2024年6月3日发(作者:能月华)
技术专栏
印前技术
i1 Profiler软件在
印刷色彩管理
实践教学中的应用
文/朱明
在i1 Profiler软件的“高级”模式下,在“CMYK
打印机”面板中选择“测量图表”选项,可以打开如
图1所示的“测量图表”窗口。在这个窗口的第一个
步骤“定义图表”面板中,用户除了可以选择测色仪
器的类型,例如手动测量仪器i1 Pro系列分光光度计,
自动测色仪器i1iO系列,还可以设置测量色块的数量
和分布。图1所示设置了1行8列共8个色块,可以用i1
Pro系列分光光度计逐点测量,这适合于色样数较少
的测量实验。如果承印物上的色块数较多,可以根据
样张上的色块分布,相应地设置行列色块数,并选择
i1iO系列测色仪进行自动测量,完成上述设置后进入
第二步“测量”面板完成测量。
i
1 Profiler软件是Xrite(艾色丽)公司开发的一款
色彩管理软件,该软件的主要功能是对扫描仪,
数码相机,投影仪,显示器和打印机等数字成像和印
刷设备进行色彩校准和颜色特征化,制作设备的ICC
特性文件(ICC Profile)。该软件配合专业的分光测
色仪器,广泛地应用于包装印刷,影像复制,数字成
像,纺织印染,装饰装潢等领域。i1 Profiler软件是艾
色丽ProfileMaker软件四件套(ProfileMaker, Mea-
sureTool, ProfileEditor, ColorPicker)的升级产品,在
ICC文件版本、CMYK分色算法和精度、DeviceLink、
显示器校正、扫描仪校正等多方面都有突破性的优化。
目前大多数印刷和纺织类高校在色彩相关的教学
和科研实验室中都配置有该软件,在《印刷色彩学》,
《色彩管理》和《计算机测色配色》等课程的实践教
学中,经常需要借助i1 Profiler软件和配套的分光测色
仪设计相关实验,通过实践帮助学生理解色彩学的理
论原理及方法应用。笔者通过多年来在印刷色彩复制
方面的教学经验,总结了i1 Profiler软件在实践教学设
计中的一些应用技巧,供高校相关教学科研人员和企
业从业人员参考。
一、颜色测量方面的应用
在《印刷色彩学》和《计算机测色配色》等课程
中,根据教学大纲,往往需要设计独立的测色实验让
学生掌握印刷品或其他承印物颜色的测量技术。根据测
量方式可以分为:“点测”和“行测”两种测色方法,
根据所用测色仪器又可以分为手动和自动测量两种。
图2 “自定义CGATS”对话框中的设置项
完成测量后,根据后续的数据分析和处理需要保
存测量数据。建议用户在“保存”对话框中选择“自
定义CGATS”选项,在弹出的对话框中选择需要保存
的数据类型,如图2所示,可以保存分光光度计直接
测量得到的光谱反射率数据(不同波段),也可以保
存XYZ,L*a*b*, L*C*h*等色度数据(通过设置
不同的光源和视角,由光谱反射率计算得出)。如果
用于印品质量检测和控制,软件也支持保存不同标准
的密度数据,通过“自定义数据保存”的功能可以让
学生更好地理解颜色测量和色度计算的原理。
图1 “i1 Profile”软件的“测量图表”窗口
二、ICC颜色特征化的应用
2021.2
- 22 -
印前技术
技术专栏
i1 Profiler软件最主要的功能是制作各类设备的
ICC特性文件,根据教学大纲,制作显示器和印刷设
备的ICC是色彩学相关课程必须完成的实践教学环节。
在对设备进行颜色特征化之前,必须搞清楚设备的呈
色模式。我们已知数码相机,扫描仪,显示器等都是
RGB模式的成像设备,与其不同,印刷设备的情况较
为复杂,对于传统印刷设备来说,其颜色模式当然是
CMYK油墨呈色。但对于数字印刷设备来说,根据其
颜色输入模式的不同,可以分为RGB模式和CMYK模
式,前者是指直接接收RGB数值的打印设备。因为设
备生产商已经建立了RGB到CMYK的颜色空间转换关
系,通常固化在设备驱动程序中,当在软件中调用该
设备驱动程序进行打印时,在后台中完成了从RGB色
空间到CMYK色空间的转换。但如果给RGB模式打印
机配备了独立的CMYK光栅化处理器(RIP),那么
它就变成了CMYK模式,可以理解为它通过CMYK
RIP(跳过打印机内部RIP)直接控制CMYK通道进
行输出。了解了这一点我们就可以理解i1 Profiler软
件在对打印机进行颜色特征化时为何首先选择设备的
颜色模式,在实验时先让学生理解这一点是非常重要
的。注意:前一版的Profile Maker软件在颜色特征化
时就没有区分RGB和CMYK模式。
项“小”,“中”和“大”分别对应不同的采样点数
量。采样点数量越多,ICC的精度就越高,但是需要
测量的时间就越长。在实践教学中,可以将这些参数
对ICC文件的影响加入到实验设计中。
在制作印刷设备ICC时,同样是在“ICC配置文
件设置”面板(如图4),其中的“表格”选项组主
要用于设置ICC中正向查找表(A to B)和反向查找表
(B to A)的尺寸。三个选项“小”,“中”和“大”
分别对应查找表数据的间隔取样数,取样数越多,转
换精度就越高,当然文件尺寸也就越大。“粒度”选
项不会影响查找表的尺寸,主要是从色彩转换算法的
角度优化转换精度,一般16位ICC算法的细节再现效
果优于8位,但计算时间较长。由于查找表中的输入
输出数据都是由离散的转换节点构成,“高级”选项
组中的“平滑度”滑条主用于控制查找表的转换平滑
度,低平滑度在图像分色转换时容易出现阶调不连续
的问题,如图5所示。但平滑度过高也会以牺牲颜色
复制的准确性为代价,因此对于连续调图像复制来说
建议使用稍高的平滑度,以保证图像视觉质量,但对
于图形或专色复制来说,建议将平滑度不要设置得太
高。
图4 印刷机“ICC配置文件设置”面板
图3 显示器“ICC配置文件设置”面板
在教学中,除了重视ICC的制作流程,还要设计
实验帮助学生理解一些重要参数的作用和意义。例如,
在制作显示器ICC时,在工作流程第二步的“ICC配
置文件设置”面板(如图3)中,可以设置ICC特性文
件的版本号和配置文件的类型,基于矩阵的ICC一般
用于3维RGB到3维XYZ空间的转换(如数码相机,
扫描仪和显示器),具有可逆性,数据量小等特点;
而基于查找表的ICC一般用于4维CYMK或多维打印
颜色空间到3维L*a*b*空间的转换(如印刷机),具
有转换精度高,数据量大的特点。在第三步“色块集”
对话框中设置制作ICC所用特征样本的数量。三个选
图5 ICC查找表转换后出现的颗粒感
三、数据分析方面的应用
i1 Profiler也提供了一些简单实用的数据分析工
具,在软件主界面的“工具”选项组中打开图6所示
的“数据分析”面板,其主要功能是计算和分析两组
2021.2
- 23 -
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印前技术
测色数据的色差信息。分别在“数据集A”和“数据
集B”中加载之前测量得到的数据文件,两个文件必
须包含相同色样数量才能比较,比较后的数据分析结
果显示在图7的信息面板中。用户可以选择不同的色
差公式和观察条件进行色差计算,面板所列信息非常
全面,包括均值色差,最大最小均值色差,标准差等
数据,供用户分析评判印品色彩再现的质量,还可以
将数据以报告的形式导出。这个功能既可以帮助学生
评价实验色差,也有助于学生理解色差的计算原理。
也为此提供了有用的工具—“色块编辑器”窗口。在
软件主界面的“工具”选项组中可以选择打开图8所示
的色块编辑器,以便用户根据自身需要自定义色靶,
定义完成后可以保存为.pxf或CGATS标准文本等i1
Profiler支持的文件格式。在自定义色靶时,使用“色
块编辑器”虽然很直观,但由于每个色样的颜色值都
需要手动键入,因此当色样数量较大时较为费时。
图6 “数据分析”工具面板
图9 标准色靶数据文件和色靶图像
针对上述问题,一些高级用户可以通过编程的方法
生成符合i1 Profiler标准格式的色靶数据文件(CGATS
标准文本文件),在打印机色彩管理流程中第一步的
“色块集”面板中将数据文件载入,然后在第二步的
“测试图表”面板中设置所用的测色仪器,即可生成
合适的色靶图像。图9显示了通过编程生成的文本格
式的标准色靶数据文件和基于i1 Isis自动式分光测色
仪的色靶图像,该色靶数据文件具有标准的文件头格
式。
五、总结
图7 “数据分析”结果面板
i1 Profiler软件凭借其强大的功能和简易的操作
在相关行业中广泛应用,在印刷专业各层级的人才培
养中,为了使学生更好地理解抽象的色彩管理知识,
作为教师除了具备过硬的专业理论功底外,对相关软
件和仪器的熟练掌握和融会贯通也是不可或缺的,只
有如此才能够紧扣专业人才培养方案和教学大纲,灵
活地设计出更好的实践教学课程,使学生在实践中理
解色彩管理技术的应用,提高人才培养质量。
四、高级实践中的应用
i1 Profiler软件也可以满足色彩管理相关科研应用
的需要。例如,为了研究优化色彩管理中的颜色转换
模型,有时需要根据算法自行设计特征色靶,i1 Profiler
作者单位:河南工程学院
责任编辑/欧定军
图8 “色块编辑器”窗口
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2024年6月3日发(作者:能月华)
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i1 Profiler软件在
印刷色彩管理
实践教学中的应用
文/朱明
在i1 Profiler软件的“高级”模式下,在“CMYK
打印机”面板中选择“测量图表”选项,可以打开如
图1所示的“测量图表”窗口。在这个窗口的第一个
步骤“定义图表”面板中,用户除了可以选择测色仪
器的类型,例如手动测量仪器i1 Pro系列分光光度计,
自动测色仪器i1iO系列,还可以设置测量色块的数量
和分布。图1所示设置了1行8列共8个色块,可以用i1
Pro系列分光光度计逐点测量,这适合于色样数较少
的测量实验。如果承印物上的色块数较多,可以根据
样张上的色块分布,相应地设置行列色块数,并选择
i1iO系列测色仪进行自动测量,完成上述设置后进入
第二步“测量”面板完成测量。
i
1 Profiler软件是Xrite(艾色丽)公司开发的一款
色彩管理软件,该软件的主要功能是对扫描仪,
数码相机,投影仪,显示器和打印机等数字成像和印
刷设备进行色彩校准和颜色特征化,制作设备的ICC
特性文件(ICC Profile)。该软件配合专业的分光测
色仪器,广泛地应用于包装印刷,影像复制,数字成
像,纺织印染,装饰装潢等领域。i1 Profiler软件是艾
色丽ProfileMaker软件四件套(ProfileMaker, Mea-
sureTool, ProfileEditor, ColorPicker)的升级产品,在
ICC文件版本、CMYK分色算法和精度、DeviceLink、
显示器校正、扫描仪校正等多方面都有突破性的优化。
目前大多数印刷和纺织类高校在色彩相关的教学
和科研实验室中都配置有该软件,在《印刷色彩学》,
《色彩管理》和《计算机测色配色》等课程的实践教
学中,经常需要借助i1 Profiler软件和配套的分光测色
仪设计相关实验,通过实践帮助学生理解色彩学的理
论原理及方法应用。笔者通过多年来在印刷色彩复制
方面的教学经验,总结了i1 Profiler软件在实践教学设
计中的一些应用技巧,供高校相关教学科研人员和企
业从业人员参考。
一、颜色测量方面的应用
在《印刷色彩学》和《计算机测色配色》等课程
中,根据教学大纲,往往需要设计独立的测色实验让
学生掌握印刷品或其他承印物颜色的测量技术。根据测
量方式可以分为:“点测”和“行测”两种测色方法,
根据所用测色仪器又可以分为手动和自动测量两种。
图2 “自定义CGATS”对话框中的设置项
完成测量后,根据后续的数据分析和处理需要保
存测量数据。建议用户在“保存”对话框中选择“自
定义CGATS”选项,在弹出的对话框中选择需要保存
的数据类型,如图2所示,可以保存分光光度计直接
测量得到的光谱反射率数据(不同波段),也可以保
存XYZ,L*a*b*, L*C*h*等色度数据(通过设置
不同的光源和视角,由光谱反射率计算得出)。如果
用于印品质量检测和控制,软件也支持保存不同标准
的密度数据,通过“自定义数据保存”的功能可以让
学生更好地理解颜色测量和色度计算的原理。
图1 “i1 Profile”软件的“测量图表”窗口
二、ICC颜色特征化的应用
2021.2
- 22 -
印前技术
技术专栏
i1 Profiler软件最主要的功能是制作各类设备的
ICC特性文件,根据教学大纲,制作显示器和印刷设
备的ICC是色彩学相关课程必须完成的实践教学环节。
在对设备进行颜色特征化之前,必须搞清楚设备的呈
色模式。我们已知数码相机,扫描仪,显示器等都是
RGB模式的成像设备,与其不同,印刷设备的情况较
为复杂,对于传统印刷设备来说,其颜色模式当然是
CMYK油墨呈色。但对于数字印刷设备来说,根据其
颜色输入模式的不同,可以分为RGB模式和CMYK模
式,前者是指直接接收RGB数值的打印设备。因为设
备生产商已经建立了RGB到CMYK的颜色空间转换关
系,通常固化在设备驱动程序中,当在软件中调用该
设备驱动程序进行打印时,在后台中完成了从RGB色
空间到CMYK色空间的转换。但如果给RGB模式打印
机配备了独立的CMYK光栅化处理器(RIP),那么
它就变成了CMYK模式,可以理解为它通过CMYK
RIP(跳过打印机内部RIP)直接控制CMYK通道进
行输出。了解了这一点我们就可以理解i1 Profiler软
件在对打印机进行颜色特征化时为何首先选择设备的
颜色模式,在实验时先让学生理解这一点是非常重要
的。注意:前一版的Profile Maker软件在颜色特征化
时就没有区分RGB和CMYK模式。
项“小”,“中”和“大”分别对应不同的采样点数
量。采样点数量越多,ICC的精度就越高,但是需要
测量的时间就越长。在实践教学中,可以将这些参数
对ICC文件的影响加入到实验设计中。
在制作印刷设备ICC时,同样是在“ICC配置文
件设置”面板(如图4),其中的“表格”选项组主
要用于设置ICC中正向查找表(A to B)和反向查找表
(B to A)的尺寸。三个选项“小”,“中”和“大”
分别对应查找表数据的间隔取样数,取样数越多,转
换精度就越高,当然文件尺寸也就越大。“粒度”选
项不会影响查找表的尺寸,主要是从色彩转换算法的
角度优化转换精度,一般16位ICC算法的细节再现效
果优于8位,但计算时间较长。由于查找表中的输入
输出数据都是由离散的转换节点构成,“高级”选项
组中的“平滑度”滑条主用于控制查找表的转换平滑
度,低平滑度在图像分色转换时容易出现阶调不连续
的问题,如图5所示。但平滑度过高也会以牺牲颜色
复制的准确性为代价,因此对于连续调图像复制来说
建议使用稍高的平滑度,以保证图像视觉质量,但对
于图形或专色复制来说,建议将平滑度不要设置得太
高。
图4 印刷机“ICC配置文件设置”面板
图3 显示器“ICC配置文件设置”面板
在教学中,除了重视ICC的制作流程,还要设计
实验帮助学生理解一些重要参数的作用和意义。例如,
在制作显示器ICC时,在工作流程第二步的“ICC配
置文件设置”面板(如图3)中,可以设置ICC特性文
件的版本号和配置文件的类型,基于矩阵的ICC一般
用于3维RGB到3维XYZ空间的转换(如数码相机,
扫描仪和显示器),具有可逆性,数据量小等特点;
而基于查找表的ICC一般用于4维CYMK或多维打印
颜色空间到3维L*a*b*空间的转换(如印刷机),具
有转换精度高,数据量大的特点。在第三步“色块集”
对话框中设置制作ICC所用特征样本的数量。三个选
图5 ICC查找表转换后出现的颗粒感
三、数据分析方面的应用
i1 Profiler也提供了一些简单实用的数据分析工
具,在软件主界面的“工具”选项组中打开图6所示
的“数据分析”面板,其主要功能是计算和分析两组
2021.2
- 23 -
技术专栏
印前技术
测色数据的色差信息。分别在“数据集A”和“数据
集B”中加载之前测量得到的数据文件,两个文件必
须包含相同色样数量才能比较,比较后的数据分析结
果显示在图7的信息面板中。用户可以选择不同的色
差公式和观察条件进行色差计算,面板所列信息非常
全面,包括均值色差,最大最小均值色差,标准差等
数据,供用户分析评判印品色彩再现的质量,还可以
将数据以报告的形式导出。这个功能既可以帮助学生
评价实验色差,也有助于学生理解色差的计算原理。
也为此提供了有用的工具—“色块编辑器”窗口。在
软件主界面的“工具”选项组中可以选择打开图8所示
的色块编辑器,以便用户根据自身需要自定义色靶,
定义完成后可以保存为.pxf或CGATS标准文本等i1
Profiler支持的文件格式。在自定义色靶时,使用“色
块编辑器”虽然很直观,但由于每个色样的颜色值都
需要手动键入,因此当色样数量较大时较为费时。
图6 “数据分析”工具面板
图9 标准色靶数据文件和色靶图像
针对上述问题,一些高级用户可以通过编程的方法
生成符合i1 Profiler标准格式的色靶数据文件(CGATS
标准文本文件),在打印机色彩管理流程中第一步的
“色块集”面板中将数据文件载入,然后在第二步的
“测试图表”面板中设置所用的测色仪器,即可生成
合适的色靶图像。图9显示了通过编程生成的文本格
式的标准色靶数据文件和基于i1 Isis自动式分光测色
仪的色靶图像,该色靶数据文件具有标准的文件头格
式。
五、总结
图7 “数据分析”结果面板
i1 Profiler软件凭借其强大的功能和简易的操作
在相关行业中广泛应用,在印刷专业各层级的人才培
养中,为了使学生更好地理解抽象的色彩管理知识,
作为教师除了具备过硬的专业理论功底外,对相关软
件和仪器的熟练掌握和融会贯通也是不可或缺的,只
有如此才能够紧扣专业人才培养方案和教学大纲,灵
活地设计出更好的实践教学课程,使学生在实践中理
解色彩管理技术的应用,提高人才培养质量。
四、高级实践中的应用
i1 Profiler软件也可以满足色彩管理相关科研应用
的需要。例如,为了研究优化色彩管理中的颜色转换
模型,有时需要根据算法自行设计特征色靶,i1 Profiler
作者单位:河南工程学院
责任编辑/欧定军
图8 “色块编辑器”窗口
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