Kakva je sposobnost reprodukcije boja Landa uređaja

Oprema za digitalni ispis Landa koristi tehnologiju nano tinte, koja ima prednost ultra-male veličine čestica pigmenta, samo nekoliko desetaka nanometara, u usporedbi s veličinom čestica tradicionalnih tinti od oko 500 nm. Ove pigmentne čestice u nanomjeri mogu bolje prodrijeti i prianjati na površinu različitih podloga, tvoreći sliku debljine samo 500 nm. Ta je debljina manja od polovice debljine tradicionalnih ofsetnih slika tintom. U ovom trenutku tinta prianja samo na površinu podloge i ne prodire unutra, a zasićenost boja i jasnoća ispisane slike su izvrsni. Oprema za digitalni tisak Landa može postići ispis od 4 do 8 boja inkjet ispisom pri rezoluciji od 600 dpi ili 1200 dpi, od čega oprema za štampanje u listovima podržava do 7 boja (CMYK+OGB), a rotacijska oprema podržava do 8 boja (CMYK+OGB+bijela). Prema službenim podacima, 4-bojna CMYK konfiguracija može pokriti 84% Pantone raspona boja, dok 7-bojna CMYK+OGB konfiguracija može pokriti do 96% Pantone raspona boja.

Ovaj se rad oslanja na opremu za digitalni tisak Landa Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. u listovima za testiranje i analizu sposobnosti reprodukcije boja na bijelom kartonu s kvantitativnim kapacitetom od 300 g/m2. Najprije se oprema linearizira kako bi se izmjerila zasićenost i jednolikost gradacije njezine jednobojnosti, a zatim se ICC datoteka opreme analizira kako bi se procijenila izvedba raspona boja i izvedba pokrivenosti spot bojama.

Istraživanje osnovnog algoritma reprodukcije boja 7-bojnog digitalnog tiskarskog sustava

01

Vrste i principi linearizacijskih algoritama

Linearizacija opreme za digitalni ispis ključna je tehnologija za osiguranje linearnog odnosa između ulaznih i izlaznih signala uređaja. Linearizacija kanala sa 7 boja ima značajnu tehničku složenost u usporedbi s tradicionalnim CMYK 4 boje. Prvi je povećanje broja kanala, s 4 na 7 znači da se veličina pregledne tablice eksponencijalno povećava. Uobičajeni algoritmi linearizacije uključuju sljedeće 4 vrste:

(1) Algoritam prilagodbe polinoma je najosnovnija metoda linearizacije, koja realizira linearizaciju prilagodbom polinomskih krivulja ulaznih i izlaznih podataka. Prednosti ovog algoritma su jednostavni izračuni i manje parametara, ali nedostatak je što ima ograničenu sposobnost modeliranja za složene nelinearne odnose.

(2) Algoritam tablice pretraživanja (LUT) najčešće je korištena metoda linearizacije u digitalnom ispisu. 1D LUT-ovi su najjednostavniji oblik koji obrađuje samo jedan kanal slike, definirajući izlaznu vrijednost za svaku ulaznu vrijednost (0 do 100). Bit 1D LUT-a je tablica pretraživanja u jedno-dimenzionalnom prostoru, a LUT "repozicionira" svaku ulaznu vrijednost kako bi se dobila nova izlazna vrijednost, predstavljajući odgovarajući odnos jedan-na-jedan. Tipični ICC profil pisača konfigurira 1D tablicu pretraživanja (1D LUT) na temelju broja kanala boja na uređaju, a zatim koristi 3D tablicu pretraživanja (3D LUT) za dovršetak mapiranja raspona boja i pretvorbu boja.

(3) Algoritam lokalne linearne regresije ima dobre rezultate u upravljanju bojama, posebno u malim i srednjim -scenarijima uzorka procijenjenim pomoću tablica za pretraživanje digitalnog ispisa, a njegova izvedba bolja je od neuronskih mreža, polinomske regresije i spline funkcija. Temeljna ideja algoritma je korištenje lokalnog linearnog regresijskog skupa točaka susjedstva za svaku točku mreže kako bi se prilagodila linearna hiperravnina prema ponderiranom kriteriju najmanjih kvadrata i zasebno procijeniti svaku komponentu izlazne boje.

(4) Algoritmi dubokog učenja predstavljaju najnoviji smjer razvoja tehnologije linearizacije. Moderna tehnologija uspjela je realizirati model linearizacije ispisanih kanala boja koji se temelji na mrežama dubokog učenja, a s online feedforward više-dimenzionalnom nelinearnom metodom kompenzacije gustoće boje, može postići širok raspon boja, visoku linearnost te kontinuirani i stabilni digitalni ispis.

02

Više{0}}kanalni algoritmi upravljanja bojama

Više{0}}kanalno upravljanje bojama za uređaje sa 7-boja zahtijeva posebnu podršku algoritma. U tradicionalnom CMYK sustavu s 4 boje, upravljanje bojama uglavnom se fokusira na ravnotežu četiriju boja: plave, magenta, žute i crne, dok sustav sa 7 boja mora uzeti u obzir interakciju 7 boja u isto vrijeme. U sustavu od 7 boja, svaka boja može komunicirati s ostalih 6 boja, a ovaj višedimenzionalni odnos boja zahtijeva složenije matematičke modele za opis. U tradicionalnom CMYK sustavu crna se uglavnom koristi za ravnotežu sivih tonova i uštedu tinte, dok u sustavu sa 7 boja dodavanje narančaste, zelene i plave čini miješanje boja složenijim. Često korišteni algoritmi za odvajanje boja uključuju sljedeće dvije vrste:

(1) Kompozitni Neugebauerovi modeli važni su alati za obradu više{1}}bojnog ispisa. Ovaj model je generalizirana verzija Neugebauerovog modela koji dijeli cijeli prostor boja XYZ u nekoliko volumenskih particija, predviđa težine komponenti boje unutar dane particije i služi kao funkcija za određivanje XYZ vrijednosti tri osnovne boje za tu particiju. Ova metoda može učinkovito obraditi složene odnose boja u sustavu od 7 boja.

(2) Više{1}}kanalni algoritam pretvorbe prostora boja treba uzeti u obzir odnos preslikavanja između različitih prostora boja. Prilikom pretvorbe iz prostora boja uređaja (CMYKOBG) u standardni prostor boja (kao što je CIE Lab), trebate uspostaviti precizne funkcije pretvorbe. Studije su pokazale da je to učinkovita tehnička shema za uspostavljanje odnosa između prostora uređaja i CIE XYZ prostora kroz tro-dimenzionalni odnos i za postizanje odvajanja boja upotrebom tro-linearne interpolacije između vrijednosti pregledne tablice i stupaca tablice.

Eksperimentalna priprema i ispitivanje

01

Ispitna oprema i oprema

(1) Oprema za testiranje: oprema za digitalni ispis Landa, 7-bojna nano tinta (CMYK+OGB);

(2) Testni papir: 300 g/m2 azijsko-pacifički Symbo Yinbo bijeli karton;

(3) Mjerni instrument: X-rite i1io spektrofotometar;

(4) Testni softver: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);

(5) Uvjeti okoline: temperatura 25±2 stupnja, vlažnost 55%±5%.

02Proces testiranja i koraci

(1) Korak 1: Ispišite grafikon linearizacije. Zagrijte opremu za digitalni ispis Landa više od 30 minuta i upotrijebite EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) za ispis grafikona linearizacije. Sustav digitalnog ispisa Landa konfiguriran je linearizacijskim tablicama boja u rasponu od 4 do 7 boja. Ovaj članak uzima primjer sa 7 boja. Tablica sa 7 boja ima 54 boje po kanalu, ukupno 378 mrlja u boji, s pokrivenošću područja točkama u rasponu od 0 do 100%.

(2) Korak 2: Izmjerite grafikon linearizacije. Pričekajte da se grafikon linearizacije osuši i upotrijebite CPS i1iO za dovršetak mjerenja podataka za 7 kanala u boji.

(3) Korak 3: Nacrtajte tonsku krivulju. Uskladite izmjerene podatke s teorijskim podacima kako biste nacrtali tonske krivulje za 7 kanala. Analizirajte razliku između izmjerenih i ciljnih podataka, odaberite odgovarajući algoritam linearizacije i izračunajte krivulju linearizacije.

(4) Korak 4: Ispis dijagrama za stvaranje ICC datoteke. Upotrijebite krivulju linearizacije iz koraka 3 za ispis dijagrama za stvaranje ICC datoteke, kao što je iT8.

(5) Korak 5: Izračunajte i generirajte ICC datoteku. Nakon što se iT8 grafikon osuši, izmjerite ga pomoću CPS i1iO, spremite podatke i odaberite odgovarajući algoritam za odvajanje boja za generiranje ICC datoteke. Ova ICC datoteka predstavlja maksimalnu gamu boja za trenutnu kombinaciju uređaja i papira.

Prikupljanje i analiza podataka

01

Analiza linearizacije uređaja

Izmjerene vrijednosti grafikona linearizacijskih podataka prikazane su na slikama 1 i 2. Slika 1 prikazuje odnos između područja točkica svakog od 7 kanala boja i odgovarajuće vrijednosti svjetline L* CIE Lab. Točke na slici su točke uzorkovanja za svaki kanal, a krivulja je prilagodba kvadratnog splajna. Kvadratni spline fiting ne može izraziti odnos preslikavanja između pokrivenosti područja točkama i svjetline; potrebna je složenija funkcija preslikavanja kako bi se opisala korespondencija između jednako razmaknutih područja točkica i razina vizualne svjetline.

Slika 1 Odnos između površine točke i vrijednosti svjetline

Slika 2 prikazuje varijacije nijansi i maksimalnu zasićenost boja u šest kanala boja. Na slici, ljubičasti i magenta kanali pokazuju značajno savijanje s povećanjem zasićenosti, što ukazuje da ujednačenost nijansi ovih dviju skupina boja nije dobra. Naravno, uniformnost nijansi također je povezana s uniformnošću prostora boja laboratorija CIE. Za žute i narančaste kanale, ne-ujednačenost kroma je također prilično očita. Na primjer, u žutom kanalu, razmak između točaka je ujednačen ispod vrijednosti ab* od 50, ali iznad 50 razmak se povećava; narančasti kanal ponaša se slično žutom kanalu, a oko 40 dolazi i do preklapanja točaka, što rezultira odstupanjima. Stoga će fenomeni kao što su krivljenje nijanse i ne{10}}ujednačenost boje povećati složenost razvoja algoritma za linearizaciju i odvajanje boja.

Slika 2 Zasićenost boja i izvedba nijansi svakog kanala

Kombinacijom slike 1 i slike 2 može se odrediti optimalna zasićena boja uređaja. Tablica 1 prikazuje podudaranje između najveće boje bijelog kartona od 300 g/m2 korištenog u ovoj studiji i boje papira tipa 8 prema ISO 12647-2.

Tablica 1. Usporedba kromatičnosti i kromatike između Landa Digital Printing System i papira ISO 12647-2 Type 8

Podaci iz tablice 1 pokazuju da, osim magenta, čija je boja niža od one ISO 12647-2 CD1 papira, boja primarnih boja Landa sustava za digitalni tisak može u potpunosti pokriti boju 8 vrsta papira definiranih od strane ISO. Stoga se može zaključiti da sustav digitalnog tiska Landa može savršeno odgovarati standardima ofsetnog tiska ISO 12647-2 kroz daljnje linearne prilagodbe, i naravno, također može ispuniti zahtjeve za certifikate kao što su G7 i C9.

02

Analiza raspona uređaja

Nakon linearizacije, proizvedeni ICC profil izražava trenutne karakteristike boja digitalnog tiskarskog sustava. Kao što je prikazano na slici 3, radi se o usporedbi raspona Landa digitalnog tiskarskog sustava i Adobe RGB (1998.) raspona. Raspon Landa digitalnog tiskarskog sustava i Adobe RGB-a (1998) nema jednostavan odnos zadržavanja. U srednjem rasponu svjetline od plave do zelene, te u niskom rasponu svjetline od crvene do plave, Landa sustav digitalnog ispisa gamut sadrži Adobe RGB (1998) gamut; dok je u visokom rasponu svjetline od zelene do žute, i od crvene do žute, sadržan u gamu Adobe RGB (1998).

Slika 3. Usporedba Landa Digital Printing System s Adobe RGB (1998.) gamom boja

Ova situacija ukazuje na to da je pri korištenju eksperimentalnog bijelog kartona u kombinaciji sa sustavom digitalnog ispisa Landa za procese ispisa visoke-vjernosti, sposobnost reprodukcije za zasićene žute, narančaste i zelene tonove nešto slabija. Ako se koristi papir s većom bjelinom, može se poboljšati.

Slika 4 prikazuje usporedbu raspona boja eksperimentalnog sustava Landa za digitalni tisak s rasponom GRACoL2006_Coated. Usporedna tablica pokazuje da raspon boja Landa sustava digitalnog ispisa u osnovi obuhvaća raspon boja GRACoL2006_Coated. Konkretno, srednje{5}}svjetlina plava-do-zelena i crvena-do-plava područja potpuno pokrivaju GRACoL2006_Coated raspon; međutim, u području vrlo visoke{11}}svjetline zelene-do-žute boje, raspon GRACoL2006_Coated malo je veći. Ova situacija ukazuje na to da je kombinacija eksperimentalnog bijelog kartona i Landa digitalnog tiskarskog sustava sposobna reproducirati boje ISO 12647-2 ofsetnog tiska. Ako se koristi papir s malo većom bjelinom, reprodukcija boja u područjima visoke svjetline bit će bolja.

Slika 4 Usporedba Landa Digital Printing System s GRACoL2006_Coated Color Gamut

Slike 5 i 6, koristeći funkciju simulacije spot boje ORIS X Gamut,统计了在色差公差 Manje od ili jednako 3和 Manje od ili jednako 52种情况下Landa数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. Slika 5 pokazuje da kada je tolerancija manja od ili jednaka 3, 94,9% od 2390 Pantone mrlja boja može se podudarati; Slika 6 pokazuje da kada je tolerancija manja od ili jednaka 5, 98,6% od 2390 Pantone mrlja boja može se podudarati. Rezultati ovog eksperimenta potvrđuju točnost Landine službene tvrdnje da 7-bojna CMYK OGB konfiguracija može pokriti do 96% Pantone palete boja.

Slika 5 Pokrivenost Landa sustava za digitalni ispis Pantone raspona boja (tolerancija razlike u boji manja ili jednaka 3)

Slika 6 Pokrivenost sustava digitalnog ispisa Landa Pantone raspona boja (tolerancija razlike u boji manja ili jednaka 5)

Ukratko, ovaj je eksperiment testirao sposobnost reprodukcije boja Landa sustava za digitalni ispis koristeći uobičajeno korišteni bijeli karton od 300 g/m² tvrtke. Ključna analiza podataka tijekom procesa snimanja otkrila je sljedeće: mogućnost CMYK primarne boje Landa sustava digitalnog ispisa može odgovarati ISO 12647-2 CD1 papiru i može u potpunosti pokriti ostalih sedam vrsta papira; u usporedbi s Adobe RGB rasponom boja, raspon od 7 boja sustava digitalnog ispisa Landa relativno je manji u područjima visoke svjetline i malo veći u područjima srednje svjetline. Ako se ispis visoke vjernosti izvodi pomoću Adobe RGB primarnih boja, preporučuje se korištenje papira veće bjeline; raspon od 7 boja sustava digitalnog ispisa Landa u osnovi uključuje raspon boja GRACoL2006_Coated, može u potpunosti odgovarati standardu boja ISO 12647-2, a kada je razlika u boji manja ili jednaka 3, može odgovarati više od 94% raspona boja Pantone.