袁震
荆楚理工学院 448000
摘要：屏幕软打样技术是近年来发展的新技术，应用日益广泛。本文主要探讨环境光的条件、观察的条件等因素都会对软打样的效果造成影响，需要进行深入的研究。
关键词：环境照明光；软打样；主观评价；色差评价
0 引言
随着数字印刷技术的发展,数码打样技术得到了迅速发展,并被印刷行业广泛接受。数字打样可分为两大类:硬拷贝打样和屏幕软打样,这是根据数码打样使用的介质来区分的。硬拷贝数字打样使用印刷物具有相同或相似介质的印刷效果，可作为模拟印刷效果的基础，因而更加直观和直接,是目前印刷行业使用最多的打样方式。屏幕软打样是一种新型的打样方法,具有采样速度快、方便、成本低等优点,越来越受到人们的重视，特别是利用网络的优势,可以实现异地功能,具有很大的发展潜力。然而,屏幕的软打样也在技术上受到限制，首先是设备性能的限制,这就要求显示器精确地、稳定地模拟印刷品的颜色,这需要高质量的显示器，足以覆盖打印范围的颜色范围和精确的颜色设置。本文将以实验为途径，探讨环境照明光对软打样效果的影响问题。
1实验方案
1.1 目视图像样品的设计
实验选用的是4幅ISOSCID400标准图像，编号分别为N2、N3、N5、N7。这是4种代表不同类型和内容的图像,包括记忆颜色(天空、水果、皮肤颜色等)、明亮的颜色(水果、颜色块)、中性颜色(背景)等。
图1实验所用图像
Fig.1Imagesusedintheexperiment
我们利用线性和指数变换函数单独改变图像的亮度和饱和度,对不同颜色的视觉图像进行分级，为了防止颜色超出原始色域后的图像调整,基本上是调整色域内部。单独改变8个明度等级和8个彩度等级，每个图像可得到16个不同色差等级的图像对,另外还有一个无色差的图像对，每个图共组成17对。
1.2 实验条件
实验用EIZOColorEdgeCG19液晶显示器显示图像，γ值设置为2.2，色温为6500K。显示器用GretagMacbethEye-One测量颜色，用ProfileMaker5.0软件进行的校准。为保证实验环境光的稳定性，把EIZO显示器放入CPC-8N标准光源灯箱。采用D50和D65两种照明光源各5个等级作为环境光，D50光源照度分为20%(1.87×100lx)，40%（6.87×100lx），60%（12.2×100lx），80%（20.0×100lx），100%（27.6×100lx）；D65环境光源照度分为20%(2.48×100lx)，40%（9.26×100lx），60%（16.6×100lx），80%（26.4×100lx），100%（33.2×100lx）。观察者垂直屏幕观察，保持90cm左右的观察距离。每次实验前，显示器预热半小时以上，然后进行屏幕颜色的检查，如果色差较大则进行屏幕的校正和色彩管理，使显示器保持在平均色差ΔE*<1、最大色差ΔE*<3范围内。
1.3实验过程
将68幅图像按随机顺序显示。20名观察者参加了目视评价实验，其中男生10人，女生10人，观察者平均年龄24岁。对图像进行目视评价时，观察者根据图像的色差感觉给出0～4的色差等级。
2实验数据处理
2.1观察者的准确性
观察者的精度通过观察者的观测数据与所有观察者的算术平均值的差的程度来评价。本实验采用目前比较常用的STRESS公式进行观察者精度的统计分析。用STRESS公式计算的准确性最大为36.97，最小为20.31，平均值为26.93。与经典数据比较，STRESS计算结果表明实验数据可信度均在可接受的范围内，说明本次视觉评价实验数据是有效的。
2.2主观评价分析
目视评价同一来源的不同颜色的光照变化，分析每个图像的光照下,视觉评价色级,如图2所示,横坐标是17图像的数量,纵坐标是分级的不同由不同的点表示的环境光颜色的视觉评价。
图2
可以看出，各图像在5个不同档位的光源照度下，17个图像对的色差感觉大体走向相似，环境光的照度对软打样图像的色差分辨有一定的影响，但没有系统的变化趋势，说明影响不明显。为了说明环境光照度对色差判断的影响，计算D65光源下各图像对的主观色差随不同照度变化的标准方差，如表2所示。表中各行的数据对应各图像对在5个照度等级主观色差的标准方差。由表中数据可以看出，由于环境光照度改变引起的色差感觉差异大约在0.2主观色差等级以内，而不同观察者对同一图像对色差判断的标准方差平均值为0.8色差等级，因此说明环境光照度的改变对色差的判断没有显著差异。根据图2所示，观察者对于四对计算色差为0的图像对，目视色差在等级1左右。这说明观察者在观察图像时，主观认为每对图像都有色差，可能是心理期望或显示器不准确造成的。
将同一图像对在两种光源下平均色差等级的差异计算出来，尽管二者的差异很小，同样属于差别不明显，但大部分的差别都是负值，说明对同样的图像对来说，在D65环境光条件下观察的色差感觉等级比D50条件下的色差等级小一些，由此得出在D50光源下对图像色差的敏感度更高。③不同光源下，主客观数据的拟合分析由于D65和D50光源不同照度的目视评价结果基本相似，取不同照度的平均值画图，得出主观评价与客观评价之间的数据拟合，如差等级与客观计算值更加接近。因此，D50光源对于图像目视评价来说，更加准确。而且不同光源下，不同图像的拟合度也不同。但图像N7的拟合度最大，说明此图像人眼观察的主观和客观数据更加接近。
3结论
本文将四度ISO标准图像的色度和色度转换为心理物理实验的色差评价，主要研究方向是环境光照对软样品色差分辨率的影响。环境照明光选择D65和D50标准光源下20%、40%、60%、80%、100%共10种照明条件。并对主观评价数据进行了初步分析，通过实验得出以下结论：①数据分析结果表明,本实验获得的视觉色差数据是可信的、有效的。②环境光的照度变化对软样品色差的主观分辨力没有显著影响，在相同光源的前提下,随着光源的照明线性增加,目视评价色差感觉呈不规则的改变，变化幅度小于各观察者色差感觉的标准方差。③相比之下,人类的眼睛有一个相对高的灵敏度在D50光源的照明环境的色差。④在D50的照明环境,视觉色差的评价结果和图像的色差之间的线性关系越好。本文讨论了环境光照对数字图像色差的影响,对软打样的应用有一定的指导意义。因此,我们需要对其他色差公式进行检验,并检查颜色对复杂图像的影响。如使用S-CIELAB方法和CIECAM02色貌模型〔4〕来检验。
参考文献:
论文作者:袁震
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
标签：色差论文; 图像论文; 观察者论文; 光源论文; 环境论文; 评价论文; 照度论文; 《防护工程》2018年第9期论文;