Опаловая революция

CMYK

HiFi Color

Изобретение Бернаскони

Opaltone Matching System

Идеальный и реальный субстрактивный синтез цвета

Субстрактивный синтез цвета основан на частичном поглощении (или пропускании) веществом падающего на него света. Иначе говоря, вещество вычитает определенную долю из направленного на него светового излучения, изменяя его цветовые характеристики. Субстрактивный синтез реализуется с помощью красок — веществ, способных поглощать излучение определенной зоны спектра в той мере, в какой этого требуют параметры синтезируемого цвета. Пропускание света в двух зонах спектра и управляемое поглощение в третьей зоне дают возможность дозировать одно из зональных излучений. Для этого используются триадные краски — голубая, пурпурная и желтая.

Идеальный субстрактивный синтез основывается на двух положениях:

• каждая триадная краска поглощает свет только в одной из зон спектра (красной, зеленой или синей), полностью пропуская излучения двух других зон;

• степень поглощения краской света, характеризующаяся ее оптической плотностью, линейно связана с концентрацией краски на поверхности запечатываемого материала (закон Бугера-Ламберта-Бера).

К сожалению, идеальных красок, имеющих П-образные кривые поглощения, не существует. Реальные триадные печатные краски в разной степени поглощают свет по всему спектру. Голубая краска характеризуется наибольшей величиной вредного поглощения в зеленой части спектра, пурпурная — в синей, желтая — в зеленой. Таким образом, реальные триадные краски характеризуются пониженной насыщенностью, голубая краска имеет синеватый оттенок, а пурпурная и желтая — красноватый. В результате цветовой охват реальной триады становится значительно меньше, чем у идеальной, а воспроизведение насыщенных синего, красного и зеленого цветов, а также черного цвета практически невозможно.

На протяжении более ста лет цветные изображения изготавливаются в основном методом четырехкрасочного репродуцирования, однако сегодня цветовой охват триадной печати уже не может удовлетворить заказчиков полиграфической продукции. Тем не менее грядущая революция цветного репродуцирования, скорее всего, будет «бархатной», ведь она была подготовлена еще в 1969 году с разработкой системы CMYK.

CMYK

Серьезной проблемой на начальной стадии развития цветного репродуцирования стала невозможность воспроизведения при помощи триады черного цвета. Из-за рассеяния света триадными красками, а также из-за их цветовых отклонений смешивание голубой, пурпурной и желтой красок позволяло получить только серый и грязно-коричневый цвета. Между тем человеческий глаз имеет очень высокую чувствительность восприятия в диапазоне высоких оптических плотностей. Решение проблемы было найдено путем дополнения к трем цветным триадным краскам четвертой — черной. Это позволило не только улучшить воспроизведение черного цвета, но и снизить общее количество краски, наносимой на оттиск, а значит, сделать печатный процесс более технологичным.

Добавление в триаду черной краски потребовало разработки новых алгоритмов цветоделения. В настоящее время наиболее часто используются алгоритмы UCR (Under Color Removal) и GCR (Gray Component Replacement). Суть их состоит в замене в процессе цветоделения трех цветных триадных компонентов, присутствующих в элементах изображения, на эквивалентное количество черной краски. Однако если в UCR подобная замена выполняется только в тенях изображения, то в GCR она осуществляется по всему диапазону градаций, причем алгоритм может предусматривать различные уровни генерации черного.

HiFi Color

За последние 20 лет требования к качеству цветовоспроизведения значительно повысились, и одной из самых насущных проблем стало расширение цветового охвата триадной печати. Смесевые краски не позволяли эффективно решить эту проблему, так как их применение для репродуцирования многокрасочных полутоновых изображений технологически сложно на этапе допечатной подготовки. Поэтому в конце ХХ века некоторые компании разработали решения для шести- и семикрасочного цветоделения (так называемые HiFi Color). Наиболее известной технологией шестикрасочного цветоделения стала Hexachrome компании Pantone, однако данное решение предполагает использование специальных красок, отличных по своим колориметрическим характеристикам от триадных и к тому же значительно более дорогих.

Наиболее же естественный способ расширения цветового охвата триады, благодаря использованию в качестве дополнительных цветов красного, зеленого и синего, был разработан австралийской компанией Opaltone Graphic Solutions. Но обо всем по порядку…

Изобретение Бернаскони

В мае 1998 года Мэтью Бернаскони (Matthew Bernasconi), основатель компании Opaltone Graphic Solutions, получил патент на изобретение технологии аппаратного семикрасочного цветоделения. Суть данного изобретения в том, что цветоделение выполняется с помощью барабанного сканера (в устаревшей терминологии — цветоделителя-цветокорректора) за два прохода. При первом проходе формируются CMYK-сепарации, при втором — RGB-сепарации. Значение красного компонента определяется сигналом, поступающим от пурпурного и желтого каналов, зеленого компонента — сигналом от голубого и желтого каналов, синей компоненты — сигналом от голубого и пурпурного каналов. Вычитания смесевых компонентов красного, зеленого и синего, заменяемых соответствующими красками с RGB-сепараций, в изобретении предусмотрено не было. Вместо этого предлагается изменить при втором проходе настройки «белой» и «черной» точек сканера, чтобы увеличить динамический диапазон печатного изображения до 3D (каким образом удастся добиться подобного значения оптической плотности оттиска, в патенте не объясняется).

Opaltone Matching System

Дальнейшая деятельность австралийской компании показала, что Бернаскони не стал заниматься разработками сомнительных с точки зрения практики способов повышения оптических плотностей оттисков, а сосредоточился на совершенствовании технологии семикрасочной печати Opaltone Matching System (OMS).

OMS является наиболее естественным способом расширения цветового охвата триады, так как механизм введения дополнительных красок в этом случае аналогичен добавлению черного к CMY: красная краска добавляется в местах наложения пурпурного и желтого, заменяя определенную их долю, зеленая — голубого и желтого, синяя — голубого и пурпурного. Соответственно имеется принципиальная возможность использования хорошо отработанных, проверенных временем алгоритмов цветоделения. Хотя пока в разработанном Opaltone программном обеспечении используется только алгоритм формирования так называемой скелетной структуры, предусматривающий минимальное добавление цветов RGB. Программа для семикрасочного цветоделения OMS поставляется в виде plug-in к Photoshop версий 6.0 и выше.

Сравнение оптических плотностей при использовании триадной печати и Opaltone (данные для флексографии)

Цветоделенный файл сохраняется в формате DCS 2.0, поддерживаемом основными издательскими пакетами. Наиболее полная поддержка новой технологии цветоделения в настоящее время реализована в ArtPro, куда включены цветовые библиотеки OMS.

Двумя чрезвычайно важными достоинствами OMS являются применение стандартных триадных красок и возможность добавления только одной или двух дополнительных красок по выбору. Это позволяет сделать внедрение технологии OMS в производственный процесс предельно простым и дешевым. Второе преимущество особенно важно с точки зрения использования технологии OMS в офсете, так как, в отличие от печатных машин флексографской и глубокой печати, офсетные машины редко оснащаются более чем шестью секциями.

В настоящее время Opaltone разработала цветовые каталоги для офсета и флексографии, в которых представлены цвета, получаемые при использовании дополнительных красок RGB. Новая технология будет, вероятно, наиболее востребована в этикеточном и упаковочном производстве. Ее внедрение позволит повысить качество оформления этикетки и упаковки и во многих случаях отказаться от использования смесевых красок. Уменьшение числа замены красок и сокращение связанных с ними потерь времени, которое уходит на смывку красочных аппаратов, может дать существенный экономический эффект.

Серьезной проблемой для технологий HiFi Color является предотвращение возникновения муара. В OMS используются стандартные углы растрирования. Одинаковые углы наклона растровой структуры имеют две пары дополнительных цветов: красный и голубой; зеленый и пурпурный (напомним, что алгоритм цветоделения практически исключает одновременное использование красок дополнительных цветов), а также синий и черный цвета. Присваивать одинаковые углы наклона растра синему и желтому цветам не стали ввиду того, что угол наклона желтого отличается от углов голубой и пурпурной красок только на 15?.

Проблема цветопробы при использовании OMS может быть успешно решена благодаря применению как аналоговых (DuPont Cromalin, Fuji ColorArt, Imation MatchPrint, Agfa PressmatchDry), так и цифровых систем (Kodak Approval XP4, Blackmagic, Digital Cromalin).

Будущее технологии OMS, скорее всего, будет счастливым. Об этом свидетельствует, например, то, что представители компании Harper, экслюзивного дистрибьютора Opaltone в Северной Америке, недавно заявили, что за первые семь месяцев продажи OMS превысили ожидания в полтора раза.

Мир Этикетки 5'2003