基于多源數(shù)據(jù)的掃描電路特性文件質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

基于多源數(shù)據(jù)的掃描電路特性文件質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

標(biāo)準(zhǔn)色彩空間的坐標(biāo)記錄了標(biāo)準(zhǔn)色彩空間的顏色描述和色彩領(lǐng)域的文件。這是溝通檢察官和其他顏色設(shè)備之間的“橋梁”。掃描輸入作為印刷生產(chǎn)的起點(diǎn),對(duì)原稿色彩與階調(diào)的再現(xiàn)有著非常重要的作用。一個(gè)質(zhì)量?jī)?yōu)良的掃描儀特性文件,能夠準(zhǔn)確告訴色彩管理系統(tǒng)掃描儀所采集到的顏色,確保掃描儀與其他設(shè)備之間顏色傳遞的準(zhǔn)確性。然而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,并非所有應(yīng)用掃描儀特性文件得到的圖像都能真實(shí)還原原稿的色彩信息,因此,有必要對(duì)掃描儀特性文件進(jìn)行評(píng)價(jià),以保證色彩管理行之有效。1掃描功能文件的生成1.1掃描設(shè)備及軟件生成掃描儀特性文件需要有專業(yè)的軟硬件設(shè)備及相關(guān)材料。以文中所涉及的實(shí)驗(yàn)為例,測(cè)試使用的設(shè)備為MicrotekArtixScan1800f掃描儀,掃描儀驅(qū)動(dòng)軟件為MicrotekScanWizardpro;專業(yè)的特性文件制作軟件GretagMacbethProfileMaker5.0;標(biāo)準(zhǔn)色標(biāo)KODAKQ-60IT8.7/2。1.2掃描結(jié)果ssc首先,將MicrotekArtixScan1800f掃描儀預(yù)熱0.5h,保證掃描儀工作正常并且響應(yīng)穩(wěn)定。進(jìn)入掃描儀驅(qū)動(dòng)軟件,設(shè)置掃描介質(zhì)類型為“反射稿”,圖像類型為RGB,分辨率為300ppi,并關(guān)閉掃描儀的色彩管理功能,不進(jìn)行任何顏色設(shè)置和圖像調(diào)整,以保證最大地利用掃描儀色域。在掃描儀上掃描IT8.7/2標(biāo)準(zhǔn)反射稿,最后以TIFF格式保存圖像文件,即得到特征色塊的RGB值(設(shè)備值)。第2步,在PhotoshopCS2中打開(kāi)色標(biāo)的掃描圖,檢查該TIFF圖是否被嵌入了特性文件,并對(duì)圖像上雜點(diǎn)和劃痕進(jìn)行必要修復(fù)。第三步,啟動(dòng)ProfileMaker5.0,見(jiàn)圖1,選擇IT8.7/2色標(biāo)作為參考,并打開(kāi)掃描得到的色標(biāo)TIFF圖,調(diào)整到合適范圍。文件尺寸選擇默認(rèn)值(即以矩陣模式生成特性文件,適合彩色的輸入和顯示設(shè)備),中性灰,參照光源為D50,生成特性文件,命名并保存。1.3掃描特性文件嵌入一旦得到掃描儀特性文件,就可以對(duì)掃描所得圖像指定掃描儀特性文件,利用色彩管理的方式校正掃描圖像的色彩。一種方法是安裝掃描儀特性文件或?qū)⑵鋸?fù)制到系統(tǒng)特定文件夾,路徑為C:\WINDOWS\system32\spool\drivers\color,然后通過(guò)Photoshop“編輯”菜單下的“指定配置文件”命令實(shí)現(xiàn)。還有一種方法是針對(duì)某些允許加載特性文件的掃描儀,可以在掃描生成圖像的過(guò)程中直接嵌入掃描儀特性文件。通常,掃描儀特性文件并不單獨(dú)應(yīng)用,而是與顯示器特性文件、輸出設(shè)備特性文件相互連接,通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)顏色匹配。2已使用的設(shè)備在生成掃描儀特性文件的基礎(chǔ)上,要對(duì)特性文件的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),本研究所用軟硬件設(shè)備如下:PhotoshopCS2(ACECMM),colorLab2.8.13,GretagMacbethMeasureTool,WindowsXP,EzioColorEdgeCG211顯示器等。對(duì)掃描儀特性文件的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法主要有3種。2.1指定配置文件時(shí)的掃描圖檢測(cè)這種評(píng)價(jià)方法是基于人眼對(duì)顏色的主觀感受。在確保標(biāo)準(zhǔn)光源照明環(huán)境下,在已經(jīng)過(guò)校正及特征化的Eizo顯示器上,通過(guò)比較原始掃描圖與指定掃描儀特性文件后的掃描圖在階調(diào)層次、顏色效果上的差異,來(lái)初步判斷掃描儀特性文件的質(zhì)量。在PhotoshopCS2中打開(kāi)色標(biāo)的原始掃描圖,生成復(fù)本。使用“編輯”菜單下“指定配置文件”命令,對(duì)其指定上述生成的掃描儀特性文件。將原始掃描圖與加載了特性文件的掃描圖進(jìn)行對(duì)比,見(jiàn)圖2和3,判斷指定配置文件后的色標(biāo)圖像的色彩是否更接近真實(shí),如人物膚色是否失真、有無(wú)偏色,看對(duì)灰梯尺動(dòng)態(tài)范圍的還原情況等。在指定掃描儀特性文件的色標(biāo)圖上,灰梯尺給人的感覺(jué)應(yīng)該是暗調(diào)沒(méi)有并級(jí),亮調(diào)沒(méi)有丟失,灰級(jí)過(guò)渡均勻,并且沒(méi)有色偏。借助Photoshop信息面板,可以進(jìn)一步判斷灰梯尺動(dòng)態(tài)范圍的還原情況。若圖3中灰梯尺的亮調(diào)第1級(jí)的值在250~255,暗調(diào)第22級(jí)在0~5,第11級(jí)在125左右,則認(rèn)為掃描儀特性文件的質(zhì)量良好。2.2標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際掃描特性測(cè)試圖評(píng)價(jià)掃描儀特性文件的質(zhì)量,還可以利用業(yè)內(nèi)提供的一些專業(yè)測(cè)試圖(也叫合成色標(biāo)圖)進(jìn)行評(píng)價(jià)。GrangerRainbow測(cè)試圖就是一款專門用來(lái)檢測(cè)輸入設(shè)備特性文件的測(cè)試圖,見(jiàn)圖4,包含了所有顯示顏色的漸變,可以檢測(cè)各種輸入特性文件。這種方法也是基于人眼視覺(jué)的主觀評(píng)價(jià),所以評(píng)價(jià)過(guò)程也必須保證在標(biāo)準(zhǔn)光源、顯示器結(jié)果校正及特征化的條件下進(jìn)行。在PhotoshopCS2中對(duì)GrangerRainbow測(cè)試圖指定掃描儀特性文件后,可以很直觀地觀察出特性文件在顏色表現(xiàn)上的特點(diǎn)。若指定掃描儀特性文件后,測(cè)試圖上顏色過(guò)渡平滑、分布均勻,沒(méi)有出現(xiàn)明顯色斑、條紋等并級(jí)情況,則說(shuō)明該掃描儀特性文件質(zhì)量?jī)?yōu)良。相對(duì)于色標(biāo)掃描圖,GrangerRainbow測(cè)試圖在顏色表現(xiàn)上更為直觀,是一個(gè)檢測(cè)輸入特性文件非?？旖莸姆椒?。指定了掃描儀特性文件的GrangerRainbow測(cè)試圖見(jiàn)圖5,與圖4相比局部色彩的差異性還是存在的。由于受到印刷效果限制,不能完全忠實(shí)再現(xiàn)測(cè)試圖的效果,因此這種方法更適合在顯示器上進(jìn)行觀察,從而評(píng)價(jià)特性文件的質(zhì)量。2.3檢測(cè)條件測(cè)試以上2種方式僅對(duì)特性文件進(jìn)行主觀評(píng)價(jià),在實(shí)際應(yīng)用中還需要對(duì)特性文件進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),色差法是掃描儀特性文件客觀評(píng)價(jià)的主要方法,又稱ΔE法。色差的計(jì)算方式很多,如ΔE*Lab,ΔECMC,ΔE*94,ΔE2000等。本測(cè)試比較的色差基于CIE1976L*a*b*均勻顏色空間色差計(jì)算公式:ΔE*Lab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2利用IT8.7/2色標(biāo)的原始數(shù)據(jù)文件作為參考值,將掃描得到的RGB值利用特性文件在絕對(duì)色度模式下轉(zhuǎn)換得到的Lab值作為測(cè)量值,通過(guò)上述公式計(jì)算二者色差。輸入特性文件的平均ΔE應(yīng)當(dāng)控制在0.60~2.46范圍內(nèi),受印刷過(guò)程中各種可變因素的影響,色差還可有所放大。本測(cè)試使用ColorLab2.8.13來(lái)計(jì)算ΔE*Lab,并記錄下ΔE*Lab的平均值、最大值和最小值。具體操作過(guò)程如下:首先,在ColorLab2.8.13中打開(kāi)制作完成的掃描儀特性文件,出現(xiàn)3個(gè)子窗口,一個(gè)顯示特性文件生成的相關(guān)參數(shù),一個(gè)是特性文件中色標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)Lab值生成的圖像,還有一個(gè)是掃描得到的RGB值生成的圖像。要用的是RGB值圖像,利用特性文件轉(zhuǎn)換得到Lab值進(jìn)行色差計(jì)算。關(guān)閉其他窗口,只留下RGB值圖像,見(jiàn)圖6,利用“Tools”菜單下“IT8toRectFormat”命令將其他部位填充為中性灰,見(jiàn)圖7。第二步,通過(guò)“Filter”菜單下的“ICCProfileConversion”命令將RGB值轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ab值。在該選項(xiàng)內(nèi),“SourceProfile”設(shè)為制作好的特性文件,“MatchingOptions”設(shè)為“Absoulte”(映射意圖選擇絕對(duì)色度),默認(rèn)“Output”為“Lab”,“Qulity”為“Better”,“Engine”為“LogoSync”,點(diǎn)擊“OK”確定,就把RGB圖像轉(zhuǎn)換到了Lab圖像,即得到測(cè)量Lab值。輸出為TXT格式的文件并保存,作為最終評(píng)價(jià)掃描儀特性文件的樣本(sample)。第三步,再用ColorLab打開(kāi)IT8.7/2色標(biāo)描述文件,出現(xiàn)一個(gè)Lab值圖像,同樣將其他部位填充為中性灰,再將文件輸出成TXT格式的文件并保存,該文件作為評(píng)價(jià)過(guò)程中的參考值。最后進(jìn)行色差比較。同時(shí)打開(kāi)上述生成的2個(gè)TXT文件,利用ColorLab軟件“Special”菜單下的“Comparing”命令,在出現(xiàn)的比較窗口中將“Reference”設(shè)為色標(biāo)參考Lab值,“Sample”設(shè)為測(cè)量Lab值,就會(huì)得出二者差別。軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出整體的平均色差、最佳的90%的色塊的平均色差、最差的10%的色塊的平均色差,以及2個(gè)參數(shù)中的最大色差和最小色差,并用黃色框表示出最差的10%的色塊,用紅色框表示出最差的90%的色塊,見(jiàn)圖8。這種色差評(píng)價(jià)法不僅能為制作精準(zhǔn)的掃描儀特性文件提供依據(jù),還能為特性文件的編輯工作提供數(shù)據(jù)支持。3主觀評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)制作掃描儀特性文件是色彩管理中必不可少的環(huán)節(jié),只有高質(zhì)量的特性文件才能夠正確反映掃描儀表色能力,對(duì)具體的科研及實(shí)踐才有意義。比較法