数字化喷墨色彩复制是指数字化喷墨设备通过打印喷头将墨水喷射到承印介质（如纸张），从而实现颜色信息准确再现的过程。此类技术通过分色与加网过程，以二值化半色调(halftone)数据控制喷墨墨滴在承印介质上的疏密排列与叠合，从而实现影像色彩的准确再现，具有层次丰富、细节清晰、色域宽广、承印物多样等优势，已成为目前各类色彩相关制造领域的主流色彩复制手段。

近年来，随着数字化喷墨技术的持续发展，此项技术品质稳定、快速灵活、节能环保等方面的优势逐渐体现，并已在纺织、陶瓷、家装、广告以及工艺礼品等诸多制造领域得到了长足发展。色彩信息是物体属性表达与传递的重要载体。在上述纺织印花、陶瓷印花等喷墨制造领域，为保证产品色彩属性客观准确的再现与传达，需要对喷墨设备进行色彩控制（学术领域称为色彩特性化建模）。该过程是高保真数字化喷墨色彩复制得以实现的核心步骤，其旨在通过色彩控制测试样本的喷印与色彩测量，建立喷墨设备输入控制值与输出颜色值之间的双向对应关系，进而实现喷墨输出色彩的准确控制。近年来，随着数字化喷墨技术的日益发展，喷墨设备的色彩控制问题已得到了相关领域工业界及学术界的广泛关注，在色彩控制过程中所涉及的技术开发及流程优化等诸多方面，现有研究已取得了不同程度的研究进展。

然而，由于对现阶段数字化喷墨过程中半色调色彩再现机理与规律仍存在认识上的不足，现有研究在喷墨设备色彩控制的色彩表征合理性、建模墨色完整性以及方法高效性方面仍存在明显缺陷，主要表现在：

1）传统色彩控制方法主要集中于色度色彩控制层面，缺乏对于同色异谱问题的考虑。在色度层面的色彩控制过程中，色彩信息的表达与传递是以CIEXYZ三刺激值的形式完成的（如当前喷墨色彩控制最为流行的ICC色彩管理流程）。然而，由色度学相关理论可知，光谱反射率信息才是物体色彩表征过程中最为真实客观的原始信息，三刺激值数据实质上仅为此类信息在特定照明及观察者条件下的体现。因此，可以推断，对于具有不同光谱反射率的色彩，在特定照明观察条件下，其XYZ值可能相同，但当照明及观察者条件改变时，其色彩匹配往往将无法实现，该问题即为同色异谱问题，如图2所示。可见，基于色度的喷墨设备色彩控制方法仅能实现特定条件下的色彩控制，其从根本上无法避免同色异谱引起的色彩失真问题，故在色彩控制的色彩维度合理性方面存在明显不足。

2) 现有色彩控制方法研究主要集中于主色墨水层面，普遍缺乏对于辅色墨水在降低喷墨墨点可见性方面的作用的考虑。在现阶段，数字化喷墨设备主要配置有主色墨水及辅色墨水两大类墨水。其中，主色墨水主要包括青（Cyan，简称C），品（Magenta，简称M），黄（Yellow，简称Y），黑（Black，简称K），红（Red，简称R)，绿（Green，简称G），蓝（Blue，简称B）等，其作用旨在构建设备色域，保证输出色彩饱和艳丽；辅色墨水包括浅品（Light Magenta，简称LM），浅青（Light Cyan，简称LC），灰（Gray，简称GR），照片灰（Photo Gray，简称PGR）,磨砂黑（Matte Black，简称MK）等，其主要用于降低喷墨墨点可见性，确保喷墨色彩更为细腻，层次更为丰富，色调变化更为平滑，进而提高影像色彩复制的整体质量。如下图所示，由于主色墨水（品红）的饱和度明显高于辅色墨水（浅品），故在表达同一样本色彩时，单位面积内所需主色墨点数量明显少于辅色墨点数量。在人眼视觉低通滤波机理的作用下，此现象将导致主色墨水喷墨样本墨点可见性过高问题（部分研究领域又称为喷墨颗粒性问题）。可见，面向主色墨色的喷墨设备色彩控制方法无法充分发挥辅色墨水在降低喷墨墨点可见性方面的优势，故其在墨色完整性方面存在明显不足。

3) 在目前学术研发领域，部分色彩控制方法片面追求色彩控制精度，在实用性方面对方法成本及效率问题缺乏足够的考虑。在目前喷墨色彩控制领域，空间均匀采样是最为常用的设备空间测试样本采集方法。然而，由于此类方法所对应样本数在墨色维度及采样维度增长的情况下呈几何级数增长，故其在通过增加采样密度进而提高方法精度时，往往以海量样本数量为代价。事实上，由于色彩控制建模的色彩传递过程存在显著的非线性，因此仅需较少数量的非均匀采样样本即可实现大量均匀采样所对应的色彩控制精度，即均匀采样方法存在严重的采样冗余问题。此外，在全墨色色彩控制领域，现有方法为追求理想的墨点可见性，过量使用辅色墨水，其也会导致墨水用量过高问题。综合上述问题，鉴于现阶段喷墨制造领域专用墨水价格昂贵等成本方面的问题，学术层面的粗放型色彩控制方法往往会导致严重的成本损耗。由此可见，现有研究在喷墨设备色彩控制的高效性方面，仍存在明显不足。

国内外研究现状概述

结语

刘强 工学博士