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多光谱颜色复制技术应用研究下

2022-04-29 来源:湛江农业机械网

多光谱颜色复制技术应用研究(下)

2.原稿色料的预测及最佳墨色选择

在多光谱数据获取完成后,需要对其进行数据分析。通过对采集颜色光谱分布的预测,从而确定颜色复制的最佳墨色选择,最大限度的消除同色异谱现象对颜色匹配的影响。

为了实现复制颜色与原稿颜色的最佳匹配,必须保证复制颜色光谱分布曲线最大限度的逼近原稿颜色的光谱分布。在实际操作中,通常采用主成分分析的方法对光谱数据进行分析处理,随后通过受限旋转变换预测出实际可能的最佳色料选择。最后,通过将预测色料组合与数据库中油墨组合的对照比较,最终确定最佳墨色选择方案。

3.油墨叠印模型的建立与光谱预测

关于颜色复制中半色调模型的建立,目前存在多种理论。通常,人们较多的采用Kubelka-Munk理论来计算尤尔-尼尔森修订的涅格伯尔模型基色反射率。其中,尤尔-尼尔森修订的涅格伯尔模型(简称YNSN模型)是最为常用的反射率预测模型,该模型阐明了半色调印刷颜色光谱反射率与网点面积率在各个波长上的对应关系,并将光学网点扩大问题考虑在内,其具体公式为:

λ=1…8

其中,Rprint,λ代表打印颜色的反射率,n为尤尔尼尔森因数。Rp,λ为涅格伯尔第p种基色的光谱反射率,αp为基色的网点面积率。

4.基于光谱数据的分色及印刷

基于多光谱数据的分色技术是多光谱颜色复制技术的核心,通常采用YNSN模型的逆变换来实现。在利用YNSN方程求得油墨网点的光谱值时,应采用适当的非线性化优化迭代方法来确定各基色油墨的分色设置。

此种分色技术的颜色查找表与四色基于相同的原理,所不同的是需要对颜色空间的色相区间进行合理的划分,使油墨颜色匹配输入色能够保持最小程度的同色异谱,提高匹配的精度。由于分色效果可以最大限度的逼近原稿,故此项技术常应用于高保真印刷。

在分色完成后,可以利用多色打印机或印刷机进行多基色印刷。相比于传统的印刷方式,多光谱复制技术拥有更大的色域空间,可以复制更为鲜艳真实的颜色。此外,其印品层次感更为真实,视觉变化效果更贴近原稿光谱。

四、 多光谱颜色复制技术的研究现状及相关机构

1.多光谱复制技术的研究内容

按照颜色处理的不同阶段,多光谱颜色复制大体可分为数据获取、数据处理以及颜色输出三个方向,而每一个方向又可细分为若干个子方向:

数据获取:设备特征化方法,滤色片的设计,多光谱相机的调教以及数据的记录等等。

数据处理:色空间转换,色域匹配,光谱数据的编码与解码等。

数据输出:对照表的建立,分色算法的研究,墨色选择等。

2.相关机构

目前,世界上许多的国际组织、实验室及研究机构都在致力于多光谱颜色复制技术的研究。比较著名的有美国罗切斯特理工学院的孟塞尔颜色科学实验室、美国北卡罗莱那州立大学、英国利兹大学以及日本千叶大学等高校。此外,成像科学与技术学会IS&T、国际光学工程学会SPIE、国际电气和电子工程师协会IEEE等组织也在对此项研究做出了极大贡献。

在国内,武汉大学,北京理工大学及江南大学等高校也对此课题做出了不同方向的研究。

3.现阶段研究存在的问题

虽然多光谱颜色复制技术在光谱匹配方面的优势毋庸置疑,但相比于成熟的传统印刷技术,该技术的完善与普及仍需要印刷业界与研究者的共同努力。目前阶段,此项技术高昂的成本及复杂的操作技术使大多数人对此望而却步。

另外,此项技术对数据采样及处理的精度要求非常高,据意大利国家研究院多媒体信息技术研究所所做的相关研究显示,在光谱数据无法达到要求精度的情况下,多光谱颜色复制的效果非常的不尽人意。也就是说,尽管光谱匹配是最高级的颜色匹配这一结论毋庸置疑,但光谱匹配程度的增高与色差及人眼视觉差异的减小并无直接联系。可见,尽管其优势在原理上显而易见,但其具体实施其实具有比较大的难度。

五、结束语

传统的四色印刷,存在这同色异谱的根本缺陷,其颜色匹配只能维持在特定条件下。为此,越来越多的人将目光聚焦于可以实现无条件颜色复制的多光谱颜色复制技术。尽管目前此项技术仍处于起步发展阶段,但其对颜色精准复制的优势使其必将成为今后业界研究的热点,并为高保真印刷的实现打下坚实的基础。

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