利用JDF技术提高地图色彩传输效率的研究*

范凯博，史瑞芝，邓锦春，3，傅文棋，4，曹 坤，5

(1.信息工程大学 测绘学院，河南 郑州 450052;2.66173部队，山西 大同 037034;3.75719部队，湖北 武汉 430074;4.73603部队，江苏 南京 210049;5.南昌陆军学院，江西 南昌 330103)

0 引言

地图作为表达地理空间信息的重要形式，现实生活中已经越来越受到人们的重视。色彩作为地图符号视觉变量之一，正确地运用色彩，能够表现地图的整体性、质量感、等级感、立体感等特性，增强地图的表现力。在目前广泛应用的电子地图中，形状、尺寸、图案3种视觉变量受显示器设备的制约运用有限，色彩信息在电子地图的地位并没有因此降低，色彩的运用反而显得更为重要［1］。

然而，现在地图色彩信息从设计到传输使用过程中的传输效率并不尽如人意。除了主观上由于影响色彩的心理因素外，色彩信息的传输还与具体使用的显色设备有关，同一源数据在不同型号的显示器上所表现出来的结果也很难完全达到一致，从而很容易令读者产生“误会”甚至认为前后内容不一致的尴尬局面［2］。

1 地图色彩信息传输模型及传输过程

传统的地图信息传输是指地理环境信息在地图上的选择和符号化，并且能够为使用者认识和解译的过程。只有当编码的信息已经得到了辨认和解译，地图信息的传输才完成。许多专家和学者将信息传输理论引入地图理论，对地图这一特殊语言的信息传输进行解读。其中，影响最大的是捷克地图学家柯拉斯尼(A.Kolacny)，他提出的地图信息传输模型，如图1所示。

从图1可以看出，在柯拉斯尼的地图传输模型中，地图信息传输的基本过程可以分为4部分:制图者获取地理环境信息、制图者根据任务形成地理信息载体、地图使用者对地理信息的识别和认知、地图使用者形成地理信息的心象地图［3］。

图1 柯拉斯尼的地图传输模型Fig.1 A.Kolacny's transmission model of map

作为地图重要信息的色彩信息，其传输模型符合柯拉斯尼的地图传输模型。但是在实际的地图制图生产过程中，涉及的色彩显示设备多样，影响地图色彩信息传输的因素众多。一个典型的CTP直接制版印刷的数字化工作流程中，地图色彩信息传输过程如图2所示，地图色彩信息按照图中箭头所示的方向进行单向传输。

图2 地图制图数字化流程图Fig.2 Flowchart of digital cartography

实际制图生产过程中，地图色彩信息的传输过程复杂，而在印前处理、印刷过程中影响色彩传输的设备多。影响地图色彩信息传输的因素，除了心理和认知方面的因素外，色彩信息在不同设备之间传输的不一致也是关键因素之一。同一色彩在不同呈色设备(显示器、打印机、纸张等)上的视觉感受并不相同，其主要原因是不同设备显示色彩的能力是不同的，这种表现色彩能力大小称为色域，显示器与印刷机、油墨所能表达的色域范围不同。因此色彩信息从显示器经印刷到纸张过程中，超过纸张色域范围的颜色无法正确表现出来。如图2所示，其中色域a为某CRT显示器色域，色域b为某高质量胶印机的色域，色域c为某新闻纸的色域。

图3 显示器与印刷品的色域图Fig.3 Color gamut map of display and printed work

2 基于JDF技术的色彩控制信息流

在地图色彩信息传输方面，虽然地图制图、印刷各自实现了数字化，使得地图色彩传输效率得到提高。但是地图制图与地图印刷之间还存在脱节现象，地图制图者对地图色彩信息的传输效果、地图使用者对色彩信息的反馈不能及时掌握并做出相应的修改，影响地图色彩信息的传输。另一方面，在印刷中基于JDF技术控制信息来提高印刷效率，实现印刷各个环节信息交流显示出强大的应用前景。因此，考虑色彩信息从流程控制角度进行全程控制，把地图色彩设计与印刷工艺中影响色彩传输的机械、油墨、操作等因素结合起来，通过数据交换，从而提高色彩信息传输效率。

2.1 基于JFD技术色彩控制信息流的概念

JDF(job definition format)是一个标准的行业文档格式，它是一个关于印刷工业信息化流程建设、系统集成的工业规范［4］。JDF的原理是，在印刷工作中把印刷作业当成是一个要经过许多生产过程的活件，并将每个过程转化成JDF件中的一个(或一组)节点。一个JDF节点就是一个XML元素，每一单个的节点，由输入和输出资源来进行决定。其中，一个过程的输入包括它所使用的各种资源和控制该过程的各种参数。节点能让使用者明确每一工序过程(如订钉、折页、裁切)中必要的控制信息，指导生产装置去执行生产该过程并能用于印刷作业前期业务管理与后期生产执行之间的相互交换。JDF通过定义参与印刷的各个部件应该遵从的标准，以及不同部件之间进行信息交换的标准，来实现这些部件之间的协同工作，使得这些不同的部件、不同厂商的系统能够在一个集成的系统中自动地工作［5］。

基于JDF的色彩控制信息流，指的是为了保证地图色彩信息传递的一致性，基于工业流程控制理论，利用JDF技术建立地图制图、地图印刷各个过程中色彩控制的数据信息，从而在地图印刷过程中，通过各个节点的控制信息交换来对地图色彩信息进行控制。

这种控制信息使得在不同应用设备与系统间进行信息交换变得容易，在色彩传输不同环节，地图制图者和使用者都可以通过读取这种数据流，并进行相应的色彩模式转换，从而对地图色彩信息传输效果进行控制，提高色彩信息的传输效率。

2.2 基于JDF技术控制色彩信息传输模型

通过以上的介绍和分析，结合地图制图印刷数字化工作流程，将JDF技术引入地图色彩信息传输控制的模式，见图4。其过程如下，在制图者制作电子地图节点，将地图色彩描述信息加载到JDF文件中，在印前处理阶段，可以读取制图者对地图的色彩描述信息，来控制制版效果。在印刷工作开始前，通过油墨计算可以获得制版产生的色彩数据，产生油墨预备数据。该数据被印刷节点获得，可以用来指导印刷机生产。印刷出半成品后，通过色彩检测获得印刷数据，计算印刷油墨量大小是否合适，并将需要修改的数据上传给流程管理计算机，从而对印刷机进行相应的调整。

从横向看，基于JDF的色彩控制信息是一种贯穿地图设计、印前、印刷和印后加工的传票，通过作业中色彩控制信息的传递对地图色彩的传输效果进行控制;从纵向看，基于JDF的色彩控制信息是生产流程系统与管理流程系统之间信息交换的格式，通过管理流程和生产流程的信息交换，来达到控制色彩在不同设备之间传输的差异，这是将生产控制的具体方法引入地图色彩传输理论，是对色彩传输理论的补充和扩展。

图4 JDF色彩控制信息传输模型Fig.4 Color control information transmission model based on JDF

3 JDF技术对地图色彩信息传输的改进

利用色彩控制信息流可以对地图信息传输模型进行改进，这里对色彩信息的传输模型改进，见图4。利用色彩控制信息流对地图色彩信息的传输有以下优点。

3.1 通过增加地图制图与地图生产的联系，提高色彩信息传输效率

即使现在的地图制图数字化程度很高了，但是地图制图与地图印刷两部分相对独立，从制图到印刷数据传输仍是单向的。印刷人员更注重从技术角度实现地图色彩准确再现，对色彩信息的含义并不在意。而作为一种电子传票，基于JDF技术的色彩控制信息可以将制图者对色彩的描述信息传递给之后的制版、印刷各个环节，在实际生产中通过读取这些数据，从而获得制图者关于色彩信息的真实意图。当然，这种描述信息转化为印刷操作的具体指令，还需要一定的转化，并且要求制图者使用的设备对JDF兼容。

3.2 通过减少色彩在不同设备间传输的损失，进而提高传输效率

基于JDF技术的色彩控制信息有利于地图印刷过程中色彩的准确传输，减少色彩在不同设备之间色彩传输中的损失，提高传输效率。从技术角度讲，地图色彩信息在从制图者设计到印刷过程中的传输中，信息损失最多的过程。正如前文所述，显示器与印刷机、印刷油墨显示色彩的能力不同，保证色彩的精确不是容易的。这里，通过工业生产中的流程控制方法，建立地图制图、印前处理以及印刷过程中各个设备的色彩控制信息，通过可控的电子传票形式的信息交换，来减少设备与设备之间色彩传输误差，从而来提高色彩传输效率，是另外一种角度的尝试。

4 结论

本文通过对地图色彩信息传输过程及影响色彩信息传输效率的分析，结合工业流程控制中的JDF技术，提出建立基于JDF技术的色彩控制信息流，它将有利于提高地图色彩信息传输效率。然而影响色彩信息传输的因素很多，不同个体对色彩的感觉不仅涉及视觉生理信息判断，其他如听觉、嗅觉、味觉、触觉等多种感觉总是综合地、交叉地相互作用，影响着人们的色觉判断，而这些因素都是难以定量描述的，这也是色彩控制信息流在提高色彩传输效率方面需要完善的地方。

［1］王家耀，陈毓芬.理论地图学［M］.北京:解放军出版社，2000:174～175.

［2］汶建龙，史瑞芝，赵秀芳.基于PDF结构的异构GIS数据整合方案与实现［J］.测绘通报，2008(5):62 ～64.

［3］高博，赵军喜.基于计算机的地图传输［J］.地图，2000(3):5～8.

［4］蔡力钢，初红艳，洪涛，等.多色胶印机色彩自动检测和控制系统［J］.北京工业大学学报，2010(7):865 ～869.

［5］张彦粉，邹洋.数字化工作流程的关键——JDF［J］.数码印艺，2010(3):59。

［6］杨帆，王成.色彩民族特性的研究［J］.现代农业科技，2009(8):244～245。