Сквозное управление цветом и альтернативные технологии растрирования в рулонном офсете *

Введение

Цифровые техпроцессы способствовали повышению скорости и эффективности офсетной печати. Благодаря им появились альтернативные технологии растрирования, повысившие визуальную привлекательность, а значит, и ценность офсетной продукции. Но есть и оборотная сторона медали: у цифровых техпроцессов в полиграфии множество источников проблем с цветом и качеством. В этом руководстве особое внимание уделяется оптимизации производственных процессов с использованием традиционных амплитудно-модулированных AM-растров. Без этого невозможна последующая успешная работа с альтернативными технологиями растрирования — частотно-модулированными растрами FM, гибридными FM/AM и высоколиниатурными AM.

Руководство дополняет инициативы ICC, Ifra, GATF, IDEAlliance и других отраслевых организаций. Цель — помочь освоить эффективные методики, повышающие качество, стабильность и производительность.

В рамках проекта 35 участников поделились опытом работы с альтернативными технологиями растрирования. Результаты подтвердили наши выводы:

• Для стабильно высоких результатов и выигрыша в производительности важна комплексная стратегия промышленного производства, объединяющая стандартизацию, управление цветом и техпроцессом, эффективное техобслуживание.
• Успешные пользователи альтернативных технологий растрирования отмечают сужение границ допустимых рабочих отклонений для таких растров, а также потребность в повышении контроля всех переменных.
• Обязательное условие для оценки, выбора и внедрения альтернативных технологий растрирования — оптимизированная работа с традиционным AM-растром.

Рекомендованные методики работы — инструмент для повышения общей эффективности. Объединённый опыт участвующих в проекте компаний, составляющих производственную цепочку, поможет качественно улучшить работу предприятия. Теме оптимизации техпроцессов посвящены ещё два справочных руководства Web Offset Champion Group — «Как быстрее одобрить цвет и удержать его в тираже» и «Техническое обслуживание на производстве» **.

ЭТО ВАЖНО: БЕЗОПАСНОСТЬ

Перед началом работы с любым компонентом машины убедитесь, что это безопасно (отключена подача воздуха, тока, газа). Техобслуживание должно выполняться только специально обученными людьми с соблюдением всех требований техники безопасности. Общий характер руководства не позволяет учесть специфику всех решений и технологий, поэтому рекомендуется использовать его как дополнение к информации поставщиков, ориентируясь в первую очередь на их инструкции.

Руководство предназначено для полиграфистов всего мира и не всегда отражает различия в терминологии, материалах и специфике техпроцесса. Необходимо с осторожностью применять рекомендованные для печати эталонные значения за пределами Северной Америки — из-за различий в насыщенности краски, денситометрических фильтрах, линиатурах растрирования и практике вывода печатных форм (в США в основном выводят негативные формы, поэтому избыточное экспонирование означает увеличение растровых элементов, тогда как при позитивном выводе растровая точка в данном случае уменьшается).

^* В части пособия «Техническое обслуживание на производстве как источник снижения затрат и продления срока службы оборудования» (Productivity maintenance to run leaner, longer & faster) собраны эффективные приёмы работы и организации труда для типографий рулонной офсетной печати. Опубликовано Web Offset Champion Group (WOCG).

© 1998 & 2002. Все права защищены.

Группа WOCG сформирована в 1998 г. для пропаганды эффективного опыта работы в индустрии рулонной офсетной печати, позволяющего повысить производительность, качество, безопасность труда и добиться настоящих «чемпионских» результатов. WOCG — совместный проект международных компаний, сотрудничающих с ведущими специалистами отрасли, типографиями и ассоциациями по всему миру. Члены группы являются ведущими поставщиками технологии, материалов и оборудования для всех этапов технологического процесса — допечатного, печатного и послепечатного: Aylesford Newsprint, Kodak GCG, MacDermid Printing Solutions, manroland, Muller Martini, Nitto-Permacel, QuadTech, SCA и Sun Chemical.

^** Вышли в Publish на русском языке в 2008–2009 гг. — Прим. редакции перевода.

Цепочка техпроцессов в цифровом производстве

Цифровые техпроцессы упростили офсетное производство и увеличили скорость работы, но у них множество потенциальных источников проблем с цветом и качеством.

«Свыше 90% отклонений при триадной фотопечати связаны с техпроцессом и напрямую влияют на качество, стабильность и производительность, а через них — на удовлетворенность клиентов и прибыль». Даниэль Вюрглер, System Brunner

«Главные препятствия для внедрения управления цветом, по данным типографий, кроются в управлении техпроцессом».

«Проблемы управления цветом» (The Pain of Color Management), PIA/GATF

«Почти 80% всех проблем с техпроцессом сводятся к неверным действиям и/или решениям. Причина — незнание или неверное определение переменных техпроцесса». Джек Суффолетто, старший технический консультант по допечати PIA/GATF

«Важнейшие условия для успешного внедрения методик альтернативного растрирования — качественное техобслуживание, всеобъемлющее управление цветом и производственным техпроцессом».

Опрос пользователей альтернативных технологий растрирования, WOCG

Факторы успеха

Внедрение цифровых технологий и поддержка техпроцессов на их основе требуют строжайшей дисциплины. Только так обеспечивается стабильность результатов и соответствие повышенным ожиданиям. Необходимые меры:

1. Стабильно высокие результаты и выигрыш в производительности обеспечивает комплексная стратегия промышленного производства, комбинирующая стандартизацию, управление техпроцессом и утверждённые технические процедуры.
2. Утвердите стандарт для каждого производственного этапа.
3. Всё оборудование на производстве должно работать в соответствии со спецификацией. Эффективное техобслуживание, правильные настройки и стандартизированные методики работы — главные составляющие успеха (см. руководство № 4 «Техническое обслуживание на производстве»).
4. Необходимо подбирать расходные материалы (краску, бумагу, офсетное полотно и пр.), оптимальные для достижения стандарта комбинации. При их смене повторно калибруйте печатную технику. Регулярно тестируйте оборудование на соответствие спецификациям.
5. Проведите калибровку и оптимизацию каждого технического этапа, ориентируясь на утверждённый стандарт.
6. Для поддержания стабильности пользуйтесь измерительным оборудованием. Больше всего проблем связано с печатью, особенно с растискиванием.
7. Обязательное условие для оценки, выбора и внедрения альтернативных технологий растрирования — оптимизация работы с традиционным AM-растром.
8. Опыт участвующих в проекте типографий показывает, что для успеха крайне важны точность воспроизведения CTP-системы и качество печатных пластин.
9. Разработайте и внедрите стандартные методики работы (Standard Operating Procedures).
10. Отслеживайте эффективность техпроцесса с помощью производственных данных.

Показатели эффективности (по материалам издания «Process Controls Primer» / «Справочник по управлению техпроцессом для начинающих», Джозеф Марин, PIA/GATF 2005) помогут отслеживать положительные процессы на производстве.

• Коэффициент повторного вывода пластин (с причинами)
• Коэффициент повторного вывода цветопроб (с причинами)
• Коэффициент цветового соответствия цветопробы отпечатанной тетради
• Стабильность печати от заказа к заказу, от смены к смене

Распределение заказов по производствам

Стабильные результаты печати одного заказа на нескольких производствах разными (и даже теми же) печатниками — сложнейшая задача, требующая высочайшего уровня организации техпроцесса наряду с дисциплиной. К сожалению, в мировой печатной индустрии до сих пор отсутствует единый стандарт: у Северной Америки свой подход, а остальной мир предпочитает ориентироваться на ISO, хотя между этими методиками много сходного.

Задача межотраслевой инициативы Printing Across Borders (Печать без границ) — стимулировать переход от «эталонных» стандартов (характеризующих печатное оборудование) к «целевым», определяющим «идеальный» печатный оттиск. Пока же для достижения стабильных и сходных результатов печати можно пользоваться проверенными рекомендациями.

1. Качественное планирование и взаимодействие всех партнёров технологической цепочки.
2. Работа по единому стандарту, управление цветом.
3. Единые цветовые шкалы на всех производствах.
4. Откалиброванные и одинаково настроенные измерительные устройства (на производствах и у печатников).
5. Калибровка печатного процесса (цветопробы, пластины, печатное оборудование).
6. Правильно настроенное и регулярно проходящее техобслуживание оборудование (убедитесь, что результат печати соответствует спецификациям).
7. Расходные материалы (бумага, краска, увлажняющий раствор, пластины, офсетные полотна и пр.) от одного поставщика *.
8. Единая методика работы для получения качественного цвета, включая контрольные точки и типы цветопроб.
9. Воспроизведение цвета, обратная связь, контроль и оптимизация процесса — на основании производственных данных. Готовьте конкретные отчёты с согласованной подачей данных.
10. Регулярная оценка с обсуждением результатов, реакции клиента и плана действий.

* Эту рекомендацию вряд ли можно осуществить на практике. — Прим. редакции перевода.

Управление цветом

Управление цветом помогает компенсировать и контролировать различия в цветовых пространствах RGB-монитора, цифровой цветопробы и триадной печати, цветовой охват которой в значительной степени определяется запечатываемым материалом и краской. Управление цветом подразумевает согласованность и неизменность всех компонентов техпроцесса, что в нашем случае недостижимо. Следовательно, методика будет эффективна, если под контролем окажется каждый этап техпроцесса. Три важнейших слагаемых успеха — работа по утверждённым стандартам, калибровка, построение профилей.

1. Стандарты

Без эффективной стандартизации и контроля управление цветом не способно достичь поставленных целей — процесс будет идти вслепую. Стандарт должен обеспечивать оптимальный средний результат в соответствии с нормативами, не предусматривающими крайностей, поскольку учесть все переменные невозможно. Как правило, на каждую операцию приходится одна спецификация, описывающая оптимальные эталонные значения для процесса, допуски и производственные условия. Типовые стандарты — ISO 12647-3 (газетная печать без газовой сушки) и ISO 12647-2 (листовая офсетная печать и рулонная печать с газовой сушкой), во многом сопоставимые с североамериканскими SNAP и SWOP. Отметим, что SWOP 2007 включает разработанный GRACoL стандарт G7 Proof-to-Print, заменивший отдельные показатели растискивания одной контрольной точкой баланса серого: кривые CTP корректируются с учётом предварительно заданной кривой нейтральной плотности печати для сбалансированной серой шкалы CMY и шкалы K (только с чёрной краской). Если типографии необходимы дополнительные параметры и более жёсткие допуски, нужны специализированные (но обязательно открытые) методики управления техпроцессами, например, GlobalStandard от System Brunner. Некоторые предпочитают работать с собственными системами, созданными на заказ с учётом особенностей производства.

Типографии надо выбрать и правильно внедрить отраслевой стандарт, соответствующий требованиям заказчиков, самой компании и печатным технологиям. Начните с главного.

Основная часть полиграфических стандартов пока не содержит спецификаций для альтернативных технологий растрирования (АТР). Следовательно, большое значение имеет разработка стабильного стандарта для амплитудно-модулированного растра (AM). Он послужит эталоном при управлении процессом с альтернативными растрами (эталонная плотность, значения CIELab и стандартизированные профили ISO могут варьироваться).

2. Калибровка

Эффективность калибровки определяется стабильностью и точностью воспроизведения печатного оборудования. Калибровочные кривые и профили должны строиться на основании оттисков, соответствующих эталонам плотности и растискивания, приемлемым для производства допускам. Исходя из этих печатных характеристик, калибруются настройки кривых вывода экспонирующей и цветопробной систем.

Самое важное — не просто выбрать стандарт, а придерживаться его от заказа к заказу.

3. Профили

Поскольку самый небольшой цветовой охват в системе обычно у печатной машины, именно по ней калибруются остальные устройства. Для калибровки печатной машины с созданием точного профиля учитываются все переменные. В первую очередь речь о выборе бумаги и красок (их влияние отражено в характеризующем печатную машину профиле), растра и суммарной красочной плотности.

Чтобы обеспечить точность и стабильность воспроизведения устройствами на разных этапах техпроцесса, независимо от их местоположения, многие типографии работают по стандартам и методикам Международного консорциума цвета (International Colour Consortium, ICC). Слагаемые успеха — корректное внедрение, калибровка и определение параметров. Недостаток ISO 12647-2 — указанные сорта бумаги для рулонных офсетных типографий не соответствуют реалиям.

В рамках проекта European Colour Initiative сейчас создаются новые ICC-профили на базе стандартов ISO — специально для сортов бумаги, предназначенных для рулонной печати с сушкой.

Опытные пользователи для контроля качества и стабильности пользуются устройствами корректировки цвета с обратной связью. Среди их преимуществ — сокращение отходов, решение проблемы избыточной краскоподачи, т. е. более быстрая окупаемость решений.

Практический опыт внедрения ISO 12647-2

Данные крупной европейской типографии с множеством предприятий — Джо Бруненберг, старший технологический консультант Roto Smeets.

Задачи

• Потребность в аналогичных результатах на разных предприятиях, обмен заказами
• Целевые значения для систем контроля с обратной связью
• Повышение эффективности печати (экономия/отходы при запуске)
• Оптимизация управления техпроцессом
• Уменьшение зависимости от личного мнения печатников

Позитивные результаты

• Чёткие эталонные значения для всего оборудования на всех предприятиях
• Улучшенное воспроизведение цвета с ICC-профилями ECI
• Более точное соответствие цветопробы печатному оттиску
• Повышение стабильности печати при сокращении отходов
• Инструменты анализа проблем с качеством
• Меньше разногласий с клиентами благодаря приближенным к ожиданиям результатам

Сложности

• Изменения в формуле краски чреваты неожиданной сменой её поведения при печати
• Проблемы со стабильностью растискивания на протяжении тиража
• Разное поведение бумаги и существенные отклонения по параметрам в пределах класса
• Стандарт ISO и ICC-профили не подходят для сортов бумаги, использующихся в рулонной офсетной печати, — пользуйтесь ICC-профилями ECI

Главные факторы успеха

• Поддержка со стороны руководства
• Системы контроля цвета с обратной связью для печатных машин
• Профессиональное обучение
• Правильное применение кривых печатных форм
• Отлаженное взаимодействие допечатного участка, операторов по выводу печатных форм и печатников

Технологии растрирования

Традиционный AM-растр (амплитудно-модулированный)

В традиционных AM-растрах (Amplitude Modulation) градации тона варьируются за счёт амплитуды (размера) отдельного растрового элемента. Система упорядочивает точки по сетке с квадратными ячейками: во всех фрагментах изображения количество точек одинаково, а сетка для каждого цвета располагается под разным углом. Цвет и плотность контролируются за счёт изменения размеров точек, которые могут занимать от 0% до 100% отведённой им в сетке площади. Традиционные AM-растры надёжны, но для них характерны паразитные визуальные эффекты, недостаточная точность воспроизведения изображения и потеря деталей в высоких светах.

Эта офсетная технология растрирования не менялась почти век вплоть до начала 1990-х. Тогда для коммерческого использования стал доступен частотно-модулированный, или стохастический, растр (FM, Frequency Modulation), обеспечивавший более высокие разрешение и детализацию по сравнению с традиционным AM-растром. Однако из-за проблем с переносом мелких растровых элементов с плёнок на печатные формы к 1996 г. от FM-растра практически полностью отказались. С последующей популяризацией CTP эти проблемы исчезли, и альтернативные технологии растрирования стали развиваться.

Альтернативные технологии растрирования

Они могут относиться к AM- или FM-типу либо же гибридной разновидности. Разбросанные пиксели упорядочиваются в мелкие растровые элементы и структуры, как правило, требующие более высокой стабильности процесса и разрешения при допечатной подготовке по сравнению с традиционным AM-растром. Применение АТР варьируется от листовой печати с очень высоким разрешением до более низких линиатур в газетном производстве. Они способны эффективно бороться и даже полностью устранять муар и другие визуальные аномалии, предлагая более высокий уровень детализации, чем амплитудно-модулируемые растры. Сокращаются и видимые цветовые отклонения, вызванные проблемами с приводкой и расползанием полотна.

FM-растр (Frequency Modulation, частотно-модулированный) — корректный термин для обозначения стохастического растрирования, объединяющий такие разновидностей растров:

• FM-растры первого порядка (традиционные FM или стохастические растры): во избежание муара и связанных с ним артефактов растровые точки располагаются хаотично. Для передачи тонов варьируется расстояние между точками одинакового размера, распределяющимися максимально равномерно. Случайные скопления растровых элементов в средних тонах чреваты видимой невооружённым глазом неравномерностью тона (зернистость и крапчатость). Повышение детализации может обернуться снижением контрастности — для компенсации потребуется корректировка изображения. Для визуально равномерного воспроизведения необходимы более мелкие растровые элементы. Поскольку это подразумевает сокращение широтных характеристик экспонирования, а возможности офсетной печати ограничены, такой подход проблематичен. Для рулонной офсетной печати стохастические растры первого порядка не подходят.
• FM-растры второго порядка и гибридные FM-растры: во избежание муара и связанных с ним посторонних структур растровые точки располагаются хаотично. Для передачи тонов варьируется расстояние между точками, их форма и размер. За счёт изменения структуры точек достигается хорошая визуальная однородность, а размеры отдельных растровых элементов обеспечивают достаточную широту экспонирования. В типовых работах для рулонной печати с сушкой используются растровые элементы от 25 мкм, дающие стабильный результат при офсетной печати и приемлемую чёткость контуров. Для рулонной печати без сушки минимальный размер растровых элементов 35–40 мкм. Доступные решения: технология растрирования Kodak Staccato, растры Heidelberg Satin, Artworks Organic, Global Graphics HDS, Dainippon Screen RandotX, Spekta1, Spekta2, Fairdot.

Высоколиниатурный AM-растр/AM с «суперячейкой»: растровые элементы упорядочиваются по сетке (обычно 80 лин./см, 200 lpi и выше). Тона передаются варьированием размера растровых точек: в тёмных тонах крупнее, в светлых мельче. При растрировании с суперячейкой (Supercell) пиксели хаотично распределяются по отдельным растровым элементам — для сохранения насыщенности серого и минимизации посторонних структур. В рулонной печати с сушкой разрешение до 94 лин./см (240 lpi) обеспечивает качество, широту экспонирования и уровень офсетной продукции, аналогичный FM-растру 25 мкм. В рулонной печати без сушки применение этих технологий ограничено из-за более мелких растровых элементов в высоких светах. При этом газетные CTP-системы, работающие с разрешением 472 точки на см (1200 dpi), в высоких светах воспроизводят более крупные точки, поэтому подходят для линиатур 59–79 лин./см (150–200 lpi). Доступные решения: растры Kodak Turbo, Prinergy AM, Fuji CoRes, Heidelberg Prinect IS, Artworks Paragon, Esko Graphics Highline, Global Graphics HPS.

Гибридный растр AM/FM: технология аналогична высоколиниатурным AM-растрам. Отличие в передаче высоких светов и теней более крупными точками. Воспроизведение тонов в светах контролируется по принципу частотно-модулированных растров — удалением либо добавлением точек к AM-сетке. Тем самым преодолеваются ограничения по разрешению при изготовлении форм и печати, смягчаются неравномерные переходы. В рулонной печати с сушкой разрешение до 94 лин./см (240 lpi) обеспечивает качество, широту экспонирования и уровень офсетной продукции, аналогичный FM-растру 25 мкм. В тенях размер точек должен составлять 20–30 мкм. В газетной печати линиатура достигает 69 лин./см (175 lpi) при размере растровых элементов в высоких светах в 30–40 мкм.

Аналогичных результатов реально достичь и с другими вариантами форм растровой точки — соответствующим образом обрабатывая изображения или применяя кривые коррекции тона.

Цепочка техпроцессов в цифровом производстве

Градиентные заливки на фрагментах с разными технологиями растрирования даны с увеличением 800%. Образцы растров Maxtone и Staccato предоставлены Kodak GCG

Пример оригинального изображения, обработанного по разным технологиям растрирования (увеличение 800%). Примеры растров Maxtone and Staccato предоставлены Kodak GCG.

A — оригинальное изображение
B — FM-растр первого порядка 30 мкм
C — FM-растр второго порядка 25 мкм
D — традиционный AM-растр 53 лин./см (133 lpi)
E — высоколиниатурный AM-растр 79 лин./см (200 lpi)
F — высоколиниатурный гибридный AM-растр 79 лин./см (200 lpi) с точками в высоких светах в 25 мкм