TISK 1 Navodila za vaje
Študijsko leto 2011/2012
Študijsko delovno gradivo doc. dr. Helena Gabrijelčič, asist. dr. Urška Vrabič Brodnjak
OZNAKE, SIMBOLI IN SLOVAR Oznaka, simbol KP TF TE NTE
Pomen kopirna predloga (film) tiskovna forma (plošča, sito) tiskovni elementi netiskovni elementi
TB
tiskarska barva
TM C M Y K, B R (M+Y) G (C+Y) B (C+M) C+M+Y D (Dr, Dt) Da, Ds
tiskovni material cian procesna barva magenta procesna barva rumena procesna barva črna procesna barva rdeča sekundarna barva zelena sekundarna barva modra sekundarna barva mešanje treh procesnih barv optična gostota (refleksijska, transmisijska) optična gostota rastrskega polja, optična gostota polnega polja optična gostota merjena skozi rdeč filter optična gostota merjena skozi zelen filter optična gostota merjena skozi moder filter optična gostota merjena skozi optični filter najvišja, srednja in najnižja vrednost optične gostote za določeno procesno barvo skozi različne filtre refleksija standardna svetloba opazovanja in merjenja v tiskarstvu
Dc Dm Dy Db, Dk Dh, Dm, Dl R (%) D50 A, Ao, Arip (%) A, dA (%) T (%) He (%) G (%) Kr (%) L* a* b* E*ab
rastrska tonska vrednost (odtisa, na ripu) prirastek rastrske tonske vrednosti (izguba rastrske tonske vrednosti) navzemanje zamik barvitosti posivitev relativni tiskovni kontrast svetlost, z koordinata CIEL*a*b* barvnega prostora rdeče-zelena os, x koordinata CIEL*a*b* barvnega prostora rumeno-modra os, y koordinata CIEL*a*b* barvnega prostora barvna razlika
Angleški izraz film printing plate printing elements non-printing elements printing colorant (pigment, dye) printing media cyan magenta yellow black red green blue colour mixing (optical) density density dot area density solid red filter green filter blue filter optical filter high, middle, low value of density reflection standard illumination dot area dot gain (dot loss) trapping hue error grayness contrast lightness red-green coordinate yellow - blue coordinate color difference
1. POMNILNIKI INFORMACIJ IN KAKOVOSTNE ZNAČILNOSTI TISKA 1.1. POMNILNIKI IN OBLIKE INFORMACIJ V TISKU Film, tiskovna forma in tiskovni material so ploski materiali in osnovni pomnilniki (nosilci) informacij, ki omogočajo smiseln in kvaliteten končni tiskarski izdelek (informacija o barvnih izvlečkih, rastriranju, denzitometričnih vrednostih, montaži). Slika prikazuje zaporedje postopkov v pripravi, tisku in dodelavi za tisk. skeniranje
barvni izvlečki
tiskovne forme
substrat 1. barva cian
barvni filter 1 (rdeči)
barvni filter 2 (zeleni)
barvni filter 3 (modri)
barvni filter 4 (optični )
barvni izvleček 1 cian
barvni izvleček 2 magenta
barvni izvleček 3 rumen
barvni izvleček 4 črni
TF1 2. barva magenta
1. barva
3. barva rumena
1.+2. barva
4. barva črna
1.+2.+3. barva
TF2
TF3
končni izdelek
TF4
poskusni odtis
priprava
premazi plastificiranje knjigovezništvo itd.
barvni original
1.+2.+3.+4. barva
tiskanje
barvni odtis
dodelava
digitalni medij film tiskovna forma tiskovni material grafični oblikovalec grafični tehnolog Slika 1: Shema zaporedja priprave, tiskanja in dodelave.
1.1.1 Kopirna predloga (KP) Kopirna predloga je lahko film. To je ploski foto-občutljiv pomnilnik (nosilec), ki se izdela v procesu priprave na tisk. V reprostudijih se po konvencionalnem oz. digitalnem načinu izdelajo barvni izvlečki procesnih in dodatnih barv, ki se prenesejo na film s pomočjo osvetljevalca filmov. Shematski prikaz zgradbe kopirne predlogefilma prikazuje spodnja slika.
zaščitni sloj (mehanska, kemična zaščita) svetlobno občutljiv sloj (AgX) nosilni sloj (polioester, triacetat) sloj proti popolni refleksiji na spodnji strani nosilne plasti Slika 2: Plastna sestava kopirne predloge-filma.
Film se s sodobnimi pristopi sicer opušča kot vmesni nosilec informacij v pripravi za tisk, vendar njegova uporaba ni popolnoma izginila, saj se tako po svetu kot v slovenskih podjetjih še zelo pogosto uporablja. Na Film nosi poleg barvnih izvlečkov tudi merilne oznake, polja in dodatke (oznake za montažo, merili klini), na katerih lahko merimo kvaliteto informacij na filmu (opaciteto, transmisijo, optično gostoto, rastrsko tonsko vrednost, skladje). 1.1.2 Tiskovna forma (TF) Iz kopirne predloge se informacije prenesejo na tiskovne forme oz. plošče. Tiskovne forme so smiselno in oblikovno urejen pomnilnik informacij, ki pri tiskanju služi kot orodje za nanašanje tiskarske barve na tiskovni material (Kumar, TGP). Plošče s razlikujejo glede na vrsto in tehnologijo tiska. Osnovna delitev konvencionalnih tehnik tiskanja poteka prav glede na lastnosti tiskovnih form (informacija je definirana s pomočjo višine tiskovnih elementov: dvignjeno: knjigotisk, flekso tisk, spuščeno: gravura, ali s pomočjo razlike v površinski napetosti tiskovnih in netiskovnih elementov: litografija, ofset tisk). Nosilni materiali plošč so lahko različni: plastična folija, razne kovine, glede na razširjenost ofsetnega tiska pa je najpogostejši nosilni material aluminij. Na nosilnem materialu se nahaja foto-občutljiva plast, na katero se prenese informacija iz filma s pomočjo kontaktne kopije ali projekcije. Plošča se izdela za vsako barvo posebej na podlagi barvnih separacij predloge. Na tiskovni formi glede na možnost navzemanja tiskarske barve ločimo proste in tiskovne površine. 1.1.3 Tiskovni elementi (TE) Tiskovni elementi so delci teksta ali slike, ki pri tiskanju sprejemajo in oddajajo tiskarsko barvo. Netiskovni elementi (NTE) ne nosijo informacije o barvi. 1.1.4 Tiskovni material (TM) Tiskovni material je material, na katerem se nahaja končni odtis. Tiskovni material je lahko: papir, plastika, les, tekstil, usnje, kovina, steklo. Vrsta in lastnosti tiskovnega materiala pogojujejo način in vrsto tiskanja, tehnologijo, lastnosti tiskarskih barv in postopek tiskarske dodelave.
1.1.5 Digitalni mediji V sodobnih tiskarskih postopkih so konvencionalni pomnilniki (nosilci) informacij delno ali popolnoma izključeni, kar omogoča neposreden prenos podatkov od digitalne priprave do tiskanja. Digitalni načini tako nudijo možnost novim naprednejšim tiskarskim tehnologijam. 1.2 KAKOVOSTNE ZNAČILNOSTI TISKA Proces tiska je potrebno kontrolirati predvsem zaradi različnih spremenljivk med samim procesom ter zaradi spreminjanja rastrske pike med procesom tiskanja (parametri in nastavitve na tiskarskem stroju, lastnosti tiskarske barve, klimatski pogoji, spremembe in lastnosti tiskovne forme in tiskovnega materiala, interakcija med tiskarsko barvo in tiskovnim materialom). Standardizirane in nestandardizirane metode za analizo kakovosti tiska so: vizualna analiza denzitometrija spektrofotometrija (barvna metrika) izdelava in analiza poskusnih odtisov slikovna analiza. 1.2.1 Tiskarsko-tehnične kvalitativne značilnosti večbarvnega tiska Tiskovno kakovost določajo naslednje značilnosti: natančno upodabljanje tonskih in barvnih vrednosti, kvalitetno upodabljanje kontrastov, optične gostote tiskarske barve spreminjanje rastrskih pik: rastrska tonska vrednost, prirastek rastrske tonske vrednosti kvaliteto odtisnjenih procesnih in neprocesnih barv spekter procesnih, neprocesnih barv in dodatnih barv barvne vrednosti procesnih, neprocesnih barv in dodatnih barv kvalitetne značilnosti kot skladje, gladko tiskanje površin, nečistoče, mazanje toniranje sivo ravnovesje. Barvna polja, ki jih najpogosteje spremljamo oz. kontroliramo v tisku so prikazana na spodnji sliki. sekundarne barve
procesneprimarne barve
+
terciarne barve
+
+
Slika 3: Barve večbarvne reprodukcije.
tiskovni material
dodatne barve
črna
+
+
Pravilna in enakomerno razporejena barvna upodobitev (preko celotne naklade) je odvisna od treh dejavnikov, kot prikazuje spodnja preglednica. veličina
optični učinek
debelina nanosa barve
nasičenost barve svetlost
merljiva cenilka optična gostota polnega tona
velikost rastrske pike
aditivno in subtraktivno mešanje barv
optična gostota rastrskega polja
navzemanje barv zaporedje barv
subtraktivno mešanje barv
obarvanost pri tisku barve na barvo
Slika 4: Glavni kriteriji kontrole tiska. 1.3 SIGNALNI IN MERSKI KLINI Proces tiskanja spremljamo na testnih oz. kontrolnih klinih, ki se tiskajo na robovih tiskarskega papirja oz. pole. Oblika in vsebina tiskarskega klina je odvisna od potreb v tiskarni ter potreb naročnika. Iz barvnih površin na klinih se določajo osnovne lastnosti tiskarskega nanosa, ki pripomorejo k kontroliranemu spremljanju procesa tiskanja (optična gostota, barvne vrednosti, rastrska tonska vrednost). Ločimo signalne (vizualna ocena) in merske kline (kontrola s pomočjo merilnih instrumentov). Na sliki so prikazani različni primeri klinov. SIGNALNI KLINI
MERSKI KLINI
Slika 5: Signalni in merski klini (www.ugra.ch).
2. OSNOVE REFLEKSIJSKE DENZITOMETRIJE V TISKU 2.1 DENZITOMETRIJA IN OPTIČNA GOSTOTA Denzitometrija je veda, ki se ukvarja s proučevanjem obnašanja snovi v interakciji s svetlobo. Veda vključuje merilne postopke in računske enačbe za določanje kakovosti tiska in njegove skladnosti s standardom. Osnovna merska funkcija denzitometrije je optična gostota, izpeljane oz. iz optične gostote izračunane vrednosti pa so: rastrska tonska vrednost, prirastek rastrske tonske vrednosti, relativni tiskovni kontrast, navzemanje barv, zamik barvitosti, posivitev, itd. Denzitometrijo ločimo na refleksijsko, ki obravnava od površine odbito svetlobo, ter transmisijsko, ki obravnava skozi površino prepuščeno svetlobo. Optična gostota je lastnost snovi, da ne prepušča in/ali ne odbija svetlobe. Pomeni sposobnost snovi, da del vpadle svetlobe absorbira (vpija). Koliko vpadle svetlobe bo absorbirano je odvisno od vrste in od debeline nanosa oz. sloja tiskarske barve. Temnejša kot je snov, večja je njena optična gostota. Optično gostoto lahko merimo v odbiti (refleksija) ali v prepuščeni (transmisija) svetlobi. Optično gostoto snovi merimo z denzitometrom, ki je lahko opremljen tudi s programsko opremo za preračun osnovne denzitometrične vrednosti v izpeljane. 2.1.1 Refleksijska denzitometrija Refleksijska denzitometrija določa delež svetlobe, ki jo površina snovi odbija oz. reflektira v primerjavi z odbojem na standardnem ali delovnem etalonu. Ker so barve za štiribarvni tisk po svojem videzu normirane, lahko s pomočjo odbite svetlobe posredno ocenimo debelino nanosa barve in obarvanost. Iz deleža odbite svetlobe - refleksije R (%) izračunamo optično gostoto tiskarske barve po spodnji enačbi. 1 DR log log R R Rezultat - DR je refleksijska optična gostota. Podana je v logaritmični (nelinearni) vrednosti in je brez enote. Optična gostota je definirana samo na osnovi razlike jakosti barvnega dražljaja med vpadlo in reflektirano svetlobo z vzorca, zato z njo posredno merimo samo svetlost vzorca, ne pa tudi drugih barvnih dimenzij (barvni ton, nasičenost). V primeru, da želimo izmeriti optično gostoto obarvanega vzorca, npr. C, M, Y, moramo uporabiti barvni filter komplementarne barve, tako kot prikazuje spodnja preglednica.
Preglednica 1: Odnos barva tiska/barva filtra pri merjenju optične gostote Barva tiska cian (C)
Barva filtra rdeč (R)
R
Red
1
C
0,5
magenta (M)
400
zelen (G)
450
500
R
550
600
650
nm
M
Green
1
700
0,5
400
rumena (Y)
moder (B)
R
450
500
550
600
650
nm
Y
Blue
1
700
0,5
400
450
500
550
600
650
700
nm
Zaradi uporabe filtrov komplementarne barve postane vzorec "črn" oz. "siv", izmerjena vrednost pa v obliki optične gostote podaja količino, debelino sloja tiskarske barve. Namesto izraza optična gostota se v praksi uporabljata tudi izraza počrnitev (v črno-beli in reprodukcijski fotografiji) in obarvanje (v tisku). Izraza vrednost obarvanja ali obarvanje ne smemo zamenjevati z barvnimi vrednostmi (npr. X, Y, Z ali L*, a*, b*). Preglednica 2: Odnos med refleksijo svetlobe, debelino sloja tiskarske barve in optično gostoto D. 50%
R=0,50 D=0,30
barva papir 10%
R=0,10 D=1,00
1%
R=0,01 D=2,00
Pri merjenju refleksijske optične gostote ločimo absolutni in relativni rezultat. - Absolutna refleksijska optična gostota: denzitometer je ničlan na beli standard. - Relativna refleksijska optična gostota: denzitometer je ničlan na papir. Relativno optično gostoto dobimo, če od absolutne optične gostote barvanega vzorca odštejemo absolutno optično gostoto papirja. Pri vseh izpeljanih denzitometričnih cenilkah (rastrska tonska vrednost, relativni tiskovni kontrast, navzemanje, barvni zamik, ipd.) uporabljamo relativno optično gostoto. 2.1.2 Refleksijski denzitometer Na spodnji sliki je prikazan refleksijski denzitometer in shema merjenja optične gostote iz odboja svetlobe. Refleksijski denzitometer je sestavljen iz svetlobnega vira (D50), optičnega sistema, barvnih filtrov, zaslonke za omejitev merskega polja, tipala za pretvarjanje barvnih dražljajev električne signale (Ga As dioda), nelinearnega logaritemskega ojačevalca signalov in zaslona za prikaz rezultatov merjenja. Merske geometrije denzitometrov v tisku so: 0°/45° in 45°/0°. Glede na nabor uporabljenih filtrov za merjenje barvnih vzorcev ločimo različne statuse denzitometrov. Statusi in merske geometrije so definirani s standardi.
Slika 6: Refleksijski denzitometer in shema merjenja optične gostote. 2.1.2.1 Status denzitometra Status denzitometra pove, kateri filtri so uporabljeni pri merjenju optične gostote. Pri refleksijskih denzitometrih se najpogosteje uporabljata: - status T (predvsem v ZDA) z barvnimi filtri Kodak Wratten modri W47, zeleni W61 in rdeči W25, - status E (definiran z DIN standardom 16536-2, uporablja se predvsem v Evropi) z barvnimi filtri Kodak Wratten modri W47B, zeleni W61 in rdeči W29. Pri merjenju z denzitometri različnih statusov dobimo različne vrednosti optične gostote. Pri statusu E so dobljene vrednosti optične gostote približno enake za vse barve pri enaki debelini nanosa.
2.1.2.2 Polarizacijski filtri Refleksijski denzitometri (predvsem status E) so lahko opremljeni tudi s polarizacijskimi filtri, s katerimi se pri merjenju izključi vpliv sijaja sveže odtisnjene (mokre) tiskarske barve. Izmerjena optična gostota mokrih odtisov je približno enaka optični gostoti suhih odtisov ( 60 min), vendar je vedno večja od vrednosti optične gostote, izmerjene brez polarizacijskega filtra. Delovanje polarizacijskih filtrov prikazuje spodnja slika. Poglejmo, kakšen je odnos svetlobe z različnimi vrstami papirnate površine. Del svetlobe iz svetlobnega vira se odbije na površini tiskarske barve ne da bi pri tem svetloba prešla v barvni nanos. Ta svetloba nato doseže foto-detektor ter vpliva na rezultate (foto-detektor določi prevelik delež odbite svetlobe). Interakcija površinske svetlobe s potiskano površino je večja v primeru motnih papirjev, saj se tu svetloba bolj difuzno odbija v vse smeri in pri tem večinoma doseže tudi foto-receptor. Sijajne površine imajo bolj usmerjen odboj, kot katerega je enak vpadnemu. Merilno mesto denzitometra tako sprejme manj odbite svetlobe in posledično določi netočno - večjo vrednost optične gostote. Vloga polarizacijskih filtrov je merjenje refleksijske svetlobe, ki prehaja skozi tiskarsko barvo in izločanje površinskih pojavov, ki vplivajo na rezultate optične gostote.
ravnina oscilacije
P2 ravnini oscilacije
P1
2. polarizacijski filter
nanos papir
površina z velikim leskom
1. polarizacijski filter
mat površina svetlobni vir
nepolarizirano sevanje polarizirano sevanje
Slika 7: Delovanje polarizacijskih filtrov. 2.1.2.3 Osnovna pravila za merjenje z refleksijskim denzitometrom Medsebojno primerljive so samo meritve umerjenih denzitometrov istega statusa, enako ničlanih, z enako podlago pod vzorcem in z ali brez polarizacijskih filtrov. Zaželeno je, da je uporabljen enak tip denzitometrov. Osnovna nastavitev – kalibracija. Kalibracija pomeni umerjanje instrumenta glede na vrednosti standarda, ki so določene na priloženi standardni merski tablici oz. kalibracijski tabeli, ko prikazuje spodnja slika. Vsak aparat ima notranji (z njim dobavljeni) uravnalni standard, s katerim uravnamo belo točko in barvno točko za vsako barvo. To je nastavitev proizvajalca, ki jo moramo preverjati. Umerjanje in linearizacija se opravi v pooblaščenem servisu.
Slika 8: Kalibracijska tabela, s katero predhodno kalibriramo/umerimo instrument. Ničlanje. Pri določenju absolutne refleksijske optične gostote ničlamo na absolutno motno, belo površino. Pri relativni refleksijski optični gostoti ničlamo na belino papirja za tisk naklade, da obarvanost papirja ne vpliva na merski rezultat. Merilna podlaga. Ker papir ni popolnoma neprosojen, ampak bolj ali manj transparenten, podlaga vpliva na rezultat merjenja. Enostransko potiskana pola naj bo merjena vedno na beli podlagi (najmanj trije listi papirja iz naklade, pri nižji gramaturi ali manjši opaciteti je lahko tudi več papirjev). Obojestransko potiskana pola naj bo merjena na črni podlagi (črna podlaga ni standardizirana, v praksi pa se uporablja črn karton). Merjenje samo prosojnih barv. Merilni aparati reagirajo samo na različne remisije različno debelih slojev barve. To je možno samo pri prosojnih barvah, kajti samo te z večanjem nanosa barve absorbirajo več svetlobe. 2.1.2.4 Tehnični podatki nekaterih refleksijskih denzitometrov in spektrodenzitometrov, ki jih uporabljam za merjenje optične gostote Pri podajanju meritev optične gostote moramo vedno podati tudi osnovne lastnosti oz. karakteristike merilnega instrumenta. - X-Rite, Gretag-Macbeth D19C Pri vajah bomo najpogosteje uporabljali denzitometer Gretag-Macbeth D19C, katerega tehnični podatki so predstavljeni v preglednici.
Preglednica 3: Tehnični podatki denzitometra Gretag-Macbeth D19C. Lastnost merska geometrija svetlobni vir barvni filtri mersko območje natančnost, ponovljivost merska zaslonka polarizacijski filter merske funkcije
Vrednost 0˚/45˚ A, 2856 K Status E (set 47B, DIN 16536) 0,00 D – 2,50 D ±0,01 D±1% A (rastrska tonska vrednost) d = 3,6 mm 2x linearni rastrska tonska vrednost (A), tiskovni kontrast, navzemanje tiskarskih barv, zamik barvitosti, posivitev
Slika 9: Denzitometer X-Rite, Gretag-Macbeth D19C. - X-Rite, Gretag-Macbeth SpectroEye Primarni namen instrumenta je spektrofotometrija, tako da so osnovne merilne funkcije določanje spektra in barvnih vrednosti L*a*b*. Izpeljane funkcije instrumenta so tudi denzitometometrične za določanje optične gostote in rastrska tonske vrednosti. Poljubno lahko nastavljamo pogoje merjenja. Pri vajah bomo uporabili: merilno geometrijo 0/45 ali 45/0, svetlobni vir D50, status E in polarizacijske filtre.
Slika 10: Denzitometer X-Rite, Gretag-Macbeth SpectroEye.
- X-Rite, Gretag Macbeth Eye-One (i1) Instrument je spektrofotometer, katerega osnovna funkcija je tako kot pri X-Rite merjenje spektralnih vrednosti vzorcev (XYZ, L*a*b*, L*u*v* itd.). Karakteristike spektrofotometra so: svetlobni vir D50, brez polarizacijskih filtrov, 2º opazovalec, možnost izbire statusa (pri naših vajah uporabljamo E). Instrument podaja absolutne vrednosti optične gostote.
Slika 11: Spektrofotometer X-Rite, Gretag-Macbeth i1.
- X-Rite DTP22 Spectrophotometer Instrument je spektrofotometer, katerega osnovna funkcija je merjenje spektralnih vrednosti vzorcev (XYZ, L*a*b*, L*u*v* itd.). Na podlagi spektralnih vrednostih vzorca pa lahko poda tudi vrednosti optične gostote. Merilna naprava lahko deluje po različnih statusih (pri naših vajah uporabljamo E), brez polarizatorja, svetlobni vir D50 in geometrija merjenja 2º. Pred uporabo je potrebno instrument kalibrirati na bel standard. Vrednosti optične gostote so absolutne, zato je od meritev na barvah potrebno odšteti vrednosti belega papirja (ni predhodnega ničlanja).
Slika 12: Spektrofotometer X-Rite DTP22.
2.1.2.5 Vizualna analiza odtisa V tiskarnah se poleg denzitometrije in spektrofotometrije veliko uporablja tudi vizualna analiza odtisa, ki je za tiskarje z veliko izkušnjami enostavnejša. Ta mora zaradi primerljivosti odtisov potekati pri standardnih pogojih opazovanja. Za to uporabljamo opazovalne komore s standardizirano svetlobo D50. 2.2
ZAMIK BARVITOSTI, POSIVITEV IN NAVZEMANJE TISKARSKIH BARV
2.2.1 Zamik barvitosti in posivitev Z zamikom barvitosti in posivitvijo denzitometrično določamo odstopanje odtisnjene primarne (procesne) tiskarske barve od idealne tiskarske barve. Vzroki za zamik barvitosti in posivitev procesnih barv so: spektralno neidelane procesne barve neusklajenost statusa denzitometra z izbrano skalo tiskarske barve mazanje tiskarske barve z barvo iz prvih tiskovnih členov na večbarvnih strojih. Barvni zamik (He) pove, kolikšno je odstopanje barvnega tona merjene barve od barvnega tona idealne procesne barve. Posivitev (G) podaja, kolikšen je delež nevtralne-sive komponente v barvi. Slika prikazuje v barvnem krogu barvni zamik in posivitev za merjeno magenta barvo. RU
merjena barva MAGENTA idealna
ZE
RD ZAMIK BARVITOSTI POSIVITEV
MO
Slika 13: Primer zamika in posivitve barve v barvnem krogu. 2.2.2 Določanje zamika barvitosti in posivitve Vrednosti zamika in posivitve se računata na osnovi meritev optične gostote na procesni barvi s tremi filtri RGB. Pri tem se upoštevajo istočasno izmerjene vrednosti največje, srednje in najmanjše optične gostote (Preucil).
He
Dm Dl 100 Dh Dl
%
Dl 100 % Dh Oznake v enačbah pomenijo: He je zamik barvitosti (hue error), G je posivitev (greyness), Dh je največja vrednost optične gostote (obarvanja), Dm je srednja vrednost optične gostote (obarvanja), Dl je najmanjša vrednost optične gostote (obarvanja). G
optična gostota D
Slika shematično prikazuje vpliv srednje in najmanjše vrednosti optične gostote na zamik in posivitev barve. Dc 1,0
1,18
BARVNI ZAMIK in POSIVITEV BARVE C
Dm
0,5
0,48
Dy
0,22
optična gostota D
Dh
posivitev
Dl
Dc
1,0
0,5
Dm
zamik barvitosti
1,18
BARVNI ZAMIK BARVE C
Dm
0,48
zamik barvitosti
Dh Dm Dl Slika 14: Vpliv srednje (magenta) in najmanjše (rumena) vrednosti optične gostote na zamik barvitosti in posivitev cian barve.
Klini za določanje zamika barvitosti in posivitve so polna polja procesnih barv, kot je prikazano na spodnji sliki.
Slika 15: Klin za določanje zamika barvitosti in posivitve CMY procesnih barv.
2.2.3 Navzemanje tiskarskih barv Navzemanje tiskarskih barv se razlikuje glede na to ali imamo enobarvni ali večbarvni tiskarski stroj. Pri enobarvnem tiskarskem stroju se med tiskanjem posameznih barv, predhodno natiskana barva posuši. Navzemanje nove barve, ki se tiska za prvo je večje, kot pa v primeru tiskanja barv mokro na mokro brez vmesnega sušenja (dvo in večbarvni stroji). Navzemanje tiskarskih barv podaja kako prvo potiskana barva sprejema ali ne sprejema naslednje barve t.j. drugo, tretje in četrto tiskano barvo v primerjavi z nepotiskanim papirjem. 2.2.4 Določanje navzemanja tiskarskih barv Določanje navzemanja tiskarskih barv je zlasti pomembno v tisku mokro na mokro in ga najpogosteje računamo z obrazcem, ki ga je uveljavil F. Preucil. Navzemanje tiskarskih barv učinkuje predvsem na barvni obseg tiska. Oporečno navzemanje tiskarskih barv se odraža v nasičenih sekundarnih barvah, kot so rdeča, modra in zelena ter v terciarnih barvah C+M+Y. Pojav povzroča neubranost in oporečno upodabljanje barv. Enačba za izračun navzemanja na mešanici dveh barv je:
T2 / 1
D1 2 D1 100 D2
%
Oznake v enačbi pomenijo: - T1/2 je navzemanje barv v dvobarvni mešanici (Trapping, Farbannahme), - D1+2 je optična gostota (obarvanje) dvobarvnega tiska (D1+D2), - D1 je optična gostota (obarvanje) prvo odtisnjene barve, - D2 je optična gostota (obarvanje) drugo odtisnjene barve. Navzemanje tiskarskih barv merimo na sekundarnih in barvah in mešanicah treh barv skozi točno določen filter ne glede na merjeno barvo. Filter mora pri merjenju dvokomponentne mešanice ustrezati merjenju druge, pri trokomponentni mešanici pa merjenju tretje odtisnjene barve (zgoraj ležeče). Zato moramo poznati zaporedje tiska. Standardno zaporedje barv v tisku je CMYK (ali KCMY). Pred merjenjem optične gostote ničlamo denzitometer na podlago. Preglednica 4: Tri sekundarne barve, zaporedje primarnih barv ter filtri, skozi katere bi določali navzemanje tiskarskih barv pri zaporedju tiskanja CMYK. Barva 1. potiskana barva 2. potiskana barva Filter R M Y B (DY) G C Y B (DY) B C M G (DM)
Na spodnji sliki je sta prikazana primera navzemanja barv. V primeru 1 je prva potiskana barva magenta, druga potiskana barva pa cian. V primeru 2 je zaporedje barv ravno obratno. Končni rezultat tiskanja je odstopanje med dvema sekundarnima barvama, kar je posledica različnega navzemanja drugo potiskanih barv glede na prvo potiskane barve.
1. potiskana barva 1.primer
2.primer
M C
+ +
2. potiskana barva
C
M
= =
C
M M
C
=
Slika 16: Navzemanje tiskarskih barv. Klini za določanje navzemanja barv na RGB sekundarnih barvah so prikazani na spodnji sliki.
Slika 17: Klini za določanje navzemanja barv na RGB sekundarnih barvah. Dejavniki, ki vplivajo na pojav in spreminjanje navzemanja tiskarskih barv so: nabarvanje, lepljivosti in viskoznosti tiskarskih barv, zaporedje tiskanja ter mehanske nastavitve členov na tiskarskem stroju, kot so tiskovni valji in barvilnik.
3. RASTRSKA TONSKA VREDNOST IN TISKARSKA GRADACIJA
3.1
PREMER RASTRSKE PIKE
Kritični faktor pri procesu barvne reprodukcije poltonskih slik je sprememba premera rastrske pike. Slika prikazuje zaporedje prenosa reprodukcije od kopirne predloge do odtisa, kjer nastajajo tonska in barvna odstopanja.
kopirna predloga
tiskovna forma
odtis
Slika 18: Prenos: kopirna predloga – tiskovna forma – tiskovni material. V pripravi za tisk in med procesom tiskanja je zato potrebno spremljati vse vplive, ki lahko povzročajo spremembo rastrskih pik. Med procesom tiskanja lahko najenostavneje kontroliramo procentni delež pokritosti posameznih polj z rastrskimi pikami na ustreznem merilnem mestu testnega klina vzdolž potiskanega papirja.
1
2
3
4
5
Slika 19: Merilni klin z merilnim mestom za določanje rastrske tonske vrednosti. [3]
Procentni delež pokritosti posameznih polj določamo s pomočjo denzitometra, pri čemer primerjamo vrednosti pokritosti na polnih in rastrskih poljih. Primerjava obeh meritev nam poda rastrsko tonsko vrednost.
3.2 RASTRSKA TONSKA VREDNOST Rastrska tonska vrednost se označuje s črko A (dot area, RTV). Je merska funkcija denzitometra in se podaja v %. Rastrska tonska vrednost pomeni pokritost površine tiskovnega materiala z rastrskimi pikami. Rastrske tonske vrednosti lahko izračunamo s pomočjo dveh enačb in sicer Murray – Daviesove ter Yule – Nielsonove enačbe. 3.2.1 Navidezna rastrska tonska vrednost Navidezno rastrsko tonsko vrednost izračunamo z Murray – Daviesovo enačbo, ki upošteva naše optično dojemanje velikosti rastrske pike na papirju. Zaradi optičnih pojavov je ta vrednost večja kot dejanska. 1 10 Da A 100 1 10 Ds A – rastrska tonska vrednost - RTV (%) Da – optična gostota rastrskega polja Ds – optična gostota polnega polja (Ničlanje na bel papir) 3.2.2 Geometrijska rastrska tonska vrednost Yule – Nielsonova enačba podaja geometrijsko oz. mehanično rastrsko tonsko vrednost, torej dejansko pokritost TM z rastrsko piko. A
1 10
Da n
Ds n
100
1 10 A – rastrska tonska vrednost - RTV (%) Da – optična gostota rastrskega polja Ds – optična gostota polnega polja n – Yule – Nielsonov korekcijski koeficient
Yule – Nielsonov korekcijski koeficient n določimo za različne tiskovne in druge materiale. Njegova vrednost je odvisna od razprševanja svetlobe v materialu oz. od t.i. učinka optičnih pasti. Koeficient v enačbi izniči vpliv optičnih učinkov, ki jih skupaj povzročata rastrski ton in tiskovni substrat. Spodnja preglednica podaja vrednosti n za različne materiale. Preglednica 5: Vrednosti korekcijskega koeficienta n za različne materiale. vrsta papirja premazani papir nepremazani papir ofset plošča
vrednost n 1,65 2,70 1,20
Običajno se za izračun rastrske tonske vrednosti uporablja Murray – Daviesovo enačbo. Uporaba Yule – Nielsonove enačbe pa se priporoča v primeru, ko je potrebno vedeti podatek o dejanskem deležu pokrite površine rastrskega polja s tiskarsko barvo. 3.2.3 Pojav svetlobnih pasti Papir je bolj ali manj prosojen, zato se svetloba ne odbija le na površini, ampak tudi v notranjosti papirja. Svetlobo, ki v papir prodre med rastrskimi pikami, po odboju od delcev papirja rastrska pika dodatno absorbira na spodnji strani nanosa. Nekaj svetlobe se tako izgubi v papirju. Ker je pri tem refleksija svetlobe od površine papirja manjša, dobimo podatek, da je na papirju več barvnega nanosa (večja optična gostota in večja pokritost površine z rastrsko piko). Nastane optično povečanje rastrskih pik in rastrski ton izgleda temnejši. Pojav, ki je prikazan na spodnji sliki imenujemo svetlobne pasti, ki so vzrok za razliko med dejansko in optično rastrsko piko. vpadla svetloba tiskarska rastrska pika
optična rastrska pika
TM
papir dejanska rastrska pika
Slika 20: Pojav svetlobnih pasti v papirju in navidezni (optični) prirastek. Svetlobna past je večja ko: - papir svetlobo bolj razpršuje in - je večja gostota rastra.
3.3
TISKARSKA GRADACIJA IN PRIRASTEK RASTRSKE TONSKE VREDNOSTI
Gradacijska krivulja je grafična predstavitev prirastka rastrske tonske vrednosti, kot prikazuje spodnja slika. Dobimo jo za različne procesne barve s primerjavo rastrskih tonskih vrednosti na kopirni predlogi in tiskovnem materialu.
Slika 21: Gradacijska krivulja. Iz slike vidimo, da je naraščanje rastrske tonske vrednosti na filmu (Af) konstantno in skoraj linearno (krivulja 1). Zaradi prirastka rastrske tonske vrednosti med procesom tiskanja se rastrska tonska vrednost na papirju (Ao) oddaljuje od daljice in tvori t.i. gradacijsko krivuljo (krivulja 2). Med navzemanjem barvila na papirju se odnos papir/barvilo spreminja. Prirastek rastrske tonske vrednosti (A, dA, Z), ki omogoča oceno spremembe rastrske pike od kopirne predloge (Arip,) do odtisa (Ao), določimo za posamezno barvo po enačbi: A = Ao - Arip (%)
Slika 22: Geometrijski prirastek in izguba rastrske pike. Prirastek rastrske tonske vrednosti je odvisen od: - površine papirja, - absorpcijskih lastnosti papirja,reologije barvila,pritiska med procesom tiskanja.
4. RELATIVNI TISKOVNI KONTRAST 4.1 RELATIVNI TISKOVNI KONTRAST Optična gostota je odvisna od nanosa barve na papirju. S povečevanjem količine nanesene barve se namreč optična gostota povečuje, pri čemer se povečuje velikost rastrskih pik. Prekomerno povečevanje nanosa se najbolj odraža na najtemnejših t.i. tričetrtinskih tonih, kjer prihaja zaradi prevelike količine barve do deformacij rastrskih pik. Relativni tiskovni kontrast Kr (po K.H. Schirmerju; FOGRA Institut München) je fizikalna cenilka za upodabljanje podrobnosti najtemnejših tonov – predvsem tričetrtinskih tonov. Vrednost Kr podaja, kako ostro in odprto se tiskajo najtemnejši rastrski toni. Kvaliteta najtemnejših rastrskih tonov vpliva predvsem na obseg barv. Relativni tiskovni kontrast je odvisen predvsem od nanosa tiskarske barve. Če hočemo definirati kontrast barv moramo upoštevati razliko v stopnji nasičenosti, ki jo ima tiskarska barva pri različnih nanosih. Med optično refleksijsko gostoto obarvanja in stopnjo nasičenosti obstajajo nelinearni odnosi, zato se lahko zgodi, da enaka številčna vrednost ne daje enakega vizualnega vtisa (nasičenost je lahko majhna ali velika, kontrast pa je vedno enak). To je glavni vzrok, da v tisku kontrast definiramo kot relativno vrednost, ki je predvsem odvisna od nanosa tiskarske barve. 4.1.1 Določanje vrednosti relativnega tiskovnega kontrasta Relativni tiskovni kontrast - Kr določamo z razmerjem vrednosti optičnih gostot polnega - Ds in rastrskega polja - Da z rastrsko tonsko vrednostjo 70 ali 80% za določeno barvo. Obstaja več definicij relativnega tiskovnega kontrasta, ki dajejo različne številčne vrednosti. Najpogosteje uporabljamo naslednjo enačbo: D Da Kr s 100 % Ds Vrednost relativnega tiskovnega kontrasta določamo v tiskarni s pomočjo t.i. pahljače odtisov. Slednja omogoča definiranje optimalnega obarvanja polnega polja na osnovi relativnega tiskovnega kontrasta. Pahljača je množica odtisov določene barve, ki se med seboj razlikujejo po količini uporabljenega tiskarskega nanosa. V skupini odtisov spremljamo vrednosti relativnega tiskovnega kontrasta za določeno rastrsko tonsko vrednost od minimalnih do maksimalnih vrednosti tiskarskega nanosa, torej od podbarvanja (premajhnega nabarvanja) do prebarvanja (prevelikega nabarvanja). Na vsakem odtisu, ki ga naredimo na tiskarskem stroju, z denzitometrom izmerimo refleksijsko optično gostoto polnega polja in refleksijsko optično gostoto rastrskega polja z 80% ali 70% rastrske tonske vrednosti (Da80, Da70). Iz njih izračunamo relativni tiskovni kontrast Kr in vnesemo v diagram Kr=f(Ds). Z naraščajočo refleksijsko optično gostoto obarvanja polnega polja v prvi fazi narašča tudi relativni tiskovni kontrast. Naraščanje vrednosti kontrasta pa je prisotno samo do določene stopnje, ko začnejo v območju prebarvanja te vrednosti ponovno padati. S
povečanjem obarvanja se namreč začnejo rastrske točke deformirati (pozitivna geometrična deformacija). Obarvanje polnega polja pod točko, v kateri začne vrednost relativnega kontrasta upadati, definiramo kot optimalno obarvanje.
Slika 23: Odvisnost relativnega tiskovnega kontrasta od optične gostote polnega polja. 4.2 Izdelava pahljače odtisov Pahljača odtisov se v tiskarni izdela za določeno procesno barvo. Tiskarski stroj je potrebno predhodno standardno nastaviti, tako kot predpisuje standard za posamezne tiskarske stroje različnih proizvajalcev. Pod standardno nastavitev tiskarskega stroja štejemo standardno nastavitev: - tiskovnega člena, - barvnega sistema, - vlažilnega sistema. Pri standardiziranih pogojih se pahljača odtisov izdela s postopnim in kontroliranim dodajanjem tiskarske barve. Meritve relativnega tiskovnega kontrasta in določanje optimalnega obarvanja se določajo po procesu tiskanja.
5. TISKANJE NA ŠTIRIBARVNEM OFSET TISKARSKEM STROJU IN VODENJE OFSET TISKANJA PO STANDARDU Analiza odtisa lahko vključuje različne metode, s katerimi ocenimo kakovost odtisa. Nekatere izmed metod za analizo so: vizualna analiza, analiza merilnih klinov, uporaba povečevalnih instrumentov (lupa, mikroskop), denzitometrija, spektrofotometrija, slikovna analiza. Pri oceni kakovost odtisa običajno uporabljamo numerične, grafične in slikovne referenčne vrednosti in podatke, ki jih priporočajo standardi, priporočila proizvajalcev, notranja marila tiskarne ali zahteve naročnika. 5.1 STANDARD SIST ISO 12647-2 V procesu ofsetnega tiska predstavlja enega izmed večjih problemov zagotavljanje ustreznih-zadovoljivih barvnih vrednosti in vrednosti optičnih gostot na reprodukciji. V praksi je v uporabi kar nekaj merskih sistemov in metod, ki določajo kakšen odtis je sprejemljiv za optimalno reprodukcijo. Katere metode se bo tiskarna posluževala je predvsem odvisno od zahtev naročnika in tehnične zmogljivosti ter strokovne sposobnosti tiskarne. Z uporabo standardov lahko: - povečamo hitrost, predvidljivost, učinkovitost procesov, - zagotovimo enotne postopke in orodja, ki omogočajo produkcijo kvalitetnih izdelkov, - omogočimo lažje povezovanje in integracijo sistema, - omogočimo lažjo komunikacijo med naročnikom in izvajalcem, - povečamo zanesljivost kvalitete produkta pri razumni ceni, - izboljšamo upravljanje in povečamo učinkovitost proizvodnje, - izboljšamo varnost in varstvo okolja ter zmanjšamo količino odpadkov. Mednarodna organizacija za standardizacijo je na podlagi izkušenj strokovnjakov grafične stroke na področju ofsetnega tiska izdala standard ISO 12647-2 (SIST ISO 12647 – 2) z naslovom: Grafična tehnologija – Vodenje procesa izdelave rastriranih barvnih izvlečkov, preskusnih in proizvodnih odtisov – 2. del: Ofsetni tisk, ki je v sodobnih tiskarnah osnovno vodilo za kontrolirano proizvodnjo večbarvnih reprodukcij. Sestavni deli standarda so: - definicija standardnega obarvanja odtisa, - osnovni parametri, ki vplivajo na kvaliteto reprodukcije (papir, način tiskanja), - merilni postopki in oprema, ki dajejo najbolj zanesljive rezultate (barvni in polarizacijski filtri), - grafični in tabelarični material, ki omogoča kvalitetno kontrolo odtisa v skladu s strandardom.
Starejša različica standarda SIST ISO 12647-2 (1996) predlaga vodenje tiska na 70% rastrskih poljih, saj se na tem mestu začnejo rastrske pike stikati in so s tem najbolj občutljive za deformacije. Tako je priporočljivo, da se na 70% rastrskih poljih doseže točno določeno vrednost, ki še omogoča dovoljšnje kontraste na tričetrtinskih tonih. Obenem pa višje vrednosti optične gostote na polnih poljih pomenijo tudi bolj nasičena in kontrastna polna polja reprodukcije. Tako je potrebno vzdrževati ravnovesje med kakovostjo tričetrtinskh in polnih polij, ki hkrati najbolj vplivajo na celosten videz reprodukcije. Slika prikazuje 70% okrogle rastrske pike in shematični prikaz teh pik.
Slika 24: Rastrska polja s 70% rastrsko tonsko vrednostjo. Kakovost odtisa obenem ocenjujemo tudi s pomočjo gradacijskih krivulj in prirastka rastrske tonske vrednosti. V tem primeru je analiza grafična in primerja se sprememba RTV in prirastka analiziranega odtisa z referenčnimi krivuljami, ki jih podaja standard. 5.2 STANDARDNO OBARVANJE ODTISA PO STANDARDU SIST ISO 12647-2 Namen vaje je uporaba standarda SIST ISO 12647-2 pri ofsetnem tisku štiribarvne reprodukcije. Meritve opravljamo z refleksijskim denzitometrom, za katerega veljajo zakonitosti denzitometrije v odbiti svetlobi. Kontrola tiska poteka na poljih z rastrskimi tonskimi vrednostmi od 70 do 75% (60 linij/cm), saj so ta najbolj občutljiva na spremembe rastrskih pik. Posledica je, da pa prav te površine najbolj vplivajo na kvaliteto tiska. 5.2.1
Standardni predpisi in kriteriji
Standard pri definiciji standardnega obarvanja upošteva naslednje spremenljivke, ki vplivajo na končni rezultat: a) vrsta oz. tip papirja: tip 1: sijajni-premazani, brezlesni, tip 2: mat-premazani, brezlesni, tip 3: sijajni premazani roto, tip 4: nepremazani, beli in tip 5: nepremazani, rahlo rumenkasti.
b) način tiska: - tisk na rotacijah (TM je v obliki traku), - tisk na večbarvnih tiskarskih strojih, - tisk na enobarvnih tiskarskih strojih. c) vrste oz. način izdelave ofsetnih plošč: - pozitivno oslojene ofsetne plošče oziroma izdelane na osnovi pozitivnega kopirnega postopka, - negativno oslojene ofsetne plošče oziroma izdelane na osnovi negativnega kopirnega postopka. d) status denzitometra: - STATUS T - širokotračni status, ki ima sledeči nabor Wratten filtrov: B - moder W 47, G - zelen W 61, R – rdeč W 25. - STATUS E (DIN 16536) - širokotračni status s korigiranim modrim filtrom: B – moder W 47B, G – zelen W 61, R – rdeč W 29. Meritve s statusom T niso primerljive z meritvami statusa E! e) polarizacijski filtri: standard ponuja dve možnosti uporabe denzitometra: - brez polarizacijskih filtrov, - s polarizacijskimi filtri. 5.2.2 Postopek tiskanja po standardu Pravilni postopek tiskanja po standardu zahteva uporabo osnovne zbirne preglednice (Preglednica 6), pomožnih preglednic in grafičnega materiala. Na podlagi izhodiščnih podatkov je potrebno podatke sproti vnašati v zbirne preglednice. V nadaljevanju so našteti koraki izpolnjevanja zbirnih preglednic. 1. Iz preglednice 7 odčitamo vrsto oziroma tip tiskovnega materiala (TM) (stolpec št. 1). 2. Iz preglednice 8 odčitamo navidezno ISO povečanje rastrskega tona za izbrano kombinacijo A50 glede na način tiskanja oz. glede na tip TM. Povečanje velja za liniaturo rastra 60 l/cm in rastrsko tonsko vrednost A=50% (stolpec št. 2). 3. V tisku ne moremo zadovoljivo upravljati obarvanja s kontrolo navideznega povečanja rastra pri A=50% (nimamo dovolj kontrole prirastka pri višjih rastrskih tonskih vrednostih). Rezultati so boljši kadar upravljamo tisk s pomočjo rastrskega polja z A=70%. Tako moramo iz diagrama na sliki 25 iz izbranega navideznega povečanja za rastrsko površino A=50% (A50) poiskati ustrezne pripadajoče vrednosti oziroma ustrezen tip krivulje (vpišemo v stolpec št. 3).
4. Ko smo izbrali ustrezno vrsto oz. tip krivulje odčitamo A70 – navidezno povečanje rastrskega polja s 70% A – A70 (prirastek rastrske tonske vrednosti), vpišemo podatek v stolpec št. 4. Tako lahko s seštevanjem idealne rastrske tonske vrednostiArip70 in njenega prirastka - A70 izračunamo navidezni rastrski ton v tisku z A=70% (vpišemo v stolpec št. 5). A70 = A70 + Arip70 5. V stolpec št. 6 zbirne preglednice vpišemo status denzitometra, s katerim merimo. Vpišemo tudi ali ima denzitometer vgrajene polarizacijske filtre ali ne. 6. Iz preglednice 9 odčitamo optično gostoto obarvanja polnega polja za posamezno barvo (Ds –Dw). V tabeli imamo tudi kriterij izbire statusa denzitometra (E ali T) in polarizacijskih filtrov. Od obarvanja polnega polja odštejemo vedno obarvanje tiskovnega materiala-Dw (vpišemo v stolpec št. 7). 7. Iz pridobljenih podatkov (Ds in A) lahko po obrazcu Murray-Davies izračunamo obarvanje rastrskega polja 70% A (Da70). 1 10 Da A 100 1 10 Ds A – rastrska tonska vrednost (%), Da – optična gostota rastrskega polja, Ds – optična gostota polnega polja. (Ničlanje na bel papir) Iz tega sledi vrednost optične gostote za rastrsko polje: Da log 1 A 1 10 Ds / 100
Rezultate za posamezno barvo vpišemo v zbirno tabelo v stolpec št. 8. 8. Ko za vsako barvo izračunamo obarvanje (integralno gostoto obarvanja) 70% rastrskega polja, te vrednosti zaokrožimo (vpišemo v stolpec št. 9). Pri vodenju tiska oz. obarvanja 70% rastrskega polja je dovoljeno odstopanje ±0,05 (zaokroženo glede na vrednosti v % v preglednici 6). 5.2.3 Tabelarične in grafične priloge Tisk vodimo s pomočjo podatkov izpisanih v stolpcih zbirne tabele. Predstavljena metodologija je v praksi uspešna in uporabna. Z uporabo tega postopka odpadejo vsi dvomi, po katerih standardih naj vodimo tisk oz. obarvanje odtisa, saj je z uvedbo in sprejemom ISO standarda to poenoteno in jasno. Sledijo zbirna preglednica in preglednice standardnih vrednosti navideznega povečanja 50% rastrskih tonov, diferenčnih krivulj in obarvanja polnih polj - Ds standarda SIST ISO 12647-2.
Preglednica 6: Zbirna preglednica. 1 2 3 4 5 6 Tip ISO papirja
dA5 0
Tip ISO gradacij e
dA7 0 (Z)
A70
Status denzito metra
7
8
9
10
Ds
Da70
Zaokrožena vrednost Da70
Dovoljeno odstopanje
DsC= DsM= DsY= DsK=
DaC= DaM= DaY= DaK=
DaC= DaM= DaY= DaK=
Preglednica 7: Tip ISO papirja (barva sijaj, svetlost gramatura). Tip ISO papirja
L*1
a*1
b*1
Sijaj (%)2
ISO belina (%)3
Gramatura (g/m2)4
1-Sijajno premazan brezlesni 2- Mat premazan brezlesni 3 -Sijajno premazan roto 4 -Nepremazan bel 5 -Nepremazan rumenkast Odstopanja -Referenčni papir
93
0
-3
65
85
115
92 87 92 88 ±3 95
0 -1 0 0 ±2 0
-3 3 -3 6 ±2 5
38 55 6 6 ±5 70-80
83 70 85 85 80
115 70 115 115 150
*Opombe: 1- Meritve po standardu ISO 12647-1:2004: črna podlaga, standardni izvor svetlobe D50, kot opazovanja 2°, merska geometrija 0/45 ali 45/0 2 – meritve po standardu ISO 8254 -1:2003, TAPPI metoda 3 – informativne vrednosti ISO 2470:1999, podloga je merjeni tiskovni material, refleksija pri 460 nm 4 – informativne vrednosti Preglednica 8: Navidezno povečanje 50% rastrskih tonov z liniaturo rastra 60 l/cm. Navidezno povečanje dA Vrsta ofsetne plošče oz. kopirni Tip ISO papirja postopek Komercialni, specialni tisk, kromatične barve1 pozitivni kopirni postopek 1, 2 17 pozitivni kopirni postopek 3 19 pozitivni kopirni postopek 4, 5 23 *Opombe: 1 - navidezno povečanje črne barve je navadno za 3 % višje
Slika 25: Diferenčne krivulje v diagramu ponazarjajo navidezno povečanje rastrskih tonov v osmih standardiziranih in tabeliranih skupinah ISO. Preglednica 9: Obarvanje polnih polj Ds za tisk na ISO papirjih. Tip ISO papirja 1 2 3 4 5 Gostota refleksije (obarvanje) DIN E (DIN 16536 - 2: 1995) Ds/Dw Cian 1,66/0,11 1,54/0,09 1,57/0,14 1,15/0,15 1,10/0,10 Magenta 1,60/0,11 1,49/0,09 1,47/0,14 1,14/0,19 1,05/0,10 Rumena 1,55/0,10 1,34/0,09 1,44/0,18 1,16/0,26 1,06/0,11 Črna 1,95/0,10 1,84/0,09 1,89/0,14 1,37/0,17 1,35/0,10
6. OSNOVE SPEKTROFOTOMETRIJE V TISKU
Spektrofotometrična analiza odtisa vključuje: merjenje barvnih vrednosti L*a*b* na različnih poljih odtisa, primerjavo barvnih vrednosti L*a*b* z referenčnimi vrednostmi, določanje vrednosti barvnih razlik E med merjenimi in referenčnimi vrednostmi. Novejša različica standarda za ofset tisk SIST ISO 12647-2 (2004) predlaga za analizo kakovosti odtisa 1. vrednosti CIE L*a*b* ter 2. rastrsko tonsko vrednost, s tem pa so vrednosti optične gostote nekoliko zapostavljene kot cenilka za določanje kakovosti odtisa. V vaji denzitometrična analiza odtisa smo obravnavali optično gostoto in RTV, zato se bomo v tej vaji posvetili barvnim vrednostim procesnih in neprocesnih barv. 6.1 BARVNA METRIKA V TISKU Z določanjem optične gostote merimo posredno le svetlost barve na papirju. Kljub temu imata nasičenost in barvni ton barvnega nanosa pomembno vlogo, saj sodobna analiza tiska temelji na vseh barvnih koordinatah CIEL*a*b* barvnega sistema. Poleg tega ne pozabimo, da sta nasičenost in barvni ton bistvena pri vizualnem dojemanju barvnega učinka tiska. Z računskimi postopki lahko iz spektralnih vrednosti barvnega nanosa (barvnih vrednosti) določimo tudi vrednosti optične gostote. Merilni instrument za določanje barvnih vrednosti je spektrofotometer. Njegova osnovna merilna količina je spekter barve v določenem območju valovne dolžine. Iz te količine se nato določijo izračunane količine: XYZ, L*a*b*, itd. Spekter barve v vidnem območju EM valovanja (razmerje odbite in absorbirane svetlobe) je osnovna informacija o barvi. V primeru idealnih primarnih barv subtraktivnega mešanja CMY bi bila reprodukcija barvne slike enostavna in natančnejša, saj bi bilo možno zaradi idealnega spektra primarnih barv teoretično predvideti končen rezultat. Spodnja slika prikazuje spektre idealnih procesnih barv CMY.
C
M
R (%)
R (%)
R (%)
C
M
Y
380
575
720 nm
380
495
575
720nm
Y
495
720 nm valovna dolžina
Slika 26: Spektri idealnih procesnih barv CMY. Po standardu ISO 12647-2 imajo vse tako procesne (CMYK) kot tudi neprocesne barve (RGB) predpisane določene L*a*b* vrednosti, s katerimi je zagotovljena
največja kvaliteta tiska. Za dosego optimalnega rezultata smejo vrednosti L*a*b* odstopati od predpisane vrednosti le za določeno razliko (vrednost E*ab, E00). procesne barve
C
M
Y
spektrofotometer
K
neprocesne barve
M+Y
C+Y
KONTROLA TISKA
L*a*b*
C+M
C+M+Y
Slika 27: Barvnometrična kontrola tiska. 6.1.1 CIE sistem in specifikacija barv Največjo veljavo med barvnimi sistemi tako v tehnologiji tiskanja kot v drugih tehničnih strokah ima CIEL*a*b* barvni sistem (CIE – mednarodno združenje za razsvetljavo). CIEL*a*b* se sicer med barvnimi prostori najbolj približuje vizualno in numerično enotnemu barvnemu sistemu, vsekakor pa ni idealen barvni prostor. V njem so tri barvne dimenzije: svetlost L*, nasičenost C*ab in barvni ton hab definirane s pomočjo treh koordinat L* - svetlost, a* - rdeče/zelena os in b* rumeno/modra os. CIEL*a*b* barvni prostor prikazuje spodnja slika. bela
L* b*
rumena
B
-a*
C*ab
a*
zelena
b*
hab a*
rdeča -b*
modra
črna
Slika 28: CIEL*a*b* barvni prostor. Barvne vrednosti L*, a* in b* se izračunajo iz standardiziranih barvnih vrednosti X, Y in Z po enačbah: L* 116 (Y / Yn )1 / 3 16
b* 200 Y / Y
a* 500 X / X n
1/ 3
1/ 3
n
Y / Yn
1/ 3
Z / Z n
1/ 3
Enačbe standardiziranih barvnih vrednosti pa so naslednje:
X k
700
E ( ) x ( ) R( ) 400
Y k
700
E ( ) y ( ) R( )
400
Z k
700
E ( ) z ( ) R( ) 400
k
100 700
E ( ) y ( )
400
Lastnosti svetlobnega vira so v zgornjih enačbah zajete z vrednostjo E(), ki pomeni spektralno porazdelitev sevanja, spektralno občutljivost očesa podajajo vrednosti x ( ) , y ( ) in z ( ) , vpliv opazovanega predmeta pa je vključen v refleksijske vrednosti R(). Faktor k je določen za absolutno belo barvo, kjer je Y enak 100 po celotnem spektru. Vrednosti Xn, Yn in Zn so standardizirane barvne vrednosti objekta pri določenemu standardiziranemu tipu osvetljevanja in opazovalca, katerega refleksijske vrednosti vpadle svetlobe so 100 % pri vseh valovnih dolžinah. in ne vrednosti premazani beli papir določene vrednosti optičnih gostot na polnih poljih, kot predstavlja spodnja preglednica. Poleg procesnih barv so podane tudi vrednosti barvnih razlik E*ab, ki so dovoljene med izmerjenimi in referenčnimi barvnimi vrednostmi. Spodnja preglednica prikazuje standardizirane L*a*b* vrednosti za pet tipov papirja (1: sijajni-premazani, brezlesni; 2: motni-premazani, brezlesni, 3: sijajni premazani roto, 4: nepremazani, beli in 6: nepremazani, rahlo rumenkasti). Preglednica 13 prikazuje standardizirane L*a*b* vrednosti za barve C, M, Y, K, R, G, B za te vrste papirjev. Preglednica 10: Standardizirane barvne vrednosti različnih vrst papirjev (ISO 126472, 2004). Vrsta papirja L* a* b* 1 93 0 -3 2 92 0 -3 3 87 -1 3 4 92 0 -3 5 88 0 6 Toleranca ±3 ±2 ±2
Preglednica 11: Standardizirane barvne vrednosti barv C, M, Y, 12647-2, 2004). Tip 1,2 3 4 papirja barve L* a* b* L* a* b* L* a* b* K 16 0 0 20 0 0 31 1 1 C 54 -36 -49 55 -36 -44 58 -25 -43 M 46 72 -5 46 70 -3 54 58 -2 Y 88 -6 90 84 -5 88 86 -4 75 R 47 66 50 45 65 46 52 55 30 G 49 -66 33 48 -64 31 52 -46 16 B 20 25 -48 21 22 -46 36 12 -32 C+M+Y 18 3 0 18 8 6 33 1 3
K, R, G in B (ISO 5 L* 31 59 52 86 51 49 33 32
a* 1 -27 57 -3 55 -44 12 3
b* 2 -36 2 77 34 16 -29 1
6.1.2 Barvne razlike Razlike med barvami lahko številčno podamo z vrednostjo E*ab, katere enačba se glasi:
E *ab L * a * b * 2
2
2 1/ 2
Slika 29: Prostorska predstavitev barvne razlike. Nekatere enačbe kot na pr. E00 so nasledile enačbo barvnih razlik E*ab. Njihova uporaba zmanjša razlike med številčno vrednostjo za barvne razlike in vidno zaznavo barv v različnih delih CIEL*a*b* barvnega prostora. Kljub temu se v tiskarski stroki uporablja enačba E*ab. Spodnja preglednica prikazuje dovoljena odstopanja E*ab in variacijo teh odstopanj od standardnih vrednosti po standardu ISO 12647-2. Preglednica 12: Dovoljena odstopanja E*ab standardnih vrednosti L*a*b* procesnih barv. Parameter Barva B (K) C M Y 5 5 5 5 E*ab
Spletna stran http://www.brucelindbloom.com/ raziskovalca B. Lindbloom-a nudi sveže informacije na področju barvnometričnih raziskav in rastrske tonske vrednosti na tiskanih medijih. 7. NAPAKE V TISKU IN SLIKOVNA ANALIZA 7.1 NAPAKE V TISKU Med procesom tiskanja se lahko pojavijo različne napake. Prepoznavanje in analiza slednjih omogoča boljše možnosti korekcije in boljšo kakovost tiskanih izdelkov. 7.1.1 Vlaknenje papirja (pick-outs, picking) Ta pojav povzročajo delci papirja, ki se odluščijo iz tiskovnega materiala in prilepijo na ploščni ali gumi valj. Ker tu delci ne omogočajo absorbcije barvila, se na teh mestih to pozna kot bele točke na tiskovnem materialu. Potrebno je takoj zaustaviti tiskanje. Vzroki vlaknenja so lahko: - majhna površinska napetost papirja - viskoznost barvila - prevelika hitrost tiskanja - posebno je ta pojav viden v temnih tonih tiska ter je izrazit pri brezvodnem ofset tisku, kjer je zelo viskozno barvilo in ni vlažilne raztopine, ki bi čistila ploščni valj.
Slika 30: Vlaknenje papirja na temni površini (Johansson, Lundberg, Ryberg). 7.1.2 Neskladje (misregistration) Pomeni neujemanje polj različnih procesnih barv na odtisu. Zaradi spremembe dimenzij in lege papirja med tiskom (različni dejavniki) se polja procesnih barv ne ujemajo (polja R, G in B ter R+G+B). Neskladje je običajno največje na zunanjih robovih odtisa, povzroča pa razmazan odtis.
Slika 31: Primer neskladja na barvnem odtisu [16] (Johansson, Lundberg, Ryberg). 7.1.3 Lepljenje in mazanje listov (smearing) Listi se lahko lepijo med seboj v primeru previsokega nanosa barvila na odtisu ali če tiskarska barva ni bila dovolj posušena. Pri tem se tiskarska barva prenaša na nepotiskane površine tiskovnega materiala in ga maže na neželenih mestih. Rešitev je uporaba sušilnega pudra ali sistema za sušenje (C se največ časa suši in je zato najbolj občutljiv na lepljenje).
Slika 32: Posledica lepljenja listov na odtisu ter mersko polje za analizo [16] (Johansson, Lundberg, Ryberg) 7.1.4 Prenos neželenih barvnih površin (reflection, ghosting) Na določenih mestih odtisa je potreben večji nanos tiskarske barve (polna polja določene barve). To lahko povzroča težave za nadaljnje tiskanje. Takšni predeli odtisa so tudi bolj občutljivi zaradi sprememb tiskanja na drugih delih odtisa. Pojav imenujemo prenos neželenih barvnih površin na določena mesta odtisa. Prenos neželenih barvnih površin na večja polna polja se pojavi, ko ploščni vaj nima dovolj časa za navzemanje dovolj velike količine tiskarske barve, ki bi omogočala kakovostno obarvanje polnih barvnih površin (pojav je pogostejši pri manjših formatih).
Slika 33: Pojav prenosa neželenih barvnih površin [16] (Johansson, Lundberg, Ryberg). 7.1.5 Deformacija pik Deformacija pik pomeni spremembo oblike pik, ki se pokaže v povečanju rastrske tonske vrednosti. Za analizo deformacije rastrskih pik so na odtisih običajno dodani posebni merilni klini. a) "Slurring" Pike so razmazane v ovalno obliko. Mazanje se lahko pojavi v smeri tiskanja ali pravokotno na to smer. Mazanje v smeri tiskanja se pojavi, ko je pritisk med tiskovnim in gumi valjem prevelik ali ko se ploščni in gumi valj ne vrtita z enako hitrostjo (v tem primeru valji imajo različen obseg in posledično različno obodno hitrost, problem se lahko reši če med gumi prevleko in valjem damo papir – povečamo obseg). b) "Doubling" Je fenomen dvojno natiskanih pik, močneje in šibkeje natiskanih. Vzrok je največkrat ohlapen gumi valj, ki povzroča različne lege pik med vrtenjem valja. Ovalna oblika pik povzroča preveliko rastrsko tonsko vrednost in preveliko pokritost s tiskarsko barvo ter s tem temnejšo sliko. c) "Smearing" Razmazane pike so posledica prevelike debeline nanosa tiskarske barve ali prekratkega časa za sušenje odtisov. d) "Choking" Prekomerno zapiranje rastrskih pik je lahko posledica prevelikega tiskovnega tlaka, nepravilnosti v nastavitvah gumi valja, preveliki količini tiskarske barve ali premajhni količini vlažilne raztopine.
Slika 34: Deformacija rastrskih pik: A in B slurring, C doubling, D smearing, E choking [16] (Johansson, Lundberg, Ryberg). 7.1.6 Toniranje (toning) Toniranje pomeni mazanje netiskovnih površin z barvo (na plošči in posledično na odtisu). Vzrok je lahko premalo vlažilne raztopine ali če je voda v vlažilni raztopini pretrda, kar povzroča da se pigment v tiskarskem barvilu raztopi in papir obarva.
Slika 35: Pojav toniranja (Johansson, Lundberg, Ryberg).
7.1.7 Nazobčanje robov, razlivanje barv in tiskovna neenakomernost
Spodnja slika prikazuje še nekatere pogoste pojave v tisku.
nazobčanje ostrih robov (angl. wicking)
razlivanje barv (angl. bleeding)
tiskovna neenakomernost (angl. mottling)
Slika 36: Negativni pojavi v tisku: nazobčanje, neenakomernost (Johansson, Lundberg, Ryberg).
razlivanje
barv
in
tiskovna
Tiskovna neenakomernost je vidna napaka v tisku, praviloma jo vidimo kot svetle in temne madeže premera od 2 do 8 mm na odtisu, ki bi moral biti povsem enakomerno obarvan (polno ali rastrsko polje, eno ali večbarvni tisk). Vzroki za neenakomernost odtisa so najpogosteje v papirju, lahko pa so posledica napak v tisku. Vrednotenje običajno poteka vizualno in primerjalno z etaloni ali referenčnimi vzorci, lahko pa uporabimo tudi metodo slikovne analize. Vzorce (katerikoli neenakomeren odtis, ne glede na vzrok) najprej poskeniramo s primerno ločljivostjo. Tako pripravljene slike, pretvorjene v 8-bitne enobarvne, nato analiziramo. Najenostavnejša analiza je prikaz histograma, na katerem vidimo glede na razmerje med višino in širino oz. iz distribucije tonov prisotnost neenakomernosti. Idealna enakomerna površina vsebuje samo en ton, neenakomerna pa množico tonov. V programu ImageJ lahko z ukazom Analyse, Histogram/List pridobimo tudi numerične podatke o distribuciji tonov, ki jih izvozimo v primeren program npr. Excel. 7.2 SLIKOVNA ANALIZA V svetovnem merilu velja uporaba slikovne analize v grafični industriji za novo metodo. Prav tako je slikovna analiza na samih začetkih tudi v slovenskem okolju. Ta metoda služi predvsem kot orodje za objektivno ocenjevanje in kontrolo kakovosti tiska ter najpogosteje negativnih pojavov pri tisku. Metode slikovne analize niso standardizirane, na višjem nivoju pa zahtevajo poglobljeno poznavanje matematike in statistike.
Tipičen proces slikovne analize zajema: - vnos podatkov o sliki (skeniranje, digitalna fotografija, digitalna mikroskopska slika…), - priprava slike za analizo (izrez, kontrast, barvna globina ...), - analiza slike (uporaba matematičnih in statističnih metod za pridobitev podatkov o sliki), - prikaz rezultatov (numerično, grafično v diagramih, histogramih ...). fotografija
digitalna slika
X
(0,0)
skener CCD kamera
svetlobni element (točka)
računalnik Y LOČLJIVOST (število točk) BARVNA GLOBINA (število barvnih odtenkov)
I = f(x,y) I … svetlobna intenziteta točke (x,y) x,y…koordinati točke v ravnini ŠTEVILO RAVNIN
Slika 37: Shematski prikaz postopka digitalizacije originala (fotografije). Vsak korak v procesu je pomemben in lahko močno vpliva na končni rezultat. Ti koraki niso standardizirani, zato je potrebno ob vsaki slikovni analizi natančno opisati, kako smo prišli do rezultata. Pri vnosu podatkov o sliki moramo uporabiti ustrezno napravo za skeniranje in na njej nastaviti ločljivost, izrez, barvno globino, tonski obseg ... Nastavitve so odvisne od predvidene slikovne analize, kar pomeni, da bomo za določanje rastrske tonske vrednosti praviloma pripravili mikroskopske posnetke z visoko ločljivostjo in kontrastom, za ugotavljanje mottlinga (tiskovne neenakomernosti) pa bomo uporabili skener pri nizki ločljivosti. Slike za določanje rastrske tonske vrednosti in podobnih cenilk v procesu priprave pretvorimo v enobarvne enotonske (1-bitne), za določanje mottlinga pa morajo ostati večtonske (8-bitne), večbarvne slike potrebujemo za analizo barvnega skladja in napak v večbarvnem tisku. Analiza slike je lahko izdelana z uporabo najenostavnejših matematičnih operacij (npr. štetje pikslov in izračun pokritosti celotne površine s piksli določenih lastnosti), lahko pa uporabimo tudi statistične metode za določanje variacijskega koeficienta. Za zahtevnejše analize z izločanjem določenih lastnosti podlage uporabljamo obratno Fourierjevo analizo in druge metode. Rezultate vedno prikažemo na način, ki najbolj ustreza namenu uporabe. Praviloma je to numerični prikaz. Za grafični prikaz se odločimo takrat, kadar sledimo trendu v procesu ali pa je ta preglednejši zaradi množice podatkov. Na tržišču je veliko programov za slikovno analizo, ki ustrezajo tako enostavnim kot kompleksnejšim slikovnim analizam digitalnih slik iz različnih znanstvenih področij. Pri naših vajah bomo uporabili program ImageJ, ki ga lahko brezplačno na spletu najdete na strani http://rsb.info.nih.gov/ij/.
