油墨配色理论与实验研究

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1、概述1概述随着商品社会的繁荣，精神生活和物质生活质量的提高，人们对高质量精美装潢包装产品的需求越来越大，尤其是代表企业文化的外观颜色更以其品牌统一、醒目的特点受到人们的青睐。CocaCola以其鲜艳的红色风靡全球，Mcdonald's凭借红黄相间的品牌颜色获得众多消费者的喜爱，还有各种烟酒标志、企业品牌符号等都以其显著的外观颜色深入人心。此外，世界各国的纸制货币和各种有价证券对专色的要求更严格，不仅要求颜色一致，更要求这些颜色具有防伪功能。因此，如何保证包装装潢产品外观颜色、货币、企业品牌颜色的一致性，提高企业在市场中

2、的竞争力，成为颜色领域一个重要的研究课题。首先介绍了国内外计算机油墨配色的研究历史和发展现状；其次分析了现有的油墨配色算法，说明课题的研究背景；最后阐述了主要研究内容和意义。1.1国内外研究历史和发展现状最初的计算机配色理论出现在国外，从20世纪30年代至今大致可分为两个阶段——20世纪90年代以前，是计算机配色的起步阶段；90年代后至今为计算机配色技术发展的快速阶段。1.1.1国外研究历史和发展现状Kubelka和Munk在20世纪30年代提出了著名的KM理论【1】，开始了最早的计算机配色研究。KM理论最先提出时仅仅

3、考虑了染料的特性，没有考虑油墨的特点。从30年代到60年代末这段时间，各种配色理论相继出现，计算机的发明为计算机配色提供了硬件支持。这段时间，配色技术主要还是运用在染料中，没有在油墨配色中应用。到了60年代末，出现了油墨的计算机配色技术【2】。70年代出现了小型的测配色系统，计算机配色技术已经由少数人的研究状态进入了工业实际应用阶段。80年代，光谱光度计从原来的传统的光路结构发展到了采用光电技术和CCD技术，其测量短期重复性可达0.01色差单位(NBS)，能精确地测出每5或10毫微米间隔的可见光谱光度反射率或透射率,并

4、确保重复性【3】。90年代至今，各国在计算机油墨配色领域的研究越来越多，成果和产品也不断出现，开始逐渐满足人们的审美需求。国外对计算机油墨配色技术的研究相对成熟。PointS软件公司采用CMYK四色在计算机上进行配色的方法【4】设计了色谱，为计算机配色数据库的建立提供了便利，但是这种方法未考虑油墨属性，与真实的油墨颜色出入较大。MarkShaw和MarkFairchild在1931CIE颜色空间中用同色异谱色的光谱数据进行匹配【5】，最后得到的最小色差值为3.92。用这种方法得到的色差满足一般胶印产品的要求，但是对于精

5、美包装产品而言，色差偏大【6】。RobertT.Marcus提出了一种用于艺术领域的计算机配色方法和色块修正算法，并编制成了软件【7】；SpectraMatchTrademark软件公司自主研发的配色软件不仅可以计算得到特殊颜色的配方，还可实现颜色质量管理【8】。除此之外，还有很多其他单位或个人在配色算法方面做了大量的研究工作【9，10，11】。目前，已经形成的配色理论主要有：KM理论，Saunderson修正，多光通理论，递归二次逼近及优化算法，混合整型逼近算法，优化系数1西安理工大学硕士学位论文算法，矩阵分块算法，

6、非凸逼近模型，通用颜色系统数学模型，绝对配色技术，神经网络技术等【12】。这些理论和方法从不同侧面对油墨配色进行了研究，取得了一定的成果。目前市面上已经出现了很多油墨配色软件，它们在一定程度上满足了配色精度和准确度的要求，见表1-1。表1-1国外的计算机配色软件Tab.1-1Abroadcomputercolormatchingsoftwares采用理论公司名称软件名称软件简介有三个不同水平的软件：Formulation-MasterⅠ，X-Rite【13】ColorMasterFormulation-MasterⅡ，

7、Formulation-MasterⅢ，并提供了网络版配色软件。可以在预定支出和使用最小量油墨的情况下，对不透明、半透明和透明颜色进行匹配，节省时间，节省资源，并充分利用了剩余的油墨。DataColorDataColor【14】MatchPigment可减少因获得配色需要的采样数目，降低成本。运用了SmartMatch专利技术，大大提高第一次的配色效果，将称量打板工作减少一KM理论CibaBarcoCOLIBRITM【15】Productline【16】ColorITM半以上。基于光谱分析的原理以及多通道颜色计算算法，

8、保证最大的精确性，实现余墨再利用，具有智能学习功能。允许用户凭生产经验参与选择配方，储存起来的配方可以方便的进行修正。HunterLabEasyMatchTextile【17】可把上一级的操作和详尽的特性曲线传递到用户界面，还可以通过E-mail、Internet进行数据传送。【18】提供先进的配色操作，能快速、方便、准确的计算和