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印前系统中色彩处理的关键技术分析

（一）色彩处理的技术概论

彩色图像的复制是一种以满足某种需要为目的的图像质量处理过程。彩色图像处理的目的就是对输入图像的灰度和坐标进行各种变换，去除各种干扰和

畸变。

彩色图像处理可以分为两种方法，其一是采用模拟的方法，就是用摸似的电子电路对图像的模拟电信号进行处理，另外一种是用数字的方法近日，就是用计算机软件对图像信息的数字信号进行处理。

彩色图像的处理无论采用何种方法，但要处理的三大要素是不变化的，这就是色彩、层次和清晰度。我们要讨论的是最重要的色彩的处理。

（1）模拟处理的基本原理

最初的模拟图像处理的方法是采用照相制版的方法，这是一种很复杂的工艺，田于工序多，各种设备和原材料的不标准，产生了复制的非线性传递，使我们很难把握真变化规律，这就要求修版人员有很高的技术。

模拟电子分色机就是采用电子的方法来对照相制版工艺进行模拟，它的原理层将图像信息转换成模拟的电信号，并根据复制的要求，在原有的电信号的基础上产生一个修正电信号，通过两个电信号的叠加来实现对图像的修正。

彩色图像从扫描开始到最终分色版的制成包含几个处理模块。

扫描是把图像田光学信号变成模拟的电信号，只有经过扫描才能获得我们需要的模拟电压信号，而我们以后所要进行的处理也是以它作为基础。这里有

两点值得注意：一是经过扫描，我们把连续的光学信号变成了离散的电信号（模拟的），二是由于我们要处理的是彩色图像，所以在扫描的时候我们要进行分色，也就是每扫描一个点我们就要获得最少3个模拟电信号，这3个模拟电信号（Vy，Vm，VC）与原稿密度成线性关系，是原稿密度的模拟电压信号。

这3个模拟电压信号（在实际的电分中还要产生一个虚光蒙版信号Vus）是我们工作的基础，我们的几个处理模块就展要以它们为基础。其中控制盒根据我们以前谈到的处理要求一般分为下面几个模块：色彩处理模块、层次校正摸块、黑版计算模块、底色去除模块和细微层次强调模块。色彩校正处理模块可以用函数表示为：

∑n i=1 KyiYi (Vy,Vm,Vc)

其中上式中的Kyi是一个系数，其中的y表示对黄通道信号的处理，其他还有对品（m）信号和青信号（c）信号的处理。上面的函数也称为色彩校正圄数。

从上面的圄数可以蕾出每个圄数的自变量都是3个懂拟电压信号。也就是说，假如我要对黄通道的电信号进行处理产生一个叠加信号，只用原来的黄版信号是不够的，对任何一个色版的色彩处理都涉及到3个色版的电信号，也就是说这3个信号是相关的。

并确认

（2）模拟电压信居的获得

我们前面讲到要获得3个基本的模拟电压信号Vy，Vm，Vc，那么这3个信号是怎么获得的呢？

实际上电分机的扫描部分就相当于一个彩色密度计，它带有3个滤色片分别为红，绿，蓝滤色片，这3个波游色片出来的光信里就是3个模拟电压的基础（后面要经过光电转换），其中红滤色片对应着青版也就是产生Vc信号，绿滤色片对应着品版也就是Vm，蓝滤色片对应着黄版也就采取 单元化、模块化、标准化 开发理念是Vy。

其中电信号的大小（也就是光电转换）是与密度成线性关系的，而不是与光强成线性关系，密度与光强成一种对数关系即D=log（1/T），其中的D力密度，T为透光率。从上面可以看出如果透光率大则密度小，反之透光率小则密度大，例如透光率是0.01的话，则密度是D=2。

3）数字方式的处理

数字处理的方式原理是在模拟的基础上把模拟电信号量化成数值量，这样处理的好处是可以把数字量输入计算机进行处理，也就是通过计算机软件来进行图像处理。

数字图像处理的优点是不再用摸拟电路来进行校正信号的产生和叠加，在以前的模拟处理方式中无论是彩色处理和层次处理都要涉及大量的电子线路，线路的设计复杂，而且功能有限，而在数值图像处理中只要进行软件设计就能进行各种各样的处理，其中有些处理（如滤波处理）就是模拟电路很难实现的。

另外把处理的图像显示在屏幕上可以边处理边看效果，达到所见槟榔即所得的效果。还有数值图愿可以保存在外在上也可以在上传播等等。

随着数字化的发展，越来越多的电分机开始进行改造，其实模拟电分机的信号采集和信号输出部分和数字电分机完全一样，只是信号处理的方式不一样，一种是用模拟的电子线路，一种是用计算机软件。

（二）图像处理中色彩校正的方法

色彩校正展指根据复制的要求对原稿和复制过程中的色彩偏差进行的纠正。实现正确的色彩再现，方法可分为模拟彩色校正和数字色彩校正两种。为了说清楚怎样进行色彩校正，我们先看一下为什么要进行色彩校正。

彩色原稿的复制过程可以分为色分解和色还原两个过程。色分解是指从原稿中分解出Y，M，C等减色法三原色构成的色版，色还原是指把减色这三原色构成的分色图像在同一承印物上叠合，再现原稿图像的色彩和阶调。在复制的过程中由于各种条件的不理想，色差的存在是必然的。色差的来源主要有3个方面；一是：摄影过程及材料造成的色偏；二是：色分解过程中的色偏，主要有光源、镜头、滤色片、光电倍增管和感光材料等的误差；三是：色还原过程中的色差，主要是油墨和纸张的误差。由于彩色复制中的色差的存在使各个色版对本色版的基本色分色密度不够，而相反色的分色密度又过大，因而色彩校正就是要提高基本色，降低相反色。

1. 模拟校色方式：

模拟电子校正的方式是根据照相蒙版的原理进行的。只要把密度信号变成相应的电信号就可以了。我们可以列出下面的方程：

V1y＝A11Vy＋A12Vm＋A13Vc

V1m＝A21Vy＋A22Vm＋A23Vc

V1c＝A31Vy＋A32Vm＋A33Vc

其中的V1y，V1m，V1c为校正后的信号，而Vy，Vm，Vc为原始的信号。

我们就是要根据工艺的要求来选定这9个系数，不同的系数选定对色彩的校正效果是不同的。

1）基本校色：

基本校包是指由特定的信号产生器产生基本校正信号，目的是修正三色版的基本色不足和相反色过量。

基本校色的前提是首先要识别各个色版的基本色和相反色，例如如果我们要分黄色版，黄色版的基本色有黄、红、绿，其相反色青蓝、品、青，在分色的时候首广告立牌先要识别要处理的颜色是黄版的基本色还是相反色，如果是基本色则产生墓车色校正信号，如果是相反色则产生相反色校正信号。

当扫描到基本色时，基本色校正信号不等于零，并且基本色的饱和度越高信号越强，当不是基本色时，基本色校正信号等于零，此时相反色信号产生。因此对每一种颜色只能产生一种信号。

下面是一种校正信号产生方法：

基本烧结网色校正信号为K1Y1（Vy，Vm，Vc）＝K1N（Vc-O．95Vm-0．05Vc）

相反色校正信号为K2Y2（Vy，Vm，Vc）＝K2P（Vy－0.95Vm－0.05Vc）

其中的K1，K2是调节系数。由上面的方程可以知道基本校色信号对中性灰不起作用。这正是我们期望的。

2）选择性极色

基本校色完成了每个色版的基本色和相反色的校正，但由于色标本身的偏差和分色机滤色片的误差，分色时会出现某种色标校色合适时，其他两个色标校色不足或过量，这就要求我们根据原稿和复制工艺的要求，对各种纯色和复合色进行单独的校正，这就是选择性校色。

选择性校正信号产生器有下面的功能，一是能够识别扫描区域是否为选择的颜色，二是能够识别颜色的饱和度和亮度，其三能够根据颜色的饱和度和亮度产生选择性校色信号。

2．数字校色

数字电又以导轨最为重要分机的分色过程和摸拟的就不一样，模拟的分色是通过滤色片来进行的，而数字的电分机采集的数据是原始的R，G，B三刺激值，根据三刺激值来计算点，点的计算是一个方程的求解。这个方程就是纽介堡（Neugebauer）方程，我们的基本校色就是通过指定方程的参数来进行，而参数是根据纸张和油墨等的性质得来的，这样分色的过程同时也就包含了基本校色。在图像软件中这一功能已经故得很好，我们只要测定纸张和油墨等材料的性质，然后填写几个参数就可以了。

对于选择性校色，我们只要选定要进行校正的颜色，然后就可以随心所欲地改变选定的颜色，相对于模拟的校色方式来说其方法简单，校正的范围大，而且可以留看我们校正后的颜色效果，对特技处理来说更是在模拟的方式下所不能完成的。随着时代的发展，模拟的电子分色方式已统取代，原有的旧的电子分色系统大部分已经进行了高端联改造。数字图像处理由于方法简单直观，容易掌握等特点正在走出传统的印刷领域，不再是专业技术人员的专利，越来越多的广告公司甚至家庭都可以享受数字化图像处理带来的好处。

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