EFI 实验指导手册.docx

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EFI实验指导手册

第一节色彩管理基础知识

一、色彩管理的概念以及必要性

色彩管理是指色彩空间（如扫描仪，数码相机，显示器，打印机，印刷机等）转移的管理。

色彩管理要求色彩信息在输入，处理，输出三个过程中色彩一致。

色彩管理系统就是能够实现设备的校准，建立色彩特性文件，并在整个工艺流程中实现多种设备间色彩转换的系统。

在印前工艺中，颜色要经过多次转换，才能形成用于输出的数据。

简单说，原稿被扫描后，转换到扫描仪设备空间（通常为RGB色空间），然后由显示器显示，再根据不同的输出要求转换位输出设备的颜色空间（CMYK色空间）。

扫描仪和显示器的表色方法为加色法，而打印机和印刷机的表色原理为减色法，两者的颜色混合机理有着很大的区别。

如果没有一个通用的“颜色语言”作为沟通桥梁的话，即使拥有最先进的设备也难获得高质量的颜色结果。

色彩管理便在各个设备之间建立起沟通的纽带，实现了对色彩转换的精确控制。

颜色的转换实质上就是用一个色域表示另外一个色域的颜色，如用CMYK油墨色域再现RGB色域内的颜色。

如何准确，高质，高效的实现这种转换，就需要色彩管理。

由色彩管理系统来高效的完成这种转换工作是色彩管理系统的任务和要求。

二、色彩管理的基本任务

进行色彩管理必须遵循一系列规定的操作过程，才能实现预期的效果。

色彩管理的三大基本人物，也可以说色彩管理系统一般分为三个部分：

校准（Calibration），特征化（Characterization，建立的设备Profile文件），转换（Conversion）。

[6，11]

在数码打样中，这三部分主要表现为：

1、设备校准（Calibration）:

设备色彩特性的标准化，使各相关设备达到规定的标准参数能够从一特定的输入值产生可预见的颜色。

[20]通常为了补偿机器老化或其它因素的变化都必须定期进行重新校准。

如对数码打样机和激光照排机进行线性化。

2、特征描述（Characterization）:

因为不同设备的制造商不同，所用的技术及介质不同，所以同一组CMYK数据在不同的打印机上输出都可能出现不同的颜色其所能表示的颜色范围不相同。

特征描述就是确定输入及输出设备的颜色范围或再现的颜色是哪些以及用什么颜色范围来表示色彩，并由此建立描述设备颜色范围的数据文件.这种文件就是前面所述的特性文件（Profile）。

[19，21]每一种设备都有其对应的特性这些特性会由特征文件记录下来。

在数码打样的色彩管理中，应分别生成反映数码打样机纸张和墨水特性的ICCProfile文件和反映印刷特性的ICCProfile文件。

3、颜色转换（Conversion）:

不同色彩模式的转换是基于一个中间的CIELAB或CIEXYZ数值作为参考，将图像从一个设备的色彩空间转换到另一个设备的色彩空间，以达到色彩空间模拟的目的；同时还包括色彩映射（ColorMapping）:

同一张照片在不同的打印机上输出会产生不同的色彩效果其原因是不同的打印机有不同的色域，需找出不同色域之间的匹配。

但是色彩的对应并不表示可以将色域间的差异完全对准，只是找出最接近的色彩。

因此在色彩转换时需要对色域进行压缩，色域压缩在ICC协议中提出了四种方法：

感知法、饱和度法、绝对色度法、相对色度法。

尽管数码打样和印刷都是基于CMYK颜色空间的，但由于它们的色域大小不同，因此仍需进行颜色转换、匹配。

往往一次匹配后的色差较大，需要对ICCProfile文件进行多次修改、多次匹配。

三、色彩管理的组成部分

所有基于ICC的色彩管理系统一般都包括四个基本组成部分：

1、PCS特性文件连接颜色空间允许我们给每一个颜色一个明确的CIEXYZ或CIELAB数值，这些数值不依赖于复制颜色时所使用的具体设备。

而仅取决于我们实际所看到的那个颜色的感觉。

PCS（特性文件连接颜色空间）是我们用来标定和定义颜色的标准。

ICC色彩管理规范中实际上只规定了CIEXYZ或CIELAB两个不同的色空间，作为不同类型特性文件的PCS。

CIEXYZ或CIELAB颜色空间的关键是它们表示感知的颜色。

正是由于它们的这个特性，才使得色彩管理系统要用CIEXYZ或CIELAB作为“枢纽中心”，通过它们就可以在各个设备之间传递所有的颜色。

当颜色被定义为才以后，我们就可以知道正常颜色视觉的人对它的感觉是什么样。

2、特性文件色彩管理是基于ICC设备特征化文件的，依靠ICC设备特征化文件来定义各种设备的颜色特性，并且色彩管理中的各种转换和运算都是围绕ICC设备特征化文件来进行的。

因此，为了取得更好的效果，更准确的颜色，则有必要提高ICC设备特征化文件的精度。

ICC设备特征化文件的核心技术是建立设备相关的颜色空间与设备无关的颜色空间的对应关系，也就是CMYK颜色空间或RGB颜色空间与LAB颜色空间的对应关系。

制作ICC设备特征化文件总是需要取得两组数据，一组是CMYK或RGB数据，另一组则是LAB数据。

而LAB数据总是通过仪器的测量来取得的。

使用好测量仪器，取得准确的LAB数据，是制作一个准确的ICC设备特征文件的关键因素之一。

3、CMMCMM（色彩管理模块）通常又叫做引擎，它是一个小程序，用来完成RGB或CMYK数值转换得计算工作。

CMM与包含在特性文件里的颜色数据共同来完成这个转换工作。

CMM为色彩管理系统提供了从源设备颜色空间到PCS，以及从PCS到任意目的设备色空间进行颜色转换的方法。

CMM使用特性文件中对颜色的定义，使目的设备色空间中的颜色与源设备颜色空间的颜色相匹配。

而为要匹配这些颜色，就需要对送往目的设备色空间的RGB或CMYK数值作一定的改变，这就要CMM来完成这种转换。

4、再现意图色彩管理中最重要的就是设备色空间之间的精确映射，这也是当前讨论最多的方面，提出了各种各样的色彩印设算法。

ICC色彩管理规范中包含了四种不同的再现意图，它们是处理“色域外”颜色时的四种不同方法，也就是用来处理那些在源颜色空间中可以实现，而在输出设备的实际色空间中却无法复制的那些颜色。

（1）、感知的再现意图

通过改变源设备颜色空间中所有颜色的方法，使所有颜色在整体感觉上保持不变。

所以，这种方法要在保持所有颜色相互关系不变的基础上，把源设备颜色空间压缩到目的设备色空间中。

这样做的原因是我们的眼睛对颜色之间的相互关系更加敏感，而对于颜色绝对值的感觉并不太敏感。

如果一幅图画中明显包含了一些色域外颜色时，比如艺术品或样本画册等采用感知的再现意图就是一个很好的选择。

（2）、饱和度的再现意图这种方法追求高饱和度，对饱和度进行非线性压缩。

这不一定忠实于原稿，其目的是在设备限制的情况下，达到饱和的颜色，这种方法要把源设备颜色空间中高饱和度的颜色转换成目的设备色空间中也是高饱和度的颜色，以此来产生鲜艳的颜色。

这种方法适合于各种图表和其他商业图形的复制，或适合制作用彩色标记高度或深度的地图。

（3）、相对色度的再现意图

考虑到我们的眼睛总是要去适应正在被观察介质的白色这样一个现象。

这种方法将源设备颜色空间的白点映射到目的设备色空间的白点，所以在输出时白色总是纸张的白色，而不再是源设备颜色空间的那个白色了。

相对色度的再现意图总是要准确的复制出色域内的所有颜色，而裁减掉色域外的颜色，并将被裁减掉的颜色换成与它们最接近的可再现颜色。

相对色度的再现意图对于图像复制来说，比起感知的再现意图通常是更好的选择，因为它保留了更多原来的颜色。

用这种方法可以根据印刷用纸的颜色来定标白点，适合于色域范围接近的色空间转换。

（4）、绝对色度的再现意图

这种发法要是源设备颜色空间的白色偏蓝色，而目的设备色空间的白纸偏黄，在使用绝对色度的再现意图再现时，就会在输出的白色区域上增加一些青墨来模拟原始的白色。

绝对色度的再现意图主要是为打样而设计的，目的是要在另外的打样设备上模拟出最终输出设备的复制效果。

这种方法适合于包装印刷打样。

四、数码打样中的色彩控制

1、数码打样中的色彩管理步骤

要做到高质量的彩色复制，必须认真细致、定期地做好彩色管理。

要实现数码打样中的色彩管理，可以按照以下的四个步骤：

（1）、打印机基础线性化；

（2）、制作印刷机和数码打样纸张Profile；

（3）、打包线性化文件和Profile；

（4）、匹配打印机Profile和印刷机Profile。

基本线性化决定了纸张和油墨共同作用下的物理特性，优化了打印机的喷墨总量和单通道总量，用尽可能小的墨量获得尽可能大的颜色密度，为打印机纸张Profile的创建提供了基础和优化特性，从而建立了色彩管理的基础。

从色彩管理系统的原理结构图中也可以看出，色空间转换时的主要依据就是设备的特性文件ICCProfile。

因此，色彩管理的核心就是建立设备的Profile。

数码打样的色彩管理原理结构如下图所示：

印刷机和打印机的ICC设备特征文件的制作过程，也有校正和特征化两个阶段，但具体步骤会随使用的软件的不同而有差异。

一般来说，差异体现在校正过程上，各种不同的软件有不同的校正技术，各种不同类型的打印机也有不同校正

方法；特征化的过程却大多相同：

在校正的基础上打印或印刷色表，然后经分光光度仪测量，在专门软件中生成ICC设备特征文件。

制作印刷机和打印机的ICC设备特征文件，都会使用到色表。

最常见的是IT8.7/3色表和ECI2002色表。

这些色表上的色块组合都经过专家精心挑选，能够很好反映印刷规律。

经常听到一种说法，色块越多，生成的ICC设备特征文件越精确。

其实这种理解不完全准确，色块多是会有一些帮助，但更为重要的是在印刷色表的时候，要印得均匀。

如果色表不同位置的印刷密度相差很大，生成的ICC设备特征文件质量就会很差，使用更多色块的色表反而不如少的。

印刷的ICC设备特征文件对于色彩管理来说是非常重要的。

因此取得一个准确的印刷ICC设备特征文件，是各种应用成功的关键。

那么应该在制作印刷ICC设备特征文件是要注意些什么呢？

首先，制作印刷ICC设备特征文件要与质量控制结合。

我们说印刷ICC设备特征文件反映了印刷的色彩特征，它不仅仅和纸张、油墨等材料有关，也和“印刷状态”有关。

不同的密度和网点扩大控制也会造成印刷品颜色的较大差异。

另外，如果不对印前制版的各个环节加以控制，如出胶片或CTP直接出PS版时，对胶片和PS版的网点百分比的控制（照排机或直接制版机的线性化控制），以及晒PS版时的质量控制，印刷品的颜色也将处于波动的状况，色彩管理的效果就会受到影响。

只有在稳定的状态下，我们才有可能用ICC设备特征文件记录正常印刷的颜色规律，也只有在稳定的状态下，印刷才能还原色彩管理的色彩。

其次，生成印刷ICC设备特征文件时的各种参数设置要与印刷工艺结合,也就是前文提到的GCU和UCR等，这对于扫描分色尤其重要。

对于打印机的色彩管理一般是与特定的软件配合进行的，如数字打样软件EFIColorProofXF等。

有一点要注意的是，对于很多打印机，在打样软件配合下，它的ICC设备特征文件是CMYK的；在没有打样软件时，却需要生成RGB的ICC设备特征文件，才可以在Photoshop等软件里使用。

这是为什么呢？

并非打印机是ＲＧＢ设备，而是打印机的驱动软件里有固定的RGB转CMYK的算法，因此对外部看来就像一个RGB打印机，ＩＣＣ设备特征文件也只能是RGB的。

[5，9，10，17，20，23]

匹配打印机Profile和印刷机Profile就是色彩管理系统中将打印机的颜色空间表转换成一个与设备无关的颜色空间（CIEXYZ或CIELAB颜色空间），然后进行设备间的颜色映射处理，将转换后的与设备无关的颜色信息嵌入到印刷机的颜色表中，从而使设备的颜色表对应起来。

2、色彩控制注意问题

在色彩控制中还有一些值得我们注意的问题：

首先是光源的问题。

色彩管理是基于LAB色彩空间理论的，LAB色彩空间是和设备无关的颜色空间。

但我们也应当知道LAB数值是有前提条件的，其中最为重要的就是光源条件，就是我们常见D50、D65、F11等。

在生成各种设备的ICC设备特征文件时，都应当使用相同的光源条件，这样才能保证颜色的一致性。

[6，9，23]如果印刷机ICC设备特征文件使用D50的光源条件，打印机使用D65的光源条件，就不可能取得很好的数字样张。

还有一点很重要，就是在我们在观看各种稿件的时候也必须在相同的光源条件下，例如在对比印刷样张和数字样张时就应该在ICC设备特征文件指定的光源条件下观察，才可以得出有意义的评价。

光源条件对于色彩管理是至关重要的，但现实中却是经常被忽视的。

其次是为了使色彩管理精确完成，还需要考虑几点：

一是设备，设备本身的制约是色彩管理准确程度最大的因素，如果显示器的色域不可以全部包含印刷的颜色，屏幕软打样的准确程度就会受到影响；二是材料，使用的材料也会影响设备的色域，如数字打样纸，为了得到更准确的数字打样，就需要更好的纸张；三是测量设备，色彩管理离不开测量设备，测量设备的准确程度也会很大地影响色彩管理最终的准确程度，如果使用的测量设备本身的精度是1的色差，希望色彩管理最终的结果是小于1的色差，这就不太现实。

在色彩管理的应用中，如果能够充分考虑以上几个因素，做一些必要的投资，是可以取得满意的效果的。

五、数码打样中色彩再现性的评价

对数码打样色彩再现性的评价，除了依靠人的视觉和经验进行主观评价外，更重要的是采用分光光度计进行客观评价。

1、色彩再现性的主观评价

色彩再现性的主观评价主要是指基于色知觉的主观评价方法。

色知觉是视觉对象发出的（或反射、透射的）300～700nm波长的电磁波，它会在人的大脑中枢神经中产生一种物理心理刺激。

影响色知觉的因素有观察光源、观察环境、观察者以及色彩观察模式。

照明光源对色知觉的影响。

由于不同照明光源的光谱分布不同，因此，即使是相同的观察对象，也不能得到相同的色知觉效果。

此外，在某一光源照射下色知觉相同的两个物体，当改变照射光源时，其色知觉也会发生改变。

这是由于物体对光的分光反射率不同所产生的现象。

观察环境对色知觉的影响。

色知觉也受视觉对象所处环境的影响。

当几种颜色放置在同一空间观测时，与单独放置观测得到的色觉感受不同，其色彩感觉偏向相邻对象的补色。

观察者对色知觉的影响。

若观察者的视觉系统特性不同，色知觉也会产生差异。

色彩观察模式对色知觉的影响。

观察颜色时，将一些经验的色彩表现方式称为色彩观察模式。

如表面色和光源色是两种色彩观察模式。

表面色是指对物体表面观察所得到的知觉色，印刷品等所表现的色彩为表面色；光源色是指观察本身发光物体所得到的知觉色。

CRT表现出的颜色就属于光源色。

同样的视觉对象，在不同的色彩观察模式下，色知觉同样会产生差异。

理论上，若控制所有影响色知觉的因素保持一致性，就可以得到色觉值与侧色值的一致性。

但实际上，这是不可能实现的，因为观察得到的值与其周围局部的环境还有关系。

因此，得到的对比效果也不同。

此时，很难做到色觉值与测色值得一致性。

可以说，这种主观的评价方式是不可靠的。

2、色彩再现性的客观评价

一般来讲，色彩再现性的客观评价采用基于色度值的客观评价方法，即采用分光光度计对色彩再现性进行客观评价，主要是对匹配印刷色标后的数码打样样张与印刷样张的色度测量值进行比较，比较两者之间的色差，并将允许色差的色彩数量控制在规定的范围内。

如果用户产品类型复杂，可以建立多个不同类型的控制参数来解决。

其具体方法是：

使用分光光度计，对样张表面色进行测量，得到CIEXYZ表色系统中的三刺激值X、Y、Z值，或CIEL﹡a﹡b﹡表色系统中的色度坐标a﹡、b﹡和明度值L﹡。

再现色与标准稿的色差采用CIE1976L﹡a﹡b﹡色差计算公式：

△E=[（△L）2+（△a）2+（△b）2]1/2

虽然测色值不能代替色觉值，但它仍然可以作为一种工业标准来使用，从一定意义上讲，色觉值与测色值是有一定的对应关系的。

色觉与视觉感受的关系是：

当△E≤1时，几乎感觉不到色差；当1＜△E≤2时，对色差感觉很小；当2＜△E≤3.5时，对色差的感觉中等；当3.5＜△E≤6时，对色差的感觉明显；当△E＞6时，对色差的感觉强烈。

基于以上色度值的客观评价方法，我们可以建立一个色彩复制再现的绝对比较标准，以绝对数值来衡量两者色彩的差别程度，这给综合评价印刷色彩再现提供参考依据。

这种方法能对数码打样的色彩再现性进行较好的评价，以满足打样与印刷之间的色彩匹配。

结合以上两种评价方法，我们可以实现对数码打样的色彩再现性的完美评价。

第三节基于EFI基本特性文件创建实验设计

一、创建打印机的基本线性化

对HP130nr进行基本线性化的步骤：

1、打开EFIColorproofXFControl服务程序，图标为绿色时，表示程序正在执行。

2、在桌面上双击EFIColorproofXFClient客户机，打开程序。

3、保证Linearization工作流程是畅通的，即显示为绿色箭头，界面如图所示：

4、打开工具栏上的“线性化工具”。

5、如图所示：

选择“创建基本线性化”

6、确保分光光度计连接在电脑上，选择测量仪器，我们使用的是SpectroScan。

分别设置打印机的分辨率：

1200×1200dpi；颜色模式为CMYKcm；墨水类别为HPDYE；打印模式为Super；抖动模式设置为“Superenhanced2”（超强2）；在纸张后面的栏中输入自己定义的纸张名称：

泛太克190克数码打样纸。

高级的按钮内为更多的深色墨中是否用浅色墨，用量多少，由经验丰富的人员来设置，这里我们使用默认选项。

选择“校样”表示创建用于校样的纸张描述文件。

在设置分辨率时，因为HP130nr创建线性化时分辨率设置只有1200×1200，600×600两个选项，在创建了分辨率600×600时的基本线性化后打印出的样张模糊，效果非常不理想，所以最终决定创建分辨率1200×1200时的基本线性化。

喷墨打印机使用调频半色调，这就意味着所有的点都有统一的大小。

颜色阴影由点之间的间隔来决定。

这里打印机提供半色调方式Superenhanced1和Superenhanced2的选择，这种方式可以选择控制点的分散方式，从而表现出中间色的渐变方式。

Superenhanced1（超级增强型1）使用称为误差扩散的半色调方式。

此时，如果点及周围点的相加的值超过某个临界灰度值，该点会被打印出来。

如果所得的值低于该临界灰度值，该点不会被打印出来。

这种方式用于表现十分复杂的图形。

它能够打印高质量的照片图像，因此最适合打印包含照片的文档。

Superenhanced2（超级增强型2）使用称为随机抖动的半色调方式。

此时，像素被随机放置以实现中间色渐变。

使得相同的区域看上去尽可能一致。

这种方式最适合打印包含大面积纯色的文档。

这里我们使用Superenhanced2，可以使颜色复制达到最佳效果。

7、选择“下一步”，对总墨水限值进行确定。

方法是选择打印，作业图表会自动发送到主程序EFIColorproofXF中，在EFILinearization流程中打印出“总墨水限值色表”，以供测量使用。

这里可以对预定的总墨水限值进行设置，默认最大为400%。

8、色表打印出来之后，等待30分钟，待色表完全干了之后按“测量”按钮，系统自动提示定位位置：

1、左上；2、右上；3、右下三个定点，在仪器上定位，然后即可测量，以便显示颜色值。

9、测量后自动生成这种纸的总墨水限值，为了使得结果更精确，在本实验中我们测量了三次，第一次测得133%，第二次测得144%，第三次测得124%，最后取平均值得到总墨水限值为134%。

10、进行下一步，同样按“打印”按钮。

打印“每通道墨水限值图表”，确定每一种基本颜色的最佳限值。

11、打印完成后，同样等待30分钟，按测量按钮进行定位测量。

12、软件自动保存测量数据，进行下一步，打印“线性化图表”，同样方法进行测量。

“高级”中可以编辑色调值增加幅度或者正常墨水的起点，需要有经验人员设置，这里我们使用默认选项。

13、最后一步，打印“质量控制色表”，等待30分钟再测量。

软件自动检测灰平衡，总墨水限值，淡墨水到正常墨水的关系，然后对总墨水限值，每通道墨水限值自动调整至最佳值。

最后显示：

总墨水限值：

134%，青色墨水限值：

65%，品红墨水限值：

44%，黄色墨水限值：

95%，黑色墨水限值：

52%。

14、点选“完成”，即可提示线性化制作已完成。

15、保存好线性化文件，把它存在EFI软件安装目录下的“EFIColorproofXFProfiles\HP\HPDesignjet130Series\HP—泛太克\HPDJ130-1200×1200-160406-1654-泛太克”中，HP-泛太克为新建文件夹，生成的文件类型是epl基本线性化文件。

同时自动生成纸张描述文件HPDJ130-1200×1200-160406-1654-泛太克.epl.ecm。

16、单击创建报告按钮，可以创建一个Tif图的报告文件，如下图所示。

存为EFIColorproofXFProfiles\HP\HPDesignjet130Series\HP-泛太克\HPDJ130-1200×1200-160406-1654-泛太克.Tif。

二、制作打印机的ICCProfile

接下来，制作HP130nr的ICCProfile。

1、打开EFIColorproofXF主程序，选择到SystemManager纸张线性设置的地方，保证Linearization工作流程的畅通，即要将箭头点绿。

选择刚刚起好名字的纸张“泛太克190克数码打样纸”。

根据刚刚做线性化时的设置对输出设备进行设置：

墨水类型：

HPDYE；分辨率：

1200×1200dpi；颜色模式为CMYKcm；打印模式为Super；抖动模式设置为“Superenhanced2”；RIP分辨率：

1200×1200；PostScript分辨率：

1200×1200，选择“单向打印”。

设置完成后保存数据集为：

泛太克190克数码打样纸。

再选择“JobExplorer”，选中“EFILinearization”工作流程，再选择“加载文件”的工具，选择ECI2002RCMYK色表（此色表位于ProfileMaker安装目录中的TestChart文件下的SpectroScan文件夹中），界面如下图示。

软件会自动控制打印（具体设置在下面的EFIColorproofXF打样流程设置使用说明中详细说明）。

2、用打印出的ECI2002RCMYK色表制作HP130nr的ICCProfile。

打开MeasureTool软件，在Device/Port中选择测量工具为“SpectroScan”，设置端口为“AUTO”；仪器并设置好端口；再选择Chart，这里为“ECI2002RCMYK.txt”，如下图所示：

3、单击“开始”软件自动弹出界面，如图所示。

NumberofMeasurement表示每个色块测量几次，这里设置1次；SETUP按钮表示仪器当前的设置。

单击“Start”按钮，进行定位，按提示分别在左上角，左下角，和右下角进行定位，之后仪器会自动进行测量。

4、测量时颜色会显示在相应的色块中。

测量完成后，软件会提示“是否保存测量数据”，选择“YES”，保存为Printer\ECI2002R打印机-泛太克.txt。

5、打开色彩管理软件ProfileMaker5，选择Printer模块来制作打印机的ICC文件。

在ProfileMaker的ReferenceData中选择“ECI2002RCMYK.txt”，在MeasurementData下拉菜单中选择已经测量完并保存好的文件“ECI2002R打印机-泛太克.txt”，如图分别设置