原文标题：Origin of The Optimal Method
副标题：重新定义色彩校正
作者：William B. Birkett
文章来源：美国FTA“FLEXO“杂志2022年9月刊
我们的挑战始于2003年的夏天，一家大客户称他们的印刷厂无法印出与标准样接近的结果。由于印前文件及标准样由我们提供，这个问题自然要我们解决。这家印刷厂刚安装一套直接制版设备（CTP），此时行业正处于混乱时期，传统的菲林制版及打样正被数码技术取代，每家印刷厂都有自己一套色彩校正的方法。
很快地我们发现问题所在，印刷阶调比预期的要淡，理论上可以通过曲线的调整解决。于是：
我们让印刷厂进行测试印刷，量测数据后生成阶调曲线
按照新的曲线，我们重新制作标准样，但跟印刷结果依然不符
我们将标准样与印刷结果进行对比，两者的阶调很接近，但色相不相符
我们提供的标准样由Kodak Approval制作，在实际的印刷材料上进行真网点打样。不同于一般的喷墨打样，这个技术可以使用真实的印刷材料，并模拟与印刷相同的网点，在当时属于十分先进的打样方式。因此我们迫切地要找出两者存在差距的原因。此时，Bowling Green州立大学视觉传播技术系的Chuck Spontelli教授也参与这个项目的研究。
Chuck Spontelli教授在处理印刷样
图一TRAND测试图表
校正工具
我想起当年的“阶调还原与灰场校正”（TRAND）技术，用于滚筒电分机的校正（见图一）。这由罗彻斯特技术学院（RIT）的Zenon Elyjiw及H. Brent Archer 1972年在图像技术协会（TAGA）期刊提出的文章。测试图表中有很多灰度的色块，印刷后通过肉眼判断密度及红蓝黄三色的比例关系，制定合适的灰场。我将这项技术修改成色彩校正的方法，由此生成新的阶调还原曲线。基于新的曲线制作的标准样，跟印刷结果十分接近。
原理很简单，将灰平衡纳入考虑后，我们会得到较好的色彩还原。凡用过照相机或电分机分色的人都知道，这是还原色彩的必要条件。我们修改原始的技术，加入一条灰度梯尺，每个方格里含有相同比例的红蓝黄，而不是灰。由此我们可以获得标准样及印刷样的ICC特征曲线。用这种方法制作出来的曲线跟使用灰度色块做出来的很接近。我们在2003年12月份开始进行这项测试。（见图二）
图二 2003年进行测试的真实照片
我们在2004年的图像技术协会年会上发表这项技术，我们的主要论点是基于印刷密度及网点扩张补偿的色彩校正方法存在不足，还能有改进空间。
标准数据
胶印打样在那之前是行之多年的标准，但直接制版（CTP）终结了那个时代。我们不可能为每一家客户单独建立一套标准，因此我们迫切需要建立一套行业通行的新标准。
作者正在进行曲线编制
胶印出版标准（SWOP，Specifications for Web Offset Publications）是当时被广为接受的印刷包装。1995年图像技术标准委员会（CGATS）推出SWOP，这套标准数据被称为TR 001，这是当时商业印刷唯一的标准。2004年3月份，我们从图像供应商协会（IPA）采购了一套按照“商业胶印准则”（GRACoL，General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography）印制的标准样，这套标准数据被称为DTR 004。原本我们准备采用这套标准，但由于这套标准被发现存在技术缺陷，最终被图像技术标准委员会撤回。针对这项标准的改进，专家们提出基于直接制版（CTP）的特性，阶调应保持平滑的线性。这些概念结合我们开发的色彩校正技术，最终被Idealliance采纳并形成所谓的G7标准。
我跟Spontelli教授继续进行这项技术的研究，并在2005年发表。我们提出这套优化技术的要点。首先梯尺测量的结果应符合三次条样曲线（译者注：一种统计回归的算法），这是我们应用计算机演算法得出的。当时我们并不知道这样的曲线就是推演演算模型的Bernstein多项式，这个演算法比其他方法能够更好地生成曲线。我们开始使用这套方法为客户进行色彩校正，效果十分良好，但仍有欠缺，主要在暗调部分，原因是这个区域的曲线形态怪异。我们提出改进的办法：针对亮调区域主要采用灰平衡曲线，针对暗调则主要采用阶调增益（TVI）曲线。
自CTV到SCTV
这种混合技术需要一个替代阶调增益的指标，改由色相而非密度来衡量。于是我们开发了“色相色调值”（CTV）这个指标，后来进一步发展成为“专色阶调值”（SCTV）。2015年ISO 20654标准正式颁布，将SCTV制定为专色的标准。目前ISO 12647-2标准正在研拟，将四个基本色的色相色调值加入，以取代阶调增益。
合成的色相阶调曲线
新的突破
重新聚焦色彩校正的解决方案后，我们发现制定标准数据的重要性高于校正的技巧。我们按照这些标准取得的ICC特征曲线是为了生成标准样，其实没人在乎这些特征曲线是怎么得来的，只要它们能够合理地定义色彩空间。
2006年图像技术标准委员会（CGATS）基于G7技术制定了GRACoL及两套SWOP标准数据
德国图像技术研究基金会（FOGRA）根据ISO 12647-2推出基于阶调增益的标准数据
2013年图像技术标准委员会（CGATS.21）推出针对不同纸张的七项标准数据
当我们重新定义色彩校正的目标是符合特定的标准后，校正的作用就成了针对设备或流程的调整以产生正确的结果。我们这套优化的技术适用于任何样本，若测量灰度色块样本，则生成G7曲线；若测量四色梯尺，则生成阶调增益曲线。测量的色彩样本越多，越能降低色彩的误差。罗彻斯特技术学院（RIT）的Robert Chung首先提出采用误差统计（CRF）作为色彩准确度的衡量标准（见图四）。
图四 累计色彩误差分布CRF
残留误差
有些难题没有完美的解决方案，阶调曲线就是其中之一。理想情况下阶调曲线能够修正实际印刷与参考目标之间的差异，但实际上不可能，总会有些残留的误差存在。我们能做的是把这些误差降到最低，所以重点在造成误差的主要原因。
这样的理念可能对熟悉阶调增益及G7的人难以接受，这两种方法都是基于各自测试图表的理想回归，但纳入考虑的色彩其实不足，“只要部分颜色校正好了，其他颜色也会准确”的假设并不成立。有电分机操作经验的人很看重灰平衡，有印刷机操作经验的则看重阶调增益。不管你看重的是哪一种，只要尝试一下优化色彩校正技术（见图五），不难发现它的优势。
优化色彩校正技术的概念虽然简单，但实施起来却不容易。为此我们开发了名为PressCal的软件，这套软件提供色彩校正所需的完整工具，包括阶调增益、G7及专色阶调曲线，可支持专色及广色域。
图五 优化色彩校正技术
我们相信这套优化色彩校正技术对柔印业者会有帮助，不同于其他色彩校正技术，我们的色彩目标是ICC特性文件，可以是图像技术标准委员会（CGATS）的标准特性文件，也可以是德国图像技术研究基金会（FOGRA）的标准特性文件，甚至是你自己的特性文件。我们可以从设备测试印刷中获取符合目标色彩空间、流程控制目标及校正特性的阶调曲线。
关于作者：
William Birkett创立美国Precision
Color公司，提供印前服务。他与Chuck Spontelli教授创造了色相色调值（CTV），后来演变成ISO标准里的专色阶调值（SCTV）。2018年他们提出优化色彩校正技术。
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