Растровая и многокрасочная тампонная печатьОсновы воспроизведения полутоновых и многоцветных изображений Проблема воспроизведения полутоновых и цветных изображений методом тампонной печати Методика и пример оценки прозрачности красок
Тампонная печать традиционно используется в основном для воспроизведения штриховых изображений, однако в последнее время тампонным способом все чаще печатают и полутоновые, в том числе многокрасочные изображения. Основы воспроизведения полутоновых и многоцветных изображенийВ отличие от штрихового изображения, которое имеет только две градации яркости — элементов рисунка и подложки, полутоновое изображение содержит участки разной яркости. Различные элементы полутоновых изображений в разной степени отражают падающий свет. Полутоновые изображения могут отличаться друг от друга по следующим признакам:
Очевидно, что при одном и том же интервале оптических плотностей изображение будет тем контрастнее, чем меньше тоновых переходов оно содержит. Однако при одном и том же количестве тоновых переходов изображение будет тем контрастнее, чем больше интервал оптических плотностей. Все печатающие элементы на печатной форме имеют одинаковую глубину, поэтому при печатании с таких форм невозможно передать тоновые переходы изображения за счет изменения толщины красочного слоя: на всех участках одного оттиска толщина красочного слоя одинакова. В связи с этим полутоновые изображения разделяют на отдельные микроштриховые элементы — точки. При этом участки изображения, имеющие различные яркости (различные оптические плотности), передаются на оттиске точками различной величины. Темные участки изображения, имеющие большую оптическую плотность, передаются на оттиске крупными точками, а светлые участки (с малой оптической плотностью) — мелкими точками. Многоцветное изображение отличается от одноцветного тем, что отдельные его участки отражают лучи, различные по спектральному составу. Многоцветные изображения могут быть штриховыми, полутоновыми и комбинированными. Все участки одного цвета (одной краски) на штриховом многоцветном изображении обладают одинаковой оптической плотностью. Различные участки полутоновых многоцветных изображений могут иметь разные цвета и разную оптическую плотность. При печати полутоновых многоцветных изображений для воспроизведения цветовых переходов используется наложение нескольких красок друг на друга в различных количественных соотношениях. Для каждой краски требуется отдельная печатная форма, печатающие элементы которой будут соответствовать участкам изображения, воспроизводимым с использованием данной краски. Для получения такой печатной формы необходимо предварительно изготовить цветоделенный диапозитив. Участки диапозитива, которые соответствуют печатающим элементам будущей формы, должны быть непрозрачными, то есть не пропускать свет при копировании. При воспроизведении полутонового изображения участки растрового цветоделенного диапозитива должны иметь тем большие растровые точки, чем больше соответствующей краски должно лечь на данный участок изображения на оттиске. Воспроизведение многоцветного изображения невозможно без цветоделения. В современной технологии воспроизведения изображений цветоделение осуществляется фототехническими или чаще электронными методами. С многоцветного оригинала изготавливают столько цветоделенных диапозитивов, сколько печатных красок будет использоваться при печати.
Основы цветовых измеренийДля обеспечения точного выражения цвета его необходимо измерить, то есть определить его место среди множества других цветов в некоторой системе координат. Цвета и цветовые различия могут быть выражены с помощью различных математических моделей. Наиболее часто на практике используются модели описания цвета RGB, CMYK, Lab. Модель RGB описывает синтез цвета путем сочетания трех основных монохроматических излучений — красного, зеленого и синего. Эта модель применима для описания цвета, синтезированного в проходящем или прямом (излучаемом) свете, например на экране монитора. Такой синтез цвета называют аддитивным. Модель CMYK основана на синтезе цвета путем нанесения на белую подложку двухзональных красок — голубой, пурпурной и желтой, образующих триаду. Каждая печатная краска, предназначенная для многокрасочной печати, способна поглощать световые волны определенной длины. Цветная триадная краска поглощает одну треть излучений видимого спектра и пропускает две трети. Голубая краска поглощает только красное излучение, пурпурная — только зеленое, а желтая — только синее излучение. Прошедший сквозь красочный слой свет отражает белая подложка. Можно и по-другому охарактеризовать триадные краски: голубая вычитает из падающего на нее белого света красные излучения, пурпурная — зеленые, желтая — синие, поэтому модель CMYK называют субстрактивной. Теоретически черный цвет можно получить на оттиске при наложении одна на другую голубой, пурпурной и желтой красок, которые в это случае должны поглощать все излучения из падающего на оттиск света. Однако на практике участки, образованные наложением трех основных красок, поглощают не весь падающий свет и имеют не чёрный, а коричневый цвет. Для компенсации этого недостатка в число основных полиграфических красок была введена черная (контурная) краска. Ее применение позволяет увеличить контраст изображения, улучшить воспроизведение деталей в тенях оттиска. Модели RGB и CMYK хотя и связаны друг с другом, однако конвертирование одной модели в другую происходит не без потерь, так как цветовой охват CMYK, как правило, меньше из-за худшей чистоты основных красок по сравнению с основными излучениями RGB. Важным недостатком моделей CMYK и RGB является их аппаратная зависимость. Поэтому Международной комиссией по освещению была создана аппаратно независимая модель Lab, позволяющая объективно описывать цвета независимо от индивидуальных особенностей устройства (монитора, принтера и т.д.). В этой модели любой цвет определяется светлотой и двумя хроматическими компонентами: параметром a, который изменяется в диапазоне от зеленого до красного, и параметром b, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого. Таким образом, в модели Lab цвет определяется одной количественной (мощностью излучения, яркостью, светлотой) и двумя качественными характеристиками.
Проблема воспроизведения полутоновых и цветных изображений методом тампонной печатиТехнологические особенности тампонной печати ограничивают возможности воспроизведения этим способом полутоновых и многоцветных изображений. Например, затруднено воспроизведение способом тампонной печати высоких светов и глубоких теней растровых изображений. Дело в том, что в тампонной печати используются печатные формы на пластинах с углубленными печатающими элементами (формы глубокой печати), которые должны создавать в процессе печатания опору для ракеля. На участках изображения с относительной площадью растровых точек, превышающих 85-90%, необходимые опорные элементы для ракельного ножа и тампона не сохраняются, а участки изображения с относительной площадью растровых точек меньше 7-10% будут иметь глубину, недостаточную для нормального протекания печатного процесса. Воспроизведение цвета в тампонной печати — это одна из самых сложных сегодня задач. Дело в том, что в качестве основы для печатания применяют керамику, пластмассу, стекло, ткани и другие материалы, имеющие отличный от белого цвет и различные свойства поверхности. Поэтому для контроля цвета затруднительно, а иногда и невозможно использовать контрольно-измерительные приборы, и очень часто контроль цвета осуществляется визуально. В этом случае оценка качества воспроизведения цветного изображения субъективна и зависит от индивидуальных особенностей восприятия цвета конкретным наблюдателем (например, порога восприятия человеком светлоты, цветового тона, насыщенности), а также от внешних условий (освещения помещения, окружающего цветового фона на запечатанной продукции, краевого контраста и т.д.). Еще одна сложность воспроизведения цвета методом тампонной печати заключается в том, что заказчик иногда указывает образец цвета по атласу или каталогу цветов, который выполнен на мелованной бумаге и предназначен для офсетной печати. Печатание же продукции производится на поверхности изделия, которое имеет отличные от бумаги цветовые характеристики и свойства. Поэтому даже использование для получения заданного цвета рекомендованных фирмами-производителями рецептур смешения не позволяет добиться совпадения цветов с каталогом, выполненным на мелованной бумаге. При воспроизведении изображения в тампонной печати, как и в полиграфии вообще, стремятся как можно точно воспроизвести оригинал. Полностью устранить расхождения между оригиналом и оттиском практически невозможно. Точное воспроизведение изображение оригинала на оттиске невозможно по следующим причинам:
Пример оценки воспроизведения цветных изображений на цветной поверхности красками для тампонной печатиВ настоящее время существует три способа печатания на цветных изделиях:
Ниже приведены результаты эксперимента по оценке воспроизведения цветных изображений на цветной поверхности красками для тампонной печати. Для оценки использована цветовая модель Lab. С помощью спектрофотометра были измерены цветовые координаты в системе Lab чистых красок и бинарных наложений в трех разных точках и рассчитаны средние значения ΔЕ. По результатам этих данных были построены графики. В виду ограниченности объема статьи в качестве примера приводятся только две диаграммы (рис. 1 и 2). На рис. 1 представлена диаграмма при наложении красного цвета на желтый (ΔЕ=6,23). На рис. 2 представлена диаграмма при наложении красного цвета на зеленый (ΔЕ=62,12).
Рис. 1. Диаграмма ab при наложении красного цвета на жёлтый, ΔЕ = 6, 23
Рис. 2. Диаграмма ab при наложении красного цвета на зелёный, ΔЕ = 62,12 Обычно в полиграфии величина ΔЕ находится в пределах от 2 до 6. Это означает, что цвета должны отличаться от заданных значений не более чем на 6 единиц. Отличия менее чем на 2 единицы практически недостижимы при традиционных процессах печати, а различия между цветами, лежащие в пределах 4 единиц, для большинства наблюдателей оказываются незаметными. По результатам эксперимента можно сделать вывод, что максимально точное воспроизведение цвета возможно при нанесении красной и зеленой краски на желтую поверхность. В этом случае можно печатать без подложки, в других случаях воспроизведение цвета на цветных поверхностях без искажений невозможно и необходимо использовать белую подложку.
Методика и пример оценки прозрачности красокБольшое влияние на цветовоспроизведение оказывает прозрачность (кроющая способность) печатных красок. Ниже приведена методика оценки прозрачности красок, а также результаты проведенного эксперимента. Прозрачность (кроющую способность) красок оценивали путем определения коэффициентов отражения оттисков, отпечатанных тестируемой краской на черном и белом фоне с последующим расчетом отношения полученных величин. Оценка прозрачности производилась в баллах (табл. 1). Таблица 1. Оценка прозрачности в баллах
Измерения производились с помощью денситометра фирмы Gretag с использованием следующих светофильтров:
По результатам измерений была определена оценка прозрачности красок в баллах (табл. 2). Таблица 2. Оценка прозрачности красок
В ходе эксперимента было установлено, что из исследованных красок кроющей является только белая, а желтая, красная, синяя и зеленая являются прозрачными. Очевидно, что при печатании прозрачными красками на цветной поверхности изделий без предварительного нанесения белой подложки возникают значительные цветовые искажения.
Оценка влияния на качество оттисков линиатуры изображения, свойств формной пластины и характера поверхности запечатываемого материалаБольшое влияние на результат печатного процесса оказывают линиатура воспроизводимого изображения, свойства формной пластины и характер поверхности запечатываемого материала. Ниже приведены некоторые результаты исследования влияния этих факторов на качество оттисков. Для исследований были изготовлены два растровых диапозитива тестовой шкалы с линиатурой 60 и 80 лин/см. Для изготовления растровых печатных тест-форм были использованы фотополимеризующиеся спирто- и водовымывные пластины фирмы BASF Nylograf и Nyloprint. Глубина печатающих элементов на растровых полях тест-форм была промерена на профилографе (рис. 3). В качестве моделей запечатываемых материалов с различной характеристикой поверхности использовались:
Рис. 3. Зависимость глубины печатающих элементов формы от относительной площади растровых точек на диапозитиве при использовании пластин разных марок Печать производилась при двух величинах давления: нормальном (минимальное давление, при котором рисунок воспроизводится без графических искажений) и повышенном. После проведения испытаний с помощью денситометра были измерены оптические плотности оттисков. В ходе испытаний было установлено, что величина давления тампона на печатную форму и запечатываемую поверхность практически не влияет на величину оптической плотности и краскоперенос (рис. 4). Максимальную оптическую плотность изображения удается получить при печати на гладкой поверхности с капиллярным впитыванием, например на мелованной бумаге. При печати на невпитывающих поверхностях возможно появление перепада оптических плотностей в средних тонах, что можно объяснить насыщением поверхности печатной краской. Наилучшей градационной передачи позволили добиться фотополимеризующиеся пластины со стабильной глубиной печатающих элементов.
Рис. 4. Влияние типа запечатываемой поверхности на оптическую плотность оттиска
Практические рекомендацииВ заключение сформулируем некоторые практические рекомендации для полиграфистов, печатающих тампонным способом:
|
