传统四色印刷系统在进行颜色复制时利用了同色异谱现象来实现色度再现目标。也就是说,在某一特定光源和观察者条件下所获取的颜色匹配结果在其它光源或观察者条件下进行观测时可能发生变化。产生这一现象的根本原因在于传统印刷是按颜色三刺激值匹配,而不是按其光谱反射率匹配。随着现代印刷技术的不断发展与进步,人们对印刷复制品的要求也越来越高,高保真印刷已然成为一种新的行业标准。高保真意味着多基色,并以光谱匹配为目的,从而可以做到在任何环境下观测时,原稿与复制品之间始终保持一致。本文的研究内容是基于光谱的多色复制技术,其目的就是要减轻原稿图像与其相应复制品之间的同色异谱现象。为达到该目的、获得最佳光谱匹配效果,首先需要预测得到一组与原稿对应的打印基色,而不再是直接采用传统的黄品青黑四种颜色,然后以上述打印基色为基础建立相应的光谱预测模型,并以该模型为理论依据对原稿进行分色,整个流程都要以光谱误差值(包括光谱均方根误差和同色异谱指数)最小化作为优化目标。围绕这一框架,本文主要做了如下几个方面的研究工作：1、针对基于光谱的多色复制技术不再仅仅使用黄品青黑传统四色作为复制原色,需要利用色料成分预测的方法获得一组与原稿相对应的基本色成分,通过该组基色的线性混合可以对原稿进行光谱再现。本文提出了一种旋转主成分分析的方法,它通过对传统主成分分析所得结果做进一步的极大方差正交旋转处理,从而得到一组可代表预测基色的特征向量。其目的是要在保持特征向量基正交的基础上,使得相应方向上的成分因子对原始样本的光谱反射率具有最大方差贡献,保证了基色的不相关性和光谱再现精度。2、由于主成分分析的方法不能保证所得各预测成分之间具有独立性,本文理解的独立性是指实际打印中各复制原色不能由其它原色混合而成,同时通过这种方法只能预测获得较少的符合条件的基色,所以本文又采用了独立分量分析的方法,以期获得能够满足更高要求的一组代表实际颜色的预测成分。但是传统独立分量分析方法存在计算复杂度高、收敛速度慢的缺陷,而修正的独立分量分析方法虽然不用多次矩阵求导和求逆,不过其结果的稳定性不足、与初始值的选取有很大关系。因此,本文又提出了一种阻尼修正的独立分量分析方法,即在修正的独立分量分析方法中引入一个阻尼系数,从而保证了结果的收敛性。3、根据上述统计分析方法所预测的基色成分通常不可能与实际所用的打印基色完全相同,所以只能选取最适合的墨色组合方案作为光谱复制的实际基色,保证最大程度地与原预测的基本色相匹配。本文提出了一种基于混合距离测度的方法来进行最佳墨色的选取,既考虑了颜色的亮度变化又兼顾了光谱的波形特征。4、当确定了一组用于打印的实际基色后,还需要通过光谱预测模型来获取理论网点面积与光谱反射率之间的关系。该模型理论上是基于六色的,但实际复制时考虑到经济成本、墨量限制及算法复杂度的影响,最终只选用了其中的四种颜色(三种彩色加上黑色)。因此,本文提出了一种基于四色网点增益的光谱预测模型,既考虑了各种叠印条件对单基色网点增益的直接影响,同时还基于Demichel概率公式的思想为每种影响因子赋予了一个对应的权重系数,最终通过两者的加权和得出多色叠印情况下各基色的实际网点面积预测值,然后再利用Demichel概率公式和四色YNSN模型来计算相应颜色的光谱预测值。5、光谱预测模型的应用包括正向和反向两个方面。正向操作是从理论网点面积出发来预测各叠印色的光谱反射率,它是后续反向操作的理论基础。反向操作的目的是要以给定的样本光谱数据为基础,预测出其中各基色所对应的理论网点面积百分比值,并依据正向光谱预测模型来评价该组理论网点面积是否符合光谱复制的精度要求,实质就是进行分色。本文的分色过程包括最佳四色组合方案的确定和对应组合下理论网点面积的预测,并提出了一种基于自适应选择策略的遗传算法,以获取一组全局最优的理论网点面积预测值。最后,根据上述分色结果在实验打样设备-Canon iPF5100上进行了实际输出,并与原始样本逐个比较以验证光谱预测模型的整体性能。