紙張階調傳遞能力的研究分析

董家華+朱年磊

印刷彩色圖像的復制，即將連續調原稿圖像復制成半色調印刷圖像，在此過程中要盡量保持原稿階調與印刷品階調在可浮動范圍內，階調層次直接影響印刷品的色彩質量。階調復制是評價彩色圖像質量的靈魂，是彩色圖像復制的前提，圖像階調越長層次再現越豐富，層次的多少則決定圖像中的色彩變化多少。因此實現最佳的階調復制是至關重要的，實現了最佳的階調復制才能再現圖像所需的全部信息，保證圖像階調層次整體框架的完整性，否則便會導致圖像色彩壓縮損失。

紙張階調傳遞能力的檢測

研究實驗中選用了5種不同類型的紙張，在已研究各類紙張表面光學特性的基礎上，在此繼續研究該5類紙張的階調傳遞能力，在相同印刷條件下進行噴墨打印模擬印刷實驗，使用色度檢測的手段，用分光光度計對各類紙張的彩色圖像階調傳遞能力進行檢測。

1.實驗設備與材料

Epson Stylus Pro 7880C數字噴墨印刷機；

Epson世紀虹彩K3水性墨水；

X-rite I1 Pro2分光光度計；

5種噴墨打印紙；紙張編號與紙張類型見表1。

2.實驗檢測原理與方法

以上5類紙張上分別印刷原色、二次色和三次色階調傳遞的實驗色標，其中用于階調測量自制色標中原色包括青、品、黃、黑，二次色包括紅、綠，三次色包括膚色和三色灰；然后用分光光度計測量各紙張上色標的色度值并做圖。

實驗檢測數據分析

通過以上實驗，5類紙張的階調傳遞曲線分別在原色、二次色和三次色的借調傳遞中進行了比較，圖像及分析如下。

1.原色階調傳遞

測量自制實驗標板上原色的階調值，見圖1。

由圖1可以看出，各類紙張的4種原色階調傳遞是不同的，各原色階調傳遞中5種紙張的表現能力也各不相同，其中原色C的階調曲線5種紙張表現能力較一致，其他原色的分布都比較分散。但其中也有相對集中的規律，如在K、M、C墨中，1#紙與2#紙的重合度很高，說明高光相片紙與半光面紙在明度較低的墨色上，階調傳遞是一致的。其中原色K階調傳遞中5#的一個測量點明顯出現測量誤差，C階調傳遞中4#紙的一個測量點也明顯出現測量誤差，而且在Y階調曲線圖中5#紙的階調傳遞能力明顯次于其他紙張。

2.二次色階調傳遞

測量自制實驗標板上二次色的階調值，見圖2。

由圖2可以看出，5類紙張在二次色的階調傳遞中重合度比原色高，除5#紙外，其他4種紙都比較相近，5#紙在B階調傳遞中b*軸的值與其他4種紙的差距明顯，且在G和R階調傳遞中a*和b*軸的值均有明顯差異，主要表現為階調的動態范圍明顯低于其他4種紙。在原色Y階調中5#紙的階調傳遞能力就有很弱的表現，b*軸的值是對黃藍的反應，而二次色G和R的形成都有原色Y墨的疊加，故5#紙均受Y階調傳遞能力的影響。

3.三次色階調傳遞

測量自制實驗標板上三次色的階調值，見圖3。

在圖3中，主要包括了兩種三次色，印刷中復制難度較大的膚色和三色灰的階調傳遞。在膚色復制中，1～4#紙張重合度較高。而三色灰的階調值較為分散，說明三色灰對紙張表面光學特性的變化更敏感，受承印物影響更大。三色灰在亮調和暗調部分重合度較高，中間調部分較分散，說明中性灰在中間調部分比亮調和暗調部分要敏感。在兩種三次色中，1#、2#紙的重合度最高，5#紙偏離較大，說明5#紙在膚色階調復制中，表現出像二次色一樣的低動態范圍，階調壓縮嚴重。

結論

以上5類紙張在原色、二次色和三次色階調復制比較中，通過對階調傳遞能力的檢測并對實驗數據處理、做圖、分析可得到如下結論：

①在原色階調復制中，5類紙張階調傳遞能力不盡相同，其中只在C階調復制中傳遞能力較一致，1#紙和2#在整個原色階調復制中傳遞效果非常一致；

②在二次色復制中，5類紙張階調曲線的重合度比原色階調重合度高，只有5#紙表現出較低的階調動態范圍；

③在三次色復制中，膚色階調曲線中除5#紙外，其他紙張階調復制能力較一致，三色灰階調曲線中只有1#紙和2#紙的重合度較高；

④整體而言，1#紙與2#紙的階調復制傳遞效果非常接近，3#、4#紙的階調復制傳遞效果較分散，而5#偏離最嚴重，表現出較嚴重的階調壓縮。

作者單位：曲阜師范大學