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利用液晶監控器的軟打樣

資料來源:印藝247期/2004年7月 作者:丁一 更新日期:2004-10-24

取代原有的CRT 監控器的液晶監控器(liquid crystal
monitor)已被開發出來,業已在一部分的企業采用。在出版、印刷業界從CRT
監控器轉換為液晶監控器的趨勢強勁。隨著工作流程的數碼化,正期待在液晶監控器上完成印刷的色彩再現。本文敘述軟打樣在液晶監控器上實現的必要性和實踐軟打樣的可能性。

液晶監控器的優缺點

液晶監控器的優點與CRT 監控器相比歸納如下。

1)因進深短節省占地,耗電少(不發熱)。

2)是完善的平面,不呈現幾何性的扭變。

3)不存在對焦的惡化和RGB 的色偏。

4)壽命長,經時變化少。

5)設置的任意度高。

另一方面,從包括印刷在內的廣義上的圖形學用途的角度考慮,不如CRT
監控器的地方有:

1)色彩空間窄。

2)反差、色度、層次特性在視場角內呈較大變化。

3)層次特性并不光結。

4)監控器的特性之參差不齊較嚴重(無法信賴)。

為克服這些缺點,才開發成功了可取代CRT 監控器的液晶監控器。

液晶監控器的原理

簡單地說明一下液晶監控器的工作原理,構成表示基礎的像素,為了供RGB
的三原色用而被分割為3(副像素),在跟前放置RGB3色的濾色板。對各個副像素施加適度的電壓,液晶元件隨即改變角度,以此控制背部發光的透射量。此透射光量進而透過濾色板,使必要量的RGB
混合以表現特定的色。圖1表示最一般的TN 方式的液晶工作。

色彩空間

色彩空間是由RGB3色的濾色板和背面光色來決定的,所以濾色板特性的影響較大。以前是監控器的特性中,偏向于優先看重亮度,而色彩空間比起CRT
監控器,一般地說較窄。

目前,監控器特性的業界標準推崇sRGB ,至今包括筆記本個人電腦式的監控器多數的液晶監控器較之sRGB
帶有更窄的色彩空間確是現實,CRT 監控器之多數是遵循EBU (歐洲廣播聯合會)標準的色彩空間。所謂sRGB
,綠的座標雖有稍微的不同,但可以說大致同等。sRGB 是表示Adobe 公司應用軟體的RGB
作業領域得到維持,作為數碼相機的色彩空間也獲得一般的支援,所以在液晶監器方面也推崇保持有sRGB(EBU)的色彩空間。

視場角和色度

層次特性變位元

在液晶監控器的特性當中,印刷技術相關的用戶最為關心的特性是「視場角」。而且液晶監控器中視場角定義是指畫面上所表示的白與黑之反差能夠保持一定值(通常是10:1)的角度,完全沒有考慮色度的變位和層次特性的變位,也就是說,在產品樣本值中即使具有同等視場角特性的液晶監控器,當給予一點點的角度來看時,色度的變化和層次特性的變化(肌膚發白的現象等)幾乎不存在。

從正面來看時似乎不發生問題,但對21英寸品級的監控器,距離50cm
來看時,其兩端變成用20度以上的視場角來看的情況,不可避免地受其影響。如果和客戶一起對制作物的畫面進行確認時,其影響就更明顯。這個特性依賴于液晶的工作方式。

液晶的3方式

TN 方式

目前最普遍使用的是TN(Twisted
Nematic)方式的液晶板。筆記本個人電腦的多數,15英寸品級的液晶監控器之大多數就是使用這種方式的顯示板。17英寸品級的廉價品也是采用這種方式的顯示板。如圖2-1所示,對像素施予電壓,表示平面上原本是平行的液晶便轉而有了角度,從而使色度和層次特性發生變化。隨著視場角補償片的兼用,左右的視場角比較寬,在畫面的上下,看上去很明顯有所不同,所以不適于印刷工藝用途。

VN方式

17英寸品級的廣視場角型制品,19英寸品級的制品均采用VA(Vertical
Alignment)方式的顯示板,當電壓沒有施予像素的(暗)狀態下,液晶對表示平面保持接近于垂直的角度,故視場角的依賴性較大。根據將液晶的傾斜方向搞成復數化(多域),促使其影響消失那樣來工作,在視場角擴大的同時,抑制了色度的位移,還存在層次特性的位移,所以也沒有達到推薦供印刷工藝用途使用的水平(見圖2-2)。

IPS方式

IPS(In Plane
Switching)方式是液晶在表示平面上變換角度,很少因視場角而招致色度和層次特性的變化(見圖2-3)。進而如圖2-4所示,將副像素分割為2來改變角度(雙域化),從而使其影響進一步減少。

這種方式的顯示板因其良好的色再現特性,為18英寸以上的大型顯示板多數采用,普遍在醫療圖像領域采用,可以說最適宜于印刷工藝用途的方式。

監控器的校準

上面已經講述了對監控器要求的特性,為了保持其特性的精確度,需要定期地進行校準。多數情況是對監控器進行測色,以其結果作為基礎,調整個人電腦的錄影輸出,稱此為軟體校準。這種情況招致改變白的色溫,等于是降低了RGB
中的1個或2個的亮度,這時等于是降低了256階調來使用。從原先的值改變γ值的情況,也等于是選減256階調中的若干個,變成近似目標的γ,導致喪失了階調。當表示平穩的層次時,出現階梯或線條,或者是看到色的情況,即這些是根源。

對于要求正確層次特性的印刷工藝用途來說,喜歡能將監控器的特性本身做到符合要求值(例如白色溫度500K/γ1.8)的硬體校準。不過,在液晶監控器上,對亮度的調整,因為進行RGB共同的背光調節,不能像CRT
監控器那樣,對RGB 的最高亮度進行個別的調整。

為了解決這個問題,在監控器內部進行10bit 以上的多位處理,對RGB
個別按8bit的256階調函數表進行再分配的手法是最有效的。

印刷領域的應用

由于監控器(monitor)的色再現特性正確可以信賴,在印刷領域中可供如下的用途應用,業已被實際利用。

1)對數碼相機拍攝的資料進行圖像處理(攝影家)

2)印刷公司的圖像處理部門對照相資料處理

3)在掃描機輸入部門中的圖像表示用監控器

4)出版社制作部門中的DTP 作業

5)供報紙的報導圖像發報社的圖像處理用

6)供廣告制作公司的制作工作使用

不限于上列領域,與需要正確的色再現性及其業務和后工序以及提高品質相關的領域,均可考慮應用。

軟打樣的實踐

眾所周知,在印刷出版業界正在普及工作流程的數碼化和印刷標準。這些都為的是實現縮短交貨期,節減不需要的成本,品質的穩定化等的目的。在這些工作的變革中,對監控器的要求是,被印刷的情報內容之色彩,能夠多大程度正確地再現在監控器畫面上,而最終是在監控器上實現所有的校正,即「軟打樣」。

作為用戶的受益,隨著印刷工作流程的數碼化,促使色打樣的D D C P
化更進一步進化,靠監控器顯示可以完成所有的校正,從而可以節省打樣的成本,傳送成本和時間的同時,在制作階段也能節減供確認用的輸出,以及還能節減打樣后花在修正修正上的時間。

之所以能實現的關鍵,在于以彩色設定文件(profile)為基礎的CMS
的運用。事實上曾在監控器上作過色再現正確與否的實驗,對于實驗,最低限度需要印刷數據,以其數據實際印出來的樣品,還有印刷出樣品的印刷機之ICC
設定文件。為了滿足這些要求的條件,利用了「JAPAN COLOR
色再現印刷2001」的標準元件,此標準元件包括了上述全部內容。

Photoshop 的色彩設定時的作業配置:對于CMYK ,選擇JAPAN COLOR 2001的Type 1設定文件。

作業配置:對于RGB 則選擇sRGB
。監控器的設定,選用白色溫度5000K/γ1.8,亮度80cd/m2校準后生成的設定文件,設定于系統。

在此條件下,在Photoshop 上表示出印刷數據的各個色標,使用美能達制的CS-1000獲得Yxy 值,轉換為Lab
值后與原先的數據作比較。無視亮度成分「L」,在「ab」平面內作了比較,但有關sRGB
色域內的色,獲得了⊿E(ab)為2以內的良好結果。

根據各種各樣的印刷品,對這個精確度要求可能有不同反映,但總的來說,在液晶監控器上實現軟打樣已經達到了理想水平。

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