VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV FYZIKÁLNÍ A SPOTŘEBNÍ CHEMIE FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF PHYSICAL AND APPLIED CHEMISTRY
ZVÝŠENÍ SVĚTLOSTÁLOSTI FOTOGRAFIÍ LAKOVÁNÍM A LAMINOVÁNÍM ENHANCEMENT OF PRINT LIGHTFASTNESS BY VARNISHING AND LAMINATION
DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS
AUTOR PRÁCE
Bc. HANA SMEJKALOVÁ
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2013
Ing. PETR DZIK, Ph.D.
Vysoké učení technické v Brně Fakulta chemická Purkyňova 464/118, 61200 Brno 12
Zadání diplomové práce Číslo diplomové práce: Ústav: Student(ka): Studijní program: Studijní obor: Vedoucí práce Konzultanti:
FCH-DIP0625/2011 Ústav fyzikální a spotřební chemie Bc. Hana Smejkalová Spotřební chemie (N2806) Spotřební chemie (2806T002) Ing. Petr Dzik, Ph.D.
Akademický rok: 2012/2013
Název diplomové práce: Zvýšení světlostálosti fotografií lakováním a laminováním
Zadání diplomové práce: 1. Seznamte se principy a současným technologickým stavem v oblasti dodatečné ochrany fotografických obrazů. 2. Seznamte se se způsoby hodnocení světlostálosti fotografických obrazů. 3. Navrhněte testovací obrazec a připravte soubor vzorků s využitím komečních ochranných prostředků 4. Vyhodnoťte účinek dodatečné ochrany pomocí urychleného stárnutí.
Termín odevzdání diplomové práce: 3.5.2013 Diplomová práce se odevzdává ve třech exemplářích na sekretariát ústavu a v elektronické formě vedoucímu diplomové práce. Toto zadání je přílohou diplomové práce.
----------------------Bc. Hana Smejkalová Student(ka)
V Brně, dne 15.1.2012
----------------------Ing. Petr Dzik, Ph.D. Vedoucí práce
----------------------prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. Ředitel ústavu ----------------------prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. Děkan fakulty
ABSTRAKT Tato diplomová práce se zabývá studiem současných způsobů hodnocení světlostálosti jak klasických, tak digitálně tištěných fotografií a podává přehled experimentálních metod uţívaných pro sledování barevných změn. Především zkoumá vliv dodatečné ochrany povrchu fotografie na zvýšení světlostálosti. Testování světlostálosti digitálně zhotovených tisků bylo provedeno pomocí zrychleného stárnutí. Vzorky byly zhotoveny pouţitím 3 typů inkjetových tiskáren na 3 různá tisková média. Povrch fotografií byl ponechán bez ošetření nebo dále upraven lakem či laminací, čímţ byl vytvořen soubor vzorků zachycující chování výtisku během působení světla. Na závěr byly diskutovány vlivy pouţité přijímací vrstvy, inkoustu nebo dodatečné povrchové úpravy. Změny v barevnosti vzorků byly vyhodnoceny na základě měření odrazových spekter, ze kterých byly vypočteny kolorimetrické veličiny. Výsledky byly zpracovány pomocí programu VolGa. Ze závislosti úbytku normalizovaného objemu gamutu na osvitu byla vypočtena reálná ţivotnost fotografií. Klíčová slova: objem gamutu, světlostálost, zrychlené stárnutí, VolGa, laminace, lakování
ABSTRACT This diploma thesis deals with recent methods of lightfastness evaluation of both classic and digitally printed photographs. It summarizes the experimental methods used for colour change measurements. Primarily, it studies an influence of additional protection on lightfastness enhancement. Lightfastness testing of colour prints was carried out by accelerated ageing. Samples were prepared by 3 types of inkjet printers and 3 different print media. The surface of photographs was left untreated or modified by varnishing or lamination. A set of samples, thus achieved, was used to monitor a print behaviour during the light exposure. In conclusion effects of used receiving layer, ink or additional surface treatment were discussed. Colour changes were evaluated on the basis of measured reflectance spectra from which colorimetric quantities were calculated. Results were processed using VolGa application. An actual print-life was calculated from the plot of the normalized gamut volume loss and the exposure.
Key words: gamut volume, lightfastness, accelerated ageing, VolGa, lamination, varnishing
SMEJKALOVÁ, Hana. Zvýšení světlostálosti fotografií lakováním a laminováním. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, 2013. 80 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Petr Dzik, Ph.D.
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem diplomovou práci vypracovala samostatně a ţe všechny pouţité literární zdroje byly správně a úplně citovány. Diplomová práce je z hlediska obsahu majetkem Fakulty chemické VUT v Brně a můţe být vyuţita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana FCH VUT.
.................................... podpis diplomanta
Poděkování: Chtěla bych poděkovat Ing. Petru Dzikovi, Ph.D. za odborné vedení při tvorbě těchto stran. Dále bych chtěla poděkovat Ing. Evě Štěpánkové a Ing. Silvii Káčerové za pomoc a podporu při měření experimentální části.
OBSAH 1 2
ÚVOD ............................................................................................................................ 7 TEORETICKÁ ČÁST ................................................................................................. 8 2.1 Světlo a barva .......................................................................................................... 8 2.1.1 Objektivní popis barvy ............................................................................... 10 2.1.2 Kolorimetrie – měření barvy ...................................................................... 11 2.2 Inkjetový tisk ........................................................................................................ 17 2.2.1 Principiální dělení inkjetového tisku .......................................................... 17 2.2.1.1 Technika continual stream ............................................................. 17 2.2.1.2 Technika drop-on-demand ............................................................. 19 2.2.2 Druhy inkoustů ........................................................................................... 20 2.2.3 Dostupná tisková média ............................................................................. 21 2.2.3.1 Podloţky ......................................................................................... 21 2.2.3.2 Přijímací vrstvy .............................................................................. 21 2.3 Dodatečná ochrana fotografických obrazů ........................................................... 23 2.3.1 Laminace .................................................................................................... 23 2.3.2 Lakování ..................................................................................................... 24 2.4 Mechanismus degradace světlem .......................................................................... 24 2.5 Hodnocení světlostálosti ....................................................................................... 25 2.5.1 Standardy a normy ..................................................................................... 25 2.5.1.1 ISO 18909:2006 ............................................................................. 25 2.5.1.2 JEITA CP-3901 .............................................................................. 28 2.5.2 Návrhy hodnocení digitálních výtisků ....................................................... 29 2.5.2.1 WIR ................................................................................................ 29 2.5.2.2 Aplikace VolGa .............................................................................. 31 2.5.3 Testy urychleného stárnutí ......................................................................... 33 2.5.3.1 Targety ........................................................................................... 33 2.5.3.2 Expozice ......................................................................................... 34 2.5.3.3 Sledování změn............................................................................... 35 2.5.3.4 Ţivotnost vzorků ............................................................................. 35
3
EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ..................................................................................... 36 3.1 Pouţité materiály a přístrojové vybavení .............................................................. 36 3.1.1 Zařízení ...................................................................................................... 36 3.1.2 Software ..................................................................................................... 36 3.2 Návrh testovací škály ............................................................................................ 36 3.3 Příprava vzorků ..................................................................................................... 39 3.3.1 Tiskárny a inkoustové sady ........................................................................ 39 3.3.2 Inkjet média ................................................................................................ 40 3.3.3 Ochranný lak .............................................................................................. 41 3.3.4 Laminační fólie .......................................................................................... 41 3.4 Stárnutí výtisků ..................................................................................................... 42 3.5 Optimalizace parametru gamma ........................................................................... 45 3.6 Vylučování odlehlých výsledků ............................................................................ 46 3.7 Vyhodnocení měření ............................................................................................. 47
5
4
VÝSLEDKY A DISKUZE ......................................................................................... 49 4.1 Studium vzorků ..................................................................................................... 49 4.1.1 Tiskárna HP Designjet 500ps ..................................................................... 49 4.1.1.1 Fomei Real Velvet .......................................................................... 49 4.1.1.2 Fomei Premium Matt ..................................................................... 51 4.1.1.3 Ilford OmniJet Film (1) .................................................................. 53 4.1.2 Tiskárna Epson Stylus Photo P50 .............................................................. 56 4.1.2.1 Fomei Real Velvet .......................................................................... 56 4.1.2.2 Fomei Premium Matt ..................................................................... 58 4.1.2.3 Ilford OmniJet Film (1) .................................................................. 60 4.1.3 Tiskárna Epson Stylus PRO 11880 ............................................................ 63 4.1.3.1 Fomei Real Velvet .......................................................................... 63 4.1.3.2 Fomei Premium Matt ..................................................................... 65 4.1.3.3 Ilford OmniJet Film (2) .................................................................. 67 4.2 Diskuze vzájemného ovlivnění ............................................................................. 70 4.2.1 Vliv pouţitého inkoustu ............................................................................. 70 4.2.2 Vliv pouţitého média ................................................................................. 70 4.2.3 Vliv dodatečné ochrany.............................................................................. 70
5 6 7
ZÁVĚR ........................................................................................................................ 71 SEZNAM POUŢITÝCH ZDROJŮ .......................................................................... 72 SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ ............................................. 79
6
1
ÚVOD
Fotografie zachycují cenné okamţiky našeho ţivota, ke kterým bychom se po letech chtěli určitě vracet. Při listování v albech nás ale můţe potkat nepříjemné zjištění, ţe jsou fotografie po určité době vybledlé a ztrácí svou barevnost. To můţe být způsobeno hned z několika důvodů. Trvanlivost fotografie ovlivňuje především způsob jejího uchovávání. Mezi faktory způsobující ztrátu barevnosti patří vysoká okolní vlhkost, teplota i běţné denní světlo. Dá se říct, ţe klasická fotografie si při vystavení těmto vlivům vedla dobře. Problém ovšem nastal při přechodu na digitálně tištěné fotografie. Zde totiţ hraje svou roli i pouţitý fotopapír či inkoustová sada. Otázka archivní stálosti digitálních tisků se objevila teprve nedávno, kdy přestal být hlavním smyslem tiskáren pouze tisk textů. Postupně začal inkjetový tisk víc a víc nahrazovat klasický způsob zvětšování fotografií. Nyní jsou kladeny vysoké nároky na kvalitu inkoustu i fotopapírů. Vhodnou kombinací lze získat fotografie kvalitou téměř nerozeznatelné od těch klasických. Pro dosaţení lepšího efektu je vhodné výtisky navíc opatřit dodatečnou ochrannou vrstvou laku nebo lamina, která nejen prodluţuje jejich trvanlivost, ale zaručuje i hladší povrch, lesk a ochranu proti účinkům okolních degradačních vlivů. Jelikoţ inovace tiskových technik prochází neustálým vývojem, je důleţité tuto oblast dále prozkoumávat, aby bylo docíleno co největší spokojenosti spotřebitelů. Fotografie zachycují jedinečné okamţiky v prostoru a čase, které se uţ nikdy nebudou opakovat a jsou tudíţ odkazem pro budoucí generace.
7
2
TEORETICKÁ ČÁST
2.1 Světlo a barva Elektromagnetické spektrum zabírá široký rozsah vlnových délek. Přičemţ podle energie rozlišujeme postupně několik typů záření (Obr. 1).
Obr. 1 Elektromagnetické spektrum Světlo, jakoţto část elektromagnetické záření, vykazuje zároveň chování vlny i částice. Proto lze pozorovat vlastnosti korpuskulárního i vlnového charakteru, kdy vztah mezi částicovým a vlnovým chováním je vyjádřen pomocí Planckovy rovnice. Foton o energii Q udávané v joulech je připisován vlně o vlnové délce λ a frekvenci f. Mezi těmito veličinami platí následující vztahy. f
c
(1)
Q h f Q
h c
(2) ,
(3)
kde h je Planckova konstanta 6,623 10 34 J s , c je rychlost světla 2,998 10 8 m s 1 . Toto chování se nazývá dualita. Ze vtahu (3) je patrné, ţe vlnová délka světla λ je nepřímo úměrná jeho energii. U kratších vlnových délek pozorujeme spíše korpuskulární chování. To se projevuje tak, ţe zářivé přechody (absorpce a emise) jsou kvantovány. Naopak u záření s dlouhými vlnovými délkami je chování spíše vlnové. Z toho vyplývá, ţe u dlouhovlnného záření se zřetelně projevují základní vlastnosti vlny jako například vzájemná interference, difrakce a polarizace.1
8
Viditelné světlo je jednou z částí celého elektromagnetického spektra. Optické záření leţí mezi rádiovými vlnami a rentgenovým zářením, zahrnuje tedy i oblast blízkého UV (ultrafialového) a IČ (infračerveného) záření. Fotometrie je část optiky, která zkoumá oblast viditelného světla, konkrétně jaký vliv má záření na zrakový orgán. Jedná se o část elektromagnetického záření o vlnové délce od 380 do 780 nm, na kterou je lidské oko citlivé. Vlnová délka přímo určuje, o kterou ze spektrálních barev se jedná (fialová, modrá, zelená, ţlutá, oranţová a červená).2 Ultrafialové záření zabírá ve spektru oblast s kratší vlnovou délkou neţ samotné viditelné záření. Dělíme jej podle biologických účinků na 3 typy: UV-A (315–400 nm), UV-B (280–315 nm) a UV-C. Infračervené záření je naopak elektromagnetické záření s vlnovou délkou větší neţ viditelné světlo. Projevuje se formou tepla a foton má spíše vlnový charakter. Podle vlnové délky lze IČ dělit na blízké a dlouhé.3
Obr. 2 Rozsah optického záření Pro popis vlastnosti elektromagnetického vlnění celého rozsahu vlnových délek slouţí tzv. radiometrické veličiny. Pokud se zaměříme pouze na popis záření postřehnutelného lidským okem, tedy VIS (visible spectrum), pouţijeme tzv. fotometrické veličiny. Jednotky jednotlivých veličin jsou uvedeny v tabulce (Tabulka 1).4,5 Tabulka 1 Název
Tabulka radiometrických a fotometrických veličin
Radiometrické veličiny Symbol Jednotka
Název
Fotometrické veličiny Symbol Jednotka
Zářivá energie
Q
J
Světelná energie
QV
lm s
Zářivý tok
W
Světelný tok
V
lm cd sr
Intenzita ozáření
E
W m 2
Osvětlení
EV
lx lm m2
Zář
L
W sr 1 m 2
Jas
LV
cd m2
Dávka ozáření
H
J m 2
Osvit
HV
lx s
Zrakový orgán funguje na základě dvou typů světlocitlivých buněk, a to tyčinek a čípků. Tyčinky umoţňují vnímání kontrastů a slouţí k vidění v šeru, jelikoţ nerozlišují barvu. Čípky jsou naopak citlivé na barevné vnímání. Rozlišujeme dlouhovlnné, středněvlnné a krátkovlnné čípky podle citlivosti k červenému, zelenému nebo modrému světlu. Podle míry podráţdění dílčích buněk vzniká výsledný barevný vjem.6
9
2.1.1 Objektivní popis barvy Barva je pojem, který není snadné objektivně definovat. Barevnost úzce souvisí s barevným vjemem, který vzniká po dopadu světla na sítnici oka.7 Ta je citlivá na elektromagnetické záření o vlnové délce v rozmezí 380–780 nm. Lidské oko skládá barevný obraz ze tří dílčích podnětů (R, G, B), poněvadţ obsahuje tři druhy barevných receptorů, jeţ jsou různě citlivé na dané vlnové délky viditelného světla.8 Světlo dopadající na povrch předmětu je zčásti absorbováno a zbytek záření je odraţen ve formě fotonů o určité vlnové délce. Tato vlnová délka ovlivňuje výsledný barevný vjem.9 K objektivnímu popisu barvy je nutné znát její tři základní atributy: odstín, sytost a měrná světlost. Odstín odlišuje barvy navzájem od sebe a vychází z polohy maxima spektrální čáry nebo spektrálního pásu, sytost (brilantnost) je kolorimetrická veličina vyjadřující mnoţství barveného tónu v příslušné barvě, neboli spektrální čistotu barvy, a měrná světlost (jas) je veličina charakterizovaná poměrem propuštěného (odraţeného) světelného toku k dopadajícímu.3,10
Odstín
Sytost
Měrná světlost
Obr. 3 Vlastnosti určující barvu Pro vytvoření libovolného barevného vjemu stačí kombinace tří základních barev, protoţe lidské oko obsahuje právě tři druhy receptorů. Podle toho zda barva vzniká skládáním světel či pigmentů rozlišujeme aditivní a subtraktivní míchání barev (Obr. 4). Princip aditivního míchání barev nám říká, ţe jakékoliv barevné světlo lze získat sloţením tři základních barev (R – red, G – green, B – blue) ve vhodném poměru. Smíšením všech tří barev je docíleno bílého světla. Naproti tomu subtraktivní míšení barev je zaloţeno na kombinaci pigmentů (C – cyan, M – magenta, Y – yellow), které dopadené bílé světlo zčásti absorbují a zčásti reflektují. Odraţené světlo má barvu doplňkovou k barvě absorbovaného světla. Při tisku za pouţití inkoustů se vychází ze subtraktivního principu míšení barev.11,12
Obr. 4 Aditivní (RGB) a subtraktivní (CMY) míchání barev
10
2.1.2 Kolorimetrie – měření barvy Kolorimetrie se zabývá objektivním a přesným popisem barvy. Mezinárodní komise pro osvětlování (CIE) je mezinárodní organizace, která definuje barvové prostory, vlastnosti pozorovatele a osvětlení. Na jimi vydaných standardech jsou zaloţeny všechny dnešní metody měření barvy. Standardizaci měření barvy, základní definice pojmů a veličin, podmínky a poţadavky na měření barev a přepočty mezi kolorimetrickými veličinami pro potřeby polygrafie definuje norma ISO 13655 z roku 2009.13 Barevný vjem je výsledkem kombinace pozorovaného objektu, osvětlení a citlivosti pozorovatele. Pokud změníme jen jeden ze tří faktorů, můţe dojít k výrazné změně v barevném vnímání.3,10 Oko Odraz Světlo
. Obr. 5 Barevný vjem Pozorovatele rozlišujeme dvojího typu v závislosti na úhlu vstupu paprsků do lidského oka, tj. zorného pole (viz Obr. 6). v roce 1931 byl definován 2° standardní pozorovatel, který byl definován jako statistický průměr spektrálních citlivostí lidského oka. Pouţívá se pro většinu kolorimetrických měření a výpočtů. Úhel o velikosti 2° byl zaveden, neboť odpovídá vymezení ţluté skvrny na sítnici. Později v roce 1964 komise zavedla také doplňujícího 10° pozorovatele, jenţ je vhodnější pro hodnocení barevnosti větších ploch, jelikoţ úhel zahrnuje i sítnici v blízkém okolí ţluté skvrny.14 ,15
Obr. 6 Úhel vstupu paprsků do oka Mezinárodní komise pro osvětlování CIE dále navrhla modelové zdroje světla, jímţ odpovídají funkce trichromatických členitelů, které se také nazývají funkce normálního pozorovatele CIE 1931 x , y a z . Tyto tři spektrální funkce byly stanoveny na základě experimentu, kdy se skupina osob bez poruchy barvocitu snaţila pomocí tří monochromatických světel získat shodnou barvu, jako měla předloha. Tyto členitelé byly
11
prohlášeny za základní funkce definující soustavu CIE 1931 (CIE XYZ). Trichromatické členitele, které byly stanoveny z měření pro zorný úhel 10°, označujeme x10 , y10 a z10 .16
Obr. 7 CIE 1931 2° Standardní pozorovatel Kaţdou barvu lze charakterizovat pomocí určitých hodnot tří měrných podnětů X, Y, z kolorimetrické soustavy. Tato mnoţství měrných podnětů se nazývají trichromatické sloţky. Počítají se pomocí funkcí normálního pozorovatele CIE 1931 nebo doplňkového pozorovatele CIE 1964 podle následujících vztahů.16 780
X K
( ) R ( ) x ( )
(4)
0
( ) R ( ) y ( )
(5)
0
( ) R ( ) z ( )
(6)
0
380 780
Y K
380 780
ZK
380
K je normalizační faktor, který je dán vztahem (7), R() je spektrální reflektance objektu (nebo spektrální transmitance T()), 0() je spektrální distribuce intenzity osvětlení a x , y , z jsou hodnoty standardního pozorovatele.17 K
100
( ) y ( ) 0
(7)
Z trichromatických sloţek lze získat trichromatické souřadnice x, y, z, které popisují kvalitu barevného podnětu a platí mezi nimi vztah x y z 1. x
X X Y Z
(8)
12
y
Y X Y Z
(9)
z
Z X Y Z
(10)
Barvu lze chápat jako bod v trojrozměrném prostoru. Základním barvovým prostorem specifikovaným Mezinárodní komisí pro osvětlování, je prostor CIE XYZ, z něhoţ byl odvozen plošný diagram chromatičnosti CIE xy (viz Obr. 8) nazývaný také jako kolorimetrický trojúhelník nebo „kolorimetrická šlápota“. Jedná se o řez barvovým prostorem při dané hodnotě měrné světlosti Y. Podél diagramu se mění odstín a směrem doprostřed ubývá sytost barvy.18,19 Diagram chromatičnosti barevného prostoru RGB (tzv. gamut) je podmnoţinou prostoru Yxy. Je vymezen trojúhelníkem, v jehoţ vrcholech se nacházejí základní barvy monochromatických světelných zdrojů R (700 nm), G (546,1 nm) a B (435,8 nm). Barvy mimo tento trojúhelník nelze vytvořit sloţením uvedených základních barev.16
Obr. 8 Diagram chromatičnosti CIE x, y22 Nevýhodou kolorimetrického trojúhelníku je tzv. neuniformita. To znamená, ţe vzdálenosti jednotlivých bodů neodpovídají změně odstínu. Proto byly později navrţeny další modely barvových prostorů, které jiţ vykazují uniformitu a jsou vhodné k určování barvové odchylky. Nejčastěji se pouţívá barvový prostor CIE L*a*b*, kde je pravoúhlý souřadnicový systém vymezen třemi osami: nepestrou osou měrné světlosti L*, chromatickou osou zelenočervenou a* a chromatickou osou modro-ţlutou b*. Souřadnice L*, a*, b* jednoznačně určují barvu v jejím odstínu, sytosti a světlosti. Ve středu kruhového diagramu je neutrální oblast, jíţ procházejí achromatické barvy (černá, stupně šedé a bílá).19
13
Obr. 9 Barvový prostor CIE L*a*b* Pro měrnou světlost L* a barvové souřadnice a*, b* platí následující vztahy.17
Y L* 116 Yn
1
3 16
X * a 500 X n Y * b 200 Y n
1 3
(11) 1 3
Y Yn
1 3
(12)
1 3
Z , Zn
(13)
Hodnota Yn nabývá vţdy hodnoty 100 a Xn a Zn se mění v závislosti na typu pozorovatele a druhu pouţitého osvětlení podle tabulky (Tabulka 2).20 Tabulka 2
Tabulka hodnot Xn a Zn pro různé světelné zdroje
CIE 2° standardní pozorovatel Osvětlení Xn Zn A 109,83 35,55 C 98,04 118,11 D65 95,02 108,82 F2 98,09 67,53 TL4 101,40 65,90 UL3000 107,99 33,91 D50 96,38 82,45 D60 95,23 100,86 D75 94,96 122,53
CIE 10° standardní pozorovatel Osvětlení Xn Zn A 111,16 35,19 C 97,30 116,14 D65 94,83 107,38 F2 102,13 69, 37 TL4 103,82 66,90 UL3000 111,12 35,21 D50 96,72 81,45 D60 95,21 99,60 D75 94,45 120,70
14
Dalším barvovým prostorem pouţívaným pro přesný popis barvy je CIE L*C*h, kde L* opět znázorňuje měrnou světlost, C* je čistota barevného odstínu neboli brilance (chroma) a úhel h určuje odstín v barvovém prostoru (hue).19
Obr. 10 Barvový prostor CIE L*C*h Pro výpočet C* platí vztah (14).
C*
a *2 b *2
(14)
Velikost úhlu h závisí na kvadrantu barvového prostoru, ve kterém se daný bod znázorňující barvu nachází a vypočítá se pomocí Pythagorovy věty. Pro I. kvadrant se úhel h počítá podle vztahu (15) v jednotkách radiánu. Pro II. a III. kvadrant se k hodnotě ve stupních přičítá úhel 180 ° a pro IV. kvadrant 360 °.19 b* h arctan a *
(15)
Uvedené barvové prostory, zejména prostor CIE L*a*b*, mají významné postavení v technologiích správy barev (Color Management), jelikoţ umoţňují spolehlivou archivaci nezkreslených barevných obrazů. Jsou nezávislé na typu zařízení, a proto se pouţívají v modulu správy barev k převodu barev mezi jednotlivými zařízeními.21 Skenery, digitální fotoaparáty a počítačové obrazovky definují barvu v prostoru RGB, zatímco výstupní zařízení většinou v prostoru CMY nebo CMYK. Výsledné barevné zobrazení ovlivňují technické vlastnosti konkrétního zařízení. Kdyţ se digitální barevný obraz zobrazí na různých obrazovkách, barevné podání se bude viditelně lišit. Podobně se budou odlišovat zobrazení jednoho digitálního obrazu vytisknutá na různých barevných tiskárnách.21 Pro zjištění barvové diference předlohy a vzorku, které se liší v měrné světlosti, odstínu nebo sytosti, změříme nejprve kolorimetrické veličiny obou předmětů a poté vypočteme barvovou odchylku. Při hodnocení pomocí barvového prostoru CIE L*a*b* určíme jednotlivé diference pomocí vztahů (16), kdy se vţilo odečítat hodnotu předlohy od hodnoty vzorku.
15
L* L *vzorek L * předloha , a* a *vzorek a * předloha , b* b *vzorek b * předloha
(16)
Při hodnocení pomocí barvového prostoru L*C*h se diference počítají podle vztahů L* L *vzorek L * předloha , C* C *vzorek C * předloha , h hvzorek h předloha
(17)
Tabulka 3 uvádí, jak se liší vzorek od předlohy podle jednotlivých diferencí v odstínu, sytosti a měrné světlosti. Tabulka 3
Změna odstínu hodnocená podle dané diference
Kladná diference + L * + a * + b * + C *
Změna odstínu Světlejší Červenější Ţlutější Brilantnější
Záporná diference − L * − a * − b * − C *
Změna odstínu Tmavší Zelenější Modřejší Kalnější
Diference v odstínu H * nahrazuje rozdíl měrného úhlu barevného odstínu Δh , který je udáván v úhlových jednotkách.
H * Tabulka 4 I. kvadrant + H * − H * III. kvadrant + H * − H *
E *2 L *2 C *2
(18)
Změna odstínu hodnocená podle H * Ţlutější Červenější Modřejší Zelenější
II. kvadrant + H * − H * IV. kvadrant + H * − H *
Zelenější Ţlutější Červenější Modřejší
Ze získaných diferencí se pak celková barvová odchylka u prostoru CIE L*a*b* počítá podle vztahu (19)22 a u cylindrických souřadnic L*, c* a h podle vztahu (20).20 E*
L *2 a *2 b *2
(19)
E*
L *2 C *2 h2
(20)
Barvová odchylka se pouţívá pro porovnání nepatrných rozdílů mezi dvěma různě barevnými políčky. Proto se objevuje trend vyuţití parametru E pro hodnocení změn barevných fotografií po exponování světlu.23 Tato veličina bohuţel udává pouze velikost změny, nikoli směr změny odstínu.24
16
2.2 Inkjetový tisk Inkjetový tisk je v současné době nejpouţívanější tiskovou technikou. Mezi nesporné výhody inkjetu patří rychlost, jednoduchost, kvalita a v dnešní době i nízká cena.25 Za poslední dvě desetiletí prošla technologie inkjetu velkým vývojem. Její pouţití pro barevný tisk nalezneme jak v domácnostech, tak v polygrafickém průmyslu. Kvalita tisku dnes v mnohých případech předčí i klasickou halogenido-stříbrnou fotografii. Stále častěji dochází k nahrazení klasického způsobu vyvolávání fotografií inkjetovým tiskem. Moţná právě proto se inkjet stal nejrychleji se vyvíjející oblastí v polygrafickém průmyslu.26 Technologie inkjetového tisku je zaloţena na kontinuálním dodávání inkoustu do tiskové hlavy a následně na kontrolovaném vystřikování mikroskopických kapiček inkoustu na potiskovaný materiál, kde zasychají. Tisk je řízen digitálně. Rozlišovací schopnost tiskárny je dána velikostí kapky na potiskovaném médiu, přičemţ hustota kapek a jejich velikost je cíleně řízena a kontrolována. Rychlost tisku závisí na počtu vytištěných kapek za jednotku času a na jejich velikosti.27 2.2.1 Principiální dělení inkjetového tisku Rozlišujeme dva základní technologické principy inkjetového tisku – kontinuální (continual stream) a drop-on-demand (viz Obr. 11).28,29 Inkjetový tisk Kontinuální Binary Deflection
Drop-on-demand
Multiple Deflection
Termální
Piezoelektrický Bend
Roof-shooter
Side-shooter
Squeeze Push Shear
Obr. 11 Dělení inkjetového tisku30 2.2.1.1 Technika continual stream Technika continual stream je historicky starším, ale zato sloţitějším systémem. Kapičky inkoustu jsou tvořeny v neustálém proudu a jsou selektovány pro tisk. Inkoust je působením tlaku vystřikován mezi nabíjecí elektrody, kde dochází k nabíjení vybraných kapek elektrickým nábojem.31
17
Nabíjecí elektrody
Obrazový signál
Vychylovací elektrody
Piezokrystal
Tryska Sběrač Papír
Pumpa
Inkoust
Obr. 12 Inkjetová technika – Continual stream32 Selekce kapiček na obrazové a neobrazové probíhá podle dvou různých mechanismů. Jsouli k tisku vyuţity nenabité kapky, hovoříme o tzv. systému binary deflection (Obr. 13). Zbylé nabité kapky jsou pomocí deflekčních elektrod vychýleny z dráhy a zachyceny zpět do zásobníku. v případě systému multiple deflection (Obr. 14) jsou naopak recyklovány nenabité kapky a zbylé kapičky jsou za pomoci víceúrovňové elektrizace různě vychýleny z dráhy a dopadají na papír.27,33
Generátor kapek
Nabíjecí elektroda Deflekční elektrody
Zásobník
Obr. 13 Continual stream – binary deflection
18
Generátor kapek
Nabíjecí elektroda
Deflekční elektrody
Zásobník
Obr. 14 Continual stream – multiple deflection 2.2.1.2 Technika drop-on-demand Při pouţití systému drop on demand (DOD) dochází ke generaci kapek pouze tehdy, je-li potřeba. Tisková hlava se pohybuje nad potiskovacím médiem a tryska je aktivní jen v okamţiku, kdy se nachází v místě prvku stránky. Tyto tiskové techniky mohou být rozděleny podle hnací síly pro tvorbu inkoustové kapičky. V případě termálního inkjetu (viz Obr. 15), jak jiţ název napovídá, je kapka výsledkem tlaku vyvolaného vznikajícími parami rozpouštědla.32 Tryska
Inkoust Vzduchová bublina
Tepelný zdroj Obrazový signál Papír
Obr. 15 Inkjetová technika – Drop on demand (termální)32 Podle umístění topného tělíska v tiskové hlavě rozlišujeme dvě konfigurace. U uspořádání side-shooter se topné tělísko nachází ve větší vzdálenosti od ústí trysky podél tlakové komory s inkoustem. Konfigurace roof-shooter má topné těleso hned naproti trysce. Nevýhodou termálního inkjetu je omezený výběr rozpouštědel inkoustu. Inkousty na voskové či olejové bázi nepřipadají v úvahu, protoţe nesplňují vlastnosti pro tvorbu bublinky při zahřátí rozpouštědla. Nejběţnější jsou tudíţ vodou ředitelné inkousty. U piezoelektrických systémů (Obr. 16) je hnací silou pro tvorbu kapky hydrodynamický tlak. Působením napětí na piezoelektrický prvek dojde ke geometrické deformaci pruţné membrány a tím ke změně objemu mezi tryskou a membránou. Konfigurace push, bend, squeeze a shear se liší pouze způsobem deformace piezoelektrického prvku.32
19
Mezi nesporné výhody tohoto systému patří moţné vyuţití zpětného chodu kapky zpět do trysky, čímţ lze zabránit vzniku sekundárních mikrokapiček. Navíc mohou piezoelektrické systémy pouţívat širší škálu inkoustů, u nichţ je limitující pouze viskozita rozpouštědla.34 Piezokrystal
Obrazový signál
Inkoust Tryska
Papír
Obr. 16 Inkjetová technika – Drop on demand (piezoelektrický)32 2.2.2 Druhy inkoustů Inkoust je barvonosné médium, které zprostředkovává přenos barvy na papír. Konkrétně se jedná o kapalinu s nízkou viskozitou sloţenou z barvonosné sloţky a rozpouštědla. Do inkoustů se navíc přidávají pojiva a další aditiva, například PAL (povrchově aktivní látky), ustalovače viskozitních vlastností, zvláčňující činidla a konzervanty.35 Jako rozpouštědla se dříve pouţívaly oleje, voda nebo organická rozpouštědla. Nicméně ze zdravotních a ekologických důvodů se nyní nejčastěji upřednostňují inkousty na vodní bázi.26 Barvonosná látka ovlivňuje optické vlastnosti inkoustu a je do jisté míry zodpovědná za světlostálost tisku. v inkoustu se barvonosná sloţka nachází buď ve formě rozpustného barviva, nebo jako nerozpustný pigment, který tvoří s rozpouštědlem heterogenní roztok. Pigmenty lze dělit podle původu na anorganické nebo organické a podle způsobu přípravy na přírodní a umělé.36 Jednotlivé částice pigmentu o velikosti přibliţně 1 m jsou sloţeny ze vzájemně provázaných molekul. K absorpci světla dochází jen na molekulách při povrchu částice. Oproti barvivům mají pigmenty širší absorpční pás, díky čemuţ ztrácí jejich odstín na brilantnosti. Mezi další vlastnosti patří rozptyl dopadajícího světla a vysoká opacita. Pro natištění na nosné médium je v inkoustu nezbytná přítomnost pojiva, jeţ po uschnutí zajistí přilnutí k substrátu. Barviva mají naopak velmi úzký absorpční pás, coţ vede obvykle k vyšší sytosti barev a brilantnějším odstínům. Je to dáno především tím, ţe kaţdá molekula v roztoku je schopná absorbovat světlo. Na povrchu vrstvy barvivového inkoustu dochází k stejnosměrnému odrazu paprsků světla, tudíţ rozptyl je minimální. Díky tomu poskytují tyto inkousty velice syté barvy. Na rozdíl od pigmentů jsou barviva transparentní díky velikosti molekul, která je menší neţ vlnová délka viditelného světla.32 Podle obsaţené barvonosné sloţky tedy rozlišujeme 3 základní skupiny inkoustů: – Inkousty zaloţené na barvivech (dye-based) tvoří plně homogenní roztok. Barvivo se v rozpouštědle nachází ve formě molekul, proto bez obtíţí proniká hluboko do přijímací vrstvy nosného média. Tyto inkousty se vyznačují největším barvovým gamutem ze všech tří typů. Bohuţel však vykazují niţší světlostálost, neboť
20
působením světla dochází k jejich rozkladu.37 Další nevýhodou je jejich náchylnost k degradaci vlivem vlhkosti a ozonu.26 – Inkousty zaloţené na pigmentech (pigment-based) se skládají z mikroskopických částic nerozpustného pigmentu, které jsou dispergovány v rozpouštědle. Tvoří tedy mikroheterogenní směs. Sedimentace a koagulace částic je neţádoucím jevem, jemuţ se předchází pouţitím stabilizátorů. Díky rozměrům částic jsou tyto inkousty nejvhodnější pro porézní přijímací vrstvy. Nedoporučuje se kombinovat pigmenty s hydrofilní polymerní vrstvou, na níţ agregují a sniţují kvalitu tisku. Nicméně jsou tyto inkousty odolné vůči UV záření a mají vysokou světlostálost a archivační potenciál.26,37 – Pigmentované inkousty (pigmented) jsou takové, které obsahují zároveň pigmentové částice i molekuly barviva v rozpouštědle. Cílem kombinování dvou předchozích typů inkoustů je zvětšení barvového gamutu pigment-based inkoustů a zvýšení světlostálosti barvivových inkoustů. Rozdílnost velikostí částic ale vede k různé penetraci do přijímací vrstvy nosného média a můţe mít za následek odlišný barevný nádech výsledného obrazu v závislosti na pouţitém papíru.30 Sloţení inkoustu se postupem času měnilo vlivem modernizace tiskáren a vyšších nároků na kvalitu tisku. Trendem posledních let bylo zmenšování velikosti pigmentových částic, čímţ bylo docíleno sníţení rozptylu světla a zvětšení barvového gamutu. 38,39,40,41 2.2.3 Dostupná tisková média Při výběru tiskového média můţeme volit z několika druhů podloţek a přijímacích vrstev podle zamýšleného vyuţití výtisku. Obě komponenty stejně jako pouţitý inkoust ovlivňují archivní stálost a kvalitu inkoustového tisku. Mezi základní vlastnosti nosného média by měla patřit schopnost rychlé absorpce kapiček inkoustu, vysoká optická hustota a co nejméně vedlejších efektů, jako rozpíjení, lepivost či nevyváţený lesk výtisku.42,43 2.2.3.1 Podložky Mezi papírové podloţky se řadí tzv. fibre-based podloţky (bezdřevý a rag papír z hadroviny), které jsou dále vyuţívány pro výrobu oblíbeného barytového papíru s vrstvou bílého pigmentu BaSO4 pro větší bělost a hladší povrch.44 Dále sem patří dřevitý papír, jenţ ale kvůli zbytkovému obsahu ligninu podléhá ţloutnutí.32 Nevýhodou papírových podloţek je průnik inkoustu i pod přijímací vrstvu. Další kategorií nosných podloţek jsou inertní podloţky, tzv. barrier type. Toto označení pochází z dob klasické fotografie, kdy bylo neţádoucí, aby zpracovatelské lázně prosakovaly do nosného materiálu. RC papír (resin-coated) je nejběţnější inertní podloţka, která se skládá z běţného papíru potaţeného z obou stran polyethylenem. Pro splnění vyšších nároků na kvalitu je k dispozici dále polyesterová podloţka v neprůhledném, průsvitném nebo průhledném provedení.30 2.2.3.2 Přijímací vrstvy Povrch papírů určených pro inkjetový tisk musí být speciálně upraven tak, aby vrstva zvládla absorbovat velké mnoţství inkoustu. Úprava se provádí natřením vrchní přijímací vrstvy, díky níţ dochází po natištění kapičky inkoustu k vytvoření malého symetrického bodu, který se
21
nerozpíjí.45 Neţádoucí je obsah optických zjasňujících prostředků (OBA – optical brightening agents) u běţných papírů. Tyto sloučeniny jsou schopné absorbovat UV záření, jeţ následně vyzáří formou viditelného modrého spektra. To má za následek bělejší vzhled papíru, avšak časem dochází ke ztrátě aktivity OBA a zeţloutnutí papíru.46 Mezi poţadované vlastnosti přijímací vrstvy patří udrţení inkoustu u povrchu papíru, urychlení absorpce rozpouštědla do vrstvy a tím i urychlení schnutí výtisku.47 Přijímací vrstvy můţeme rozdělit do několika základních typů. Přijímací vrstvy s bobtnavým polymerem (swellable polymer) se skládají z RC nebo PES (polyesterové) podloţky a neporézní vrstvy polymeru. Jejich funkce je zaloţena na fyzikálním jevu, kdy ze zesíťovaného hydrofilního polymeru po nanesení inkoustu vzniká bobtnáním gel a po následném odpaření rozpouštědla barevný xerogel. v přítomnosti vody můţe bohuţel docházet k reverzibilnímu bobtnání a k rozpíjení jiţ natištěného obrazu. Proces vysoušení čerstvě natištěné fotografie je pomalý, poněvadţ je řízen difúzí.48 Obecně není doporučováno kombinovat bobtnající přijímací vrstvy s pigmentovými inkousty, jelikoţ velké částice pigmentu nejsou schopny pronikat do nabobtnalého gelu a hromadí se na povrchu a vytváří nepravidelné skvrny.30 Barvivo Bobtnavá přijímací vrstva Bílá pigmentová RC vrstva Papírová podloţka Čistá RC vrstva
Obr. 17 Profil RC papíru s bobtnající přijímací vrstvou49 Mikroporézní přijímací vrstvy (microporous) jsou tvořeny porézními částicemi (sorbenty) a polymerním plnivem.50 Vrstvy mají vysokou porozitu, díky čemuţ sice dochází k rychlé fixaci inkoustu, ale k velice pomalému odpařování rozpouštědla. Prvotní vzhled čerstvě vytištěné fotografie se nemusí barevně shodovat se zcela vysušeným výtiskem. Nevýhodou těchto papírů je extrémní náchylnost k blednutí vzdušnými polutanty, např. ozonem.51 Porézní vrstvy jsou kompatibilní jak s barvivovými, tak s pigmentovými inkousty. Na rozdíl od bobtnajících vrstev jsou tyto výtisky po vysušení díky silným vazbám na aktivní místa sorbentů relativně voděodolné.30 Barvivo Mikroporézní přijímací vrstva Bílá pigmentová RC vrstva Papírová podloţka Čistá RC vrstva
Obr. 18 Profil RC papíru s mikroporézní přijímací vrstvou49
22
Cast-coated přijímací vrstvy tvořené porézním pigmentem patří mezi nejběţněji pouţívané materiály pro fine-art v kombinaci s obyčejnou papírovou podloţkou (Obr. 19). Různý poměr minerálního plniva (plaveného kaolínu) a organického pojiva určuje výsledný povrchový lesk. Pro tisk jsou vhodné oba typy inkoustů.52 Inkoust Porézní inkoustová přijímací vrstva Papírová podloţka
Obr. 19 Profil papíru s cast-coated přijímací vrstvou49
2.3 Dodatečná ochrana fotografických obrazů Zvýšení archivního potenciálu a stability parametrů reprodukce lze dosáhnout pouţitím speciálních ochranných laků nebo polymerních laminačních fólií. Především barvivové inkousty nejsou příliš stabilní v přítomnosti degradačních faktorů.53 Cílem dodatečné ochrany fotografií je tedy zvýšit jejich voděodolnost a ochranu vůči mechanickému poškození. Ochranná vrstva můţe absorbovat škodlivé UV záření a zabránit kontaktu s dalšími vzdušnými polutanty.54,55 2.3.1 Laminace Laminační fólie, nejčastěji PVC nebo polyesterové, slouţí k ochraně fotografií tištěných především na RC, nebo polyesterová inkjet média. Tradiční barytové fotopapíry není zvykem laminovat, protoţe by povrch ztratil svoje ţádané vlastnosti. Povrchových úprav laminačních fólií existuje velké mnoţství. Na trhu jsou k dispozici lesklé, pololesklé a matné fólie s hladkou strukturou nebo s imitací plátna. Lamino se nanáší tlakem pomocí válcového laminátoru. Při aplikaci je ţádoucí nastavit vysoký přítlak a nízkou rychlost posuvu 0,3–1,75 m za minutu. Doporučená doba vytvrzení lepidla je 6 aţ 24 hodin.86 Pro získání nejvyšší kvality je potřeba vybrat odpovídající laminační fólii, nejlépe polymerní PVC či polyesterové fólie tloušťky 60–130 m s homogenním lepidlem a s UV absorbéry, které nemají sklony ke ţloutnutí.54 Volba laminační fólie nijak nezávisí na pouţitém papíru či inkoustu.56 v zásadě v současnosti existují tři typy laminování podle způsobu aktivace lepidla. Při laminaci za tepla (termolaminaci) je pouţité lepidlo aktivováno teplotami v rozmezí 90–125 °C za vysokého přítlaku válcem. v kombinaci s tepelnou laminací je doporučováno pouţívat polyethylenové nebo polypropylenové fólie. Termolaminace je vhodná pouze pro tepelně stabilní inkousty, které nemění svoji barevnost ani strukturu.57 Obecně se jedná o nákladnější, ale rychlejší způsob laminování. Nejběţnějším příkladem termolaminace je tzv. enkapsulace dokladů a dokumentů. Při laminaci za studena je lepidlo aktivováno tlakem. Pro tento typ lamina se pouţívá nejčastěji PVC fólie. Tuto metodu lze dále rozdělit na suchou a mokrou laminaci za studena. Suchá laminace pouţívá samolepící nebo předsušené laminovací fólie, kdeţto laminace mokrou cestou funguje na principu série válců, které nanášejí vodou ředitelné disperzní lepidlo na fólii a opět tlakem dalšího válce dochází k aplikaci na papír. Třetím typem je tekutá laminace. Princip spočívá v nánosu tenké vrstvičky laminovacího
23
roztoku na povrch laminovaného média. Vytvrzování poté probíhá buď působením IČ nebo UV záření.58 Pro ochranu proti degradaci výtisku slunečním zářením se doporučuje pouţít laminaci s UV filtrem, který bývá obsaţen buď v lepidle, nebo přímo ve fólii. Je-li ale k tisku zvolen rychle blednoucí inkoust v kombinaci s UV laminací, nemůţe být zaručen trvanlivý výsledek.59 2.3.2 Lakování Lak, stejně jako laminační fólie, chrání obrazy před vzdušnou vlhkostí a vzdušnými polutanty. Prodluţuje trvanlivost fotografií a zvyšuje jejich otěruvzdornost. Zde opět rozlišujeme dva základní typy laků, a to disperzní a UV laky. Disperzní laky obsahují pevné polymerní částice, malé procento těkavých organických látek a vodu, která se při sušení odpařuje. Povrch po zaschnutí vykazuje menší lesk. Mezi výhody tohoto typu lakování patří niţší cena a snadná aplikovatelnost v jednom procesu s konvenčními tiskovými barvami. UV laky se vytvrzují působením ultrafialového záření. Součástí laku jsou estery akrylových kyselin a fotoiniciátory, které po rozpadu na radikály reagují s monomery a oligomery akrylu. Při této reakci dochází k zesíťování molekul pojidla. Celý proces trvá přibliţně 0,2 sekundy. Výsledný povrch má vysoký lesk, hladkost a pevnost.60
2.4 Mechanismus degradace světlem Vytištěný obraz můţe podléhat degradaci působením několika faktorů. Mezi ně patří vzdušná vlhkost, vysoká teplota, světlo nebo vzdušné polutanty. Nejškodlivější vliv má bezpochyby UV záření, jehoţ fotony jiţ disponují dostatečnou energii pro degradační pochody.61 Zabýváme-li se při studiu vzorku pouze světelným účinkem, sledujeme vlastnost obrazu zvanou světlostálost. Po dopadu fotonu na povrch inkjetového výtisku dojde k přenosu energie a k rozkladu chromoforu inkoustu. Rychlost rozkladu barvivového a pigmentového inkoustu se liší. Obecně platí, ţe odolnější proti světlenému působení jsou pigmenty, jelikoţ jsou tvořeny shluky částic, které mezi sebe rozloţí energii přijatou od fotonu.62 Rychlost blednutí dále závisí na optické hustotě inkoustu a na intenzitě ozáření. Světlostálost barvivového inkoustu je zvyšována tak, aby se molekuly rozpuštěného barviva chovaly podobně jako částice pigmentu. Zajistíme-li shlukování molekul, dosáhneme sebestabilizace jejich agregací ve vrstvě.63 Při absorpci fotonu nejčastěji dvojnou vazbou dochází k excitaci elektronu a k rozpadu vazby, coţ má za následek změnu barevného odstínu. Této reakci se obecně říká fotolýza. Nejvíce pouţívaná barviva pro inkjet jsou zaloţena na bázi azobarviv, jeţ snadno podléhají fotoredukci a fotooxidaci. Redukční mechanismus spočívá v rozkladu azobarviva na amin působením donoru vodíku. K oxidačnímu mechanismu, který je častější, dochází při reakci velmi reaktivního singletového kyslíku 1O s hydrazo-skupinou obsahující dvojné vazby za vzniku peroxidu a dále chinonu. 65
Obr. 20 Chemický vzorec azobarviva
24
2.5 Hodnocení světlostálosti V současné době se při hodnocení světlostálosti vychází z několika standardních postupů a ISO standardů, které se zabývají testováním barevných fotografií a tisku.64 v těchto standardech jsou uvedeny informace o podmínkách testů, metodologii a konečných kritériích. Nejvíce stojí za zmínku norma ISO 18909 z roku 2006, která upravuje metodologii pro testování obrazové stálosti tradičních halogenido-stříbrných materiálů různých typů (viz následující kapitola 2.5.1.1).71 Nicméně tento standard není vhodný pro testování obrazů vyrobených digitálními tiskovými technikami, proto je nutné zavést nový standard, a to hned z více důvodů. Problém nastává při pouţívání denzitometrického měření podle statusu A. Zatímco nastavené spektrální charakteristiky těchto filtrů dobře vyhovují halogenido-stříbrnému fotografickému materiálu, nemusí odpovídat absorpčním maximům barviv a pigmentů pouţívaných v digitálních tiscích. Problém byl jasně nastíněn v článku Wilhelm Imaging Research, Inc, kde se neshodovaly optické hustoty vizuálně neutrálně šedých polí vytištěných pomocí různých inkjetových tiskáren. v RGB kanálech byly naměřeny různé hodnoty.23 Další problém představuje limitované mnoţství testovacích targetů daných fotografickou normou ISO 18909. Některé moderní inkjetové tiskárny jsou vybaveny i více neţ čtyřmi tradičními barvami inkoustů. Například pro fotorealistický tisk jsou široce vyuţívány tiskárny s osmi aţ dvanácti inkousty. v těchto zobrazovacích systémech je třeba zelená reprodukována přímo natištěním zeleného inkoustu a ne soutiskem azurové a ţluté. Pokud by se projevila niţší stálost zeleného inkoustu, nemusela by být rozpoznána pouţitím metodologie vycházející z normy ISO 18909, protoţe jsou sledována pouze políčka CMY. Je zřejmé, ţe je zapotřebí mnohem více typů testovacích targetů, aby byla získána spolehlivá data vypovídající o těchto sofistikovaných zobrazovacích systémech. Problematika katalytického blednutí přináší další komplikace. Katalytické blednutí je jev, který nastává, pokud určité barvivo bledne rychleji v přítomnosti dalšího barviva neţ samo o sobě.65 Fotokatalýza směřuje k nerovnoměrnému blednutí, proto by měla být sledována celá škála odstínů. Zmíněnými problémy se zabývalo několik výzkumných skupin a bylo navrţeno mnoho nových testovacích metod zaloţených na denzitometrickém měření rozšířených testovacích targetů66,67, kolorimetrii24 nebo obrazové analýze.68 Nicméně ţádný z těchto návrhů nebyl přijat jako forma nového ISO standardu pro hodnocení stálosti digitálních tisků. 2.5.1 Standardy a normy 2.5.1.1 ISO 18909:2006 U klasických fotografických materiálů jsou nedifundující barviva uloţena v ţelatinovém gelu a oddělená separačními mezivrstvami (viz Obr. 21), takţe je téměř vyloučeno, aby jednotlivá barviva, popř. jejich degradační produkty spolu reagovaly. Proto je zcela dostatečné, kdyţ se stárnutí těchto fotografií sleduje pomocí změn optické hustoty primárních barev CMY.69
25
Vrstva azurového barviva Vrstva purpurového barviva Vrstva ţlutého barviva Papírová podloţka
Obr. 21 Rozvrţení jednotlivých vrstev klasického fotografického materiálu70 Světlostálost klasických barevných fotografií vystavených doma či venku ovlivňuje intenzita osvětlení, doba expozice světlu, spektrální distribuce zdroje a okolní podmínky. Pro hodnocení jejich světlostálosti se pouţívají testy napodobující tyto podmínky. Provedení jednotlivých testů popisuje norma ISO 18909:2006. Fotografická norma je aplikovatelná pro barevné fotografie vyrobené pouţitím tradičních fotografických materiálů a barviv tzv. halogenido-stříbrným neboli „mokrým“ procesem vyvolávání. Není vhodná pro hodnocení fotografií zhotovených termosublimačním, offsetovým nebo inkjetovým tiskem. Tato ISO norma se nezabývá fyzikální stálostí fotografií, jako je například křehnutí podloţky nebo delaminace vrstvy nesoucí obraz od podloţky, ale pouze stárnutím snímku na světle nebo v temnu.71 Norma popisuje 5 typů testů světlostálosti, které jsou určeny k simulaci běţných situací. Výběr vhodného testu by měl být zaloţen na podmínkách zamýšleného pouţití fotografií. Musíme tedy brát v úvahu, kde budou fotografie vystaveny. Testy dělíme podle pouţitého typu osvětlení, které musí splňovat spektrální distribuční charakteristiku uvedenou v normě ISO 18909. – Vysoce intenzivní osvětlení xenonovým obloukem D65 o intenzitě 50 aţ 100 klx filtrované okenním sklem pro simulaci nepřímého denního světla v místnosti přes okenní tabuli. – Fluorescenční pokojové osvětlení filtrované přes sklo – chladné bílé zářivky o intenzitě 80 klx nebo niţší. – Wolframová ţárovka o intenzitě 3 klx – CIE osvětlení spektrální distribuce a pro simulaci pokojového osvětlení. – Xenonový oblouk o intenzitě 100 klx pro simulaci venkovního denního světla – CIE spektrální distribuce D65. – Střídavá halogen-wolframová lampa s IR propustným zrcadlem a skleněným filtrem pohlcujícím infračervené světlo pro osvětlení projektoru na diapozitivy. Intenzita osvětlení by měla být 1 000 klx. Tyto zdroje osvětlení byly vybrány, neboť vykazují dostatečnou intenzitu k produkci smysluplných výsledků během přijatelné doby, tj. 1 rok. Testy prováděné s niţší úrovní osvětlení, které se více blíţí běţným vnitřním podmínkám vystavování, by byly vhodnější, ale vyţadovaly by pro většinu materiálů několikaleté doby testování.71 Norma ISO 18909 uvádí několik doporučení pro podmínky testování, přičemţ míra ozáření by měla být měřena radiometrem. Vzorky by měly být podloţeny nereaktivním a neţloutnou-
26
cím bílým materiálem jako je deska z 100% bavlněné celulózy nebo kov. U testů s vysokou intenzitou osvětlení, kdy dochází ke značnému přehřívání vzorků a černých podloţek, je důleţité udrţovat teplotu a relativní vlhkost. Okenní sklo pouţívané v testech by mělo být plavené sodnovápenaté o tloušťce 6,5 mm ± 0,5 mm se spektrální transmisní charakteristikou shodující se s hodnotami uvedené v normě ISO 18909. Při delší expozici určitých typů barevných tisků bylo zjištěno, ţe zarámování (uzavření pod skleněnou nebo plastickou tabulí) nebo vystavení bez zarámování (s přístupem vzduchu) můţe mít zásadní vliv na míru vyblednutí. Tento fakt by měl být také brán v úvahu při výběru testovacích podmínek.71 Pro sledování změn fotografických materiálů je podle ISO normy předepsána denzitometrie podle statusu M nebo A, kdy se měří následující optické hustoty: – d min (R ) t , d min (G ) t a d min (B) t minimální optické hustoty pod filtry R, G, B v čase t – d N ( R )t , d N (G ) t a d N (B) t optické hustoty neutrálních polí s počáteční hustotou 1,0 nad d min pod filtry R, G, B v čase t – d C (R ) t , d M (G) t a d Y ( B) t optické hustoty azurového, purpurového a ţlutého pole s počáteční hustotou 1,0 nad d min pod filtry R, G, B v čase t Korekce optické hustoty D například pro červený filtr a neutrální políčko je u transmisního materiálu dána vztahem (21). Pro reflexní materiál se korekce počítá podle rovnice (22) z důvodu vyšší odrazivosti světla. DN (R )t d N (R )t d min (R )t D N (R ) t d N (R ) t d min (R ) t
(21) d min (R ) t d min (R ) 0 2
(22)
Barevná rovnováha na neutrálním poli se počítá jako procento z průměru daných optických hustot (viz Rovnice (23)), kdeţto barevná rovnováha dmin je dána rozdílem minimálních optických hustot pod danými filtry (24). Změny minimální optické hustoty se spočítají podle vztahu (25). (cit.71) D N (R G ) t
D N ( R ) t D N (G ) t 100 0,5 D N (R ) t D N (G ) t
(23)
d min (R G)t d min (R )t d min (G)t
(24)
d min (R ) t d min (R ) t d min (R ) 0
(25)
Tabulka 5
Konečná kritéria doporučená normou ISO 18909 (cit. 71)
Parametry Změna D N ( R ) t , D N (G ) t a DN (B)t na neutrálním poli Změna DC (R ) t , DM (G ) t a DY (B) t barevných polí Změna v barevné rovnováze neutrálního pole % DN (R G )t , % DN (R B)t a % DN (G B)t Změna d min (R ) , d min (G ) a d min (B) polí dmin Změna v barevné rovnováze polí dmin d min (R G) , d min (R B) a d min (G B)
Konečné kritérium 30 % 30 % 15 % 0,10 % 0,06 %
27
Fotografická norma upravuje podmínky testování (intenzitu osvětlení, teplotu a relativní vlhkost), doporučuje techniku měření a konečná kritéria. Nestanovuje však způsob přepočtu na odhadovanou ţivotnost, protoţe se jedná o velice sloţitou problematiku. 2.5.1.2 JEITA CP-3901 Tato japonská norma se rovněţ zabývá hodnocením trvanlivosti digitálně tištěných barevných fotografických materiálů. Stanovuje standardní okolní podmínky i intenzitu osvětlení. Dále uvádí některá doporučení pro testování, kdy testovací škála by měla být tištěna pomocí tiskárny a obsahovat soutisky CMY barev o dané optické hustotě a neutrální šedá políčka. Standardizovaný target by měl mít velikost pohlednice (89 × 127 mm). Jako světelný zdroj norma doporučuje pouţít xenonovou lampu o intenzitě 30–100 klx se spojitým spektrem v rozmezí 300–1000 nm se zařazeným okenním filtrem definovaným v normě ISO 18909:2006. Testovací komora by měla splňovat podmínky 20 ± 5 °C a 50 ± 5 % relativní vlhkosti. Norma uvádí dva postupy pro měření změn, a to denzitometricky nebo kolorimetricky. Při denzitometrickém sledování změn jsou zaznamenávány optické hustoty neutrálních polí za pouţití filtrů RGB. Výchozí optické hustoty polí dN jsou rovny 0,5, 1,0 a 1,5 nad dmin (všechny hodnoty s rozptylem ± 10 %). Dále je sledována změna minimální optické hustoty dmin. Stejně tak se postupuje u polí základních barev CMY, kdy výchozí optické hustoty dC, dM a DY také nabývají hodnot 0,5, 1,0 a 1,5. Barevná pole jsou měřena pod příslušnými filtry. Pokud nelze dosáhnout optické hustoty 1,5, pouţije se maximální moţná denzita dmax. Hodnota dmin, procentuální změna optické hustoty a barevná rovnováha jsou vypočteny podle následujících vztahů. d min (R ) t d min (R ) t d min (R ) 0
(26)
d ( G ) t d M (G ) 0 d M (G )t M 100 d M (G ) 0
(27)
d N (R G) t d N (R) t d N (G)t
(28)
Tabulka 6
Konečná kritéria doporučená standardem JEITA CP-3901
Parametr změny obrazu Pokles D N ( R ) t , D N (G ) t a DN (B)t na neutrálním poli Pokles DC (R ) t , DM (G ) t a DY (B) t jednobarevných polí
Přípustná změna OD 30 % 30 %
Změna v barevné rovnováze neutrálního pole % DN (R G )t , % DN (R B)t a % DN (G B)t
15 %
Nárůst optické hustoty R nebo G bílého pole Nárůst optické hustoty B nebo bílého pole Nerovnováha optické hustoty R – G bílého pole Nerovnováha optické hustoty R – B nebo G – B bílého pole
0,06 0,1 0,05 0,1
Při kolorimetrickém přístupu jsou měřeny hodnoty L*a*b* a z nich je podle vztahu (19) vypočtena barvová odchylka ΔE.66
28
2.5.2 Návrhy hodnocení digitálních výtisků Kvalitní inkoustové tisky se dnes ve velké míře pouţívají pro zhotovování fotografií a dá se říct, ţe částečně nahradily tzv. mokré fotografické procesy. Proto se doposud pro vyhodnocování archivní stálosti inkoustových tisků vycházelo z normovaných testů pouţívaných pro barevné fotografické materiály.69 Jelikoţ neexistuje ţádná norma, která by upravovala postup pro hodnocení světlostálosti inkoustových výtisků, musí se zformovat nová metodika nebo standard, které by vyřešily nedostatky při aplikaci denzitometrického měření podle ISO 18909:2006.72 Hlavním problémem při denzitometrickém hodnocení je neodpovídající propustnost pouţitých filtrů pro inkoustové materiály. Tyto filtry byly původně navrţeny tak, aby jejich propustnost odpovídala absorpčním maximům barviv pouţívaných v halogenido-stříbrném procesu. V případě inkoustového tisku se pouţívá široká škála barviv a pigmentů, jejichţ maxima mohou být v porovnání s maximy barviv v klasických materiálech posunutá. Potom můţe nastat situace, ţe se absorpční maximum inkoustu mine s maximem denzitometrického filtru. Na rozdíl od klasických fotografií, jeţ jsou tvořeny nedifundujícími barvivy uloţenými v ţelatinovém gelu (viz Obr. 21), se při inkoustovém tisku na substrát smíchají kapičky několika inkoustů. Proto není vyloučeno vzájemné ovlivňování jednotlivých barev.69,65 Při porovnávání výsledků zrychlených testů světlostálosti od různých výrobců je třeba dbát opatrnosti, poněvadţ většina předních výrobců inkjetových fotopapírů pouţívá při hodnocení různé podmínky testování a nejednotná hodnotící kritéria.73 2.5.2.1 WIR Jelikoţ není vydán ţádný oficiální průmyslový standard pro hodnocení světlostálosti, většina předních výrobců inkjetových tiskáren a inkoustů (HP, Epson, Canon, Lexmark a Fuji) se přiklání k obecné testovací metodě vyvinuté a pouţívané společností Wilhelm Image Research, Inc (dále jen WIR). Ačkoli mají firmy své vlastní moderní laboratoře s vybavením pro testování světlostálostí, pravidelně předkládají své fotopapíry, inkousty a tiskárny laboratořím WIR k otestování.73 Tabulka 7
Parametry pro zrychlené stárnutí vzorků73
Specifikace testování Prostředí Úroveň vnitřního osvětlení pro výpočet Zakrytí vzorků Počáteční optická hustota Doba zrání Konečné kritérium (ztráta denzity)
WIR 24 °C a 60 % RH 450 lx za 12 hodin Nezakryté, zakryté sklem nebo zakryté UV filtrem 0,6 a 1,0 Po 2 týdny při 24 °C a 60 % RH 17 hodnotících reţimů (viz Tabulka 8)
Při testování se dbá na udrţování okolních podmínek na konstantních hodnotách teploty a relativní vlhkosti. Úroveň vnitřního osvětlení je mnoţství světla, jemuţ je daná fotografie vystavena za jeden den. Zakrytím mohou fotografie odolávat viditelnému blednutí mnohem déle. Dochází k nasimulování způsobu, jakým je většina fotografií vystavována. Počáteční optická hustota 1,0 se objevuje u tmavých inkoustů, 0,6 u světlých inkoustů. Testování pouze
29
políček o optické hustotě 1,0 by dostatečně nesimulovalo většinu reálných fotografií, které nejsou tištěny čistými tmavými inkousty a obsahují jemné stíny. Sušení vzorků se provádí kvůli stabilizaci barev a kompletní eliminaci efektů zbytkového rozpouštědla inkoustu ponecháním po určitou dobu v temnu. Konečné kritérium je předem stanovená hodnota ztráty hustoty. Její dosaţení značí vyblednutí barvy postřehnutelné pouhým okem. Po dosaţení kritéria je test ukončen. Výsledky jsou poté přepočteny na počet let, po která je fotografie schopna odolávat blednutí za normálních podmínek.73 Tabulka 8
Konečná kritéria podle WIR72
Hodnotící reţim
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17
Povolená procentuální změna v počátečních hustotách 0,6 a 1,0 25 % 20 % 35 % 30 % 25 % 35 % 12 %
Změna parametru
Ztráta azurové na neutrálním poli Ztráta purpurové na neutrálním poli Ztráta ţluté na neutrálním poli Ztráta azurové na čistě C poli Ztráta purpurové na čistě M poli Ztráta ţluté na čistě Y poli Azur mínus purpur (R G) barevná nerovnováha na neutrálním poli Purpur mínus azur (G R ) barevná 15 % nerovnováha na neutrálním poli Azur mínus ţlutá (R B) barevná 18 % nerovnováha na neutrálním poli Ţlutá mínus azur (B R) barevná 18 % nerovnováha na neutrálním poli Purpur mínus ţlutá (G B) barevná 18 % nerovnováha na neutrálním poli Ţlutá mínus purpur (B G) barevná 18 % nerovnováha na neutrálním poli Limity změny v dmin vyjádřené v jednotkách optické hustoty 0,06 Změna v optické hustotě R a G 0,15 Změna v optické hustotě B 0,05 Barevná nerovnováha mezi R a G 0,10 Barevná nerovnováha mezi R a B 0,10 Barevná nerovnováha mezi G a B
Jedním z mála výrobců inkoustových materiálů, který jako jeden z mála neakceptoval metody hodnocení světlostálosti podle WIR, je společnost Eastman Kodak74, která pro hodnocení světlostálosti svých výrobků pouţívá vlastní metody. Přepočet ţivotnosti vzorků se provádí pro podmínky 120 lx po 12 hodin denně a jsou zarámovány plastovým krytím, které na rozdíl od skleněného krytí filtruje v podstatě všechno UV záření (nejškodlivější sloţku světla). Při hodnocení podle Eastman Kodak jsou sledovány pouze počáteční optické hustoty 1,0 pro kaţdou barvu.73
30
2.5.2.2 Aplikace VolGa VolGa je aplikace vyuţívající prostředí programu Matlab k výpočtu velikosti gamutu zkoumané reprodukční techniky obrazu. Název vznikl spojením slov volume a gamut. Pomocí této utility lze dále porovnávat gamuty různých zařízení a sledovat či vyhodnocovat blednutí výtisků. Mezi hlavní funkce patří porovnání objemu gamutu pro soubor více vzorků, vizualizace gamutu v 2D a*b* plošném uspořádání pro danou hodnotu měrné světlosti L* nebo v 3D L*a*b* barvovém prostoru, dále zobrazení mapy barvových odchylek jednotlivých polí, vykreslení závislosti úbytku objemu gamutu na osvitu a výpočet koeficientu rychlosti blednutí.75 Aplikace VolGa pouţívá pro výpočet textové soubory, které načítá z interní sloţky source. Tyto soubory zde musí být seřazeny podle velikosti expoziční dávky. Ze souboru jsou pouţity pouze informace o L*a*b* hodnotách jednotlivých polí targetu. Pro kaţdý zkoumaný vzorek musí být vytvořena zvlášť sloţka. Seznam vzorků je zobrazen v horním okně. Aplikace obsahuje tři podnabídky nastavení. v prvním menu Spacing and Units lze nastavit pouţité intervaly jednotlivých osvitů vzorku včetně jednotky. Hodnoty jsou dále pouţity pro výpočet strmosti lineární regrese. v druhém menu Compare files umoţňuje porovnání dvou různých souborů v námi vybrané sloţce vzorku. v posledním menu Show vybereme, jaký grafický výstup poţadujeme zobrazit, přičemţ můţeme měnit hodnotu L* a hodnotu (viz kapitola 3.5). Kaţdý výstup je zobrazen v samostatném okně.
Obr. 22 Uţivatelské prostředí aplikace VolGa 3.0
31
Pro znázornění úbytku objemu gamutu je z dat vypočten parametr blednutí a metodou nejmenších čtverců podle vztahu (39). Výsledky je moţné do dané sloţky uloţit pomocí funkce Save as TXT. Získaný soubor má následující strukturu.
Obr. 23 Textový soubor s výsledky Tuto aplikaci lze vyuţít pro obecnou metodu sledování blednutí barevných tisků zaloţenou na měření změn objemu gamutu během zrychleného stárnutí. Relativní změny objemu gamutu v závislosti na expoziční dávce mohou být pak pouţity pro určení parametru blednutí, který se dále pouţívá k porovnání světlostálosti různých médií nebo k určení jejich ţivotnosti, pokud jsou dána koncová kritéria. Nicméně otázka určení objemu gamutu je sama o sobě problémem.76 Souřadnice všech barev obsaţených na testovací škále tvoří soubor izolovaných bodů ve 3D prostoru, ale v ţádném případě jimi není jednoznačně určeno těleso. Konvexní obal takového souboru se můţe blíţit právě danému gamutu. Proto by mělo být pouţití konvexního obalu dostačující pro porovnávání výtisků. Stanovení objemu gamutu je zaloţené na identifikaci jeho vrcholů, následné aproximaci nekonvexním polyedrem a na výpočtu objemu tohoto polyedru. Vrcholem gamutu se rozumí kaţdý datový bod, který je zároveň vrcholem tohoto polyedru. Všechny zbylé datové body jsou chápány jako vnitřní body gamutu a neovlivňují jeho výsledný objem.88 V minulosti bylo uvedeno několik metod pro určení vrcholů gamutu. Profesor Farup a jeho spolupracovníci poskytli přehled většiny z nich v článku zabývajícím se algoritmem pro výpočet ohraničení barvového gamutu.77,78 z nich je zajímavý algoritmus pro nelineární úpravu dat ve spojení s jedním ze standardních algoritmů pro konvexní obal publikovaný doktorem Dalalem, který pracuje následovně.79 Soubor L*a*b* souřadnic změřených N barevných polí označíme jako xi. Pro souřadnice i-tého datového bodu pak platí. xi Li , ai , bi
(29)
Nejdříve určíme těţiště (center of gravity) následujícím vztahem. CG LCG , aCG , bCG
1 N
N
x i 1
i
(30)
32
Předpokládejme, ţe tento bod leţí uvnitř gamutu a jeho souřadnice leţí obvykle blízko (50,0,0). Pak vzdálenost di kaţdého bodu xi od těţiště je vypočtena: d i CG xi
Li LCG 2 (ai aCG ) 2 bi bCG 2
(31)
Vzdálenost je normalizována tak, aby všechny hodnoty leţely mezi 0 a 1.
ndi
di maxd i
(32)
Nyní je nelineární konvexní transformace vyjádřena pomocí funkce x x pro určitý parametr 0,1.
cndi ndi
(33)
Parametr je definován jako odmocnina délky průvodiče. Úpravou hodnoty , můţeme kontrolovat stupeň konvexní transformace. Vysoká hodnota ( 1 ) vede k identifikování menšího počtu vrcholů a objem výsledného polyedru je větší neţ opravdový objem gamutu. Naopak příliš malá hodnota ( 0 ) vede k identifikování mnoha vrcholů a výsledný polyedr je příliš hrbolatý. Objem polyedru opět neodpovídá skutečnému objemu gamutu, protoţe nabývá menších hodnot. Výběr optimální hodnoty je stěţejním krokem této metody stanovení objemu gamutu. Příliš malá zvyšuje pravděpodobnost začlenění některých z vnitřních datových bodů do souboru vrcholů. Na druhou stranu příliš velká hodnota způsobí překonvexování a to můţe vést k vynechání lokálních odchylek od konvexnosti opravdového gamutu. Problematika volby parametru je dále řešena v kapitole 3.5. 2.5.3 Testy urychleného stárnutí Určování světlostálosti by bylo nejpřesnější určovat dlouhodobým stárnutím za normálních podmínek. Doba potřebná pro získání smysluplných výsledků by však značně přesahovala rychlý pokrok technologií. Výsledky stálosti jsou zapotřebí pokud moţno co nejdříve. Proto se pouţívají urychlené testy stálosti, kdy jsou vzorky vystaveny extrémním podmínkám. Výsledky standardizovaných testů pak lze dále vyuţít k posouzení kvality tiskových výrobků, k inovaci stávajících technologií nebo ke zkvalitnění podmínek pro uchovávání exponátů v muzeích.80 2.5.3.1 Targety Target je testovací obrazec, který obsahuje různý počet barevných polí.71 Škály jsou běţně pouţívány pro kalibraci tiskáren, nebo je lze pouţít pro vytvoření ICC profilu pro jednotlivé kombinace inkoustu a papíru. Pro potřeby zrychleného stárnutí jsou sledovány změny barevnosti jednotlivých polí a ty jsou dále vyhodnocovány. Target se můţe lišit podle zamýšleného pouţití a vybraného testu stárnutí. Škála můţe obsahovat RGB nebo CMYK soutisky, odstíny neutrální šedé a dokonce i pleťové barvy, na které je lidské oko velice citlivé.24 Dále nesmíme opomenout sledování chování čistě bílého pole pro vyhodnocení ţloutnutí papíru. Velikost závisí na rozlišovací schopnosti měřicího přístroje, ovšem norma ISO 18909:2006 doporučuje pouţití polí ne menších neţ 5 mm. Pro lepší představu o degradaci obrazu jsou
33
zapotřebí škály obsahující širší škálu různých odstínů. Na druhou stranu je nutno počítat s větší spotřebou materiálu a celkově vyššími náklady. V současnosti jsou základní targety (nejčastěji 1,0 nad dmin) rozšiřovány o dodatečná políčka o výchozí optické hustotě 0,6, které pouţívají výzkumné laboratoře WIR, nebo 0,5, 1,0 a 1,5, tak jak navrhuje standard JEITA CP-3901.67 2.5.3.2 Expozice K expozici vzorků při daných podmínkách jsou pouţívány speciální testovací komory, které jsou schopny zajistit přesně stanovené světelné podmínky za pouţití fluorescenčních výbojek nebo xenonových lamp.81 Některé jsou dále vybaveny vlhkostními a teplotními regulátory. Všechny tyto funkce mají za úkol simulovat podmínky zamýšleného vystavení tisků. CIE definovala zdroje osvětlení typu a (wolframová ţárovka), D (denní světlo) nebo F (fluorescenční zářivky). Pro simulaci denního světla jsou pouţívány xenonové lampy se zařazenými filtry, které upravují spektrum záření na venkovní nebo vnitřní nepřímé denní světlo. Spektrální charakteristiky zdrojů osvětlení jsou uvedeny v ISO normě 10977. (cit. 82)
Obr. 24 Spektrální charakteristiky zdrojů osvětlení Chceme-li určit světlostálost daného tisku, musíme izolovat všechny ostatní okolní faktory jako je teplo, vlhkost nebo ozon, které by měly vliv na jeho stálost. Je ţádoucí udrţovat okolní podmínky na konstantní úrovni, jak stanovuje norma.83
34
VIS UV-A
UV-B
UV 1,5
UV-C
–1 –
Intenzita ozáření, W m 2 nm
2,0
1,0 0,5
0,68 W/m2 při 340 nm 0,0 250
350
450
550
650
Vlnová délka, nm
Obr. 25 Spektrum přirozeného denního světla84 2.5.3.3 Sledování změn V průběhu expozice vzorků přesně definované intenzitě ozáření je měřena určitá vlastnost obrazu. Pro sledování změn bylo navrţeno několik metod, kterým je podrobněji věnována kapitola 2.5. Po dosaţení konečného kritéria, tedy určité míry vyblednutí, je test ukončen. 2.5.3.4 Životnost vzorků Pro přepočet získaných dat na ţivotnost obrazu je důleţitý předpoklad platnosti Bunsen-Roscoeova zákona reciprocity, který říká, ţe degradace vzorků osvětlených vysokými intenzitami za krátký čas je stejná jako u vzorků, jeţ jsou vystaveny normálnímu osvětlení po delší dobu.71 Jinými slovy změna v barevnosti obrazu E , která je výsledkem působení osvětlení o vysoké intenzitě (HI) za krátký čas, se rovná barevné změně vyvolané nízkou intenzitou (LI) po delší čas. Celková dávka osvitu daná součinem intenzity a času je stejná. Mezi barevnými změnami platí vztah (34).
E LI E HI
(34)
Ovšem pokud je rozdíl mezi (LI) a (HI) příliš velký, dochází k jevu zvanému selhání reciprocity. Potom platí vztah (35), kde Rf je reciproční faktor, který se vypočítá podle rovnice (36). v případě, kdy platí zákon reciprocity, Rf nabývá hodnoty 1.83
ELI Rf EHI
Rf
E LI E HI
(35) (36)
Změna v barevnosti obrazu E se v průběhu času mění. Ze závislosti změny na celkové dávce osvitu lze vypočítat předpokládanou ţivotnost fotografie, která je hodnocena podle normy do úbytku 30 % původní sledované vlastnosti (optické hustoty, barvové odchylky, objemu barvového gamutu). Ekvivalentní stáři je přepočteno pomocí definovaného průměrného dne, který je určen dávkou osvitu 450 lx po 12 hodin, tedy celkem 5 400 lx hod.89
35
3
EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST
3.1 Pouţité materiály a přístrojové vybavení 3.1.1 Zařízení – – – – – – – – –
Optické vlákno P400-2-SR s kosinovým korektorem Sluneční komora Q-Sun Xenon test chamber Model Xe-1-B/S X11 optometr Gigahertz-Optik se sondou XD-950 Spektrometr Ocean Optics Red Tide USB650 Spektrofotometr X-Rite i1 Hewlett-Packard Designjet 500ps Epson Stylus Photo P50 Epson Stylus PRO 11880 Laminátor Drytac JetMounterTM 26
3.1.2 Software – – – – – – –
Microsoft® Office Word Microsoft® Office Excel OriginLab® 9.0 Matlab 7.1 Ocean Optics SpectraSuite Adobe Photoshop® CS2 9.0 GretagMacbeth Measure Tool 5.0.5
3.2 Návrh testovací škály Pro experiment byla pouţita testovací škála RGB 1.5 ze sady pro X-Rite i1. Target obsahuje 288 polí. Barvy jsou řazeny náhodně do 16 řad a 18 sloupců. Černé pole A1 je tištěno tak, aby splňovalo RBG souřadnice 0,0,0. Naopak pole K6 je čistě bíle 255, 255, 255. Ostatní barvy jsou tvořeny kombinacemi souřadnic o hodnotách 0, 51, 102, 153, 204, 221 a 255.
Obr. 26 RGB 1.5 target ze sady pro X-Rite i1
36
Aby byla pro experiment zvolena vhodná velikost targetu, byly na zkoušku vytištěny škály o šířce 10, 15 a 20 cm. Následně bylo provedeno měření odrazových spekter a L*a*b* hodnot pomocí spektrofotometru X-Rite i1. Měření kaţdého targetu bylo opakováno 10× pro zjištění citlivosti přístroje v závislosti na velikosti měřeného pole. Z L*a*b* hodnot jednotlivých polí byl vypočten objem gamutu pro kaţdé měření. Z nich byla pomocí programu Microsoft Excel vypočtena směrodatná odchylka σ, která byla chápána jako míra nepřesnosti přístroje. Pro výpočet byla pouţita funkce SMODCH.VÝBĚR vycházející ze vztahu (37).
x n
i 1
i
x
2
(37)
n 1
Vliv velikosti targetu na přesnost měření
Tabulka 9 Šířka targetu 10 cm 15 cm 20 cm
σ (pro všechny body) 25 010 Lab voxel 23 625 Lab voxel 15 910 Lab voxel
σ (vyloučení odlehlých bodů) 22 884 Lab voxel 5 581 Lab voxel 1 819 Lab voxel
Z vypočtených hodnot směrodatné odchylky je patrné, ţe velikost políčka má vliv na přesnost měření. Čím větší target byl vytištěn, tím menší byla odchylka měřicího přístroje. Po vyloučení nejodlehlejších hodnot ze souboru byla σ vypočtena znovu, aby lépe demonstrovala systematickou chybu přístroje bez vlivu náhodných chyb. 900000
Objem gamutu, Lab voxel
850000
800000
750000
700000
650000
600000 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Počet měření Obr. 27 Rozptyl objemu gamutu pro target o šířce 10 cm
37
900000
Objem gamutu, Lab voxel
850000
800000
750000
700000
650000
600000 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
9
10
Počet měření Obr. 28 Rozptyl objemu gamutu pro target o šířce 15 cm 900000
Objem gamutu, Lab voxel
850000
800000
750000
700000
650000
600000 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Počet měření Obr. 29 Rozptyl objemu gamutu pro target o šířce 20 cm Pro experiment se jeví vhodné targety o minimální šířce 20 cm, u kterých je rozptyl naměřených hodnot minimální a jiţ z grafu je zřejmá hodnota objemu gamutu. Pro target o velikosti 15 cm byly v grafu identifikovány dva odchýlené body od průměru a pro 20 cm
38
pouze jeden. Po vyloučení těchto bodů jsou směrodatné odchylky přijatelné pro obě velikosti targetu. Pro zrychlený test byl z důvodu rozměrů testovací komory a moţnosti umístění více vzorků zároveň zvolen target o šířce 15 cm.
3.3 Příprava vzorků Vzorky byly připraveny tak, aby bylo moţné co nejpřesněji posoudit archivní stálost z hlediska komplexnosti jednotlivých dílčích procesů a vzájemného ovlivňování. Na archivní chování mají různou měrou vliv komponenty, ze kterých se skládá výsledný obraz (např. podloţka a přijímací vrstva papíru, inkousty a barvonosné sloţky nebo dodatečná ochrana povrchu). Kombinací různých inkoustů, fotografických papírů a povrchových úprav bylo docíleno vytvoření souboru vzorků, které mapují chování jednotlivých zástupců. 3.3.1 Tiskárny a inkoustové sady Pro tisk targetů byly vybrány 3 různé typy tiskáren, které se liší obsaţenými inkoustovými sadami. Cílem bylo pokrýt rozsah trvanlivosti vzorků od málo stabilních obrazů po vysoce stabilní výtisky za pouţití pigmentových inkoustů. Jako zástupce tiskárny produkující výtisky s nejniţší archivní stálostí byla vybrána velkoformátová tiskárna Hewlett-Packard Designjet 500ps, která je vybavená inkoustovou sadou skládající se ze tří barvivových CMY inkoustů a pigmentového černého inkoustu.
Obr. 30 Tiskárna HP Designjet 500ps Pro ukázku vyšší trvanlivosti obrazu byly targety vytištěny na běţné domácí tiskárně Epson Stylus Photo P50. Tato tiskárna je vybavena inkoustovou sadou Epson Claria Photographic, která se skládá z 6 inkoustových kazet (C, M, Y, LC světlá azurová, LM světlá purpurová a P černá). Epson pouţívá inkousty na bázi plně rozpustných barviv. Výrobce uvádí vyšší stálost a lepší kvalitu fotografií neţ klasická fotografie z fotolabu. Technologie tisku je zaloţena na mikropiezoelektrickém inkjetovém systému.85
Obr. 31 Tiskárna Epson Stylus Photo P50
39
Nejvyšší světlostálost reprodukcí byla deklarovaná u tiskárny Espon Stylus PRO 11880 s inkoustovou sadou Epson UltraChromeTM K3 Vivid Magenta. Tato sada 9 pigmentových inkoustů se vyznačuje větším objemem barvového gamutu. Skládá se z fotografické černé, matné černé, šedé a světlé šedé, dále azurové, světle azurové, ţluté, purpurové a světle purpurové. Purpurový inkoust s označením Vivid byl vyvinut s novým sloţením více rozšiřujícím barvový gamut v oblasti modré a fialové. Tato tisková technologie je vhodná pro fine art a fotorealistický tisk.85
Obr. 32 Tiskárna Epson Stylus PRO 11880 3.3.2 Inkjet média Typ pouţitého tiskového média také přispívá k výsledné světlostálosti a kvalitě inkoustového tisku. Vliv na výsledný dojem má nejen přijímací vrstva, ale i nosná podloţka. Fotografické inkjetové papíry jsou dodávány jiţ s povrchovou úpravou lesk, pololesk či mat. Testovací targety byly natištěny na následující 3 typy inkjetových médií. 86 1. Fomei Real Velvet 265 g/m2 je fotografický papír s mikroporézním velvet povrchem a RC podloţkou o celkové tloušťce 0,260 mm. Toto médium je kompatibilní jak s pigmentovými, tak dye-based inkousty nasazenými v piezo i v termálních inkoustových tiskárnách. Grafika je okamţitě po výtisku suchá a otěru vzdorná. Výrobce uvádí vysokou odolnost proti degradaci UV a světelným záření, jsou-li nasazeny moderní pigmentové inkousty Canon Lucia, Epson UltraChrome nebo HP Vivera. 2. Fomei Premium Matt 230 g/m2 je matný fotopapír střední gramáţe s tloušťkou 0,260 mm. Tento papír je plně kompatibilní nejen s dye-based, ale i s pigmentbased tiskárnami (Canon, HP, Epson, Encad, Kodak, Lexmark). Médium se skládá z přijímací vrstvy cast-coated a obyčejné papírové podloţky. 3. Ilford OmniJet Gloss White Film 215 g/m2 (1) je bílé metalicky lesklé médium s polyesterovou podloţkou Dupont Melinex® a mikroporézní přijímací vrstvou. Tloušťka média je 0,175 mm. Disponuje velkým barvových gamutem a vysokou hranovou ostrostí. Ilford OmniJet Portable Display Matt Film 220 g/m2 (2) je matné bílé médium s polyesterovou podloţkou a matně bílou opacitní vrstvou na rubové straně. Toto médium je bez potíţí laminovatelné. Jeho tloušťka činí 0,190 mm. v dalším textu jsou tyto materiály označeny jako Ilford OmniJet Film. Chemické sloţení přijímací vrstvy obou médií je totoţné. Liší se pouze povrchovou úpravou lesku. Z technických důvodů jsme byli nuceni přejít na druhý typ papíru. Podle prohlášení dovozce nemá záměna vliv na chování natištěného obrazu.
40
3.3.3 Ochranný lak Pro dodatečnou ochranu vybraných vzorků byl pouţit ochranný lak ve spreji Hahnemühle Protective Spray. Jedná se o jemný aerosolový sprej navrţený speciálně pro inkjetové tisky. Chrání obrazy před vzdušnou vlhkostí, UV zářením a vzdušnými polutanty. Prodluţuje trvanlivost fotografií a zvyšuje jejich otěruvzdornost zvláště u pigmentových tisků v konfiguraci s matným černým inkoustem. Tiskům vytvořeným v konfiguraci s fotografickou černí prospěje sjednocením úrovně lesku různě krytých částí výtisku.86,87 Sprej byl nanesen na targety ze vzdálenosti 30 cm v horizontálních a následně vertikálních pásech s 50% překrytím. Celkem byly aplikovány 3 vrstvy laku s časovým rozestupem 1 dne. 3.3.4 Laminační fólie Jako další druh dodatečné ochrany výtisků byly vybrané targety zalaminovány tlakocitlivými laminačními fóliemi, které byly aplikovány za studena pomocí válcového laminátoru Drytac JetMounter 26 (viz Obr. 33). Z laminací jsme vybrali jednoho zástupce PVC fólií. Drytac ProtacTM Full Matt UV 100 je vinylová laminační fólie o tloušťce 75 s hluboce matným povrchem potaţená solventní akrylovou samolepkou 25 Eliminuje veškeré reflexe při zachování barevného kontrastu. Hodí se pro indoorové i outdoorové aplikace a zajišťuje vysokou UV ochranu. Speciální pouţité lepidlo hybrid cross-linked zamezuje efektu zvanému silvering.
Obr. 33 Laminátor Drytac JetMounterTM 26
41
Tabulka 10
Přehled vzorků
HP Designjet 500ps Fomei Real Velvet Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Fomei Premium Matt Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Ilford OmniJet Film (1)* Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Epson Stylus Photo P50 Fomei Real Velvet Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Fomei Premium Matt Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Ilford OmniJet Film (1)* Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Espon Stylus PRO 11880 Fomei Real Velvet Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Fomei Premium Matt Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 Ilford OmniJet Film (2)* Neošetřený Hahnemühle Protective Spray Drytac Protac Full Matt UV 100 *označení (1) a (2) je upřesněno v kapitole 3.3.2.
3.4 Stárnutí výtisků Pro určení archivačního potenciálu daného média se výtisky nechaly podrobit zrychlenému testu stárnutí ve sluneční testovací komoře Q-Sun Xenon test chamber Model Xe-1-B bez filtrace okenního skla pro simulaci běţného denního světla pro outdoorové vystavení vzorků. Zařízení je vybaveno xenonovou lampou o výkonu 1 800 W. Při testu lze regulovat intenzitu ozáření a teplotu měřenou pomocí černého panelu. Nastavení parametrů experimentu shrnuje následující tabulka.
42
Tabulka 11
Parametry sluneční komory pro zrychlené stárnutí
Teplota černého panelu Intenzita ozáření při 340 nm Skutečné osvětlení podle Red Tide Inkrement expozičního času
63 °C 0,68 W m−2 nm−1 93,6 klx 12 hodin
Nejdříve byla provedena kalibrace testovací xenonové komory pomocí vláknového spektrometru Ocean Optics. Na komoře byla postupně zvyšována intenzita ozáření při 340 nm od 0,4 po 1,3 W m−2 nm−1 s krokem 0,1 jednotky. Získaná spektra (Obr. 34) byla s pouţitím optického vlákna načtena do programu Ocean Optics SpectraSuite, následně vyhodnocena pomocí programu Microsoft Excel a přepočtena na reálnou intenzitu osvětlení. Spektrální charakteristika zdroje pro intenzitu osvětlení 0,68 W m−2 nm−1 při 340 nm byla interpolována z naměřených dat. 1600
–2
–1
1400 1200
–2
Intenzita ozáření, Wm nm
–1
0,40 W m nm –2 –1 0,68 W m nm –2 –1 1,00 W m nm –2 –1 1,30 W m nm
1000 800 600 400 200 0 300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
850
, nm Obr. 34 Naměřená spektra xenonové výbojky pro různé intenzity ozáření při 340 nm Z rovnice lineární regrese byla pro nastavenou hodnotu intenzity ozáření 0,68 W m−2 nm−1 vypočtena intenzita osvětlení 93,6 klx. Právě tato hodnota byla zvolena z doporučení CIE jako maximum standardu přirozeného denního světla pro vlnovou délku 340 nm (Obr. 25).
43
180
Intenzita osvětlení, klx
160 140 120 100 80 60 40 20
y =y 137,61x =137,61x
0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 2
Intenzita ozáření, W m nm
1
Obr. 35 Kalibrační křivka pro testovací xenonovou komoru při 340 nm Před zahájením experimentu byla změřena odrazová spektra testovaných targetů pomocí ručního spektrofotometru X-Rite i1 a uloţena jako textový soubor. Kaţdé měření bylo opakováno 5× pro zpřesnění měření. Ve sluneční komoře byly testovací škály postupně podrobeny expozicím podle následujících tabulek. Po kaţdé expozici byly vzorky opět 5× proměřeny. Test byl ukončen po dosaţení 120 hodin expozice. v případě vzorků tištěných na tiskárně HP Designjet 500ps v kombinaci s papíry Fomei Premium Matt byl osvit ukončen po 60 hodinách (viz Tabulka 12), jelikoţ došlo k takovému vyblednutí barev, ţe jiţ nebylo moţné škály pomocí spektrofotometru změřit. Naopak vzorky tištěné pomocí tiskárny Epson Stylus PRO 11880 vykazovaly nejméně zřetelné vyblednutí, proto byly vzorky proměřeny vţdy aţ po 2 cyklech svícení, tzn. po 24 hodinách (viz Tabulka 13). Stárnutí u těchto vzorků bylo ukončeno po dosaţení 120 hodin expozice.
44
Tabulka 12
Rozvrţení expozic pro vzorky z HP Designjet 500ps a Epson Stylus Photo P50
Číslo expozice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tabulka 13
Celková doba svícení, h 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120
Osvit, klx h 1 122,9 2 245,8 3 368,7 4 491,6 5 614,5 6 737,4 7 860,3 8 983,2 10 106,1 11 229,0
Rozvrţení expozic pro vzorky z Epson Stylus PRO 11880
Číslo expozice 1 2 3 4 5
Celková doba svícení, h 24 48 72 96 120
Osvit, klx h 2 245,8 4 491,6 6 737,4 8 983,2 11 229,0
3.5 Optimalizace parametru gamma Za účelem nalezení vhodné hodnoty byla vyhodnocena data 19 vzorků vytištěných různými tiskárnami. Soubor testovacích tabulek zahrnuje všechny běţné fototiskové techniky (inkjetová barviva a pigmenty, sublimační tisk, xerografii, chromogenní papíry, ilfochrome a pictografii). Pro experiment byl pouţit target TC RGB 9.18 firmy X-rite, který byl vytištěn bez správy barev. Pro měření odrazových spekter byl pouţit automatický reflexní spektrofotometr Gretag MacBeth Spectrolino s polarizačním filtrem.
Obr. 36 Testovací target TC RGB 9.18
45
Pomocí aplikace VolGa byly spočítány absolutní objemy gamutů pro různé hodnoty (0,001; 0,005; 0,01; 0,05; 0,1; 0,5 a 1) a dále byly vizualizovány průřezy gamutem pro L = 50. Objem gamutu byl vynesen do grafu jako funkce gama. Obr. 37 shrnuje průběh závislosti pro čtyři vybrané zástupce tiskových technologií.
Obr. 37 Závislost objemu gamutu na parametru gamma88 Získaná závislost dokazuje vliv hodnoty na objem gamutu. Nízká hodnota způsobí zahrnutí vnitřních bodů do souboru vrcholů a vzniklý polyedr je příliš zubatý, coţ způsobuje, ţe je objem gamutu podhodnocen. Vysoké hodnoty způsobí, ţe jsou odchylky od konvexnosti ignorovány, a proto je objem gamutu přehodnocen. Jako optimální byla zvolena hodnota = 0,1, protoţe zprostředkovává dostatečně rovný okraj, zatímco je respektována nekonvexnost. z grafu je patrné, ţe tento průběh je pozorován u všech vzorků bez ohledu na pouţitou tiskovou technologii při výrobě.
3.6 Vylučování odlehlých výsledků Po určitých intervalech osvitu (uvádí Tabulka 12 a Tabulka 13) byly vzorky 5× změřeny za pouţití spektrofotometru X-Rite i1. Ze souboru naměřených dat byly vyloučeny odlehlé výsledky. Odchylky měření byly nejčastěji způsobeny nepřesným posuven spektrofotometru po řádcích targetu. Z naměřených L*a*b* hodnot byly pomocí aplikace VolGa vytvořeny mapy blednutí a grafy úbytku normalizovaného objemu gamutu, ze kterých byla rozpoznána chybná měření a vyloučena. Jednotlivá měření stejného vzorku se od sebe musela lišit jen nepatrně.
46
Obr. 38 Mapa barvových odchylek chybného (vlevo) a správného měření (vpravo)
3.7 Vyhodnocení měření Přepočet spekter získaných spektrofotometrem na hodnoty L*a*b* byl proveden pomocí programu Gretag MacBeth™Measure Tool 5.0.5. V programu VolGa byly načteny textové soubory zachycující změny L*a*b* hodnot odpovídající vzrůstajícím dávkám osvitu. Výstupem byla vizualizace úbytku objemu gamutu v 3D barvovém prostoru L*a*b* a v 2D grafickém znázornění průřezu gamutu pro měrnou světlost L=50. Výsledná data byla uloţena jako textový soubor. Dále byla pomocí programu Microsoft Excel vypočtena maximální barvová odchylka jednotlivých polí targetu podle vztahu (19). Získaná data byla dále zpracována v programu Microsoft Office Excel a následně byly v programu OriginLab 9.0 vytvořeny grafy závislosti úbytku normalizovaného objemu gamutu na dávce osvitu H. Pro tuto závislost byla navrţena lineární regrese pro zmenšování gamutů.89 v časech x1, x2 aţ xN byly získány údaje o objemech gamutů y1, y2 aţ yN. Data se proloţí přímkou ve tvaru (38).
y 1 ax
(38)
Konstanta a, která vyjadřuje směrnici přímky, můţe být také chápána jako parametr blednutí obrazu. Vypočte se podle rovnice (39). Míra vhodnosti přímky k proloţení dat S je dána vztahem (40), přičemţ nabývá hodnot od 0 do 1. Je-li hodnota s rovna nule, data leţí přesně na přímce. N
a
N
xi xi yi i 1
i 1
x i 1
S
(39)
N
1 N
2 i
N
1 axi yi 2
i 1
yi2
(40)
Naměřená data vzorků tištěných na tiskárně HP Designjet 500ps nesplňovala lineární trend navrţené regrese, proto byla proloţena exponenciální křivkou splňující rovnici funkce (41),
47
kde k je koeficient určující strmost a zakřivení křivky. Čím zápornějších hodnot nabývá, tím vykazuje vzorek větší vyblednutí.
y exp kx
(41)
Hodnoty ekvivalentního stáří S ve dnech byly vypočteny podle vztahu (42), jako dopadající intenzita osvětlení pro 30% pokles objemu barvového gamutu přepočtená na průměrný den (450 lx za 12 hodin).70 S
H 450 12
(42)
48
4
VÝSLEDKY A DISKUZE
4.1 Studium vzorků 4.1.1 Tiskárna HP Designjet 500ps 4.1.1.1 Fomei Real Velvet
Obr. 39 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou HP Designjet 500ps na papír Fomei Real Velvet po 60 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
49
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,0
y = e−0,198x
Normalizovaný objem gamutu
0,9
Neošetřený Lak Laminace
y = e−0,175x
0,8
y = e−0,079x
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 40 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou HP Designjet 500ps na papír Fomei Real Velvet po 120 hodinách osvitu (čerchovaná čára – lineární proloţení, plná čára – exponenciální proloţení) Grafy 3D a průřezy objemu gamutu na straně 49 byly vyhodnoceny pro expozici 60 hodin v xenonové komoře, aby bylo umoţněno porovnání se všemi vzorky Fomei Premium Matt tištěných na tiskárně HP Designjet 500ps (viz následující kapitola 4.1.1.2). Z těchto grafů by se na první pohled mohlo zdát, ţe neošetřený a zalakovaný vzorek vybledl po 60 hodinách expozice stejnou měrou. Ovšem z grafu úbytku objemu barvového gamutu, který zahrnuje celý experiment 120 hodin expozice, lze vyčíst vliv ochranného laku. Pro zalaminovaný vzorek je evidentní vysoký ochranný účinek laminace. Na vizualizaci průřezu gamutem zalaminovaného vzorku lze rozpoznat nepatrný posun do chladnějších odstínů. U všech vzorků se projevuje úbytek barevnosti nejvíce v oblasti červené. Graf nahoře obsahuje čerchované čáry splňující rovnici navrţené lineární regrese (38) a plnou čáru exponenciálních funkcí podle rovnice (41). Pro proloţení této závislosti se jeví vhodnější exponenciální křivka. Další alternativou by bylo proloţení pouze prvních 3 bodů přímkou. Ta by udávala počáteční rychlost blednutí výtisku, coţ by lépe korespondovalo s hodnotami vypočtené ţivotnosti pro úbytek 30 % objemu gamutu. Ovšem celkový trend blednutí by nebyl dodrţen. Tabulka 14 na straně 55 shrnuje procentuální úbytky objemu gamutu po 120 hodinách expozice a přepočtené ţivotnosti. Neošetřený výtisk ztratil 69 %, zalakovaný 65 % a zalaminovaný 39 % původního objemu gamutu.
50
4.1.1.2 Fomei Premium Matt
Obr. 41 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou HP Designjet 500ps na papír Fomei Premium Matt po 60 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
51
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,0
y = e−0,541x
Normalizovaný objem gamutu
0,9
y=e
Neošetřený Lak Laminace
−0,500x
y = e−0,222x
0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 42 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou HP Designjet 500ps na papír Fomei Premium Matt po 60 hodinách osvitu (čerchovaná čára – lineární proloţení, plná čára – exponenciální proloţení) Vzorky tištěné na fotopapír Fomei Premium Matt vykazují nejvyšší míru vyblednutí. Po 60 hodinách expozice došlo k úbytku objemu gamutu u neošetřeného a zalakovaného vzorku pod 10 % původní hodnoty. Proto jiţ nebylo moţné jednotlivá pole spektrometricky změřit a experiment byl ukončen. U všech tří vzorků došlo k vymizení veškerých teplých odstínů a fotografie jevily markantní posun do ţlutozelených tónů (viz Obr. 41). Jiţ po první expozici byla pozorována ztráta objemu gamutu zhruba o 50 %. Jak je patrné z grafu, lineární trend vyznačen čerchovanou čárou nesplňuje průběh závislosti, proto byla pro vyhodnocení opět zvolena exponenciální funkce. Z ní lze vyčíst nepatrný rozdíl mezi neošetřeným vzorkem a vzorkem ošetřeným lakem. O strmosti průběhu vypovídají i celkově vyšší koeficienty uvedené v rovnicích jednotlivých funkcí. Jako nejlepší ochranný film se znovu prokázala laminace. Celkově došlo k úbytku objemu gamutu po pouhých 60 hodinách expozice u neošetřeného vzorku na 6 %, zalakovaného na 8 % a zalaminovaného na 21 %. Pro výpočet ţivotnosti by bylo vhodnější proloţení pouze prvních dvou bodů přímkou. Především u vzorku opatřeného laminační fólií je ţivotnost vypočtená z exponenciální funkce mírně nadhodnocena. v případě laku by ale vycházela ţivotnost takto ošetřeného vzorku niţší neţ nezalakovaného, coţ ovšem nekoresponduje s celkovým průběhem blednutí.
52
4.1.1.3 Ilford OmniJet Film (1)
Obr. 43 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou HP Designjet 500ps na papír Ilford OmniJet Film (1) po 60 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
53
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,0
y = e−0,206x
0,9
Normalizovaný objem gamutu
y=e 0,8
Neošetřený Lak Laminace
−0,167x
y = e−0,058x
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 44 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou HP Designjet 500ps na papír Ilford OmniJet Film (1) po 120 hodinách osvitu (čerchovaná čára – lineární proloţení, plná čára – exponenciální proloţení) Poslední série vzorků, která byla zhotovena za pouţití tiskárny HP Designjet 500ps na papír Ilford OmniJet Film (1), opět potvrdila zvýšení světlostálosti po aplikaci dodatečné ochranné vrstvy laku a lamina. Z 3D grafů úbytku objemu gamutu (Obr. 43) je patrné, ţe nejvíce světelnému působení odolával ţlutý a purpurový inkoust. Také ochranný vliv laku a laminace lze usuzovat z těchto grafů. Zalaminovaný vzorek vybledl rovnoměrně bez neţádoucího posunu barevné rovnováhy. Laminace se opět jeví jako nejlepší UV ochrana pro zvýšení světlostálosti výtisku. O menší rychlosti blednutí svědčí niţší koeficienty exponenciálních funkci. U zalaminovaného vzorku se exponenciála blíţí lineární regresi. Avšak pro méně stabilní neošetřený a zalakovaný vzorek je stále vhodnější exponenciální proloţení. Ţivotnost takto fixovaných vzorků je pro hodnotu úbytku gamutu o 30 % opět mírně nadhodnocena, především u laku. Pokud by ale bylo provedeno proloţení prvních dvou bodů datové řady, vykazovala by pouţitá vrstva laku niţší ochranu proti světlu neţ samotný neošetřený vzorek. Nejlépe je vliv dodatečné ochrany patrný z celkového úbytku objemu barvového gamutu. Neošetřený vzorek vybledl po 120 hodinách expozice o 90 %, zalakovaný o 83 % a zalaminovaný o pouhých 46 %.
54
1200
Neošetřený Lak Laminace
1000
Životnost, dny
800
600
400
200
0
Fomei Real Velvet
Fomei Premium Matt Ilford Omnijet Film (1)
Obr. 45 Porovnání ţivotností vzorků zhotovených tiskárnou HP Designjet 500ps V některých případech výpočtů ţivotností se můţe projevit nepřesné fitování naměřených dat zvláště v počátečním zakřivení závislosti. To můţe mít za následek nepřesné stanovení ţivotnosti. Názorným příkladem jsou neošetřené vzorky vytištěné na papír Fomei Real Velvet a Ilford Omnijet Film (1), kdy není dodrţen trend obecně vyšší ţivotnosti druhého média. U prvního média došlo k nadhodnocení vypočtené ţivotnosti z důvodu nevhodného proloţení dat. U všech testovaných vzorků byl potvrzen ochranný vliv laku a laminace a zvýšení světlostálosti. o stejných výsledcích vypovídají i hodnoty ztráty objemu barvového gamutu. Ţivotnost pouţitím laminační fólie můţe vzrůst aţ trojnásobně, jak tomu je u fotopapíru Ilford Omnijet Film (1). Přesto se ţivotnost výtisků tištěných na tiskárně HP Designjet 500ps počítá řádově v jednotkách let. Tabulka 14
Médium Úprava Neošetřený Lak Laminace
Souhrn výsledků pro vzorky tištěné na HP Designjet 500ps po 60 h expozice. Předpokládaná ţivotnost S je odhadnuta pro 30% pokles objemu gamutu, celkový pokles objemu gamutu ΔVG je uveden za společnou celkovou dobu experimentu 60 hodin, tj. 1 040 ekvivalentních dní Fomei Real Velvet S, dny ΔVG, % 334 68,5 377 65,1 836 38,9
Fomei Premium Matt S, dny ΔVG, % 122 94,0 132 92,1 298 71,6
Ilford Omnijet Film (1) S, dny ΔVG, % 321 69,8 396 63,2 1 139 30,4
55
4.1.2 Tiskárna Epson Stylus Photo P50 4.1.2.1 Fomei Real Velvet
Obr. 46 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus Photo P50 na papír Fomei Real Velvet po 120 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
56
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,00
Normalizovaný objem gamutu
0,95
0,90
y = 1 − 8,58·10−3x
0,85
Neošetřený Lak Laminace
−3
y = 1 − 10,42·10 x y = 1 − 6,42·10−3x
0,80
0,75
0,70 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 47 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus Photo P50 na papír Fomei Real Velvet po 120 hodinách osvitu V případě vzorků tištěných tiskárnou Epson Stylus Photo P50 se setkáváme s velice stabilními výtisky. 3D grafy a průřezy gamutem na straně 56 vykreslují nepatrný úbytek objemu gamutu i po 120 hodinách. v porovnání se vzorky zhotovenými na tiskárně HP Designjet 500ps bylo zapotřebí pro tak malou změnu dvojnásobná dávka osvitu. Barevná rovnováha je posunuta do ţlutozelena, coţ je způsobeno degradací purpurového inkoustu, která je více zřetelná u neošetřeného a zalakovaného vzorku. Závislost úbytku barvového gamutu v závislosti na osvitu (Obr. 47) byla proloţena lineární regresí splňující rovnici (38). Tento graf nám říká, ţe zalakovaný target podléhá větší degradaci neţ bez dodatečného ošetření. v tomto případě není potvrzen ochranný efekt laku. Nesoulad s předchozími výsledky můţe být způsoben nedostatečnou dávkou osvitu k predikci celkového chování výtisku. Budeme-li předpokládat opět slabý exponenciální průběh, mohl by neošetřený vzorek s dalším osvitem vykazovat strmější průběh neţ zalakovaný. Laminace výtisků byla opět vyhodnocena jako nejlepší ochrana proti degradaci světlem. Tabulka 15 shrnuje ztráty objemu barvového gamutu po 120 hodinách expozice. Dále uvádí vypočtené ţivotnosti jednotlivých vzorků. Úbytku barvového gamutu vzorků z tiskárny Epson Stylus Photo P50 o 30 % by bylo dosaţeno po řádově dvou desítkách let. Po 120 hodinách expozice, které jsou ekvivalentní zhruba 6 rokům běţných světelných podmínek, vybledl neošetřený vzorek o 9 %, zalakovaný o 11 % a zalaminovaný o 6 %.
57
4.1.2.2 Fomei Premium Matt
Obr. 48 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus Photo P50 na papír Fomei Premium Matt po 120 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
58
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,00
Normalizovaný objem gamutu
0,95
0,90
0,85
0,80
y = 1 − 26,76·10−3x
0,75
Neošetřený Lak Laminace
y = 1 − 29,21·10−3x y = 1 − 10,82·10−3x
0,70 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 49 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus Photo P50 na papír Fomei Premium Matt po 120 hodinách osvitu Míra vyblednutí vzorků bez ošetření a s ochrannou vrstvou laku je takřka shodná. O tom vypovídají i parametry blednutí, které jsou téměř trojnásobně vyšší neţ u zalaminovaného vzorku. Zde se opět projevuje niţší světlostálost zalakovaného vzorku neţ bylo předpokládáno. Neošetřený vzorek celkově vybledl o 26 %, zalakovaný o 29 % a zalaminovaný o pouhých 9 %. Ţivotnosti vzorků jsou v tomto případě zatíţeny velkou chybou. Ve skutečnosti by měly vzorky vykazovat vyšší trvanlivost, jelikoţ pouţitá lineární regrese má strmější průběh neţ změřená datová řada. Po prvním osvitu došlo u všech vzorků k rapidnímu úbytku objemu gamutu oproti původní hodnotě. Následný trend by uţ dobře splňoval navrţenou lineární regresi, pokud by byl z datové řady vyloučen první bod. Nejvíce podlehl degradaci purpurový inkoust, coţ zapříčinilo celkový posun barevné rovnováhy směrem k zeleným odstínům. Nejvíc patrný je úbytek objemu gamutu v teplých odstínech u vzorků bez ochranné vrstvy a s vrstvou laku.
59
4.1.2.3 Ilford OmniJet Film (1)
Obr. 50 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus Photo P50 na papír Ilford OmniJet Film (1) po 120 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
60
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,00
Normalizovaný objem gamutu
0,95
0,90
y = 1 − 10,25·10−3x
0,85
Neošetřený Lak Laminace
−3
y = 1 − 9,52·10 x y = 1 − 3,85·10−3x
0,80
0,75
0,70 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 51 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus Photo P50 na papír Ilford OmniJet Film (1) po 120 hodinách osvitu V tomto případě splňuje závislost úbytku objemu barvového gamutu na osvitu čistě lineární průběh. Hodnoty S vyjadřující vhodnost přímky k proloţení dat se blíţí nule, coţ potvrzuje správnost volby lineární regrese. Neošetřený vzorek vykazuje jen nepatrně niţší světlostálost neţ zalakovaný. Objem gamutu klesl po 120 hodinách expozice v případě obou vzorků o 10 %. Jejich parametry blednutí se k sobě také blíţí. Laminací bylo docíleno znatelného zvýšení světlostálosti, přičemţ došlo k vyblednutí o pouhá 4 %. Během vystavení výtisků světlu začalo nejvíce degradovat purpurové barvivo. Naopak ţlutý a azurový inkoust vykazoval vysokou odolnost. To mělo za následek nepatrný nádech targetu do ţlutozelena.
61
16000 14000
Nešetřený Lak Laminace
Životnost, dny
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0
Fomei Real Velvet
Fomei Premium Matt Ilford Omnijet Film (1)
Obr. 52 Porovnání ţivotností vzorků zhotovených tiskárnou Epson Stylus Photo P50 Na histogramu nahoře můţeme pozorovat zajímavé chování zalakovaných papírů firmy Fomei v kombinaci s tiskárnou Epson Stylus Photo P50. Oba typy médií po nanesení ochranné vrstvičky laku vykazují menší ţivotnost neţ v neošetřeném stavu. Pomocí laminační ochranné vrstvy se ţivotnost výtisků zhruba zdvojnásobila. V tabulce dole jsou uvedeny ţivotnosti všech pouţitých papírů potištěných inkoustovou sadou Epson Claria. Nejniţší ţivotnost byla pozorována u papírů Fomei Premium Matt. U zbylých dvou médií se ţivotnost pohybovala okolo 15 let. Nejlépe hodnocená kombinace papíru Ilford Omnijet Film (1) s ochrannou vrstvou laminace dosahovala ţivotnosti téměř 40 let. Tabulka 15
Médium Úprava Neošetřený Lak Laminace
Souhrn výsledků pro vzorky tištěné na Epson Stylus Photo P50 po 120 h expozice. Předpokládaná ţivotnost S je odhadnuta pro 30% pokles objemu gamutu, celkový pokles objemu gamutu ΔVG je uveden za celou dobu experimentu, tj. 2 079 ekvivalentních dní Fomei Real Velvet S, dny ΔVG, % 6 476 9,3 5 330 11,2 8 654 5,7
Fomei Premium Matt S, dny ΔVG, % 2 076 26,4 1 902 28,5 5 136 9,6
Ilford Omnijet Film (1) S, dny ΔVG, % 5 423 10,3 5 834 10,0 14 440 4,0
62
4.1.3 Tiskárna Epson Stylus PRO 11880 4.1.3.1 Fomei Real Velvet
Obr. 53 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 na papír Fomei Real Velvet po 120 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
63
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,00
Normalizovaný objem gamutu
0,95
0,90
y = 1 − 5,90·10−3x
0,85
Neošetřený Lak Laminace
−3
y = 1 − 5,15·10 x y = 1 − 2,28·10−3x
0,80
0,75
0,70 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 54 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 na papír Fomei Real Velvet po 120 hodinách osvitu Výtisky zhotovené za pouţití pigmentových inkoustů tiskárny Epson Stylus PRO 11880 se vyznačují velkým barvovým gamutem. Laminací dochází pouze k nepatrné změně tvaru barvového gamutu. Po 120 hodinách osvitu nedošlo téměř k ţádné, okem pozorovatelné změně. Jak je vidět z vizualizací barvových gamutů v prostoru L*a*b* (Obr. 53), nedošlo téměř k ţádnému vyblednutí. Pouze v oblasti purpurových odstínů lze rozpoznat malý úbytek objemu gamutu. Měření mezi jednotlivými expozicemi bylo prováděno s krokem 24 hodin osvitu. Změny byly i tak velice nepatrné, proto je proloţení dat přímkou zatíţeno velkou chybou. Nicméně z lineární regrese odvozené parametry blednutí vypovídají o ochranném vlivu jak laku, tak laminace. Objem barvového gamutu neošetřeného vzorku po 120 hodinách osvitu poklesl na 93 %, zalakovaného na 95 % a zalaminovaného na 97 % původní hodnoty. Průměrná ztráta objemu gamutu 5 % je nedostačující pro přesnou predikci chování. Aproximace na 30% úbytek můţe být nepřesná.
64
4.1.3.2 Fomei Premium Matt
Obr. 55 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 na papír Fomei Premium Matt po 120 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
65
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,00
Normalizovaný objem gamutu
0,95
0,90
y = 1 − 9,15·10−3x
0,85
Neošetřený Lak Laminace
−3
y = 1 − 9,95·10 x y = 1 − 4,26·10−3x
0,80
0,75
0,70 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 56 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 na papír Fomei Premium Matt po 120 hodinách osvitu Z grafu lze usuzovat, ţe chyba měřicího přístroje zapříčinila nepřesnost stanovení tak nepatrné změny mezi jednotlivými osvity, proto je rychlost blednutí zalakovaného vzorku, kterou udává přímka lineární regrese, vyšší neţ neošetřeného. Ovšem vezmeme-li v úvahu procentuální úbytek objemu gamutu po 120 hodinách osvitu, získáme u těchto dvou vzorků stejnou ztrátu, a to 10 %. Target ošetřený laminací vybledl jen o 5 % a je tedy dvakrát trvanlivější vůči světlu neţ zbylé dva vzorky. Všechny tři průřezy barvovým gamutem na předchozí straně vypovídají o největším vyblednutí modrých a purpurových polí. Ţlutý pigment se vyznačuje vysokou světlostálostí. Trochu patrný je ochranný vliv dodatečného lakování a laminování, kdy úbytek v oblasti modrofialové není tak markantní.
66
4.1.3.3 Ilford OmniJet Film (2)
Obr. 57 Úbytek barvového gamutu a jeho průřez při měrné světlosti L=50 pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 na papír Ilford OmniJet Film (2) po 120 hodinách osvitu; první řada: neošetřený, druhá řada: lak Hahnemühle, třetí řada: laminace Drytac Protac Full Matt UV
67
Ekvivalentní stáří, den 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1,00
Normalizovaný objem gamutu
0,95
0,90
y = 1 − 6,96·10−3x
0,85
Neošetřený Lak Laminace
−3
y = 1 − 5,02·10 x y = 1 − 2,13·10−3x
0,80
0,75
0,70 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Osvit, Mlx h Obr. 58 Úbytek barvového gamutu pro vzorek vytištěný tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 na papír Ilford OmniJet Film (2) po 120 hodinách osvitu Kombinací pigmentové tiskárny Epson Stylus PRO 11880 s papírem Ilford OmniJet Film (2) bylo docíleno největšího objemu barvového gamutu výtisků. Úbytek objemu gamutu byl po osvitu minimální, coţ je vidět z průřezů gamutem na předchozí straně. Targety vykazovaly vysokou světlostálost. Po 120 hodinách expozice vybledl neošetřený vzorek o 8 %, zalakovaný o 5 % a zalaminovaný o 4 % Pro získání přesnějších výsledků by bylo zapotřebí delšího trvání experimentu. Nicméně pouţití lineární regrese k proloţení naměřených dat se zdá být v tomto případě vhodným řešením. Parametry blednutí všech tří typů vzorků jsou velice nízké, coţ potvrzuje vysokou trvanlivost barevnosti obrazu.
68
27500 25000
Neošetřený Lak Laminace
22500
Životnost, dny
20000 17500 15000 12500 10000 7500 5000 2500 0
Fomei Real Velvet
Fomei Premium Matt Ilford Omnijet Film (2)
Obr. 59 Porovnání ţivotností vzorků zhotovených tiskárnou Epson Stylus PRO 11880 Ţivotnosti vypočtené z rovnic popisujících úbytek objemu gamutu jen potvrzují výsledky pro předchozí dvě tiskárny. Pouţitím laminační fólie bylo docíleno zvýšení ţivotnosti u všech tří typů papírů. Lak jako ochranný prostředek proti světelnému záření se projevil v případě papírů Fomei Real Velvet a Ilford OmniJet (2). Zalakováním vzorku tištěného na papír Fomei Premium Matt došlo opět k nepatrnému sníţení ţivotnosti, jako tomu bylo u stejné kombinace s potiskem tiskárnou Epson Stylus Photo P50. Měření je ovšem zatíţeno chybou, která by mohla způsobit tento malý rozdíl v ţivotnosti. Tabulka 16
Médium Úprava Neošetřený Lak Laminace
Souhrn výsledků pro vzorky tištěné na Epson Stylus PRO 11880 po 120 h expozice. Předpokládaná ţivotnost S je odhadnuta pro 30% pokles objemu gamutu, celkový pokles objemu gamutu ΔVG je uveden za celou dobu experimentu, tj. 2 079 ekvivalentních dní Fomei Real Velvet S, dny ΔVG, % 9 412 7,1 10 789 5,3 24 346 3,5
Fomei Premium Matt S, dny ΔVG, % 6 069 9,7 5 585 9,5 13 057 5,1
Ilford Omnijet Film (2) S, dny ΔVG, % 7 987 7,7 11 077 5,1 26 055 3,8
69
4.2 Diskuze vzájemného ovlivnění Testem zrychleného stárnutí byly získány ţivotnosti tisků zhotovených pouţitím různých typů tiskových médií, inkoustů a dodatečných povrchových úprav. Kaţdá tato komponenta má určitý vliv na výslednou trvanlivost výtisku a jejich vhodnou kombinací lze docílit vysoké světlostálosti. 4.2.1 Vliv pouţitého inkoustu Do testování byly zahrnuty 3 typy inkoustových sad. Nejméně stabilní inkoust byl barvivový ze sady pro tiskárnu Hewlett-Packard Designjet 500ps, který po vytisknutí poskytoval malý objem barvového gamutu. z naměřených dat lze vyčíst, ţe jiţ po pár měsících tento inkoust vykazoval vyblednutí přesahující 30% úbytku objemu gamutu. Během experimentu bylo moţné pozorovat exponenciální průběh závislosti úbytku gamutu na osvitu. O poznání lepších výsledků bylo dosaţeno pouţitím inkoustů Claria nasazených na tiskárně Epson Stylus Photo P50. Předpokládaná ţivotnost takto zhotovených fotografií se pohybuje v závislosti na pouţitém fotopapíru od 5 do 20 let. Nejstabilnější výtisk byl připraven na tiskárně Epson Stylus PRO 11880 vybavené pigmentovými inkousty Epson UltraChrome K3 Vivid Magenta. Tyto výtisky jsou specifické velkým objemem barvového gamutu a ţivotností 15 aţ 20 let. 4.2.2 Vliv pouţitého média Typ pouţitého média také ovlivňuje chování výtisku na světle. Nejmenší trvanlivost byla pozorována u fotopapíru Fomei Premium Matt s papírovou podloţkou, který jiţ po první expozici v xenonové komoře značně vybledl a po 120 hodinách, které odpovídají přibliţně 5 rokům běţného vystavení, bylo moţné identifikovat pouze tmavá a modrozelená pole targetu. Všechny výtisky zhotovené na tomto nosiči měly malý počáteční barvový gamut. Mezi stabilnější média lze zařadit papír Fomei Real Velvet s RC podloţkou. Na něj zhotovené výtisky vykazovaly 2 aţ 3× vyšší ţivotnost neţ na předchozím papíře. Nejvyšší světlostálost zaručuje pouţití fotopapíru Ilford OmniJet Film s polyesterovou podloţkou. Získané výtisky disponují velikým barvovým gamutem a jejich vhodnou kombinací se stabilními pigmentovými inkousty lze dosáhnout ţivotnosti aţ 70 let. 4.2.3 Vliv dodatečné ochrany Pro ochranu proti degradaci UV a světelným zářením byl pouţit lak Hahnemühle Protective Spray a laminační fólie Drytac Protac Full Matt UV. Zalakováním výtisku došlo ve většině případů k nepatrnému zvýšení světlostálosti. Pouze u vzorků tištěných na tiskárně Epson Stylus Photo P50 na oba papíry firmy Fomei a na tiskárně Epson Stylus PRO 11880 na matný fotopapír Fomei bylo pozorováno sníţení předpokládané ţivotnosti. Nicméně výsledné trvanlivosti neošetřeného vzorku a zalakovaného se sobě blíţily. Rozdílné výsledky mohly být způsobeny nepřesností měření. Pozitivní vliv laminace byl prokazatelnější a díky ní bylo v některých případech dosaţeno aţ trojnásobně delší ţivotnosti neţ u neošetřeného výtisku. Po zalaminování a zalakování bylo pozorováno sníţení barevnosti výtisku a zmenšení objemu barvového gamutu. Naopak pouţitím laku v kombinaci s pigmentovými barvivy bylo docíleno zvětšení objemu gamutu.
70
5
ZÁVĚR
Tato diplomová práce řešila problematiku světlostálosti digitálně tištěných fotografií a dále se zabývala moţností zvýšení ţivotnosti výtisků dodatečnými povrchovými úpravami. Kaţdý vzorek byl podroben zrychlenému světelnému stárnutí o celkové délce 120 hodin. Za tuto dobu činila celková dávka osvitu 11,23 Mlx h, coţ odpovídá 2 079 dnům běţného venkovního vystavení. Během experimentu byl měřen objem barvového gamutu a ze závislosti změny objemu na osvitu byla vypočtena předpokládaná ţivotnost vzorků. Závislost úbytku normalizovaného objemu barvového gamutu na osvitu u vzorků tištěných na tiskárně Hewlett-Packard měla exponenciální průběh, kdeţto u ostatních dvou tiskáren byl úbytek lineární. K první závislosti lze přiřadit kinetiku 1. řádu, lineární splňuje kinetiku spíše 0. řádu. Trvanlivější vzorky by bylo vhodné podrobit větší dávce osvitu pro přesnější stanovení chování výtisků, nicméně provozní náklady a časová náročnost experimentu byly limitující. Získaná data byla vyhodnocena a zpracována do grafů znázorňujících rozdíl objemu barvového gamutu čerstvě vytištěného vzorku a během osvitu. Na 3D znázornění barvového gamutu v prostoru L*a*b* je patrný úbytek objemu nejvíce v oblasti tmavých a purpurových odstínů. Kvůli častým chybám měření nebylo vhodné k vyhodnocování blednutí pouţívat hodnoty ΔEmax. Zvýšení světlostálosti pouţitím ochranného laku nebylo prokázáno ve všech případech. Naproti tomu laminací byla vypočtená ţivotnost aţ trojnásobná ve srovnání s povrchově neošetřenými výtisky. Jako nejvhodnější kombinaci papír-inkoust-povrchová úprava, která vykazovala nejlepší výsledky trvanlivosti, lze doporučit inkousty Epson UltraChrome K3 Vivid Magenta spolu s fotopapírem Ilford Omnijet Film opatřené laminační ochrannou vrstvou. Takto připravené výtisky mohou vydrţet bez znatelné změny barevnosti desítky let. Naopak nejmenší ţivotnost byla pozorována u barvivových inkoustů tiskárny HP Designjet 500ps v kombinaci s fotopapírem Fomei Premium Matt. Z hlediska trvanlivosti byl prokázán rozdíl mezi médii s inertní podloţkou a papírovou podloţkou.
71
6
SEZNAM POUŢITÝCH ZDROJŮ
1
RYER, Alex. Light measurement handbook. Newburyport, MA: International Light, 1997. ISBN 09-658-3569-3.
2
DOSTÁL, Jiří a Zdeněk JANÁČEK. Fyzika. Vyd. 5. V Brně: VUT, 1997, 265 s. ISBN 80-214-0962-2.
3
KAPLANOVÁ, Marie. Moderní polygrafie. Praha: Svaz polygrafických podnikatelů, 2010, 391 s. ISBN 978-80-254-4230-2.
4
DOHNAL, Miroslav. Fyzikální základy reprodukce obrazu. Vyd. 1. Pardubice: Univerzita Pardubice, 2003, 165 s. ISBN 80-719-4567-6.
5
A Guide to Integrating Sphere Theory and Applications. Labsphere, Inc. [online] p. 19 [cit. 18. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.labsphere.com/uploads/technical-guides/a-guideto-integrating-sphere-theory-and-applications.pdf
6
FEYNMAN, Richard P. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 1/3. 1.vyd. Praha: Fragment, 2000, 732 s. ISBN 80-720-0405-0.
7
JIRÁČEK, Milič. Technické základy fotografie. 1. vyd. Praha: Komora fotografických ţivností, 2002, 206 s. ISBN 80-020-1492-8.
8
JUNGE, Karl-Wilhelm. Fotografická chemie. 1. vyd. Praha: SNTL, 1987, 311 s.
9
FRASER, Bruce, Chris MURPHY a Fred BUNTING. Správa barev: průvodce profesionála v grafice a pre-pressu. Vyd. 1. Překlad Milan Daněk. Brno: Computer Press, 2003, 521 s. ISBN 80-722-6943-7. PANÁK, Ján, Michal ČEPPAN, Vladimír DVONKA a kol. Polygrafické minimum. 1. vydání, Bratislava: Typoset, 2000. 256 s. ISBN 80-967811-2-X
10
11
MIKŠOVSKÝ, Miroslav. Kartografická polygrafie a reprografie. 1. vyd. Praha: ČVUT, 1994, 160 s. ISBN 80-010-1112-7.
12
Colorimetry: Understanding the CIE system. Hoboken, N.J.: WileyInterscience, c2007, xxix, 459 p. ISBN 04-700-4904-9.
13
ISO 13655: Graphic technology – Spectral measurement and colorimetric computation for graphic arts images. 2009.
14
HUNT, R. W. G.: The reproduction of colour. 5th edition. London: Fountain Press England UK, 1995. 814 s. ISBN 0-86343-381-2.
15
MALACARA, Daniel. Color vision and colorimetry: Theory and applications. Bellingham, WA: SPIE Press, c2002, vii, 164 p. ISBN 08-194-4228-3.
16
ZMEŠKAL Oldřich., Michal ČEPPAN a Petr DZIK. Barevné prostory a správa barev. VUT v Brně, Chemická fakulta, Ústav fyzikální a spotřební chemie, 2002. 14 s.
17
MADDEN, Thomas E. Digital color management. S.l.: Addison-Wesley Publishing Company, 1998, 576 s. ISBN 02-016-3426-0.
72
18
SHARMA, Abhay. Understanding color management. Clifton Park: Thomson/Delmar Learning, 2004, xvii, 362 s. ISBN 14-018-1447-6.
19
PRCHAL, Václav a Naděţda FASUROVÁ. Návody pro praktikum z koloristiky a kolorimetrie. 1. vyd. Brno: VUT FCH, 2007, 32 s. ISBN 978-80-214-3454-7.
20
Applications Note: Insight on Color. Hunter Associates Laboratory, Inc. [online] Vol. 8, No. 11, 2008. [cit. 26. 1. 2013]. Dostupné z: http://www.hunterlab.com/appnotes/an09_96a.pdf
21
DZIK, Petr a Michal VESELÝ. Správa barev v digitální fotografii. Sborník příspěvků z workshopů PhotoChemPoint 2010-2012. Brno: 2012. s. 3-18. ISBN 978-80-214-4575-8
22
VESELÝ, Michal, I. KRÁLOVÁ, Petr DZIK a J. ZITA. Vnímaní barev a jejich měření. VUT v Brně, Chemická fakulta, Ústav fyzikální a spotřební chemie, 2004.
23
MCCORMICK-GOODHART Mark and Henry WILHELM. Progress Towards a New Test Method Based on CIELAB Colorimetry for Evaluating the Image Stability of Photographs. In Proceedings of IS&T’s 13th International Symposium on Photofinishing Technologies. Las Vegas, Nevada, 2004, pp. 27–30. ISBN 0-89208-249-6. Dostupné z: http://www.wilhelmresearch.com/pdf/is_t/WIR_ISTpresen2004_02MMG_HWr.pdf [cit. 18. 3. 2013]
24
MCCORMICK-GOODHART Mark and Henry WILHELM. A New Test Method Based on CIELAB Colorimetry for Evaluating the Permanence of Pictorial Image. [online]. 16 June, 2003. [cit. 27. 1. 2013]. Dostupné z: http://www.wilhelm-research.com/pdf/WIR_CIELAB_ TEST_2003_07_25.pdf
25
WIGHT, Paul. Issues in Ink Jet Image Stability. In Proceedings of IS&T’s NIP 16th International Conference on Digital Printing Technologies, Vancouver 2000, pp. 86–89. ISBN 0-89208-230-5.
26
SVANHOLM, Erik. Printability and ink-coating interactions in inkjet printing. Karlstad, 2007. 58 s., Dissertation on Karlstad University, Faculty of Technology and Science Chemical Engineering. ISBN 91-7063-104-2.
27
PANÁK, Ján, Michal ČEPPAN, Vladimír DVONKA a kol. Polygrafické minimum. 3. vydání. Bratislava: TypoSet, 2008. 264 s. ISBN 978-80-970069-0-7.
28
ROMANO, Frank J. Inkjet!: history, technology, markets, and applications. 1st ed. Pittsburgh: Digital printing Council, 2008, ix, 316 s. ISBN 978-0-88362-623-8.
29
LE, Hue P. Progress and Trends in Ink-jet Printing Technology. The Journal of Imaging Science and Technology. Springfield: The Society for imaging Science and Technology, 1998, vol. 42, No. 1, pp. 42–69. ISSN 1062-3701.
30
DZIK, Petr a Michal VESELÝ. Inkoustový tisk-současný stav, moţnosti a trendy. 8. polygrafický seminář, 8.19. Sborník přednášek. Pardubice: Univerzita Pardubice, Fakulta chemickotechnologická, Katedra polygrafie a fotofyziky, 2007, s. 81-87. ISBN 978-80-7194-991-6.
31
SCHNEIDER, John M. Continuous Ink Jet Technology. In IS&T’s 50th Annual Conference: a Celebration of All Imaging. Cambridge: 1997, pp. 313–318. ISBN 0-89208-199-6.
73
32
KIPPHAN, Helmut. Handbook of print media: technologies and production methods. New York: Springer, 2001, xx, 1207 p. ISBN 35-406-7326-1.
33
PANÁK, Ján a Stefan JAKUCEWICZ. Nároky digitálnych tlačových technik na vlastnosti papierov. Sborník přednášek VI. Polygrafického semináře, Pardubice: Univerzita Pardubice, 2003, s. 5–8. ISBN 80-7194-561-7.
34
SAKAI, Shinri. Dynamics of Piezoelectric Inkjet Printing Systems. In Proceedings of IS&T’s NIP 16th International Conference on Digital Printing Technologies, pp. 15–20. Vancouver 2000. ISBN 0-89208-230-5.
35
BURLEY, J, John YOUNGQUIST a Julian EVANS. Encyclopedia of forest sciences: October 15 - 20, 2000, the Westin Bayshore Hotel, Vancouver, B.C., Canada. 1st ed. Oxford: Elsevier, 2004, 4 v. ISBN 01-214-5160-7.
36
ŠIMŮNKOVÁ, Eva. Pigmenty. 1. vyd. Praha: STOP, 1999, 127 s. ISBN 80-902-6681-9.
37
SMÉKAL, Jan. Typy inkoustů. Noviny pro grafický průmysl, 2001, č. 19, příloha s. 4.
38
IIDA, Katsuhiko. Epson Perfect Imaging System and New Colorfast Ink. 2001 International Conference on Digital Production Printing and Industrial Applications. pp 288–290. Antwerp 2001. ISBN 0-89208-233-10.
39
GREGORY, Peter. Dyes versus Pigments: The Truth. Recent Progress in Ink Jet Technologies. The Society for Imaging and Technology, 1996, pp. 276–278. ISBN 0-89208-192-9.
40
CHOVANCOVÁ, Veronika, Paul HOWEL, Paul FLEMING a Adam RASMUSSON. Color and Lightfastness Performance of Different Epson Ink Jet Ink Sets. Journal of Imaging Science and Technology, 2005, 49(6), pp. 652–659. ISSN 1062-3701. [online]. [cit. 22. 3. 2012]. Dostupné z: http://www.wmich.edu/pci/faculty/Publication/fleming/49_06_652-659_4137.pdf
41
WILHELM, Henry. A 15-Year History of Digital Printing Technology and Print Permanence in the Evolution of Digital Fine Art Photography – From 1991 to 2006. Stelter, ISJ September 17–22, 2006, Denver, Colorado. Springfield. pp. 308–315. In IS&T: The Society for Imaging and Technology. ISBN 0-89208-263-1. [online]. 2006 [cit. 22. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.wilhelm-research.com/ist/WIR_IST_2006_09_HW.pdf
42
HLADNIK, Aleš a Tadeja MUCK. Characterization of pigments in coating formulations for highend ink-jet papers. Dyes and Pigments, 2002, volume 54, no. 3, pp. 253–263. ISSN 0143-7280.
43
MAJUMDAR, Debasis, Thomas N. BLANTON a Dwight W. SCHWARK. Clay-polymer nanocomposite coatings for imaging application. Applied Clay Science, 2003, vol. 23, no. 5–6, pp. 265–273. ISSN 0169-1217.
44
LAVERY, Aidan. Photomedia for Ink Jet Printing. In Proceedings of IS&T’s NIP 16th International Conference on Digital Printing Technologies, pp. 216–220. Vancouver 2000. ISBN 0-89208-230-5.
45
CHING-YIH, Ch.: Pigment for use in inkjet recording medium coatings methods. US Patent 2004/0255,820. Uděleno 6. 2. 2007.
74
46
WILHELM, Henry. Yellowish Stain Formation in Inkjet Prints and Traditional SilverHalide Photographs. In Proceedings of IS&T’s NIP 19th International Conference on Digital Printing Technologies. New Orleans 2003, pp. 444–449. ISBN 0-89208-247-X.
47
LAVERY, Aidan a John PROVOST. Color-Media Interactions in Ink Jet Printing. In Proceedings of IS&T’s NIP 13th International Conference on Digital Printing Technologies. Seattle 1997, pp. 437–442. ISBN 0-89208-205-4.
48
LEON, J., W.: Porous Swellable Inkjet Recording Element and Subtractive method for Producing the Same. US Patent 2008/0057,232. Uděleno 6. 3. 2008.
49
The Image Permanence Institute. The Consumer Guide to Modern Photo Papers. [online] January 2009 [cit. 9. 3. 2013]. https://www.imagepermanenceinstitute.org/webfm_send/310
50
SEN, R. Microporous inkjet recording material. US Patent 2007/0115,904. Uděleno 24. 5. 2007.
51
HOFMANN, Rita. Nanotechnology for Ink-jet photopapers. In Proceedings of IS&T’s 13th International Symposium on Photofinishing Technologies. Las Vegas 2004, pp. 44–46. ISBN 089298-249-6.
52
ASANO, Shinichi.: Cast Coated Paper for Ink Jet Recording. Process for Producing the Paper and Ink Jet Recording Method Using the Paper. US Patent 5,952,051. Uděleno 14. 9. 1997.
53
STANČÍK, Jiří., Michal VESELÝ a Petr DZIK. Lamination and Varnishing as a Tool for Inkjet Prints Protection? In Conference Proceedings from IX Seminar in Graphic Arts. Pardubice 2009, pp. 60–66. ISBN 978-80-7395-200-6.
54
KAISER, Jan. Papíry pro moderní inkjet fototiskárny. Sborník příspěvků z workshopů PhotoChemPoint 2010-2012. Brno: 2012. s. 3–18. ISBN 978-80-214-4575-8
55
ČERNIČ, Meta, J. DOLENC. Permanence and durability of digital prints on paper. Applied Physics A: Materials Science & Processing. 2006, vol. 83, no. 4, pp. 589–595. ISSN 1432-0630.
56
Eastman Kodak Company. Laminating, Mounting, and Finishing KODAK Wide-Format Inkjet Media, No. E-2600 (Technical Data). USA, February 2004.
57
JOSON, Luis K.: Thermal laminating film for digital printed substrates. US patent 6153298. Uděleno 28. 11. 2000.
58
DOLEŢAL, Ivan. Laminování velkoplošných digitálních tisků. Svět tisku: Měsíčník o tisku a předtiskové přípravě. [online]. Praha, 2007, č. 2, s. 58–60. [cit. 25. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.svettisku.cz/buxus/generate_page.php?page_id=3147&buxus_svettisku=d3a590 00049c1df2e29d4d0041d774a1
59
NIEMÖLLER, Axel a Andre BECKER. Interactions of ink jets inks with ink jet coatings. In Proceedings of IS&T’s NIP 13th International Conference on Digital Printing Technologies. Seattle 1997. pp. 430–436. ISBN 0-89208-205-4.
60
THOMA, Patrik. UV laky – technologie nanášení. Svět tisku: Měsíčník o tisku a předtiskové přípravě, [online]. 1999, č. 1, s 47–50. [cit. 25. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.svettisku.cz/buxus/ generate_page.php?page_id=1032&buxus_svettisku=41f4f83528011cfe4c73092d1eedf84a
75
61
FELLER, Robert L. Accelerated aging: photochemical and thermal aspects. Marina del Rey, CA: Getty Conservation Institute, 1994, xiv, 275 p. ISBN 08-923-6125-5.
62
MATZ, David J. Lightfast Ink Jet Images. In Proceedings of IS&T’s NIP 16th International Conference on Digital Printing Technologies. Vancouver 2000. pp. 100–106. ISBN 0-89208-230-5.
63
SCHÜTTEL, S. a Rita HOFMANN. Influence of Diluted Inks and Drying on the Lightfastness of Dye Based Ink-Jet Prints. In Proceedings of IS&T’s NIP 15th International Conference on Digital Printing Technologies. Orlando 1999, pp. 120–123. ISBN 0-89208-222-4.
64
Proudfoot, C.: Handbook of Photographic Science and Engineering. 2nd edition. Society for Imaging Science and Technology, 1997. 768 p. ISBN 0-89208-198-8.
65
DOLL, Paul, Fengying SHI a Walter WNEK. The Problem of Catalytic Fading with Ink-Jet Inks. In IS&T’s NIP 14, International Conference on Digital Printing Technologies, Toronto, Ontario, Canada, 1998, pp. 118–121. ISBN 0-89208-212-7. [online]. [cit. 18. 3. 2013] Dostupné z: http://americaninkjet.com/images/Problem_of_Catalytic_Fading.pdf
66
JEITA CP-3901. Digital Color Photo Print Stability Evaluation. 9/2010. Japan. Japan Electronics and Information Technology Industries Association.
67
WILHELM, Henry, Kabenla ARMAH, Dmitriy SHKLYAROV, Barbara STAHL. Improved Test Methods for Evaluating the Permanence of Digitally-Printed Photographs. In Imaging Conference Japan 2009, Tokyo, Japan, 2009, pp. 213–218, ISSN 1881-9985. [cit. 18. 3. 2013] Dostupné z: http://www.wilhelm-research.com/japan/WIR_Imaging_Japan_2009_HW.pdf
68
MCCORMICK-GOODHART, Mark, Henry WILHELM, Dmitriy SHKLYAROV. A Retained Image Appearance Metric for Full Tonal Scale, Colorimetric Evaluation of Photographic Image Stability. In IS&T’s NIP 20: 2004 International Conference on Digital Printing Technologies. Salt Lake City, Utah, 2004, pp. 680–688. ISBN 0-89208-253-4. [online]. 2004 [cit. 18. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.wilhelm-research.com/ist/WIR_IST_2004_11_MMG_HW_DS.pdf
69
DZIK, Petr., Michal VESELÝ. Problematika archivní stálosti inkoustového tisku. Sborník přednášek VIII. Polygrafického semináře (Seminar in Graphic Arts), Pardubice: Univerzita Pardubice, 2007, s. 70–76. ISBN 978-80-7194-991-6.
70
Print Permanence: An Epson White Paper. Epson. [online] [cit. 16. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.epson.com/cgi-bin/Store/Landing/PrintPermanence.jsp
71
ISO 18909 Photography – Processed photographic colour films and paper prints and paper prints – Methods for measuring image stability, 2006, Švýcarsko
72
WILHELM, Henry. How long will they last? An overview of the light-fading stability of ink-jet prints and traditional color photographs. Photofinishing Technology, IS&T's International Symposium, 2002, s. 32–37.
73Light
fade testing methods: HP Image Permanence Labs&Wilhelm Imaging Research. HewlettPackard Company. [online]. August 2004 [cit. 16. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.hp.com/ products1/printpermanence/pdfs/light_fade_testing_methods_Aug242004_final.pdf
76
74Photograph
Longevity FAQ. Eastman Kodak Company. [online]. 2005 [cit. 16. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.kodak.com/eknec/documents/18/0900688a8033da18/Photograph _Longevity_FAQ.pdf
75
DZIK, Petr a Tomáš FÜRST. VolGa Microsite. VolGa. [online]. FCH 3130. 2011 [cit. 18. 3. 2013]. Dostupné z: http://www.fch.vutbr.cz/cs/laboratore/volga.html
76
VESELÝ, Michal, Petr DZIK, Jiří STANČÍK. A new approach to inkjet prints lightfastness evaluation. Chemické listy. 2008. 102(15). pp. 1070–1071. ISSN 1213–7103.
77
BAKKE, Arne M., Ivar FARUP, Jon Y. HARDEBERG. Evaluation of Gamut Boundary Descriptors. In 14th Color Imaging Conference: Color Science and Engineering Systems, Technologies, Applications, Scottsdale, Arizona, November 2006, Volume 14, pp. 50–55. ISBN 0-89208-291-7.
78
BARBER, C. Bradford., David P. DOBKIN, Hannu HUHDANPAA. The Quickhull Algorithm for Convex Hulls, In ACM Transactions on Mathematical Software, Vol. 22, No 4, December 1996, pp. 469–483.
79
BALASUBRAMANIAN, Raja a Edul DALAL. A method for quantifying the color gamut of an output device. Wilson Center for Research and Technology, Webster NY. [online]. [cit. 2. 4. 2013] Dostupné z: http://chester.xerox.com/~raja/papers/ei97.pdf
80
WILHELM, Henry. A Review of Accelerated Test Methods for Predicting the Image Life of Digitally-Printed Photographs – part II. In Proceedings of IS&T’s NIP 20th International Conference on Digital Printing Technologies, Salt Lake City 2004, pp. 664–669. ISBN 0-89208-253-4.
81
TOBIAS, Russell H. a Erik T. EVERETT. Lightfastness Studies of Water-based Inkjet Inks on Coated and Uncoated Papers. In Proceedings of IS&T’s NIP 18th International Conference on Digital Printing Technologies, San Diego 2002, pp. 509–514. ISBN 0-89208-240-2.
82
ISO 10977: Photography – Processed Photographic Colour Films and Paper Prints – Methods for Measuring Image Stability. 1993. 30 p.
83
BUGNER, Douglas E., Brian L. LINDSTROM. Further Investigations into Accelerated Light Fade Reciprocity of Inkjet Photographic Prints. In Proceedings of IS&T’s NIP 20th International Conference on Digital Printing Technologies, Colorado 2006, pp. 235–238. ISBN 0-89208-263-1.
84
NOVAK, Stephen. Accelerated Weatherability Testing – The Right Choice. Q-LAB. [online]. February 2006. CRRC Membership Meeting [cit. 13. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.coolroofs.org/documents/Q-Labacceleratedweathering.pdf
85
Explore Epson. Innovation. Seiko Epson Corporation. [online]. [cit. 2. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.epson.co.uk/gb/en/viewcon/corporatesite/cms/index/16
86
Studio Professional: Katalog fotografa a tiskaře. FOMEI A.S. [online]. Hradec Králové, duben 2013, 79 s. [cit. 4. 4. 2013]. Dostupné z: http://eshop.fomei.com/ files/novinky/katalog_STUDIO_CZ_2012_09_rev01_ZAKLADNI.pdf
87
Hahnemühle Protective Spray, DataSheet. Hahnemühle FineArt. [online]. [cit. 23. 4. 2013]. Dostupné z: http://www.hahnemuehle.com/media/protectivespray_rev01.pdf
77
88
DZIK, Petr, Tomáš FÜRST, Lenka DUDKOVÁ, Michal VESELÝ, Hana SMEJKALOVÁ, Eva ŠTĚPÁNKOVÁ. Gamut Volume as a Tool for Image Permanence Determination: Recent Advances Using the Quick-hull Algorithm. In Xth Seminar in Graphic Arts. Conference Proceedings. Pardubice: University of Pardubice, 2011. s. 45–53. ISBN 978-80-7395-420-8.
89
ŠTĚPÁNKOVÁ, Eva, Petr DZIK, Michal VESELÝ, Tomáš FÜRST. Studium světlostálosti barevných fotografií. Sborník příspěvků z workshopů Photochempoint 2010-2012. Brno: 2012. s. 91–97. ISBN 978-80-214-4575-8.
78
7
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYBOLŮ
a A a*, b* B C C c C* CG CIE CMS CS D di DN DC DY DM DOD D50 D60 D65 D75 E EV ΔE* F F2 f G
H HI h h IČ ICC ISO IR JEITA K
směrnice přímky, parametr blednutí wolframová žárovka s teplotou chromatičnosti 2 856 K barvové souřadnice modré barvivo, modré světlo azurové barvivo denní světlo severní oblohy s teplotou chromatičnosti 6 774 K rychlost světla brilance (chroma) těžiště (center of gravity) Mezinárodní komise pro osvětlení Systém správy barev (color management system) kontinuální tisk (continual stream) optická hustota vzdálenost bodu od těžiště optická hustota neutrálního pole optická hustota azurového pole optická hustota žlutého pole optická hustota purpurového pole technika drop-on-demand denní světlo s teplotou chromatičnosti 5 000 K denní světlo s teplotou chromatičnosti 5 000 K denní světlo s teplotou chromatičnosti 6 504 K denní světlo s teplotou chromatičnosti 7 500 K intenzita ozáření intenzita osvětlení barvová odchylka světelný tok fluorescenční zdroj s teplotou chromatičnosti 4 230 K frekvence zelené barvivo, zelené světlo paramter gamma osvit vysoká intenzita (high intensity) Planckova konstanta úhel barvového odstínu infračervené záření International Color Consortium International Organization for Standardization infračervené záření Japan Electronics and Information Technology Industries Association černé barvivo
79
UL3000 VIS X xi X, Y, Z x, y, z x, y , z
normalizační faktor zář nízká intenzita (low intensity) světle azurové barvivo (light cyan) světle purpurové barvivo (light magenta) jas vlnová délka měrná světlost purpurové barvivo mikron singletový kyslík optická hustota (optical density) optické zjasňovače (optical brightening agents) povrchově aktivní látky polyester fotografické černé barvivo polyvinylchlorid energie fotonu, zářivá energie světelná energie červené barvivo, červené světlo spektrální reflektance resin-coated papír relativní vlhkost (relative humidity) reciproční faktor míra vhodnosti proložení přímkou, životnost směrodatná odchylka transmitance spektrální transmitance fluorescenční zářivka Philips s teplotou chromatičnosti 4 000 K (Evropa) ultrafialové Wilhelm Imaging Research barvový prostor CIE 1931 x, y žluté barvivo zářivý tok spektrální distribuce intenzity osvětlení fluorescenční zářivka Philips s teplotou chromatičnosti 3 000 K (USA) viditelné Rentgenové záření soubor souřadnic L*a*b* trichromatické složky trichromatické souřadnice trichromatické členitele pro 2° pozorovatele
x 10 , y 10 , z 10
trichromatické členitele pro 10° pozorovatele
K L LI LC LM LV λ L* M 1 O OD OBA PAL PES PK PVC Q QV R R(λ) RC RH Rf S σ T T(λ) TL64 UV WIR Yxy Y
0(λ)
80
