Lab色谱的制作和应用

沈志伟

设计一件印刷品时，不仅要考虑图像、文字、线条等元素的搭配以及各元素的颜色配合，还必须考虑所设计的颜色是否能够被印刷所实现，并且印刷出来的颜色是否准确、是否与设计者的意图一致以及能否达到满意的效果等。而且，不同印刷材料、印刷方法和印刷条件下所得到的印刷品颜色也会有所差别。因此，在设计印刷品时，就需要提前知道印刷出来的颜色效果。这时用作彩色复制行业颜色参考的印刷色谱就显得非常重要了，使用印刷色谱可以直观地看到颜色效果，印刷色谱可供设计人员、制作人员和印刷人员查找颜色、使用颜色以及核对颜色。那么，什么是印刷色谱呢？印刷色谱就是将不同颜色色块按一定规律有序排列后形成的有规律的色样图，是供用色部门参考的色彩排列表。这是一种定性、定量而且又直观、通俗易懂的颜色表示方法。

CMYK色谱及其应用缺陷

目前最常见的印刷色谱是CMYK色谱，色谱中的颜色按CMYK的网点面积组合规律排列，以CMYK网点面积的值作为颜色的命名。

印刷过程中，网点是基本的印刷单元，图像的颜色由网点的大小或疏密来表示，CMYK四色网点的混合可以表现出无穷多的颜色。例如，调幅网点是目前印刷中使用最为广泛的一种网点，在单位面积中，通过调整网点的大小来表现颜色的深浅。网点占单位面积的数量称为网点百分比，如图1中，共有0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的网点被显示出来，如果是不同网点百分比的CMY色网点叠加，就形成了各种颜色。根据这个原理形成了CMYK色谱，具体方法是将CMYK四色分别按0%到100%的网点百分比不同组合而成。例如，某CMYK色谱共有255页，在其中一页中，C从上到下的网点百分比为0%到100%，M从左到右的网点百分比为0%到100%，Y=5、K=5为固定值，如图2所示。

经过多年使用，笔者发现用于印刷的CMYK色谱与印刷条件的关系非常大。首先表现在印刷使用的原辅材料上。例如纸张和油墨，不同厂家提供的纸张区别非常大，直接影响了浅颜色的色调；各油墨厂家制造的油墨性能也完全不一致，直接影响了印刷实地密度的色调，而且不同条件下，相同的CMYK网点百分比叠印的颜色区别也较大。此外，各印刷厂印刷条件的不同也大大影响了印刷的色调效果，主要表现在印刷网点增大率的不同上。例如，50%的网点在不同印刷机上会印出60%到80%不同网点百分比的网点。

因此，一本CMYK色谱只有在相同的印刷条件下才有参考意义。相同的CMYK颜色值采用不同的印刷设备、不同的印刷条件以及不同的印刷原辅材料所产生的颜色不同，因此，我们称CMYK颜色空间为与设备有关的颜色空间。也就是说，本厂制作的色谱只对本厂的实际生产有直接的指导意义，别的厂家制作的色谱只能起到参考作用。

Lab色谱的制作和应用

解决上述问题的方法是采用与设备无关的颜色空间，具体做法是使用与人眼颜色感觉有关的CIE Lab（以下简称“Lab”）颜色空间。用立体图表示Lab色彩空间如图3所示。

其中，L为亮度轴，L数值越大表示颜色越亮，L数值越小表示颜色越暗，其取值范围为0到100；a和b为色度轴，a轴为红-绿轴，a为正值时表示颜色为红颜色，a为负值时表示颜色为绿颜色，其取值范围为-128到127；b轴为黄-蓝轴，b为正值时表示颜色为黄颜色，b为负值时表示颜色为蓝颜色，其取值范围也是-128到127。

Lab色彩空间也可用极坐标表示，形成Lch坐标体系，ch平面如图4所示。其中，c为饱和度，c=[（a2+b2）]1/2；h为色相角，h=arctg（b/a）。

由于Lab色彩空间是与设备无关的颜色空间，颜色只与人眼颜色感觉有关，不受任何硬件设备性能和状态的影响，因此我们采用Lab色谱来代替CMYK色谱，并用Lch极坐标形式表示。Lab色谱的页码由色相角决定，色相角从0到360度，每间隔15度为一页，共分为24页。

图5所示是Lab色谱中色相角为45°的一页。其中共有9行，L分别为10、20、30、40、50、60、70、80、90，由于L为0时为全黑、L为100时为全白，因此色谱中没有表示这两个数值；共有8列，分别为a=0、b=0，a=10、b=10，a=20、b=20，a=30、b=30，a=40、b=40，a=50、b=50。列的数量与颜色的色域有关，色谱中没有表示的颜色说明颜色不存在或者印刷不出来。这是由于此色谱采用与设备有关的CMYK颜色印刷，CMYK色彩空间的色域比Lab色彩空间的色域要小一些。

Lab色谱的每块色块下均标有CMYK值，例如在L=90、a=10、b=10、c=14的色块下有标有C=1、M=19、Y=17、K=0。这里为什么又用CMYK值表示颜色呢？CMYK颜色不是与设备有关的颜色吗？如何保证与设备有关的颜色和与设备无关的颜色的一致性呢？实践证明，只要严格按照印刷标准来操作，就能保证颜色的一致性。目前印刷过程中常按照国际标准ISO 12647来操作。

按照ISO 12647标准，我们制作了Lab色谱，用分光光度计测量了每个色块的Lab值，并和定义的数值进行比较得到色差ΔE。结果表明，色差均符合ISO 12647标准，即色差ΔE<6，具体数值如表1所示（Lab色谱中的一页，色相角为45°）。

有了Lab色谱，我们可以在与设备有关的颜色空间和与设备无关的颜色空间之间方便地进行颜色的精确交换，例如将Lab颜色在打印机颜色或印刷颜色之间进行交换。

有了Lab色谱，我们可以进行跨媒体的颜色转化，例如保证网络上的颜色一致，保证显示器显示的色彩与Lab颜色一致。

有了Lab色谱，我们便于对从事相关色彩工作的人员进行培训。