印前数字化之图像扫描

沈志伟

印前数字化的第一步是将模拟图像转化为数字图像，称为图像采集。图像采集常用的方法是借助扫描仪或数码相机采集模拟图像（包括彩色反转片、负片等透射稿以及彩色照片、画稿、印刷品等反射稿），然后保存成RGB或Lab图像。

将模拟原稿数字化后得到的图像以及客户提供的数字原稿（一般为数码相机拍的数字照片）必须先进行包括分辨率、尺寸、色彩还原、特殊效果等方面的处理，然后再转换成CMYK模式，才能满足印刷要求，这一过程称为图像处理。

经图像处理后的数字文件可直接进行数字印刷或制成CTP版再去印刷，这一过程称为图像输出，印前图像数字化流程如图1所示。

图像扫描色彩模式

1.CMYK色彩模式

CMYK色彩模式是最早使用的扫描模式，这是因为当时色彩管理技术还不成熟，还没有通过ICC特性文件进行从RGB到CMYK色彩模式转换的方法。CMYK数据是由扫描仪获取的RGB数据转换得到的。扫描得到的CMYK图像质量取决于扫描仪的硬件水平与扫描软件的分色算法，此外与操作人员的技术水平也有很大关系。同时由于CMYK色域比较小，一旦扫描完成，后期色彩修改余地很小，因此，现在一般都不采用CMYK色彩模式进行扫描。

2.RGB色彩模式

RGB色彩模式是目前最常见的扫描模式之一。由于扫描仪都是采用R、G、B光电器件（例如光电倍增管PMT或电荷耦合器CCD）和R、G、B滤色片，因此采用RGB色彩模式扫描得到的RGB数据是最准确、最真实的。同时，RGB色域比CMYK色域范围大，因此扫描得到的RGB图像饱和度高、层次丰富、阶调范围大。

3.Lab色彩模式

Lab色彩模式是高、中档扫描仪才有的一种扫描模式。Lab色空间的特点是色域范围最大，因此当Lab图像转换为CMYK图像时不会因为色彩信息不够而引起更大的色彩误差。Lab色彩信息虽然也是由扫描仪硬件得到的RGB色彩信息转换而来的，但在转变的过程中，会自动弥补滤色片与光学器件的不足。此外，Lab色彩信息独立于具体设备之外，不包含具体设备的个性化信息，这有利于保证异地扫描，以及不同档次、不同品牌的扫描仪之间扫描图像质量的一致性。

Lab色彩模式是国际照明委员会（CIE）于1976年提出的，因此Lab色彩模式又称为CIE 1976 L* a* b*或者是CIE Lab，其中L代表亮度或者明度，a和b分别代表红/绿和黄/蓝的色彩。

（1）Lab色彩模式的优点

①Lab的色域空间非常大，大部分色彩接近人的视觉感知色彩，个别色彩甚至超过人的视觉感知色彩，用Lab色彩模式来扫描质量极差的原稿是

一个非常好的方法。

②在Lab色彩模式中，颜色和亮度是两个相互独立的对象，a、b分量可用来调整图像的色彩平衡，L分量可用来调整图像的亮度及对比度。而在RGB或CMYK色彩模式中要实现这种变换则非常困难，甚至是不可能实现的，因为在这两种色彩模式中，每个通道数据的变化都会既影响颜色又影响亮度。

③通过锐化L通道并模糊a、b通道，可有效降低原稿的颗粒度和杂色，改善图像质量。

（2）Lab色彩模式的缺点

①大部分操作人员都是通过CMYK数据来评定图像质量的，因此，使用Lab数据调整图像时，难以推测出图像的最终效果。

②Photoshop中的很多功能都不适用于Lab图像。

③在对Lab图像进行颜色调整时不能过度，否则会超出印刷色域。

图像扫描色彩模式应用实例

以下是分别采用DC3900扫描仪的RGB、Lab、Lab LH（其中LH表示扫描时优化亮度和色相）色彩模式扫描IT8.7/1标准原稿（如图2）的应用实例。

1.图像数据格式的设置与扫描

（1）扫描模式设置

首先设置DC3900扫描仪的扫描模式，如图3所示。

（2）黑白场定标

黑白场设置影响着图像的扫描质量，如果设置不当，扫描图像即会出现对比度不够、清晰度下降、偏色等情况。图4和图5是分别采用RGB和Lab色彩模式时的黑白场设置。

（3）层次调整

层次调整就是处理好图像的亮调、中间调和暗调，使图像尽可能多地再现各个层次。一般情况下，原稿的密度可以达到3.0甚至更高，而印刷品的密度只能达到1.8或2.0，也就是说印刷品的密度远达不到原稿的密度，因此层次就必然要被压缩。图6是采用RGB色彩模式时的层次曲线，图7是采用Lab色彩模式和Lab LH色彩模式时的层次曲线。

2.扫描结果色域显示

DC3900分别以RGB、Lab、Lab LH色彩模式扫描图像，其扫描色域如图8、图9和图10所示，其中黑色线条包围的区域为印刷色域，可明显看到，Lab图像的色域大于RGB图像的色域，而Lab LH图像的色域又明显大于Lab 图像的色域。

3.采用不同扫描模式的图像处理方法

下面，笔者以IT8.7/1标准原稿中的灰梯尺为例（如图11），说明采用不同扫描模式的图像处理方法。该灰梯尺分为22级，分别用GS1～GS22表示，每一级的相关数据可从IT8.7/1的数据参考文件中查到，如果用Lab值表示，其a和b值趋于0，L值分别为83、79、75、71、66、62、58、53、49、45、41、37、32、28、24、20、17、13、9、5、4、2；除此以外，在灰梯尺的左右两端，还各有一个色块，最左端是标准原稿灰梯尺中最亮即密度最小的灰阶，其L=90；最右端是标准原稿最暗的区域，即密度最大的灰阶，其L=0.7。

对CMYK图像的调整有非常经典的方法，对于灰梯尺来说可依据灰平衡数据通过调整C、M、Y的曲线完成，如图11中亮调（）的CMY值分别调到4%、3%、3%左右；中间调（endprint

）的CMY值分别调到49%、40%、40%左右；暗调（）的CMY值调到84%、76%、76%左右。CMY调整曲线如图12所示，数值结果见图13。

RGB图像调整的原则是，对于中性灰要把RGB三通道的数值调整一致，即R=G=B，一般来说，浅色调（如图11中）调整为128、128、128左右；暗色调（如图11中

）调整为20、20、20左右。RGB调整曲线如图14所示，调整前后的数值见图15。

Lab图像调整的原则是，一般浅色调（如图11中）L调到97左右，相当于CMY值为3%、2%、2%左右，不要调高了，例如L=99就相当于RGB值均为253，CMY就是1%、1%、1%了；中间调（如图11中左右；暗色调（如图11中）L调到6左右，a、b值尽量调整到趋于0。图16为Lab调整曲线，图17是Lab调整前后数值。

4.RGB、Lab、Lab LH图像转化为CMYK图像

由于RGB、Lab、Lab LH图像是不能用来印刷的，必须通过在色彩管理中用配置ICC特性文件的方法把这3种图像转化为CMYK图像。

图18为ICC特性文件中的印刷复制曲线，我公司将其应用于人物、风景、油画、器物等各类图像由RGB模式到CMYK模式的转换；图19为我公司的国画、水墨画的RGB图像转换为CMYK图像时的印刷复制曲线。

图20中从左到右依次为RGB、Lab、Lab LH图像转换为CMYK图像后的色域，黑色线包含的区域即为印刷色域。由图可以看出，转换为 CMYK图像后，原图中的色域点基本都被压缩到印刷色域内了。

结论

在印刷生产中，RGB图像以色域广、阶调范围大而广泛用于各类活件；CMYK图像因色域小、调整不方便，在图像采集时已基本不采用，但由于印刷时采用CMYK油墨，因此在图像输出时还必须使用CMYK图像。

RGB和Lab色彩模式的使用还没有特别明显的规定，一般正常的原稿使用RGB色彩模式就能很好地进行图像采集和处理，但有一些特殊的原稿（例如原稿较暗、层次不分明的原稿）使用Lab色彩模式进行扫描会有比较明显的改善，目测输出图像的层次要好于RGB色彩模式。而且用Lab色彩模式调整图像也有一些独到之处，例如可用L通道调整对比度，用a、b通道调整颜色，使图像处理变得更快捷方便，另外还有很多Lab图像调整方法有待我们开发。endprint

）的CMY值分别调到49%、40%、40%左右；暗调（）的CMY值调到84%、76%、76%左右。CMY调整曲线如图12所示，数值结果见图13。

RGB图像调整的原则是，对于中性灰要把RGB三通道的数值调整一致，即R=G=B，一般来说，浅色调（如图11中）调整为128、128、128左右；暗色调（如图11中

）调整为20、20、20左右。RGB调整曲线如图14所示，调整前后的数值见图15。

Lab图像调整的原则是，一般浅色调（如图11中）L调到97左右，相当于CMY值为3%、2%、2%左右，不要调高了，例如L=99就相当于RGB值均为253，CMY就是1%、1%、1%了；中间调（如图11中左右；暗色调（如图11中）L调到6左右，a、b值尽量调整到趋于0。图16为Lab调整曲线，图17是Lab调整前后数值。

4.RGB、Lab、Lab LH图像转化为CMYK图像

由于RGB、Lab、Lab LH图像是不能用来印刷的，必须通过在色彩管理中用配置ICC特性文件的方法把这3种图像转化为CMYK图像。

图18为ICC特性文件中的印刷复制曲线，我公司将其应用于人物、风景、油画、器物等各类图像由RGB模式到CMYK模式的转换；图19为我公司的国画、水墨画的RGB图像转换为CMYK图像时的印刷复制曲线。

图20中从左到右依次为RGB、Lab、Lab LH图像转换为CMYK图像后的色域，黑色线包含的区域即为印刷色域。由图可以看出，转换为 CMYK图像后，原图中的色域点基本都被压缩到印刷色域内了。

结论

在印刷生产中，RGB图像以色域广、阶调范围大而广泛用于各类活件；CMYK图像因色域小、调整不方便，在图像采集时已基本不采用，但由于印刷时采用CMYK油墨，因此在图像输出时还必须使用CMYK图像。

RGB和Lab色彩模式的使用还没有特别明显的规定，一般正常的原稿使用RGB色彩模式就能很好地进行图像采集和处理，但有一些特殊的原稿（例如原稿较暗、层次不分明的原稿）使用Lab色彩模式进行扫描会有比较明显的改善，目测输出图像的层次要好于RGB色彩模式。而且用Lab色彩模式调整图像也有一些独到之处，例如可用L通道调整对比度，用a、b通道调整颜色，使图像处理变得更快捷方便，另外还有很多Lab图像调整方法有待我们开发。endprint

）的CMY值分别调到49%、40%、40%左右；暗调（）的CMY值调到84%、76%、76%左右。CMY调整曲线如图12所示，数值结果见图13。

RGB图像调整的原则是，对于中性灰要把RGB三通道的数值调整一致，即R=G=B，一般来说，浅色调（如图11中）调整为128、128、128左右；暗色调（如图11中

）调整为20、20、20左右。RGB调整曲线如图14所示，调整前后的数值见图15。

Lab图像调整的原则是，一般浅色调（如图11中）L调到97左右，相当于CMY值为3%、2%、2%左右，不要调高了，例如L=99就相当于RGB值均为253，CMY就是1%、1%、1%了；中间调（如图11中左右；暗色调（如图11中）L调到6左右，a、b值尽量调整到趋于0。图16为Lab调整曲线，图17是Lab调整前后数值。

4.RGB、Lab、Lab LH图像转化为CMYK图像

由于RGB、Lab、Lab LH图像是不能用来印刷的，必须通过在色彩管理中用配置ICC特性文件的方法把这3种图像转化为CMYK图像。

图18为ICC特性文件中的印刷复制曲线，我公司将其应用于人物、风景、油画、器物等各类图像由RGB模式到CMYK模式的转换；图19为我公司的国画、水墨画的RGB图像转换为CMYK图像时的印刷复制曲线。

图20中从左到右依次为RGB、Lab、Lab LH图像转换为CMYK图像后的色域，黑色线包含的区域即为印刷色域。由图可以看出，转换为 CMYK图像后，原图中的色域点基本都被压缩到印刷色域内了。

结论

在印刷生产中，RGB图像以色域广、阶调范围大而广泛用于各类活件；CMYK图像因色域小、调整不方便，在图像采集时已基本不采用，但由于印刷时采用CMYK油墨，因此在图像输出时还必须使用CMYK图像。

RGB和Lab色彩模式的使用还没有特别明显的规定，一般正常的原稿使用RGB色彩模式就能很好地进行图像采集和处理，但有一些特殊的原稿（例如原稿较暗、层次不分明的原稿）使用Lab色彩模式进行扫描会有比较明显的改善，目测输出图像的层次要好于RGB色彩模式。而且用Lab色彩模式调整图像也有一些独到之处，例如可用L通道调整对比度，用a、b通道调整颜色，使图像处理变得更快捷方便，另外还有很多Lab图像调整方法有待我们开发。endprint