PolyGrafia

Резюме: Определянето на оптималното намастиляване при офсетовия печатен процес е едно от най-важните условия за постигане на високо качество и голяма точ­ност на цвето- и тоновъзпроизвеждането. Освен оп­ределянето на точните стойности на оптималното намастиляване, изразено чрез Dv, по метода на макси­малния печатен контраст за различните комбинации хар­тия-машина-мастило, е необходима и проверка дали при тези стойности се получават коректни цветови харак­теристики, изразени чрез CIE Lab на основните масти­ла — C, M, Y, K.

За реализиране целите на експеримента в настоящо­то изследване са проведени серия от измервания (от не­донамастиляване до пренамастиляване) за определяне на оптималното намастиляване по метода на максимал­ния печатен контраст при различни технологични усло­вия като видове хартии, видове печатни машини и на­чин на изработване на печатните форми. В настоящата статия ще бъде разгледан само един от технологични­те варианти. Установено е оптималното намастилява­не, изразено чрез оптическата плътност на 100% поле — Dv. Освен това са определени цветовите координати CIE Lab и съответстващата им оптическа плътност на плътните полета, при които се получава най-малка цветова разлика между измерените полета и цветови­те стойности в CIE Lab, заложени в ISO стандартите за цветови характеристики на мастилата за офсетов пе­чат. Направено е сравнение на получените стойности за оптималното намастиляване, получено по двата метода (по метода на максималния печатен контраст и по ме­тода, при който се получават най-малки цветови разлики спрямо заложените в стандартите ISO цветови стой­ности). Беше установено, че за някои хартии и масти­ла стойностите на Dv, определени по двата метода, са близки и почти съвпадат, докато при други се получава сериозна разлика — DD от порядъка на 0,3 единици. При анализа на получените резултати за изведените стойно­сти за Dv по двата метода е направено и сравнение на стойностите за печатния контраст, нарастването на растеровия тон и т.н. Изведени са препоръки за практи­ката. Всички изследвания и последващата оптимизация са извършени в реални производствени условия във воде­ща печатница в София.

Ключови думи: Оптимизация на печатните процеси, Качество на печата, Офсетов печат, Оптимално намас­тиляване, Печатен контраст, ISO стандарти.

1. Въведение

Един от най-важните фактори, влияещи върху качество­то на печатното изображение, е количеството мастило на отпечатъка. Това количество мастило зависи от кон­кретната комбинация хартия (запечатван материал)–печатна машина–мастило.

Съществуват два начина за определяне и контрол на намастиляването:

1. Метод за определяне на оптималното намастиля­ване, изразено чрез Dv (оптическата плътност на 100% поле) по метода [1] на максималния печатен контраст. Целта на този метод е да се получат въз­можно най-наситените цветове с най-голямо количе­ство мастило, при които нарастването на растеро­вия тон е в допустимите граници и има добра разра­ботка в тъмните тонове на изображението.

2. Метод, базиран на колориметрията, при който се цели постигане на цветови стойности (координати) на C, M, Y, К като тези, дефинирани в ISO стандар­тите [2,3,4]. Тези стандарти дават следното тъл­куване: Измерването и контролът на оптическата плътност е важно и необходимо за контрол по вре­ме на отпечатването на тиража само когато се из­ползват един и същ запечатван материал, печатна машина и измервателен прибор (виж ISO 13656 [3]). Според стандартите измерването и контролът на оптическата плътност на основните цветове на отпечатъците не са гаранция и достатъчно усло­вие за постигане на коректно тоно- и цветовъзпро­извеждане.

Затова според ISO 12647-2 [2] измерването и контро­лът на оптическата плътност на отпечатъците се пре­поръчват само за определяне стойността на растеро­вия тон.

Според ISO 13656 [3] по време на печат машинистът първо трябва да постигне цветовите характеристи­ки на плътните полета за основните технологични цве­тове и чак след това да измери и отчете за последващ контрол оптичната плътност Dv от одобрения и подписан за печат лист (OK Print). Оптическите плътности се използват предимно за контрол по време на тира­жа. Според ISO 12647-2 [2] водещият метод за определя­не на количеството мастило (намастиляването) е коло­риметрията, а денситометрията има информативен характер.

Анализ на проблема и предходни изследвания

За съжаление усъвършенстването на съществуващите технологии и въвеждането на нови не върви успоредно със стандартизирането и оптимизирането им и зара­ботването им в синхрон една спрямо друга. Организации като ISO, FOGRA, SWOP, GRACOL и други не успяват свое­временно да подготвят и въвеждат стандарти и да пра­вят изследвания на новите технологии. Липсват допуски и еталонни стойности за водене на технологичните про­цеси, които се осъществяват в момента в печатници­те. Налице са дори случаи, когато печатници с последно поколение предпечатни и печатни технологии не могат да постигнат качество като печатници с технологии отпреди двадесет години поради липсата на стандарти и допуски за водене на процесите.

В литературата няма еталонни стойности и допуски за водене на технологичните процеси в печатниците. В документацията на фирмите, производители на техника и оборудване, има съмнителни и неаргументирани пред­ложения за стойностите на технологичните параметри, подлежащи на контрол, които не са съобразени с възмож­ността за различни производствени варианти и вериги.

Честа практика в печатниците у нас е воденето на печатния процес, като се използват еталонни стойно­сти и допуски, взети от фирмени брошури на големите производители на печатни машини, които не са адекват­ни за конкретните технологични условия.

Цветовите характеристики на печатното изобра­жение основно се формират от цветовите характерис­тики на печатния материал и от печатарските масти­ла, както и от начина на взаимодействие между тях при конкретните условия на печатния процес. Предпоставка за оптимизиране на качеството на печатното изобра­жение е стандартизацията на печатните материали, в това число на хартиите и мастилата за печат.

От много време насам цветовите характеристики на C, M, Y, K са се отклонили от спецификацията, даде­на в стандарта ISO 2846, дефиниран през 1975 г. Затова през 1996 г. гореспоменатият стандарт е бил ревизиран. Той дефинира изключително цветовите характеристики на мастилата и допустимите отклонения от тях, но не и величини като: нарастване на растеровия тон, наслаг­ване на мастилата и т.н (съобразени с новите техноло­гии като CtP и т.н.). На практика това означава стаби­лен печатен процес от гледна точка на стабилността и равномерността на намастиляването, измерени в плът­ните полета за всеки цвят. Дори и при стриктно спаз­ване на стандарта са възможни големи вариации в нара­стването на растеровия тон в зависимост не само от свойствата на запечатвания материал и мастилата, но и от използваната линеатура, начина на изготвяне на пе­чатните форми, вида печатна машина, типа овлажнява­ща система, вида облекло и др. Затова е необходимо да се определят оптимални стойности и допуски за различ­ните комбинации от устройства и материали.

2. Цел на експеримента

Целта на експеримента в това изследване е да се оп­редели и сравни намастиляването за CMYK, определено по двата начина — по метода на максималния печатен контраст, изразено чрез Dv, и по колориметричния ме­тод, дефиниран в ISO стандартите [2,3,4] за LWC хар­тия, отпечатана по хийтсет (heatset) офсетова печат­на технология.

3. Условия за провеждане на експеримента и получени резултати

Използвана е специално моделирана тестова форма, ко­ято съдържа множество тестови и контролни скали: плътни полета за C, M, Y, K, полета за двойни наслагвания, 40% и 80% за контрол на нарастването на растеровия тон [5,6], скали за установяване на дублиране и приплъз­ване, моделни скали за генериране на ICC профили, изобра­жения за визуален контрол и т.н. Използваната линеату­ра е 150 lpi (60 cm-1).

За експеримента са използвани печатни форми FUJI LH-PCe Brilia 1005х680 mm, получени на калибриран и лине­аризиран CtPlate експонатор Kodak Trendsetter Quantum II. Използваната хартия е Galerie Brite 60 g/m2, SAPPI, мас­тилата — Maxink Phantom HD OHD 9300. Печатната ма­шина, на която е проведен експериментът, е KOMORY SYSTEM 40.

Отпечатването на тестовия тираж е извършено при стандартизирани условия (температура и влажност на въздуха, използвани офсетови платна и подложки и т.н). Преди провеждането на настоящия експеримент е направен технико-технологичен тест на печатната ма шина и CtPlate устройството, които са обект на друго изследване и оптимизация.

Използвани са денситометър GretagMacbeth D19C и спектрофотометър SpectroEye за измерване на опти­ческата плътност, печатния контраст, нарастването на растеровия тон, цветови характеристики в CIE Lab цветовата система и други. Всички измервания са напра­вени съгласно ISO 12647-1[7]: D50 светлинен източник, 2° стандартен наблюдател, 0/45 или 45/0 геометрия на ме­рене, черна подложка в съответствие с [8,9,10].

Цветовите характеристики на използваната хартия (цвета на запечатвания материал) са в съответствие с допуските (L±3, a±2, b±2), определени от ISO 12647-2 [2].

При гореспоменатите условия са отпечатани се­рия от тестови екземпляри с плавна промяна на ко­личеството мастило — от недонамастиляване до пренамастиляване.

Направени са множество измервания на Dv и печатния контраст (С) с цел определяне на оптималното намас­тиляване, изразено чрез Dv за Cyan, Magenta, Yellow, Black. Направен е и статистически анализ на резултатите и регресионен анализ на получените модели.

Експерименталните резултати, показващи промяна­та в печатният контраст C (лявата ордината на фи­гурите) в зависимост от Dv за четирите технологични цвята, са показани на фигури 1, 2, 3 и 4.

За да бъде определено намастиляването и по втория метод, е извършена серия от колориметрични измерва­ния на отпечатъците с различно количество мастило — от недонамастиляване до пренамастиляване. Целта е да бъде определено това количество мастило за всеки от четирите технологични цвята, при което се получа­ва най-малка цветова разлика ΔE спрямо референтните стойности, дефинирани в ISO [2,4].

На фигури 1, 2, 3, 4 е представена графичната зависи­мост на Е от Dv. Е е цветовата разлика между измере­ните цветови характеристики на плътните полета за C, M, Y, K при различно количество мастило на отпеча­тъка и референтните стойности от ISO стандартите.

За постигане на по-добра визуализация на резултати­те от проведения експеримент, цветовата разлика Е е представена на втора ординатна ос (ординатната ос от дясната страна на графиките).

Кривата, свързваща точките на различните измер­вания, показва промяната на цветовата разлика спрямо референтните стойности от ISO стандартите в зави­симост от количеството мастило на отпечатъка. На всичките графики се вижда, че кривата на E се добли­жава и минава на определено разстояние до референтни­те стойности, но никога не достига тези целеви стой­ности, при които E би трябвало да е нула.

Това разстояние представлява най-малката цветова разлика — Emin между експериментално получените резул­тати и еталонната стойност в ISO стандартите. Спо­ред [2,4] печатният процес трябва да се провежда с та­кова количество мастило, което в най-голяма степен съответства на референтния цвят от стандартите. Това оптимално според ISO стандартите количество мастило, изразено чрез Dv, е там, където на графиките цветовата разлика има най-малка стойност Emin.

В таблица 2 са представени най-малките цветови разлики Emin за четирите технологични цвята и съот­ветстващото им намастиляване, изразено чрез Dv.

Анализ на резултатите:

От графиките (фиг. 1, 2, 3, 4) се вижда, че оптималното намастиляване, определено по двата метода, се разли­чава съществено, т.е. има относително голяма разлика между стойностите на Dv, където печатният контраст има най-висока стойност, и стойностите на Dv, където Е са най-малки.

От получените резултати в таблици 1 и 2 се вижда, че оптималното намастиляване, определено по двата метода, се различава съществено за чават се големи разлики в Dv — около 0.3 единици за Cyan и 0.23 единици за Black. При Magenta се получава разлика 0.06 единици, а за Yellow оптималното намастиляване, опреде­лено по двата метода, е еднакво.

4. Изводи

Получените резултати в настоящото изследване са ва­жни за практиката и са внедрени в производството на една от водещите печатници у нас. Предложен е нов под­ход за определяне на оптималното количество масти­ло по време на печат, като се вземат предвид и двата метода за определяне на оптималното намастиляване. Извършено е внедряване на резултатите от експери­мента и оптимизация чрез използване на ICC профили. Ня­кои от получените резултати и извършената оптими­зация ще бъдат публикувани в други статии в списание „Полиграфия“.

От проведения експеримент може да се направи из­водът, че за определяне на оптималното намастиляване не е достатъчно само да се постигнат референтните цветови характеристики на плътните полета на C, M, Y, K от ISO стандартите, но и задължително трябва да се вземат предвид конкретните условия на печат като: пе­чатен контраст, нарастване на растеровия тон, линеа­тура, вид на експониращото устройство и печатните форми, свойства на мастилата (печатни свойства, вис­козитет, адхезия) и т.н.

От резултатите се вижда, че оптималното намас­тиляване, определено по двата метода, се различава съществено. Получава се голяма разлика между стой­ностите на Dv, където печатният контраст има най-висока стойност, и стойностите на Dv, където цвето­вата разлика Е спрямо ISO стандартите е най-малка. Това означава, че прилагането на двата метода би до­вело до различни нива на намастиляването, съответно различен резултат при отпечатването на печатните изображения.

В конкретния случай се получават прекалено ниски стойности на Dv за Cyan и Black при оптималното ко­личество мастило според ISO. Това би довело до намаля­ване на цветовия обхват, несъразмерно нарастване на растеровия тон за C, M и Y, липса на сив баланс и др.

Съобразно препоръките на стандартите ISO за оф­сетов печат, водещо е постигането на еталонните цветови стойности на C, M, Y и K, без да се отчитат конкретните технологични условия на печатния про­цес като нарастване на растеровия тон, печатен кон­траст, линеатура, вид на експониращото устройство и печатните форми и т.н.

От друга страна, намастиляването, определено по метода на максималния печатен контраст, отчита всички технологични условия, споменати по-горе, но не отчита цветовите характеристики на мастилата.

И двата метода за определяне на намастиляването имат своите предимства и недостатъци. Преимущест­вата на единия метод са недостатъци на другия. В иде­алния случай би следвало при постигане на цветовите ха­рактеристики на мастилата като в международните стандарти да постигнем и нарастване на растеровия тон в допустимите граници, висок печатен контраст, сив баланс, голяма точност на тоно- и цветовъзпроиз­веждането и т.н. За съжаление това не се получава на практика, както и не се получават коректни цветови ха­рактеристики на основните цветове, когато се стре­мим само да постигнем максимален печатен контраст, нарастване на растеровия тон в допуските и т.н.

За постигане на максимално точно цветовъзпроиз­веждане не е достатъчно условие постигането на цве­товите характеристики на C, M, Y, K, без да се отчи­тат конкретните технологични условия. Отчитането на конкретните условия на печат при определяне на на­мастиляването, без да се вземат предвид цветовите ха­рактеристики на мастилата, също не би довело до полу­чаването на предвидими резултати.

Опитът е показал, че след оптимизирането на пе­чатния и предпечатния процес и след генерирането за конкретните условия на ICC профили се използват пре­димствата и на двата метода за определяне на намасти­ляването (максимален печатен контраст при постигане на коректни цветови характеристики на мастилата). По този начин (когато е извършена оптимизация на печат­ните и предпечатните процеси) при контрола на печат­ния процес могат да се използват високите стойности на намастиляването, определени по метода на печатния контраст, което ни дава гаранция за максимално разши­рен цветови обхват. В същото време ще се възползваме и от предимствата на колориметричния метод за опре­деляне на намастиляването, като получим цветове, мак­симално предвидими и близки до ISO стандартите.

5. Използвана литература

1. Качин Н., Спиридонов И., Печатни процеси, Част I. Тео­ретични основи, Плеяда, София, 2000

2. ISO 12647-2:2004, Graphic technology — Process control for the production of half-tone colour separations, proof and production prints — Part 2: Offset lithographic processes

3. ISO 13656, Graphic technology — Application of reflection densitometry and colorimetry to process control or evalua­tion of prints and proofs

4. ISO 2846 (all parts), Graphic technology — Colour and trans­parency of ink sets for four-colour-printing

5. Bozhkova T., M. Sungur, „Investigation on flexo in newspa­per printing“, HARF, 2, 2009, 11-13

6. Bozhkova T., S. Gergov, A. Ganchev, „Improving the quality of flexo pre-press and platemaking“, Packaging South Asia, 5, 2009, 60 – 63

7. ISO 12647-1:2004 Graphic technology — Process control for the production of half-tone colour separations, proof and production prints — Part 1: Parameters and measurement methods

8. ISO 5-3:2009 Photography and graphic technology — Densi­ty measurements — Part 3: Spectral conditions

9. ISO 5-1:2009 Photography and graphic technology — Den­sity measurements — Part 1: Geometry and functional no­tation

10. ISO 5-4:2009 Photography and graphic technology — Densi­ty measurements — Part 4: Geometric conditions for reflec­tion density