МИФ О КВАДРАТНОЙ ТОЧКЕ CREO

30.10.2002 11:57, Кувшинов
Картинка ? 2 (Печатная форма под электронным микроскопом) — чужая, взятая без спроса (скажем мягко). Такая форма не может быть выведена ни на одном устройстве из тех, что сейчас продаёт Heidelberg. А выведена она на Creo Trendsetter, право продавать которые у Heidelberg отозвали уж года два с лишним. Правда, Инитовцам не впервой с правдой на «ты» общаться.

30.10.2002 14:56, Игорь Головачёв
К большому сожалению для г. Кувшинова — это снимок формы, экспонированной именно на Heidelberg Topsetter. Миф о «квадратной точке» Creo требует более внимательного рассмотрения. Чем я и займусь в ближайшее время.

В чём физический смысл квадратной точки Creo? Формировать минимальную точку экспонирующего устройства не одним пятном лазера относительно большого размера (обычно 10 микрон для наивысшего доступного разрешения), а некоторым числом ещё меньших точек. Суммарная 10-микронная точка получается жёсткой, т. к. наклон характеристики распределения плотности энергии на её краях соответствует, например, 1-микронной точке. В теории это наилучшее распределение энергии для любого экспонирующего устройства. А что на практике?

Как известно, Creo и Heidelberg долгое время сотрудничали (пока Creo не поглотила Scitex). Обе компании тогда проводили эксперименты, силясь доказать практические преимущества квадратной точки. Но множество печатных тестов в самых различных условиях показали, что принципиального улучшения качества печати при использовании квадратной точки не происходит!!!

Creo не может не знать о результатах тестов. Они проводились совместно в лабораториях Heidelberg! Но в технологию были вложены немалые средства, и в Creo предпочли о тестах забыть.

Почему использование квадратной точки не приводит к улучшению качества печати? Рассмотрим два основных качественных фактора, отличающих технологии CtP от традиционного процесса: жёсткость растровой точки и стабильность её размера.

Жёсткость растровой точки

Для начала вспомним, что далеко не всегда жёсткость точки на печатной или фотоформе зависит от характера распределения энергии в луче лазера. Во многом это определяется кривой чувствительности экспонируемого материала и режимом экспонирования.

Для экспонирования плёнок в ФНА, как правило, выбирается рабочая точка на линейном участке характеристики. Гауссов (колоколообразный) характер распределения энергии в луче лазера приводит к точно такому же распределению оптической плотности внутри точки на фотоформе и, соответственно, к её мягкости. В дальнейшем при экспонировании печатной формы, в связи с неравномерностью засветки в любой копировальной раме, возникают проблемы. В первую очередь — неравномерность передачи светов и теней по площади печатной формы и плохое формирование пробельных элементов на границах точки. Это усложняет процесс приладки печатной машины, ухудшает установление баланса вода/краска и т. д. Таким образом, чем более пологое распределение энергии в лазерном луче, тем хуже. И в этом фотонаборы от разных производителей могут заметно отличаться.

При использовании CtP-устройств ситуация меняется радикально. Высокая стабильность засветки лазером по всему полю экспонирования, контролируемая электроникой, позволяет получать стабильную точку практически независимо от характера распределения энергии в луче лазера. К тому же термальные (они же термополимерные) пластины, как и фотополимерные для «фиолетовых» CtP, имеют пороговую чувствительность и, в отличие от фотоплёнок, не могут быть засвечены частично — полимеризация или происходит под воздействием излучения, или нет. И точка получается жёсткой всегда, независимо от режима экспонирования! Следовательно, для полимерных пластин термин «жёсткость точки» теряет смысл!

Поэтому прямой вывод форм в принципе лишён некоторых из недостатков, присущих ФНА. Отсюда — качественная передача светов и теней изображений, быстрый выход на баланс вода/краска и т. д., независимо от «квадратности» точки.

Кстати, в ФНА для получения жёсткой точки иногда используется режим экспонирования высокочувствительной плёнки на уровне насыщения — отдалённый аналог происходящего в CtP, но если в ФНА он применяется нечасто (в связи с рядом недостатков), то для CtP — это абсолютно нормальный режим, используемый всеми производителями.

Следовательно, с точки зрения жёсткости точки, никакой разницы при экспонировании лучами с гауссовым распределением и «квадратным» не будет.

Стабильность размера растровой точки

Разница между гауссовым распределением и «квадратным» проявляется, в основном, при небольших размерах точки — от 10 микрон и менее. Для серебросодержащих пластин это связано с тем, что наклон их характеристики чувствительности имеет конечную величину, для полимерных (как термо-, так и фото-) — с неидеальностью качества полива, зернистостью чувствительного слоя и т. д. Это приводит к тому, что размер точки варьируется на величину порядка 1 микрона. Реально, если не покупать самые дешёвые пластины, заметно меньше — 0,3–0,5 микрона.

Для квадратной точки Creo заявлена стабильность 0,1 микрона. Декларируется это только компанией Creo, к тому же неофициально. В технических характеристиках оборудования таких цифр нет и быть не может — величина сильно изменяется в зависимости от качества пластин!

Возникает вопрос — ограничена ли чем-нибудь стабильность размера точки на форме? Да, конечно. Даже при экспонировании идеально жёстким лучом лазера мы получим нестабильность размера точки на уровне 0,1-0,3 микрона (в зависимости от качества пластин). Ведь экспонирование термальных пластин является, по сути, нагревом. И температура в точке экспонирования будет иметь гауссово распределение!!! Соответственно, неравномерность и зернистость полива формы приводит к неравномерности порога полимеризации и, в конечном счёте, к нестабильности размера точки.

Таким образом, полностью избавиться от гауссова распределения, как заявляет Creo, невозможно. Допустим (наихудший случай) нестабильность в 1 микрон для гауссова распределения и 0,1 микрона для «квадратного».

Именно на лучшей стабильности размера, как правило, базируются все утверждения о преимуществах квадратной точки Creo. Так, в статье Игоря Кистенёва «Creoтивная стохастика» (Publish ? 10, 2002) даны ужасающие читателя картинки из рекламных буклетов Creo и указывается, что в аппаратах с гауссовым распределением относительная ошибка составит 10%, и это, якобы, приводит к катастрофическому результату. К сожалению, некоторые читатели могли подумать, что речь идёт о 10% растровой точке. Это действительно было бы ужасно.

Но говорит ли о чём-нибудь такой параметр, как относительное отклонение площади растровой точки? Мне — нет. Давайте попробуем перевести указанные непонятные цифры в привычную и знакомую всем величину, влияние которой можно реально оценить, — процент растровой точки. А это далеко не одно и то же.

Возьмём наиболее сложный в реальной жизни случай — линиатура 200 lpi и тоновый диапазон 2–98%. 2% растровой точки — это около 18 микрон. В наихудшем случае, изменение её размера на 1 микрон действительно приведёт к изменению площади примерно на 10%.

Но при печати нас не интересует изменение размера точки относительно самой себя. Реально действующий параметр — процент растровой точки. А его величина по 2% полю изменится всего на 0,2%. Звучит уже не так впечатляюще, как 10%, не правда ли?

Полученные величины находятся на уровне погрешности измерений большинства типов контрольных приборов, да и величина растискивания краски на печатных машинах на порядок превосходит десятые доли процента. К тому же стабильность растискивания зависит от многих факторов и, как правило, заметно превышает обсуждаемые нами величины. В конце концов, не форма является конечным продуктом, а печатный оттиск.

Естественно, возникает вопрос — а судьи кто? Насколько сравнимы обсуждаемые величины стабильности, например, с аналогичными параметрами традиционной плёночной технологии? Ведь до сих пор мы сравнивали только технологии CtP.

Нужно отметить, что практически любая CtP печатная форма (полиэфир, естественно, не рассматривается) имеет существенно более высокую стабильность размера точки по сравнению с традиционной плёночной технологией! Исключение из технологической цепи фотоформ и копировальной рамы весьма положительно сказывается на качестве печати. И то, что в принципе обсуждается стабильность от 1 микрона и менее — исключительное достижение технологии CtP. Если посчитать нестабильность размера точки при плёночной технологии, скорее всего, придёшь к выводу о принципиальной невозможности её использования для качественной печати. К счастью, мы ежедневно убеждаемся в обратном.

Картинка, вызвавшая «праведный» гнев М. Кувшинова, — снимок печатной формы, экспонированной на термальном CtP Heidelberg Topsetter

На фотографии (рис. 1), вызвавшей «праведный» гнев М. Кувшинова (см. эпиграф), изображена растровая точка, а отнюдь не одиночная точка лазера. Отложив в сторону рекламные материалы Creo и немного подумав, несложно сообразить, что независимо от формы точки лазера растровая точка, содержащая множество одиночных точек лазера (даже с гауссовым распределением энергии), будет иметь именно тот вид, который приведён на фотографии, мало отличающийся от получаемого посредством квадратной точки Creo. Все ФНА в большей или меньшей степени работают с гауссовым распределением энергии в пятне лазера. Но при большом увеличении мы увидим ту же картинку растровой точки с чёткими краями и углами. И без всякой квадратной точки. В этом и был смысл публикации фотографии.

Во всех материалах, посвящённых квадратной точке Creo, приводятся сравнительные изображения печатных форм под большим увеличением. Во-первых, в эту игру можно играть по-разному, что подтверждает рис. 1. Во-вторых, на мой взгляд, без учёта характера переноса краски с формы на бумагу никакого смысла в картинках нет — вооружившись микроскопом, мы с трудом найдём разницу в форме точек на оттиске.

Круглая растровая точка, экспонированная квадратной точкой лазера

Кстати, о форме растровых точек. Помимо жёсткого (квадратного) распределения энергии в луче лазера, квадратная точка имеет и прямое толкование своего названия — квадратную форму. Она хорошо передаёт только квадратные растровые точки, расположенные под нулевым углом. Их изображения мы чаще всего и видим в рекламных материалах Creo. Наклонные линии, круглые или эллиптические растровые точки гораздо корректнее отрисовываются пятном лазера круглой формы. На рис. 2 в качестве примера приведена круглая растровая точка, экспонированная квадратной лазерной точкой.

Всё вышесказанное относилось к печати классическим растром. Вывод таков — принципиального улучшения качества квадратная точка не вносит. Что, собственно, и подтвердили эксперименты в лабораториях Heidelberg.

Признаёт это и М. Кувшинов в статье «Вызов цифровой формы-2» (спецвыпуск Publish на выставке «Этикетка-2003»), утверждая, что только один из десяти человек отличит оттиски с пластин, сделанных по разным технологиям. Мы тоже проводили подобный эксперимент на выставке «Полиграфинтер-2002» — сравнивали оттиски с серебросодержащих пластин, экспонированных на «фиолетовом» CtP Heidelberg Prosetter, и термальных, экспонированных на Creo Trendsetter. И получили интересный результат — при практически полной неотличимости предпочтение зачастую отдавалось оттискам с пластин, сделанных на аппарате вдвое более дешёвом. Так есть ли преимущества у квадратной точки Creo?

Стохастика

Повторюсь, разница между гауссовым распределением и «квадратным» все-таки есть и проявляется при небольших размерах точки. Чтобы реализовать это единственное преимущество, Creo активно продвигает стохастическое растрирование как панацею от всех проблем печати. Но и здесь не всё так просто.

На выставке IPEX-2002 представители Creo демонстрировали образцы печати при использовании метода стохастического растрирования Staccato 10, специально разработанного для подтверждения преимуществ квадратной точки. Образцы были неплохи. Только вот «10» в названии метода означает, что точка имеет размер 10 микрон. Лишь немногие типографии высшего уровня могут стабильно печатать такую точку. Подавляющему большинству это недоступно. И не нужно.

Поясню. При печати обычным растром ошибки формных процессов, износ печатного оборудования, ошибки печатника и т. д. могут приводить только к тому (с точки зрения точки), что тоновый диапазон печати уменьшится и составит, например, 5-95%. То есть проблема будет только в светах и глубоких тенях изображений, где размер точки менее 25 микрон. Это плохо, но часто не считается браком.

При стохастике любая ошибка приводит к браку, т. к. всё изображение печатается точками малого размера. При печати 10-микронной стохастикой, во избежание брака, оборудование и персонал типографии должны обеспечивать печать 5-микронной точкой — на всех этапах производства должны использоваться очень жёсткие технологические допуски, соответствующие печати линиатурой примерно 800 lpi. Такие типографии где-то, вероятно, есть, но я их не видел. А у нас Speedmaster в приличном состоянии позволяет безопасно печатать стохастику с точкой 25 микрон. При меньшем размере точки процесс труднопредсказуем, влияет всё — от качества покрытия бумаги до стабильности поддержания влажности воздуха в помещении.

И качество печатных форм далеко не на первом месте в списке проблем при печати стохастикой. Идеальная 20-микронная точка на пластине может просто исчезнуть при печати на неудачно подобранной бумаге или по множеству других причин. И тут уж не до 1-микронной точности размера точки.

Стохастика действительно даёт впечатляющие результаты. Но если бы все сложности заключались только в качестве печатных форм, это было бы замечательно. Технологии CtP упрощают использование стохастического растра (прежде всего в связи с жёсткостью точек, присущей всем CtP-системам), но не до уровня беспроблемной печати 10-микронной точкой. А уже при относительно безопасном размере точки 25 микрон преимущества квадратной точки Creo сходят на нет — варьирование размера на 1 микрон изменяет площадь на 10%, но качественный эффект аналогичен приведённому выше для 2% точки регулярного растра — отклонение на десятые доли процента растровой точки.

Компания Creo активно пытается связать понятия «стохастическое растрирование» и «квадратная точка». Но это совершенно разные вещи — преимущества и недостатки стохастического растрирования присущи стохастическому алгоритму любого производителя.

А есть ли недостатки у квадратной точки?

Оптическая головка Creo Square Spot, устанавливаемая в аппаратах модификации Quantum

Как же без них. В отличие от многих других систем, при выходе из строя чего угодно в оптической головке Quantum (рис. 3) необходимо менять её всю целиком. Она не чинится… Сколько это стоит, боюсь даже предположить (ориентировочно тысяч 30, и не рублей). В многолучевых системах с независимыми лазерами (например, Heidelberg и др.) выход из строя одного лазера не приводит к простою всего устройства. У большинства производителей лазеры объединены в группы, и при поломке одного просто отключается группа, а аппарат продолжает экспонировать, правда, с пониженной производительностью. Только стоимость замены одиночного лазера, включая работу (примерно 1 час), несопоставимо меньше замены оптической головки Quantum, с чем уже успели столкнуться некоторые российские компании.

Следующая неприятная особенность квадратной точки — весьма ограниченный набор разрешений: только 2400 dpi и эмулированное 1200 dpi. Понятно, с чем это связано: размер квадратной точки фиксированный — 10 микрон.

Разрешение 2400 dpi позволяет «честно» выводить линиатуру максимум 150 lpi. При выводе более высоких линиатур должно быть задействовано асимметричное разрешение. Данные о применении асимметрии в устройствах с квадратной точкой отсутствуют, и, если это действительно так, столь низкое разрешение — серьёзное качественное ограничение при экспонировании более высоких линиатур. Вероятно, именно в этом причина активного продвижения компанией Creo стохастического растрирования — относительно низкое разрешение при хорошей передаче мелких точек имеет очевидный перевес только для стохастики.

Высокая жёсткость квадратной точки — источник неожиданной, на первый взгляд, проблемы. Многие термальные пластины до сих пор грешат повышенной пыльностью. При их экспонировании (быстром локальном нагреве 10-микронного участка формы) вследствие высокого перепада температур происходит механическое разрушение (аблация) чувствительного слоя и его осыпание. Термальные пластины некоторых производителей вообще не рекомендуется использовать (даже на аппаратах с мягкой точкой) именно по этой причине. Квадратная точка вследствие своей высокой жёсткости существенно усиливает эффект — с самыми неприятными последствиями. Это требует, как минимум, осторожности в выборе типа пластин.

Чаще это относится к скоростным CtP-системам: при экспонировании на повышенной скорости происходит более быстрый нагрев точки на поверхности пластины до порогового уровня. Соответственно, разность температур на пластине и вероятность аблации возрастают. Эффект повышенной аблации, помимо того, заметно снижает стабильность размера точки. И преимущества квадратной точки на практике могут быть реализованы только на качественных и дорогих пластинах. На не очень хороших, как ни странно, результат даже хуже, чем у аппаратов с гауссовым распределением.

И последний, но для многих важный недостаток — изначально высокая стоимость оборудования, сервисного обслуживания и ремонта.

Логичный вывод

Квадратная точка с технологической точки зрения вещь неплохая. У тех, кто планирует печатать 10-микронной стохастикой, признаю, выбора нет — только квадратная точка Creo. Но для большинства российских типографий, по моему мнению, она не нужна, особенно с учётом стоимости оборудования. И уж тем более это не единственный способ получения хороших печатных форм, как пытается позиционировать Creo, — при печати классическим растром недостатков, пожалуй, больше, чем достоинств. Убеждён, что потенциальный покупатель оборудования должен знать все его особенности и понимать, за что платит почти в 2 раза больше по сравнению, например, с фиолетовым CtP.

В статье «Караван идёт» (Publish, ? 7, 2003) М. Кувшинов уверяет всех, что если и стоит брать CtP-систему, то только термальную и, естественно, с квадратной точкой. На мой взгляд, просто неприлично навязывать всем типографиям без учёта их специфики и возможностей один тип оборудования, к тому же такой дорогой. А всё, вероятно, потому, что другого оборудования компания Creo предложить просто не может… Вот и объясняют они «непонятливым», почему за то же качество нужно платить в несколько раз больше.

Термальная технология уже давно утратила безоговорочное лидерство под натиском новых технологий. Да, сегодня половина установленных в мире CtP-систем — термальные. И об этом любят говорить поставщики «только термальных систем». Зато умалчивают, что до 2001 г. эта цифра стремилась к 100%. За несколько лет после выхода на рынок «фиолетовых» CtP структура потребления резко изменилась в их пользу, и доля термальных систем с каждым годом сокращается. Нет ни малейшего сомнения, что процесс продолжится в силу совершенно естественных и очевидных причин.

В вопросе выбора и рекомендации типа оборудования мне проще занимать объективную позицию — наша компания предлагает как термальные, так и «фиолетовые» CtP. Мы их позиционируем примерно так: если нужно максимальное качество вне зависимости от цены, выбор — термальные CtP. Но за вдвое меньшую сумму можно приобрести «фиолетовый» CtP, обеспечивающий, в подавляющем большинстве случаев коммерческой и газетной печати, равное качество.

Убеждён (и практика это подтверждает), что для большинства российских типографий оптимальный выбор — именно «фиолетовые» CtP. Они дешевле (при покупке и в обслуживании) и надёжнее (вследствие простоты конструкции) при очень высоком качестве продукции.

Интересный результат получили специалисты компании Agfa при сравнительном тестировании термальной и фиолетовой технологии. Тони Кинг в документе Comparative testing of thermal and silver CtP technology (http://www.initpress.ru/stat/stat/whitep.pdf) пришёл к заключению, что утверждения о качественном превосходстве термальной технологии не имеют никаких оснований. Компанию Agfa — крупнейшего производителя всех типов расходных материалов — вряд ли можно обвинить в предвзятости.

Сегодня наибольшее распространение получили три типа пластин — термальные, серебросодержащие и фотополимерные. По статистике, продажи первых составляют 38% от общего объёма, вторых — 39% (!!!), а оставшиеся 23% приходятся на остальные типы, включая фотополимерные. Интересно, что, при 50% парка установленных систем, термальные CtP уже потребляют меньше пластин, чем «фиолетовые». Объясняется это просто — «фиолетовые» системы приобретают небольшие и средние типографии, у которых средние тиражи короче.

Многие эксперты единодушны в том, что со временем объём продаж фотополимерных пластин заметно возрастёт и превысит уровень продаж термальных. Стоит отметить, что фиолетовые CtP способны экспонировать оба типа пластин — серебряные и фотополимерные. Разница между серебросодержащими и полимерными пластинами для фиолетовых CtP в деталях. Так, типографиям, ориентированным на очень высокое качество печати, стохастику и т. д. при тиражах редко превышающих 350 тыс. отт. целесообразнее использование «серебрянных» пластин. Текущее соотношение качества между серебросодержащими и полимерными пластинами сохранится ещё долго, несколько лет как минимум. Но даже если со временем полимерная технология выйдет на лидирующие позиции — цена вопроса только в проявочной машине. Это в любом случае значительно дешевле термального комплекса.

Для типографий, ориентированных на печать в основном классическим растром до 200 lpi, прекрасно подойдут фотополимерные пластины. При печати линиатурой до 200 lpi заметной разницы на оттиске (по сравнению с термальной или «серебрянной» технологиями) нет. К тому же они допускают обжиг для повышения тиражестойкости, использование УФ-красок и не требуют утилизации серебросодержащих отходов.

Термальная технология уже утратила лидерство под напором новых, относительно недорогих конкурентов, думаю, процесс будет продолжаться. Аналогичная ситуация была и с ФНА — большие, дорогие и сложные «внешние барабаны», несмотря на высокое качество, повсеместно уступили позиции относительно недорогим «внутренним», имеющим лучшее соотношение цена/качество.

Ни в коем случае не умаляю достоинств термальных систем. Но при выборе типа оборудования всегда нужно тщательно взвешивать множество факторов — реальные потребности типографии, потенциал её развития, характер работ и т. д. То, что хорошо для одной, не стоит навязывать всем.

Что будет дальше, покажет время, но уже сейчас у типографий появилась возможность выбирать — руководствуясь конкретными целями и финансовыми возможностями, — чего до недавнего времени так не хватало рынку CtP для динамичного развития.

Об авторе: Игорь Головачёв (igor@ekonomika.ru), технический директор компании InitPress.