SCCA-基于承印物纠正的色度目标技术及应用

 

此文章由富士胶片作者赵广/姚磊发表于“色彩管理与标准化”公众号,此处转载以供分享

【前言】

现在越来越多的企业都认识到了标准化的重要性,因此越来越多的企业通过印刷标准化认证或其他方式,如G7认证、PSO认证等,去学习和执行ISO12647国际印刷标准,然而很多时候,很多印刷企业仍然在迷惑为什么大多数的G7专家在做G7认证时都指定一定要专用的符合ISO标准的第1/2类纸,如铜版纸/哑粉?实际印刷生产过程中常用的纸张,如包装企业常用的灰粉纸(通常偏红、偏暗)、单粉卡(通常偏黄)与ISO标准纸张的颜色差异一般会比较大,那么是不是就不能进行标准化认证和色彩管理了?如果不能的话,标准的实际应用岂不是受到了太大的限制和束缚?

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【SCCA定义】

SCCA:全称Substrate-Corrected Colorimetric Aims,即基于承印物纠正的色度目标。它是ISO 13655(2009)附录A提出的一种黑白衬的转换方法。在ISO 12647-2:2013附录B(处理纸白差异)和ISO/FDIS 15339-1:2014附录A(承印物颜色变化的色度数据纠正)中也提到了这种计算方法,并说明其可以提供一个合理的适度的转换。

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美国国家标准ANSI下属的图像艺术技术标准协会CGATS协会在2013年初制作了EXCEL版本的CGATS 21 Computational Spreadsheet计算表格(可在https://www.npes.org/Programs/StandardsWorkroom/ToolsBestPractices.aspx下载),美国罗切斯特理工学院(简称RIT)也在同年基于这种方法制作了Excel版的SCCA计算器(RIT_SCCA_Calculator_WKT),可以基于纸白将数据库从参考印刷条件调整至实际印刷条件。

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当要使用的印刷承印物的色彩和参考印刷条件不同,通常当色差2<DE00<5时,建议对参考目标值进行数据补偿调整。这个原理就类似于在一个初始的色彩坐标系中,当纸白从原点(譬如0,0)移动到附近另一个点(譬如1,3)时,这个坐标系里面的所有的色彩即所有的点都会随之进行相对偏移(譬如从2,5相应变化为3,8)。

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一个较为合理的半色调图片转换方法就是基于观察标准图片在承印物上的CIEX,CIEY和CIEZ与另一种承印物上测量到的CIEX,CIEY和CIEZ坐标的比较,将它们用一条直线连接起来,这样可以得到一个近似的线性转换关系。

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计算出新的CIEX值后,CIEY和CIEZ的转换以类似的方式进行,当然最后可以将新的XYZ转换为CIEL*,a*和b*值。 该色度转换方法也被称为三刺激值校正法。这与国际色彩联盟的媒体相关色度转换类似,但不尽相同。

如果使用的印刷承印物的色彩与所选择用于数据准备和数据交换的参考印刷状态的承印物色彩存在差异,则建议修正这种数据差异。使用这种方法来完成校正能够让不同的用户得到一致的结果。ISO15339附录A提供了一种对于半色调图像能够正确复制的转换方法。当承印物确实进行了色彩调整,则调整方法和目标承印物色彩应告知所有参与部门。

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当印刷承印物与所选择的用于数据准备和数据交换的特性化参考印刷状态存在差异,且色差大于2小于5(DE00),则在开始打样和印刷前按照ISO15339附录A(ISO 13655也有)的方法进行调整。

如果承印物的色差大于5(DE00),则在进行修正需注意一些特殊的色彩特性化数据可能会超出ISO 15339的定义范围,所以并不推荐使用。

当按照ISO15339附录A给出的三刺激值修正方式进行数据调整,色彩特性化数据集中的所有色度值都会改变——包括单色实地的目标值。

印刷承印物的区别不单单在色彩上,物理特性上也会存在差异。纸张物理性能的改变会影响到油墨与纸张的相互作用以及光的散射。而油墨与纸张的相互作用和光散射的改变导致了印刷材料上同样油墨厚度下阶调值的改变。因此印刷承印物在改变后往往需要色度目标值(根据纸张色彩)和阶调复制以及过程控制目标的改变,来弥补阶调值的差异(因为物理特性原因导致的)。

如果用于交换的特性化数据修改了承印物色度,则不能单纯按照ISO15339-CRPCx进行参考。由于二者的交换并非盲目交换,需要考虑承印物的一致性以及承印物修正的交换性甚至包括内部元数据。

所以值得注意的是,如果使用这种方法校正的M0数据需要尽可能接近M1数据,则必须有承印物准确的M1测量结果,即M0修正M0数据; M1修正M1数据。该方法并不能纠正承印物中的荧光成分对半色调印品色彩带来的所有影响,但是能够对大部分误差进行补偿。

包含在ISO 15339-2的特性化数据均需基于ISO 12642-2定义的CMYK特性化目标。因此在每一数据集的元数据中都会给出基础承印物色度值。

如下图所示是在Photoshop中复制两幅相同图片:左图为应用GRACoL2006标准ICC(纸白为95,0,-2),右图为在左图基础上应用SCCA转换后的ICC(纸白为88,0,-4)。

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【SCCA应用】

自这种方法产生后,由于其具有普遍的现实意义,在G7认证、印刷评估软件、印刷色彩检测仪器等方面都开始崭露头角,这就大大方便了我们在实际生产中的应用。

G7认证

自2015年下旬,在G7专家审核表格中,有一项名为“SCCA Tool”的子表格,就是采用的以上所介绍的方法。在该表的左上方“选择目标数据”表示你可以选择不同的目标ICC,也就是你要定义的原始色彩坐标系,一般需要根据当前纸张或基材来选择,例如如果荧光剂含量不多,符合ISO12647-2旧版的涂布纸,建议选择GRACoL2006;而如果荧光剂含量丰富,而且用M1测量结果比较接近ISO12647新版的数据,则建议选择GRACoL2013;下面“输入新纸白数值”三个空白框分别用于输入实际纸张测量得到的Lab值,需要注意的是需要对应上面目标的M0/M1模式(如下图所示)。

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这样就会在右边(分析区Analysis)得到新的一组CMYKRGB目标值“(后After)”,而这组数据值就是以“前(Before)”目标数据为基础,根据SCCA的算法得到的新目标数据。而这组目标数据就是最贴近当前纸张或基材的,同时也是比较符合原目标值的参考值(不仅有CMYKRGB,还有IT8.7-4数据集)。遗憾的是这份表格之中只有北美和ISO15339中的基准目标数据,如果要以欧洲如Fogra39L等为标准,则只能另觅他法了。

PressSIGN
另外在近年流行的印张评估软件如PressSIGN软件(版本在6.0以上)中,每当新建一份新作业,在定义“目标标准”下面有一项“目标CMYK Lab值根据纸白而调正”,其实就是采用类似SCCA的算法。当纸张或基材不符合ISO标准之时,勾选此选项将会重新修正目标数据,从而使PressSIGN最终评估更加符合实际,当然最后得分也会更加理想。

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值得一提的是,在PressSIGN软件中还有一处以纸白重新计算目标值的功能。进入“目标标准”的编辑面板,在“印刷目标”面板中选择“由ICC特征文件输入”,在随后的面板中,浏览一个ICC特性文件作为基准色彩坐标(如GRACoL2006),一旦装载完成,下面四个子面板就会依次显示:CMYK Lab值/色域,纸张颜色、网点增大(TVI)以及导表。

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如果你当前的纸张或基材与基准目标有偏差,只需要在第二个面板中重新输入新的Lab数据以更改“纸张颜色”,之后再点击下方“导出ICC”按钮就可以得到一个通过SCCA方式自动重新生成的基于当前印刷基材的新的ICC特性文件了。

显然,这种方法并不拘泥于北美(譬如GRACoL2006)或欧洲(譬如Fogra39L),而只要有ICC文件,就可以相应计算出偏移的新ICC,当然就包含新的CMYK数据,端的非常实用。

测量仪器

不仅是G7认证和印刷评估软件,在色彩测量仪器,如XRITE eXact分光密度仪,SCCA也有它的身影。当进入到G7工作模版之后,首先都需要测量纸张。非常聪明的一点是,仪器会辨识到当前纸张的参数与标准纸白的差异,如果在标准范围之内,则仪器继续进行下一步的测量;如若不在标准范围之内,则会出现:“应基于此基材测量调整目标点吗?”的提示框,如果点击“是”则接受按SCCA方式对目标值进行纸白修正,后续测量比对所有偏差数据的显示颜色则会由白色(标准)变成蓝色(应用SCCA新标准);而如果点击“否”则仍然是按原定标准值进行比对。对于纸白偏差在2<DE00<5的情况下,我们推荐应用此“基材补偿”功能进行目标调整,调整的目标包括实地色、叠印色、网点目标以及灰平衡等。

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不仅是美国爱色丽仪器,且在德国Techkon SpectroDens仪器中,同样也有类似的功能。该仪器中,可以在设定中选择“ISO CheckSetup”,然后在其下的选项中打开“SCCA”功能即可,新旧版本的SpectroDens皆可支持该功能。

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(新款TECHKONSpectroDens)

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(旧款TECHKONSpectroDens)

开始使用时,仪器上方会出现“SCCA ON”字样提示,同样地仪器会要求先测量纸白,根据测量的纸白以及内置的标准,仪器会自动计算出新的修正目标值以进行检查比对。

【SCCA实例】

某广东包装厂使用灰底白板纸(也称为粉灰、灰底白,英文缩写CCNB)作为常用印刷介质,发现实地与叠印的色彩很难控制在ISO标准误差范围内,并且由于之前一直套用双铜纸做的曲线,导致其跟色时有不准,经常出现改版的情况。

经测量发现,该粉灰纸的纸白Lab值为89,2,-3,发现其与标准纸白本身已经相差较远,尤其是亮度值L。而使用SCCA方法根据纸白修正目标之后,重新得到CMYKRGB新的Lab目标值,再根据G7方法重新上机取样并进行色彩校正,最后达到NPDC与灰平衡DeltaCh的合格,将新的曲线应用于实际生产取得了不错的反响,不仅有了更接近实际的目标参考值,印刷色彩也更加接近目标值。

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同理,笔者曾经给很多印刷厂提供过G7认证服务,在这个过程中,我们充分尊重客户的实际生产状况,纸张、油墨尽量与平时生产一样,除非在物料预审中发现有很严重的偏离问题。在笔者的经验中,在包装企业用粉灰、单粉咭、双粉咭,在书刊企业用偏蓝或偏黄书纸等与ISO标准纸白偏差较远的介质认证交样时,我们会首选SCCA方法进行基于纸白的修正,同样可以通过G7官方的审核认证,而且还是百分百基于实际生产的情况取得,唯一不同的地方是在证书上会有Relative(相对)字样,而这完全也是G7官方所认可的。

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值得注意的是,旧版的Curve3及以下版本不支持基于SCCA的目标验证,只有新的Curve4软件才可以支持SCCA的功能验证。

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【总结】

综上所述,SCCA符合“一切从实际出发”的实事求是原则,无疑就是G7方法落地应用的灵魂。没有了SCCA,G7只适合居于庙堂之高,而不适合处于江湖之远。应用了SCCA的G7,可以说就是活的G7,落地的G7。SCCA不但盘活了G7,也盘活了多种类型实际印刷过程中的色彩管理,尤其是非ISO标准。

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采用这种SCCA纸白修正方法,一来可以将ISO国际标准灵活应用于更加广泛的纸张,尤其是非标准纸张,二来可以通过生成基于纸白的ICC,使打样与印刷的色彩匹配更加理想。总之基于SCCA纸白修正这种方法让色彩管理及标准化做到更灵活,更具实际意义,从而提升效率,减少成本。

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