CC BY
60
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
уДК 655.344.022.72 А. В. ГОЛУНОВ
Л. Г. ВАРЕПО
Омский государственный технический университет
Московский государственный университет печати им. Ивана Фёдорова
ВЛИЯНИЕ НА РАСШИРЕНИЕ ЦВЕТОВОГО ОХВАТА ПЕЧАТНОЙ СИСТЕМЫ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ ЗАПЕЧАТЫВАЕМОГО МАТЕРИАЛА
В статье рассматриваются подходы к оценке цветового охвата печатной системы с учетом реального профиля поверхности пористого запечатываемого материала, разработаны рекомендации по подбору запечатываемого материала для оптимальной цветопередачи при заданных условиях в печатной системе «печатная краска—бумага—печатная машина».
Ключевые слова: цветовой охват, однородность поверхности, профиль поверхности, печатная система.
Актуальность данной работы обусловлена увеличением числа факторов, влияющих на цветовоспроизведение печатной системы, таких как установки управляющих программ печатных машин, красящие компоненты различных марок и производителей, а также большой ассортимент запечатываемых мате-
риалов с различными свойствами и составом. Для обеспечения высокого качества печати многокрасочных оттисков, в соответствии с предъявляемыми требованиями, необходимо обеспечить оптимальный подбор системы печати «машина-краска — бумага». Практика показывает, что точность вос-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012
*
Таблица 1
Характеристики образцов исследуемых запечатываемых материалов
№ Марка материала Масса м2,г Характеристика материала
Zeta (молоток) 260 Белая чистоцеллюлозная бумага
2 Zeta (лен) 260 Белая чистоцеллюлозная бумага
3 Luxpack 120 Бумажный переплетный материал с тиснением «лен»
4 Katlin 120 Бумажный переплетный материал
5 Alaska 230 Целлюлозный картон из первичных волокон с двуслойным мелованием лицевой стороны. Оборот кремовый.
б Maule 225 Целлюлозный картон с двуслойным мелованным покрытием лицевой стороны и крафт-оборотом.
7 Chromocard 220 Чистоцеллюлозный картон с трехслойным мелованным слоем и мелованным матовым оборотом.
8 Ладога 220 Картон из беленой целлюлозы, древесной массы и макулатуры, с мелованным покрытием
9 Avantage 250 Дизайнерский картон
произведения бумагой печатной формы в процессе печатания в значительной степени зависит от однородности ее структуры [1—4]. В понятие «структура бумаги» включают не только совокупность ее ингредиентов и связей между ними, но также и геометрию поверхности листа. Практический интерес применительно к производству многокрасочной полиграфической продукции имеет изучение микрогеометрии поверхности запечатываемого материала, так как макронеровности в процессе движения листа в проводящей системе печатающего устройства, а также в зоне контакта печатной пары, подавляются.
Шероховатость поверхности любых материалов характеризует степень развитости ее микрорельефа. Количество неровностей и их линейные размеры обусловлены степенью отделки и поверхностной обработки материла. Если материал проходит последующую отделку в виде нанесения мелованных слоев, то наличие микро- и макронеровностей на поверхности будет зависеть от толщины мелованного слоя и количества мелованных слоев, этап каландрирования также оказывает влияние на состояние поверхности материала. При нанесении многокрасочного изображения на материал с развитым рельефом поверхности возможно выпадение некоторых мельчайших элементов изображения, а от этого и уменьшение насыщенности и, как следствие, — сужение общего цветового охвата печати.
Особенности оптических свойств обусловлены большим разнообразием ингредиентов бумаги по происхождению и оптическим характеристикам, в частности белизне.
Цель работы: достижение максимального качества многокрасочной печати при заданных характеристиках печатной системы.
В данной работе ставится задача — осуществить оценку цветовоспроизведения печатной системы и установить зависимость цветовоспроизведения печатной системы от свойств поверхности запечатываемого материала, разработать рекомендации по подбору запечатываемого материала для оптимальной цветопередачи при заданных условиях в печатной системе «печатная краска—бумага — печатная машина».
Материалы и методы исследования. Цветовой охват оценивали с помощью шкал путем нанесения
краской тест-объекта, содержащего контрольные элементы, на запечатываемый материал (рис. 1).
Печать тестовых шкал на исследуемых образцах бумаги и картона, характеристика которых представлена в табл. 1, проводили на машине фирмы Heidelberg марки Speedmaster 102-2 краской K + E (Novovit) и Orion.
Граничные точки тела цветового охвата печатной системы, построенные по результатам оценки координат цвета, полей шкалы, в цветовом пространстве L*a*b* соединяются линиями в следующем порядке: —линия чистых тонов, соединяющая точки чистых цветов и их бинарных смесей;
—линии постоянных цветовых полей при изменении насыщенности от чистого до белого;
—линии постоянных цветовых полей при изменении насыщенности от чистого до черного.
Таким образом, получаем замкнутое тело в трехмерном равноконтрастном цветовом пространстве L*a*b*, поверхность которого разбита на четырехугольники. Затем для дальнейшего описания тела треугольниками необходимо провести диагональ в каждом четырехугольнике, которая разделяет поверхность тела охвата цветов печатной системы на элементарные треугольники, необходимые для расчета объема цветового охвата системы.
Стандартная белизна (Brightness) бумаги — это коэффициент диффузного отражения поверхности при освещении бумаги определенным источником света, измеренный при длине волны 457 нм. Согласно международному стандарту, белизна измерялась с помощью спектрофотометра GretagMachbeth Spectro Eye.
Параметр шероховатости поверхности (Ra — среднее арифметическое отклонение профиля), объем пустот поверхностного слоя рассчитаны помощью прикладного программного обеспечения Still профилографа Micromeasure 3D station Mac.
Объем материала и объем пустот были получены аппроксимированием поверхности слоя материалов до параллелепипеда, высотой которого являлось расстояние от дна самой глубокой впадины на материале до самого высокого пика на исследуемом участке.
Вид профилограммы, полученной в ходе проведения экспериментальной оценки микрогеометрии поверхности запечатываемых материалов, представлен на рис. 2.
Рис. 1. Шкала цветового охвата печатной системы с полями контроля параметров печатного процесса
АІрЬа = 30" 0613 = 30" рт
-35
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 Г7Р9ПтТ!9ГТ1
Рис. 2. Результат исследования шероховатости и однородности поверхности методом бесконтактной профилометрии, представленный в виде трехмерной модели поверхности (а) и профиля среза поверхности материала (б)
Для комплексного анализа и получения комплексного показателя качества поверхности материалов для цветной офсетной печати использовался измерительный метод.
Комплексный показатель качества поверхности запечатываемого материала рассчитывали по формуле:
К = 100/Бхт.+Я /Я хш„ + 1/К хт„,
о 1 а эт 2 однород. 3'
где Ко — комплексный показатель качества поверхности материала;
Ка — шероховатость поверхности запечатываемого материала;
Б — белизна запечатываемого материала;
Коднород — коэффициент однородности поверхности;
тл, т2, т3 — коэффициенты весомости соответствующего единичного показателя качества поверхности материала.
Данная формула учитывает коэффициенты весомости, эталонные и абсолютные значения показателей свойств и составлена по правилу: если уменьшение значения показателя свойства ведет к росту
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012
*
Таблица 2
Результаты оценки цветового охвата печатной системы и показателей однородности поверхности запечатываемых материалов
№ п/п Марка материала Белизна, % Ra, Коэффициент однородности поверхности материала, К однород. V^, ед AE (K + E Novovit) V^, ед AE (Orion)
V V матер. пустот. V^ К однород.
Zeta (молоток) 95,50 1,910 13,45 23,3 3б,75 0,37 9204б 9б581
2 Zeta (лен) 95,49 2,1б0 35,2 21,8б 57,0б 0,б2 95540 9ббб8
3 Luxpack 93,33 3,750 17,73 34,31 52,04 0,34 75б78 73853
4 Katlin 89,13 3,790 15,б9 14 29,б9 0,53 88524 92б3б
Картон
5 Alaska 95,49 0,529 29,1 8,94 38,04 0,7б 92481 98854
б Maule 95,49 0,444 12,49 7,78 20,27 0,б2 119199 125838
7 Chromocard 91,20 0,801 5,07 2,5 7,57 0,б7 9б877 101248
8 Ладога 89,13 5,110 13,78 9,38 23,1б 0,59 81579 87422
9 Avantage 93,33 2,780 20,94 13,88 34,82 0,б0 84100 83б48
Таблица 3
Результаты расчета коэффициентов весомости единичных свойств
№ п/п Наименование показателя свойства Коэффициент весомости
Коэффициент однородности поверхности 0,194
2 Белизна 0,324
3 Шероховатость 0,482
комплексного показателя, то эталонное значение идет в знаменатель дроби, а абсолютное — в числитель, и наоборот.
Отличительной особенностью является тот факт, что в данном показателе качества поверхности полиграфического материала учитываются оптические свойства (белизна материала), структурные (шероховатость поверхности Ка — микронеровности поверхности), а также коэффициент однородности K , описывающий макронеоднородность по-
однород. ' 1 1—11.1—1
верхности материалов для печати. Характеристикой однородности поверхности запечатываемого материала является К , получаемый соотношением
1 однород.' •'
объема материала к общему объему поверхностного слоя:
K =У /V б .
однород. материала общ.
Данная величина в совокупности с показателем позволит объективно оценить микро- и макроструктуру поверхностно слоя, так как бумага представляет собой плоский лист, покрытый с обеих сторон неравномерностями, образующими микро- и макрорельеф. Согласно исследованиям, от объема впадин и пиков на поверхности материала зависит количество света, отраженного, поглощенного, и прошедшего сквозь материал, а следовательно, светлота, оптическая плотность материала, белизна и общий цветовой охват печати на материале.
Для получения комплексной объективной количественной оценки качества поверхности материала применяли аналитические методы оценки коэффициентов весомости единичных свойств, в частности,
метод предельных и номинальных значений (метод статистической обработки проектов или вероятностный метод). Коэффициенты весомости единичных свойств поверхности определяли по формуле:
у Кд
п
_ i=1ZKü
,
' ' L
где M. — коэффициент весомости единичного свойства, L — общее количество разнообразных участвующих в исследовании материалов, имеющих различные свойства поверхности; Ka — относительный показатель качества i-го свойства в l-ом материале.
Результаты и их обсуждение. Результаты оценки цветового охвата печатной системы, показателя микрогеометрии Ra и однородности поверхности запечатываемых материалов, входящих в печатную систему, представлены в табл. 2.
Абсолютный минимум качества цветовоспроизведения наблюдается при значениях шероховатости Ra = 3,75 мкм и белизны 93,33% и составляет 75678 АЕ3. При уменьшении шероховатости от значения Ra = 3,75 до Ra = 0,444 мкм и увеличении белизны до 95%, согласно опытам, происходит увеличение цветового охвата до максимального значения, достигнутого в рамках используемой печатной системы и равного 119199 АЕ3 с использованием краски K + E Novovit и до 125838 АЕ3 с использованием краски Orion.
При расчете комплексного показателя качества поверхности материала в качестве предельных значений единичных свойств были выбраны: для показателя белизны — 100%; для показателей, характеризующих структуру материала (шероховатость и однородность) — значения показателей свойств, соответствующие значениям из выборки, обеспечивающие наилучшее цветовоспроизведение на материале.
Данные расчета коэффициентов весомости единичных свойств запечатываемого материала показаны в табл. 3.
а)
124800
120000
115200
110400
105600
100800
98000
91200
88400
81800
78800
72000
67200
62400
57600
52800
48000
43200.
R=0,95
034 1.128 1.222 1.31 Є 1.41 1.504 1.598 1.892 1.788 1.88 1.974 2.088 2.1 G2 2.258 2.35 2.444 2.538 2.832 2.728 2.82 2.914 3.008
V =-12251,6 K +10247,4
тцо комп
K
V ,ед AЕ
б)
K
Рис. 3. Зависимость объема тела цветового охвата печатной системы от комплексного показателя качества поверхности запечатываемого материала: а) для бумаг — линейная; б) для картонов — гиперболическая
Таблица 4
Результаты оценки цветового охвата печатной системы и комплексного показателя качества поверхности запечатываемого материала
Марка материала Комплексный показатель качества, К учо, ед AЕ (K + E Novovit) учо, ед ЛЕ (Orion)
Бумага
Zeta лён 1,25 95540 9б581
Zeta молоток 1,30 9204б 9ббб8
Luxpack лён 2,б8 75б78 73853
Katlin 2,03 88524 92б3б
Картон
Alaska 1,70 92481 98854
Maule 0,б4 119199 125838
Chromocard 1,11 9б877 101248
Avantage 1,7б 84100 87422
Ладога 2,88 81579 83б48
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012
Рис. 4. Цветовой охват на диаграмме a*b* для печатных систем, содержащих запечатываемые материалы различных марок:
1 -Maule GC-2; 2 -Luxpack
Рис. 5. Воспроизведение цветовых характеристик печатной системы (а) и электронной копии оригинала (б) в равноконтрастном цветовом пространстве CIE L*a*b*
Согласно этим коэффициентам, были рассчитаны значения комплексного показателя качества поверхности тестируемых запечатываемых материалов (табл. 4). Показатели оценки цветового охвата тест-образцов исследуемых материалов представлены в табл. 4, графические зависимости объема тела цветового охвата печатной системы от комплексного показателя качества запечатываемого материала приведены на рис. 3, получены аналитические выражения, описывающие эти зависимости.
Это позволяет говорить о комплексном показателе качества поверхности запечатываемого материала как о показателе, наилучшим образом описывающем свойства запечатываемого материала и его возможность передавать цветовые параметры
изображения без искажений применительно к процессу листовой офсетной печати.
Согласно экспериментальным данным, микрогеометрия поверхности материала оказывает влияние на колориметрическую точность офсетной листовой печати, а также на общий диапазон цветов, воспроизводимых в рамках выбранной печатной системы, что подтверждается значениями объема тела цветового охвата, а также проекцией сечения тела, плоскостью а*Ь*, отражающей охват максимально насыщенных цветов, воспроизводимых на конкретном материале в рамках замкнутой печатной системы (рис. 4).
В ходе проведенных исследований, разработаны рекомендации по подбору запечатываемого матери-
ала для оптимальной цветопередачи при заданных условиях в печатной системе «печатная краска — бумага — печатная машина».
Подбор материала реализуется в четыре этапа. На первом этапе для оценки цветового охвата печатной системы (ПС) производится тестирование ее с помощью шкал оценки цветового охвата.
Второй этап — это оценка цветовых характеристик оригинала (ЦХО). Определяются координаты цвета всех мельчайших элементов изображения (пикселей) в колориметрическом пространстве sRGB и осуществляется пересчет их в координаты цветового пространства CIE L*a*b*. Для реализации второго этапа было разработано специальное программное обеспечение.
На третьем этапе необходимо отобразить тело цветового охвата печатной системы (ТЦОПС) и элементы воспроизводимого изображения в одном цветовом пространстве CIE L*a*b*. При вхождении всех элементов изображения в ТЦОПС изображение будет воспроизведено печатной системой без искажений и сжатия общего цветового контраста. Осуществить подбор составляющих печатной системы, которые в состоянии обеспечить максимальную колориметрическую точность при печати, позволяет четвертый этап.
Из всего множества протестированных сочетаний составляющих печатной системы выбирают оптимальное (руководствуясь экономическими и технологическими параметрами материалов (бумага и краска)), при этом подавляющее большинство элементов будет поглощено ТЦОПС (рис. 5).
Согласно опытам, подбор запечатываемого материала позволяет регулировать качество цветовоспроизведения изображения в рамках замкнутой печатной системы. Характеристики материала могут способствовать увеличению цветового охвата более чем в 2,3 раза. Это соответствует 1865 цве-
там, различимым стандартным колориметрическим наблюдателем МКО, которые будут потеряны для воспроизведения в случае подбора материала с различными структурными и оптическими свойствами поверхности.
Библиографический список
1. Козаровицкий, Л. А. Бумага и краска в процессе печатания / Л. А. Козаровицкий. — М. : Книга, 1965. — 368 с.
2. Лихачёв, А. Б. Топологическая структура поверхности носителей информации на полимерной основе. Регулирование параметров изображения : дис. ... канд. техн. наук / А. Б. Лихачёв. - СПб., 2005. - 140 с.
3. Кузнецов, Ю. В. Технология обработки изобразительной информации / Ю. В. Кузнецов. — СПб. : Петербургский институт печати, 2002. - 312 с.
4. ВНИИБ — Технология целлюлозно-бумажного производства. — 2006. — Т. 1, Ч. 1. — 632 с.
ГОДУНОВ Александр Владимирович, аспирант кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» очной формы обучения специальности 05.02.13 «Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства», старший преподаватель кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета. Адрес для переписки: e-mail: Sasha_golunov@mail.ru ВАРЕПО Лариса Григорьевна, кандидат технических наук, доцент (Россия), руководитель аспирантов, целевой докторант от Омского государственного технического университета в Московском государственном университете печати на кафедре «Технологии печатных и послепечатных процессов». Адрес для переписки: e-mail: larisavarepo@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 09.06.2012 г.
© А. В. Голунов, Д. Г. Варепо
Книжная полка
681.62/Л64
Паршукова, Г. Б. Методика поиска профессиональной информации : учеб.-метод. пособие для вузов / Г. Б. Паршукова. - М. : Профессия, 2009. - 224 с. - ISBN 5-93913-111-5.
Материал пособия охватывает разделы курса по технологиям информационного поиска и подготовке научной рукописи с помощью традиционных средств и компьютерных инструментов. Основная цель пособия — формирование информационной компетентности специалистов в различных областях деятельности. Пособие знакомит с основными задачами, методами, терминологией информационного и библиографического поиска, позволяет получить сведения о важнейших центрах научно-технической, гуманитарной и экономической информации, крупнейших библиотеках России, освоить правила библиографического описания и оформления библиографических ссылок в текстах, правила оформления научных и учебных рукописей. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, осваивающих курсы библиографии, информационного поиска, библиографической эвристики.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (113) 2012 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ
