纺织数码印花基于分区的多基色颜色混色模型及应用方法与流程

本申请涉及一种纺织品数码印花中基于分区的多基色（通道颜色）颜色模型建立方法及应用方法（iccprofile制作方法）。

背景技术：

通常，纺织品数码印花的实际颜色效果与计算机屏幕上显示的效果存在一定差异，这除了与所用的面料和墨水有关外，主要原因在于不同设备的色域不同，表现颜色的能力不同，从而造成计算机屏幕显示颜色与实际喷印出的颜色并不完全一样。为了保证不同设备之间颜色的一致性，就需要对不同设备进行颜色管理。颜色管理的基本思路是首先选择一个与设备无关的色彩空间作为转换平台，然后对整个图像系统的各个设备进行特性化描述,形成设备特性文件，最后利用设备特性文件建立设备的色彩空间与设备无关的标准颜色空间(即转换平台)确定的对应关系，从而实现色彩再现一致。主要包括三大主要部分：设备特性文件(iccprofile)，特性文件连接空间(pcs，即转换平台)以及色彩管理模块(colormanagementmodules,简称cmm)。其中iccprofile是色彩管理的核心，它记录设备的颜色特性和色域范围，提供将该设备颜色数据转换到设备无关颜色空间所需的必要信息。例如将显示器上的图像通过打印机输出,cmm首先利用显示器的profile将图像的色彩数据由rgb空间转换到lab空间,再根据打印机的profile将色彩数据由lab空间转换到cmyk空间,打印机利用此时得到的cmyk数据输出图像。通过两次转换,打印机输出图像的色彩可与显示器所显示的色彩取得较为一致的效果,即达到色彩在不同图像设备之间准确传输,具体的颜色数据转换可以用图1来说明。

近年来，标准打印机的cmyk4色墨水通道已经不能满足高精度印刷、喷绘、以及纺织数码印花场合，为了打印输出的颜色的高饱和度和高精度，需要在原本的cmyk四基色墨水通道的基础上增加比如一些其他墨水通道，如红色(r),绿色(g)宝蓝色(b),橙色(o)等，形成如cmykob六色，cmykrcb七色等多基色墨水通道组合。额外的墨水加入虽提升了打印品质，但也带诸多问题。在标准的多基色混色模型中，混色模型中任意一点颜色p，p点的组成基色数就是墨水通道n，如对于四基色，p点由c、m、y、k这四种墨水组成；对于六基色，p点由c、m、y、k、o、b这六种墨水组成。可见，随着墨水通道的基色数增加，混色模型的p点的组成墨量也不断增加。

数码印花是通过多组喷头将不同颜色墨点喷洒在面料呈色的，会有大量的墨点在面料上重叠。随着墨水通道的增加，混色的墨点的组成墨量也增加，墨点之间的叠色概率也逐渐增加，这也就意味着数码印花墨点之间的混色关系复杂。比如在纸张印刷过程中，由于油墨的透明性，墨点叠色会产生第三色，如等量的m（品红）与y（黄）混合会得到r（红）。而对于纺织品数码印花来说，由于纺织面料的特殊性，面料先吸附一种墨水后，再叠加吸附其它颜色很难，因此多墨水叠加并不能得到预想的混色效果，如先印m(品红)时再叠色等量的y(黄色)叠色得到的是倾向于红紫色，若先印y(黄色)再叠加等量m(品红)叠色得到的是倾向橙色；如图2所示。

标准的cmykob多基色混色模型是完全混色模型组合，即所有颜色都参与混色，混色产生的最大墨量可达到600%(按每一通道墨量最大100%计)，除了大幅度增加墨点叠色的概率外，也远远超过一般纺织面料能承受的最大墨量（约在240%~300%之间），总墨量太高会造成表面墨水堆积量的增加，引起墨水在织物上渗化溢墨，影响纺织品数码印花的图案精度。

综上所述，标准的多基色混色颜色模型虽然色域范围有所增大，但过多的墨水通道参与混色引起墨点叠色关系混乱，叠色越多，呈色越不准确，严重影响颜色的稳定性和准确性，针对这些问题就需要提供一种新的混色模型。

技术实现要素：

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，成本低，效果好的纺织数码印花基于分区的多基色颜色混色模型及应用方法，在尽可能不影响打印效果的前提下，使得每一颜色点的实际参与混色墨水通道数不超过3个，最大混色墨量不超过300%，与打印设备的总墨水通道数无关，大大降低的墨点重叠的概率，提高了打印颜色的稳定性、准确性、灰平衡性能，同时减少了打印的总墨量，提高打印的经济性。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：一种纺织数码印花基于分区的多基色颜色模型建立方法，包括选择n色（即n个墨水通道，n通常大于等于4）颜色模型，所述n色颜色模型由n-1个基色（基本色）加黑色构成，n-1个基色按色相角顺序划分为n-1个扇形颜色分区，构成分区边界两基色按照n色颜色模型中相邻色相的两种基色来确定。

本申请所述颜色分区中的任一点颜色，均由两基色加黑色的组合来表征。即由通过两基色的权重加黑色的权重来表征，其中两基色的权重由该点颜色在两基色所围的扇形颜色分区中位置来确定，黑色的权重由n色颜色模型中该点的亮度来确定。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：一种基于上述多基色颜色模型的应用方法（iccprofile制作方法），包括以下步骤：

建立基于分区的颜色样本色表；

导入初始的iccprofile，打印查看效果；

根据效果调整样本参数；

制作iccprofile文件；

所述建立基于分区的颜色样本色表包括：

按照n色颜色模型制作由n-1个颜色分区构成的设备iccprofile的btoa表，将特征文件连接空间中的任一颜色数据（例如cielab色度值）与设备颜色空间中按照上述两基色加黑色的混色值对应起来；

将设备颜色空间中按照上述两基色加黑色混色的颜色数据（色度值）与特征文件连接空间中对应的颜色数据（cielab色度值）对应起来（即前一步骤的反向操作）作为atob表主体部分；再补入设备颜色空间冗余的完全循环数据作为atob表的冗余部分，所述冗余部分是指n色颜色模型中除了色相相邻的两个基色和黑色以外的颜色（色度值）组合。

本申请与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简洁，使用方便，成本低，效果好，提高了打印颜色的稳定性、准确性、灰平衡性能。

附图说明

图1是本申请颜色数据转换流程图。

图2是纸张印刷与纺织品数码印花时呈色特征对比图，图中左边为纸张印刷时的呈色状态，图中中部为数码印花先印品红再叠印黄色时呈色为红紫色，图中右边为数码印花先印黄色再叠印品红时呈色为橙色。

图3是标准多基色混色方式与本发明基于分区多基色混色方式的对比。

图4是两种不同混色模型专色参与混色的比较。

图5是cmykob六基色空间分布。

图6是本申请实施例分区示意图。

图7是本申请实施例多基色颜色混色模型及iccprofile制作方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。

本专业基本名词解释：

icc：internationalcolorconsortium（国际色彩联盟）的缩写。这个联盟由adobesystemsinc.，agfa-gevaertn.v.，applecomputer,inc.，eastmankodakcompany，fogra(honorary)，microsoftcorporation，silicongraphics,inc.，sunmicrosystems,inc.，taligent,inc.组成。它定义了icc的色彩管理规范，这个缩写在文章中也表示由国际色彩联盟定义的色彩转换方法规范。

iccprofile：指的是输入输出设备彩色特性描述文件。规范定义了七种类型。其中三种与设备相关,使用也最为普遍,分别是输入设备扫描仪、数码照相机等、显示设备显示器等、输出设备打印机等。其中显示和输出设备是双向的,即不仅需提供由该设备色彩空间向设备无关色彩空间转换的信息,同时也需提供逆向转换的信息。这是由于这两种图像设备在色彩管理中既可以作为源设备,也可以作为目的设备,而输入设备在色彩管理中只能作为源设备，本专利主要针对具有多颜色通道的打印设备（打印机）。

pcs：特征文件连接空间，在icc色彩管理规范的色彩空间转换中，定义为一个与设备的颜色特性无关颜色空间（常用ciexyz或者cielab），且颜色范围--色域足够大，能够覆盖所有的输入和输出设备的颜色范围。用来连接输入和输出两个设备iccprofile，作为输入和输出设备颜色空间之间的变换中转，保证颜色在不同颜色空间转换时的准确性。

atob/btoa:(a2b/b2a）在icc的规范中，设备颜色空间被定义为a，pcs颜色空间被定义为b。atob表示从设备颜色到pcs颜色数据的变换，btoa表示从pcs颜色数据到设备颜色的变换，例如在打印生产中，rgb图像，先通过图像profile的atob变换到pcs颜色空间，然后通过打印机profile的btoa表，变换到打印机设备的颜色空间，来实现图像到打印机颜色的一致性。软打样过程中，上述打印机设备的颜色空间数据通过打印机profile的atob表再变换到pcs颜色空间，然后通过显示器profile的btoa变换到显示器rgb颜色空间，达到在显示器与打印机之间色彩再现一致。

参见图1～图6，本实施例基于分区多基色颜色（混色）模型原理：

标准的多基色混色模型是完全混色模型组合，即所有颜色都参与混色。在标准的多基色混色模型中，混色模型中任意一点颜色p，p的组成基色数就是墨水通道数，如对于四基色，p点由c、m、y、k这四种墨水组成；对于六基色，p点由c、m、y、k、o、b这六种墨水组成。随着基色数n增加，混色墨量增加，增加了墨点叠色概率，叠色越多，混色关系越混乱，影响呈色的准确性。

本发明基于分区的n色颜色（混色）模型：

颜色空间按基色分成（n-1）个区域（注：k不参与分区），每个分区中任意一点颜色p，其组成颜色由构成分区的色相相邻的两种基色加上k色组成，且与总基色数n无关。颜色混色情况根据不同区域生成的，任意一点p如果在cbk区域中只有c、b、k基色组成，若在bmk区域也只有b、m、k基色参与混色，即在cmykob六色模型中，仅有5个区，每个分区中任一颜色点p在由cmyob五色中的两个色相相邻的基色加上k色所构成，在两个区的分界处颜色就是一个基色加k色，也就是说最多只需要用三种颜色来表达，如图3所示。分区后，每个分区中的混色构成只有组成该分区的两种基色加k色最多三种颜色，打印墨水量不超过300%，且并不随着打印基色墨水通道增加而增加，可以大大降低墨点重叠的概率，有望增加颜色的准确性和稳定性；另外分区混色后的k墨用量增加，有望使中性灰度稳定，改善灰平衡效果；同时采用该分区模型可以大大降低总墨量，降低了数码印花的打印成本。

以cmykob六色的cbmk区域为例，如图4所示，在标准的多基色混色模型中的ckmx区域里，理论上是由c、m、y、k、o、b这六种基色混色而成的，但实际上在ckmx这个区域里宝蓝色b参与混色的比例是非常低的，只有在cbmx区域里才有宝蓝色b参与混色，因此宝蓝色b墨水的使用量不高。而在基于分区建立的混色模型，是根据区域不同进行混色的，将cbmk分成mbk和cbk两个不同的区域，在mbk区域里的任意一点颜色是m、b、k这三种基色组成，在cbk区域是c、b、k三种基色组成，而在mbk和cbk两个区的分界处颜色只用单一的宝蓝色b加k色，在整个cbmk区域中宝蓝色b的用量比例大大增加，这样更符合多基色(多通道)打印机的初衷。另外，基于分区多基色混色颜色模型中参与混色的墨水通道最少，颜色不容易跑偏，因此在颜色鲜艳度、中性色灰平衡、增加专色墨水使用量方面都会有优势。

本发明将对基于分区的颜色混色模型生成的icc特性文件制作方法进行说明。

基于分区多基色颜色（混色）模型的iccprofile生成方法：

第一步：按本发明基于分区的多基色颜色模型的混色原理，生成打印机的iccprofile特性文件的色表。色表中每一样本取值尽可能在打印机颜色空间均匀分布，并能真实再现打印机色域。为了满足标准icc色彩管理的iccprofile生成要求，色表中样本分成2个部分：

（1）主体部分：

按分区分布生成色表样本，所有样本完全按照基于分区的多基色颜色模型的混色原理，即按照2基色墨水加k墨水的组合方式生成。

图5为cmykob六基色空间分布，可以看出，整个空间划分为五个子区域，分别为mbk、bck、cyk、oyk、mok，形成样本基本框架。对于颜色样本集中的任一色块，通过计算颜色的色相角可以确定该颜色所在的分区，落在分区内的每一个颜色均可用该分区的两基色加上黑色来复制。在这种颜色模型中，两个基本色的权重决定了颜色的色相，而黑色的比例则可以调节颜色的亮度。

样本中的色块是根据不同区域生成的，在cbk区域中只有c、b、k颜色组成，在bmk区域也只有b、m、k墨水参与混色，即每个分区的样本色块的颜色只有相邻的两种基色再加上黑色。

主体部分用于iccprofile中的btoa（标准pcs到设备颜色空间的变换）的生成，以及atob表(设备颜色空间到标准pcs的变换)的部分。

例如特征文件连接空间采用cielab，任一cielab色度值（仅取多基色颜色模型中的两基色加黑色）与设备颜色空间中按照上述两基色加黑色的混色值相互对应起来。

（2）冗余部分：

在主体部分色表样本中，已能够满足iccprofile中btoa（标准pcs到设备颜色空间的变换）表的生成条件。但因为基于分区的混色模型，在每一分区中，只用到构成该分区的2种墨水加上k墨水，其它分区的墨水并没有参与混色，因此在整个设备颜色空间到pcs空间的变换中，设备颜色空间的每一个颜色通道没有完全的循环，不能满足icc规范中生成atob表(设备颜色空间到标准pcs的变换)的条件。所以需要增加一些完全循环的设备冗余数据，来满足atob的创建条件。

所述冗余的完全循环数据是指n色颜色模型中除了两个色相相邻的基色和黑色以外的色度值组合，仅仅是为了满足iccprofile的atob表的创建要求。对于基于分区混色模型的实际应用，在打印过程中，只用到btoa表。在软打样和显示用中，需要用到atob表变换时，由btoa表变换到的打印机空间的墨水通道组合都属于主体部分数据，因此冗余部分数据很少碰到，冗余的循环取值为0:50:100%。

第2步：按照icc色彩管理规范，对色表进行打印，和测量。这一步为标准方法。

得到符合基于分区多基色颜色模型混色原理的打印机颜色空间数据（2基色墨水加k墨）与标准颜色数据（icc的pcs，如cielab）的对应关系。

第3步，创建iccprofile，包括以下步骤：

创建方法：

btoa：完全利用基于分区生成样本的主体部分数据创建；

atob：除了利用基于分区生成的主体部分数据外，再加上冗余的完全循环数据来构成特征文件连接空间的颜色数据。具体步骤参见图7，本实施例的创新点在建立基于分区的颜色样本色表步骤，其余为现有技术。

与现有的iccprofile制作方法相比，本发明具有以下优点：

本发明以多通道iccprofile为基础，通过分区方式创建多通道颜色混色模型，对墨水通道采样组合，假设通道数为n，每个通道的采样点数量为g，选择色相相邻的两种基色(n-1组)与黑墨水k色组合，对每个分区单独进行特性样本集的构建，限定每个子区域的样本最多由三种墨水组成，这样样本总数就减少到了g³×(n-1)，建立特性样本集并打印，测量获取样本集对应的cielab色度值，然后通过数学方法建立样本集色度值与输入信号之间的数学模型，完全符合icc规范标准。

针对多通道打印机来说，在传统4色的(青，品，黄，黑)基础上，通过扩充基色数量来扩大图像的色域范围，使印刷色彩更加艳丽，提高色彩复制的准确度，色域分区不仅降低了颜色空间维数，而且消除了颜色冗余，样本集总数也大幅度降低，减轻了打印和测量的工作量。

凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。