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噴墨印刷技術對不同性質紙張作印刷品質之研究 -以白度、光澤性、不透明度為例-
壹、緒論
一、研究動機
21 世紀是科技突飛的時代,隨著電腦科技的發達,人類愈來愈
椅倚重電腦來協助處理手頭上的工作,而電腦應用範圍的日漸擴大,
而造成了數位印刷的流行,噴墨市場因此成為主流,噴墨印刷的技術
原理在很久以前就以發明,然而在 70 年代以後才正式用於印表機,
發展至今目前噴墨印刷是以印表機為主要的市場,而且已經從單色印
刷走向彩色印刷且由四色到六色,噴墨印刷的技術日斬成熟不但節省
人力,其作業快速更可應付急迫的時間限制,噴墨印刷市場快速的擴
張,甚至可由專業化變平民化,印刷已從過去專業的領域走向大眾
化,也因此各式各樣的列印技術不斷地被發展出來,至於影響彩色印
表機市場的因素有很多,如價格、解析度、支援軟體、色彩品質、應
用範圍和教育訓練等,都是很重要的因素,由於未來的市場相當地龐
大,使用人數也相當多,世界各知名的廠商如 HP、 EPSON、CANON 等,
無不針對這些要素作研發及改善推出更好的印表機,來符合消費者的
需求,讓列印的品質都能達到每個人所想要的。
二、研究目的
由於噴墨印刷技術的快速發展,造就印表機種類繁多,所以每個
公司和家庭幾乎是都有一台,甚至更多,帶給我們的許多便利性,而
市面上有許許多多的機種讓消費者去選擇,姑且不論廠牌的話,一般
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使用者對色彩表現,解析度等條件都是相當重視的,但有一點也常常
忽略掉的,那就是紙張的選擇比較不會去重視,很多人認為價錢貴的
紙張就可以表現出色彩,其實也不完全是如此,那是因為紙的性質不
同會影響其列印結果,所以大部份的人在選購時很少注意種類及性
質,認為列印色彩不差即可,比較不會注意有其它因素會影響,所以
我們選擇印 1 號印表機 和 2 號印表機表機來作實驗,用色塊作列印
樣本,然後針對不同性質的紙張,測量並研究探討其相關性,好讓消
費者知道不同紙張的列印會有不同的效果的呈現,所以可以讓使用者
知道紙張的性質不同會影響其列印效果,才能有正確選擇。
三、研究假設
假設利用 1 號印表機 和 2 號印表機來列印不同性質的紙張會有
不同的印刷品質效果。針對白度、光澤性、不透明度三種不同性質作
品質分析,測量 Lab 值、LCH 值及計算色差研究是否有明顯的關係,
來作判斷。
四、研究問題
以 1 號印表機和 2 號印表機對不同性質紙張列印品質,問題如下:
1.不同紙張的白度、光澤性、不透明度的呈現數值為何?
2.紙張所列印的色塊所呈現的 Lab 值與 LCH 值作分析?
3.Lab 值與 LCH 值和白度、光澤性、不透明度三種性質的關係為
何?
4.1 號印表機和 2號印表機噴墨印表機所呈現的列印品質是否有
差?
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五、研究限制
1.我們只改變紙張的性質分別是白度、光澤性、不透明度三種不
同性質作品質分析,對螢幕及軟體、硬體都是固定的,所以只
能得知1號印表機和2印表機對於三種張紙特性的關係與兩種
印表機技術的差異性,無法得知其未測紙張和其它機型。我們
因經費時間的關係只能各選一台印表機當代表,無法全部作實
驗。
2.本實驗是針對紙張的不透明度、白度和光澤度三項因素探討,
因實驗器材的不足無法對其它因素加以探討。
六、研究流程圖
圖 1-1 研究流程圖
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貳、文獻探討
一、噴墨技術
(一)噴墨印刷的特性及優點
噴墨印刷是數位印刷的一種,具有高速、少量複製、易於組
合使用的優點。它利用數位式的資料儲存影像,在不需要印版的情形
下可以直接輸出。因此,只要在未輸出前都可以任意的改變輸出的內
容,而且也省去了拼版、晒版的過程,以及這些過程所需的時間與耗
材,這對於從事印刷的人員以及其客戶而言,無非是一大福音。此外,
更由於其非接觸性的印刷方式,又省去了印版壓力調整、網點擴大、
水墨平衡(平版印刷)及紙張表面平滑度等傳統印刷所無法逃避的困
擾(張富國,1992 ),這些特點成為噴墨印刷在未來市場展露頭角的
利器。以下為鄭萬源先生在 1997 年所做的論文中,所提及噴墨印刷
之主要特徵:
1.優點:
(1)印刷方式為非接觸性,故可應用於凹凸不平的材料且無
噪音的困擾。
(2)印刷時不需要印版使得噴墨印刷速度較快,同時可節省
印刷材料成本費用。
(3)噴墨印刷通常使用直接或酸性染料的水性印墨,該種印
墨雖然有難燃耐火及減低污染等優點,但有乾燥性不良
的缺點,因此必須在被印材枓的材質上作特別 的考量。
(4)裝置可以小型化,可節省空間。
(5)高解析度、高速印字、 非塗佈紙與塗佈紙都能列印。
2.缺點:
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(1)對還境適應能力差對於溫度變化容易使油墨組成變化或
擬聚。
(2)灰塵、紙粉、空氣等常導致噴頭阻塞。
(3)機器對搬運時的振動抵抗弱。
(二)微針點壓電噴墨技術
近年來各家的噴墨技術發展迅速,EPSON 更利用晶體的導電性
發展出微針點壓電噴墨技術有效的利用晶體通電時膨脹,通電停止時
拉回,以多層壓電板穩定控制電壓於晶體上。則可對墨點本身的濃
度、大小精準掌控,達到 1440dpi 的驚人境界。相較於氣泡式噴墨法,
因加熱產生的氣泡中可能的雜質和加熱、噴射再冷卻的動作本身的反
應速度也不及電壓變化來得快。不管就速度或是精細度來說,氣泡式
技術已到了瓶頸,而『壓電式』才正要開始。EPOSN PerfectPicture
Imaging System 技術:大家都知道,越細密地分割資料,越能準確
再生原影像;而 EPSON 在彩色列印上之所以能夠一次又一次地呈現更
高影像輸出品質的基本要素便是――發揮最高解析度的功效。除了高
解析度外,EPSON 更將精確的色彩轉換、墨水與紙張一同納入技術範
疇內,使 EPSON PerfectPicture Imaging System 成為全方位思考的
技術標準。主要技術有 微針點壓電噴墨技術、真彩轉換技術 、智慧
型調控墨點、快乾墨水。(EPSON 網站)
(三)熱氣泡噴墨技術
Canon 及 HP 都是利用類似的技術來發展,HP 更發展出獨特的
色階噴墨技術!簡單的說,色階技術是一種可以讓噴墨印表機對所噴
出的墨點具有多重色彩變化能力的技術。這包括使用六色墨水系列,
在四色(CMYK)外再加進了淡洋紅與淡藍這兩種中間色,使每個墨點所
能表現出的更多的顏色變化( 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 32 種),減少
使用半色調模擬的缺點,提升列印品質。 此外,HP 還改善了噴嘴只
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有噴和不噴兩種變化,使每一色噴頭,都可以有從不噴到噴 16 滴共
17 種變化層次,且相互混色在同一墨點上,每個顏色互相的層次乘
幕可達到 4913 的高色階數。這個被稱做 PhotoREt II - 二代相片麗
彩科技,只使用在 HP 高階機種上。透過此一技術的發展,HP 不再需
求高 dpi 技術,就能讓印表機表現出相片應有的連續色調。不僅如
此,HP還號稱可以在普通紙上表現出相片品質 !所以主要技術有「色
階能力」提高、在普通紙上印出相片品質的保證、 sRGB 色彩管理標
準。 (潘炳蔚,2000)
二、針對噴墨用紙性質
(一)紙張種類
塗佈型的用紙主要使用於彩色印刷。不同比例的黏結劑、定著劑
及其他添加物,將影響印墨的吸收速度、吸收容量、網點徑、網點形
狀、印字濃度、色彩性、耐水性等。
表 2-1 噴墨印刷用紙特性
記錄特性 NO 分類 特性
色濃度 印墨吸收性 網點徑 顆粒
A 非塗佈紙 吸收型(上膠) ○ 極早 大 ○
B 非塗佈紙 吸收型(無上膠) △ 極早 中 ○
C 非塗佈紙 非吸收型(無上膠) △ 遲 小 △
D 非塗佈紙 非吸收型(微上膠) △ 極遲 小 ×
E 塗佈紙 - ◎ 早 中 ○
F 塗佈紙 - ◎ 稍遲 小~中 ◎
(備註:◎優良 ○良好 △普通 ×不良) (資料來源:黃曉菁、林娟如、陳忠輝,1999)
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(二)印刷品質對噴墨用紙的特性
從製紙者的立場考慮,要滿足所謂完美的印刷品質,須檢討以
下舉出的內容紙張有關檢討的項目
1.物理特性:空隙率、空隙量、表面粗度、平滑度、空隙形狀、
透氣度、紙的粗度指數 Kr、吸取係數 Ka、接觸角(動的、靜
的)
2.化學特性:染料親和性
3.光學特性:S 值、不透明度
4.其他:各種添加劑的檢討、摩擦係數、剛度、曲折強、紙的捲
曲、抗張強度、撕裂強度、基重厚度、上膠度、表面強度白度、
浸水伸度、尺寸安定性(伸縮)、水分,以上包含了對噴墨用
紙的要求,除此之外,噴墨用紙與其他紙不同的地方可歸納為
以下三點:
1.紙張須不經壓版而能吸收印墨,亦即紙張本身擁有良好的吸墨
性。
2.印墨網點在紙上有強烈的對比與明亮的色度。
3.紙張須有良好的平滑性與光澤度,以得到良好的色彩表現效果
與網點鮮銳度。﹙鄭萬源,1997﹚。
三、紙張性質的分類
紙張抄造時由於製漿方式,纖維種類,添加劑種類,抄造方式及
加工方式的不同,會產生不同的性質紙張,在應用方面會有不同方
面,也會產生不同程度的影響,在印刷上紙張與印刷間的關係重於紙
張的印刷適性,因其直接影響到印刷品質。(鄭茂提,1998)
針對印刷適性的觀點來看:
(一)印刷適性(Printability)
1.外觀性質(Appearance Properties):如白度、紙張顏色、光
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澤度、不透明度。
2.化學成份和相關性質(Chemical Composition and Related
Properties):如塗料成份、纖維相填料成份、含水率相相對
濕度、PH 值、白膠及水性。
3.結構性質(Structral Properties):如塗佈紙抗剝離性、紙張
壓縮性、尺寸安定、紙張的交織與平整、絲流方向、內部的鍵
結強度、透氣性、剛挺性。
4.表面性質(Surface Properties) :如表面的清潔性、髒點、
油墨吸收性、平滑度、表面強度、耐剝性、兩面性。
(二)針對檢測觀點來看,紙張之性質可分為以下幾項:
1.物理性質(Physical Properties):如基重、厚度、密度、透
氣度、平滑度、油墨吸收性、尺守安定性、捲曲。
2.強度性質(Strength Properties):如抗張強度、頂破強度、
抗撕裂力、耐折力、剛挺度。
3.光學性質(Optical Properties):如白度、光澤度、不透明
度、紙張顏色。
4.化學性質(Chemical Properties):如 PH 值、紙張含水量與.
相對濕度表面強度、上膠與抗水性。
5.電子性質(Electrical Properties):包牯電子介質強度、紙
張導電能力、紙張絕緣能力。
6.微觀性質(Microscopical Properties):如纖維長度、纖維
結構。(鄭茂提,1998)
(三)紙張光學性質:白度
紙張的光學性質,以其達到紙上之光的比較量來決定,即由入
射光線為紙所反射、穿透、散射及吸收之狀態而決定,紙張的光學性
質受紙中物質光學特性所影響因素計有下列因素
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1.白度高之紙張有彩色印刷後,由於對光線的反射率高,對影
像有較高階(Highkey)之感覺,印刷效果較好。
2.張本身的白度,直接影響到印刷墨層的色相純度,明度及套
印的色彩。
3.白度高可增加印刷對比,使半色調網點表現較好。
4.書籍印刷用紙不直太高,因反射率高反射光多對人眼會造成.
傷害。
5.紙張白度增加,印刷灰度減少。
6.紙張白度增加,印刷色度效果提高。
7.紙張白度增加,印刷之色相差減少。
8.紙張白度增加,印刷之明度值增加。
(四)紙張光學性質:不透明度(Opacity)
不透明度為阻擋光線穿透的程度,不透明是印刷紙張很重要的
一個特性,不透明度太低容易造成影窩(Show thongh)及低印刷對比。
影像不透明的因素有:
1.基重(Basic Weight) – 紙張的基重增加,不透明度亦增加。
紙張與空氣間的折射率(Refeacitv Index) – 光線在進入
和滲透紙張的反射散射作用、受到介質折射率的影響恨大。
折射率越大,不透明度越高。
2.精鍊(Refining) – 精練越久的漿料,不透明度會降低。
3.填料(Fillers) – 填料的增加會增加紙張的表面散射係
數,導致不透明度的增加。
4.染料(Dyestuffs) – 因為染料會吸收或散射色光中某種波
長的光,使得不透明增大。
5.漿料及漂白(Pulp and Bleaching) – 不同的漿料或不同的
漂白方法,都會影響不透明度。
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6.佈紙的不透明度受下列因素影響:顏料粒子的粒度、折 率、
形狀、分布、中量、相表面作用的顏粒子的直徑和填充物的
量及大小會影響散熱係數和不透明的效應。(鄭茂提,1998)
四、印刷品質
印刷品質的標準判定,印刷品質的判斷時有爭議,因為每個人對
印刷品質的接受程度不同,所以在判定時,會受到個人顏色偏好或其
他心理因素影響,而導致不同的看法產生。故在討論印刷品質之前,
應先了解印刷品質須具備那些的特性,以供判定印刷品質之參考。(鄭
茂提,1998)
(一)提出印刷品質判斷所應考慮特性:
1.張材料成分(Paper Formation)
2.張厚薄之平均度(Evenness of Paper Thickness)
3.面強度(Surface Strength)
4.面平滑度(Surface Smoothness)
5.度安定性(Dimensional Stability)
6.白度(Brightness)
7.澤度(Gloss)
8.透明度(Opacity)
9.墨接受性(Ink Receptivity)
10.網點形狀(Dot Sharpe)
11.網點/調子再現性/調子的層次(Dot/Tone Rendition/
Tone Gradation)
12.印刷光澤度(Print Gloss)
13.光學濃度均一性(Evenness of Optical Density)
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(二)印刷品質的評估
在評估印刷品質時,以人的眼睛最主要的評斷者。雖然眼睛對
印刷影響和色彩差異又恨敏銳的觀察力,但無法將其數量化、標準
化。故欲公正、客觀的評估印刷品質,需藉由濃度計、顯微鏡、光
譜儀……等儀器,將印刷品質加以「數量化」,然後以此為依據作
為判斷的標準。(鄭茂提,1998)
五、色彩特性
在各種媒體設備的色彩,在致可以區分為兩大類型,一種為使用
RGB、CMYK 等方式表示色彩的設備屬色彩(Device Dependent Color);
另一種為使用 CIE XYZ、LAB、LUV 等戶式表示色彩的設備獨立色彩
(Device Independent Color);所謂設備從屬色彩空間(如 Monitor
Scanner、digital Camera 等 RGB 空間或數位列表機、打樣機、印刷
機等 CMYK 空間),因為每種設備均有其色彩特性,即使同一種廠牌的
媒體設備其顯像色域色彩空間也會有所不同;而設備獨立色彩空間
(如 CIEXYZ,CIE xyz,CIELAB,CIELVU 等),是屬於 CIE 國際色彩標
準委員會所制定的色彩座標系統,其影像色彩數據資料並不會因為設
備不同而改變色彩座標數據資料由於設備獨立色彩的特性不會因設
備媒體的改變而使得色彩而產生改變,所以在開放式系統架構下,採
用設備獨立色彩技術來解決跨媒體設備色彩控制上的問題。(張世
錩,1999)
(一)設備色彩特性描述(Characterization)
是用於界定輸入設備可辨識的色域範圍與輸出設備可複製的
色域範圍工作。如此一來,經過校正的輸入或輸出設備便能據此捕
捉或複製影像。設備色彩特性描述的結果儲存在色彩特性描述檔
(profile)中。所以色彩特性描述檔(profile)是用以描述媒體設備
色彩特性的數位資料檔;而各媒體設備以及色彩管理系統的廠商沒
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有統一的色彩特性描述(profile)標準,導致色彩管理的理想無法
實現。因此國際色彩協會(International Color Consortium,簡
稱 ICC)提供了一套廠商可以依循的工業標準格式。未來只要媒體
設備的色彩特性描述檔(profile),符合 ICC 標準格式,即可利用
Color Sync 或 ICM 等色彩管理軟體,達成色彩重現的目的。
(Gentile,1995)
(二) 色彩空間轉換(Conversion)
是根據各媒體設備的色彩特性描述檔(profile)的數值資料,
將影像色彩資料由設備從屬色彩空間(Device-dependent color
space)轉譯至設備獨立色彩空間色彩空間轉換的優劣可以四個方
面來加以評估:準確度、計算速度、佔用記憶體大小、校正困難度。
迴歸法與對照表內差法是屬於經驗轉換法,共同的優點是適用於各
種媒體設備,只要提高解析度就可以降低誤差。缺點是不利於外插
計算、低解析度模式誤差大、高解析度模式速度慢。至於解析模式
的優點是所需資料樣本較少、區域誤差不顯著,校正容易、便於外
插計算、列印色彩較平滑,其缺點是模式必須要設計精確、應用範
圍較弓,反運算的設計困難。(Viggiano,1993)
(三)色調複製曲線(Tone Reproduction Curve)調整
在影像資料轉換的過程,不論是 RGB 或是設備獨立色彩的 LCH
模式皆有提供調整階調曲線的設計。使用者可根據影像設備的特
性,調整某一模式的階調曲線。在色彩複製曲線可依影像特性,採
用 S 形的曲線(Yule,1967):
如果原稿與複製稿的濃度域相同,理想的色調複製曲線斜率等於
1。但實際上,複製稿的濃度域多半小於原稿濃度域,因此必須調
整曲線形狀,以求取較佳複製效果。平均而言,一般正常的影像,
以 S 形曲線進行色彩複製表現較佳(Todd,1969) 。
(四)色外觀模式(Color Appearance Model)
在前面曾經提及跨媒體的彩色複製準確與否的關因素即在於
色外觀模式對於視覺色彩適應的處理方式,所以色外觀模式對於跨媒
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體設備色彩控制技術上的重要性可想而知。
1.Von Kries 的視覺色彩適應模式
von Kries(1902)的『視覺色彩適應性理論』指出:『獨立視覺
單元』﹝Compo-nents﹞,完全依據各自的函數模式
﹝Function﹞,獨立的適應光源』。後人將此「視覺色彩適應
理論」運用在 XYZ 色彩空間的轉換上。
2.Cielab、CIELUV
在這些模式中,界者參考白(Refer-ence White)設定的改變,
將 XYZ 色彩空間轉換至「觀測環境獨立」的色彩空間。但是這
種簡單的方式處理視覺適應的問題,並且為將背景色、環境光
等因素考慮在模式之中。因此雖然該模式提供了 LCH 色外觀尺
度,多事研究者仍不同意 CIELAB、CIELUV 是一種色外觀模式。
3.Bartleson 與 Breneman 的視覺色彩適應模式
觀測環境(Surround)的照度也是影響色彩適應性的因素之
一。Breneman 根據 Bartleson 的複製曲線理論(1967),經實
驗統計,於1978年提出了「Bartleson 與 Breneman 的明
度複製模式」。該模式以 CIELAB(LUV)為基礎,保留 LAB(LUV)
中的 AB(LUV)色度公式,將明度 L 以其明度公式取代。
Bartleson 與 Breneman 的明度模式的特點在考慮環境光
(Surrond Light Soures)的因素,不同環境光將採用不同的公
式﹝Viggiano,1992﹞
4.Nayatani 的色外觀模式
自1981年起,Nayatani 等人發表非線性的視覺色彩適應
模式以來。Nayatani 色外觀模式不斷的被修改。該模式以
Hunt-Pointer-Estevez 的錐狀細胞反應模式為基礎,並考慮
Hunt、Stevens、Helson-Judd 等效應的影響。(羅梅君,1995)
5.Hunt 的色外觀模式
Hunt 自 1987 年陸續推出修正的 Hunt 模式,該模式與舊的
Nayatani 模式相類似,但考慮的因子更多,計算也更為複雜。
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較於 Nayatani 模式,Hunt 模式最大的差異在於「模式的計算
不但考慮視覺心理的反應」。(羅梅君,1995)
6.Rlab
Fairchild(1991)等人為提高跨媒體(Cross-Media)彩色複製
的準確性,嘗試對 Von Kries 及 CIELAB 模式加以修改。該色
觀模式與 Hunt 模式一樣將生理反應及心理的視覺反應,以及
多種視覺效應的影響,列作模式設計的考慮之中。RLAB 色外
觀模式設立了一個「標準參考環境」,參考環境設定 CIE D65、
照度 348ce/m2、參考白三激值(X=95,Y=100,Z=109)。在不
同環境下的色度數值都將轉換至該環境下作對應計算。
7.色外觀模式比較
Kim 等人(1993)研究不同照明環境下,八種色外觀模式的色彩
複製表現,原稿與複製搞分別在 A 與 D65(三種照明等級)光源
下進行視覺評比。實驗結果,八種模式平均的表現由優至劣依
序是 CIELAB、Hunt、RLAB、von Kries、Reilly-Tanb、Nayatani、
LABHNU、CIELUV。
魏裕昌、徐明景等人(1995)研究不同環境光與參考白設
定下,三種色外觀模式的色彩複製表現。原稿與複製稿分別
由熱昇華印表機(D50 光源)與 CRT 螢幕(D65 光源)輸出。實驗
結果,三模式平均的表現由優至劣依序是 von Kries、CIELAB、
RLAB。
羅梅君(1995)研究不同色溫下,多種色外觀模式的色彩複製
表現。原稿在燈箱下複製搞顯示在螢幕上。視覺評比的結果
顯示,兩觀測環境色溫相同時,XYZ,Hunt,RLAB 三模式中以
XYZ 三激值直接轉換最佳:兩觀測環境色溫相異時,CIELAB,
CIELUV,Hunt,Nayatani,,von Kries,BRD,RLAB 八種模式
中,平均而言以 BFD 模式最佳,CIELUV 最差。
Hung(1995)認為一般的色外觀模式實驗,僅研究等色對應的
色彩複製準確度,無法看出該色外觀模式的色相是否真的符
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合人眼視覺規格。如果影像複製中採用了採度/明度色域壓縮
的流程,則色域對應後的色彩可能在視覺上是偏色的。Hung
以 132 個色塊,測量 CIELAB,CIELUV,Hunt,Nayatani,四
種模式的色相準確度。研究結果顯示,前三者在藍色色相上
有很大的誤差。在各色相的誤差表現上,四種模式各有優劣。
平均而言,Hunt 表現最佳,CLELAB 與 CIELUV 表現接近。在
此必須強調的是由於一些新的模式(Hunt,Nayatani,RLAB)
都不斷發表修正的版本,因此在閱讀「模式比較」的文獻時,
需注意實驗所採用的模式「版本」。(張世錩,1999)
(五)色域對應技術(Gamut Mapping)
由於不同的媒體設備(如 CRT 螢幕、噴墨印表機)各自擁有不
同的色彩表現範圍(色域),因此使用者難以藉由這些色域相異的
媒體設備複製出完全相同的影像色彩。為了求取同一影像在不同
媒體設備上能獲得「視覺上」的近似,必須在色彩複製的過程中,
利用「色域對應」技術,降低影像複製前後的視覺差異。
Hunt(1994)提到色域壓縮對應有七種基本形式:
1.保持彩度(Preserve Chroma)模式
在保持色相恆定的前提下,使彩度在前後的差異儘量小。
2.明度恆定(Constant Lightness)模式
在保持明度與色相的前提下,使使彩度在前後的差異儘量小。
3.等色度轉譯(Clipping)
色域之內的色彩按原色度輸出,超出色域的部分以最接近顏
色替代。
4.比例壓縮(Proportional compression)模式
在保持色相恆定的前提下,以自行設定的基準點(線)為準,
根據某一壓縮比例進行色域對應。
5.保持主色(Preserve Primary)模式
在保持色相恆定的前提下,調整明度與彩度,使六主色
(RGBCMYK)對應前後的色差異儘量小。
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6.區分模式調整
以彩度壓縮為例,低彩度區域不壓縮,高彩度區域才進行比
例壓縮。
7.視影像特性而定(Imahe Dependent)的壓縮模式
模式 1 至 6 是「與影像無關(Image Independent)」的色域對
應模式,也就是說不論影像的內容為何,接採用某一種對應
模進行色域壓縮。「視影像特性而定」的壓縮模式則根據影像
的色域範圍,僅就影像超出複製色域的部分進行色域壓縮。
事實上,色域對應的模式並不僅只有以上機種,這七種基本
的模式可混合運用,創造出更複雜、效果更佳的色域對應模。
(張世錩,1999)
(六)色差的測量
1.視覺的評估方法
人的眼睛與頭腦是可以正確的說明二個試樣是否巧相似,一
旦認定為不相似時,色差是差多大和色彩是如何不同縱使經
過訓練的觀察者在色差判定上均會產生相當大的差異,若是
以儀器來測量會比較客觀,可見差異性
2.CIE1976 L*a*b*色差公式
色差公式入下
△ Eab*=【(△L*)^2+(△a*)^2+(△b*)^2】^(1/2)
美國 swop 推薦以 L*a*b*色差公式為印刷色彩評估的標準。
(資料來源:江瑞璋.1993.6)
色差公式(COLOR DIFFERENCE)
△ E*ab=【(△L*)^2+(△a*)^2(△b*)^2+】
=【(L1-L2)^2+(a1-a2)^2+(b1-b2)^2】^1/2
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(七)色度量
由表 2-2 中可並無法由這些測量資料來求得人類感知的光輝
度及色度,但此後應用理論基礎而發展之外貌模式便已探討並解決此
問題,進而 CIE 於 1997 更建議使用 CIECAM97 色貌模式來進行測試,
另外對於明度和彩度屬性,只可應用在相對色彩之量測上,就如正常
環境下觀察色物表面,而對於絕對色彩,如光源,亮度因子則無法適
用,而色差公式也因 1997 年以後陸序有廣泛且精確可靠的色差公式
被發展出來,新公式大致有類似的品質。(李興緯、蘇有、1999)
表 2-2 色度量測資料與人類相關知覺之關係
非均勻空間量測資料 近似均勻空間的量測資料 近似人知覺的資料
亮度 L
(luminance)
光輝度
(brrightness)
色度座標 x、y
(chromaticity)
CIE1976 色度座標 u’、v’
(chromaticity)
色相和飽和度
(hue、saturation)
主波長λd
(dominant wavelength)
CIE1976 色相角 huv、hub
(hue-angle)
色相
(hue)
刺激純度 p
(excitation purity)
CIE1976 飽和度
(saturation)
飽和度
(saturation)
亮度因子 L/Ln
(luminance factor)
CIE1976 明度 L*
(lightness)
明度
(lightness)
CIE1976 彩度 C*
(chroma)
彩度
(chroma)
色度
(colorfulness)
(資料來源:李興緯、蘇有、1999)
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19
參、實驗項目與步驟
本研究主要內容是分析比較目前市面上噴墨印表機在噴墨
技術層面針對不同性質專用紙的實際輸出的表現能力。
一、實驗用紙
本研究收集四種不同紙張,如下表格:
表 3-1 本研究所收集之實驗用紙
樣品編號 紙張來源
A(光面) 市售光面相紙
B(光面) 市售光面相紙
C(一般) 市售一般噴墨相紙
D(一般) 市售一般噴墨相紙
二、紙張性質
測試紙張三種性質,包括白度、不透明度、光澤度。本實驗待測紙
張事先置於恆濕恆溫室 24 小時後,再進行性質測試,以下將分別
詳述其測試方法。
測試地點:紙張測試實驗室
測試儀器:
(一) 白度(Brightness)測量:
1.準備工作:
(1)接上“W” Search Unit,並按下面板上 B 鍵。
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20
(2)選擇本體後面 Gain Switch 按鍵在 Hi 位置,待暖機後,
以下作之校正程序。
2.零點校正:
(1)將零點杯(Blake Cavity)蓋於 Search Unit 上。
(2)按下 CHANGE 鍵,此時 display 顯示空白。
(3)按下 ZERO 鍵,此時 display 上讀數為“0”,若 display
上之誤差太大(±0.1),則重複步驟 2 和 3。
3.標準板校正:
(1)取下零點杯(Blake Cavity),將白度標準板放於 Search
Unit 上。
(2)按下 CHANGE 鍵,此時 display 顯示空白。
(3)按下 CHANGE 鍵,此時 display 上讀數為"75.0",且 STD、
CHANGE、A、B、C 上的指示燈皆會亮。
(4)利用 A(十位數),B(個位數),C(小數點一位)之增量,
調整 display 上之讀數與標準板上之數值相同。
(5)再按 STD 鍵,則除了 B 頻道上之指示燈亮外,其餘之指
示燈皆熄滅,此時 display 上之讀數為測試值,若與標
準值差距過大(±0.2),請重覆步驟 2 到 8。
(6)校正完畢後,即可測試樣本(sample)。
4.測量:
(1)取下白度標準板。
(2)將一疊相同的樣本放於 Search Unit 上。
(3)display 顯示的數值 ,即為樣本(sample)的白度
(brightness)。
5.重複步驟,取五點平均值。
(二) 不透明度(Opacity)測量:
1.準備工作:
(1)接上“Y” Search Unit,插入綠色(Green)濾色片,
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21
並按下面板上 G 鍵。
(2)選擇本體後面 Gain Switch 按鍵在 Lo 位置,待暖機後,
以下作之校正程序。
2.零點校正:
(1)將零點杯(Blake Cavity)蓋於 Search Unit 上。
(2)按下 CHANGE 鍵,此時 display 顯示空白。
(3)按下 ZERO 鍵,此時 display 上讀數為“0”,若 display
上之誤差太大(±0.1),則重複步驟 2 和 3。
3.標準板校正:
(1)取下零點杯(Blake Cavity),將 Sample(一張)放於
Search Unit 上,然後蓋上不透明標準板。
(2)按下 CHANGE 鍵,此時 display 顯示空白。
(3)按下 STD 鍵,此時 display 上讀數為"75.0",且 STD、
CHANGE、A、B、C上的指示燈皆會亮。利用 A(十位數),
B(個位數),C(小數點一位)之增量,調整 display 上
之讀數為“99.9”。
(4)再按 STD 鍵,則除了 G 頻道上之指示燈亮外,其餘之
指示燈皆熄滅。
(5)取下不透明度標準板,蓋上零點杯,則 display 上的
數值任意跳動,再換測 sample 時,可以使用 HOLD 鍵。
4.重複步驟,取五點平均值。
(三)光澤度測量:
儀器名稱:光澤度儀
廠牌:TECHNIDYNE
型式:T-48A
操作標準:參照 CNS 總號 7299
步驟
1. 以光澤度校正標準版校正光澤度儀。
2. 將待測紙樣測試面縱向(MD 向)平行目視方向置於測試窗口
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22
上,用 1公斤砝碼壓住,測試四個角落及中心點,將螢幕顯示之
數值按次記錄下後,取其五點平均值,即為光澤度值(%GE)。
三、色塊的設計
(一)RGB 實驗用導表
本實驗所用的導表共有 13 個級數的 RGB 色塊,其表格如下:
表 3-2 RGB 實驗用導表
級數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
濃
度
趨
黑
0%
趨
黑
5%
趨
黑
25%
趨
黑
50%
趨
黑
75%
趨
黑
95%
純
色
趨
白
95%
趨
白
75%
趨
白
50%
趨
白
25%
趨
白
5%
趨
白
0%
R
R G
B
0
0
0
13
0
0
63
0
0
127
0
0
191
0
0
242
0
0
255
0
0
255
13
13
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63
63
255
127
127
255
191
191
255
242
242
255
255
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R
G G
B
0
0
0
0
13
0
0
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0
0
127
0
0
191
0
0
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0
0
255
0
13
255
13
63
255
63
127
255
127
191
255
191
242
255
242
255
255
255
R
B G
B
0
0
0
0
0
13
0
0
63
0
0
127
0
0
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0
0
242
0
0
255
13
13
255
63
63
255
127
127
255
191
191
255
242
242
255
255
255
255
(二)CMYK 實驗用導表
1.範圍在濃度 100%~0%之間
本實驗所用的導表共有 7 個級數的 CMYK 網點,其表格如下:
表 3-3 CMYK 實驗用導表(範圍在濃度 100%~0%之間 )
級數 1 2 3 4 5 6 7
濃度 100% 95% 75% 50% 25% 5% 0%
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23
C
C M
Y
K
100%
0%
0%
0%
95%
0%
0%
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75%
0%
0%
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25%
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0%
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0%
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0%
0%
C
M M
Y
K
0%
100%
0%
0%
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0%
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50%
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0%
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25%
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0%
0%
5%
0%
0%
0%
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0%
C
Y M
Y
K
0%
0%
100%
0%
0%
0%
95%
0%
0%
0%
75%
0%
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0%
50%
0%
0%
0%
25%
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0%
0%
5%
0%
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0%
0%
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C
K M
Y
K
0%
0%
0%
100%
0%
0%
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95%
0%
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75%
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50%
0%
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0%
5%
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0%
0%
2.範圍在濃度 100%~75%之間
本實驗所用的導表共有 26 個級數的 CMYK 網點,其表格如下:
表 3-4 CMYK 實驗用導表(範圍在濃度 100%~87%之間)
級數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
濃度 100% 99% 98% 97% 96% 95% 94% 93% 92% 91% 90% 89% 88% 87%
C
C M
Y
K
100%
0%
0%
0%
99%
0%
0%
0%
98%
0%
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0%
97%
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96%
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C
M M
Y
0%
100%
0%
0%
99%
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98%
0%
0%
97%
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0%
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88%
0%
0%
87%
0%
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K 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0%
C
Y M
Y
K
0%
0%
100%
0%
0%
0%
99%
0%
0%
0%
98%
0%
0%
0%
97%
0%
0%
0%
96%
0%
0%
0%
95%
0%
0%
0%
94%
0%
0%
0%
93%
0%
0%
0%
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0%
0%
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91%
0%
0%
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0%
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0%
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0%
88%
0%
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87%
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C
K M
Y
K
0%
0%
0%
100%
0%
0%
0%
99%
0%
0%
0%
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0%
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97%
0%
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0%
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0%
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0%
88%
0%
0%
0%
87%
表 3-4 CMYK 實驗用導表(範圍在濃度 87%~75%之間)
級數 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
濃度 86% 85% 84% 83% 82% 81% 80% 79% 78% 77% 76% 75%
C
C M
Y
K
86%
0%
0%
0%
85%
0%
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84%
0%
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C
M M
Y
K
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C
Y M
Y
K
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C
K M
Y
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(三)使用繪圖軟體:由 PHOTOSHOP 6.0 中
輸出色塊圖 PHOTOSHOP 6.0 顏色設定
使用中色域
表 3-5 使用中色域
RGB sRGBIEC61906-2.1
CMYK U.S.Web Coated (SWOP)v2
灰階 Gray Gamma 1.8
特別色 Dot Gain 20%
使用輸出硬體: (1 噴墨號印表機)
(2 號噴墨印表機)
列印輸出相關設定:
表 3-6 列印輸出相關設定
印表機
項目
1 號印表機 2 號印表機
列印品質 最佳 最佳
列印紙張類型 噴墨紙 噴墨紙
解析度 一般 一般
四、光學色度測定
儀器名稱:X-Rite Color Digital Swatchbook
(一)軟體操作(Colorshop)
1.使用 Colorshop
2.正常校正儀器
3.輸出原始資料:CIE Lab,CIE Luv,CIE XYZ,Lab LCH
其中 CIE Lab 和 Lab LCH 為本研究所要之原始資料。
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肆、實驗結果分析
一、紙張性質的探討
表 4-1 紙張各項性質數據
種類/性質 不透明度(%) 白度(%) 光澤度(%)
A:光面相紙 98.86 99.36 78.20
B:光面相紙 98.64 98.61 71.11
C:一般噴墨 92.33 94.13 3.12
D:一般噴墨 91.47 90.63 6.40
本實驗所列的紙張性質有不透明度(Opacity、%),白度(Brightness、
%),光澤度(Gloss、%)以上是從隨機取樣的紙張分別重複檢測 2 次
之平均值。從上表可之 A 和 B 紙張是光面類(塗佈多)所以不透明度、
白度,光澤度都是較高的,而 C、D 紙張是一般噴墨類(塗佈少)所
以數值較低,不透明度是 A>B>C>D、白度是 A>B>C>D、而光澤
度是 A>B>D>C,所以不透明度和白度可歸一組,而因 C 紙張的不
透明度與白度比 D紙張高但光澤度卻較低,所以光澤度是無法與不透
明度、白度歸一組,也就是說如果不透明是影響因素那白度也是之
一,而單就紙張性質高低是無法發現與紙張品質的關聯,所以還要利
用色塊側量出 LAB 與 LCH 來討論其關係。
二、色差與紙張性質之分析
將色塊量測出之 LAB 值與 Photoshop6.0 之 LAB 值以色差公式(COLOR
DIFFERENCE)計算
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△E*ab=【(△L*)^2+(△a*)^2(△b*)^2+】
=【(L1-L2)^2+(a1-a2)^2+(b1-b2)^2】^1/2
由於實驗使用的噴墨印表機對於 CMYK 色域與 RGB 色域各自擁有不同
的色彩表現範圍,以致於其色差範圍有所差異,在滿版濃度 100~75%
範圍內,CMYK 色域的色差範圍為 35~5 之間,RGB 色域的色差範圍為
80~30 之間,且色差最高大部分集中在滿版濃度 100~95﹪之間,色差
最低大部分集中在濃度 95~75﹪之間。
(一)色差與紙張性質在 CMYK 各區域濃度下分析
1.以 1 號印表機列印結果分析:
在滿版濃度 100~75%範圍,不透明度、白度與色差呈現負向
關係,且在 Cyan、Magenta 呈現負向關係較明顯,當不透明度與
白度增加時色差減少,Yellow、Black 則無關係。光澤度在色差
的表現上關係較不明顯,曲線變化較無規律性,且由於其本身光
澤度的變因在本實驗中較難掌控,無法判斷其與色差之關係。
(如圖 4-1~圖 4-8)
2.以 2 號印表機列印結果分析:
在滿版濃度 100~75%範圍,不透明度和白度與色差呈現負向
關係,且在 Cyan、Magenta、Yellow 呈現負向關係較明顯,當不
透明度與白度增加時色差減少,Black 則無關係。光澤度在色差
的表現上關係較不明顯,曲線變化較無規律性,且由於其本身光
澤度的變因在本實驗中較難掌控,無法判斷其與色差之關係。
(如圖 4-1~圖 4-8)
3.以 1 號印表機與 2 號印表機之比較:
以不透明度、白度和光澤度三種紙張性質與色差比較,以 CMYK
印刷色域互相比較,2 號印表機的 Yellow、Black 的色差小於 1
號印表機,而 2號印表機的 Cyan、Magenta 的色差大於 1 號印表
機,分別有表現較好的色彩,以整體數值分析,1 號印表機的色
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差較小。(如圖 4-1~圖 4-8)
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不透明度(%)
色差
1號-100%-C
1號-95%-C
1號-75%-C
2號-100%-C
2號-95%-C
2號-75%-C
圖 4-1 Cyan 各濃度在色差與不透明度關係
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不透明度(%)
色差
1號-100%-M
1號-95%-M
1號-75%-M
2號-100%-M
2號-95%-M
2號-75%-M
圖 4-2 Magenta 各濃度在色差與不透明度關係
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不透明度(%)
色差
1號-100%-Y
1號-95%-Y
1號-75%-Y
2號-100%-Y
2號-95%-Y
2號-75%-Y
圖 4-3 Yellow 各濃度在色差與不透明度關係
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不透明度(%)
色差
1號-100%-K
1號-95%-K
1號-75%-K
2號-100%-K
2號-95%-K
2號-75%-K
圖 4-4 Black 各濃度在色差與不透明度關係
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白度(%)
色差
1號-100%-C
1號-95%-C
1號-75%-C
2號-100%-C
2號-95%-C
2號-75%-C
圖 4-5 Cyan 各濃度在色差與白度之關係
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圖 4-6 Magenta 各濃度在色差與白度之關係
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白度(%)
色差
1號-100%-Y
1號-95%-Y
1號-75%-Y
2號-100%-Y
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圖 4-7 Yellow 各濃度在色差與白度之關係
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白度(%)
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1號-95%-K
1號-75%-K
2號-100%-K
2號-95%-K
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圖 4-8 Black 各濃度在色差與白度之關係
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(二)色差與紙張性質在 RGB 各區域濃度下分析
1.以 1 號、2 號印表機列印結果分析:
在濃度(75﹪趨白~100﹪純色~75﹪趨黑)範圍中,不透明度
和白度與色差呈現負向關係,且在 Red、Green、Blue 呈現負向
關係較明顯,當不透明度與白度增加時色差減少。光澤度在色差
的表現上關係較不明顯,曲線變化較無規律性,且由於其本身光
澤度的變因在本實驗中較難掌控,無法判斷其與色差之關係。
(如圖 4-9~圖 4-14)
2.以 1 號印表機與 2 號印表機之比較:
以不透明度、白度和光澤度三種紙張性質與色差比較,以 RGB
色域互相比較,1 號印表機的 Red、Green 色差小於 2 號印表機,
尤其是在 Red 時表現最明顯,而在 Blue 時兩者表現相同,以整
體數值分析,1 號印表機的色差較小。(如圖 4-9~圖 4-14)
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1號-75%B-R
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2號-95%B-R
2號-95%W-R
2號-75%B-R
2號-75%W-R
圖 4-9 Red 各濃度在色差與不透明度關係
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不透明度(%)
色差
1號-100%-G
1號-95%B-G
1號-95%W-G
1號-75%B-G
1號-75%W-G
2號-100%-G
2號-95%B-G
2號-95%W-G
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圖 4-10 Green 各濃度在色差與不透明度關係
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不透明度(%)
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1號-100%-B
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1號-75%B-B
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2號-100%-B
2號-95%B-B
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圖 4-11 Blue 各濃度在色差與不透明度關係
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白度(%)
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1號-100%-R
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1號-75%B-R
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2號-100%-R
2號-95%B-R
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圖 4-12 Red 各濃度在色差與白度之關係
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白度(%)
色差
1號-100%-G
1號-95%B-G
1號-95%W-G
1號-75%B-G
1號-75%W-G
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2號-95%B-G
2號-95%W-G
2號-75%B-G
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圖 4-13 Green 各濃度在色差與白度之關係
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色差
1號-100%-B
1號-95%B-B
1號-95%W-B
1號-75%B-B
1號-75%W-B
2號-100%-B
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2號-95%W-B
2號-75%B-B
2號-75%W-B
圖 4-14 Blue 各濃度在色差與白度之關係
三、LCH 和紙張性質之分析
由於實驗使用的噴墨印表機對於 CMYK 色域與 RGB 色域各自擁有
不同的色彩表現範圍,以致於其 LCH 範圍有所差異,在滿版濃度
100~0%範圍內:
1.CMYK 各色域濃度的 Lightness(明度)範圍為 90~45﹪,Chroma
(彩度)範圍為 90~5﹪。
2.RGB 各色域濃度的 Lightness(明度)範圍:在濃度範圍(100
﹪純色~0﹪趨白)為 50~100﹪,在濃度範圍(100﹪純色~0﹪
趨黑)為 50~0﹪
3.GB 各色域濃度的 Chroma(彩度)範圍:在濃度範圍(100﹪純
色~0﹪趨白)為 80~0﹪,在濃度範圍(100﹪純色~0﹪趨黑)
為 80~0﹪。
(一)LCH 與紙張性質在 CMYK 各區域濃度下分析
1.以 1 號印表機列印結果針對 Lightness(明度)作分析:
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在滿版濃度 100~95%範圍,Lightness(明度)對紙張性質
中的不透明度、白度、光澤度的曲線呈現正向關係,且在 Cyan、
Magenta、Black 呈現正向關係較明顯,當不透明度、白度、光
澤度增加時明度增加。在滿版濃度 100~0%範圍中,CMYK 各區域
濃度的曲線集中量大致上為濃度越低其曲線越往 Lightness
(明度)高的區域集中。
2.以 2 號印表機列印結果針對 Lightness(明度)作分析:
在滿版濃度 100~75%範圍,Lightness(明度)對紙張性質
中的不透明度、白度、光澤度的曲線呈現正向關係,且在
Cyan、Magenta、Black 呈現正向關係較明顯,當不透明度、
白度、光澤度增加時明度增加。在滿版濃度 100~0%範圍中,
CMYK 各區域濃度的曲線集中量大致上為濃度越低其曲線越往
Lightness(明度)高的區域集中。
3.以 1、2 號印表機列印結果針對 Chroma(彩度)作分析:
在滿版濃度 100~25%範圍,Chroma(彩度)對紙張性質中的
不透明度、白度的曲線呈現正向關係,且在 Cyan、Magenta、
Yellow 呈現正向關係較明顯,當不透明度、白度增加時 Chroma
(彩度)增加。光澤度在 Chroma(彩度)的表現上關係較不明
顯,曲線變化較無規律性,且由於其本身光澤度的變因在本實
驗中較難掌控,無法判斷其與 Chroma(彩度)之關係。在滿版
濃度 100~0%範圍中,CMYK 各區域濃度的曲線集中量大致上為濃
度越低其曲線越往 Chroma(彩度)低的區域集中。(如圖 4-15~
圖 4-20)
4.以 1 號印表機列印結果針對 Hue(色相)作分析:
Hue(色相)對紙張性質中的不透明度、白度、光澤度其曲
線在各濃度大致上呈現直線變化並無法構成關連性,只有在滿
版濃度 100%與濃度 95%的 Magenta 呈現負向關係 ,為進階分
析其曲線關聯性,另行設計製作滿版濃度 100﹪~75﹪的 CMYK
色塊,其每一級數為 1﹪遞減共 26 個級數,分析結果曲線為
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單一變化並無法構成關連性。在濃度 0~25%的 CMYK 色域其曲
線有變化但因色相範圍太低且曲線非正、負向關係,因此無法
判斷。整體上的數據分析在 CMYK 各區域濃度下,Hue(色相)
對紙張性質中的不透明度、白度、光澤度無關。
5.以 2 號印表機列印結果針對 Hue(色相)作分析:
Hue(色相)對紙張性質中的不透明度、白度、光澤度其曲
線在各濃度大致上呈現直線變化並無法構成關連性,只有在滿
版濃度 100%的 Black 呈現正向關係與濃度 95%的 Magenta 呈現
負向關係 ,為進階分析其曲線關聯性,另行設計製作滿版濃度
100﹪~75﹪的 CMYK 色塊,其每一級數為 1﹪遞減共 26 個級數,
分析結果曲線為單一變化並無法構成關連性。在濃度 0~5%的
CMYK 色域其曲線有變化但因色相範圍太低且曲線非正、負向關
係,因此無法判斷。整體上的數據分析在 CMYK 各區域濃度下,
Hue(色相)對紙張性質中的不透明度、白度、光澤度無關。
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2號-95%-C
2號-75%-C
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圖 4-15 Cyan 各濃度在 Chroma(彩度)與不透明度之關係
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2號-100%-M
2號-95%-M
2號-75%-M
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圖 4-16 Magenta 各濃度在 Chroma(彩度)與不透明度之關係
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1號50%-Y
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2號-100%-Y
2號-95%-Y
2號-75%-Y
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圖 4-17 Yellow 各濃度在 Chroma(彩度)與不透明度之關係
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2號-100%-C
2號-95%-C
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圖 4-18 Cyan 各濃度在 Chroma(彩度)與白度之關係
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1號50%-M
1號-25%-M
2號-100%-M
2號-95%-M
2號-75%-M
2號-50%-M
2號-25%-M
圖 4-19 Magenta 各濃度在 Chroma(彩度)與白度之關係
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1號95%-Y
1號-75%-Y
1號50%-Y
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2號-95%-Y
2號-75%-Y
2號-50%-Y
2號-25%-Y
圖 4-20 Yellow 各濃度在 Chroma(彩度)與白度之關係
(二)LCH 與紙張性質在 RGB 各區域濃度下分析
1.以 1、2 號印表機列印結果針對 Lightness(明度)作分析:
在濃度範圍(0﹪趨白~100﹪純色~50﹪趨黑),Lightness(明
度)對紙張性質中的不透明度、白度、光澤度的曲線其 Red、
Green、Blue 呈現正向關係較明顯,當不透明度、白度、光澤
度增加時明度增加。在濃度範圍(0﹪趨白~100﹪純色中),RGB
各區域濃度的曲線集中量大致上為濃度越低其曲線越往
Lightness(明度)高的區域集中。在濃度範圍(0﹪趨黑~100
﹪純色中),RGB 各區域濃度的曲線集中量大致上為濃度越低其
曲線越往 Lightness(明度)低的區域集中。
2. 以 1、2 號印表機列印結果針對 Chroma(彩度)作分析:
在濃度範圍(50﹪趨白~100﹪純色~50﹪趨黑)中,Chroma(彩
度)對紙張性質中的不透明度、白度的曲線其 Red、Green、Blue
呈現正向關係較明顯,當不透明度、白度增加時 Chroma(彩度)
增加。光澤度在 Chroma(彩度)的表現上關係較不明顯,曲線
變化較無規律性,且由於其本身光澤度的變因在本實驗中較難
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掌控,無法判斷其與 Chroma(彩度)之關係。在濃度 100﹪(純
色)~0%(趨白或趨黑)範圍中,RGB 各區域濃度的曲線集中量
大致上為濃度越低其曲線越往 Chroma(彩度)低的區域集中。
(如圖 4-21~圖 4-26)
3.以 1、2 號印表機列印結果針對 Hue(色相)作分析:
Hue(色相)對紙張性質中的不透明度、白度、光澤度其曲線在
各濃度大致上呈現直線變化並無法構成關連性。整體上的數據
分析在 RGB 各區域濃度下,Hue(色相)對紙張性質中的不透明
度、白度、光澤度無關。
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2號-75%W-R
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圖 4-21 Red 各濃度在 Chroma(彩度)與不透明度之關係
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圖 4-22 Green 各濃度在 Chroma(彩度)與不透明度之關係
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圖 4-23 Blue 各濃度在 Chroma(彩度)與不透明度之關係
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圖 4-24 Red 各濃度在 Chroma(彩度)與白度之關係
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圖 4-25 Green 各濃度在 Chroma(彩度)與白度之關係
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圖 4-26 Blue 各濃度在 Chroma(彩度)與白度之關係
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伍、結論與建議
本實驗使用不同種類的紙張,先測量紙張的白度、不透明度及光澤
度,然後以兩種不同技術的噴墨印表機做列印,利用儀器測量出 LAB
(可計算出色差)及 LCH 值,分別以數據圖表作探討,在討論分析後
可得下列結論
1.在色差方面,就本實驗而言紙張的不透明度和白度越高,色差
也越小,且色差較低的數值都集中出現在 A、B 紙張,因此顯示
A、B 紙張比 C、D 較好一點。
2.以色差數值統計而言(1號印表機)的色差較小而(2 號印表機)
的色差比較高一點。
3.以 LCH 方面來看的話,在 CMYK 中不透明度、白度是最能影響 C
(彩度)的而範圍從 25%-100%(CMY 三色)曲線是正比,也就
是說不透明度、白度越高,彩度也越高。
4.以 LCH 方面來看的話,在 RGB 中不透明度、白度是最能影響 C
(彩度)的而範圍從 50%W(趨白)-100%-50%B(趨黑)(RGB
三色),也就是說不透明度、白度越高,彩度也越高。
5.以實驗結果來看(1 號印表機)與(2 號印表機)在 LCH 中都是
由不透明度和白度最能影響 C(彩度),在這方面的結果上並沒
有太大的差別。
6.以本實驗所設定的三項變因為前提下,其中光澤度在 LCH 中並
無明顯影響到各項數據。
7.以實驗結果來看,雖然大部分的結果都顯視是由不透明度和白
度最能影顯 C(彩度)但是有一些特例,在 0% - 5%時曲線會有
起伏不定的現象,這可能是我們無法掌握的變因,也是實驗所
列出的變因之外。
8.由本文實驗所推出的結論是:只要能提高紙張的不透明度、白
度的數值,那彩度也能提高。所以無論是 RGB 或 CMYK 在紙張三
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項變因中以不透明度、白度與彩度關係最為密切的。
因為本文章所做的實驗範圍有限,無法針對所有的性質都做,所以提
供一些建議,讓有興趣的人員可繼續研究。
1.本研究所針對的紙張種類及性質不多,建議可嘗試多種的紙張
與不同性質做探討。
2.本研究所針對的印表機種類過少,建議可嘗試不同技術印表機
做探討。
3.可運用不同的色差公式計算,對不同公式是否有差異性。
4.深入探討印表機引擎及電腦操控軟體。
Page 47
47
參考文獻
1.王建軍、韓玉娟、朱克瑞(2000):數位式彩色直接印刷將成為 21
世紀印刷業發展的趨勢,中華印刷科技年報,中華印刷科技學會,
PP.143~146。
2.方宗玉(2000):編織纖維材料與膠粒子間的滲透性和擴散性分析,
中國文化大學材料科學與製造研究所碩士論文。
3.江瑞璋(1993):常用的網點形狀色彩變異與色彩預測之研究,中
國文化大學造紙印刷研究所印刷組碩士論文。
4.沈游振、于婷、林俊成、余文正(1999):PhotoShop 彩色工具與
色彩校正之探討,世新印刷學報,世新大學平面傳播科技學系。
5.李巧巧、邱盈俐、陳佳琳、黃士逢、郭士豪(1996):軟體 RIP 的
運用於彩色噴墨印表機之研究-以 Epson color 3000 為例,世新印
刷學報,世新大學平面傳播科技學系,PP.99~109。
6.李康裕(1993):噴墨印刷,華岡印刷傳播學報 24 期,中國文化大
學印刷傳播學系,PP.68~73。
7.李燦同,陳玫君,羅梅君(1999):彩色監視器色彩特性演譯模式
化之研究,中華科技年報,中華印刷科技學會,PP.34~p50。
8.林宗新(1994):紙的接著,中華印刷科技年報,中華印刷科技學
會,PP.203~228。
9.林芳琦、林亞麟、余鴻穎(1996):瓊斯圖的應用對彩色印表機輸
出否品質影響分析,世新印刷學報,世新大學平面傳播科技學系,
PP.55~69。
10.吳慧慶(1993):彩色噴墨式印表機的未來,中華印刷科技年報,
中華印刷科技學會,PP.236~240。
11.吳松訓(1994):未來噴墨印刷之展望,華岡印刷傳播學報 25 期,
中國文化大學印刷傳播學系,PP.108~116。
12.徐明景(2000):噴墨印表機應用於數為彩色打樣之校能評估概
述,中華印刷科技年報,中華印刷科技學會,PP.68~71。
Page 48
48
13.陳維湘、林娟如、黃曉菁、洪翠霞(1999):噴墨印刷紙張其效果
之分析,世新印刷學報,世新大學平面傳播科技學系。
14.陳政雄(1999):彩色打樣噴墨列印用紙特性分析,中華印刷科技
年報,中華印刷科技學會,PP.179~183。
15.張世錩(1999):跨煤體設備色彩控制技術探討,中華印刷科技年
報,中華印刷科技學會,PP.79~89。
16.張世錩 (2001):ICCProfile 彩色特性喵描述檔技術探討,中華
印刷科技年報,中華印刷科技學會,PP.147~152。
17.張世昌(2000):傳統印刷應用色彩管理技術之探討,中華印刷科
技年報,中華印刷科技學會,PP.63~67。
18.黃明聰(1993):網點擴大對彩色複製的影響,中國文化大學造紙
印刷研究所印刷組碩士論文。
19.黃曉菁、林娟如、陳忠輝(1999):噴墨印刷用紙,中華印刷科技
年報,中華印刷科技學會,PP.185~-189。
20.葉俊宏(2000):網點修正輸出結果的影響,華岡印刷傳播學報
31 期,中國文化大學印刷傳播學系,PP.11~18。
21.潘炳蔚(2000):噴墨印刷計術的發展與應用,華岡印刷傳播學報
31 期,中國文化大學印刷傳播學系,PP.61~67。
22.鄭茂提(1998),改善彩色噴墨印刷紙之研究,中國文化大學造紙
印刷研究所印刷組碩士論文。
23.鄭萬源(1997):彩色噴墨印刷用紙之研究,中國文化大學造紙印
刷研究所印刷組碩士論文。
24.蘇有、羅梅君(1999):色適應之研究,中華印刷科技年報,中華
印刷科技學會,PP.22~31。
25.蘇有、李興緯(1999):色彩空間及色差研究,中華印刷科技年報,
中華印刷科技學會,PP.8~20。
26.EPSON 噴墨印表機:http://www.epson.com.tw/。
27.大中華印藝網:http://www.cgan.com。
28.中印刷網:http://www.chinaprinting.net.cn/。
Page 49
49
29.香港印藝網:http://www.gaahk.org.hk/。
30.深港資源網站:http://www.print2sk.com/。