Порядок выполнения предложенных операций можно построить следующим образом:

1. Допечатная подготовка макета с тест-картами и параметрами для определения технологических возможностей;

2. Изготовление печатных форм аналоговым способом и выбор производства, на котором будут выведены формы цифровым способом;

3. Печать тестового изображения с двух комплектов форм с выходом на рабочие режимы;

4. Спектрофотометрическое исследование полученных оттисков и измерение воспроизведенных технологических параметров;

5. Построение характеристик оборудования и создание технологических требований.

Отдельными операциями можно считать характеризацию монитора и принтера, что позволит получить один из результатов исследования: экранную и принтерную цветопробы.

3.1 Исследование требований к оригиналам

Оборудование: Графическая станция на базе процессора Intel Pentium IV, печатная машина Arsoma EM-280.

Измерительные приборы: микроскоп, лупа, линейка.

Подготовка к испытанию: Проводится подготовка тестового изображения для печати. Фиксируются все необходимые параметры для определения требования к оригиналам для полиграфического репродуцирования. Изготавливаются фотоформы и полимерные формы (аналоговым  и цифровым способом).

Проведение испытания: производится тестовая печать с аналоговыми и цифровыми формами с выходом на рабочий режим.

Обработка результатов: результаты исследования заносятся в таблицу. Определяются минимальная толщина воспроизводимого элемента, минимальный размер шрифта с засечками (и без засечек), напечатанных в одну и несколько красок, а также вывороткой. Определяется минимальная зона вкопирования.

3.2 Исследование цветовых характеристик и качества печатного процесса

Оборудование: Графическая станция на базе процессора Intel Pentium IV, печатная машина Arsoma EM-280, программное обеспечение Heidelberg Prepress ColorOpen 4, принтер Epson Stylus Photo 870.

Измерительные приборы: спектрофотометры Gretag Macbeth Spectrolino со Spectroscan-приставкой, Gretag Macbeth SrectroEye.

Подготовка к испытанию: Проводится подготовка тестового изображения для печати. Фиксируются все необходимые параметры для определения цветовых характеристик и качества печатного процесса с включением в верстку тест-карт. Изготавливаются фотоформы и полимерные формы (аналоговым и цифровым способом).

Проведение испытания: производится тестовая печать с аналоговыми и цифровыми формами с выходом на рабочий режим. Выполняется печать тест-карт на принтере.

Обработка результатов: результаты исследования заносятся в таблицу. Производится измерение тест-карт с последующим построением профайлов печатных устройств. Выполняется построение графиков цветового охвата для аналогового и цифрового способов изготовления форм, а также для принтера. Выполняется изготовление цифровой цветопробы. Определяется качество растрового изображения. Определяются цветовые различия оттиска и цветопробы. Сравниваются оттиски от различных способов изготовления печатной формы.

В данном разделе дипломной работы будет описано проведение эксперимента и сделан полный анализ результатов исследований, которые позволят сделать выводы о сути допечатной подготовки.

В данных исследованиях будет описана вся технология подготовки изображений для печати, а также технологические параметры, которые повлияют на полученные результаты.

Здесь будут связаны воедино две важнейшие части исследуемой темы: теория и практика, что, несомненно, позволит углубить знания в изучаемом вопросе.

4.1 Подготовка тестового изображения

Перед проведением тестовой печати необходимо определиться с форматом печати, чтобы на выбранный формат поместилась вся исследуемая информация и в то же время не оставалось лишнего места.

Самым главным исследуемым параметром является цветовая информация, поэтому сначала необходимо разместить тест-карты на подготавливаемом раппорте.

Для теста будут использоваться таблицы, разработанные компанией Heidelberg как результат исследований, проведенных этой одной из ведущих компаний в области полиграфии. В качестве альтернативных вариантов можно использовать и таблицы, разработанные другими фирмами, например, таблица IT/8, которая соответствует стандарту ISO, или таблицы фирмы Gretag Macbeth.

Далее добавляются исследуемые технологические параметры, что позволит определить в дальнейшем технические требования.

На рис. 21 представлен подготовленный макет для тестовой печати, который содержит все упомянутые выше элементы и оптимизирован по формату.

Рис. 21. Подготовленный макет для тестовой печати

При выводе теста все цветовые настройки должны быть отключены, иначе аппаратные данные, заложенные в тесте, не будут соответствовать аппаратным данным программы-характеризатора и результат будет неверным.

Основой подобных экспериментов, как уже указывалось в теоретической части, является измерение цветовых координат участков с определенным (стандартным для данной тест-карты) количеством краски (аппаратные данные).

На этой стадии экспериментальной части, как ни странно, проделывается наименьший объем работы и регулировки параметров, кстати в противовес стандартной работе, где заложенные параметры зачастую определяют конечный результат.

Далее производятся стандартные действия: запись PS-файла, вывод пленок и форм. Здесь основным критерием качества работы является оптимизация процессов по изготовлению пленок и форм.

Количество организаций, которые изготавливают фотоформы, велико. Важным моментом является выбор одной конкретной компании, которая в дальнейшем и будет выводить пленки с постоянными параметрами.

Заданными параметрами на стадии допечатной подготовки являются:

Линиатура: 52 лин/см (133 лин/дюйм);

Углы поворота растра: С — 7,5°, М — 67,5°, Y — 82,5°, K — 37,5°;

Формат печати: длина раппорта 304,8 мм (вал с 96 зубьями), ширина 200 мм.

Формы для печати обычно изготавливаются непосредственно на производстве. Здесь необходимо точно настроить процессы фотополимеризации и проявления. Необходимо использовать новые УФ-лампы и свежий раствор.

При изготовлении печатных форм аналоговым способом были выставлены следующие параметры:

Тип процессора: PolyFlex 50;

Тип пластины: BASF NyloFlex, толщина 1,14 мм;

Тип лампы: Philips TL 40;

Тип раствора: Флексозол;

Экспонирование обратной стороны: 1,5 мин;

Основное экспонирование: 25 мин;

Проявление: 3 мин;

Сушка: 90 мин при 70°С;

Дополнительное экспонирование: 10 мин;

Финишинг: 6 мин;

Стабилизация: 13 часов.

При изготовлении форм цифровым способом, а это обычно производится сторонними организациями, необходимо правильно сделать выбор такой организации, т.к. в данной технологии необходима точная установка параметров. Поэтому в данном случае выбрана фирма Флексформ, давно зарекомендовавшая себя изготовлением высококачественных фотополимерных печатных форм по технологии СТР.

Переменными параметрами являются:

Различия в способах изготовления печатных форм (аналоговая, цифровая);

Различные материалы (бумага Fasson MC Primcoat, полиэтилен Fasson PE Top White);

Разная марка печатных красок (Akzo Nobel, Sericol) для аналогового способа изготовления печатной формы.

4.2 Печать тестового изображения

Для проведения эксперимента этот этап является самым ответственным, т.к. именно здесь происходит процесс образования изображения.

Для постоянства цветовоспроизведения на данном этапе необходимо четко отрегулировать параметры печати и в дальнейшем придерживаться именно их.

Температура в цехе: 21°С;

Относительная влажность в цехе: 80%;

Рабочая скорость печати: 20 м/мин.

Угол поворота растра анилоксовых валов: 60°;

Линиатура анилоксовых валов: С — 340 лин/см, М — 340 лин/см, Y — 360 лин/см, К — 360 лин/см;

Рабочая скорость печати: 20 м/мин.

Как уже описывалось, важным условием является соблюдение заданных технологических параметров печати, что позволит свести к минимуму отклонение цветовых характеристик.

Если параметры анилоксовых валов и скорости печати можно сохранять постоянными всегда, то показатели температуры и влажности постоянно меняются.

Объем печатного цеха довольно велик, поэтому зачастую экономически необоснованно будет сооружать систему кондиционирования, что в идеале необходимо для постоянства цветовоспроизведения. Если же таковой нет, имеет смысл производить сезонные тесты печати.

4.3 Обработка результатов

В результате тестовой печати были получены пять оттисков с различными параметрами исследования. Далее будут произведены все необходимые измерения для определения технологических параметров и цветовых характеристик устройств.

На основании измеренных цветовых характеристик будут определены цветовые охваты тиражного и цветопробного устройств и сделан вывод о возможности организации принтерной (т.н. цифровой) цветопробы.

4.3.1 Определение минимального размера воспроизводимых элементов

Для достоверного определения воспроизводимых параметров было произведено 10 измерений для каждого параметра и определено среднее арифметическое. Исключение составили некоторые параметры, которые устойчиво воспроизвелись на всех оттисках.

Следующие параметры воспроизвелись одинаково для всех типов материалов и клише:

Минимальный штрих: 0,05 мм;

Минимальная точка: 0,1 мм;

Минимальный шрифт (с засечками и без засечек): 2 пт.

Далее определим точность приводки по следующей таблице.

Таблица 2. Точность приводки для печатной машины Arsoma EM-280

Полученные параметры будут классифицироваться по типу клише и материалу. В приведенной ниже таблице находятся значения минимальных воспроизводимых вывороткой штрихов:

Таблица 3. Минимальный размер штриха, воспроизводимого вывороткой.

Важным технологическим параметром является определение минимального размера точки, воспроизводимой вывороткой. Что отражено в следующей таблице.

Таблица 4. Минимальный размер точки, воспроизводимой вывороткой

Воспроизведение текстовой информации является одним из самых важных в процессе создания этикетки. Зачастую приходится выполнять этикетки малого формата с большим количеством текстовой информации. Особого внимания требует текст, расположенный на цветном фоне и сделанный вывороткой. В таблице, приведенной ниже, показаны минимальные размеры шрифтов, воспроизводимых вывороткой.

Таблица. 5 Минимальный размер шрифта, воспроизводимого вывороткой.

Исследуемый параметр	Материал бумага Клише аналоговое	Материал бумага Клише цифровое	Материал полиэтилен Клише аналоговое	Материал полиэтилен Клише цифровое
Выворотка в одной краске; шрифт с засечками	5	2	5	2
Выворотка в одной краске; рубленый шрифт	2,5	2	3	2
Выворотка в трех красках (градиенты); шрифт с засечками	4	4	4	4
Выворотка в трех красках (градиенты); рубленый шрифт	3,5	3,5	3,5	3,5

На основании полученных данных можно сформулировать технические требования для создаваемых макетов, что будет отражено в приложении 2.

4.3.2 Определение цветовых характеристик

В данном разделе будут исследованы отпечатанные тест-карты. Для построения характеристик печатного процесса были использованы сканирующий спектрофотометр Gretag Macbeth Spectrolino с приставкой Spectroscan и программа PrintOpen 4. Для выполнения исследований можно также воспользоваться автономным спектрофотометром Gretag Macbeth SpectroEye, но тогда процесс не будет автоматизирован и займет более продолжительное время.

Для выполнения автоматизированного процесса для каждой отдельной тест-карты задается шаг (размер прямоугольника), и прибор под управлением программы самостоятельно измерят каждую тест-карту. Весь процесс измерения 4 тест-карт занимает 40 минут.

Следует отметить, что качество оттисков, полученных с помощью традиционной аналоговой технологии далеко от желаемого вследствие неоптимизированности формного процесса, проявляющей себя, в первую очередь, в отстуствии предискажений, необходимых для линиаризации печатного процесса. Проявляется это как в сильном нарушении тоновоспроизведения и снижении количества градаций, так и в неоднородности запечатанных участков. Формный процесс цифровых печатных форм является налаженным, оттиски в целом линейны и удовлетворяют требованиям качества.

Далее программа на основании измеренных значений выполняет построение характеристики (профайла) и позволяет увидеть все цветовые параметры. Ниже на рисунках показаны кривые тонопередачи для каждого образца.

На сегодняшний день актуальной остается проблема линиаризации печатного процесса. Линиаризация необходима как для улучшения тонопередачи оттисков, так и для повышения точности рассчетов при характеризации печатных устройств. Без операции предварительной линиаризации на оттиске получается стандартное (с высоким значением) для флексографии растискивание, а тонопередача имеет выраженную степень нелинейности. Этот тезис иллюстрируют характеристические кривые тоновоспроизведения и растискивания для аналоговых форм (нелиниаризованный печатный процесс). Нелинейность тоновоспроизведения влечет за собой и последующие ошибки характеризации (неточность профайлов) печатного оборудования.

Для изготовления цифровых форм процесс был линиаризован, поэтому графики тонопередачи получаются более линейными, близкими к идеальной тонопередаче. Для выполнения операции линиаризации выполняется печать градиентных шкал с шагом 10% (в тенях и светах 1-5%). Затем выполняется измерение относительных площадей растрового заполнения этих полей. Полученные значения вводятся в качестве компенсационной кривой в программу RIP, используемую при растрировании фотоформ для аналоговых форм и при записи цифровых форм. Таким образом, к примеру, заданные в цифровом виде 20% заполнения на фотоформе (и соответственно на форме) получаются как 8%, а на оттиске 20-22%. Выполнение операции линиаризации позволяет оптимизировать выполнение характеризации печатающих устройств. Так для нелиниаризованного процесса выполнение точной характеризации может потребовать несколько тысяч полей (а не 840 стандартных). Для линиаризованного процесса для тест-карты будет достаточно 210 (!) полей и результат (профайл устройства) будет гораздо точнее.

а.)


б.)

Рис. 22. Кривые тонопередачи для образцов, выполненных на аналоговом (а) и цифровом (б) клише на бумаге

Кривые тонопередачи для образцов, выполненных на полиэтилене, представлены на рис. 23.

а.)


б.)

Рис. 23. Кривые тонопередачи для образцов, выполненных на аналоговом (а) и цифровом (б) клише на полиэтилене

Для более наглядной иллюстрации различий между образцами ниже на рисунках представлены кривые растискивания.

а.)


б.)

Рис. 24. Кривые растискивания для образцов, выполненных на аналоговом (а) и цифровом (б) клише на бумаге

Кривые растискивания для образцов, выполненных на полиэтилене представлены на рис. 25.

а.)


б.)

Рис. 25. Кривые растискивания для образцов, выполненных на аналоговом (а) и цифровом (б) клише на полиэтилене

Самое наглядное представление о цветовых характеристиках дают графики цветового охвата. Их построение основано на анализе 840 значений, полученных от каждого образца Обычно нельзя добиться точного соответствия напечатанного изображения и изображения, полученного с помощью монитора, так как цветовой охват монитора никогда не бывает больше охвата печати, настолько, чтобы воспроизвести все цвета. Поэтому для достоверной оценки необходимо пользоваться не только экранной цветопробой, но и пробой, выполненной на бумаге.

Ниже представлены цветовые охваты печатной машины Arsoma EM-280 (с различными типами клише) в проекции на плоскость цветностей (xy) цветовой координатной системы xyY.

Серым треугольником обозначен цветовой охват усредненного монитора.

Рис. 26. Двухмерные (проекция на плоскость xy ЦКС xyY) графики цветового охвата для печатной машины Arsoma EM-280 c аналоговым (красная линия) и цифровым клише (синяя линия)

Как видно из графиков, охваты почти не отличаются, что закономерно, так как отличия между аналоговым и цифровым способами заключаются в основном в градационных характеристиках (о чем свидетельствуют кривые тонопередачи).

Сравнив растискивание на разных материалах, можно сказать, что на полиэтилене оно несколько больше, так как это материал невпитывающий.

Для сравнения оттисков, выполненных различными красками, можно также воспользоваться графиком цветового охвата, приведенным ниже.

Рис. 27. Двухмерные (проекция на плоскость xy ЦКС xyY) графики цветового охвата для печатной машины Arsoma EM-280 c краской Akzo Nobel (красная линия) и краской Sericol (синяя линия)

Таким образом, видно, что краски марки Sericol позволяют добиться гораздо большего цветового охвата, чем краски марки Akzo Nobel.

Необходимым условием создания цветопробы является больший охват эмулирующего устройства (цветопробного устройства — принтера), чем охват эмулируемого тиражного процесса. Это иллюстрирует следующий график.

Рис. 28. Двухмерные (проекция на плоскость xy ЦКС xyY) графики цветового охвата для печатной машины Arsoma EM-280 (синяя линия) струйного принтера Epson Stylus Photo 870 (красная линия)

Таким образом, наглядно видно, что в целом охват принтера включает в себя охват печатной машины с ограничением в желто-зеленой области цветового пространства человека. Т.е. можно сказать, что цветопроба с такими параметрами достаточно точно будет отражать воспроизводимые цветовые характеристики.

Визуальная оценка свидетельствует о тождественности цветопроб и оттисков, что в целом является хорошим результатом (см. таблицу).

Таблица 6. Цветовые различия между цветопробой и оттиском (dE)

Однако имеют место искажения, которые касаются воспроизведения насыщенных желтых тонов. Вместе с тем следует учитывать низкую степень цветоразличительной способности зрения человека в насыщенных областях его цветового пространства. Это свойство зрения позволяет пренебречь высокими значениями dE по данной позиции.

Ахроматические (нейтральные и околонейтральные) участки, в восприятии которых цветоразличительная способность зрения максимальна, воспроизводятся с высокой точностью, что критично для организации цветопробы.

В целом причиной цветовых неточностей является неполное включение воспроизводимого цветового охвата в цветовой охват принтера, и как следствие — высокая степень компрессии в желтых зонах охватов.

Однако можно утверждать, что это касается оттисков, напечатанных с помощью печатной краски марки Sericol. Оттиски, созданные с помощью печатной краски Akzo Nobel, могут быть смоделированы цветопробой с высокой точностью по всем участкам цветового охвата.