配色軟件的工作原理
電腦配色的基本算法原理主要分反射光譜匹配和三刺激值匹配兩種方法。
反射光譜匹配法:又稱無條件配色,目的是配色結果的光譜反射率與樣品的反射率完全相同,實現光譜匹配。對油墨來說,最終決定其顏色的是反射光譜,因此反射光譜匹配是最完美的配色,對任何光源、觀察者都能保持顏色匹配。盡管光譜匹配方法具有上述諸多優點,但是這種方法要求目標油墨材料、附著介質與樣品的色料、附著介質完全一樣,條件較苛刻,預測的成功率很低。雖然光譜配色法是非常完美的配色方法,但實現起來比較困難,除非有非常特別的要求,一般在實際生產不采用此方法。
三刺激值匹配法:三刺激值匹配法原理是只要三刺激值相等的兩個顏色給人的顏色感覺就相同,即能達到顏色匹配。這種配色方式達到等色的前提是影響三刺激值的照明體、觀察者和測色儀器都相同,否則就會引起色差。三刺激值配色方式是應用最普遍和最有實用意義的配色方法?;谌碳ぶ档碾娔X配色就是把待匹配色樣在特定照明光源下的顏色用色度數據形式表示出來,求出色樣三刺激值與基礎油墨質量的數量關系,配方的合格與否用色差來控制。
從配色軟件的使用界面上很難看清楚軟件是使用什么原理進行配色計算的。但作為使用者我們應該弄清楚這兩種算法的區別。
顏色復制有兩大類型,一是同色同譜復制,即要求兩個顏色的光譜反射率在每個波長點上完全一致;二是同色異譜復制,即不要求兩顏色的光譜反射率完全一致,只要求兩個顏色的三刺激值X,Y,Z大小相同。要實現同色同譜復制難度非常大,它要求色料成分完全一致外,且著色介質也要材質、光澤、漫反射甚至紋理也要一樣。而同色異譜復制可以不考慮材質和油墨成分要求,只要顏色的數值一致就可以。電腦配色原理中,反射光譜匹配法就屬于同色同譜復制,而三刺激值匹配法屬于同色異譜復制。我們可以從三刺激值計算公式更好地理解以上道理。
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公式1中ρ(λ)為顏色物體的光譜反射率,S(λ)為照明光源的相對功率分布,代表波長,積分范圍為可見光范圍380nm-780m:x(λ)、y(λ)、z(λ)是CIE1931標淮色度觀察者光譜三刺激值,式中的常數K叫做調整因數,它是將光源的Y值調整為100時得出的。
如果要兩個顏色實現同色異譜復制,則只需要滿足X1=X2,Y1=Y2,Z1=Z2即可。而要實現同色同譜復制則需要滿足ρ1(A)=ρ2(λ),即需要在每個波長處,它們的反射率完全一樣,我們知道可見光的范圍是380nm—780nm,要在這么多個波長點上實現反射率相同這樣的要求,難度是非常大的。而要實現X1=X2,Y1=Y2,Z1=Z2可以不要求ρ1(λ)=ρ2(λ),只需要全部波長上的S(λ)p(λ)x(λ)的和加起來相等就可以了,其難度就要小很多。
實際配色實踐中,往往是色樣來源多種多樣,可能色樣是在紙上或者塑料上,或者是一組顏色值,而配色的基礎油墨往往與色樣的油墨成分不相同。在色樣與基礎油墨存在諸多不一樣的條件下,要實現同色同譜配色幾乎不可能,因此絕大多數配色軟件是基于同色異譜復制的,也就是采用三刺激值匹配法進行配色。
慎重選擇光源
要注意的是三制值匹配法是有條件要求的,即色實現要在相同的光源下。這也可以通過公式1來理解中現X1=X2,Y1=Y2,Z1=Z2時S(λ)是特定的,一旦換了光源,S(λ)就產生了變化,此時,通過公式1計算得到的X1=X2,Y1=Y2,Z1=Z2就不一定成立了。
為了防止因光源變化產生的配色誤差,在配色時光源應該選擇盡量和太陽光接近的光源,比如D65、050等光源。另外,我們在配色時還是有一定的色差容許度的,即使光源變化了,只要是色差不超過色差的限,人們還是可以接受的。這也是三刺激值匹配法能夠廣泛應用的原因。
很多文章說三刺激值匹配法可能會因觀察者不同會有一定的差異,理論的確是這樣。但是可以告訴大家的是,這個差異是可以被忽略的。上面的公式中是CIE1931標準色度觀察者光譜三刺激值。標準色度觀察者其實就是代表普通人視覺的人,他們對顏色的感受能力就是體的顏色感受能力會與之有一定的差別,但是不會差的很大,在配色時也可以通過色差值閾限的設置減小因此的影響。