Print by Number :: Practice on budget color measurement instruments.
低門檻色彩量測儀器的使用邏輯
Print by number是我的工作重點，這個number勢必要透過某一個儀器來產生，我在不同單位使用過的儀器，Xrite eXact 要20來萬，新版更達到30多萬；Techkon SpectroDens 也要20來萬，Techkon最基礎的濃度計 Dens 也得7萬以上。其實這些都是印刷廠應該去具備的正規儀器，但我就是見過很多印刷廠連濃度計都沒有；當然沒有儀器還是可以工作，也就是透過師傅的眼睛、透過印機師傅的經驗來工作，能力好的師傅還是能處理得不錯，但那是在機器狀況還算可以的情況之下，一旦機器狀況不好，再好的師傅也處理不來。
Fig.-1 工作場合中使用過的儀器。
問題也在這裡，師傅通常都是在機器情況很糟的狀況之下，才會去察覺到問題，這時候材料與時間的浪費已經是很可觀了；如果有數據監控，在有機器脫離狀態的徵兆時，及時去去處理，就可以避免大量的時間與材料的損失。
不管怎麼樣，有數據跟沒數據，當然是有數據介入的管理及操作，會帶來更好的結果。
所以，一個能將色彩信息轉換成數據的儀器，對這個產業會是一個很重要的關鍵。
上面提到的色彩量測儀器都在20萬以上，這就是一個門檻；除了成本上的門檻，還有知識上的門檻；我也看過廠裡二十幾萬的eXact只是用來看Lab值，裡面的 best color模組、G7模組、PSO模組、灰平衡模組……從來沒用過。再昂貴的儀器如果沒有足夠的知識去駕馭，也是一種浪費。
在我從事print by number這些工作時，Number 自然是最高的工作原則，同時也在發展的是：如何降低取得number的門檻？
這幾年來我最常使用的儀器是i1，從第0代(GretagMacbeth)一直用到第3代(Pro3)，精度或許比二十幾萬的儀器差了一些，但拿它來取得Fogra PSO跟G7都沒有問題。就像我常說的，印刷還不至於是rocket science，我認為i1在印刷業的應用精度算是足夠的。
Fig.-2 i1 世代
Fig.-3 i1 數據精度已足以取得G7認證
只是最新版的i1還是要5萬多，從20多萬降到5萬多，這算是把門檻拉了一大截下來了；有可能繼續往下拉嗎？
只能說，有機會，但還沒有那麼明朗。
手邊陸續出現了幾個只要幾千塊的色彩量測儀器，它們足以用在我的工作上面嗎？
Fig.-4 幾千元的色彩量測儀器能用在我的工作上嗎？
這一次的內容重點會在於：這些低門檻的儀器能用在我的工作上嗎？能用到什麼程度？能怎麼去使用它？
先表明，這裡沒有為任何儀器做背書，這些只是我在工作當中遇到的各種儀器。我在找方法，讓這些便宜的儀器能在我的工作當中發生作用。這只是目前的狀態，希望以後能有更好的選擇出現，我會持續的為這些儀器建立工作方法，尋找工作邏輯。
手邊這三個低階儀器，還必須把它分成兩類。一個是光譜儀、一個是色度計。
從eXact，SpectroDens到i1，它們都是光譜儀，光譜才是色彩最原始的本質，我們常説的Lab是這個光譜值積分人眼反應及光源而來；相對於色度計的Lab，是sensor的(類)RGB反應套用某個matrix table 而來，比如我手邊的Nix跟instapick，都屬於色度計。
一般來說色度計的數值比較沒那麼嚴謹。這兩個色度計對同一個色塊得到兩個截然不同的Lab，這個差異有可能是sensor本身的差異、或者是量測幾何(geometry)的不同、或者是照明光源不同、或是採用的Matrix table不同……等等因素造成數值的差異，這樣的差異性對使用者來講是一種困擾。
Fig.-5 同一個色塊，兩個色度計得到兩個截然不同的數值。
Fig.-6 同一組RGB(0,158,220)反應在不同matrix得出不同的Lab數值
色度計的數值由於計算的基礎比較簡化(3個channel vs. 光譜儀至少31個channel)，色彩值的精準度是要比光譜儀要差一些，再來，因為不是光譜資料，印刷上的應用，比如說濃度計算、版調計算或是Beer’s Law最佳色差/濃度預測等工作就用不上來。
簡單歸納色度計與光譜儀的差異：
*色度計的數值不如光譜儀精確
*色度計色的彩值無法自定光源
*色度計無法計算濃度
*濃度相關功能如Beer’s Law 、光譜濃度、版調計算……等皆無法實現。
*色度計相對比較便宜。
即使色度計的數值不精確，但一些相對概念的量測場合還是可以使用。例如相對色差，只要是同一支儀器自己跟自己比，這個相對色差的運作是可行的。又例如我工具裡面的灰平衡工具，灰平衡的目標值是相對於紙白，只要是同一支儀器在運作，灰平衡的工作邏輯還是可以運作。至於Lab數值精確性的問題，是有可能經由machine learning去學習更精準的儀器來達成，但那是另外一個題目了。
回到光譜儀，CR30同 i1、eXact、SpectroDens一樣都是光譜儀，所以在我工具裏的工作邏輯是完全相同的，最主要的差別就是CR30的數據不夠精確，這個點影響到我怎麼去用這個儀器？在什麼樣的場合去用這個儀器？
首先，由於絕對精度不夠，不可能拿CR30去做PSO或G7這樣的認證工作，但也如同上面提到的，一些相對觀念的運用如相對色差及灰平衡工具是沒問題的。
這裡示範一個相對應用的情景：在處理一個陶瓷列印的案子，客戶連基本線性的ink limit 概念都沒有；由於CR30自帶顯示屏，不需要連接電腦，不需要連接手機，從顯示屏就可以用相對色差的概念定出每一個channel的ink limit在哪一格，很快速，也很方便。
再者，雖說CR30的精度不好，但起碼也有80%的水準，以L值來尋找K50或Gray50的位置，讓L值落在大約L=58左右，以此原則可以很快找到中間調50%的落點。
在做基本線性時，ink limit (100%)跟TV50%的位置定好，就差不多了。以CR30來做這項工作，可以很快，很有效率。
Fig.-8 在陶瓷列印尋找ink limit的位置。
Fig. 以相對色差來定出 ink limit 的位置，如上圖為例，K 頻道在100與75間沒有色差變化，因此把K channel的ink limit定在75的位置。
Fig.-9 經過ink limit 及TV50修正後，每個 channel 的調子看起來比較正常。這會是後續做G7或是icc profile 時重要的基礎。
以上述相對概念的方式來使用CR30，可以很快把合理的版調找出來；再多一些測試點，是有機會可以拿到G7 Grayscale等級的。
除了相對概念的應用，由於CR30已經是光譜儀，所以它的數據是可以拿做濃度、版調、Beer’s Law 色度/濃度預測……等印刷相關的運用。
濃度運算的精度需求不若Lab運算的精度需求那麼高，所以即使CR30的光譜精度不夠好，在濃度的運用並不構成太大的問題。
再者，濃度的應用通常也是用相對概念的方式去使用，也就是對你已經認定好的目標值去加加減減，在此情況下，光譜的精度也無需特別去要求，只要維持穩定的表現就可以了。
所以CR30的光譜性質是足以拿來當濃度計使用的。
從這個基本濃度計的功能再延伸出去。
一般基本濃度計祇有CMYK 四種濃度功能，比較高階的濃度計(如eXact Basic Plus)可以依光譜數值來取得"光譜濃度"。 光譜濃度不受限於CMYK4個濾片；應用在特別色時，判讀會更明確。
Fig.-10 CMYK濃度取其互補色濾片(RGBV)做濃度計算
以下圖左邊那個欄位為例，對某一個紅色特別色量測濃度，如果是傳統CMYK濾片，師傅要在M 1.47或是Y 1.43之間做一個判讀的依據，操作起來還是比較困惑，如果以光譜濃度直接取1.97，操作起來會更明確，再如果能確定用的是同一隻油墨，那麼這時的目標濃度幾乎可以代表目標色彩值，只要保持特別色的濃度一樣，就可以確認色彩值會非常接近。
Fig.-11 光譜濃度使用案例只要是光譜值，就可以演算出其光譜濃度，所以CR30也可以具備光譜濃度的能力。同樣的，如果是以相對概念去操作濃度的使用，這樣的用法是可以被信認的。
有了濃度功能之後，下一個是版調的計算。版調的計算又要分兩種：一種是基於CMYK濃度的版調計算；一個是以光譜值(轉成XYZ)計算的SCTV(Spot Color Tone Value，特別色版調)。
由於版調計算是一種相對方式的計算，所以CR30在這方面的應用是沒有問題的。如果把印版上的印紋顔色當成特別色的話，印版的版調可以用SCTV的方式去計算。在這個觀點下，CR30也可以拿來當量版器使用。
關於Beer’s Law 最佳濃度/色彩預測的使用，如果目標值是被指定的一個Lab數值(比如說CRPC6 的C100被定在Lab 56,-37,-50) ，由於光譜精度的問題，這類絕對數值的應用，使用的信任度會被打個折扣，姑且說它是80%的信任度，但還是可以視情況使用。在一些情況下，80%的精度還是可以被接受的。
如果目標值Lab是同一隻儀器定出來的，這就是一個相對應用的概念，Beer’s Law 的預測能力在這裡是可以被信任使用的。
綜合起來，我對CR30這類低階光譜儀使用情境會是這樣：
相對概念的情境
● 相對色差，用同一支儀器去比對兩個樣本的色差。
● 相對濃度使用，同一支儀器帶出來的濃度增減，這樣的使用方式是可以被信任的。
● 光譜濃度應用，同上，相對概念的運作下是可以被信任使用的。
● 版調計算，不管是傳統CMYK的版調計算，或是特別色的版調計算(SCTV)，這類相對概念的應用都是可以被信任的。
● 印版的版調計算(SCTV應用)，同上。
● 灰色平衡，按G7灰平衡規則，灰平衡目標值是相對於紙張，只要是同一隻儀器在操作，灰平衡的工作邏輯是可以被信任使用。
● G7 Grayscale 等級，由於目標值是相對概念，是有機會達成。
● 特別色的目標值如果是來自實體，在同一支儀器測量下的追色操作可以被信任的(Beer’s Law 應用及光譜濃度應用)。
● Ink limit、版調位置這些基本線性工作用相對概念即可完成。
絕對精度的情境
● Fogra PSO、G7 Targeted 這類需絕對精度的認證工作，當然不可能拿CR30來用。
● 目標色指定僅有數字，沒有實體，且不論對方對這組數字有多少認知，用CR30操作出來的數值其信認度只有80%；或是另一種觀點，CR30數值的信任度可達到80%。端看是用那一種角度去看。
CR30除了光譜值精度不夠，還有一點就是對小面積的量測對位比較麻煩；目前還需要一個對位板去對位，是比較麻煩，但勉強可用。
Fig.-12 CR30對小面積的量測對位比較麻煩；目前還需要一個對位板去對位
我應該會有越來越多的場合是拿CR30出來使用，最主要是方便，筆電都無需打開，就可以處理掉一半的場合。遇到有絕對精度要求的時候，或是大量收集數據的時候，才需要把i1拿出來使用。
Fig.-13 在越來越多的場合會拿CR30出來使用，最主要是方便，筆電都無需打開，就可以處理掉一半的場合
以下是我對這些低階儀器所開的 wish list。
● 更好用的對位工具。
● 光譜精度的提昇，我可以暫時用machine learning的方式來增加精度，但畢竟有限，增加精度最好是在硬體本身就能實現。
● 透射模式(emission mode)，這樣就連顯示器及燈箱片都可以測量。
● 掃描模式(strip reading)，做色彩的工作還是需要大量的數據，strip reading 還是很重要的功能。
● 價格當然越便宜越好，這樣才能讓更多色彩相關的工作人員進入色彩即數字的領域。
印刷廠(或是說所有的單位)都應該去追求更高的品質，正規的儀器都應該具備。但另一方面，降低建置門檻，讓業界更多的人可以參與到這個以數據為基礎的作業觀點。當更多人意識到可以用數字去追求更精準的色彩生產時，高階的儀器自然能呈現其高階的價值。這些低階儀器能為廣大群眾帶來對色彩的另一種認知，這才是我重視的，而且是有所期待的。
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