计算机印花分色技术原理

1. 计算机印花分色技术原理 浙江理工大学 纺织工程实验教学示范中心

2. 1 印染分色原理 • 1.1四色分色 混色分色

3. CMYK四色分色 CMYK分色原理非常简单，但是实际操作上，需要考虑纸张、油墨的吸收和反射特征，网点扩张等等因素,因此，实际应用中从RGB到CMYK的转换还是比较复杂的。 6，8色分色 为了增加颜色表现能力，还会增加浅青、浅红、浅灰、宝蓝、橙色等油墨。 现在，新的印花工艺，也有尝试用4分色进行印花 数码喷射印花，由于采用了喷墨打印机的原理，也有采用4分色印花。 　分色后图像具有4个CMYK颜色的通道，每个通道图像通过挂网（halftoning）按颜色的通道数据生成网点。

4. 1.2 专色分色 • 在印染中，由于面料吸收染料的特点：有饱和，第一套染料吸附之后，就不能或者极少吸附后来覆盖上去的染料。印花中的染料也很难做到稳定的色光，故印染中难以实现颜色的混合（透明、混色、叠色）效果，而且难以控制混色之后的颜色效果。因此传统印染分色以专色分色为主。 • 专色分色，指直接按印上去的颜色进行分色，印花时，直接把色浆调配成专门的颜色，而非通过叠色得到

5. 专色分色 套色概念

6. 云纹分色

7. 1.3.专色印花技术与C MY K 四色印刷相比特点 a.在任何颜色承印物上均可印刷彩色图像。 b.可以对图像的色彩进行任意的替换调整，而不影响其它的颜色。

8. C .色彩鲜艳度比四色印刷好 四色印刷中色彩中的灰度问题很难彻底解决，特别是绿色紫色橙色等总是鲜艳度亮度不够。 而专色印花不但不存在这几个问题，而且色彩更丰富，可以采用金属油墨、金色银色等荧光油墨、蓄光油墨、变色油墨等，使专色加网印花的图案远比四色印刷漂亮奇特。d.专色加网印花 专色加网印花的印色通常都多于四色，由此可见专色加网印花技术是专为纺织服装、T 恤印花而开发的新技术。该技术也可以运用于其它纺织产品，其它承印物印刷。专色加网印花技术是在四色加网印刷基础上发展起来的

9. 1.4 自动分色 • 根据频数自动分色 将图像中颜色出现的频率值排在前n位的作为分色后最终保留的颜色 • 根据色差自动分色 计算像素之间，颜色在色空间的距离（色差），根据距离进行聚类。 • 聚类分色方法 同时考虑频数和色差,采用数理统计中聚类分析原理，根据图像颜色位置空间分布的恃征，在分色时先把像素颜色空间进行划分，在每个子空间中按频率大小选出类中心颜色，再利用色差距离和各子空间颜色频率值设定阈值确定保留的颜色总数。

10. 1.5 手工分色 • 云纹色分色 • 叠色分色，专色加网印花 “叠色”一词容易和常规印花中“对花”不准或“错花”产生不该有的“第三色”联系在一起，但是利用两色相叠产牛第三色的原理，进行有意识的叠色印花，巧妙地运用第二色做文章，丰富花型的层次和颜色，不仅实现了印花生产的少套色多效果，拓展了颜色表达范围。 “叠色”在印花中并不是真正的叠色。而是通过挂网，用不同的挂网角度，使网点错开，实现视觉上的叠色效果。

11. 2 挂网原理 • 挂网(screening 网屏，halftoning半色调) 挂网(加网) ：把连续色调的图像分解成黑白网点来表示，用网点的大小或疏密来表示图像灰度的变化。 原理——基于人的视觉特性：从一定距离观察一块小面积区域(如0.02mm×0.02mm)中的图像时，区域中网点较大看起来就暗，网点较小看起来就亮；网点稠密看起来暗，网点稀疏看起来亮。

12. 图像密度 光强度 网屏密度 透过网屏的光强度 形成的网点 2.1 传统半色调 • 玻璃网屏加网： 玻璃网屏是由垂直相交的等宽的黑线和白线组成，这样在网屏上就存在许多个大小相等的透明小方孔，称之为网目孔。黑线或白线的多少表示加网线数的多少，通常用LPI来表示。 根据小孔成像原理，当光线通过小孔时，则会形成中心光强大、边缘光强小的小亮点，小亮点在感光材料上曝光后，就形成了印刷网点 玻璃网屏

13. 当不同强度的反射光通过网屏时，一个以不同于大小网点形成的半色调就会被创建在每个通道上，和其他网点结合后则代表原始图像上不同的灰度范围。如果仔细检查不难得出：那些表示灰度值小于５０％的网点看上去好像黑点在白色底版上，而那些表示灰度值超过５０％的网点看起来就似白点出现在黑色块上。当不同强度的反射光通过网屏时，一个以不同于大小网点形成的半色调就会被创建在每个通道上，和其他网点结合后则代表原始图像上不同的灰度范围。如果仔细检查不难得出：那些表示灰度值小于５０％的网点看上去好像黑点在白色底版上，而那些表示灰度值超过５０％的网点看起来就似白点出现在黑色块上。 网屏的频率指网屏或图像以LPI来量度的半色调网点的线数。图像质量、网点质量和线数是成正比关系的。高网屏线数产生包含许多细节的图像，但是由于同时受到其他因素的影响，图像质量有一定的局限。 除了网目频率要考虑外，印刷者必须考虑到网屏的角度，一般，对一幅印刷好的连续调图像，当网屏角度为４５°时其视觉效果最佳。

14. 2.2 数字半色调技术(digital halftoning) 网目频率: 是以每英寸线数(LPI)表示 大多数彩色期刊、杂志和广告册都采用150LPI的网频印刷。 某些要求较高的印刷品则往往采用175LPI的网频。 报纸印刷的网频则在65LPI至100LPI之间。 印染一般选取40 ~ 80LPI。 可以想象，网目频率越高，网格将越细，画面的细节也就越丰富。

15. 半色调矩阵、矩阵元素点、网点 半色调网点是由元素点组成的，但不一定只有一个元素点。 为了模仿出各种不同大小的半色调网点，输出设备将固定大小的元素点放入每个称之为半色调矩阵的网格中。 半色调矩阵能够再现的色调的等级数量取决于网目频率和输出设备的分辨率(即元素点的大小)。256=16*16 最大色调级数 = (打印机或照排机的输出分辨率/网目频率)2 +1 例：一台输出分辨率为300dpi的激光打印机，在以53lpi网线打印时，能够再现的灰度等级低于33级。 要使激光照排机以80LPI网线频率输出时，能够完全再现每色256级色调范围，则激光照排机或制版机的输出分辨率应该为1280 dpi。

16. 2.3 莫尔条纹、撞网、龟纹 在光学中，当两个空间周期相差较小的图纹重叠时，会出现一种具有更大空间周期的图纹，叫莫尔纹。 莫尔纹周期（间距）的大小与两个空间周期之差，以及两个空间周期的夹角有关。 莫尔条纹的产生： １．双色或多色网点之间的干涉； ２．各色网点与支撑网网丝之间的干涉； ３．作为附加的因素，由于承印物体本身的特性而发生的干涉。 　由多个色版套，各色版上的网点都是有周期排列的，相互叠印必然产生莫尔纹，俗称“龟纹”（moire）。龟纹的产生严重地损害了图像的质量。

17. 改变网频，角度，可以改善莫尔纹现象 调幅网分色工艺，网点角度分配出错，或每一网角距离小於25°，龟纹就开始明显。 四色印刷中为了避免在叠印时出现明显的莫尔纹，网线夹角以不小于22.5°为宜，所以我国推荐网线夹角为：黄版用0°，品红版用15°（或75°），黑版用45°，青版用75°（或15°）。 国际上通常采用的彩色网线角度有以下几种： 双色印刷深色用45°，浅色用75°。 三色印刷黄色Y用15°、品红色M用75°、青色C用45°。 四色印刷黄色Y用0°、品红色M用15°、青色C用75°、黑色K用45°亦即我国推荐的网线夹角。

18. 通过不同的网型，也可以改善莫尔纹现象 灰度标准网N系列网宏华网随机网

19. 2.4 调幅网和调频网 • 调幅网 (AM网点) 通过网点大小变化来表示不同的灰阶调值，网点的中心间距不变 • 调频网（Frequency Modulated HalftoneDot，FM网点）随机网点 通过网点大小不变，网点的中心间距（分布密度）变化来表示不同的灰阶调值 1、由网点随机分布，叠印后不会出现龟纹，消除了“龟纹”的产生 2. 可提高色彩复制能力 3. 能表现细腻层次，适合高精细印刷的需要； 要求网点尽可能细小，印染不适合

20. 2.5 新型加网技术调频调幅网 调幅加网(AM)作为现在使用最普遍的加网方式，其网点的位置和角度是固定的，通过网点的大小变化获得层次变化和色彩再现。其优点是中间调再现良好，层次过渡平滑自然；缺点是受印刷条件限制，一般加网线数限制在200 lpi以下，图像不够细腻，采用高网线数时高光和暗调部分再现不理想。 调频加网（或随机加网，FM）网点大小是固定的，但位置是随机变化的，没有网角和网线，通过单位面积内网点数量的变化来再现层次和色彩，采用网点之间的大小来区分其精度。网点直径有40微米、21微米（相当于175 lpi AM网的2%网点）、14 微米（相当于200 lpi AM网的1%网点）,l0微米（相当于300 lpiAM网的1%网点）等。

21. “视必达”网 传统加网 调频加网 视必达加网 在1-10%的高光和90-99%的暗调部分，采用调频网网点。 在10～90%的部分，网点的大小像调幅加网，而网点的分布和调频加网一样随机变化，这样就不会出现撞网。

22. 爱克发Sublima晶华网点 当AM向FM过渡时，FM的随机点延续了AM点的角度，很好地消除了AM到FM的过渡痕迹。 ATSL 的小点数收集功能

23. ATSL的宏华网 调频网 调幅网 调频调幅网

24. 思考题 • 传统印染为什么要采用专色分色？ • 专色分色有什么好处和不足？ • 专色分色的原理是什么？ • 色分色的原理是什么？ • 色分色适用在什么场合？ • 挂网原理和目的是什么？ • 调频和条幅网各有什么优缺点？ • 新型加网技术有哪些？