的兩種色彩模式: CMYK和RGB色彩模式。兩種色彩模式無論在原理還是顏色空間上都有著較大差異。這些差異會存在于每一個需要顯示數字色彩或印刷色彩的印刷過程中，尤其是在印前處理與印后質量檢測流程。為實現實現電腦屏幕上的像素和紙張油墨的墨點之間的完美色彩匹配，令印刷工作者做出了巨大的努力去改進技術與升級設備。隨著現在印刷行業中越來越多地用彩色顯示屏顯示圖像進行顏色評價和顏色的可接受性評估，簡單地了解兩種色彩模式的差異是一項基本的要求。

本文將針對色彩模式的差異及其轉換過程中的問題，簡略地介紹色彩模式差異對印刷過程造成的影響及現行的解決方案。

一．色彩模式

色彩是人眼對光波的一種視覺反應。在圖像的數字化處理過程中，對色彩的處理需要一個基準,即所謂的色彩模式。目前,最常用的兩種色彩模式: CMYK和RGB色彩模式。這兩種色彩模式的選用,主要取決于視覺反應的色彩光波來源: 一個是反光體,一個是發光體。典型的印刷品，應用的就是CMYK模式; 而顯示器應用的則是RGB模式。要弄明白這兩種色彩模式的區別,我們必須先理解反光體(顏料)和發光體 (光線)的區別。通過物理光學實驗, 我們發現“白光” 經過三棱鏡后分解成了: “赤橙黃綠青藍紫”七種單色光，經過光路可逆后, 這七種單色光又可合成為“ 白光”。通過進一步的研究，人們發現可以通過“紅、綠、藍”三種色光，以不同的比例混合時可以得到不同色相的色光。同時，人們通過大量的生活經驗發明了所謂“顏料”的色彩材料,并從中找到“青、品紅、黃”三種基本顏料,以適當的比例混合兩種或者三種顏料就可以通過陽光反射出自然界大多數的顏色.

1.1RGB色彩模式
RGB 是最常用的色彩模式，也被稱之為真彩色模式。RGB模式的是建立在色光加色法的原理上的。RGB分別代表紅，綠，藍三原色，每一個顏色代表一個通道。在Photoshop中24位的RGB模式，每一個像素占用3個字節，R,G,B的范圍是0~255（黑色——白色），顏色為純白色時，RGB值都是255，黑色的RGB值都是0。即該模式下，符合色光加色法的越加越亮的特點，RGB值越大，顏色就越亮。24位RGB圖像最多可以表示1670（2^24）多萬中顏色。此外，為了圖像色彩的表現力，又有48位（16位/通道）和96位（32位/通道）的圖像，色彩更加豐富且飽滿。RGB模式主要用于彩色成像設備和屏幕顯示，在不同的設備上，相同的RGB值可能會顯示出不同的顏色，是一種典型的與設備有關的色彩模式。

1.2CMYK色彩模式
CMYK模式是建立在色料減色法的原理上，是四色印刷的基礎。根據色料減色法的原理，當我們用等量100%的“青，品紅，黃”三色油墨混合可以得到100%的黑色油墨。但是，由于我們制造的“青，品紅，黃”三色顏料不能反射出完美的光學意義上的“青，品紅，黃”三色，所以混合出來的黑色顏料就不夠“黑”。但由于在圖像的表現上，黑色起到至關重要的再現畫面細節——“ 層次” 的作用，因此人們單獨制作了“黑”色顏料，這就構成了我們在印刷中經常用到的“CMYK”色彩模式。在圖像處理軟件中，CMYK四種基本顏色，每種基本色可在成0%到100%的共101個濃度等級中取值，即CMYK模式一共可以定義101^4=104060401種顏色。

二．色彩模式差異造成的影響

2.1色彩模式間轉換不準確
RGB色彩模式可以用三維空間體系來表示，其中，R，G，B值分別代表三個坐標軸，各自取值范圍為0—255，當三個分量取不同的值時可以用來表示不同的顏色。以100%紅色為例，三個分量就是255，0，0，當三個分量比例相同時就表示中性灰，隨著取值由0到255變化，顏色從白色變為黑色。RGB的顏色空間為立方體，八個頂點分別對應黑，白，紅，綠，藍，品，青，黃八種顏色，其他顏色位于立方體內。
CMYK色彩模式的顏色空間是四維的，C、M、Y、K分別是代表各色墨量坐標。但是受到實際印刷油墨的限制，K值與C、M、Y值并不是完全獨立的，所以CMYK的顏色空間比RGB的顏色空間要小。
由于RGB色彩模式的顏色空間是三維的，而CMYK模式的顏色空間是四維的，雖然兩種色彩模式的轉換有眾多轉換方法，比如多項式回歸法、三維查找表法、BP神經網絡法、平面理論法、紐介堡方程法等， 但是，兩個模式之間的轉換是一個三維向四維求解的過程。很明顯，得到的解應為無窮多種，很容易造成顏色信息的丟失，這也是色彩模式對印前處理工作印象最大的一個方面。

2.2設備相關性
RGB與CMYK色彩模式都具有設備相關性，當顯示設備，油墨性質或者承印材料乃至環境發生改變時，同一組顏色數據可能會產生不同的結果。一方面，設備相關性要求了在進行印前設計前必須進行打樣，校正。另一方面，它也體現印刷過程中保持環境條件一致的重要性。

三．兩種色彩模式對于印前處理中色彩管理的影響

3.1采用RGB模式編輯
如今，印刷系統使用的彩色圖像輸入設備，無論是數碼相機還是掃描儀，都是在RGB模式下工作的。也就是說處理圖片時技術人員最初獲取得到的通常是RGB模式，直接使用RGB模式進行圖片編輯避免了不必要的模式間轉換導致的信息丟失。此外，由于RGB模式是通過三個通道進行處理的，相較于CMYK色彩模式更為迅速。

3.2印前校色處理
除了轉換時出現的溢色問題，兩種色彩模式的設備相關性同樣對印前處理有一定影響。RGB色彩模式與CMYK色彩模式都是基于硬件設備的顏色表述方法，相同的RGB值在不同的設備條件下顏色是不一樣的。同時，由于使用的承印材料和輸出設備不同，使用相同的CMYK值可能產生不相同的色彩效果。在打樣校色時，首先進行數碼打樣機打樣和印刷機試印刷，分別得到兩個印品的Lab值，再通過CIEDE2000公式計算色差，并根據色差由打樣機對印刷機追樣。由于在這個過程中數碼打樣機使用的是噴墨技術，只能使用專業的打樣紙，與印刷用紙存在差異，所以此過程需要重復操作。最后再在此基礎上進行平面設計，以免出現生產事故。

3.3采用Lab模式作為RGB向CMYK模式轉換的中間模式
RGB圖像直接轉換到CMYK模式時就會產生圖像色彩的失真，原因是CMYK的色域小于RGB的色域，RGB中的部分顏色無法在CMYK中表述，在轉換時會用別的顏色代替；再有，同一RGB值在不同的硬件設備上表述的并不一定是同一顏色，這就給色彩在不同硬件設備上的統一帶來困難。這兩類問題都是色彩管理需要解決的問題。但Lab顏色模式在色彩管理中卻起到了積極的作用，在一定程度上可以幫助色彩得到最大的還原、避免了色彩的失真。 主要基于以下兩點：
1）Lab顏色模式是一種理論上的顏色模式，它的色域廣，比 RGB、CMYK等色彩模式都廣，是所有顏色模式中最廣的。Lab的色域包含了RGB和CMYK的色域，或者說RGB和CMYK的色域是Lab 色域的子集，即RGB和CMYK模式中的所有顏色均可以映射到Lab模式中表述，RGB模式或CMKY模式的圖像轉換到Lab模式時是不會產生色彩的失真的。所以，Lab模式通常是RGB與 CMYK轉換時Photoshop使用的內部過渡模式，Photoshop默認 將原顏色模式先轉換到Lab模式，再轉換到目標模式。
2）Lab顏色模式同時具有設備不相關性。所謂設備不相關性，是指在不同的硬件設備上同一L、 a、 b值表述的是同一顏色， 使得色彩的表述在不同的硬件設備上實現了統一，不同的硬件設備可以通過唯一的L、a、b值呈現出同一色彩，這點明顯優于 RGB等其他顏色模式。

3.4還應注意的問題：
1.存儲RGB模式顏色圖像的備份，以防要重新轉換圖像。
2.運用RGB模式處理圖片，先后都要以灰度模式輸出。灰度圖又稱為8位深度圖，每個像素表示都以8個二進制位的形式，這樣能夠實現 256 級灰色調，而黑白照片普遍輸出都采用灰度模式。當灰度模式文件替代了彩色文件后，再也不能恢復光照效果，同時追求的細微層次顏色也得不到認證，但凡帶有顏色信息的文件都會被丟棄或者處理掉，雖然借助Photoshop技術能夠再次實現彩色模式文件的 成功轉換，但是當不需要灰度文件時，最初設計的本色不能徹底被還原。因此，一定要謹慎操作變為灰度模式，最好在RGB模式下進行彩色圖片的妥善處理，同時謹記備份特定為RGB 模式的圖片，以便為日后修改使用提供需要。
3.在RGB模式中，可以使用“CMYK 預覽“命令模擬更改后的效果，而不用真的更改圖像數據。
4.對于某些類型的分色，還是必須在RGB模式中工作。例如，如果在“CMYK設置”對話框中使用“黑版產生”的“最大值”選項對一個圖像分色，即便可行，然而要求大量增加C,M或Y分量的任何校正也將是非常困難。要進行這些哥哥該，必須將圖像重新轉換成RGB，再校正色彩，然后對圖像分色——否則必須使用較少的“黑版產生”選項對圖像重新分色。

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四．色彩模式對于印后質量檢測的影響

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4.1印后質量檢測現狀及發展趨勢
在印刷向小批量、多品種、多色、高效方向發展的今天，印刷品越來越精細，人們對印品質 量和印刷效率也有更高的要求，帶有缺陷的印品是人們所不能接受的。要提高印品質量和印刷效率的有效途徑之一就是對印品進行質量檢測。因此，印刷廠商對印刷品在印刷過程中實行質量自動監測是夢寐以求的手段之一。尤其在高速運轉的印刷機上如不及時發現并排除故障，就意味著大量廢品、次品損失，特別是在原材料成本不斷增加的今天廢品的增多就意味著生產成本的增加，對企業的影響極大。目前國內許多印刷企業都是靠人工檢查來挑除廢品。人工檢查除了速度慢需要占大量的人力了物力資源和場地資源外，更有下列幾個致命的缺陷：
1．容易出現漏檢的情況。由于長時間的重復勞動，人眼極易出現疲勞，此時出現差錯的概率非常大，甚至會將一些嚴重的廢品放過去。
2．無法保證統一的質量標準。
人工檢查時，對于墨色淺的情況合格與否是檢查者根據主觀判斷的不同的人甚至同一人在不同的狀態下的判斷標準很難做到統一。傳統印刷質量檢測技術是非在機的檢測控制周期長，使印刷材料浪費生產效率低下不符合現代印刷市場發展趨勢的要求。
因此印品質量檢測的自動化是未來的發展趨勢，近些年來，將機器視覺、數字圖像處理等技術應用于印品質量檢測是一個新的發展方向，也就是印刷品質量在線檢測。相較于人工檢測，基于機器視覺的優點是：
1.能給出準確、客觀的檢測結果。
2.檢測速度快，能及時針對印品質量進行調整，有利于生產技術的管理。
3.大大降低了生產中人力成本。

4.2印品質量在線檢測原理
在對印品質量進行客觀評價時，有兩種評價方法：一種是基于密度學體系的評價方式，一種是基于色度學體系的方式。由于在彩色印刷中，難以使用密度測量隊灰平衡做出判斷，因此，現階段大多數自動化印刷質量檢測裝置采用的是基于色度學體系的檢測方法。這種基于機器視覺的印刷品質量檢測的大致過程如下：機器視覺可以快速地獲取印刷樣張的顏色信息，通過顏色空間轉換得到CMYK四色油墨量的信息，自動計算色差，若印品質量不合格，隨即對印刷過程中墨區的油墨量進行調整。
在印刷流程中，離不開印刷圖像與數字圖像的轉換，二者雖然都是圖像，但有著非常大的不同。使用計算機上的在線檢測系統處理圖像，必須首先將印刷圖像轉化而成數字圖像，然后將數字圖像中顏色信息轉換成控制墨量的信息，這是系統的最基本要求。由于在此過程中有CMYK-RGB-CMYK色彩模式間的轉換，難免會造成一定程度上的顏色損失。

4.3解決方法
當色差超出允許偏差范圍后，機器需要自動調整墨量，在這個過程中會存在色彩模式的轉換以及顏色數據的換算的誤差。由于這種色差本質上是色彩空間上的差異，不可避免，只能盡可能地減少。針對上述問題，目前主要有兩種新的解決方法：
1.ICC色彩管理的device-link profile
device-link profile是由源色空間直接轉換到目標色空間的一種轉換用特性文件，一般用于顏色由一個輸出設備直接轉換到另一個輸出設備。在印后質量檢測中，這種文件可以實現CMYK到CMYK模式的直接轉換。在進行這種轉換時，算法會保持黑色和其他印刷原色的關系，保持對于印刷適性非常重要的原始顏色屬性。這種方法減少了轉換后彩色油墨的用量，在一定程度上減少了偏色并降低了成本，同時還避免了傳統色彩管理在印刷文字和細小的線條時套印不準產生其他顏色的現象。

2.新一代色彩管理系統——iccMAX
新一代的色彩管理系統iccMAX開始支持使用基于CIE CAM02的色貌模型，解決了不同媒體上圖像再現問題，解釋各種顏色視覺現象等。

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六．結尾

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綜上所述，兩種色彩模式無論在原理還是成像空間上都有著差異，這些差異滲透到印刷工藝中每一個存在顯示設備與油墨的流程中，尤其是在印前處理與印后質量檢測流程中，為實現實現電腦屏幕上的像素和紙張油墨的墨點之間的完美色彩匹配，令印刷工作者做出了巨大的努力去改進技術與升級設備。在未來，隨著色差公式的新進展、色彩管理系統推廣、印刷技術水平的提高與紙張效果的完美結合，這種色彩的差距會被逐漸地縮小，最大程度上地實現“所見即所得”

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[4]朱成軍.論印刷色彩與數字色彩的差異[J].美與時代(上),2016(12):62-64.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的色彩模式对印前处理及机器检测印刷质量的影响的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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