色彩理论之UCR和GCR分色

灰平衡Graybalance

在屏幕上的图像要印刷之前，先要将其转换为CMYK模式。图像处理软件可以很容易地将RGB转换为CMYK。这个看上法很简单，其实要复杂得多。CMYK颜色的主要问题在于不能产生一致的黑色和灰色调。在本章中，我们要讨论一些印刷相关软件以及一些消除印刷问题的技术。

为什么要用CMY+Black(K)?

K通常是用作印刷中的第四色。印刷黑版不仅可以产生暗调或灰色调，还可以：

扩充印刷色

增加阴影、暗调、色深和细节

实现更深或更浅的C，M，Y。

K作为空间第4个维数，使CMYK脱离了其它的颜色模式。黑色成为印刷中的一个主要部分。同时，也解释了为什么黑色被称为CMYK中的“关键”。除了可以扩展颜色范围以及产生更丰富的暗调之外，黑色还为印刷带来了如下好处：

黑色可以补偿C，M，Y的不完全吸收，加入黑色可以得到更丰富的黑色

黑版的覆盖率要小于CMY的组合

在XEIKON彩色系统中，黑色耗资最少

黑色加强了图像的密度和锐度

用一个色版来生成黑色比用三个不同的色版精确些。

分色中的黑版生成

黑色的数量需要生成一个合适的色调范围-也称之为“黑版生成”-很大程度取决于印刷中使用色粉对光线的吸收性以及印刷用的承印物。计算需要生成黑版的量是在分色过程中完成的。分色过程发生在RGB图像要转换为最接近的CMYK值。

如何生成黑版?

生成的黑版的量由CMY的值为基础，并可以以不同的方式计算。可以遵循一个原则：“当所有的CMY的值都超过50%的时候生成黑版，当CMY全部增加时，黑版也增加了”。但是在实际中，这条转换法则很少使用，因为：

印刷色粉具有与理想状态不同的光谱特性；

本应被吸收的色相有时也会反射出来；

本应被反射的色相，有时被吸收。

一个由印刷原色复制的颜色可能由不同数量的CMY色组成，这些原色中的一个或两个支配或决定了颜色的色相。剩下的一两种原色使得颜色更闷、更暗，是主要颜色的补色。在蓝色中，M和C是主要颜色，而Y是补色。

GCR或灰成分替代：如何生成黑版

由于补色给主要色相里添加了灰色，而将补色用一定百分比的黑色来替代的话，可以达到同样的效果。下面我们要讨论的是以UCR和GCR为基础的原理。在分色时，将这些技术都引入到一个图像中，可以在细节、清晰度以及颜色控制之中得到一个好的平衡。

底色去除(UCR)

第一个技术是UCR或称为底色去除。在图像的较暗和中性的区域，不同百分比的CMY被去除并由黑色替代。注意：在中间调和3/4调部分等量的CMY被去除并由更高数量的黑所替代。底色去除提升了印刷颜色的表观。实地黑加大了图像的反差。颜色被强调了，而且图像显得更清晰。应用UCR还可以节省色粉的用量

UCR或底色去除：另一种生成黑版的方式在上图中，灰色的组分显示为阴影的部分。C、M、Y、K的印刷特性曲线显示了灰成分以及被黑色取代的量的关系。

灰成分替代(GCR)

第二种技术称为GCR或是灰成分替代。UCR主要集中在中暗调，而GCR则将黑色添加到三种颜色里的所有区域。GCR是一种用适量的K来替代可察觉非彩色CMY部分的黑版生成技术。可以把所有的颜色都看成是由两部分—非彩色(灰色)成分和彩色成分组成。非彩色成分可以由混合的CMYK来印刷。黑色将非彩色成分部分地或完全的替代了。

这种技术提升了印刷能力，节省了色粉用量，得到一个更好的色粉转移从而可以在印刷过程中得到更稳定的色彩质量。中性灰更稳定，并增强了复制细节。

GCR或灰成分替代

在图中，阴影部分显示的是非彩色(中性灰)成分。每次都选择不同的GCR设定来实时转换会生成不同的黑版量。问题在于：哪一个设定是最佳的?

使用灰成分替代(100%GCR)或者是去除补色成分(50%GCR)。在印刷过程中，GCR会大量减少彩色色粉的使用量并增强对彩色平衡的控制。事实上，完全的去除灰成分，会导致反差较小，并产生一些发闷的阴影，因为总体颜色的覆盖率最大只能达到130%。

底色增益(UCA)

在应用程序进行分色时，当通过自动生成UCA来应用一个较高的GCR时，会主张一个最小的或推荐的总色粉覆盖率。底色增益通过在暗调添加颜色来加大反差。

在不同的颜色复制：常规的、UCR、50%GCR、100%GCR下，同一幅图像的三种不同转换比较-CMY，黑和CMYK

注意将UCR复制中的丰富的黑与在常规、GCR复制下的黑相比较。UCR可以看作是去除部分灰，而GCR可以看到是整个灰色的去除。这表示，在不包含GCR的情况下可以将UCR包含到一个图像中，但是如果不包含UCR，则不可以包含GCR。

在一幅图像中，彩色灰的程度越高，则必须对该图像实施更多的GCR效果。褐色被GCR的影响的最大，因为它包含了几乎等量的三原色，但是它并不是灰色。要匹配一个褐色，要求更精确的印刷三原色。

一些实践中的参考

照片可能会提供一个平调的图像而在印刷中不可能。通过在分色程序中应用GCR，可以生成一个或亮、或暗或处于中间状态的黑色的图像。用较强的GCR设定仍然可以在非涂料纸上以较低的色粉覆盖率得到饱和的颜色，因为强GCR减少了CMY的混和总量，而用较强的黑版来代替。另外，强GCR可能会对于肤色的色调的实现不好，使得它们过于灰白。注意，强的GCR会导致图像看上去很生硬色调很冷。

并不强制要求使用这里讨论的技巧以及参数，比如色粉总量限制和最大黑版量(total toner limit and maximum black toner)可能会影响每一个复制的图像。实践中发现，较弱的GCR对于涂料纸的效果比较好，而中等的GCR对于大多数非涂料纸来说比较好。以下与印刷条件无关的建议，也可以有助于定义分色过程。

假定一个最糟糕的情况，并使用一个较弱的GCR来生成一个相对弱的黑版。

一直在75%和95%之间选择最大的黑。使用100%black会导致看上去较弱的暗调，并且在某些地方会失去暗调。

对不同的纸张选择合适的最大色粉总量。对于非涂料纸范围为：320%-380%，而对于涂料纸是300%-340%。300%是对各种情况的一个平均值。

不要一直都相信默认的分色设定。

通过自定义分色过程，可以了解如何在不影响细节的情况下，得到尽可能黑的暗调。

灰平衡Graybalance

测量有需要多少量的C、M、Y来产生一个中性灰或黑，对于分色过程来说也是非常重要的一步。对于每个分色过程来说，包含这样的灰平衡是非常必要的。因为每一个印刷条件都要求不等量的C、M、Y和K来复制相同的颜色效果。事实上C、M、Y的量总是不相等的，因为我们不是用理想的色粉和纸张来印刷的。

如果在分色程序中所有的4个颜色值都设为相同的话，要更改颜色衡的值。C应该比M和Y要高一些，因为C色粉的纯度不够高。

灰色选为彩色平衡的参考点，是因为人的视觉系统对于非彩色的颜色变化比对饱和色的颜色变化更灵敏些。在本书后面的内容中，就会了解为什么在分色中合成的GCR会为印刷过程提供更稳定的灰平衡。