Цифровая цветопроба как метод контроля цветовоспроизведения

 

3.Устройства для получения  цифровой цветопробы

В настоящее время в качестве устройств для получения цифровых цветопроб используются принтеры, работающие с различными технологиями перенесения красочного пигмента на основу. Различают принтеры, работающие по принципу термопереноса, сублимационные, струйные, лазерные и принтеры на твердых чернилах. Как говорилось выше, цифровая цветопроба представляет собой цветной принтер с некоторыми специальными свойствами. Различие цифровых устройств определяется способностью принтера имитировать цвет и детали полутонового изображения адекватно офсетной печати. Названная способность определяется в свою очередь тремя составляющими: достаточностью пространственного и цветового разрешения, широтой зоны цветового охвата и наличием встроенной системы управления цветом, обеспечивающей калибровку системы под реальный офсетный печатный процесс (2). Рассмотрим создание ICC-профилей выводных устройств на примере программного обеспечения фирмы Heidelberg Prepress - ColorOpen (программы PrintOpen).

В рабочем процессе создания профиля печатного устройства программой PrintOpen можно выделить следующие основные этапы:

 

Этап 1. Создание тестовой таблицы и эталонного документа

Для проведения инструментальной оценки печатных оттисков необходимы специальные стандартизированные шкалы, которые содержат набор цветных элементов. Определенные с помощью  спектрофотометров цветовые координаты этих элементов служат основой для построения профиля печатного устройства.

Тестовые таблицы для  четырех цветов (голубого, пурпурного, желтого и черного) содержат 210 цветовых элементов, а тестовые таблицы для  трех цветов (голубого, пурпурного, желтого  или красного, зеленого, синего) состоят  из 135 цветовых элементов. Для построения профиля цветопробных устройств тестовая таблица может быть расширена до 840 элементов. Это достигается добавлением к стандартной таблице трех других, каждая из которых состоит из 210 элементов. Расширенная тестовая таблица может быть создана только для всех четырех основных цветов CMYK.

Исходные тестовые таблицы  хранятся в виде PostScript- или TIFF-файла. Тестовые таблицы в PostScript-формате  предназначены для PostScript-совместимых  устройств вывода. Тестовые таблицы  в TIFF-формате предназначены для всех остальных устройств вывода, которые напрямую работают с графической подсистемой отображения информации QuickDraw.

Эталонный документ создается  параллельно с PostScript- и TIFF-файлами  и содержит информацию о данной тестовой таблице, в частности о типе таблицы, количестве основных цветовых каналов, данные цветометрии печатных оттисков и т. д. Этот документ необходим, когда сделан отпечаток тестовой таблицы на печатной машине или устройстве пробной печати.

Этап 2. Колориметрические измерения тестовой таблицы

Отпечатанная на печатном устройстве тестовая таблица обрабатывается с помощью спектрофотометра. Каждое поле считывается спектрофотометром, например Spectrolino фирмы GretagMacbeth, и полученные значения автоматически загружаются  непосредственно в программу PrintOpen в режиме online либо импортируются в виде файла формата ASCII в программу PrintOpen в режиме offline.

Этап 3. Анализ полученных данных

Данные цветометрии  тестовой таблицы подвергаются автоматическому  анализу с помощью программы PrintOpen. Во время этого процесса на основе так называемой базовой таблицы рассчитываются профиль печатного устройства, печатная таблица для LinoColor и таблицы цветопередачи (CRD - Color Rendering Dictionary).

В режиме online-измерений  ошибочные данные могут быть откорректированы сразу же в программе PrintOpen благодаря повторному измерению соответствующих цветовых элементов. В режиме offline в случае ошибки необходимо провести измерение заново и только после этого переместить новые значения в программу PrintOpen.

Этап 4. Создание калибровочной таблицы

На основе базовой  создаются калибровочные таблицы  следующих видов:

• ICC-профиль для CMY(K)- или RGB-печатных устройств;
• CMY(K)- или RGB-печатные таблицы для программы LinoColor;
• таблицы цветопередачи (CRD) для CMYK-вывода на устройства, работающие с языком PostScript Level 2.

Рассмотрим несколько классов  цифровых устройств, различающихся  способом формирования изображения, а также их технологические характеристики.

 

3.1.Струйная печать.

Принцип работы основан на формировании с помощью нагрева или пьезоэлектрического эффекта мельчайших капелек жидкого красителя и перенос их на носитель – бумагу или пленку. Четырехцветные струйные принтеры используют те же цвета красок, что и в полиграфии (триадные краски), но спектральные характеристики цвета у них не совпадают. Кроме того краски струйного принтера сделаны на водной или водно-спиртовой основе, а значит оттиск, отпечатанный таким способом нельзя мочить, либо надо использовать специальное покрытие. Помимо промокания на качество изображения сильно влияет растекание капелек по поверхности носителя (бумаги).

Для получения  высококачественного  изображения выпускаются струйные принтеры с физическим разрешением 1440х720, 1200х1200, 2880х720, 2400х1200 dpi.

Характерным для струйной печати являются: неточная передача цвета; сильная зависимость качества изображения от свойств используемой бумаги;  склонность к выцветанию под воздействием ультрафиолетового излучения; невозможность имитировать растр. В связи с этим в последнее время стали применять пигментные чернила, представляющие собой мелкодисперсную водную взвесь твердого красящего порошка. Такие чернила имеют более насыщенный, устойчивый к влажности цвет.

 К струйным принтерам  импульсного типа относятся принтеры с твердыми чернилами, которые в процессе печатания изменяют фазу своего состояния. В этих принтерах четыре цветные восковые палочки, соответствующие базовым цветам, -- голубая, пурпурная, желтая и черная – закладываются в печатающую головку. Нагреватели расплавляют воск – при температуре 90⁰С он переходит в жидкое состояние и стекает в резервуар с подогревом, где чернила поддерживаются в жидкой фазе во время работы принтера. Для получения изображения печатающее устройство откачивает небольшое количество чернил из резервуара и затем дополнительно нагревает его. Электронное устройство “выстреливает” мельчайшие капли в момент, когда это требуется. При контакте с бумагой чернила мгновенно переходят в твердую фазу, поэтому они не впитываются в бумагу, а остаются на ее поверхности. При этом отсутствует эффект расплывания чернил, присущий любым жидким чернилам (6).

Для достижения большего числа  градаций цвета одновременно используются два комплекта печатающих головок  — с пигментами стандартной и  половинной оптической плотности, за счет чего в каждой точке может быть достигнуто 4 градации плотности краски. Поскольку вязкость краски в момент соприкосновения с бумагой достаточно высока, практически отсутствуют проблемы ее разбрызгивания и впитывания. Пигмент, используемый при изготовлении твердых чернил, близок к пигменту типографских красок, что облегчает калибровку принтера под офсетную печать. Управление цветом осуществляется в программном RIP.

К преимуществу данной технологии относят: полную независимость от запечатываемого  материала (непрозрачность красок дает одинаковые результаты печати на любом носителе), несмешиваемость красок, как следствие этого хороший цветовой охват, а также водостойкость красок.

3.2.Печать с помощью  термопереноса

 

Работа принтеров этого класса основана на переносе красителя с  лавсановой основы на бумагу при нагреве участка слоя красителя. Участок пленки с красителем нужного цвета нагревается именно в тех местах, которые должны остаться на бумаге, а затем пленка перематывается для нанесения следующего цвета. Таким образом печать осуществляется последовательно.

Краски по своему цвету  довольно близки к используемым в  полиграфии триадным, а отсутствие их смешения позволяет получать хорошую цветопередачу для плашечных элементов. Получить же хорошие значения резкости изображения (или плавность перехода полутонов) не представляется возможным ввиду низкой разрешающей способности таких устройств – обычно 300 dpi.

Недостатком этого способа является то, что для печати годится не всякая бумага. Если поверхность бумаги не слишком гладкая (или мелованная), может произойти неполная передача красителя на бумагу.

Использование данного принтера в  качестве цифровой цветопробы не оправдывает себя из-за низкой разрешающей способности данных устройств. В настоящее время они находят применение в области деловой графики и подготовки презентационных материалов.

3.3.Сублимационная печать

 

Принтеры с использованием этого  способа формирования изображения дают отпечатки с замечательно гладкими переходами цветов, напоминающие фотографические, благодаря такому способу печати, когда вместо прямого наложения чернил или красок на бумагу, используются лавсановые пленки с красителем (как в принтерах с термопереносом), испаряющимися при нагреве элементов печатной головки. Используемые краски должны быть прозрачными, так как после испарения и попадания на специальное покрытие бумаги они проникают в него и там смешиваются. Степень нагрева микроскопических нагревательных элементов головки можно контролировать, и разные цвета получаются смешением разных количеств основных красителей. Испаряющаяся краска ложится на поверхность бумаги в виде довольно широкого пятна, и, следовательно, каждый элемент изображения запечатан полностью. Это значит, что не нужно формировать растровую структуру изображения, что является одновременно и достоинством и недостатком такого процесса печати. Достоинство – в получении исключительно плавных переходов цветов, создающих иллюзию фотографического отпечатка. Недостатками же  являются  невозможность  имитации  растровой  структуры  и  обязательное  использование  только  определенной  бумаги,  сертифицированной  компанией-производителем. Имитация различной степени растискивания растровых точек возможна лишь с помощью соответствующего изменения плотности накладываемых красок  и  может  задаваться  программно.

Отпечатки характеризуются очень  неплохой цветопередачей. Цветовой охват  таких принтеров один из самых  больших. Уже упоминавшееся отсутствие растровой структуры изображения может помешать заметить на допечатном этапе такие недостатки, как муар, неправильное использование треппинга (или его не использование) и другие проблемы.

Характерным разрешением  для принтеров такого класса является 300х300 dpi.

Все недостатки таких принтеров  в старших моделях компенсируются с помощью программных средств, а именно, с помощью программных RIP’ов.

Данные принтеры являются на сегодняшний  день лучшими для использования  в качестве цветопробы.

3.4.Лазерные  принтеры.

 

В основу работы принтеров  этого класса положен принцип  электрофотографии. Поверхность светочувствительного барабана или, как в некоторых принтерах, свернутой в кольцо светочувствительной фольги сначала заряжается в электрическом поле коронного разряда. Затем с помощью лазерного луча некоторые участки поверхности разряжаются, создавая скрытое изображение, проявляемое далее тонером одного из цветов CMYK. При последовательном наложении всех четырех тонеров создается полноцветное изображение, переносимое потом на бумагу. Последняя операция – это припекание тонера к бумаге.

Разрешение данных принтеров  очень высокое (обычно 1200х1200 dpi). Стоимость оттиска низкая, скорость высокая. Высшие модели дают очень неплохой цветовой охват и цветопередачу. Самое важное – эти принтеры могут имитировать растровую структуру, что очень важно для определения наличия муара.

К недостаткам этого  класса принтеров относится невозможность  получения растровой точки с резкими краями, так как часть тонера обязательно рассеивается и снижает резкость конечного изображения. Другим недостатком принтера является сложность его конструкции с четырьмя картриджами для тонеров, промежуточного накопителя тонера перед нанесением на бумагу (барабан или кольцо из пленки) и электрографической системы высоко напряжения.

Принтеры этого класса обеспечивают промежуточное значение качества по сравнению со струйными и сублимационными технологиями печати.

3.5.Цифровая цветопроба  с имитацией растра

 

Появление технологии печати без фотоформ подтолкнуло к созданию принципиально новых систем цветопробы, называемыми иногда системами approval. К ним относятся, например, TrueRite 1080 фирмы Dainippon Screen, Kodak Approval, Presstek PEARLhdp. По конструкции эти машины больше похожи на высококачественные лазерные экспонирующие устройства, чем на цветные принтеры. Как формируется изображение, рассмотрим на примере системы TrueRite фирмы Dainippon Screen.

На первом этапе на внешний  стороне барабана размещается лист тонкой металлической фольги – основы будущего изображения. Поверх него прочно крепится тонкая лавсановая пленка с пигментом, подобно той, что используется в сублимационных принтерах. Крепление и равномерный прижим обоих листов к поверхности барабана осуществляется с помощью вакуума.

Дальнейший процесс  очень напоминает работу фотонабора “с внешним барабаном” – цилиндр с фольгой и пленкой начинает вращаться, а мощный лазер прорисовывает на его поверхности те же самые растровые точки, которые он нарисовал бы на фотоформе или пластине. Единственное отличие состоит в программной имитации растискивания – все остальное, включая разрешение, линиатуру, форму точки и угол наклона растра, идентично форме для соответствующего цвета. Под действием лазера пигмент расплавляется и переходит на металлическую фольгу, формируя изображение.

После записи первой краски уже ненужная лавсановая основа с  остатками краски снимается автоматически  и удаляется из машины. На цилиндр  поверх фольги с первым слоем многоцветного изображения крепится следующая цветная пленка, после чего процесс повторяется.

Фольга с перенесенным на нее четырьмя цветными изображениями  извлекается из экспонирующей секции и вместе с листом бумаги-основы, покрытым специальным легкоплавким слоем, попадает в ламинатор. Зарядка фольги и бумаги единственная ручная операция в процессе изготовления цветопробы. В ламинаторе происходит термоперенос пигмента с фольги на бумагу. В результате переноса получается изображение, практически идентичное офсетному оттиску – с точностью до растровой точки.