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1、哈尔滨商业大学本科毕业论文打印机偏色补偿算法应用研究学 生 姓 名： 指 导 教 师： 专 业 班 级： 印刷工程 学 号： 学 院： 轻工学院 二XX年X月X日摘 要本文首先对本课题的研究目的以及意义做了简单的介绍。做了一些国内外发展情况的简述。然后介绍了本课题研究所用到的今本知识理论即色彩管理理论并介绍了三种不同的色彩空间。并自助设计了一个小的实验，利用了对自制图片的测量，根据数据总结出自制图片的RGB值与打印后图片的RGB值之间的函数关系。最后，利用总结出的函数关系补偿重新填充自制图片，打印后对比出一个最优函数关系，得出结论。关键词：色彩管理；偏色；偏色补偿IAbstract First
2、ly, on the subject of research purpose and meaning to do a simple introduction. We did outline some domestic and international developments. Then he introduced this theory of the knowledge that is the subject of color management theory Institute used and introduced three different color spaces. And
3、a small self-designed experiments, the use of the measurement of the self-image and self-image according to the data summarized function of RGB values and RGB values after printing between images. Finally, summed up the function of compensation repopulate homemade pictures, after an optimum print co
4、ntrast function concluded.Keywords: Cast ;strontium aluminates;Color ManagementII目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 本课题研究的意义及内容11.1.1 本课题研究的意义11.1.2 本课题研究的内容11.2 引起色彩再现不准确的原因21.3 国内外对于色彩管理的研究与发展21.3.1 国外研究现状21.3.2 国内研究现状42 打印机偏色算法研究应用原理62.1 色彩理论62.1.1 色彩的产生62.1.2 表色系统与颜色空间62.2 色彩管理82.2.1 色彩管理的目的82.2.2 色彩管理的
5、研究现状82.3 色彩空间102.3.1 CIEXYZ色彩空间102.3.2 CIE Lab色彩空间102.3.3 CMYK 色彩空间113 打印机偏色补偿算法研究实验133.1 实验器材及方案设计133.1.1实验器材133.1.2实验方案设计133.3 实验数据的测量143.3.1 直接提取的RGB数值143.3.2 图像调整后提取的RGB数值153.4 实验分析总结163.4.1 根据3.3.1算法补偿的图像163.4.2 根据3.3.2算法补偿的图像17结 论18参考文献19致 谢21附 录22附 录229III1 绪 论1.1 本课题研究的意义及内容1.1.1 本课题研究的意义 打印
6、机作为现在较为常用的输出设备，满足了专业输出和大众使用广泛需要1。各种不同的设备呈现色彩信息的机制和原理不同，因此怎样保证各种设备之间色彩信息的准确复制传递成为世界各国的色彩学家们共同研究的课题2。不同设备的呈色特征、呈色机理有差别, 其呈色空间也有差别,也就是说, 颜色的定义是与设备有关的, 因此造成了颜色信息在不同的设备间传递时呈现了偏差3。色彩是图像的一个首要特性,蕴含了很多可视化信息。图像的色彩讯息往往是进行图像剖析的重要依据,对于图像分割、目标检测与判别、图像检索等范畴的研究都具有十分重要的意义4。面临现代印刷数字化生产发展和色彩管理的要求,整个图像复制过程都需要对色彩进行定量的描述
7、和精确的数据控制,因此迫切需要获得精确可靠的色彩数据5。因此实现色彩真是准确的再现在以计算机为工具的电子媒体创作 、出版过程中是一个至关重要的问题6。本次研究的主要意义就是令人们能够准确的得到精准的色彩信息，使印刷出来的产品的颜色是我们真正想到得到的。1.1.2 本课题研究的内容人类主要通过视觉来获取外界信息。据调查结果表明，经过其他四种感觉即听觉、味觉、嗅觉、触觉四种途径感受到的信息要比通过视觉感受到的信息少7。自从彩色印刷术发明以来,人们就想要让印刷出来的印品即我们所想要的,并不断努力的实现这个目标8。很多设计者都不了解印刷他们觉得印刷很复杂.甚至有些设计师都不理解为什么印刷成品会与设计的
8、颜色差距那么大,因为他们只是设计出一个原稿,至于制版、印刷的流程他们根本不了解不知道印刷的过程是有变数的9。在印刷制版过程当中，我们不得不提到色彩管理和色彩校正这两个概念。许多的人认为色彩管理与色彩校正这两个概念基本相同。事实上，二者是完全不同，用途也大不相同，但二者之间存在着联系并且相互影响。在色彩校正过程当中有时要用到色彩管理，而色彩管理则是色彩校正的重要保障10。一般的色彩描述文件对很多的打印机、显示器和扫描仪都有效,但在一些可变因素的影响下这种固定的描述值也会产生较大的误差。我们可以根据自己的设各定义自己的描述性文件11。使其尽可能的与我们想要的结果达成一致。对色彩管理效果进行理论分析
9、;得出印刷体系与数码打样系统之间的映射关系,并把映射关系应用到数码打样系统中进行修正12。重新进行色域匹配,重新验证。确保印刷与数码两种样张尽量一致。本论文就是利用色彩管理理论进行实验通过数据总结得出一些偏色补偿规律，是我能能过更准确的得到我们所想要的颜色13。1.2 引起色彩再现不准确的原因 色彩管理技术的发明极大的改善了彩色信息输入与输出质量,得到了普遍的认同,但在现实的使用中还存在诸多问题有待进一步解决,列举如下: (l)对设备彩色特性的检测及校正方法都没有考虑到个体设备的特点。标准色靶都是在色彩空间里面平均采集生成,无法明确的反映设备特性;设备的非线性校正方法并没考虑到设备特性在设备无
10、关色彩空间内部不同问题,因此使用一样的模型进行校正,校正精度较低。 (2)虽然有许多可供选择的色域匹配算法,但针对性太强,对于特殊的彩色信息再现需求不同,缺少能共通使用的算法,无法使用户方便使用;同样也没有很好的色域匹配算法能应用于商业图像及计算机图像,使此类图像的跨设备再现质量较低。 (3)不够完善的色彩管理系统设计,色彩转换过程只以设备的彩色特性作为根据进行转换,对于再现的图像的彩色特征没有考虑周全,所以对于彩色图像没有自适应性,无法发挥资源的最好效用,达到印品再现的最好效果。 (4)缺乏高性价比的设备，彩色特性检测工具和符合ICC规范的Profile自动生成工具。首先编程完成设备Prof
11、ile的生成,专业化需求高,自动化程度低,ICC规范的色彩管理技术研究周期长,易出错,作量大,同时其并不支持在线测量和控制;同时分光测色仪价格高昂,普通用户无法接受。上述问题使得人们无法充分利用设备的彩色特性,从而达到良好的彩色信息再现效果,且大大提高了设备彩色特性检测及彩色特性校正的成本,限制了色彩管理技术的发展和应用14。 (5)若打印设置没有错误，同样的纸张在打印同一画面是不一样的，这是打印头喷墨量不一致所造成的，因为多次清洗打印头会使打印头产生损伤，致使墨水喷得太多或太少。另外，若墨盒的墨水腔串色或墨水区产生空气气泡。也会令墨水喷不出。图案就会偏色。这些引起偏色的原因都是硬件导致的，如
12、果好好保养就会改善情况1。1.3 国内外对于色彩管理的研究与发展1.3.1 国外研究现状 1993 年八大电脑及电子影像发展商（Apple、Kodak、Microsoft、Adobe、Agfa、Taligent等）提出并成立了国际色彩组织（International Color Consortium,ICC），竭尽全力的建立贯通整个复制过程的、以标准的方式传递和处理色彩信息的色彩管理体系，是当今色彩管理的奠基者15。现在国际色彩联盟已有 60 多家公司的加入，一起解决颜色信息在不同设备间传递不一致的问题。开放式色彩管理的思想是借助ICC标准中与设备无关的参考空间PCS空间（Profile Co
13、nnection Space）将系统中全部设备的颜色特性确定为结构规范的叙述设备色彩特征的特征文件（Profile），和各不同厂商遵循ICC规范开发的色彩空间转换模块（色彩管理模块CMM）来完成对数字化色彩的管理与规范1617。此中，色彩管理模块CMM，也叫做色彩引擎，是色彩管理系统的核心。它的主要功能就是根据所使用设备的设备特征文件（Profile）来实现设备颜色空间与CIE颜色空间之间的转换18。 以ICC的现代色彩管理系统为基础所用的与无关于设备的色彩空间PCS一般是CIE 1976 Lab,(简写为CIELAB)或CIEXYZ。CIELAB作为均匀颜色空间,可以通过其空间中任意两个颜色
14、点之间的欧几里德距离量化其色差,因此,ICC Profile中成为标准色彩空间。如今几乎所有色彩管理系统都把CIELAB当做计算色空间,CIELAB均匀颜色空间的好处是:当色差高于视觉的识别闽值(恰可察觉)又恰巧低于孟塞尔系统中相近的两个不同级别的色差时,能很好地显示出物体颜色的心理感受。且CIELAB表色直接,能很直接评价颜色,又因为CIELAB是与设备无关的色彩空间,在色彩管理中,利用此特征,能够推导出屏幕色、原稿色和印刷色在色彩空间的应对关系和色差,使颜色在视觉上一致,实现各种不一样设备之间的色彩转换。但CIELAB色彩空间也有着一定缺陷,它的设计目的是使在一个拥有正常颜色视觉的人眼睛中
15、,不同的两个拥有特殊规定的尺寸的均匀颜色样本,在放于特殊规定的背景色上、特别规定的光源下、以特别规定的长度和视场角度观察它们之间相匹配的程度。它无法预测不一样的视觉条件下的复杂空间图像之间颜色的差别,而且不能适用于跨媒体和跨平台的颜色之间的比较,因此CIELAB色彩空间并不是可以用于颜色转换的一个完美的标准色空间。因此,人们给出了一个概念“色貌模型”,用于解决在不同条件下的媒体颜色真实再现问题适用于不同的背景和不同的观测环境。1997年,CIE负责测试色貌模型的分技术委员会在综合Hunt94、Nayatani95、LLAB、RLANB这几种色貌模型的特征后,创建了色貌模型的统一简化版本-CIECAM97s,在色貌模型的研究上获得了巨大的成就,其主旨就是在推荐给从事跟色彩有关行业的科学工作者和工业界进行使用和测评。并且也令业内很多研究人员有兴趣对它进行进一步的研究,随着研
