专利名称：油墨配色系统和方法
技术领域：
本发明涉及印刷油墨配色技术，特别是涉及一种基于复频谱光色变换理论的油 墨配色系统和方法。
背景技术：
当前在涉及到光色的领域，无论是计算机显示、照明等色光技术，还是印刷、 摄影、涂料等色料技术，其理论依据主要CIE色度理论。CIE理论是基于“标准色度观 察者XYZ三刺激值”，并不能反映“色光”在整个可见光谱带上的频谱特性，存在颜色 平衡、色差计算等问题。因此，在各个领域的应用中均有不足。
为克服CIE色度理论的缺陷，本发明的发明人庞多益、庞也驰提出了一种全新 的复频谱色度理论，并在申请号为20071013676.2，名称为“复频谱色度图及颜色特征数 值的计算方法”的中国发明专利申请中公开了基于复频谱色度理论的颜色表征方法，该 发明专利申请公开的全部内容将作为参考引用于此。
在复频谱色度理论的基础上，本发明的申请人提出了一套全新的油墨配色技术 方案，并在申请号为200910080925.0，名称为“复频谱油墨配色方法和系统”的中国发 明专利申请中，公开了复频谱油墨配色系统架构以及油墨配色的具体实现方法，该发明 专利申请公开的全部内容也将作为参考引用于此。在该发明专利申请中申请人提出了基 于复频谱油墨配色系统，可对不同油墨形成的间色的色相进行色相转换。例如假设系 统的核心数据库存储基本油墨为基本色油墨P、Q的颜色特征值，现需要采用系统中没有 存储颜色特征值的其他品牌油墨M、N调配目标色X，则可求得调配目标色X所需的基 本色油墨P、Q及相应配比，以及分别以油墨M、N为目标色是所需的基本色油墨P、Q 及相应配比，然后根据用基本色油墨P、Q调配目标色X、油墨M、油墨N时，基本色油 墨P、Q的百分比含量，计算用油墨M、N调配目标色X时油墨M、N的百分比含量。 采用该技术方案对基本色油墨P、N形成的间色的色相进行色相转换，使得在应用复频谱 油墨配色系统进行配色的过程中，客户可能使用与系统的核心数据库中存储的不同品牌 油墨，如油墨M、N，从而使不同品牌的油墨的通用成为可能，扩大了印刷配色过程中油 墨选择范围，方便了企业更换油墨供应商，降低生产成本。
本发明的发明人在实践上述现有技术的过程中发现，色相、亮度和饱和度对油 墨配色的准确性有着重要的影响。现有技术在不同油墨配色转换过程中，仅考虑了对不 同油墨形成的间色的色相进行色相转换，而对不同油墨形成的间色的亮度和饱和度的转 换均没有考虑，因而影响了配色的准确度。发明内容
本发明提供一种油墨配色系统和方法，用以解决基于复频谱配色理论的现有油 墨配色系统和方法进行不同基本色油墨转换时，油墨配色准确性较低的缺陷。
本发明提供了一种油墨配色系统，包括
核心数据库，用于存储单色基本色油墨P、Q的色相、亮度和饱和度数据，单色 基本色油墨P、Q分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度数据，基本 色油墨P、Q以不同百分比含量调配形成的间色PQ的色相、亮度和饱和度数据，以及包 括所述间色PQ分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度数据；所述白 墨包括撤淡剂或冲淡白；
转换色油墨配色处理模块，用于根据所述核心数据库存储的上述数据以及预先 获取的转换色油墨M、N的色相、亮度和饱和度，计算用转换色油墨M、N调配目标色 X时间色MN的初始色相、初始亮度和初始饱和度；其中，所述间色PQ的色相差大于所 述间色MN的色相差；
配方结果输出模块，用于根据所述核心数据库存储的上述数据以及所述间色MN 的初始色相、初始亮度和初始饱和度，确定当所述间色MN的初始亮度调整至目标色X 的亮度、且将所述间色MN的初始饱和度与目标色X的饱和度变化量调整至预先设置的 饱和度容差范围时，实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量；确定所述间色MN确 定添加所述实际需要添加的白墨和/或黑墨的百分比含量时的色相偏移量；并判断所述 色相偏移量是否落入预先设置的色相偏移量调整的容差范围，是则输出油墨配方结果， 否则用所述色相偏移量修正所述目标色X的色相后重复运行转换色油墨配色处理模块。
本发明还提供了一种油墨配色方法，包括
步骤Si:预先存储包括单色基本色油墨P、Q的色相、亮度和饱和度的第一数 据，包括单色基本色油墨P、Q分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和 度的第二数据，包括基本色油墨P、Q以不同百分比含量调配形成的间色PQ的色相、亮 度和饱和度的第三数据，以及包括所述间色PQ分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色 相、亮度和饱和度的第四数据；所述白墨包括撤淡剂或冲淡白；
步骤幻根据预先存储的上述数据以及预先获取的转换色油墨M、N的色相、 亮度和饱和度，计算用转换色油墨M、N调配目标色X时间色MN的初始色相、初始亮 度和初始饱和度；确定当所述间色MN的初始亮度调整至目标色X的亮度、且将所述间 色MN的初始饱和度与目标色X的饱和度变化量调整至预先设置的饱和度容差范围时， 实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量；确定所述间色MN确定添加所述实际需要 添加的白墨和/或黑墨的百分比含量时的色相偏移量；并判断所述色相偏移量是否落入 预先设置的色相偏移量调整的容差范围，是则输出油墨配方结果，否则用所述色相偏移 量修正所述目标色X的色相后重复本步骤的运算；其中，所述间色PQ的色相差大于所述 间色MN的色相差。
本发明基于复频谱光色变换理论中平面坐标上函数的可计算性，利用现有核心 数据库的数据，不需要对转换色油墨的相应数据进行大量实验，即可得到用转换色油墨 调配目标色时的间色的色相、初始亮度和初始饱和度，并基于这些参数得到最终配方， 因此便于用户选用不同于核心数据库中的基本色油墨不同的其他油墨进行配色，提高用 户选择油墨的方便性和灵活性，有利于降低成本。此外通过综合考虑用转换色油墨调配 目标色X时的间色的色相、初始亮度和初始饱和度得到油墨配色配方，因此提高了配色 的准确性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的油墨配色系统的结构示意图2为本发明另一实施例提供的转换色油墨配色处理模块的结构示意图3为本发明又一实施例提供的油墨配色方法的流程图4为本发明又一实施例提供的转换色油墨配色处理方法的流程图。
具体实施方式
首先对本发明涉及的描述颜色的主要参数的含义及计算方法进行说明。为了视 觉上的直观和计算上的方便，复频谱色度图采用极坐标与直角坐标合二为一绘制而成。 其中，直角坐标系的X轴和Y轴，既表示光源光谱功率相对分布，也表示光谱反射率因 数和光谱透射率百分数；在极坐标上，长度r表示色光复振幅(即色彩强度)的矢径的长 度，角度θ为0-360度，是颜色的色相，表示色彩在极坐标上的位置，其关键之一是将 可见光波长范围390nm_780nm对应到360度的圆周之上。
根据复频谱色度理论反映颜色特征的参数，主要有以下几种
C——色彩强度，在复频谱图上是一个与光动量几率复振幅相关的矢量。表示 该色彩显色能力的强弱。
H——色相，在复频谱图上是色彩强度所在相位(0° -360° )。色相是区别颜 色色貌的重要量化指标之一。
L——亮度，在复频谱图上，用矢端曲线包围面积的大小表示颜色的亮暗程 度。相对于等能光源，亮度变化是0-100。这里的亮度与明视觉函数ν(λ)无关，仅仅 与辐亮度e L有关。
W——白度，在复频谱图上，当色矢量处于平衡状态时，显示白色的程度。
S——饱和度，以色彩强度光量为分子，以色彩平衡度光量与色彩强度光量之 和为分母，所得之比值。其值为0%-100%。
ν-----主频率，表示色彩强度所对应的频率，单位是Hz。
λ——主波长，表示色彩强度所对应的波长，单位是nm。
对某一油墨色，其各个颜色特征的参数的计算方法如下
(1)使用分光光度计获得该油墨的光谱函数s( λ) □ ρ (λ),并将之变换为复频 谱矢端函数r(e)；
权利要求
1.一种油墨配色系统，其特征在于，包括核心数据库，用于存储单色基本色油墨P、Q的色相、亮度和饱和度数据，单色基本 色油墨P、Q分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度数据，基本色油 墨P、Q以不同百分比含量调配形成的间色PQ的色相、亮度和饱和度数据，以及包括所 述间色PQ分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度数据；所述白墨包 括撤淡剂或冲淡白；转换色油墨配色处理模块，用于根据所述核心数据库存储的上述数据以及预先获取 的转换色油墨M、N的色相、亮度和饱和度，计算用转换色油墨M、N调配目标色X时 间色MN的初始色相、初始亮度和初始饱和度；其中，所述间色PQ的色相差大于所述间 色MN的色相差；配方结果输出模块，用于根据所述核心数据库存储的上述数据以及所述间色MN的 初始色相、初始亮度和初始饱和度，确定当所述间色MN的初始亮度调整至目标色X的 亮度、且将所述间色MN的初始饱和度与目标色X的饱和度变化量调整至预先设置的饱 和度容差范围时，实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量；确定所述间色MN确定 添加所述实际需要添加的白墨和/或黑墨的百分比含量时的色相偏移量；并判断所述色 相偏移量是否落入预先设置的色相偏移量调整的容差范围，是则输出油墨配方结果，否 则用所述色相偏移量修正所述目标色X的色相后重复运行转换色油墨配色处理模块。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转换色油墨配色处理模块包括 色相计算单元、亮度计算单元和饱和度计算单元；所述色相计算单元用于采用下式计算所述间色MN的初始色相 XM = (XQ X NP-XP X NQ) / (NP X MQ-NQ X MP) XN = (XQ X MP-XP X MQ) / (NQ X MP-NP X MQ)其中，XP及XQ分别为用基本色油墨P、Q调配目标色X的P-Q含量，且XP+XQ = 100%； MP及MQ分别为用基本色油墨P、Q调配转换色油墨M的P-Q含量，且MP+MQ =100%； NP及NQ分别为用基本色油墨P、Q调配转换色油墨N的P-Q含量，且NP+NQ =100% ； XM及XN分别为所述间色MN中M-N含量，且XM+XN = 100% ；所述亮度计算单元用于当ΔΗΜ^ΙδΟ。时，采用下式计算所述间色MN的初始亮度LMN = LPQ+(LM-LP) X (I-XN)+ (LN-LQ) XXN ； 当ΔΗΜΝ<55°时，采用下式计算所述间色MN的初始亮度 LMN = (LN-LM) X XN+LM ；当55° ≤ΔΗμν≤150°时，采用下式计算所述间色MN的初始亮度 L丽={ [LP+(LM-LP) X (I-XN)+ (LN-LQ) X XN]+[ (LN-LM) XXQ+Lm]}/2 ； 其中，XN为用转换色油墨M、N调配目标色X时的间色MN中转换色油墨N的百 分比含量，Lm为转换色油墨M的亮度，Ln为转换色油墨N的亮度，Lp为基本色油墨P 的亮度，Lq为基本色油墨N的亮度，LpqS用基本色油墨P、Q调配目标色X的间色PQ 的亮度，Lmn为所述间色MN的初始亮度；所述饱和度计算单元用于当ΔΗμνΜ50°时，采用下式计算所述间色MN的初始饱和度S丽=Spq+(Sm-Sp) X (I-XN)+ (Sn-Sq) XXN ； 当ΔΗΜΝ<55°时，采用下式计算所述间色MN的初始饱和度 Smn = (Sn-Sm) X XN+Sm ；当55° <ΔΗμν<150°时，采用下式计算所述间色MN的初始饱和度 S丽={ [Sp+(Sm-Sp) X (I-XN)+ (Sn-Sq) X XN]+[ (Sn-Sm) XXN+Sm]}/2 ； 其中，Sm为转换色油墨M的饱和度，Sn为转换色油墨N的饱和度，Sp为基本色油 墨P的饱和度，Sq为基本色油墨N的饱和度，Spq*用基本色油墨P、Q调配目标色X 时间色PQ的饱和度，Smn为所述间色MN的初始饱和度。
3.—种油墨配色方法，其特征在于，包括步骤Si:预先存储包括单色基本色油墨P、Q的色相、亮度和饱和度的第一数据， 包括单色基本色油墨P、Q分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度的 第二数据，包括基本色油墨P、Q以不同百分比含量调配形成的间色PQ的色相、亮度和 饱和度的第三数据，以及包括所述间色PQ分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、 亮度和饱和度的第四数据；所述白墨包括撤淡剂或冲淡白；步骤S2:根据预先存储的上述数据以及预先获取的转换色油墨M、N的色相、亮度 和饱和度，计算用转换色油墨M、N调配目标色X时间色MN的初始色相、初始亮度和 初始饱和度；确定当所述间色MN的初始亮度调整至目标色X的亮度、且将所述间色MN 的初始饱和度与目标色X的饱和度变化量调整至预先设置的饱和度容差范围时，实际所 需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量；确定所述间色MN确定添加所述实际需要添加 的白墨和/或黑墨的百分比含量时的色相偏移量；并判断所述色相偏移量是否落入预先 设置的色相偏移量调整的容差范围，是则输出油墨配方结果，否则用所述色相偏移量修 正所述目标色X的色相后重复本步骤的运算；其中，所述间色PQ的色相差大于所述间色 MN的色相差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括步骤S21:根据所述转换色油墨M、N的色相，获取转换色油墨M、N的色相差； 步骤S22:根据所述第三数据，确定用转换色油墨M、N调配目标色X的间色MN 中转换色油墨M、N的百分比含量；步骤S23:根据转换色油墨M、N的色相差、所述转换色油墨M、N的亮度和饱和 度、以及所述第一数据和第三数据，计算所述间色MN的初始亮度和初始饱和度；步骤S24:计算所述间色MN与目标色X的亮度变化量和饱和度变化量；根据亮度 变化量、饱和度变化量、以及所述第二数据和第四数据，确定当所述间色MN的亮度调 整至目标色X的亮度、且将所述间色MN的饱和度与目标色X的饱和度变化量调整至预 先设置的饱和度容差范围时，实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量；步骤S25:根据确定的所述实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量、以及所 述第四数据，确定添加所述实际需要添加的白墨和/或黑墨的百分比含量时的色相偏移 量；步骤S26:用步骤S25确定的色相偏移量修正目标色X的色相，将具有修正后的色相 的颜色作为新目标色重复执行步骤S22-步骤S25，直至步骤S25确定的色相偏移量落入 预先设置的色相调整的容差范围时，输出所述油墨配色配方。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S23中采用下式确定所述间色 MN中转换色油墨M、N的百分比含量XM = (XQ X NP-XP X NQ) / (NP X MQ-NQ X MP) XN = (XQ X MP-XP X MQ) / (NQ X MP-NP X MQ)其中，XP及XQ分别为用基本色油墨P、Q调配目标色X的P-Q含量，且XP+XQ = 100%； MP及MQ分别为用基本色油墨P、Q调配转换色油墨M的P-Q含量，且MP+MQ =100%； NP及NQ分别为用基本色油墨P、Q调配转换色油墨N的P-Q含量，且NP+NQ =100% ； XM及XN分别为所述间色MN中M-N含量，且XM+XN = 100%。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中计算所述间色MN的初 始亮度，包括当ΔΗΜΝ^150°时，采用下式计算所述间色MN的初始亮度 L丽=LPQ+(LM-LP) X (I-XN)+ (LN-LQ) XXN ； 当ΔΗΜΝ<55°时，采用下式计算所述间色MN的初始亮度 LMN = (LN-LM) X XN+LM ；当55° <ΔΗμν<150°时，采用下式计算所述间色MN的初始亮度 L丽={ [Lp+(Lm-Lp) X (I-XN)+ (Ln-Lq) X XN]+[ (Ln-Lm) XXN+Lm]}/2 ； 其中，XN为用转换色油墨M、N调配目标色X时的间色MN中转换色油墨N的百 分比含量，Lm为转换色油墨M的亮度，Ln为转换色油墨N的亮度，Lp为基本色油墨P 的亮度，Lq为基本色油墨N的亮度，LpqS用基本色油墨P、Q调配目标色X的间色PQ 的亮度，Lmn为所述间色MN的初始亮度。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S23中计算所述间色MN的初 始饱和度，包括当ΔΗΜΝ^150°时，采用下式计算所述间色MN的初始饱和度 S丽=Spq+(Sm-Sp) X (I-XN)+ (Sn-Sq) XXN ； 当ΔΗΜΝ<55°时，采用下式计算所述间色MN的初始饱和度 SMN = (SN-SM) X XN+SM ；当55° <ΔΗμν<150°时，采用下式计算所述间色MN的初始饱和度 S丽={ [Sp+(Sm-Sp) X (I-XN)+ (Sn-Sq) X XN]+[ (Sn-Sm) XXN+Sm]}/2 ； 其中，XN为用转换色油墨M、N调配目标色X时的间色MN中转换色油墨N的百 分比含量，Sm为转换色油墨M的饱和度，Sn为转换色油墨N的饱和度，Sp为基本色油 墨P的饱和度，Sq为基本色油墨N的饱和度，Spq*用基本色油墨P、Q调配目标色X 时间色PQ的饱和度，Smn为所述间色MN的初始饱和度。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S24包括步骤S241和步骤 S242 ；步骤S241:计算间色MN与目标色X的亮度变化量；根据所述亮度变化量、所述第 四数据，确定当将间色MN的亮度调整至目标色X的亮度时，所需添加的白墨或黑墨的 百分比含量；步骤S242:计算间色MN与目标色X的饱和度变化量；根据饱和度变化量、步骤 S241确定的亮度调整所需添加的白墨或黑墨的百分比含量、以及所述第四数据，确定当间色MN的亮度调整至目标色X的亮度、且将间色MN的饱和度与目标色X的饱和度变 化量调整至预先设置的饱和度容差范围时，实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含 量，以及白墨和黑墨的添加顺序；所述步骤S26输出的所述油墨配色配方还包括所述白墨和黑墨的添加顺序。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S242中所述饱和度调整的容 差范围为[AS2，AS1],其中，Δ S1表示饱和度调整第一容差，AS2表示饱和度调整第二 容差；当AS < AS2 <0时，输出无法配色的处理结果，其中，Δ S为所述间色MN与目 标色X的饱和度变化量且AS = Smn-Sx, Smn为所述间色MN的初始饱和度，Sx为目标 色X的饱和度；当AS> AS1X)时，根据步骤S241确定的亮度调整所需添加的白墨和/或黑墨的 百分比含量、以及所述第四数据，确定当间色MN的亮度调整至目标色X的亮度、且将 间色MN的饱和度与目标色X的饱和度变化量调整至[AS2，AS1]时，实际所需添加的 白墨和/或黑墨的百分比含量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述饱和度调整第一容差AS1为1 % 6 %，所述饱和度调整第二容差 为-6% -1% ；所述步骤S26中所述色相调整的容差范围为[ΔH2, AH1],其中，AH1表示色相调 整第一容差且AH1为1° 8°，ΔH2表示色相调整第二容差且ΔH2为-8° -1°。
全文摘要
本发明涉及一种油墨配色系统和方法，系统包括核心数据库，用于存储单色基本色油墨的色相、亮度和饱和度，单色基本色油墨分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度，基本色油墨以不同百分比含量调配形成的间色PQ的色相、亮度和饱和度，以及间色PQ分别与白墨、黑墨不同百分比含量下的色相、亮度和饱和度；转换色油墨配色处理模块，用于计算用转换色油墨调配目标色时间色的初始色相、初始亮度和初始饱和度；配方结果输出模块，用于确定亮度和饱和度调整实际所需添加的白墨和/或黑墨的百分比含量及色相偏移量，并在色相偏移量落入容差范围时输出油墨配方结果，否则修正目标色的色相后重复计算。本发明提高了油墨配色的准确性。
文档编号G01J3/46GK102019752SQ20101028254
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者庞也驰, 庞多益, 李志杰, 褚庭亮, 陈彦 申请人:中国印刷科学技术研究所