一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法技术

本发明专利技术公开了一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法,具体为：首先，采集承印物的光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率和专色油墨光谱反射率；基于比尔朗伯定律，利用以上得到的三种光谱反射率建立数学模型，通过模型计算出专色的调配比例。本发明专利技术一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，能够解决传统专色配色对操作者配色经验的依赖，避免了配制时间长、材料浪费严重等缺点；可以保证配色的精确度和统一性，对于印刷企业的生产成本、生产进度等方面具有显著的经济效益和环保效益，并具有良好的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱配色
，涉及一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法。
技术介绍
由于经济技术的多元化发展，随着计算机技术的提高，人们对于印刷品质量提出了更高的要求。色彩饱满丰富、颜色表达准确是凹版印刷相对于其他印刷方式的优势。由于凹版印刷是印版与承印物直接接触印刷，所以印刷中大量使用专色，可以得到高饱和度的颜色。专色配色按照发展主要经历了人工配色、仪器配色和计算机配色三个过程。人工配色是印刷厂普遍使用的传统配色方法，又称经验配色法，是配色师凭借其实践中长期积累的经验，通过目测配出所需的颜色。这种方法常常受到配色者身心因素及其它客观条件的影响，产品质量难以保证。仪器配色是在配色各个环节采用一定的仪器为测量工具，以绘制曲线、图表等作为配色的参考依据，在相对精确的范围内进行配色工作。这种方法在一定程度上改变了经验配色的盲目性，使配色速度和配色质量均有所提高。计算机配色的产生是计算机工业与配色理论发展到一定程度的产物。它采用现代色度学理论与计算机技术，通过配色仪器测量出颜色“标样”的反射光谱值，并输入计算机，对其颜色数据进行分析处理，通过计算、修正，配色，得出与目标色样最接近的颜色配方，从而完成了油墨的自动配色。计算机配色的优点：减少配色时间，提高配色效率；能在较短的时间内计算出合理的修正配方，降低成本；能将已有原色油墨、纸张样本数据存入数据库，已配油墨数据也能够存入数据库，需要时可立即调出使用，操作简便；能够进行配色修正及色差计算，并由计算机数字显示，并存储。计算机配色可分为色号归档检索、三刺激值匹配和反射光谱匹配三种方式。色号归档检索就是把以往生产的色样按照色度值分类、编号，并将配色配方、工艺条件等建立文件档案存入电脑，需要时输入目标色的测色结果或者输入以建立的文件代码将色差小于某值的配方全部输出。但是这种方法对于新的色彩通常只能提供近似配方，遇到这种情况仍需凭经验调整。这种配色仍需前期的积累加上主观经验，费时并不准确。三刺激值配色所得配色结果从反射光谱的角度来说目标色与配方色并不相同，但因三刺激值相等，仍然可以在当前照明环境下得到等色。由于三刺激值由一定的照明体和观察者色觉特点决定，所以是有条件配色。由于最终决定颜色的条件是反射光谱，所以使用反射光谱匹配是最完善的配色，又称为无条件配色。这种配色在配色样与标样颜色相同、材料相同的时候能够实现，是比较理想的配色。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，提供了一种新的用于凹版印刷油墨专色的配色方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，具体按以下步骤实施：步骤1，采集承印物的光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率和专色油墨光谱反射率；步骤2，建立基于比尔朗伯定律的专色匹配模型：利用步骤1得到的承印物光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率与专色油墨光谱反射率建立数学模型，通过模型计算出专色的调配比例。本专利技术的特点还在于，步骤1中标准原色油墨光谱反射率的采集，具体为：将三种原色油墨分别稀释至不同浓度，打印色样条，静置，测量原色在不同网点面积率下的L*a*b*色度值，然后分别构建原色油墨在L*a*b*坐标系下的3D模型，选择实地色块色相稳定的稀释比例，测量该实地色块的光谱反射率，即得到用于配色的各标准原色油墨的光谱反射率。测量L*a*b*色度值的原色的网点面积率为50％-100％。实地色块色相稳定的稀释比例的选取，具体为：当稀释浓度到达一定比例时，油墨的L*a*b*色度坐标呈线性趋势，选择线性趋势起始点的实地色块的稀释比例。步骤1中专色油墨光谱反射率的采集，具体为：设计不同比例的专色色样，称量三种标准原色油墨，并按照设计比例混合调匀，打印色样条，静置，测量网点面积率为100％色块的光谱反射率，即为专色油墨光谱反射率。专色色样涵盖孟塞尔颜色系统的10个基本色区。步骤2中所述模型的建立过程，具体为：当光线入射承印物，假设光在承印物中的随波长的反射与传播均为理想状态，即纸张对光线的吸收忽略不计，并且承印物不透光，设纸张随波长的反射率为RB，光线的传播途径先通过油墨入射至承印物，再反射回油墨，最终反射出去，则可测得的油墨的总光谱反射率标记为RFB，可以得出：RFB＝RF·RB(1)其中，RF为去除承印物时油墨的光谱反射率，τF为油墨的透射率；已知油墨是由颜料、助剂、连结料等组成，而颜料是油墨呈色的根本物质，也是光线被选择性吸收的根本物质；假设，光线在通过油墨时，仅被颜料所吸收，而忽略助剂、连结料对其的影响，则油墨的透射特性符合比尔-朗伯定律：τF=10-ϵλ·c·d---(2)]]>其中，ελ吸收系数或摩尔吸收系数；d为吸收介质的厚度；c为吸光物质的浓度；当光从油墨中射出，则在油墨中发生两次透射：RF=τF2=10-2ϵλ·c·d---(3)]]>则测量的油墨总光谱反射率实际上是经过了承印物反射和两次油墨透射：RFB=RF·RB=10-2ϵλ·c·d·RB---(4)]]>若原色油墨的光谱反射率为RFmax，原色油墨的油墨浓度为cFmax，即原色单色油墨实地面积最大油墨浓度为cFmax，cF为原色油墨在混合色油墨中的浓度，则将cFmax和RFmax代(3)变形可得：cFmax=-lg(RFmax)ϵλ·2d---(5)]]>引入参数k，假设kF是cF和cFmax在F色的比值，即原色油墨在混合色油墨中的浓度和原色单色油墨实地面积最大油墨浓度的比值，则有：kF=cFcFmax---(6)]]>结合式(3)、(5)、(6)可得某一原色油墨实地面积的光谱反射率与该颜色在混合油墨中的光谱反射率的关系：RF=10-2ϵλ·kF·d·-lg(RFmax)2ϵλ·d=RFmaxkF---(7)]]>在模型中，所采用的三种原色油墨分别用C、M、Y表示，即下标F被替换为C、M和Y，因此，混合色油墨的光谱反射率RGB与承印物和原色油墨...

【技术保护点】
一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，采集承印物的光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率和专色油墨光谱反射率；步骤2，建立基于比尔朗伯定律的专色匹配模型：利用步骤1得到的承印物光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率与专色油墨光谱反射率建立数学模型，通过模型计算出专色的调配比例。

【技术特征摘要】
1.一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特征在于，具体按以下步
骤实施：
步骤1，采集承印物的光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率和专色油
墨光谱反射率；
步骤2，建立基于比尔朗伯定律的专色匹配模型：
利用步骤1得到的承印物光谱反射率、标准原色油墨光谱反射率与专色
油墨光谱反射率建立数学模型，通过模型计算出专色的调配比例。
2.根据权利要求1所述的一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特
征在于，步骤1中所述标准原色油墨光谱反射率的采集，具体为：将三种原
色油墨分别稀释至不同浓度，并打印色样条，静置，测量原色在不同网点面
积率下的L*a*b*色度值，分别构建原色油墨在L*a*b*坐标系下的3D模型，选
择实地色块色相稳定的稀释比例，测量该实地色块的光谱反射率，即得到用
于配色的各标准原色油墨的光谱反射率。
3.根据权利要求2所述的一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特
征在于，所述测量L*a*b*色度值的原色的网点面积率为50％-100％。
4.根据权利要求2所述的一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特
征在于，所述实地色块色相稳定的稀释比例的选取，具体为：当稀释浓度到
达一定比例时，油墨的L*a*b*色度坐标呈线性趋势，选择线性趋势起始点的
实地色块的稀释比例。
5.根据权利要求1所述的一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特
征在于，步骤1中所述专色油墨光谱反射率的采集，具体为：设计不同比例
的专色色样，称量三种标准原色油墨，并按照设计比例混合调匀，打印色样

\t条，静置，测量网点面积率为100％色块的光谱反射率，即为专色油墨光谱
反射率。
6.根据权利要求5所述的一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特
征在于，所述专色色样涵盖孟塞尔颜色系统的10个基本色区。
7.根据权利要求1所述的一种基于比尔朗伯定律的光谱配色方法，其特
征在于，步骤2中所述模型的建立过程，具体为：
当光线入射承印物，假设光在承印物中的随波长的反射与传播均为理想
状态，即纸张对光线的吸收忽略不计，并且承印物不透光，设纸张随波长的
反射率为RB，光线的传播途径先通过油墨入射至承印物，再反射回油墨，最
终反射出去，则可测得的油墨的总光谱反射率标记为RFB，可以得出：
RFB＝RF·RB(1)
其中，RF为去除承印物时油墨的光谱反射率，τF为油墨的透射
率；
已知油墨是由颜料、助剂、连结料等组成，而颜料是油墨呈色的根本物
质，也是光线被选择性吸收的根本物质；假设，光线在通过油墨时，仅被颜
料所吸收，而忽略助剂、连结料对其的影响，则油墨的透射特性符合比尔-
朗伯定律：
τF=10-ϵλ·c·d---(2)]]>其中，ελ吸收系数或摩尔吸收系数；d为吸收介质的厚度；c为吸光物
质的浓度；
当光从油墨中射出，则在油墨中发生两次透射：
RF=τF2=10-2ϵλ·c·d---(3)]]>则测量的油墨总光谱反射率实际上是经过了承印物反射和两次油墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：周世生，张研，陈玉恒，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61