CC BY
22
Система управления цветом в цифровых печатных машинах
Д.А. Кукушкин,
аспирант
В последние годы потребность в цветной печати, а, следовательно, и рынок цветной печати стремительно растут. Свет, отраженный от поверхности предмета, улавливается сетчаткой глаза и трансформируется в информацию, которая понимается человеческим мозгом как цвет. Среди пяти известных человеческих чувств, зрение воспринимает 87% от всего объема информации, большую часть которой составляет цвет.
Технический прогресс напрямую влияет на эволюцию использования цвета, уже практически никто не пользуется черно-белыми телевизорами или монохромными фотоаппаратами, то же самое происходит и с печатной продукцией. Все больше пользователей предпочитают полноцветную печать. Многие производители современного печатного оборудования выделили цвет как стратегическое и приоритетное направление бизнеса.
Система управления цветом или принятый в англоязычной литературе термин Color Management System (сокращенно CMS) обозначает комплекс программных и аппаратных средств обработки изображения, который, основываясь на данных об особенностях воспроизведения цвета конкретным устройством, позволяет осуществить автоматическую коррекцию изображения для верного воспроизведения на данном устройстве, позволяя решать главную проблему специалиста по репродуцированию изображения в полиграфии, фотографии и компьютерной графике, а именно рассогласование цветов изображения при его воспроизведении на различных устройствах и материалах. Эта проблема возникает из-за разности цветовых охватов используемого в технологическом процессе оборудования. Печатная техника является последним звеном в технологической цепочке передачи цвета от оригинала к готовой печатной продукции, и поэтому при печати крайне
важно сохранить и достоверно воспроизвести информацию о цвете, заложенную в печатную продукцию.
Рассмотрим современную технологию печати на основе электрофотографии, применяемой в цифровой печатной машине HP Indigo 5500 (рис. 1). Электрофотография - это метод получения изображения, основанный на фотоэлектрических явлениях в высокоомных полупроводниках и на взаимодействии электростатических зарядов в диэлектрических средах во время визуализации предварительно созданного на фоторецепторе зарядного рельефа скрытого электростатического изображения. В цифровой печатной машине HP Indigo 5500 используется патентованная технология жидкой краски HP Electroink. В общем случае печатный цикл состоит из следующих шагов:
• зарядка и разрядка PIP;
• нанесение на PIP краски;
• перенос краски на офсетное полотно;
• печать изображения.
Рис. 1. Печатный цикл ЦПМ HP Indigo 5500
Зарядка и разрядка PIP. PIP (Photo Imaging Plate) - фото-проводящая пластина формирования изображений; полимерная фоль-гированная пленка со светочувствительным слоем, оборачиваемая вокруг PIP-цилиндра. Скоротрон (1) наносит электрический заряд на пластину PIP, при этом она заряжается до потенциала -800 В. Далее, лазерное экспонирующее устройство (2) выборочно разряжает участки до потенциала -100 В, формируя скрытое изображение.
Нанесение на PIP краски. BID (Binary Ink Developer) - двоичное проявляющее устройство (3), в котором формируется краска. Проявляющий цилиндр заряжен до потенциала -400 В. Из-за разности потенциалов заряженные частицы краски перемещаются в направлении большего потенциала, то есть, в зону скрытого изображения - к PIP цилиндру (от -400 к -100 В). После этого, на PIP цилиндре образуется видимое проявленное изображение, которое может быть перенесено на офсетное полотно, а затем на запечатываемый материал.
Перенос краски на офсетное полотно. PIP цилиндр контактирует с цилиндром промежуточного переноса ITM (Intermediate Transfer Media), который покрыт офсетным резинотканевым полотном (6). Положительно заряженное офсетное полотно притягивает красочное изображение. Изображение переносится с PIP цилиндра на офсетную резинотканевую пластину (это первый перенос), после чего на PIP не остается никаких остатков краски. Офсетное резинотканевое полотно ITM нагрето до 140° С, благодаря этому происходит подсушивание краски и образование тонкой красочной пленки. После переноса изображения с PIP цилиндра на ITM цилиндр остатки краски удаляются устройством очистки (5).
Печать изображения. При прохождении запечатываемого материала (4), печатный цилиндр (7) оказывает давление на ITM цилиндр, заставляя расплавленное красочное изображение переходить на запечатываемый материал. Благодаря тому, что красочная пленка в расплавленном виде переносится на запечатываемый материал, то после переноса образуется тонкий, гибкий, стойкий к деформациям красочный слой. Процесс повторяется для каждого цветоделенного изображения (обычно их четыре), чтобы сформировать четыре цвета на запечатываемом материале. Во время каждого оборота ITM и печатного цилиндров на подложку переносится краска одного цветоделенного изображения.
В процессе печати, на воспроизведение цвета печатной машиной оказывают влияние следующие факторы:
• настройка LUT-таблицы машины;
• состояние PIP-цилиндра;
• состояние ITM-цилиндра и температура офсетного резинотканевого полотна;
• состояние краски;
• потенциал в устройстве BID и другие.
В цифровой печатной машине HP Indigo 5500 предусмотрена встроенная система регулировки цвета. Целью процедуры регулировки цвета является обеспечение цветовой (колориметрической) стабильности печатной машины от тиража к тиражу. Эта регулировка выполняется путем перекодировки LUT-таблиц.
LUT-таблицы (Look Up Table) - таблицы перекодировки служат для того, чтобы изменять размер печатного растрового элемента по отношению к размеру растрового элемента, который задан в первичных графических файлах. Редактируя таблицы перекодировки, можно контролировать увеличение размеров растровых точек для каждого размера растрового элемента в отдельности, что, в конечном счете, изменяет оптическую плотность элементов отпечатанного изображения, тем самым изменяя воспроизведение цвета печатной машиной. Как правило, в системе управления цветом предустановленно несколько специализированных таблиц перекодировки, начиная от линеаризованных (рис. 2) до Chromalin (рис. 3), причем Chromalin использует самое большое увеличение размеров растровых точек. Также оператор может создать свою собственную LUT-таблицу или задать специально настроенную таблицу перекодировки.
Размер растрового элемента в графическом фале
Рис. 2. LUT-таблица линеаризованная и нейтрально серый градиент на оттиске
Размер растрового элемента в j-рафическом фале
Рис. 3. LUT-таблица Chromalin и нейтрально серый градиент на оттиске
При создании LUT-таблицы, в зависимости от программного обеспечения, калибруется 15 точек кривой перекодировки. Процедура калибровки LUT-таблицы выполняется под контролем оператора печатной машины через заданное количество оттисков или по требованию оператора. Система управления LUT-таблицами цифровой печатной машины HP Indigo 5500 представлена на рис. 4.
—параметры подложки —параметры красок —параметры рас-фа г—.тест объект
Система упрвления ЦПМ
Оттиск гест объекта
Рис. 4. Система управления LUT-таблицами
Процесс настройки LUT-таблицы осуществляется путем распечатки специальных тест-объектов для каждой краски. Тест-объект состоит из серии патчей с разным процентом заполнения. Оттиск с тест-объектом, запечатанный одной краской, измеряется системой измерения оптических плотностей, программное обеспечение сравнивает оптические плотности и получает информацию о соотношении между размерами растровых элементов в файле и на оттиске. Изменяя LUT-таблицу, и заново отпечатывая и измеряя тест-объекты, система автоматически настраивается на заданное соотношение. Оператор может создавать собственные наборы LUT-таблиц, для разных типов подложек, параметров растров, красок. Эта система позволяет достаточно точно произвести настройку цвета цифровой печатной машины.
Однако в случаях, когда требуется непрерывный контроль цвета оттисков, или гарантированное попадание в желаемый цвет, например, при печати фирменных цветов CMYK-м, а не пантоном, применение встроенной в машину регулировки цвета становится недостаточным. Одним из оптимальных решений этой задачи является создание системы управления и настройки цвета на основе колориметрических, а не денситометрических, данных.
Технология колориметрической настройки цвета базируется на измерении при помощи спектрофотометра цветовых координат тест объектов в системе цветовых координат, таких как CIE L*a*b* или CIE XYZ. Данные измерения позволяют судить и оперировать непосредственно данными о цвете, что дает возможность получить численную разницу между различием цвета, и позволяет более точно произвести
Печатная система
LUT-таблицы
для каждой краски
Встроенный
денситометр
настройку воспроизведения цвета печатной машиной. Измеренные цветовые координаты поступают в систему управления, которая рассчитывает цветовое различие и на основе математического моделирования формирует сигнал управления, который изменяет заполнение растровой решетки раздельно для каждого цветоделенного изображения, тем самым влияя на воспроизведение цвета машиной (рис. 5).
Рис. 5. Алгоритм работы системы управления цветом на основе результатов колориметрических измерений
Использование такой системы позволит очень точно контролировать воспроизведение цвета, а также отслеживать техническое состояние машины, путем оповещения оператора о невозможности произвести настройку цвета из-за износа основных расходных материалов, таких как PIP-цилиндр или, например резинотканевое офсетное полотно. Помимо настройки цвета, система может осуществлять протоколирование всего процесса печати, что может быть важно для заказчика, в случае печати ответственных работ.
Библиографический список
1. Печатная машина HP Indigo press 5000. Руководство пользователя. Hewlett-Packard Development Company, L.P., 2005. - 378 с.
2. Домасев М.В. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения / М.В. Домасев, С.П. Гнатюк. - СПб. : Питер, 2009. - 224 с.: ил. - (Серия «Учебный курс»).
3. Харин О. Современная электрофотография : учеб. пособие / О. Харин, Э. Сувейздис. - М. : МГУП, 2002.
