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本文作者：邱丙中劉曉麗魏薇周煥恩張鳳娟作者單位：石家莊信息工程職業(yè)學院

近年來，隨著印刷業(yè)的迅速發(fā)展，涌現(xiàn)出了許多新材料、新工藝和新設(shè)備，印前環(huán)節(jié)基本實現(xiàn)了數(shù)字化，印刷環(huán)節(jié)自動化程度雖在不斷地提高，但離數(shù)字化還有較大差距?，F(xiàn)在企業(yè)為了在更短的時間內(nèi)，獲得更高質(zhì)量的產(chǎn)品，把目光投向了油墨預(yù)置技術(shù)。油墨預(yù)置技術(shù)可以在印刷機開機之前對油墨量進行相對準確的預(yù)先設(shè)定，這樣可以使印刷出來的第一張印張的著墨量情況盡可能與印刷樣稿接近，從而縮短印前準備時間并降低廢品率，提高印刷品質(zhì)量。目前國內(nèi)部分大型企業(yè)引進了墨色預(yù)置系統(tǒng)，實現(xiàn)了從印前到印刷的數(shù)字化自動油墨預(yù)置，提高了印刷品質(zhì)量并控制了企業(yè)生產(chǎn)成本，但國內(nèi)大部分中小印刷企業(yè)卻不具備使用自動油墨預(yù)置系統(tǒng)的條件。一是因為墨色預(yù)置系統(tǒng)價格十分昂貴，很多中小型企業(yè)承擔不起；另外有些企業(yè)對印刷機的日常維護保養(yǎng)不到位，即使從印前得到了準確的數(shù)據(jù)，但由于印刷機各墨區(qū)墨鍵調(diào)節(jié)不準，油墨預(yù)置系統(tǒng)仍無法發(fā)揮其作用。這些中小印刷企業(yè)油墨預(yù)置目前依然依靠工作人員觀察印版圖文分布情況，憑經(jīng)驗估算各個墨區(qū)的墨量值進而完成印前墨量預(yù)設(shè)，這樣就造成了紙張和油墨等材料浪費嚴重，印刷品質(zhì)量差。筆者在不具備CIP3／CIP4接口的印刷機上實現(xiàn)印刷前的墨量預(yù)設(shè)，從而為中小型印刷企業(yè)縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本。

1設(shè)計思路

首先讀取TIFF圖像的長和寬，用像素個數(shù)表示，按照圖像的長邊把圖像分成若干個等寬的區(qū)域，其中單個區(qū)域的寬度就是印刷機的墨區(qū)寬度，然后讀取單個區(qū)域每個像素C（青色）的百分比之和、M（品紅）的百分比之和、Y（黃色）的百分比之和、K（黑色）的百分比之和，并把它們保存起來作為下一步計算墨區(qū)墨鍵開合度的依據(jù)。通過大量的實驗獲得了墨鍵開合度與網(wǎng)點面積率之間的數(shù)據(jù)對，并分析數(shù)據(jù)形成查找表，程序運行的時候會根據(jù)前面得到的平均網(wǎng)點面積率去讀取查找表中對應(yīng)的墨鍵開合度數(shù)據(jù)信息。墨鍵開合度與網(wǎng)點面積率之間的對應(yīng)關(guān)系取決于印刷時膠印機的結(jié)構(gòu)和所用的油墨、紙張、印刷速度、環(huán)境溫濕度、水墨平衡等工藝條件?？紤]了印刷時所用的紙張、印刷速度等因素，最終軟件將Y，M，C，K四色印刷圖像的整體墨量和各墨區(qū)墨量用柱形圖的形式顯示出來。印刷工作人員可以把得到的數(shù)據(jù)用于印刷機墨鍵的預(yù)先調(diào)整和整體墨量的設(shè)定，從而實現(xiàn)油墨預(yù)置。主要設(shè)計思路見圖1。

2電子圖像分區(qū)計算網(wǎng)點面積率

一幅彩色圖像印刷時通常需要由多塊印版共同完成并且各色印版上圖文的分布情況會相差很大，因此印刷時為了能夠更好地還原印品的色彩，印刷機是通過控制相應(yīng)色版的各個墨區(qū)墨量來控制印刷品墨色的。各個墨區(qū)墨量設(shè)置的大小是由原稿的各顏色版在該墨區(qū)所占的面積大小來決定的，要想得到給墨量數(shù)據(jù)信息，首先要對經(jīng)RIP后的TIFF電子文件分區(qū)并計算分布在各個墨區(qū)的各色版的網(wǎng)點面積率。在墨色預(yù)置技術(shù)中，最終生成的油墨預(yù)置數(shù)據(jù)信息與所采用的印刷機的特征參數(shù)有關(guān)，如墨區(qū)的寬度、墨區(qū)個數(shù)以及印刷機的印刷速度等，并且這些參數(shù)是計算印刷機相應(yīng)油墨預(yù)置數(shù)據(jù)時必不可少的。TIFF文件的處理過程見圖2。

2．1按中線對準原則計算電子圖像所占墨區(qū)數(shù)

考慮到工作人員習慣把各色圖像曬于印版中間位置，裝版時把印版中線與印刷機的中線對齊，因此在對圖文進行分區(qū)時，也利用印刷中線作用，要求圖文中心與印刷機墨區(qū)的中心位置對齊，然后從中間向兩邊進行分區(qū)，計算待印刷產(chǎn)品所占的墨區(qū)數(shù)。假設(shè)：待印刷圖像的長為a，寬為b，單位均為cm；TIFF電子圖像分辨率為r，單位為像素／cm；待印刷圖像占印刷機墨區(qū)數(shù)為n；原稿圖像在一個墨區(qū)寬度上分布的像素數(shù)為p；印刷機的總墨區(qū)數(shù)為s，（即1號墨區(qū)、2號墨區(qū)、……、s號墨區(qū)）；印刷機在長度a方向上最大版面寬度為w，單位為cm（要求各色版的圖像位于印刷機版面寬度w的中間位置）；印刷機單個墨區(qū)的寬度v，單位為cm。則單個墨區(qū)的寬度為：v＝w／s原稿圖像分布在一個墨區(qū)寬度上的像素數(shù)為：p＝wr／s圖像在長邊a方向上占印刷機的墨區(qū)個數(shù)n為：（略）。當as／（2w）是整數(shù)時，則n＝as／w就是圖像在印刷機上所占的墨區(qū)數(shù)，見圖3a。當as／（2w）不是整數(shù)，則n＝as／w＋1是圖像所占印刷機的墨區(qū)數(shù)，見圖3b。

2．2計算圖像各個分墨區(qū)的平均網(wǎng)點面積率

根據(jù)上面分區(qū)得到的數(shù)據(jù)，圖像在長度a上單個墨區(qū)寬度的像素數(shù)p＝wr／s，圖像在寬度b上的像素數(shù)為q＝br，圖像共占的墨區(qū)數(shù)為n，則Y，M，C，K四色版在第x墨區(qū)TIFF圖像第（i，j）個像素對應(yīng)的網(wǎng)點面積率為：Syx（i，j），Smx（i，j），Scx（i，j），Skx（i，j）。其中：i＝（x－1）p，…，xp；j＝1，2，…，q；x＝1，2，…，n。以C色版為例，C色版在第x個墨區(qū)的網(wǎng)點面積總和表示為：（略）。該墨區(qū)平均網(wǎng)點面積率等于TIFF圖像在對應(yīng)該墨區(qū)內(nèi)該色版所有的像素顏色數(shù)據(jù)總和與該墨區(qū)的總像素數(shù)的比率，以C［x］表示。最后可以將得到Y(jié)，M，C，K四色版的每一個墨區(qū)的平均網(wǎng)點面積率保存起來，作為下一步計算相應(yīng)的墨鍵開合度的基礎(chǔ)。

3墨量查找表的建立與實驗分析

3．1墨鍵開合度與網(wǎng)點面積率對應(yīng)關(guān)系的建立

墨鍵開合度與網(wǎng)點面積率對應(yīng)關(guān)系的建立是模擬不同印刷條件下，對一系列測試版進行實際印刷并記錄一系列由網(wǎng)點面積率和墨鍵開合度值組成的數(shù)據(jù)對，然后對這些序列進行數(shù)據(jù)分析，從而找到網(wǎng)點面積率和墨鍵開合度之間的對應(yīng)關(guān)系，建立C，M，Y，K四色在一定印刷條件下的數(shù)據(jù)列表。

3．1．1實驗條件

設(shè)備：三菱DIAMOND3000LX，最大版面范圍是71cm×102cm。材料：天津東洋TKTHK膠印亮光快干油墨、150g／m2太陽天陽雙銅紙、350g／m2金貝白板紙、80g／m2銀河瑞雪雙膠紙。

3．1．2實驗步驟

1）用Photoshop軟件設(shè)計了2塊測試版，測試版一包括黃、品、青、黑四段顏色梯尺，每段顏色梯尺的網(wǎng)點覆蓋率分別為0，5％，10％，15％，20％，25％，30％，35％，40％，45％，50％，55％，60％，65％，70％，80％，90％，100％共18個不同網(wǎng)點覆蓋率的顏色塊，每個顏色塊寬度正好是三菱DIAMOND3000LX印刷機的一個墨區(qū)寬度即35．0mm。測試版二包括黃、品、青、黑四段中間漸變顏色梯尺，每段顏色梯尺的網(wǎng)點覆蓋率分別為100％，90％，80％，70％，60％、50％，40％，30％，20％，10％，0，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％。2）在三菱DIAMOND3000LX印刷機上按照Y，M，C，K色序進行印刷，分別以8000張／時和5000張／時速度印刷，并記錄一系列由網(wǎng)點面積率和墨鍵開合度值組成的數(shù)據(jù)對。

3．1．3實驗結(jié)果分析與數(shù)據(jù)列表的建立

經(jīng)過多次高質(zhì)量的印刷，獲得一些實驗數(shù)據(jù)對，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，采用的白紙板和銅版紙印刷測試版時墨量設(shè)定的數(shù)據(jù)基本相同，可以把該2種紙放在同一數(shù)據(jù)列表中。印刷速度在8000張／時印刷所需墨量要比在5000張／時所需的墨量大，膠版紙要比其他2種紙需要的墨量大。數(shù)據(jù)列表見表1，在查找表中沒有相對應(yīng)的網(wǎng)點面積率時，把相鄰兩點之間看成直線，利用函數(shù)求得網(wǎng)點面積率對應(yīng)的墨鍵開合度。如式（7），其中Xa表示上面得到的網(wǎng)點面積率，Xr表示Xa右邊的點，Xl表示Xl左邊的點，Yl表示數(shù)據(jù)列表中Xl所對應(yīng)的墨鍵開合度。

3．2墨斗輥轉(zhuǎn)角的確定

印刷機供墨量調(diào)節(jié)是靠局部墨鍵開合度和整體墨斗輥轉(zhuǎn)角共同完成的，前面已經(jīng)得到了墨鍵的開合度的數(shù)值，對于墨斗輥轉(zhuǎn)角可以由經(jīng)驗值建模得到。設(shè)墨斗輥轉(zhuǎn)角為θ，各墨區(qū)墨鍵開合度為Hm（m＝1，2，……n，其中n表示印刷機的墨區(qū)數(shù)量，m表示圖像所占的墨區(qū)數(shù)），則墨斗輥轉(zhuǎn)角θ表示為：（略）。

4墨色預(yù)置軟件界面設(shè)計應(yīng)用

Microsoft公司開發(fā)的VisualC＋＋編程，設(shè)計出了操作方便、符合中小型印刷企業(yè)現(xiàn)狀的墨色預(yù)置軟件。軟件整個主界面分為3部分：工具欄、菜單欄和功能顯示區(qū)。菜單欄主要包括文件、編輯、查看、墨量顯示、幫助等菜單。其中文件菜單包括打開、保存等子菜單，墨量顯示菜單可以打開一個墨色預(yù)置對話框。在對話框中有油墨類型、紙張類型、印刷速度、印刷機墨區(qū)數(shù)量、版面寬度等參數(shù)需要填寫，另外對話框里有顯示和取消2個按鈕，當點擊顯示按鈕時，墨量分布圖將顯示在功能顯示區(qū)中。退出按鈕可關(guān)閉對話框。

5應(yīng)用實例

5．1生產(chǎn)條件

印刷設(shè)備：三菱DIAMOND3000LX印刷機，其中印刷機的最大版面寬度為102cm，墨區(qū)數(shù)30；印刷材料：150g／m2太陽天陽雙銅紙、天津東洋TKTHK膠印亮光快干油墨；環(huán)境溫濕度：溫度25℃，濕度60％；參數(shù)設(shè)置：印刷速度8000張／時，紙張為銅版紙，墨區(qū)數(shù)目30個，版面寬度102cm；質(zhì)量檢測條件及工具：分光光度計、10～15倍的放大鏡。

5．2生產(chǎn)步驟

（1）利用軟件將一幅待印刷的TIFF電子圖像在應(yīng)用程序中打開，見圖4。（2）參數(shù)設(shè)置，印刷速度8000張／時，紙張為銅版紙，墨區(qū)數(shù)目30，版面寬度102cm。見圖5。（3）墨量顯示，參數(shù)設(shè)置完成后點擊顯示按鈕，顯示墨量數(shù)據(jù)，見圖6。（4）按照墨量顯示數(shù)據(jù)輸入印刷機，在正常印刷條件下開機印刷，開機后經(jīng)2次微調(diào)得到印刷品，見圖7。

5．3結(jié)果分析

印刷過程中工作人員根據(jù)初次抽樣結(jié)果，按照印刷品的質(zhì)量要求，對印刷機個別墨區(qū)的墨鍵進行了微調(diào)，實驗結(jié)果表明，經(jīng)2次微調(diào)后用分光光度計檢測印刷品的質(zhì)量，印刷品的實地密度黃為1．10，品紅為1．25，青色為1．55，黑色為1．40；亮調(diào)再現(xiàn)4％的網(wǎng)點，是一幅符合國家質(zhì)量標準的印品。與傳統(tǒng)的依靠印刷工作人員經(jīng)驗進行預(yù)調(diào)節(jié)相比，效率明顯提高，減少了紙張、油墨等材料的使用量，大大節(jié)約了印刷成本，驗證了利用該軟件得到的墨色預(yù)置數(shù)據(jù)的準確性。

6結(jié)論

1）油墨預(yù)置效果較好，大大縮短了印前開機準備的時間，提高了印刷機的生產(chǎn)效率，減少了紙張、油墨的浪費，降低生產(chǎn)成本。2）本油墨預(yù)置軟件在使用時，只需要在參數(shù)設(shè)置界面上輸入所使用印刷機的總墨區(qū)數(shù)及版面寬度，就能夠在不同印刷機上實現(xiàn)墨色預(yù)置功能，因而增強了墨色預(yù)置技術(shù)的推廣與應(yīng)用。3）油墨預(yù)置并不是“一置就準”的，因為墨色預(yù)置實現(xiàn)的過程實際上是用一些標準的數(shù)學公式來與一個模擬化的印刷設(shè)備對應(yīng)，因此，它們是不可能完全對應(yīng)的。本油墨預(yù)置軟件在印刷企業(yè)應(yīng)用后，工作人員還是需要對個別墨區(qū)墨鍵開合度進行細微調(diào)整，才能真正保證墨色的穩(wěn)定性。4）由于實驗條件及時間的限制，尋找墨鍵開合度與網(wǎng)點面積率關(guān)系時，所做的實驗只涉及到部分紙張類型和2個常用的印刷速度，油墨只涉及到最常用的膠印亮光快干油墨，沒有考慮其他會影響到墨色預(yù)置數(shù)據(jù)準確性的因素，有待后續(xù)的研究。