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印前图像处理对印刷品质量的影响

资料来源:《广东印刷》2009年第2期 作者:牛一帆 更新日期:2009-09-29

一、印刷图像需要进行处理的原因
印刷行业发展到现在已成为一个应用非常广泛的行业,事实上除了水和空气外都可以进行印刷,但是要实现印刷品和原稿的一致性就没那么容易了。就拿平版胶印来说吧,其许多技术局限性并没有发生根本改变,使得胶印印刷产品中存在许多不可避免的问题,这些问题需要我们在印前过程去修正,以期望得到令人满意的印刷产品,这些局限性包括下面几个方面。
1.印刷品的色彩和阶调范围与原稿的色彩和阶调范围存在较大差别
首先,胶印过程并不能得到自然界的所有颜色,而只是一部分颜色,这是由于印刷过程中使用的油墨、纸张和印刷过程中的诸多缺陷造成的。印刷中实际用的黄、品、青、黑油墨在呈现颜色的范围上有缺陷,达不到理想黄、品、青的光谱吸收曲线,也就是达不到自然界真实的色彩外观。实际的油墨不仅吸收应该吸收的光谱区域内的光线,也吸收了其他光谱区域内的光线,而这种有害吸收造成的直接后果就是油墨的色相和饱和度与理想三原色差距较大,而印刷品就是用油墨来表现色调和层次的,因此油墨的呈色性能的优劣直接影响到原稿复制的逼真程度。用带有“额外”吸收的原色油墨来进行印刷,必然形成“色偏”而大大压缩了印刷品的呈色区域。造成油墨这种缺陷的原因主要是由于颜料和制造工艺等因素的限制而形成的。黄墨的这种“额外”吸收最少,所以呈色性能最好,品红墨次之,青墨的呈色性能最差。
其次,印刷品的高光部分是由纸张的颜色而形成的,也就是说纸张也参与了颜色的形成。那么如果纸张的白度不同,就会影响画面高亮处的颜色亮度和饱和度,进而影响画面的色彩对比度。同样,与纸张的质地也很有关系,新闻纸为多孔性材料,油墨很容易被纤维吸收,使印刷表面产生高度的光线散射,使印刷密度降低,应该黑的地方不够黑,而平滑的、涂布过的胶版纸,油墨吸附在表面,并且光线散射极少,从而使暗调“更暗”,缺乏层次。
另外,印刷所采用的加网方法对色调的范围也有影响,在制版和印刷过程中高光和暗调处极容易被极化,也就是容易丢失高光和暗调的细节等。
综合上述原因,我们几乎没有可能使印刷品和原始图片达到相同的阶调密度范围,因此,原稿和印刷品之间的密度对应关系必须加以调整,从而使印制品呈现最佳折中效果。一般情况下,原稿的密度可以达到3.0甚至更高,而印刷品的密度只能达到1.8或2.0,其密度范围远不及原稿的密度范围,那么印刷品如何真实还原原稿,或者说如何还原得更好,这是目前印刷工艺的一个缺憾,只能对其进行压缩。
2.印刷时图像的色偏问题
我们在显示器上处理图像时,如果显示器经过很好的校准的话,图像颜色可能比较正常,但这并不能说这个图像印刷出来后颜色也是一样,由于显示器是利用色光加色法来实现颜色的,而印刷是利用色光减色法来实现颜色的,所以再现颜色会不同。实际上印刷时要考虑用的油墨会不会出现色偏的问题,即所用油墨的灰平衡如何把握。简要地说,灰平衡是指能够产生灰色的彩色的颜色组合。例如RGB加色空间,将亮度相近的RGB三色混合时,就会产生灰色,亮度值为200的红、绿、蓝三色与25%的灰相同。这里说的灰色又称为中性灰,它是不含彩色成分的灰色调,如果混合210的红,200的绿,200的蓝,结果会产生含较暖(有红色成分)的灰色。它看上去像灰色,实际上是带有红的灰色,不再是中性灰色。这里用到的是色光,在RGB加色空间中三种颜色只需要等量相加就可产生中性灰,然而在进入CMYK印刷领域时,情况就不这么简单了。等量的黄、品、青并不产生中性灰。它们产生较淡的、较浑浊带有棕色的灰色,而不是真正的灰色。其原因是由于上面介绍的油墨对色光的不理想的吸收(油墨的光谱曲线不理想),也就是由所用油墨的不纯引起的,在实际油墨的CMYK空间中,要得到实地灰色,需提高青墨的量。多余的青使其余两种颜色更干净,例如,30%青,2l%品红,和21%黄混合产生30%中性灰,如果是30%青,30%品红,和30%黄混合产生的中性灰会带有暗棕色。对某一种类型的油墨产品,混合产生灰色的CMY值为常数,即某种油墨的灰平衡比例值是恒定的,这样我们测得了这种油墨的灰平衡后,就可以根据这种平衡来校正图像,使要印刷的图像在校正后能够准确再现颜色外观,从而弥补这种油墨的缺陷,但要注意的是不同品牌的油墨其灰平衡数据是不同的。
3.网点增大问题
胶印印刷是利用压力的作用来转移油墨的,当油墨在压力作用下转移到纸张表面时,由于压力等因素的作用会发生少量的扩展。一些油墨被吸收进纸纤维内,也会引起网点形状增大。因为网点大小直接与阶调和色调有关,所以网点增大会使整个图像变得更暗一些。很显然,由于上述的原因,对于不同的印刷机和不同质量的纸张会产生不同的网点增大效果。另外,不同大小的网点其网点增大成非线性关系,由纸张和油墨特性所形成的网点增大一般呈现指数方式的扩大规律。其它要注意的是在制版的图文输出以及晒版等工艺流程中,由于材料和设备的因素也会产生网点增大。
网点增大是由于印刷过程中的特定因素而产生的不可避免的现象,为了能够真实地再现原稿的色彩和层次,在印前处理过程中就必须对网点增大产生的影响进行补偿,这种补偿过程可以在图文处理过程中直接施加,也可以在处理过程中首先将补偿函数加入文件中,然后在打印和照排过程中进行补偿。
除了上面几个方面外,还有油墨总量的控制和印刷套准等问题。
按理论上来讲,CMY色料三原色可以还原我们想要的颜色。但在实际印刷中,不可缺少的加进了K,其中的原因是多方面的,这里不再赘述,但当采用CMYK油墨印刷时,暗调区域会堆积许多油墨,要达到超黑的外观效果时,比如书刊、画报的封面,仅仅只有K是远远不够黑的,往往需要用C50M50Y50K50,甚至C100M100Y100K100,这是油墨堆积量至少要达到200%,甚至400%。由于不同的承印物保持油墨的能力不同(例如,新闻纸保持油墨的能力比高级铜版纸低得多),如果不采取措施控制施加的油墨量,暗调区域将会糊版,从而失去暗调层次,所以在印前图像处理中需要进行油墨总量的设置。
套准问题是印刷设备的机械因素造成的不可避免的误差,也是印刷适性中的重要方面,套准问题是指在彩色印刷中,四个分色版面分别进行印刷时叠印位置发生误差而产生的问题,尤其在高精度彩色印刷中,如果不注意解决,将会对成品的外观效果产生不利的影响。那么在印前处理中,为避免在套印不准时产生不利的外观效果,在要求较高的彩色印刷中就必须在设计和后期制作中考虑和处理这些问题,这就是陷印处理。对陷印处理,很多人不理解它的意思,尤其是广大的平面设计人员,在设置时随便填一些数值,这样会出现较大的问题,还不如不进行这些设置。
二、数字图像的印前处理
数字图像的印前处理一般应从图像的层次、颜色和清晰度等方面进行,一幅图像如果这几个方面都较好的话,从印刷原稿上来讲就是一幅符合复制要求的图像。从印刷的要求上来讲,要求忠实地还原原稿, 但印刷的局限性又告诉我们很难进行忠实还原,所以说视觉外观效果上的一致性是对忠实还原的一个很好的补充,但由于每个人的视觉习惯和审美习惯不同,每个人在调整时把握的尺度就不一样,故只能定性地去描述。
1.图像层次的调整
层次的调节就是处理好图像的高调、中间调和暗调,尽可能多地再现各个层次。但前面已经讲过,一般情况下,原稿的密度可以达到3.0甚至更高,而印刷品的密度只能达到1.8或2.0,印刷品的密度范围远不及原稿的密度范围,层次就必然要被压缩,那么印刷品如何压缩才能使原稿还原得更好,我们目前所采用的办法就是使用工艺压缩曲线,目的是使印刷品的外观效果基本接近原稿的外观效果,这里说的视觉外观效果是指我们眼睛的一个判断,而不是用密度仪器来测量,实际上就是说“看起来效果接近”就算达到目的了。图像层次的调节可以从下面两个方面来分析。
①高光、暗调的定标
高光和暗调是指一幅图像上最亮和最暗的色调值,也称为白场、黑场,如果要调整的图像用于印刷的话,就需要考虑如何设置高光和暗调的值,由于印刷图像的高亮处,一般比3%~5%更亮的区域是印刷不出来的,也就是说3%~5%的区域变成了0%,即纸的白色,这样图像高亮度区域的层次就会丢失。相反,在95%以上的暗调区域都会被印刷成100%的黑色,这一部分暗调层次也会丢失。这就是印刷的不足之处,为了补偿这种不足对再现图像层次的影响,就必须对印刷用的图像进行层次压缩,比如,将0%的白色压缩到5%的灰白色,将100%的黑色压缩到95%的暗灰色,这里不一定是0%或100%,通常情况下为2%或98%。
在图像处理时设置用于印刷的高光和暗调点最好方法是使用Photoshop中的高光和暗调滴管,在Photoshop中的Curves和Levels工具中都有滴管工具,它们的一个功能就是专门用来设置极点,使图像上极点之间的色调会按极点设置的范围进行重新分布。极点颜色值的设定要视具体的印刷条件,没有统一的标准,大多数情况下,常用的CMYK高光极点值可设5、3、3、0,而暗调极点值可设65、53、51、95或95、85、85、80。设置时只需双击Curves和Levels工具中的高光和暗调滴管,并输入设置值即可。如果是在RGB颜色模式下进行设定,那么RGB的等值高光点是244、244、244,暗调极点值为10、10、10,同样进行设置即可。设置完高光暗调滴管后,下面所需要做的就是在图像中用高光和暗调滴管在确定的高光和暗调点点击即可。那么如何确定图像中的高光和暗调点呢?
通常我们理解的印刷高光点可以分为两种:一种是没有信息的点,即0%,称作镜面高光;另一种是带有细节的具有信息的高光点,称为散射高光。要确定印刷的高光点实际上就是在图像中找合适的散射高光点,这可以在Photoshop中用滴管工具来检查重要的散射高光点的颜色值,判断它是否位于印刷的范围(5%~95%)内,如果在此范围内就不进行调整,如果此散射高光点不在印刷的范围内,比如是2%,而此点又很重要,需要印刷出来,那就用定义好的高光滴管去点击图像上的这个散射高光点,同样再去选择暗调极点,并用暗调滴管定义它。这样我们选择的这两个高光和暗调极点定义了之后,图像上高光和暗调极点之间的色调会按高光和暗调设置的范围进行重新分布,也就是对图像的层次按印刷的特点进行了校正。在定了高光和暗调极点之后,要达到视觉效果上与原稿的一致性,还需要对图像进行工艺压缩曲线的调整,下面我们来分析几种典型的工艺曲线。
②几种典型的工艺曲线
对于一个既定的印刷原稿,在对其进行高光暗调定标后,还可以人为地改变它的层次复制情况,将这个数字原稿的阶调进行压缩、扩展或保持不变。由于印刷品的密度范围远不及原稿的密度范围,层次就必然要被压缩,而在压缩工艺曲线中,图像的一个区域的层次被压缩,相应的另一个区域的层次就要被扩展,这种压缩和扩展的目的就是让印刷品从视觉效果上尽可能接近原稿。在实际应用中,要根据原稿的特征,抓住要复制和强调的图像中的重点层次,而对次要的层次作相应的舍弃。对于反差正常的原稿,其低密度区可达0.2~0.3D,高密度区达2.1~2.9D,最大密度反差可达2.7D,颜色鲜艳,层次丰富,这类图像的高光到中间调层次,应当作为图像的主体,加以重点强调。而有些原稿,如夜景、逆光摄影作品等,其暗调部分面积大,是画面的主体,此时需要对暗调层次进行强调。总之要根据原稿的特点区别对待,灵活掌握。
2.图像颜色的校正
色彩的复制是指色彩的分解、传递、合成的一个复杂的过程,色彩的还原也是印刷复制的一个主要方面,在色彩复制过程中,受到诸如扫描时的光源、镜头、滤色片、光电转换系统,感光材料、纸张、油墨等因素的影响,颜色误差的产生是必然的,特别是印刷品层次的压缩和油墨的问题,对色彩的还原有至关重要的影响,要想获得理想的色彩复制,就必须设法校正这些色误差,实现理想的色彩还原。
①颜色校正前的准备
首先要进行设备校正和系统的标定,这些设备包括扫描设备、显示设备、输出设备和打样设备,这些设备都要经过严格的专业校正,另外就是在这些设备之间要有一套比较完善的色彩管理方案,这些是我们校正色彩的基础。这里要特别说一下显示设备,在图像处理中,图像的外观颜色在印前是靠显示器再现的,显示器是基于RGB模式的,而我们要的最终产品是用油墨还原在纸张上的印刷品,是CMYK模式的,用RGB的显示设备去再现CMYK的图像,势必会影响颜色的外观效果,所以显示器里的这种转换(色彩管理系统)要准确,而且还要保持照明环境光源的一致性和稳定性,才能使屏幕显示和打样尽可能一致。
其次在进行色彩校正之前要进行层次的校正。因为按呈色机理来看,色彩是在中性灰层次基础上呈现的,所以应该先将层次校正完毕后再进行色彩校正,否则,色彩校正完后,在校正层次时颜色又会发生变化。
再有就是在何种颜色模式下校正色彩比较合理,在Photoshop中不管图像是RGB模式还是CMYK模式,都可以进行阶调和色彩的校正,究竟在哪种颜色模式下进行校正各有千秋,用RGB颜色空间进行校正的优点是色域空间较大,和显示器的色彩空间一致,但由于在校正后用于印刷输出时必须转换到CMYK空间来,这时会有部分颜色无法在CMYK色域显示出来,也就是图像的颜色超出了印刷色域,称为溢色。而在CMYK颜色空间进行色彩校正的优点是校正后的图像直接用于印刷而不会产生颜色的溢出。另外由于CMYK颜色空间是符合人们视觉习惯的颜色空间,在表示某一颜色及其变化的时候更容易把握颜色的变化,鉴于这些方面,一般情况下可以对图像在RGB颜色空间中校正,然后在CMYK颜色空间对图像进行细微调节。
②色偏的判别
对于校正颜色来说,灰平衡是一个非常重要的概念。我们在对扫描后的数字图像的色偏进行判别的时候,就要用到灰平衡的概念,如果知道了生成各种亮度的中性灰所需要的原色成分,就可以利用原稿中的中性灰区域进行颜色校正。在Photoshop中用屏幕密度工具(Info)测量数字图像中颜色值,如果本应是中性灰的区域,其值却不是灰平衡的值,则说明图像发生了色偏,根据灰平衡的比例,很容易判断是哪种颜色多了,哪种颜色少了。
图像中的散射高光区域是检查中性灰的最好区域,高光区域并不都是中性灰,但相对于其它亮度的颜色来讲,其灰色成分要多一些,所以从这里检查,不仅可以判断色偏,前面讲的高光极点的定标也是从这里入手的。
另外,对颜色色偏的判别还有很多别的经验,比如记忆色,像蓝天白云、青草绿地等等,这些颜色在人的脑海里有很深刻的记忆,对于专业图像处理人员来讲,更重要的是要记住这些颜色的CMYK的比例,记得越多就能更好地去判断图像颜色准确与否。