Milyen a Landa készülékek színvisszaadási képessége?
A Landa digitális nyomtatóberendezései nanotintatechnológiát használnak, amelynek előnye, hogy a hagyományos tinták körülbelül 500 nm-es részecskeméretéhez képest rendkívül kicsi, mindössze több tíz nanométeres pigmentrészecskeméret. Ezek a nanoméretű pigmentrészecskék jobban be tudnak hatolni a különböző hordozók felületére, és jobban megtapadnak, így mindössze 500 nm-es képvastagságot képeznek. Ez a vastagság kevesebb, mint fele a hagyományos ofszetfestékes képek vastagságának. Ekkor a tinta csak a hordozó felületéhez tapad és nem hatol be, a nyomtatott kép színtelítettsége és tisztasága kiváló. A Landa digitális nyomdagépei tintasugaras nyomtatással 4~8 színű nyomtatást tudnak elérni 600dpi vagy 1200dpi felbontásban, amelyből az íves berendezés legfeljebb 7 színt (CMYK+OGB), a forgó berendezés pedig 8 színt (CMYK+OGB+fehér) támogat. A hivatalos adatok szerint a 4 színű CMYK konfiguráció a Pantone színskála 84%-át, míg a 7 szín CMYK+OGB konfiguráció a Pantone színskála akár 96%-át is lefedheti.
Ez a cikk a Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. Landa íves digitális nyomtató berendezésére támaszkodik, hogy tesztelje és elemezze színvisszaadási képességét 300 g/m2 mennyiségi kapacitású fehér kartonon. Először a berendezést linearizálják, hogy megmérjék a monokróm telítettségét és gradációs egyenletességét, majd a berendezés ICC fájlját elemzik a színskála teljesítményének és a direkt színlefedettségnek a kiértékeléséhez.
Hétszínes digitális nyomtatási rendszer színvisszaadási alapalgoritmusának vizsgálata
01
Linearizációs algoritmusok típusai és alapelvei
A digitális nyomtatóberendezések linearizálása kulcsfontosságú technológia az eszköz bemeneti és kimeneti jelei közötti lineáris kapcsolat biztosításához. A 7 színű csatorna linearizálása jelentős technikai bonyolultságú a hagyományos CMYK 4 színhez képest. Az első a csatornák számának növekedése, 4-ről 7-re azt jelenti, hogy a keresőtábla mérete exponenciálisan növekszik. Az általános linearizációs algoritmusok a következő 4 típust tartalmazzák:
(1) A polinomillesztő algoritmus a legalapvetőbb linearizálási módszer, amely a bemeneti és kimeneti adatok polinomiális görbéinek illesztésével valósítja meg a linearizálást. Ennek az algoritmusnak az előnye az egyszerű számítások és a kevesebb paraméter, de a hátránya, hogy korlátozott modellezési képessége bonyolult nemlineáris összefüggésekre.
(2) A keresési táblázat (LUT) algoritmus a leggyakrabban használt linearizálási módszer a digitális nyomtatásban. 1A D LUT a legegyszerűbb forma, amely csak a kép egyetlen csatornáját dolgozza fel, és minden bemeneti értékhez meghatároz egy kimeneti értéket (0 és 100 között). Az 1D LUT lényege egy keresőtábla egy-dimenziós térben, és minden bemeneti értéket a LUT "újrapozicionál", hogy új kimeneti értéket kapjon, amely egy-az-egyhez megfelelő kapcsolatot mutat be. Egy tipikus ICC nyomtatóprofil az eszköz színcsatornáinak száma alapján konfigurál egy 1D keresési táblázatot (1D LUT), majd egy 3D keresési táblázatot (3D LUT) használ a színskála leképezésének és színkonverziójának befejezéséhez.
(3) A helyi lineáris regressziós algoritmus jól teljesít a színkezelésben, különösen a digitális nyomtatás keresési táblázataival becsült kis és közepes méretű mintaforgatókönyvekben, és teljesítménye jobb, mint a neurális hálózatok, a polinomiális regresszió és a spline függvények. Az algoritmus lényege, hogy minden rácsponthoz a szomszédsági pontok lokális lineáris regressziós halmazát használja, hogy a súlyozott legkisebb négyzetek kritériuma szerint illeszkedjen a lineáris hipersíkhoz, és külön becsülje meg az egyes kimeneti színösszetevőket.
(4) A mélytanulási algoritmusok a linearizációs technológia legújabb fejlesztési irányát képviselik. A modern technológia képes volt megvalósítani a nyomtatott színes csatornák linearizációs modelljét a mély tanulási hálózatokon alapulva, és az online feedforward több-dimenziós nemlineáris színsűrűség-kompenzációs módszerrel széles színskála, nagy linearitás, valamint folyamatos és stabil digitális nyomtatási teljesítmény érhető el.
02
Több-csatornás színkezelési algoritmusok
A 7-színes eszközök többcsatornás színkezeléséhez speciális algoritmus-támogatás szükséges. A hagyományos 4 szín CMYK rendszerben a színkezelés főként négy szín egyensúlyára összpontosít: a kék, a bíbor, a sárga és a fekete, míg a 7 szín rendszerben egyszerre 7 szín kölcsönhatását kell figyelembe venni. Egy 7 színű rendszerben minden szín kölcsönhatásba léphet a másik 6 színnel, és ennek a többdimenziós színkapcsolatnak bonyolultabb matematikai modelleket kell leírnia. A hagyományos CMYK rendszerben a feketét főként a szürkeárnyalatos kiegyensúlyozásra és a tintatakarékosságra használják, míg a 7 színrendszerben a narancs, zöld és kék hozzáadásával bonyolultabbá válik a színkeverés. Az általánosan használt színleválasztó algoritmusok a következő két típust tartalmazzák:
(1) Az összetett Neugebauer-modellek fontos eszközök a több-színes nyomtatás feldolgozásához. Ez a modell a Neugebauer-modell egy általánosított változata, amely a teljes XYZ színteret több kötetpartícióra osztja fel, előrejelzi a színösszetevők súlyát egy adott partíción belül, és funkcióként határozza meg az adott partíció három alapszínének XYZ értékét. Ez a módszer hatékonyan képes kezelni az összetett színviszonyokat 7 színrendszerben.
(2) A több-csatornás színtér-konverziós algoritmusnak figyelembe kell vennie a különböző színterek közötti leképezési kapcsolatot. Az eszköz színteréről (CMYKOBG) szabványos színtérre (például CIE Lab) való konvertálásakor pontos konverziós funkciókat kell létrehoznia. Tanulmányok kimutatták, hogy hatékony technikai séma az eszköztér és a CIE XYZ tér közötti kapcsolat megállapítása háromdimenziós kapcsolaton keresztül, valamint a színek szétválasztása három-lineáris interpolációval a keresési táblázat és a táblázat oszlopai között.
Kísérleti előkészítés és tesztelés
01
Vizsgáló berendezések és berendezések
(1) Tesztberendezés: Landa digitális nyomtató berendezés, 7 színű nanotinta (CMYK+OGB);
(2) Tesztpapír: 300 g/m2 Asia Pacific Symbo Yinbo fehér karton;
(3) Mérőműszer: X-rite i1io spektrofotométer;
(4) Tesztszoftver: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);
(5) Környezeti feltételek: hőmérséklet 25±2 fok, páratartalom 55%±5%.
02Tesztelési folyamat és lépések
(1) 1. lépés: Nyomtassa ki a linearizációs diagramot. Melegítse elő a Landa digitális nyomtatóberendezést több mint 30 percig, és használja az EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) szoftvert a linearizációs diagram kimenetéhez. A Landa digitális nyomtatási rendszer 4 színtől 7 színig terjedő linearizációs színtáblázatokkal van konfigurálva. Ez a cikk a 7 szín példáját veszi figyelembe. A 7 színből álló táblázat csatornánként 54 színt tartalmaz, összesen 378 színfoltot, 0 és 100% közötti pontterület-lefedettséggel.
(2) 2. lépés: Mérje meg a linearizációs diagramot. Várja meg, amíg a linearizációs diagram megszárad, és használja a CPS i1iO-t a 7 színcsatorna adatmérésének befejezéséhez.
(3) 3. lépés: Rajzolja meg a hangszíngörbét. Hasonlítsa össze a mért adatokat az elméleti adatokkal, és rajzolja meg a 7 csatorna hanggörbéit. Elemezze a mért adatok és a céladatok közötti különbséget, válassza ki a megfelelő linearizációs algoritmust, és számítsa ki a linearizációs görbét.
(4) 4. lépés: Nyomtasson diagramokat az ICC-fájl létrehozásához. Használja a 3. lépésben található linearizációs görbét az ICC-fájlok, például az iT8 létrehozásához szükséges diagramok nyomtatásához.
(5) 5. lépés: Számítsa ki és hozza létre az ICC-fájlt. Miután az iT8 diagram megszáradt, mérje meg a CPS i1iO-val, mentse el az adatokat, és válassza ki a megfelelő színleválasztási algoritmust az ICC-fájl létrehozásához. Ez az ICC-fájl az aktuális eszköz és papír kombinációjának maximális színskála.
Adatgyűjtés és -elemzés
01
Eszköz linearizációs elemzése
A linearizációs adatdiagram mért értékeit az 1. és 2. ábra mutatja. Az 1. ábra a 7 színcsatorna mindegyikének pontterülete és a megfelelő CIE Lab L* világossági értéke közötti összefüggést mutatja. Az ábra pontjai az egyes csatornák mintavételi pontjai, a görbe pedig egy másodfokú spline illesztése. A másodfokú spline illesztés nem tudja kifejezni a leképezési kapcsolatot a pontterület fedettsége és a világosság között; bonyolultabb leképezési funkcióra van szükség az egyenlő távolságra lévő pontterületek és a vizuális világossági szintek közötti megfelelés leírásához.
1. ábra A pontterület és a fényerő érték közötti kapcsolat
A 2. ábra a színárnyalatok változását és maximális telítettségét mutatja hat színcsatornában. Az ábrán a lila és a bíbor csatorna jelentős hajlítást mutat növekvő telítettség mellett, ami azt jelzi, hogy e két színcsoport színezetűsége nem jó. Természetesen a színárnyalat egységessége összefügg a CIE Lab színterének egységességével is. A sárga és narancssárga csatornák esetében a színek egyenetlensége is nyilvánvaló. Például a sárga csatornában a pontok közötti távolság 50-es ab* érték alatt egyenletes, 50 felett viszont növekszik a távolság; a narancssárga csatorna a sárga csatornához hasonlóan viselkedik, és 40 körül pontátfedés is előfordul, ami kiugró értékeket eredményez. Ezért az olyan jelenségek, mint a színárnyalat-hajlítás és a színárnyalat-egyenetlenség, növelik a linearizálás és a színelválasztási algoritmusok fejlesztésének bonyolultságát.
2. ábra Az egyes csatornák színtelítettsége és színárnyalat-teljesítménye
Az 1. és 2. ábra kombinálásával meghatározható a készülék optimális telített színe. Az 1. táblázat az ebben a vizsgálatban használt 300 g/m2-es fehér karton maximális színárnyalata és a 8-as típusú papír ISO 12647-2 szerinti színárnyalata közötti egyezést mutatja.
1. táblázat A Landa Digital Printing System és az ISO 12647-2 8-as típusú papír színének és színének összehasonlítása
Az 1. táblázat adatai azt mutatják, hogy a bíbor kivételével, amelynek színe alacsonyabb, mint az ISO 12647-2 CD1 papíré, a Landa digitális nyomtatási rendszer alapszíneinek chromája teljes mértékben lefedi az ISO által meghatározott 8 papírtípus színvilágát. Ebből arra következtethetünk, hogy a Landa digitális nyomdarendszer további lineáris beállításokkal tökéletesen megfelel az ISO 12647-2 ofszetnyomtatási szabványoknak, és természetesen megfelel a G7 és C9 tanúsítványok követelményeinek is.
02
Eszköz színskálájának elemzése
A linearizálást követően az előállított ICC profil a digitális nyomtatási rendszer aktuális színjellemzőit fejezi ki. Ahogy a 3. ábrán látható, ez egy összehasonlítás a Landa digitális nyomtatórendszer és az Adobe RGB (1998) skálája között. A Landa digitális nyomtatási rendszer és az Adobe RGB (1998) skálájának nincs egyszerű elszigetelési kapcsolata. A közepes fényerőtartományban a kéktől a zöldig, az alacsony fényerősség tartományban a vöröstől a kékig a Landa digitális nyomtatási rendszer skálája tartalmazza az Adobe RGB (1998) tartományt; míg a zöldtől a sárgáig és a pirostól a sárgáig terjedő nagy fényerősség tartományban az Adobe RGB (1998) színskálája tartalmazza.
3. ábra: Landa Digital Printing System és Adobe RGB (1998) színskála összehasonlítása
Ez a helyzet azt jelzi, hogy ha a kísérleti fehér kartonpapírt a Landa digitális nyomtatórendszerrel kombinálják a nagy-hűségű nyomtatási folyamatokhoz, a telített sárga, narancssárga és zöld tónusok reprodukciós képessége valamivel gyengébb. Ha nagyobb fehérségű papírt használ, akkor ez javítható.
A 4. ábra a kísérleti Landa digitális nyomtatási rendszer színskálájának összehasonlítását mutatja a GRACoL2006_Coated színskálával. Az összehasonlító táblázat azt mutatja, hogy a Landa digitális nyomtatórendszer színskálája alapvetően a GRACoL2006_Coated színskálát foglalja magában. Különösen a közepes-fényerősségű kék-zöld és piros-kék-területek teljes mértékben lefedik a GRACoL2006_Coated tartományt; a nagyon nagy-fényerősségű zöld-–-sárga területen azonban a GRACoL2006_Coated színskálája valamivel nagyobb. Ez a helyzet azt jelzi, hogy a kísérleti fehér kartonpapír és a Landa digitális nyomtatórendszer kombinációja képes reprodukálni az ISO 12647-2 ofszetnyomtatás színeit. Ha valamivel nagyobb fehérségű papírt használ, a színvisszaadás jobb lesz a nagy fényerejű területeken.
4. ábra: Landa digitális nyomtatórendszer összehasonlítása GRACoL2006_Coated Color Gamuttal
5. és 6. ábra, az ORIS X Gamut direktszín szimulációs funkciójával,统计了在色差公差 Kisebb vagy egyenlő 3和 Kisebb vagy egyenlő 52 况下Landa数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. Az 5. ábra azt mutatja, hogy ha a tűrés kisebb vagy egyenlő, mint 3, a 2390 Pantone színfoltok 94,9%-a illeszthető; A 6. ábra azt mutatja, hogy ha a tűrés kisebb vagy egyenlő, mint 5, a 2390 Pantone színfoltok 98,6%-a illeszthető. A kísérlet eredményei megerősítik Landa hivatalos állításának pontosságát, miszerint a 7 színű CMYK OGB konfiguráció a Pantone színskála akár 96%-át is lefedi.
5. ábra A Pantone színskála Landa digitális nyomtatórendszerének lefedettsége (színkülönbség-tűrés 3-nál kisebb vagy egyenlő)
6. ábra A Pantone színskála Landa digitális nyomtatórendszerének lefedettsége (színkülönbség-tűrés 5 vagy annál kisebb)
Összefoglalva, ez a kísérlet a Landa digitális nyomtatórendszer színvisszaadási képességét tesztelte a cég általánosan használt 300 g/m²-es fehér kartonjával. A rögzítési folyamat során a legfontosabb adatok elemzése feltárta, hogy: a Landa digitális nyomtatórendszer CMYK elsődleges színképessége megfelel az ISO 12647-2 CD1 papírnak, és teljes mértékben lefedi a többi hét papírtípust; Az Adobe RGB színskálához képest a Landa digitális nyomtatórendszer 7 színskála viszonylag kisebb a nagy fényerejű területeken, és valamivel nagyobb a közepes fényerejű területeken. Ha a nagy pontosságú nyomtatást az Adobe RGB elsődleges használatával végzi, akkor magasabb fehérségű papír használata javasolt; a Landa digitális nyomtatási rendszer 7 színskála alapvetően tartalmazza a GRACoL2006_Coated színskálát, teljes mértékben megfelel az ISO 12647-2 színszabványnak, és ha a színkülönbség 3-nál kisebb vagy egyenlő, akkor a Pantone színskála több mint 94%-ának felel meg.