如何在印刷工艺中定义正确的灰平衡？
发布时间：2024-05-18 点击：108
灰平衡是指黄、品红和青三个色版按不同网点面积率比例在印刷品上生成中性灰色，灰平衡的准确性直接影响印刷复制中阶调层次和颜色的再现，因此正确的灰平衡控制在整个印刷工艺流程中非常重要，它是合格印刷质量的保证。
在标准化、数据化和规范化印刷生产过程中，印刷环节的质量控制通常使用专门设计的测控条进行监控，测控条上除了cmykrgb色标外，灰平衡色标（如：c50m40y40等）必不可少。测控条在使用过程中，首先保证cmyk实地密度或色度达到标准范围之内，其次再通过灰平衡色标再现状况对cmyk各墨色进一步精细调整，使灰平衡色标达到准确的中性灰色。
不过大家在印刷生产中经常还会遇到cmyk实地密度或色度已经在标准范围之内，但是中性灰色标却仍然存在目视偏色现象，虽然有时通过改变cmyk墨色深浅把中性灰色标强行调整为灰色相，但是此时cmyk实地密度或色度已经与标准容差有较大偏离，有些色调也发生较大异常，可谓顾此失彼。更有甚者，即使改变cmyk墨色深浅依然无法获得准确的中性灰再现！
究竟是什么原因引起的？结论是控制条上灰平衡色标的cmy组合值并不适合此时的印刷条件，换言之灰平衡网点值配置不合理导致中性灰难以达到平衡，或者没有按照该灰平衡标准对应的工艺要求进行正确控制！如果灰平衡网点值配置不合理，那么如何设置正确的灰平衡cmy组合值以便让印刷控制更加准确，答案是对制版印刷进行标准化管理，根据不同标准所对应的工艺确定准确的灰平衡。
一、基于传统印刷标准的灰平衡定义
传统印刷标准对印刷材料没有限制，适用于各类印刷条件，不同印刷条件下灰平衡处于动态之中，即灰平衡组合值随着印刷条件变化而变化，但是无论怎么变化，只要符合中性灰色要求的cmy组合值就可定义为该印刷条件下的最终灰平衡值，如： c50m39y39、c50m40y40、c50m41y41等都有可能。一旦确定灰平衡组合值，在后期印刷生产中，把控制条上的中性灰色标的cmy值设定为该值进行灰平衡印刷控制，从而达到良好效果。
附：传统印刷标准下工艺控制主要参数如下：
（1）实地密度（△sid：±0.05）
（2）网点扩大（△dotgain：±3%）
（3）相对反差（△k：±10%）
（4）叠印率（△t：±10%）
1、密度法定义灰平衡
依据传统印刷标准工艺参数控制印刷过程，根据所印刷的灰平衡导表，使用分光密度计（如：x-rite518/528等）测量其不同色块的cmy分色密度，cmy分色密度最为均等的色块所对应的cmy组合值即为灰平衡值。
2、色度法定义灰平衡
依据传统印刷标准工艺参数控制印刷过程，根据所印刷的灰平衡导表，使用分光密度计（如：x-rite528等）测量其不同色块的lab色度值，a、b色度值与根据纸张计算出的标准值相比较，其容差在△a：±1、△b：±2范围内的色块所对应的cmy组合值即为灰平衡值。或者使用eyeone测量p2p表，通过相关专业计算工具自动计算出灰平衡值。
注：灰平衡色度公式（根据纸张a、b值计算标准值）
wanted a= a_paper (100-c%)/ 100；
wanted b = b_paper (100-c%) / 100；
二、基于iso12647-2印刷标准的灰平衡定义
iso12647-2目前是胶印国际标准，其全称为“印刷技术-网目调分色片、样张和印刷成品的加工过程控制（胶印）”，它是由iso/tc130印刷技术委员会完成起草和修订的。由于该标准对印刷材料（纸张和油墨）外貌进行了色度规定，同时也对控制阶调的网点扩大标准及容差进行了定义等等，因此iso12647-2标准基于这些前提下推荐了灰平衡值，该值为固定的cmy组合。另外iso ts10128推荐了三种达到iso12647-2标准的控制方式，即欧洲fogra/ugra pso推荐的网点扩大曲线（tvi曲线）拟合技术、美国iedaliance/gracol g7推荐的中性灰密度曲线（npdc曲线）拟合技术以及基于devicelink icc的cmyk-cmyk色域转换技术，所以下面主要说明以tvi与npdc控制方式下定义的灰平衡。
1、pso-tvi控制方式定义灰平衡
iso12647（pso-tvi）标准定义的灰平衡值为：c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64，即只要按照iso12647（pso-tvi）标准对应的工艺进行控制，则该灰平衡值再现中性灰色是有保证的。不过由于网点扩大值是相对值，并且有一定容差范围，因此iso12647（pso-tvi）标准无法规定对应的中性灰密度值（nd值），所以即便纸张和油墨色度和网点扩大值在标准范围内，灰平衡在视觉一致性方面可能依然存在差异。
附：iso12647（pso-tvi）印刷标准下工艺控制主要参数如下：
（1）纸张色度符合iso12647-2标准（△l：±3、△a：±2、△b：±2 ）
（2）油墨色度符合iso2846-1标准（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
（3）网点扩大（△dotgain：±3~4%）
（4）灰平衡（c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64）
2、g7-npdc控制方式定义灰平衡
为了弥补pso-tvi控制方式对灰平衡定义的不足，基于iso12647-2标准的g7-npdc控制方式应运而生，其中印刷材料（纸张和油墨）的标准两者相似，而控制阶调部分不再是网点扩大值，而是有明确的定义的中性灰密度值（nd值），所以说iso12647（g7-npdc）标准不仅规定了固定的灰平衡值，而且规定了灰平衡的视觉密度。因此只要按照iso12647（g7-npdc）标准对应的工艺进行控制，符合npdc标准曲线要求，则灰平衡在视觉一致性方面相对是最好的。
附：在iso12647（g7-npdc）印刷标准下工艺控制主要参数如下：
（1）纸张色度符合iso12647-2标准（△l：±3、△a：±2、△b：±2）
（2）油墨色度符合iso2846-1标准（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
注：符合g7 colorspace要求还需要纸张△e≤3、cmyk△h≤2.5
（3）灰平衡
c2m1y1、c4m3y3、c6m4y4、c8m5y5、c10m7y7、c15m11y11、c20m15y15、c25m19y19、c30m23y23、c35m27y27、c40m31y31、c45m36y36、c50m40y40、c55m45y45、c60m50y50、c65m55y55、c70m60y60、c75m66y66、c80m72y72、c85m78y78、c90m84y84、c95m92y92、c100m100y100
■中性灰密度控制点highlightrange（hr）
hr_cmy=nd(50c、40m、40y) - nd(paper) = 0.54 ；absolute hc_cmy= l57.5
■亮调反差highlight contrast（hc）
hc_cmy=nd(25c、19m、19y) - nd(paper) = 0.25； absolute hc_cmy=l75.7
■暗调反差 shadowcontrast（sc）
sc_cmy=nd(75c、66m、66y) - nd(paper) = 0.90；absolute sc_cmy=l 39.5
注：nd值测量条件为无偏振光镜、减纸白和干燥状态。
（4）网点扩大（△dotgain：±3~4%）
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不过大家在印刷生产中经常还会遇到cmyk实地密度或色度已经在标准范围之内，但是中性灰色标却仍然存在目视偏色现象，虽然有时通过改变cmyk墨色深浅把中性灰色标强行调整为灰色相，但是此时cmyk实地密度或色度已经与标准容差有较大偏离，有些色调也发生较大异常，可谓顾此失彼。更有甚者，即使改变cmyk墨色深浅依然无法获得准确的中性灰再现！
究竟是什么原因引起的？结论是控制条上灰平衡色标的cmy组合值并不适合此时的印刷条件，换言之灰平衡网点值配置不合理导致中性灰难以达到平衡，或者没有按照该灰平衡标准对应的工艺要求进行正确控制！如果灰平衡网点值配置不合理，那么如何设置正确的灰平衡cmy组合值以便让印刷控制更加准确，答案是对制版印刷进行标准化管理，根据不同标准所对应的工艺确定准确的灰平衡。
一、基于传统印刷标准的灰平衡定义
传统印刷标准对印刷材料没有限制，适用于各类印刷条件，不同印刷条件下灰平衡处于动态之中，即灰平衡组合值随着印刷条件变化而变化，但是无论怎么变化，只要符合中性灰色要求的cmy组合值就可定义为该印刷条件下的最终灰平衡值，如： c50m39y39、c50m40y40、c50m41y41等都有可能。一旦确定灰平衡组合值，在后期印刷生产中，把控制条上的中性灰色标的cmy值设定为该值进行灰平衡印刷控制，从而达到良好效果。
附：传统印刷标准下工艺控制主要参数如下：
（1）实地密度（△sid：±0.05）
（2）网点扩大（△dotgain：±3%）
（3）相对反差（△k：±10%）
（4）叠印率（△t：±10%）
1、密度法定义灰平衡
依据传统印刷标准工艺参数控制印刷过程，根据所印刷的灰平衡导表，使用分光密度计（如：x-rite518/528等）测量其不同色块的cmy分色密度，cmy分色密度最为均等的色块所对应的cmy组合值即为灰平衡值。
2、色度法定义灰平衡
依据传统印刷标准工艺参数控制印刷过程，根据所印刷的灰平衡导表，使用分光密度计（如：x-rite528等）测量其不同色块的lab色度值，a、b色度值与根据纸张计算出的标准值相比较，其容差在△a：±1、△b：±2范围内的色块所对应的cmy组合值即为灰平衡值。或者使用eyeone测量p2p表，通过相关专业计算工具自动计算出灰平衡值。
注：灰平衡色度公式（根据纸张a、b值计算标准值）
wanted a= a_paper (100-c%)/ 100；
wanted b = b_paper (100-c%) / 100；
二、基于iso12647-2印刷标准的灰平衡定义
iso12647-2目前是胶印国际标准，其全称为“印刷技术-网目调分色片、样张和印刷成品的加工过程控制（胶印）”，它是由iso/tc130印刷技术委员会完成起草和修订的。由于该标准对印刷材料（纸张和油墨）外貌进行了色度规定，同时也对控制阶调的网点扩大标准及容差进行了定义等等，因此iso12647-2标准基于这些前提下推荐了灰平衡值，该值为固定的cmy组合。另外iso ts10128推荐了三种达到iso12647-2标准的控制方式，即欧洲fogra/ugra pso推荐的网点扩大曲线（tvi曲线）拟合技术、美国iedaliance/gracol g7推荐的中性灰密度曲线（npdc曲线）拟合技术以及基于devicelink icc的cmyk-cmyk色域转换技术，所以下面主要说明以tvi与npdc控制方式下定义的灰平衡。
1、pso-tvi控制方式定义灰平衡
iso12647（pso-tvi）标准定义的灰平衡值为：c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64，即只要按照iso12647（pso-tvi）标准对应的工艺进行控制，则该灰平衡值再现中性灰色是有保证的。不过由于网点扩大值是相对值，并且有一定容差范围，因此iso12647（pso-tvi）标准无法规定对应的中性灰密度值（nd值），所以即便纸张和油墨色度和网点扩大值在标准范围内，灰平衡在视觉一致性方面可能依然存在差异。
附：iso12647（pso-tvi）印刷标准下工艺控制主要参数如下：
（1）纸张色度符合iso12647-2标准（△l：±3、△a：±2、△b：±2 ）
（2）油墨色度符合iso2846-1标准（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
（3）网点扩大（△dotgain：±3~4%）
（4）灰平衡（c25m19y19、c50m40y40、c75m64y64）
2、g7-npdc控制方式定义灰平衡
为了弥补pso-tvi控制方式对灰平衡定义的不足，基于iso12647-2标准的g7-npdc控制方式应运而生，其中印刷材料（纸张和油墨）的标准两者相似，而控制阶调部分不再是网点扩大值，而是有明确的定义的中性灰密度值（nd值），所以说iso12647（g7-npdc）标准不仅规定了固定的灰平衡值，而且规定了灰平衡的视觉密度。因此只要按照iso12647（g7-npdc）标准对应的工艺进行控制，符合npdc标准曲线要求，则灰平衡在视觉一致性方面相对是最好的。
附：在iso12647（g7-npdc）印刷标准下工艺控制主要参数如下：
（1）纸张色度符合iso12647-2标准（△l：±3、△a：±2、△b：±2）
（2）油墨色度符合iso2846-1标准（cmyk的△e≤5、rgb的△e≤6 ）
注：符合g7 colorspace要求还需要纸张△e≤3、cmyk△h≤2.5
（3）灰平衡
c2m1y1、c4m3y3、c6m4y4、c8m5y5、c10m7y7、c15m11y11、c20m15y15、c25m19y19、c30m23y23、c35m27y27、c40m31y31、c45m36y36、c50m40y40、c55m45y45、c60m50y50、c65m55y55、c70m60y60、c75m66y66、c80m72y72、c85m78y78、c90m84y84、c95m92y92、c100m100y100
■中性灰密度控制点highlightrange（hr）
hr_cmy=nd(50c、40m、40y) - nd(paper) = 0.54 ；absolute hc_cmy= l57.5
■亮调反差highlight contrast（hc）
hc_cmy=nd(25c、19m、19y) - nd(paper) = 0.25； absolute hc_cmy=l75.7
■暗调反差 shadowcontrast（sc）
sc_cmy=nd(75c、66m、66y) - nd(paper) = 0.90；absolute sc_cmy=l 39.5
注：nd值测量条件为无偏振光镜、减纸白和干燥状态。
（4）网点扩大（△dotgain：±3~4%）
激光照排机软片线性化需要注意的几个问题
新机推介：惠普M351a彩色激光打印机
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