G7 工艺的实用介绍

随着 CTP 出版技术的不断成熟和渗透，在美国，一种名为G7 的工艺悄然兴起。它由美国的平版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。其基本原理见《G7——向传统挑战》。
G7 到底如何？是否适合中国的情况？要知道梨子的滋味，必须亲自品尝才行。下面介绍G7 工艺的具体操作方法，希望能为有兴趣的工厂提供一点帮助，并也希望能得到实践后的反馈。

一、 相关的理论知识
（一）旧知识的复习
1、灰平衡
灰平衡是指用CMY 三色印刷出灰色时，CMY 三色的网点组合。如较常见的用（50C，41M，41C）的组合，印刷出中间调的灰色来。在印刷当中，CMY 三色的色彩饱和度是最高的，而灰色的饱和度为0。一旦我们使用饱和度最高的CMY 油墨复制出饱和度为0 的灰色时，灰色调可以准确还原，同时，其他的彩色也得到了正确的复制。在传统印刷中，各工厂的灰平衡不完全相同，但大致一样。

2、实地密度Solid Ink Density（SID）与密度计
密度是指对反射（透射）率的倒数的对数取值。实地密度是指印刷出100%的网点时的密度值。在印刷中，不同的实地密度可能会引致灰平衡的偏移和网点扩大率的变化。
密度计是借助于滤色片和光学系统，对密度值进行测量的工具。在传统印刷中，要利用密度计，严格控制各色版的实地密度。

3、网点扩大曲线Tone Value Increase（TVI）
由于印刷压力等因素的影响，网点扩大是不可避免的，必须掌握网点扩大在允许的范围内变化。传统印刷中，一般是控制中间调在11~20%左右。网点扩大曲线的横坐标为印版的网点百分数，纵坐标为印品上相应点处的网点扩大值。
图 1 为某公司的实际生产中的TVI 曲线。

4、L*a*b*色空间与分光光度计
L*a*b*色空间是国际照明组织委员会于1976 年提出来的一个符合印刷工业特点的颜色空间。其中，L*轴代表明度的变化，a*轴代表从红到绿的颜色变化，b*轴代表从黄到蓝的颜色变化。它是一个均匀的颜色空间，是与人眼的观察相符的。
分光光度计是将特定波长的光同时或先后照在待测样品和标准样品之上，比较二者的光度量，求出所收集到的光通量之比。它能根据其内所存储的数据和计算程序，将所测得的数据进行计算，得出各种色度值和密度值，包括1976L*a*b*值。

（二）G7 中的新理念
1、灰平衡印刷密度曲线Neutral Print Density Curve（NPDC）

灰平衡印刷密度曲线是建立起灰平衡的网点百分数与其相对密度值之间的关系。NPDC的灰平衡的三色CMY 组合是由GRACoL 专门确定的一组数据，这些数值考虑过255 级后的最接近小数值，其色度要求大致为a*=0，b*=-2。具体数值见下表。

表中的灰平衡数值不用自己去做，GRACoL 的Press2Proof（简称P2P）标准样张提供了其标准数据，见图2。P2P 的第四列为三色灰平衡，第五列为单色黑版。
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（见图3），一条是单黑版的NPDC 曲线。分别用P2P的第四和第五列的数据来完成。

2、亮调范围Highlight Range（HR）

亮调范围是一个单独的测量，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（50C，40M，40Y），单色黑的HR，其网点百分数为50K，它们的相对密度值分别为0.54和0.50。

3、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（75C，66M，66Y），单色黑的SC，其网点百分数为75K，它们的相对密度值都取决于实际的SID。

4、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（25C，19M，19Y），单色黑的HC，其网点百分数为25K，它们的相对密度分别为0.25 和0.22。

二、G7 工艺的建立
（一）准备工作
1、预计的时间长度和工作过程
全过程共需要两次印刷操作，分别为校正基础印刷和特性化印刷，各约需一到两个小时，中间需要半个小时到一个小时的印版校正，共约需半个工作日左右。所有的工作都应安排在同一天，并由相同的操作人员对同样的设备材料来完成。

2、设备
印刷机应调试到最佳工作状态，包括耗材，并检查其相关的物化参数是否符合要求。
按生产厂家的要求，调节CTP 的焦距、曝光及化学药水，并使用未经线性化校正的自然曲线出版。在RIP 中为G7 选定专用的空通道。半色调网点线数为150 或175 线，对于对称点型，如方型网点，可采用的网线角度通常为C15°，M75°，Y0°，和K45°；对于非对称点型，如链型网点，K 版则采用135°。K 和M 可以互换。

3、纸张
使用 ISO1#纸，尽量不带荧光，纸张的色度参数见下表。纸张大约需要6,000~10,000 张不等，由操作效率决定。

4、油墨
使用 ISO2846-1 油墨。其基本色油墨及叠印色的参数见下表。数据为在白色衬纸上测量。

5、标准样张
可以从www.printtools.org 网站上购买预置好的《GRACoL7 印刷机校正范样》，也可以自己做，见图4。标准样张应该包括：

• 两份 P2P23×标准（或较新的版本），且互成180°
• GrayFinder20 标准（图10）（或较新的版本）
• 两张 IT8.7/4 特性标准样（或相当于），相互成180°，且排成一排。
• 一条横布全纸张长的半英寸（1 厘米）（50C，40M，40Y）的信号条。
• 一条横布全纸张长的半英寸（1 厘米）50K 的信号条。
• 一条合适的印刷机控制条，应包括G7 的一些重要参数，如HR，SC，HC 等。
• 一些典型的CMYK 图像。

6、其他
其他设备包括有：

• 由 GRACoL 免费提供的NPDC 图纸（www.gracol.org）
• 测量印版的印版网点测量计
• 分光光度计
• D50 观察光源
• 做图用的曲线尺（图5）

注：也可以购买GRACoL 的软件IDEAlink 来帮助快捷完成测试工作。

（二）校正基础印刷
1、印刷条件
印刷机及其耗材都应得到正确调节，包括油墨的粘性、橡皮布、包衬、压力、润版液、环境温度、湿度等。印刷的色序建议为K-C-M-Y。最好不使用机器的干燥系统。

2、实地密度SID
开机，按标准实地油墨的色度值（L*a*b*）或密度值印刷。黑版也可按习惯使用更高的值。

3、网点扩大曲线TVI
测量每一CMYK 色版的TVI 值。CMY 的每条TVI 曲线之间的差值应在±3%之内，黑版略高3~6%，如图6 所示。
TVI 值此时并不重要，重要的是所有油墨曲线必须流畅光滑。

4、灰平衡
将分光光度计设定在D50，2°，测量印张上的几个HR（50C，40M，40Y）块的灰平衡值。标准的灰平衡值应为：
a*=0.0 (±1.0) b*=-1(±2.0)
注意：此时的L*值并不非常重要。
在公差的范围内，调节CMY 的实地油墨密度，以获得理想的色度值。

图7 显示针对L*a*b*的误差组合情况，如何调节CMY 的油墨实地密度。使用这个表，寻找横排的合适的a*、b*变化，然后查找合适的L*列，以找到推荐的CMY 的变化，以上下箭头来表示其增减。没有箭头则表示无变化。
如果灰平衡不能接近目标a*、b*值，或者不能通过少量实地密度的调节来改正，那么，请检查一条或多条TVI 的值是否过大，油墨的色相是否不对，叠印是否不好（可能是由于油墨粘性TACK，或乳化不好），或者是油墨色序不对。

5、调节印刷均匀性
这可能是印刷机校正中最难的部分。调节印刷机键钮，尽量减小印张上实地密度的偏差，最好每种油墨在印刷面上的偏差不要大过±0.05，才能使灰平衡的偏差尽可能小，最好在印刷区域上或是滚筒处不超过±1.0a*或±2.0b*。

6、印刷速度
用 1000 张以上的生产速度来开动机器（预热机器），再次检查实地密度、灰平衡和均匀性。如果油墨的实地密度、灰平衡或均匀性的变化超过了数值，调节印刷机，确保得到希望的印刷要求，然后按需要再次提速，以正常的生产速度印刷，保证印刷品质量的均匀稳定。

（三）CTP 的校正
1、三色 CMY 曲线的校正
进行完第一次印刷后，检查P2P 的第四列的色度值，中性灰有可能会做得很好，也可能不好。如果不好，请直接看（2）部分。

（1）若已经达到灰平衡
a、测量P2P
选出符合要求的印刷品，干燥。测量P2P 的第四列的数值相对密度值。注意，应从不同区域至少测两个读数，取其平均值。

b、绘出实际的NPDC 曲线
在 GRACoL 的官方网站上下载免费的图纸，做出实际的NPDC 曲线图。

c、确定标准曲线
在 NPDC 扇形图中，找到最接近实际生产的SID 值的目标图。若没有，可从上下两条接近的曲线中，自己用曲线板分析画出。

d、确定校正点
检查所实际曲线，看看在哪儿弯得最明显，然后确定需要校正的曲线点。由于人眼对亮调最敏感，因此，可以在亮调处最好多设几个点。

e、校正NPDC 曲线
在每一个校正点做下列工作（如图8）：

• 从下往上画一条竖线，与目标线相交
• 从交点处再画一条横线，（向左或向右）与标准线相交
• 从交点处向下画一条竖线，交于坐标轴，获得一个新的目标值。在图纸上记录该值
• 在每一曲线点处重复上述步骤，0%和100%处不要动。

如图 8 所示，原来为50%的网点处，校正新值应为45%。

图9 为一张实际生产中的校正图例。图中绿色曲线为步骤b 所绘的实际的NPDC 曲线，橙色曲线为步骤c 所确定的标准曲线。校正完成后，几个校正点20%、50%、75%、90%的新值分别为10%、26%、47%和68.5%。

（2）若未达到灰平衡
a、GrayFinder
我们已经在标准样张中安排了GrayFinder（图10）。若印刷时不能实现想要的灰平衡，我们就可以用它来帮助完成校正。
用一台分光光度计，测量标定青色为50%处（实际是49.8%）色块的中间。也要测量相邻的色块，寻找一个最接近目标的中性灰值（即0a*，-1b*）。
如果中间色块最接近目标灰，那么，该设备已经灰平衡了（在50%C 处），不需要做任何校正，见图11 左。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

如果最靠近目标的a*b*值不是中间的色块，注意M 和Y 旁边所列的百分数值。例如，如果最佳测量在+2 和+3 的M 之间，-3Y 上得到，那么所要的较好的灰平衡为+2.5M 和-3Y，见图11 右。
重复此步骤，可以为75%，62.5%，37.5%，25%和12.5%等色块，找到实际的灰平衡数值。

b、确定单色C、M、Y 的NPDC 曲线
在 CMY 图上，先画出P2P 的第四列值的曲线，即为C 版曲线，然后通过在GrayFinder上所找到的百分数，画出单色M 和Y 版的曲线，在原曲线（C 版）的左边或右边，图12。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c、确定标准的NPDC 曲线、校正点并画出新的NPDC 曲线
在 NPDC 扇形图中，确定最接近实际印刷实地密度值的标准曲线。然后，找到需要校正的点。
对每一个校正点进行校正，见图13。图中，黑色线为标准曲线。

• 从下至上画一条竖线，交于目标线
• 在交点处，画一条横线，与C、M 和Y 线相交
• 在交点处，从上至下画若干条竖线，与坐标横轴相交，得到C、M、Y 的三个新的目标值。
• 在图纸的新值栏上记录CMY 的目标值
• 重复每一个曲线点，0%和100%永远不变

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、单色黑版的校正
在黑版专用图纸上，将P2P 第五列的数值绘上。做法可参考三色CMY 的NPDC 校正。

3、为RIP 赋值
将上述CMY 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，还有些RIP 会要delta 值。无论如何，请记住，新的目标值就是经过校正后每个曲线点都应该得到的值。

（四）高质特性化的印刷
1、制版
用新的RIP 曲线，制作标准样张的新印版，并且将P2P 上的印版值与在第（二）部分中所记录的未校正过的印版曲线进行对比，确保所要求的变化已经获得。例如，如果50%的曲线点有一个新的目标值为55%，则检查新版的50%色块处是否比未校正过的印版大约重5%。由于印版表面测量困难，因此，只要这些值大概正确即可。

2、印刷
使用新的印版或RIP 曲线，并且用相同的印刷条件，印刷特性标准样，最好是整个测量标准样。照着与校正印刷最后所记录的相同的L*a*b*值（或密度值）来印刷。注意均匀性和灰平衡。
调机时，测量HR，SC 和HC 值，确定印刷机满足NPDC 曲线。如果可能的话，也测量P2P 标准样，或者在一张空的G7 图纸上动手绘出第4 和5 列。这些曲线此时应该可以与目标曲线几乎完全一致。如果不是，调节实地密度，或者再多印几张让印刷机预热。
检查其他参数，如灰平衡，均匀性等，其数据都在控制内，然后高速开动机器到正常印刷速度，检查测量值，看看是否到最后都很好。
从现场选取至少两张或更多张，自然干燥。如果可能，再以相同的条件，进行两次或更多次的印刷机操作，从每一次印刷中选取最佳的印张，为后续工作平均化准备。

3、建立ICC（选做）
用分光光度计，测量所选取的每一印张的特性数据，然后从平均数据中建立印刷机的ICC 文件。如果可能，存储原来测量的光谱数据，而不是CIEL*a*b*（D50）的数据。如此得到改良后的ICC 文件，可以减少由于非标准光源，或是两种光源的变化而导致的同色异谱的问题。

（五）非标准材料的解决方案
在我们的生产当中，由于很多的原因，会导致材料的不标准，尤其是纸张。那么，如何针对不同白度的纸张，进行G7 工艺的设定呢？

1、C≥30%
当使用非标准颜色的纸张印刷时，GRACoL 强烈建议，当三色组合灰色的C 值大于等于30%时，设备应校正到规定的a、b 的灰平衡。

2、C＜30%
当C 小于30%时，新色度标准的
a*三色组合=a*纸张（30-C）/（30+a*标准值*C/30）
b*三色组合=b 纸张（30-C）/（30+b*标准值*C/30）

举例说明
C 三色组合=25%
a*纸张=2.5      b*纸张=-5
标准a*=2.5×(30-25)/30+0×25/30=2.5×0.17=0.425
标准b*=-5×(30-25)/30-2×25/30=-5×0.17-2×0.83=-2.51
取整数的灰平衡a*=0.5(±0.5)，b*=-2.5(±1.0)

三、G7 的常规印刷
在完成了G7 工艺的测试实验后，我们就获得了G7 生产中的特性数据。用这些特性数据，可以进行高质有效的G7 印刷了。
G7 印刷机控制法与传统的印刷机控制类似，以CMYK 的实地密度读数作为一个基本的出发点，然后用中间调读数来控制阶调变化。区别在于，在G7 中，不靠传统的CMYK 的TVI 读数来控制，而是由亮调范围HR（50C，40M，40Y）的密度值或色度值，和一个50K的色块所代替。传统的印刷相对反差K 值的计算则由暗调反差CS（75C，66M，66Y）的密度和75K 的色块所代替。
G7 的方法比TVI 更加可靠地控制灰平衡和亮度，由实地密度变化而带来的中间调密度或者灰平衡的变化会更小。不过，应该看到，胶印机上的灰平衡比单独控制TVI 值时，一般会更加不稳定，所以，机长和质量人员在整个的印刷过程中，要做好充分的准备。
也要看到，这种胶印机的控制方法非常新，建立时间不长，还没有一个能普遍接受的公差。请准备好要做多次实验，来建立起设备、条件和公差范围。

下面是一个常规的G7 印刷的开始。
（一）将印刷机开到常规的油墨水平
开机，按指定的实地密度或色度印刷。在机器调整阶段要把CIEL*a*b*值放在密度值前面考虑。调机工作完成后，相对密度测量是印刷机控制的有价值和有效率的基础。此时，可以记录下密度和色度之间的关系，为以后的调试阶段作准备。

（二）调节灰平衡、CMY 的HR 和SC
在允许的公差内调节实地密度或其他印刷机的参数，直到CMY 三色的HR 点（50C，40M，40Y）尽可能地接近灰平衡的a*、b*的目标值、密度值或L*的目标值。检查CMY 三色的SC 点（75C，66M，66Y），尽可能接近其目标值。由于一般印刷机存在着变化，有些折衷的方法也是必要的，但是，尽量均衡控制HR 和SC 色块间的误差。

（三）调节黑版的HR 和SC
调节黑版实地密度或其他胶印机的参数，直到黑版的HR（50K）尽可能接近其目标值。检查黑版的SC 色块（75K），尽可能接近其SC 目标值。由于一般印刷机存在着变化，有些折衷的方法也是必要的，但是，尽量均衡控制HR 和SC 色块间的误差。

下表为一般的HR、SC 和HC 的目标值

灰色块 相对密度值（ND） 绝对密度值（ND） 绝对亮度L*值

图 14 为不同实地密度时的HR、SC 和HC 的目标值

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在整个印刷过程中，必须要时刻保持CMY 的灰和50K 的色块同样的Lab 值。如果灰平衡和实地密度在类似的方向变化，可以通过少量的实地密度来恢复灰平衡，参见图7。也可以利用以前记录下的实地密度值来参考调节。

四、总结
总之，G7 作为一个革命性的工艺，在CTP 时代有着非常大的优势。不单在印刷机上，而且还已经成功地运用到了数码打样、屏幕软打样等诸多方面。笔者由衷地希望中国印刷有识之士能大胆地借用他山之石，攻出有中国特色的美玉来。

注：本文中所提到的相关文件都可以从GRACoL 的官方网站上免费下载。
参考文献：www.gracol.org