浅谈GRACoL组织的最新印刷质量控制工艺 — G7
G7及GRACoL的背景介绍
随着CTP（计算机直接制版）技术及数字图像技术的发展，名为G7的工艺正在兴起。它由美国的胶印商业印刷规范组织（简称GRACoL），结合CTP的多年实践，探索总结而成，其目的就是要在CTP的帮助下，实现商业胶印的“同貌”（shared appearance）效果。GRACoL是什么呢？GRACoL是“商业胶印应用普通要求”，从广义上来说，指的是IDEAlliance（国际数字企业联盟)最初于1996年成立的一个印刷技术工作组，旨在制定一些包含基本指导和推荐参数的文件，这些文件能够为印刷厂实现高品质彩色印刷提供参考。GRACoL的使命是通过维护GRACoL文件的精确性和参照性来改善图文技术的交流和教育状况，这些文件反映了新技术在商业胶印过程中的影响，GRACoL是IDEAlliance的注册商标。
该组织成立的目的及主要工作就是：
1.为整个印刷业实现高质量彩色印刷而开发、使用的规范和公差；
2.对印刷客户、设计师、细则制订管理人员、代理商、印前和印刷操作人员进行培训，来符合GRACoL的规范；
3.在印刷客户、设计师、印刷人员、印刷材料供应商和技术服务公司之间建立良好的沟通，以更好地实现预期效果，改进工作流程。
从1996年建立伊始，GRACoL就致力于改进印刷的质量和一致性，帮助企业降低成本，增强竞争力，使企业从中直接受益。
G7是GRACoL出版物的最新版本，GRACoL委员会创新性地开展了一系列的研究，以数字图像、光学、计算机直接制版等技术为基础，研究和制定了一系列过程控制方法。G7将对新的基于视觉外观的GRACoL印刷和打样系统、灰平衡特性、校准方法的基本原理进行解释。其目的就是要在不同的印刷条件下，实现相同的印刷外貌效果。它的秘诀就是用分光光度计为测量手段，以NPDC作为依据，保证HR的密度和色度，确保中亮调的效果，牺牲暗调，达到客户认可的最终效果。
此外，G7将对在1#涂布纸上进行商业平版印刷时，灰平衡和推荐的特性数据规范出一个定义，这些推荐是为了稳定视觉输出。G7目前被应用于许多印刷类型中，包括商业印刷和出版印刷。G7需要使用ISO2846-1中定义的油墨进行印刷，因此，固块实地测量尽可能贴近7种颜色的CIELab值——ISO12647中定义的4个基本色和3个双色叠印。它的目标是规范一个简单的校准过程，来帮助印刷厂实现打样到印刷的最接近的视觉匹配。过去是将焦点集中在中间阶调灰平衡的色度测量数据，而不是集中在密度测量数据，如各个颜色网点扩大，G7则打破了这一传统。G7得名于它的灰色范围校准技术和它所需要的7种颜色，G7也是IDEAlliance的一个商标。
G7的独门武器
1.分光光度计代替密度计成为主要测量手段
在G7工艺中，将分光光度计引入到过程的控制管理中。对中性灰的评判，用的是色度坐标值a*，b*，和明度值L*，来表征人眼的观察效果。Lab值构成一个均匀的三维颜色空间，其优势是能将在视觉上感觉到的两个颜色差异用颜色模型中两点的距离来表示。在这里，当ΔE=1时，是人眼可分辨出的最小的色彩差异。在印刷过程中产生的数值，如密度值、网点扩大等，可由光学公式计算出来。分光光度计是通过样品反射（透射)的光能量与同样条件下标准反射（透射)的光能量进行比较，得到样品在每个波长下的光谱反射率，然后利用CIE提供的标准观察者和标准光源，按下式进行计算。
从而得到三刺激值X、Y、Z，再由X、Y、Z按CIEYxy、CIELab等公式计算色坐标x、y、CIELAB色度参数等，印刷过程使用分光光度计来控制，使人眼的视觉效果可以直接反映到数值上，完成更科学、更精确的复制。在传统印刷中，最常使用的工具是密度计。由于其价格低廉、并且使用方便，所以在工厂中的普及率较高。密度计能够测量实地密度、网点的积分密度，通过测控条还能够测量出网点扩大、相对反差，但密度与孟塞尔值却没有直接的对应关系。
例如，密度的大小与明度不是线性关系，而是曲线关系。而在色彩的评价上，其滤色片的响应数值，与人眼的观察相去更远。所以，密度计无法模拟人眼的观察力，密度值也不能反映出人眼的视觉效果。所以，在G7工艺中，采用分光光度计作为主要的测量设备，这就颠覆了传统印刷质量控制工艺的基础，使得G7质量控制过程更加科学、合理。
2.灰平衡印刷密度曲线Neutral Print Density Curve（NPDC）
G7中控制印刷质量不使用TVI（网点扩大）曲线，而是采用其独特的中性灰印刷密度曲线NPDC。它是基于由GRACoL专门设计的文件Press2Proof（简称P2P）来进行的。其横坐标为P2P中所设定的网点百分数，纵坐标为印刷后的密度值。NPDC曲线有两种，一种是CMY叠印的三色灰，一种是单黑。
对于商业印刷来说，一般的叠印最大密度都会在1.37～1.90之间，即在NPDC图中黑实线的上方扇形区。此时50%C、40%M、40%Y处的中性灰区域的相对密度均为0.54。这些曲线真正开始分叉，多在0.6处，即孟塞尔明度值约为第5.8级的地方。这样做，就可以充分保证了人眼最敏感的10～6的明度值得到很好复制。这样，即使实地密度在一定的范围变化，其亮调和中间调也必能得到完美再现。NPDC曲线就是在不同实地密度下的特性复制曲线。有了NPDC，HR就有了保证，不同材质、不同实地密度下的同貌复制才得以实现。
NPDC曲线是结合P2P样张来完成的。在G7中，需要测量的NPDC有两条，一条是CMY的三色组合曲线，一条是单黑色版的NPDC曲线。分别用P2P的第四和第五列的数据来完成。
NPDC主要作用是调整RIP输出网点值。强调的是输出曲线的调整在最大密度的前提下，保证在所有的纸张上印刷时50%C、40%M、40%Y处密度是定值0.54。将上述C、M、Y和K的NPDC校正结果，为RIP或校正设备赋新的目标值。有些RIP设备需要输入“测量后”的值，而不是“所需要的”值，不管什么情况下，新的目标值就是经过校正后每个曲线点都应该得到的值。
3.亮调范围Highlight Range（HR）
传统的印刷质量控制手段为什么无法实现新闻纸的印刷追上铜版纸的印刷效果？因为新闻纸纸质差，铜版纸纸质好，导致印刷时的实地密度不一样，铜版纸印张的反差能达到1.7，新闻纸印张才1.4左右。常规印刷控制，通常控制的是实地密度，实地密度值减小，其余的所有部分也都随之而线性减小，新闻纸印刷和铜版纸印刷的线性压缩一样。如果将HR定为常数，实际起到了对新闻印刷进行一种选择性的压缩，那就是，保持中亮调，压缩暗调。
G7就是这样做的。在商业印刷中，不管任何承印物，G7的要求就是，中间调灰色处，即50%C、40%M、40%Y处，其相对密度值是0.54，色度是（0、-2）。由于中间调的密度和颜色有了保证，中亮调处的密度变化也就有了保证，牺牲的只是人眼反应迟钝的暗调。因而实现了不同承印材料的“同貌（shared appearance）”印刷。在保证最大密度的前提下，保证在所有的纸张上印刷时50%C、40%M、40%Y处密度是定值0.54。由于暗调不是复制的重点，因此，反映暗调区变化的印刷相对反差K值，就不作为衡量标准了。G7的控制点HR点在哪里呢？从图1密度与孟塞尔的明度关系中，不难看出，密度为0.54的HR点，几乎就处在孟塞尔明度的第六级上。
从曲线上不难观察到，斜率最大的曲线段，就在孟塞尔明度值的10～6级处，也就是密度值在0～0.54处。因此，这个HR点，代表的就是人眼视觉观察的一个转折点。从该点向左，人眼感受力较强，表现为很短的曲线对应4级明度感受，而向右，则观察力渐趋迟钝，表现为很长的曲线对应6级明度感受。所以，从0～0.54的密度段，是我们在印刷时需要重点保护的图像部分。
亮调范围单独测量，它在印刷过程中或印刷完成后，可以对中间调做快速检查。在G7中，它取代了TVI，来进行整体明暗度和灰平衡的检查。HR有两个数据，一个用于CMY的灰平衡，另一个用于单色黑。三色灰的HR，其三色组合为（
4.暗调反差Shadow Contrast（SC）
在G7中，不使用印刷相对反差K而是用暗调反差SC。SC在印刷过程中或印刷完成后，可以对暗调的灰平衡进行快速检查。SC有两个数据。一个用于CMY的灰平衡，另一个用于单色黑。三色灰的SC，其三色组合为（
5.亮调反差Highlight Contrast（HC）
亮调反差HC在印刷过程中或印刷完成后，可以对亮调的灰平衡进行快速检查。HC有两个数据。一个用于CMY的灰平衡，另一个用于单色黑。三色灰的HR，其三色组合为（
G7控制过程的优缺点分析
G7中引入了几个重要的新的参数：中性灰印刷密度曲线NPDC、亮调范围HR、暗调反差SC具有以下独特的优点：
1.NPDC、HR、SC直接测量视觉上的明亮程度，与实地密度的变化无关，直接反应的是人眼的视觉效果，因而能够准确反映出印品的颜色质量。
2.NPDC、HR和SC都是与加网参数无关，也就是说与网点的形状、加网的方式没有关系。因此一个规范可以用于所有的成像系统。
3.CMY色块的颜色读数对灰平衡来说，是最有效的方法，因为所测量的是结合了所有参数的综合效果。而相反的，如果色相和叠印效果不能精确控制的话，那么，灰平衡是不能由单独的CMY的TVI读数来定义的。
4.印刷机的控制更快捷。对于传统的CMYK的TVI控制法，却需要测量多次TVI的数值。而在G7中，控制灰平衡和HR，只需要使用分光光度计测量一次CMY的灰色块，及一次50%的黑色区的色块就可以了。
5.NPDC和灰平衡之间没有关联，相互独立。G7也有一些自己的限制或缺点，如由于叠印导致灰平衡在多色机上比单色机要更难控制。不过，反过来说，这也是其全部的意义之所在——控制好灰平衡才有助于稳定整个过程。如果一项作业的灰色区域很少，那么，灰平衡的控制可能就不能获得立竿见影的效果。用不同的CMY曲线来校正一台不稳定的设备，也许会解决一时的灰平衡错误，但如果这种校正不具备代表性的话，那么，反而可能会引起后续作业的灰平衡不同的问题。
结语
由于G7控制方式在国内应用还处在启蒙阶段，除了香港地区有使用外，大陆企业还没有应用的报道，但这是种先进的控制方法，国内的印刷企业应该大胆尝试，期待有一天能够真的实现在新闻纸上达到铜版纸的印刷效果！
作者单位：武汉大学印刷与包装系
