Лекции по "Полиграфии"

     В качестве измеряемого объекта выступил так называемый «стандартный наблюдател»ь — большая группа людей, специально отобранных для эксперимента.

     На  экран проецировались два световых пятна. Одно — от белого света, разложенного призмой на спектр, с выделением какого-либо спектрально-чистого участка. Другое — от суммы потоков белого света, прошедшего через 3 фильтра (красный — 700,0 нм, зеленый — 546,1 нм и синий — 435,8 нм). От наблюдателя требовалось, вращая ручки регуляторов яркости трех потоков, уравнять ощущения от обоих пятен.

     Цвета светофильтров (красный, зеленый и  синий) были приняты за основные, т.к. ни один из этих трех цветов нельзя получить смешением двух других. Сумма яркостей основных цветов, совпадающая с белым, была принята за единицу. Наблюдатель, вращая ручки и уравнивая цвета, давал, таким образом, некоторые числовые значения, которые регистрировались.

     Некоторые спектральные цвета не удалось уравнять подобным образом, поэтому исследователи использовали следующий прием: на такое цветовое пятно они проецировали какой-либо поток из трех основных цветов, а затем, добившись уравнивания,  вычитали его, получая отрицательные значения.

     В результате этого эксперимента были собраны данные, достаточные для  формирования цветовой координатной системы, так получили первую трехмерную система цветовых координат CIE RGB.

     Впоследствии  оказалось неудобным использовать в измерениях отрицательные значения этой системы. Поэтому путем математического пересчета были получены новые системы, содержащие только положительные значения — CIE XYZ, а также CIE xyY.

     Но  и эти системы были не совсем удобны в использовании, т.к. не отражали цветоразличительных свойств человека и на разных участках приращения тона не были однородными, т.е. эти системы были неравноконтрастными. Было проведено еще одно математическое преобразование, результатом которого стала более равноконтрастная система CIE L*a*b* (звездочки означают вариант пересчета, выбранный CIE, т.к. систем Lab было создано несколько). L означает яркость, a и b — цветовой тон.

     Эта система и принята в качестве стандарта в различном измерительном оборудовании и программном обеспечении, что позволяет по цветовым координатам добиваться соответствия в цветовоспроизведении.

     Принцип цветовоспроизведения основан на явлении  метамерности спектров, которое заключается  в одинаковости ощущений от цветовых возбуждений разного спектрального состава. К примеру, как показано на рис. 7, зеленый цвет может быть получен совершенно различными по спектру излучениями [10].

     Таким образом, чтобы при получении  оттиска (фотографии, изображения на экране) имитировать реальный мир, совсем не обязательно воссоздавать точно такие же спектры, достаточно добиться равных ощущений.

     Этот  же принцип был использован и в экспериментах МКО при формировании системы цветовых координат. Разные спектральные составы могут иметь одинаковые цветовые координаты, а вот присвоить каким-либо координатам конкретные спектры невозможно.

     Конечно, все люди видят цвета немного по-разному, поэтому использование человеческого зрения как измерительного прибора для оценки цвета имеет свои ограничения.

     Для надежной цветопередачи в любой  цветовоспроизводящей системе, в частности полиграфической, используется контрольно-измерительное оборудование. Такое оборудование состоит из колориметров, спектрофотометров, спектроденситометров.

     Измерение колориметром основывается на отыскании  цветовых координат образца. Спектрофотометр и спектроденситометр дают нам представления о спектральном составе измеряемого объекта, а программное обеспечение этих приборов позволяет по спектральным данным определить соответствующие цветовые координаты, т.е. эти приборы многофункциональны.

     Кроме того, спектрофотометр и колориметр позволяют выполнять построение протоколированного описания цветовоспроизводящих свойств того или иного аппарата (профайл), и могут использоваться как надежное средство контроля на всех стадиях полиграфического репродуцирования. Наиболее «серьезными» производителями такого оборудования являются хорошо зарекомендовавшие себя многолетним присутствием на рынке и высококлассной техникой Gretag Macbeth и X-Rite.

     Заявления некоторых руководителей полиграфических  предприятий о якобы ненужности такого оборудования, вследствие его  дороговизны, являются ничем не обоснованными и технологически не грамотными. Обычно не берутся в расчет многолетние исследования и сформировавшиеся в результате стандарты и методы измерения. Работа «на глаз» хороша до поры до времени и применима только в отдельных случаях.

     Дилетантская  точка зрения, будто во флексографии цвет «получится таким, каким получится», основана на нежелании учиться и  узнавать элементарные способы полиграфического репродуцирования.

     Имея  в своем распоряжении измерительное  оборудование, можно не только получать достоверную информацию и выполняемых действиях, но и управлять процессом цветовоспроизведения.

1.2.3 Обеспечение постоянства  цветопередачи

     В 1993 году был сформирован Международный  консорциум по цвету (International Color Consortium — ICC). По масштабу и значимости его можно сравнить, наверное, с экспериментами МКО. Была проведена работа, результатом которой стало более или менее устойчивое воспроизведение цвета на всех стадиях репродукционного процесса: сканирование-обработка-цветопроба-печать.

     Основой новой Системы Управления Цветовоспроизведением (Color Management System — CMS) стало так называемое связующее цветовое пространство, в качестве которого была выбрана CIE L*a*b* (а также CIE XYZ и некоторые другие). Схема работы такого пространства показана на рис. 8.

Рис. 8. Схема  работы связующего цветового пространства

     Связующее цветовое пространство связано с  работой так называемого модуля управления цветовоспроизведением (Color Management Module — CMM). Этот модуль является частью операционной системы и зависит от используемой платформы.

     Для компьютеров Apple Macintosh это система ColorSync — признанный стандарт в управлении цветовоспроизведением. Для IBM-совместимых компьютеров (PC), в частности для операционных систем Windows 2000 и XP такой модуль называется ICM 2,0.

     Было  много споров о том, что лучше  для Windows — ColorSync или CMM? До некоторого времени, действительно, CMM для Windows был «урезанным» по сравнению с ColorSync, но в последних версиях Windows модуль ICM 2.0 выполняет те же функции, что и ColorSync, т.к. имеет общее программное ядро с этой системой. Так что разговоры о том, что разработки CMS для Windows были приостановлены, беспочвенны [14].

     Модуль  управления цветовоспроизведением  выполняет функции пересчета аппаратных значений для устройств, работающих в разных цветовых моделях.

     Цветовая  модель — это способ воспроизведения  цветовых ощущений. Например, модель RGB — это описание трех лучей определенного спектрального состава (красного (R), зеленого (G), синего (B)).

     Цветовая  модель CMYK работает на основе четырех  составляющих — голубого, пурпурного, желтого и черного красителей (чернила принтера, печатные краски).

     Часто путают понятия цветовой координатной системы и цветовой модели. Как уже говорилось, цветовая координатная система подразумевает наличие стандартизованных цветовых координат, а значения переменных цветовой модели не имеют ничего общего с координатами.

     Чтобы модуль управления цветовоспроизведением  полноценно работал, ему необходимы данные о каждом устройстве, участвующем в цветовоспроизведении (сканер, монитор, печатная машина, принтер). Такие данные содержатся в файле, называемом профайлом устройства.

     Профайл устройства — это подробное описание цветовоспроизводящих свойств данного устройства, содержащихся в файле с расширением *.icm или *.icc.

     Для того чтобы мы могли предвидеть, какой цвет мы получим на выходе на каждом этапе нашей работы, мы должны построить профайл для каждой единицы оборудования.

     Для этого существует определенное оборудование и программное обеспечение. Для построения профайла нам необходим, в первую очередь, спектрофотометр, колориметр для монитора и программы построения профайлов, например, пакет Heidelberg Prepress ColorOpen [15].

     Построение  профайла цветовоспроизводящего аппарата основано на спектрометрическом (иногда колориметрическом — для монитора) исследовании стандартных изображений — т.н. тест-карт, воспроизведенных этим устройством в стандартном режиме.

     Тест-карты  субтрактивных (печатающих) устройств  содержат прямоугольники, воспроизводимые заданной комбинацией относительных площадей красок. Относительные площади красок для каждого прямоугольника (аппаратные данные) записаны в файл тест-карты (CMYK TIFF-файл). В результате спектрометрического исследования определяются спектры отражения каждого прямоугольника, а программное обеспечение спектрофотометра вычисляет цветовые координаты каждого прямоугольника. Последние записываются в текстовый файл, на основании которого строится ICC-профайл устройства.

     Таким образом становится известным, какая  комбинация относительных площадей красок данного устройства какой цвет воспроизводит. Располагая этой информацией, нетрудно осуществить и обратный процесс, то есть подобрать нужную комбинацию относительных площадей красок для воспроизведения того или иного цвета. Поскольку тест-карта не может содержать миллионы прямоугольников (всего их около тысячи — как правило, 840), достоверно воспроизводимыми являются лишь те цвета, что получились в результате печати тест-карт. Остальные цвета будут воспроизводиться с той или иной степенью погрешности, поскольку будут рассчитаны методом интерполяции. Степень погрешности (величина dE) зависит от точности спектрометрических промеров, а также от степени совершенства CMM, выполняющего расчеты. Сегодня наиболее точными CMM являются HDM Heidelberg, Logo CMM (GretagMacbeth), X-Rite CMM, ACE.

     При построении профайла монитора программа-характеризатор выдает на экран крупные прямоугольники с заданной комбинацией яркости люминофоров, точнее, с заданной комбинацией величин сигнала по RGB-каналам. Информация от спектрофотометра (или колориметра) пересчитывается программой-характеризатором в цветовые координаты прямоугольников. Данные записываются в ICM-файл. Необходимые аппаратные данные (то есть уровень сигнала для каждого RGB-канала) для воспроизведения того или иного цвета на экране вычисляются CMM графического редактора путем интерполяции на основе данных о спектрометрии тестовых прямоугольников. При настройке мониторов, как правило, используется от 32 до 46 прямоугольников.

     Здесь важно, чтобы параметры работы устройства были такими же, какие они будут в дальнейшем. Это означает, что для монитора это должны быть постоянные параметры яркости, контраста, цветовой температуры, значения LUT-видеокарты; для печатной машины те же бумага, краска, анилоксовые валы и температурный режим цеха. При изменении хотя бы одного из этих параметров устройство начнет воспроизводить цвет по-другому, поэтому процесс построения его описания (профайла) необходимо будет повторить.

     При операции с профайлами устройств  модуль управления цветовоспроизведением, «зная», какой цвет (в цветовых координатах) нужно получить, задает определенные значения переменных цветовой модели устройства. Для монитора это будет интенсивность свечения люминофоров, а для соответствующей печатной машины — количество той или иной краски.

     Не  стоит, однако, думать, что, построив профайл  и сохраняя, казалось бы, те же параметры, можно забыть о дальнейшей их корректировке. На самом деле параметры постоянно меняются, и спустя некоторое время, к примеру, монитор будет отображать цвета уже иначе, вследствие незначительных скачков напряжения или перегрева лучевой трубки. Различные партии краски и бумаги, а также любое изменение температурного режима цеха в значительной степени меняют цветовоспроизведение. Поэтому с периодичностью в 1-3 месяца профайлы необходимо перестраивать с целью сохранения требуемого постоянства и точности цветовоспроизведения.

     При своевременном, грамотном, а главное  систематическом подходе к управлению цветовоспроизведением можно практически  забыть о таких параметрах, как растискивание или баланс по серому, т.к. все это будет учтено в файле описания печатного процесса (профайле). Сказанное является основой основ в работе инженера допечатной подготовки, а также непреложным требованием для получения максимального качества оттиска.