RGB printer control，icc profile on 36 patches
RGB printer control，icc profile on 36 patches
Fig. 點狀設備色彩儀，量測36個色塊即可完成icc profile，測量時間在兩分鐘以內。
上一次發文，成功將家用印表機用42個色塊的profile把色彩帶入G7 Targeted範圍(紙張除外)，或許在這個產業應用，這不是一個重要的題目，沒有人會在意家用表機能達到什麼樣的色彩規格，但對於一個尋求色彩工作方法的人，尤其是在降低色彩管理作業門檻的工作上，這是一個重要的里程碑：用最簡單的設備、最低階的儀器、最少的工作程序，將色彩輸出帶到我們制定的範圍。不管對像是幾千萬的印刷機或是幾千元的印表機，工作態度、工作邏輯是一樣的：經由數字的運作來達到色彩控制的目的。
Fig. 用Curve4驗証G7 Targeted，除了紙張，其它數據都有過。
在色彩數字的運作之上，材料(紙張、色墨)是第一個問題，當材料的能力不夠，所能做的就是換紙、換墨，直到能符合基本需求。再來才是控制能力，要對設備的運作有足夠的認識，對色彩的數學訊息有足夠的理解，才能將色彩輸出控制到我們的制定範圍。
舉個例子，在Photoshop我們該如何確實的將C100、或是C50的墨量從家用印表機印出來？光這個動作至少有兩個關卡：
1.家用印表機大都是RGB(driving)印表機，放C100訊號時，它會先被轉成RGB訊號再去推動印表機。但，因色料系統，實際印表機一定是CMYK印表機，所以，在真實推動印表機時，會經過一個RGB to CMYK look up table 去推動CMYK墨量。所以，當我們要真實輸出C100色墨出去時，要放RGB訊號(0,255,255) 才能達成放出C100色墨的效果，同樣的，要輸出C50色墨時，則要放出RGB訊號(127,255,255)。換個方式說，當你放C100資料到RGB印表機時，不可能得到C100的放墨量。
下面兩張圖是M50與Y50放墨的例子，上一張是讓printer driver直接解釋 Y50與M50，可以看出Y50裡面混了一些M的墨點進去， M50則混了Y及C的墨點進去；這樣的放墨行為無法取得明確的放墨控制。下一張圖則是以RGB(255,255,127)及(255,127,255)去驅動Y50與M50的放墨，可以看出 這樣才能達成明確的控墨。
Fig. 在RGB printer，要以RGB訊號推動才能取得明確的色墨控制。
RGB to CMY 的轉換公式如下：
C = 1 – R
M = 1 – G
Y = 1 – B
如果要加入K，則轉換公式如下
K = min(C, M, Y)
C = (C – K) / (1 – K)
M = (M – K) / (1 – K)
Y = (Y – K) / (1 – K)
另，CMYK 到 RGB 的轉換公式如下
R = 255 × (1 – C) × (1 – K)
G = 255 × (1 – M) × (1 – K)
B = 255 × (1 – Y) × (1 – K)
以我經常用的CT10導具，它的相對應RGB組合如下：
有了這樣的理解，家用印表機(或是RGB驅動印表機)一樣可以做到有效的色彩控制。
*ps1. 公式運算時請將數值Normalize 到 1.0，如C100 為C 1.0，C 50為C 0.5；R255 為R 1.0，R127為R 0.5。
*ps2. K 的介入，會牽涉到更多的規則，上述衹是一個通則。
2.家用印表機的驅動程式，會有很多自行對色彩解釋的方式，每一種解釋方式對我來說都是一個黑盒子，無法掌握裡面的運行邏輯，所以在驅動程式裡面，務必關閉掉所有這種自行定義的色彩解釋方式，才能達到完整的自行掌控。
Fig. 印表機驅動程式請關閉色彩管理。
*ps.有些印表機的驅動程式沒有明確的icc 開關機制，我只能説，去嘗試各種控制選項，儘可能達成純粹的頻道輸出( CMYK頻道色塊不要有其它的墨點介入)。如果找不到，色彩就無法做完全的控制。
理解以上兩個關卡，我們才能有效的對家用(RGB)印表機達成色彩控制。
能對頻道作出清楚的控制，建立出來的icc profile才有其意義。
icc profile 是一種很有效率的色彩控制(溝通)方式，衹要操作條件沒有太脫離常規，它可以很快帶來80分以上以上的水準。
到目前，要能做到icc profile 來控制印表機色彩最低的門檻，大概就是i1加上i1 profiler，這個配置可能要到8萬左右。
在降低門檻這個工作項目上面，目前最便宜的光譜儀，可以降到祇有幾千元，精度是有些問題，但80分的水準還是有的。軟體方面有幾個open source的軟體可以使用，如ArgyllCMS 及little CMS。
但是在工作方法上還是不夠，傳統上做profile少不了大量的色塊樣本，最基礎的大概都要在400個左右，CR30這類低階儀器是很難去做400個樣本的工作。所以在工作設計上，我一直在想，最少能建構icc profile的最少色塊，可以是多少？
所以，有了這樣的探索旅程。
原則上當然是越少越好，但也要能維持基本品質。
我從ArgyllCMS去嘗試，配合i1架構，一個strip是21格色塊， 以ArgyllCMS放出的21個色塊，算出來的icc 在版調(tone value)上是可以的，但明顯的灰平衡並不夠好。
我再嘗試用兩個strip，42格的色塊能有什麼樣的表現？
輸出的結果是令人滿意的，沒有80分，起碼也有75分。(分數的規則，那又得是另外一篇了)
Fig. 最左邊為原始狀態，中間為21格的icc，右邊為42格的icc.
更重要的是，工作程序非常的快速，用i1掃兩個strip自然是不到一分鐘的事情，計算profile也才兩分鐘；所以整個profile的程序，從量測到取得profile也不過是三分鐘的事情而已。
在上一篇用CR30配合對位板去量取這42個色塊花了大約5分多鐘，這是我可以接受的工作量。
上一篇也有提到，我用CR30去讀取數據，要把它轉成ArgyllCMS格式，還需要一段程式來做轉換。再就是要讓user去執行ArgyllCMS的參數與指令也是一件困難的事情。所以我直接做一個程式去整合CR30數據的改寫與ArgyllCMS指令與參數的呼叫。整個串接下來，工作場景是：user衹要負責量完42個色塊，程式就會自動丟出一個icc profile 出來。
那怎麼又變成是36個色塊呢？ArgyllCMS的profile 程序，內定包含4個黑色及4個白色，也就是重複了三個黑及三個白。作為點狀測量工具，把這重複的6個色塊去掉也是不無小補，另外ArgyllCMS放出的色塊中並沒有M50，我做了一個替換，看來並沒有影響到profile的結構。
再來，在導具的設計上，CR30在小的色格要配合定位板使用；我把色格放大到3cm×3cm，這樣操作起來會更加順暢，不需要對位板。實際操作下來大概兩分鐘可以完成36格數據的收集。
於是，有了新的導具設計如下：
Fig. 大面積36格icc 導具(RGB)。
以Fogra39為參考，36格icc導具色彩樣本的分佈如下圖：
Fig. ArgyllCMS 36格色彩分佈(參考Fogra39空間)
可以看得出來，ArgyllCMS的色樣分佈更多是放在暗部，亮部只用幾個代表色就帶過去，但整個icc的結構很完整，已經足夠產生令人接受的品質。
就像前面提到的，我說這是一個工作里程碑，用最少的色塊、最便宜的儀器、最快速的作業來達成可以接受的結果。這是一個可以引領更多業界人士(或教學單位及學生)將色彩現象帶入數據領域的工作程序。 撇開儀器及材料，就工作方法本身，就是一個重要的成果。
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