Kakva je sposobnost reprodukcije boja kod Landa uređaja

Oprema za digitalnu štampu Landa koristi tehnologiju nano mastila, koja ima prednost ultra-male veličine čestica pigmenta, samo desetine nanometara, u poređenju sa veličinom čestica tradicionalnih mastila od oko 500 nm. Ove čestice pigmenta nanorazmjera mogu bolje prodrijeti i prianjati na površinu različitih supstrata, formirajući sliku debljine od samo 500 nm. Ova debljina je manja od polovine debljine tradicionalnih ofset slika. U ovom trenutku tinta samo prianja na površinu podloge i ne prodire unutra, a zasićenost boja i jasnoća odštampane slike su odlične. Oprema za digitalnu štampu Landa može postići štampanje u 4~8 boja inkjet štampom pri rezoluciji od 600dpi ili 1200dpi, od čega oprema za uvlačenje papira podržava do 7 boja (CMYK+OGB), a rotirajuća oprema podržava do 8 boja (CMYK+OGB+bela). Prema zvaničnim podacima, CMYK konfiguracija sa 4 boje može pokriti 84% Pantone raspona boja, dok CMYK+OGB konfiguracija sa 7 boja može pokriti do 96% Pantone raspona boja.

Ovaj rad se oslanja na opremu za digitalnu štampu Landa u listovima kompanije Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. za testiranje i analizu njene sposobnosti reprodukcije boja na bijelom kartonu kvantitativnog kapaciteta od 300 g/m2. Prvo, oprema se linearizira kako bi se izmjerila zasićenost i ujednačenost gradacije njenog monohroma, a zatim se analizira ICC datoteka opreme kako bi se procijenile performanse njenog raspona boja i performanse pokrivenosti spot bojama.

Istraživanje osnovnog algoritma reprodukcije boja 7-bojnog digitalnog štamparskog sistema

01

Vrste i principi linearizacijskih algoritama

Linearizacija opreme za digitalnu štampu je ključna tehnologija za osiguranje linearnog odnosa između ulaznih i izlaznih signala uređaja. Linearizacija kanala u 7 boja ima značajnu tehničku složenost u poređenju sa tradicionalnom CMYK 4-bojom. Prvi je povećanje broja kanala, sa 4 na 7 znači da se veličina tabele za pretraživanje eksponencijalno povećava. Uobičajeni algoritmi linearizacije uključuju sljedeća 4 tipa:

(1) Algoritam polinomskog prilagođavanja je najosnovnija metoda linearizacije koja linearizaciju ostvaruje prilagođavanjem polinomskih krivulja ulaznih i izlaznih podataka. Prednosti ovog algoritma su jednostavni proračuni i manji broj parametara, ali nedostatak je što ima ograničenu sposobnost modeliranja za složene nelinearne odnose.

(2) Algoritam tabele pretraživanja (LUT) je najčešće korištena metoda linearizacije u digitalnoj štampi. 1D LUT-ovi su najjednostavniji oblik koji obrađuje samo jedan kanal slike, definirajući izlaznu vrijednost za svaku ulaznu vrijednost (0 do 100). Suština 1D LUT-a je tabela traženja u jedno-dimenzionalnom prostoru, a svaku ulaznu vrijednost LUT "repozicionira" da bi se dobila nova izlazna vrijednost, predstavljajući jedan-prema- jedan odgovarajući odnos. Tipičan ICC profil štampača konfiguriše tabelu 1D pretraživanja (1D LUT) na osnovu broja kanala boja na uređaju, a zatim koristi tabelu 3D pretraživanja (3D LUT) da završi mapiranje raspona boja i konverziju boja.

(3) Lokalni algoritam linearne regresije ima dobre rezultate u upravljanju bojom, posebno u malim i srednjim-scenarijama uzoraka procijenjenim pomoću tabela pretraživanja digitalne štampe, a njegove performanse su bolje od neuronskih mreža, polinomske regresije i splajn funkcija. Osnovna ideja algoritma je korištenje lokalnog linearnog regresijskog skupa susjednih tačaka za svaku tačku mreže kako bi se uklopila u linearnu hiperravninu po kriteriju ponderiranih najmanjih kvadrata i procijenila svaku komponentu izlazne boje zasebno.

(4) Algoritmi dubokog učenja predstavljaju najnoviji pravac razvoja tehnologije linearizacije. Moderna tehnologija je uspjela da realizuje model linearizacije štampanih kanala u boji zasnovan na mrežama dubokog učenja, a uz online metodu kompenzacije višedimenzionalne nelinearne gustine boja unaprijed, može postići širok raspon boja, visoku linearnost i kontinuirani i stabilan izlaz digitalne štampe.

02

Više-algoritmi za upravljanje bojama

Više-kanalno upravljanje bojama za 7-uređaja u boji zahtijeva posebnu podršku za algoritam. U tradicionalnom CMYK sistemu sa 4 boje, upravljanje bojama se uglavnom fokusira na balans četiri boje: plava, magenta, žuta i crna, dok sistem sa 7 boja treba da uzme u obzir interakciju 7 boja u isto vreme. U sistemu od 7 boja, svaka boja može biti u interakciji sa ostalih 6 boja, a ovaj višedimenzionalni odnos boja zahtijeva složenije matematičke modele za opisivanje. U tradicionalnom CMYK sistemu, crna se uglavnom koristi za balans sivih tonova i uštedu mastila, dok u sistemu sa 7 boja, dodavanje narandžaste, zelene i plave čini mešanje boja složenijim. Uobičajeni algoritmi za razdvajanje boja uključuju sljedeće dvije vrste:

(1) Kompozitni Neugebauer modeli su važni alati za obradu više-štampe u boji. Ovaj model je generalizirana verzija Neugebauerovog modela koji dijeli cijeli XYZ prostor boja na nekoliko particija volumena, predviđa težine komponenti boje unutar date particije i služi kao funkcija za određivanje XYZ vrijednosti tri osnovne boje za tu particiju. Ova metoda može efikasno upravljati složenim odnosima boja u sistemu od 7 boja.

(2) Više-algoritam konverzije višekanalnog prostora boja treba uzeti u obzir odnos mapiranja između različitih prostora boja. Prilikom pretvaranja iz prostora boja uređaja (CMYKOBG) u standardni prostor boja (kao što je CIE Lab), morate uspostaviti precizne funkcije konverzije. Studije su pokazale da je efikasna tehnička šema za uspostavljanje odnosa između prostora uređaja i CIE XYZ prostora kroz trodimenzionalni odnos, te postizanje razdvajanja boja korištenjem tro-linearne interpolacije između vrijednosti tabele za pretraživanje i kolona tabele.

Eksperimentalna priprema i ispitivanje

01

Oprema i oprema za testiranje

(1) Oprema za testiranje: oprema za digitalnu štampu Landa, nano mastilo u 7 boja (CMYK+OGB);

(2) Test papir: 300g/m2 Asia Pacific Symbo Yinbo bijeli karton;

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

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

(5) Uslovi okoline: temperatura 25±2 stepena, vlažnost 55%±5%.

02Proces i koraci testiranja

(1) Korak 1: Odštampajte grafikon linearizacije. Prethodno zagrejte Landa opremu za digitalno štampanje više od 30 minuta i koristite EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) za izlaz grafikona linearizacije. Landa digitalni štamparski sistem je konfigurisan sa linearizacionim tabelama boja u rasponu od 4 boje do 7 boja. Ovaj članak uzima primjer sa 7 boja. Tabela od 7 boja ima 54 boje po kanalu, ukupno 378 zakrpa u boji, sa pokrivenošću područja tačaka u rasponu od 0 do 100%.

(2) Korak 2: Izmjerite grafikon linearizacije. Pričekajte da se linearizacijski grafikon osuši i koristite CPS i1iO da završite mjerenje podataka za 7 kanala u boji.

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

(4) Korak 4: Odštampajte grafikone za kreiranje ICC fajla. Koristite krivulju linearizacije iz koraka 3 za štampanje grafikona za kreiranje 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, sačuvajte podatke i odaberite odgovarajući algoritam za razdvajanje boja za generiranje ICC datoteke. Ova ICC datoteka predstavlja maksimalan raspon boja za trenutnu kombinaciju uređaja i papira.

Prikupljanje i analiza podataka

01

Analiza linearizacije uređaja

Izmjerene vrijednosti grafikona podataka linearizacije prikazane su na slikama 1 i 2. Slika 1 prikazuje odnos između područja tačke svakog od 7 kanala boja i odgovarajuće vrijednosti svjetline CIE Lab L*. Tačke na slici su tačke uzorkovanja za svaki kanal, a kriva je uklapanje kvadratnog splajna. Kvadratni spline fiting ne može izraziti odnos mapiranja između pokrivenosti područja tačke i lakoće; potrebna je složenija funkcija mapiranja da se opiše korespondencija između jednako raspoređenih tačaka i nivoa vizuelne svetlosti.

Slika 1 Odnos između površine tačke i vrijednosti svjetline

Slika 2 prikazuje varijaciju nijansi i maksimalnu zasićenost boja u šest kanala boja. Na slici, ljubičasti i magenta kanali pokazuju značajno savijanje sa povećanjem zasićenja, što ukazuje da ujednačenost nijansi ove dvije grupe boja nije dobra. Naravno, uniformnost nijansi je takođe povezana sa uniformnošću prostora boja CIE Lab. Za žuti i narandžasti kanal, neujednačenost hroma-je takođe prilično očigledna. Na primjer, u žutom kanalu, razmak između tačaka je ujednačen ispod vrijednosti ab* od 50, ali iznad 50 razmak se povećava; narandžasti kanal se ponaša slično kao i žuti kanal, a oko 40, takođe dolazi do preklapanja tačaka, što dovodi do odstupanja. Stoga će fenomeni kao što su savijanje nijansi i neujednačenost boje -povećati složenost linearizacije i razvoja algoritma za razdvajanje boja.

Slika 2 Zasićenost boja i performanse nijanse svakog kanala

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

Tabela 1 Poređenje hromatike i boje između Landa Digital Printing System i ISO 12647-2 Tip 8 papira

Podaci iz tabele 1 pokazuju da, osim magenta, čija je hroma niža od ISO 12647-2 CD1 papira, hroma primarnih boja Landa digitalnog štamparskog sistema može u potpunosti pokriti hromu 8 vrsta papira definisanih ISO. Stoga se može zaključiti da Landa digitalni štamparski sistem može savršeno odgovarati standardima ofset štampe ISO 12647-2 kroz daljnja linearna prilagođavanja, a naravno da može ispuniti i zahtjeve za certifikate kao što su G7 i C9.

02

Analiza opsega uređaja

Nakon linearizacije, proizvedeni ICC profil izražava trenutne karakteristike boje digitalnog štamparskog sistema. Kao što je prikazano na slici 3, to je poređenje između opsega Landa digitalnog štamparskog sistema i Adobe RGB (1998) gamuta. Opseg sistema za digitalnu štampu Landa i Adobe RGB (1998) nemaju jednostavan odnos zadržavanja. U srednjem rasponu svjetline od plave do zelene, iu niskom rasponu svjetline od crvene do plave, opseg sistema za digitalnu štampu Landa sadrži Adobe RGB (1998) raspon; dok je u visokom rasponu svjetline od zelene do žute, i od crvene do žute, sadržan u Adobe RGB (1998) gamu.

Slika 3 Poređenje Landa Digital Printing System sa Adobe RGB (1998) Color Gamut

Ova situacija ukazuje na to da kada se koristi eksperimentalni bijeli karton u kombinaciji sa Landa sistemom digitalne štampe za procese štampanja visoke{0}}vernosti, sposobnost reprodukcije za zasićene žute, narandžaste i zelene tonove je nešto slabija. Ako se koristi papir veće beline, može se poboljšati.

Slika 4 prikazuje poređenje raspona boja eksperimentalnog Landa sistema za digitalnu štampu sa GRACoL2006_Coated gamutom. Uporedna tabela pokazuje da opseg boja sistema za digitalnu štampu Landa u osnovi obuhvata gamu boja GRACoL2006_Coated. Konkretno, srednja -svjetlina plave-do-zelene i crvene-do-plave oblasti u potpunosti pokrivaju gamu GRACoL2006_Coated; međutim, u veoma visokoj-osvetljenosti zelene-do-oblasti, raspon GRACoL2006_Coated je nešto veći. Ova situacija ukazuje da je kombinacija eksperimentalnog bijelog kartona i Landa digitalnog sistema štampanja sposobna da reprodukuje boje ISO 12647-2 ofset štampe. Ako se koristi papir sa nešto većom bjelinom, reprodukcija boja u područjima velike svjetline će biti bolja.

Slika 4 Poređenje Landa Digital Printing System sa GRACoL2006_Coated Color Gamut

Slike 5 i 6, koristeći funkciju simulacije spot boje za ORIS X Gamut,统计了在色差公差 Manje ili jednako 3和 Manje 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 ili jednaka 3, 94,9% 2390 Pantone zakrpa boja može biti upareno; Slika 6 pokazuje da kada je tolerancija manja ili jednaka 5, 98,6% 2390 Pantone zakrpa boja može biti upareno. Rezultati ovog eksperimenta potvrđuju tačnost Landine službene tvrdnje da 7-bojna CMYK OGB konfiguracija može pokriti do 96% Pantone palete boja.

Slika 5 Pokrivenost sistema za digitalnu štampu Landa Pantone palete boja (tolerancija razlike u boji manja ili jednaka 3)

Slika 6 Pokrivenost sistema digitalne štampe Landa Pantone palete boja (tolerancija razlike u boji manja ili jednaka 5)

Ukratko, ovaj eksperiment je testirao sposobnost reprodukcije boja Landa sistema za digitalnu štampu koristeći uobičajeni bijeli karton od 300 g/m². Analiza ključnih podataka tokom procesa snimanja otkrila je da: CMYK sposobnost primarne boje Landa sistema za digitalnu štampu može odgovarati ISO 12647-2 CD1 papiru i može u potpunosti pokriti ostalih sedam vrsta papira; u poređenju sa Adobe RGB opsegom boja, opseg od 7 boja sistema za digitalnu štampu Landa je relativno manji u oblastima visoke osvetljenosti i nešto veći u oblastima srednje osvetljenosti. Ako se štampa visoke vernosti izvodi pomoću Adobe RGB primarnih, preporučuje se upotreba papira veće beline; Opseg od 7 boja sistema za digitalnu štampu Landa u osnovi uključuje gamu 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% Pantone raspona boja.