Kubelka-Munk理论——计算机（电脑）配色的算法模型

油墨的配色是按照原稿颜色的需要和印刷工艺要求，经过基础油墨混合调配成专色油墨。随着计算机测配色技术的发展，油墨计算机配色应用越来越广泛。

Kubelka-Munk理论发展

油墨计算机配色的基础理论依赖于颜色通过材料的吸收与反射机制产生的原理。

1931年，Kubelka和Munk提出的双常数理论成为计算机配色的理论基础。该理论通过数学公式描述了光在颜料层中的吸收和散射行为：

这个看似简单的公式，却准确预测了颜料混合后的光学行为。1958年开始成功地用于纺织印染行业，印刷行业应用该理论则始于20世纪70年代。当前，计算机配色（CCM）的基本原理仍然沿用K-M理论。

Kubelka-Munk理论应用

但K-M理论在实际应用中，其理论计算与具体实践之间常出现差异，究其原因可归纳为两个因素。

①K-M理论本身是在一定的假设条件下推导的。

第一，设色层厚度为x，光照落在任一微元层dx时，不考虑界面引起的反射，其结果必定导致应用该理论的色层是浸没在相同折射指数的介质中，这种为了使问题简化而忽略界面上不同折射指数的算法，可能造成误差。

第二，dx是色层厚度x内的任一微元层，这样求出的吸收系数和散射系数，使用时被认为整个色层是相同均匀的，但这种假定难以应用于消光或半消光的油化材料。

第三，色层内的着色剂颗粒是混乱排列的，使色层内的光照成为一种漫扩散形式，颗粒完全浸没在扩散效应中，产生上下两个通道。但实际应用中，当颗粒存在于薄片形式的油化薄膜中，大多数呈水平方向排列时，将引起两个通道光通量假定的破坏。

第四，在薄色层上，光线来不及散射就已经进入色层内部，在暗色调处，相当多的光线在散射前已被吸收，所以这些进入色层的光束不呈扩散状态，致使实验结果出现较大差异。

②印刷行业在描述油墨叠加效果时必须考虑光与颜料颗粒的相互作用及油墨的物理性质。在实际应用中，应该说K-M理论中包含两个双常数，分别为吸收系数K和散射系数S,油墨对光的散射能力与基质的散射能力相比可以忽略，因而油墨的呈色原理主要是油墨对光的选择性吸收，而油墨对入射光的吸收能力受油墨层厚度及油墨浓度的影响。K-M理论是以不透明介质为前提提出来的，而印刷中使用的油墨是透明性或半透明性的，因此，K-M理论有很大不足。

计算机配色的应用

计算机配色系统以色彩合成与颜色混合理论为基础，依靠色度学的理论，对油墨基础数据及颜色数值进行处理，通过人机对话方式快速给出油墨配方，降低了印刷配墨成本；提高了油墨及声誉油墨的利用率，确保专色印品质量稳定。

为了实现计算机辅助配色技术，系统的建立需配备以下设备：计算机、专用配色软件、测色仪和辅助设施（打样和称重设备等）。

计算机的主要作用是运行配色软件（如三恩时PeColor），该软件负责搜集颜色信息并计算出新的配色方案。配色软件是整个电脑配色系统的关键，直接影响专色的配色质量好坏和速度快慢。

配色软件部分包括一系列相当复杂的程序，分别完成下列任务：建立库存色墨基础光学数据库，色料基础光学数据处理，配色计算，配方修正，颜色配方库，整个配色系统所使用的数据文件管理等。

油墨计算机配色技术在产品的开发、生产过程、质量监控和销售环节中，已成为一个重要的辅助工具，享有极高的普及率。它极大地促进了生产过程的科学化和高效化，同时也显著提升了经济效益。

油墨计算机配色的优点

在实际应用中，相比于人工配色，油墨计算机配色系统具有以下优点 ↓

1专家级配方

拥有专家级配方系统，能通过自动计算生成多组配方，供用户从中挑选最优方案，远超人工能提供的有限方案。

2配方稳定可靠

实现颜色和配方管理的数据化，可有效保障生产的稳定性，避免人工配色因依赖人员经验和水平导致的方案不稳定问题，解决了人工配色中色卡或样品难以长时间保存的难题。

3降低人员门槛与成本

操作门槛低，只需会操作电脑或手机即可上手，大幅降低对配色人员的专业要求，无需依赖有多年经验的人员，上手速度也更快。

4配色效率高

配方精准度高，还能自动修正配方，减少了人工配色中多次调整配方的环节，节省时间，提升效率，同时降低材料浪费。

5节约成本

可以利用生产过程中积累旧料进行配色，充分发挥旧料价值，而人工配色难以做到这一点。