印刷质量的自动分析与校正—一种印刷生产标准化控制工具

余节约，叶仲贤，徐国辉，王葆宁，田培娟，钱金英，张显斗

（杭州电子科技大学，杭州，310018）

印刷质量的自动分析与校正—一种印刷生产标准化控制工具

余节约，叶仲贤，徐国辉，王葆宁，田培娟，钱金英，张显斗

（杭州电子科技大学，杭州，310018）

中国包装总公司科学技术奖获奖项目成果介绍

实施印刷生产过程标准化对提高质量和效率有重要意义，但校正过程繁琐，对技术要求高，是制约标准化推广的瓶颈。本产品设计了印刷测试图和控制条，利用扫描式检测快速获取光谱信息，结合标准化生产的参数指标，利用软件进行计算和分析，能自动给出印刷机状态分析、印刷质量评价信息，以及实现标准化生产所需要的最佳控制密度和网点扩大补偿信息等，大幅提高检测效率，降低技术要求，具有良好的应用价值。

印刷测试图；控制条；扫描式检测

1 项目背景

传统的印刷生产方式，印刷厂接收原稿后，由印前车间完成分色和打样，再由印刷车间完成颜色复制，整个过程可通过闭环的色彩管理实现有效的控制，即使没有做到色彩管理的企业，在长期的磨合过程，也能使印刷效果与原稿、打样实现较好的匹配。随着社会分工发展和印前制作软件的普及，特别是随着印刷电子商务的发展，一件印刷产品所需的多道工序往往是由不同的企业来生产，由此带来工序间的衔接问题。例如追色困难就是一个常见的问题：客户提供了电子文件，同时提供颜色样张，要求印刷厂依照样张颜色生产，但印刷工人有时发现不管怎样调整墨量也无法追色。这是因为彩色图像由四色网点组成，印刷颜色不仅取决于四色墨量，还和叠印效果、网点面积扩大等有关。解决追色难题，不能只靠印刷工人调节墨量，还需要整个印刷生产过程的标准化！如果能把印刷加工过程的网点扩大特征、叠印效果特征等校正到标准状态，则印刷工人只需要把墨量调整到标准要求，版面上所有颜色都会比较容易地达到追色的要求，能显著提高印刷质量和效率。此外，这种标准的、规范的墨量利用油墨预置系统就可以较为准确地获得，可以充分发挥油墨预置技术的效用。

国际上有ISO 12647（印刷技术——网目调分色、样张和印刷成品的加工过程控制）系列标准，有助于印刷从业者、印前部门以及印刷品买家之间进行信息交流，有助于质量控制和效率提升。然而印刷过程实现标准化生产对技术、设备、材料的要求较高，对印刷企业而言并非易事，因此，国际上有G7、GMI、PSO等标准实施规范，以及pressSIGN、G7-Curve3等质量评价和校正辅助软件，用于协助印刷企业达到标准化生产的要求。但整个过程还是比较复杂，需要印刷专门测试版，需要检测和分析大量数据，占用时间多，对工人的技术要求高，一般只有规模较大、技术水平较高的印刷厂才能实现。

国内也有与ISO 12647对应的国家标准GBT 17934，以及正在制定中的新标准《胶印数字化过程控制》，但一直缺乏与之配套的评价、分析、校正工具，使得国家标准很难在生产中得到真正的推广应用。本项目的主要目的是解决标准实施过程中对技术要求高、检测过程繁琐的难题，给出一种由数字测试版、扫描式检测工具、分析与校正软件组成的印刷标准化分析与校正工具，实现高效检测与自动分析，与市场上现有的pressSIGN、G7-Curve3等工具相比，对技术要求更低、使用效率更高，能解决制约标准化实施与推广的技术与成本瓶颈。

2 主要内容

比较、分析印刷过程所涉及的各工序特征，实现印刷生产的标准化，难点和重点在于印刷机生产过程的标准化控制，一般需要校正印刷机状态、确定最佳墨量、再对网点扩大进行补偿校正，每一环节都需要印刷相应的测试图，再对测试图进行检测分析，整个过程实施起来成本高、技术难。本项目把工艺、硬件与软件结合起来，开发了一种实施印刷过程标准化校正的新方法，如图1所示。通过扫描检测一套自主设计的测试版，如图2所示，利用软件对印刷机状态进行分析、自动地计算出最佳密度值，以及印前RIP所需的网点扩大补偿值，使印刷工艺符合ISO标准、国家标准或自定义的标准要求，可以使校正过程变得简单容易。

图2所示的测试图包含有20个重复的墨区，每一墨区含有青、品红、黄、黑四色网点梯尺，及基本色、间色色块和灰平衡色块等，共计有1000个色块。通过抽取不同时间节点的多张样张，获取大量数据，再利用软件进行综合分析，能给出更加全面、有代表性的性能分析，在此基础上所做出的校正更加合理。由于需要检测的数据很多，本产品采用扫描式检测取代现有的定点检测，只用2分钟就能测完一张测试图的全部色块，然后软件自动分析替代人工分析，只需一次印刷即可确定最佳墨量和网点扩大补偿值，而现有的方法需要多次印刷测试版才能完成。所以相比于现有的方法，整个校正过程效率高，浪费少，大幅度节省成本，并且不需要人工计算，对技术要求低。

2.1 对印刷机状态进行分析

本项目利用检测的数据，经计算后，对各色印刷质量状态进行分析，及时发现印刷机和材料可能存在的问题，如图3中间图所示，品红色右侧墨区的75%网点扩大偏大；还给出当前各墨区的密度分布，以及不同密度条件下网点扩大和色差情况，从中可以评估印刷机性能是否稳定。

2.2 确定最佳密度

现有的方法是特地印刷一种测试版，该版面上青、品红、黄、黑四色呈三角形分布，当印刷机各墨区输出墨量近似时，由于不同墨区图文面积不同，纸张上各墨区的色度值和密度值不同。检测不同墨区的色度值，找出与标准色度值之间色差最小的墨区，检测该墨区的密度值作为最佳密度值。这种方法确定的密度，只能满足四色尽量接近标准要求，忽略了红、绿、蓝等间色的要求，并且测量和计算过程需要占用大量时间。

本方法根据图2所示的测试图的检测结果，建立青、品、黄、红、绿、蓝、黑的色度值与青、品、黄、黑四色密度之间的映射关系，再求出能让青、品、黄、红、绿、蓝、黑色与标准之间色差最小的密度作为最佳控制密度，如图4所示，能更好地满足标准化生产对墨色的要求，还能进一步掌握在最佳密度条件下，基本色和叠印色与标准色相比的色差情况，所形成的色域与标准色域的比较情况，明确当前的纸张油墨组合的印刷呈色性能。

2.3 确定网点扩大补偿校正值

现有的方法是在最佳密度条件下，再次印刷包含四色梯尺的测试版，检测该测试版上的青、品红、黄、黑四色的网点扩大值。再结合当前的网点扩大补偿设置值，计算出所需要修改的网点扩大补偿值。实际上不同的印张，甚至同一印张的不同位置，网点扩大值都有较大的差异，检测一张印张上梯尺所得到的网点扩大曲线很有可能并非当前印刷的网点扩大曲型特征。

本方法根据选定的最佳密度，从众多墨区中选出密度接近最佳密度的墨区，用加权的方法计算当前印刷的网点扩大平均值，如图5所示，能更好符合实际印刷的网点扩大特点。

再输入当前所设置的网点扩大补偿曲线，如图6左侧所示，程序自动计算出网点扩大需要修正的值，如图6中间的表格所示，用于修正RIP时的网点扩大补偿值。

2.4 给出印刷质量客观评价

本方法还能扫描检测印刷控制条，快速获得各墨区的密度分布并指出最佳密度值，以及当前的色度值、叠印率、网点扩大值等，并给出直观的评分值，如图7所示，帮助印刷工人控制印刷工艺符合标准的要求。

3 应用价值

随着印刷行业生产方式进一步向分工合作方向发展，只有以标准化的生产方式取代传统的定制式的生产方式，才能管控好这种分散生产的产品质量。套用国外的标准化方法，因为成本和技术要求太高，对一般工厂为说，可能需要外请专业技术服务人员才能校准，后期的维护没法保证，很难为印刷企业所普遍接受采用；只有适应国内印刷企业的实际生产条件，在基本不增加生产成本和技术要求的前提下，协助客户和印刷企业实现生产标准化，才会为广大印刷企业所乐于接受。利用这一套质量分析与校正工具，只需要把图2所示的测试图拼贴在平时印刷的短版活的拖梢部位，抽取几张样张进行扫描检测后，就可以轻松找出最佳密度和RIP所需的网点扩大补偿值，从而实现印刷生产过程的颜色复制标准化，通过大幅降低技术、成本要求，解决制约印刷标准化推广的瓶颈问题。

Automatic Analysis and Correction of Printing Quality——A Control Tool of Printing Production Standardization

YU Jie-yue, YE Zhong-xian, XU Guo-hui, WANG Bao-ning, TIAN Pei-juan, QIAN Jin-ying, ZHANG Xian-dou

Standarding the printing production process is signifcant to the improvement of the quality and efficiency, while the calibration process which is cumbersome and requires high technology restrains the popularization of the standardization. The design of the printed test chart and control strip assists scanning detection to obtain spectral information quickly which are utilized for software to calculate and analyze with the standardization of production parameters. The product can automatically give the press state analysis and printing quality evaluation information and meet the standardized production requirements, such as the optimal control density, dot area expansion compensation and so on, which enormously improves the detection efficiency and reduces the technical requirements. Therefore, the product has good application value.

printing test chart; control strip; scanning detection

TS206

A

1400 (2017) 03-0033-04

10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2017.03.001

余节约（1969）男，浙江瑞安人，博士，杭州电子科技大学数字媒体与艺术设计学院，印刷包装系主任，印刷质量与色彩管理。

叶仲贤（1963）男，浙江文成人，本科，宁波报业印刷发展有限公司，副总经理，电子自动化。

徐国辉（1969）男，浙江宁波人，中专，宁波报业印刷发展有限公司，副总经理，印刷工程。

王葆宁（1971）男，辽宁大连人，本科，宁波报业印刷发展有限公司，副总经理，印刷工程。

田培娟（1969）女，山东莱州人，硕士，杭州电子科技大学数字媒体与艺术设计学院，教师，印刷工程。

钱金英（1981）女，浙江富阳人，硕士，杭州电子科技大学数字媒体与艺术设计学院，教师，艺术设计。

张显斗（1980)男，河南人，博士，杭州电子科技大学数字媒体与艺术设计学院，数字媒体技术系主任，光学工程