喷墨墨水应用于数字印刷的色彩和图像质量分析探讨

赵永光

墨水的基本介绍

数字印刷广泛使用的静电照相体系和喷墨体系，其中喷墨因为介质多样横跨了多个行业领域，常见的有喷墨彩喷纸、铜版纸、PVC塑料合成纸、陶瓷/瓷砖/建材等。喷墨墨水的质量稳定性和色彩稳定性在不同的应用场合要求不一，比如紫外线光固化UV墨水和染料墨水、颜料墨水的数值范围各自不同。对于色泽牢固度、色彩鲜艳性、耐摩擦、耐晒、防潮区别很大，其中墨水的颜色范围是生产厂家关注的一个重点。

由于静电照相体系的生产精度要求高、专利壁垒高，数字印刷的突破点在于喷墨印刷领域，关注和研究喷墨墨水的耗材质量稳定和色彩控制稳定有重要的意义。

墨水颜色基本色块的分析

墨水在喷墨数字印刷领域的应用是未来的一个主流发展方向，数字印刷中常用的有颜料墨水和染料墨水，本文以染料墨水为例，对比色粉体系的静电成像数码印刷样张探讨分析。

实验条件如下：

①纸张：普通70g/cm2齐心晶纯打印纸、150g/m2铜版纸、250g/m2铜版纸；

②Epson 4168四色打印机、柯尼卡美能bizhub pro c6501彩色数字印刷机；

③爱色丽Xrite i1pro分光色度仪；

④ICC软件i1profiler、数据记录软件Xrite Colorport、CC分析软件Imatest Gamutvision；

⑤打印软件Illustrator CS6、Photoshop CS6、CorelDraw X4；

⑥国产四色兼容墨水、激光打印色粉。

采用bizhub pro c6501激光打印基本色块9个，分别为RGBCMYK，二次间色、三次复合色、白纸等基本数据，数值记录如表1～4（采用Xrite eyeone pro测量得到）。

从中可以看出，用CIE1976Lab色差公式可以计算出：介质不同，色彩范围不同。对比图1中Photoshop油墨数据，可知数字喷墨、静电印刷颜色Lab数值与印刷油墨存在很大差异。

采用喷墨打印同样文件，测量数据。105g/m2的喷墨打印在铜版纸上面吸收性能差，出现明显的墨水堆积模糊现象和杂点，故而其测试数据不可用，需要分色时考虑介质上的总墨量。

Photoshop图像颜色相关概念

调幅印刷在印刷前期的图像调节环节，控制颜色主要靠控制网点的大小。喷墨采用调频网点，其网点扩大规律不同于调幅印刷。由于RGB颜色转换为CMYK时候是一个多值过程，分色中黑版线是计算出来的，基色的色度数值十分重要。图2是进行分色时一般在图像处理软件中需要调节的地方。

总墨量的限制：最大承载量，决定了分色时网点比例的总和数值，一般 270%以下，实际应用中，一般喷墨系统都需要先做线性化，找出喷墨量增加而颜色密度不变的地方，把最合理的区间线性化，这一计算过程通过ICC文件来实现。

ICC色彩空间范围

ICC特性文件profile可以提取出墨水在特定材质上的颜色范围。采用i1Profiler打印色块测试得到ICC文件，代表了该颜色的再现范围。

图像的质量评价

设计样张数字文件，如图4，喷墨印刷和印刷后可以测试数据。测试图可以单张，也可以分成一个系列，在自制的试验台上进行分析。图4中是在海德堡PM74印刷机上通过抹去给水制造的偏差樣张，可以灰度条明显偏色和不一致。

测试图标右上角包含的Imatest SFRplus测试图可以分析印刷效果中MTF数值，基于MTF参数适合用来评价图像清晰度，可以采用Imatest测试软件生成各种测试图表Colorchecker、对数表等不同图表，丰富测试体系，分析成像、印刷质量，得出色彩的各种指标的数值化曲线分析。

套准评价，用200X数码放大镜Visual c++调用DirectShow接口编程获取图像，可以进行数字图像处理分析。测量可以看出线条边缘的套准情况。

测试结果图像数值化后可以形成打分体系，衡量墨水的颜色再现，印刷状态的稳定与否，图象复制过程中的清晰度变化，作为数字喷墨印刷的色彩评价标准。

色彩的还原评价可以采用色块，由于评价时需要考虑主观和客观因素，因此图像需要包含人物风景等多项测试指标。基于数据库技术开发记录系统可以分析测试得到的样张色彩特性，做成全自动的分析体系，在标准光源下自动评分和记录墨水质量参数。

作者单位：天津职业大学包装与印刷工程学院