Jaká je schopnost reprodukce barev zařízení Landa?
Digitální tiskové zařízení Landa využívá technologii nano inkoustů, která má výhodu v ultra{0}}malé velikosti částic pigmentu, pouze desítky nanometrů, ve srovnání s velikostí částic tradičních inkoustů o velikosti přibližně 500 nm. Tyto nanočástice pigmentu mohou lépe proniknout a přilnout k povrchu různých substrátů, čímž vytvoří obraz o tloušťce pouhých 500 nm. Tato tloušťka je méně než poloviční oproti tradičním ofsetovým inkoustovým obrázkům. Inkoust v tomto okamžiku přilne pouze k povrchu substrátu a nepronikne dovnitř a sytost barev a čistota vytištěného obrázku jsou vynikající. Digitální tiskové zařízení Landa může dosáhnout 4~8barevného tisku inkoustovým tiskem v rozlišení 600dpi nebo 1200dpi, z toho archové zařízení podporuje až 7 barev (CMYK+OGB) a rotační zařízení podporuje až 8 barev (CMYK+OGB+bílá). Podle oficiálních údajů může konfigurace 4 barev CMYK pokrýt 84 % barevného gamutu Pantone, zatímco konfigurace 7 barev CMYK+OGB může pokrýt až 96 % barevného gamutu Pantone.
Tento papír se opírá o archové digitální tiskové zařízení Landa od Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. k testování a analýze jeho schopnosti reprodukce barev na bílém kartonu s kvantitativní kapacitou 300 g/m2. Nejprve je zařízení linearizováno, aby se změřila stejnoměrnost sytosti a gradace jeho monochromatického obrazu, a poté je analyzován soubor ICC zařízení, aby se vyhodnotil jeho výkon v barevném gamutu a výkon pokrytí přímými barvami.
Zkoumání základního algoritmu reprodukce barev sedmibarevného digitálního tiskového systému
01
Typy a principy linearizačních algoritmů
Linearizace digitálního tiskového zařízení je klíčovou technologií pro zajištění lineárního vztahu mezi vstupními a výstupními signály zařízení. Linearizace kanálu 7 barev má ve srovnání s tradičními 4 barvami CMYK značnou technickou složitost. Prvním je zvýšení počtu kanálů, ze 4 na 7 znamená, že velikost vyhledávací tabulky exponenciálně roste. Běžné linearizační algoritmy zahrnují následující 4 typy:
(1) Algoritmus polynomiálního prokládání je nejzákladnější metoda linearizace, která realizuje linearizaci prokládáním polynomických křivek vstupních a výstupních dat. Výhodou tohoto algoritmu jsou jednoduché výpočty a méně parametrů, nevýhodou však je, že má omezené možnosti modelování pro složité nelineární vztahy.
(2) Algoritmus vyhledávací tabulky (LUT) je nejběžněji používanou metodou linearizace v digitálním tisku. 1D LUT jsou nejjednodušší formou, která zpracovává pouze jeden kanál obrazu a definuje výstupní hodnotu pro každou vstupní hodnotu (0 až 100). Podstatou 1D LUT je vyhledávací tabulka v jedno-rozměrném prostoru a každá vstupní hodnota je pomocí LUT „přemístěna“, aby získala novou výstupní hodnotu, která představuje odpovídající vztah jedna-k-. Typický profil tiskárny ICC nakonfiguruje 1D vyhledávací tabulku (1D LUT) na základě počtu barevných kanálů v zařízení a poté použije 3D vyhledávací tabulku (3D LUT) k dokončení mapování barevného gamutu a převodu barev.
(3) Algoritmus lokální lineární regrese funguje dobře při správě barev, zejména v malých a středních -velikých vzorových scénářích odhadovaných pomocí vyhledávacích tabulek digitálního tisku, a jeho výkon je lepší než u neuronových sítí, polynomiální regrese a spline funkcí. Základní myšlenkou algoritmu je použít místní lineární regresní sadu sousedních bodů pro každý bod mřížky k přizpůsobení lineární nadroviny váženým kritériem nejmenších čtverců a odhadnout každou výstupní barevnou složku samostatně.
(4) Algoritmy hlubokého učení představují nejnovější směr vývoje technologie linearizace. Moderní technologie dokázala realizovat model linearizace tištěných barevných kanálů založený na sítích hlubokého učení a pomocí online vícerozměrné nelineární metody kompenzace hustoty barev může dosáhnout širokého barevného gamutu, vysoké linearity a nepřetržitého a stabilního digitálního tiskového výstupu.
02
Více{0}}kanálové algoritmy správy barev
Více{0}}kanálová správa barev pro 7-barevná zařízení vyžaduje speciální podporu algoritmů. V tradičním 4barevném systému CMYK se správa barev zaměřuje hlavně na vyvážení čtyř barev: modré, purpurové, žluté a černé, zatímco systém 7 barev musí brát v úvahu interakci 7 barev současně. V 7barevném systému může každá barva interagovat s ostatními 6 barvami a tento vícerozměrný barevný vztah vyžaduje k popisu složitější matematické modely. V tradičním systému CMYK se černá používá hlavně pro vyvážení stupňů šedi a úsporu inkoustu, zatímco v systému 7 barev přidání oranžové, zelené a modré dělá míchání barev složitější. Běžně používané algoritmy separace barev zahrnují následující dva typy:
(1) Kompozitní Neugebauerovy modely jsou důležitými nástroji pro zpracování více-barevného tisku. Tento model je zobecněnou verzí Neugebauerova modelu, který rozděluje celý barevný prostor XYZ do několika oddílů svazku, předpovídá váhy barevných složek v rámci daného oddílu a slouží jako funkce k určení hodnot XYZ tří základních barev pro daný oddíl. Tato metoda dokáže efektivně zvládnout složité vztahy barev v 7barevném systému.
(2) Algoritmus konverze vícekanálového barevného prostoru musí vzít v úvahu mapovací vztah mezi různými barevnými prostory. Při převodu z barevného prostoru zařízení (CMYKOBG) do standardního barevného prostoru (jako je CIE Lab) je třeba vytvořit přesné funkce převodu. Studie ukázaly, že je efektivním technickým schématem pro stanovení vztahu mezi prostorem zařízení a prostorem CIE XYZ prostřednictvím trojrozměrného vztahu a dosažení separace barev pomocí tří-lineární interpolace mezi hodnotami vyhledávací tabulky a sloupců tabulky.
Experimentální příprava a testování
01
Zkušební zařízení a vybavení
(1) Testovací zařízení: digitální tiskové zařízení Landa, 7barevný nano inkoust (CMYK+OGB);
(2) Testovací papír: 300 g/m2 Asia Pacific Symbo Yinbo bílý karton;
(3) Měřicí přístroj: spektrofotometr X-rite i1io;
(4) Testovací software: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);
(5) Podmínky prostředí: teplota 25±2 stupně, vlhkost 55%±5%.
02Proces a kroky testování
(1) Krok 1: Vytiskněte tabulku linearizace. Předehřejte digitální tiskové zařízení Landa po dobu více než 30 minut a pomocí sady EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) vytiskněte tabulku linearizace. Digitální tiskový systém Landa je konfigurován s linearizačními tabulkami barev v rozsahu od 4 barev do 7 barev. Tento článek používá příklad 7 barev. 7barevná tabulka má 54 barev na kanál, celkem 378 barevných polí, s pokrytím plochy bodů v rozsahu od 0 do 100 %.
(2) Krok 2: Změřte linearizační diagram. Počkejte, až linearizační graf uschne, a použijte CPS i1iO k dokončení měření dat pro 7 barevných kanálů.
(3) Krok 3: Nakreslete tónovou křivku. Porovnejte naměřená data s teoretickými daty a nakreslete tónové křivky pro 7 kanálů. Analyzujte rozdíl mezi naměřenými daty a cílovými daty, vyberte vhodný linearizační algoritmus a vypočítejte linearizační křivku.
(4) Krok 4: Vytiskněte grafy pro vytvoření souboru ICC. Pomocí linearizační křivky z kroku 3 vytiskněte grafy pro vytváření souborů ICC, jako je iT8.
(5) Krok 5: Vypočítejte a vygenerujte soubor ICC. Po zaschnutí grafu iT8 jej změřte pomocí CPS i1iO, uložte data a zvolte vhodný algoritmus separace barev pro vygenerování souboru ICC. Tento soubor ICC představuje maximální barevný gamut pro aktuální kombinaci zařízení a papíru.
Sběr a analýza dat
01
Analýza linearizace zařízení
Naměřené hodnoty tabulky linearizačních dat jsou znázorněny na obrázcích 1 a 2. Obrázek 1 ukazuje vztah mezi oblastí bodů každého ze 7 barevných kanálů a odpovídající hodnotou světlosti L* CIE Lab. Body na obrázku jsou vzorkovací body pro každý kanál a křivka je proložením kvadratického spline. Kvadratická křivka splajnu nemůže vyjádřit vztah mezi pokrytím plochy bodu a světlostí; Pro popis korespondence mezi rovnoměrně rozmístěnými oblastmi bodů a úrovněmi vizuální světlosti je vyžadována složitější mapovací funkce.
Obrázek 1 Vztah mezi plochou bodu a hodnotou jasu
Obrázek 2 ukazuje variaci odstínu a maximální sytost barev v šesti barevných kanálech. Na obrázku fialové a purpurové kanály vykazují výrazné ohýbání se zvyšující se sytostí, což naznačuje, že jednotnost odstínu těchto dvou barevných skupin není dobrá. S jednotností barevného prostoru CIE Lab samozřejmě souvisí i jednotnost odstínů. U žlutých a oranžových kanálů je také zcela zřejmá nerovnoměrnost barev-. Například ve žlutém kanálu je rozteč mezi body jednotná pod hodnotou ab* 50, ale nad 50 se rozteč zvětšuje; oranžový kanál se chová podobně jako žlutý kanál a kolem 40 také dochází k překrytí bodů, což má za následek odlehlé hodnoty. Proto jevy, jako je ohýbání odstínu a nerovnoměrnost -barevnosti, zvýší složitost vývoje algoritmu linearizace a separace barev.
Obrázek 2 Výkonnost sytosti barev a odstínu každého kanálu
Kombinací obrázku 1 a obrázku 2 lze určit optimální sytou barvu zařízení. Tabulka 1 ukazuje shodu mezi maximální barevností 300 g/m2 bílé lepenky použité v této studii a barevností papíru typu 8 podle ISO 12647-2.
Tabulka 1 Porovnání barevnosti a sytosti mezi systémem digitálního tisku Landa a papírem ISO 12647-2 typu 8
Údaje z tabulky 1 naznačují, že kromě purpurové, jejíž sytost je nižší než u papíru ISO 12647-2 CD1, může sytost primárních barev systému digitálního tisku Landa plně pokrýt sytost 8 typů papírů definovaných ISO. Lze tedy usuzovat, že digitální tiskový systém Landa se dalšími lineárními úpravami dokonale vyrovná standardům ofsetového tisku ISO 12647-2 a samozřejmě dokáže splnit i požadavky na certifikace jako G7 a C9.
02
Analýza gamutu zařízení
Po linearizaci vyjadřuje vyrobený ICC profil aktuální barevné charakteristiky digitálního tiskového systému. Jak ukazuje obrázek 3, jedná se o srovnání gamutu digitálního tiskového systému Landa a gamutu Adobe RGB (1998). Rozsah digitálního tiskového systému Landa a gamutu Adobe RGB (1998) nemají jednoduchý vztah k zadržování. Ve středním rozsahu jasu od modré po zelenou a v rozsahu nízkého jasu od červené po modrou obsahuje gamut digitálního tiskového systému Landa gamut Adobe RGB (1998); zatímco v rozsahu vysokého jasu od zelené po žlutou a od červené po žlutou je obsažen v gamutu Adobe RGB (1998).
Obrázek 3 Porovnání digitálního tiskového systému Landa s barevným gamutem Adobe RGB (1998).
Tato situace ukazuje, že při použití experimentálního bílého kartonu kombinovaného s digitálním tiskovým systémem Landa pro vysoce{0}}věrné tiskové procesy je reprodukční schopnost pro syté žluté, oranžové a zelené tóny o něco slabší. Pokud je použit papír s vyšší bělostí, může být zlepšen.
Obrázek 4 ukazuje srovnání barevného gamutu experimentálního digitálního tiskového systému Landa s gamutem GRACoL2006_Coated. Srovnávací tabulka ukazuje, že barevný gamut digitálního tiskového systému Landa v podstatě zahrnuje gamut GRACoL2006_Coated. Zejména střední-jas modré-až-zelené a červené-až-modré oblasti zcela pokrývají gamut GRACoL2006_Coated; avšak ve velmi vysoké-jasnosti zelené-až{13}}žluté oblasti je gamut GRACoL2006_Coated o něco větší. Tato situace naznačuje, že kombinace experimentálního bílého kartonu a digitálního tiskového systému Landa je schopna reprodukovat barvy ofsetového tisku ISO 12647-2. Pokud je použit papír s mírně vyšší bělostí, bude reprodukce barev v oblastech s vysokým jasem lepší.
Obrázek 4 Porovnání digitálního tiskového systému Landa s GRACoL2006_Coated Color Gamut
Obrázky 5 a 6, využívající funkci simulace přímých barev ORIS X Gamut,统计了在色差公差 Menší nebo rovno 3和 Menší nebo rovno 52种情况下Landa数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. Obrázek 5 ukazuje, že když je tolerance menší nebo rovna 3, lze sladit 94,9 % z 2390 barevných polí Pantone; Obrázek 6 ukazuje, že když je tolerance menší nebo rovna 5, lze spárovat 98,6 % z 2390 barevných polí Pantone. Výsledky tohoto experimentu potvrzují přesnost Landova oficiálního tvrzení, že konfigurace 7 barev CMYK OGB dokáže pokrýt až 96 % barevného gamutu Pantone.
Obrázek 5 Pokrytí barevného gamutu Pantone digitálním tiskovým systémem Landa (tolerance barevného rozdílu menší nebo rovna 3)
Obrázek 6 Pokrytí barevného gamutu Pantone digitálním tiskovým systémem Landa (tolerance barevného rozdílu menší nebo rovna 5)
Stručně řečeno, tento experiment testoval schopnost reprodukce barev digitálního tiskového systému Landa pomocí běžně používaného bílého kartonu o gramáži 300 g/m². Analýza klíčových dat během procesu zachycení odhalila, že: schopnost primární barvy CMYK digitálního tiskového systému Landa odpovídá papíru ISO 12647-2 CD1 a může plně pokrýt zbývajících sedm typů papíru; ve srovnání s barevným gamutem Adobe RGB je 7barevný gamut digitálního tiskového systému Landa relativně menší v oblastech s vysokým jasem a o něco větší v oblastech se středním jasem. Pokud se vysoce věrný tisk provádí pomocí primárních barev Adobe RGB, doporučuje se použít papír s vyšší bělostí; 7barevný gamut digitálního tiskového systému Landa v podstatě zahrnuje barevný gamut GRACoL2006_Coated, může plně odpovídat barevnému standardu ISO 12647-2, a když je rozdíl barev menší nebo roven 3, může odpovídat více než 94 % barevného gamutu Pantone.