Исследование систем контроля качества печати современных рулонных печатных машин

Теория контрастности  изображений по System Brunner говорит о том, что изображение состоит из более чем одного цветового тона. Если глаз одновременно рассматривае более чем один цветовой тон, то он автоматически попадает под влияние их различий и раздражается. В этих различиях и есть сущность контраста. Контрасты определяют восприятие цветовых сдвигов в изображении. Котрасты также определяют степень сложности в воспроизведении. Фактически каждое изображение – это сложная структура, состоящая из контрастов.

Чем сильнее контрастности (или большее их количество) представлено в изображении, тем менее восприимчив  глаз к его воспроизведению в  отношении колебаний цвета, и  тем больше допуски для колебаний  цвета. В изображениях с малыми контрастностями  глаз более восприимчив к колебаниям и отклонениям цвета, и поэтому  допуски для колебаний цвета  меньше.

Приоритетеным же признаком  колебания цвета для человеческого  зрения является отклонение цветового  баланса.

Следовательно стратегия  коррекции по версии System Brunner имеет следующую последовательность:

• приоритет цветовых балансов
• градация изображения
• общая контрстность

По признаку контрастости изображения Sysem Brunner выработана следующая классификация:

 

Класс 0: гомогенные трехцветные  плашки, офсетной печатью не воспроизводятся  без видимых отклонений. Область  допуска лежит в центре гексагона

 

Класс 1: Изображения с  малыми контрастностями, охватывающие преимущественно серые и коричневые тона; также большие по площади  основные изображения.

Приемлимы по качеству при  колебании цветового баланса  в среднем тоне от ±2%. Граница допуска лежит в пределах первого венца в гексагоне.

 

Класс 2: Изображения с  нормальными контрастностями; множество  изображений.

Приемлемы по качеству при  колебании цветового баланса  в среднем тоне от ±4%. Граница допуска лежит в пределах второго венца в гексагоне.  

 

Класс 3: Изображения с  сильными цветовыми контрастностями.

Приемлемы по качеству при  колебании цветового баланса  в среднем тоне от ±6%. Граница допуска лежит в пределах третьего венца в гексагоне.  

 

 

 

Рис. 3.8. Красочный гексагон

 

На основании классов изображений  System Brunner предлагает ряд категорий качества:

 

 

• TOP Для изображений класа 0 + 1

Обеспечивает соответствие изображений пробного оттиска и  тиражного оттиска. Цветные объявления во всю страницу для косметических  продуктов с рисунками лиц  молодых женщин, крупноформатные  профессиональные студийные снимки.

• LUXUS Для изображений класс 0 + 1

Обеспечивает высокое  соответствие изображения пробного оттиска и тиражного оттиска. Каталоги продуктов класс Люкс международных  марок; студийные снимки

• AKZIDENZ Для изображений класса 2

Хорошее соответствие между  оптимизированными пробными оттисками  и печатным изображением; реклама  продуктов, печатные издания в сфере  культуры, моды, искусства, архитектуры.

• PERIODIKA Для изображений класса 2 + 3

Воспроизведение изображений  по сравнению с оптимизированным пробным оттиском более правдоподобно  в цветовом отношении; печатные издания  класса не «люкс», редакционная часть  периодических изданий, публикаций в области путешествий, досуга, профессий

• MINIMAL Для класса изображений

Более приемлимое по сравнению  с оптимизированным пробным оттиском при минимальных требованиях; необязательный пробный оттиск, электронное книгоиздание без профессиональной выверки.

Разделение на категории  качества позволяет экономить ресурсы  при работе с изображениями, не требующими особо тщательного контроля, а  также точно выбирать режим контроля и управления печатью в зависимости  от характера самого изображения.

Система оборудована функцией мониторинга и отчетности, позволяющая  анализировать графики процесса с шагом в 30 сек.

 В отчете содержится  информация о наименовании заказа, времени начала печати, скорости  машины, периодах управления в  ручном режиме, графики отклонения  от программных показаний   Sотн по 32 зонам по лицу или обороту каждой секции. Также гексагоны с отклонениями по цветовым координатам с процентными порогами. Также возможно формирование аналитической отчетности, такой как, например, распределение по Гауссу выборки измерений

Недостатком системы Instrument Flight является сама теория анализа по Sотн., несмотря на существенные преимущества перед теорией анализа по  максимальным оптическим плотностям. Величина, форма, толщина слоя растровой точки – величина довольно непостоянная, если не сказать вероятностная. На нее влияет масса параметров: микрогеометрия поверхности бумаги, вязкость, а значит и величина когезии краски, впитывающая способность бумаги, характеристики резинотканевого полотна, оптическое растискивание и т.д.  Следоватльно,  режим печати должен быть настолько выверен от секции к скции, чтобы поддержание баланса по-серому не сказывалось на цвете как таковом, в противном случае, при увеличении Sотн по тем или иным причинам, предположим, только в пурпурной секции, система для поддержания баланса будет вынуждена уменьшить/увеличить подачу, снизив/повысив при этом оптическую плотность и в плашках, что негативно скажется на передаче цвета.

Баланс серого несомненно отражает восприятие цвета среднестатистическим наблюдателем и в состоянии воспроизводить качественно подготовленные  изображения  с довольно высокой достоверностью, но когда перед системой встанет  задача проконтролировать, например, какой-либо фирменный цвет, без вмешательства  оператора, а значит, нарушения баланса, система заданный цвет определить не сможет.

Данный факт, как в  случае с системой MAN-Roland Dencity Control, характерезуют основу преимущества колориметрических систем перед денситометрическими.

Спектрофотометрические  измерения обеспечивают соответствие координат цвета в аппаратно-независимом  цветовом пространстве, как правило  CIE Lab, являющемся PCS всех преобразований, а значит, позволяющим привести все процессы к общему знаменателю. Измерив Lab, цвету можно придать начальное определение, которое изображение получило еще при цветоделении.

Данная система состоит из одной  подвижной камеры, которая считывает  информацию с бумажного полотна, используя законы колористики.

Основным преимуществом данной системы является то, что она дает большое количество информации о  цвете и возможности легко  им управлять. Данная система позволяет  управлять не только чистыми цветами  CMYK, но и бинарами, т.е. составными цветами RGB.

К основным недостаткам данной системы  можно отнести:

1. данная система достаточно сильно реагирует на изменение печатных характеристик рулонной печатной машины, а именно на расстискивании растровой точки (краевой эффект). В связи с этим при небольшом изменении расстискивания система вносит корректировки в виде увеличения или уменьшения подачи краски, т.е. вносит изменения непосредственно в колористику оттиска чистых цветов, что не всегда удобно для печатников и соответственно для качественной печати.
2. чистота сканирования данной системы подвижной камеры поверхности бумажного полотна, в среднем составляет 2 минуты (на машинах двойной ширины 4 минуты), т.е. система менее оперативна, чем система Graphic Control.

 

 

 

2.2.3. GMI Color Quick

Колориметрическую систему, или систему, использующую для измерений машинный спектрофотометр, рассмотрим на примере  американской системы Graphics Microsystem Ink с модулем Сolor Quick собственной разработки. Система GMI установлена в московской типографии “Полиграфический комплекс ”Пушкинская площадь” на машинах Heidelberg Sunday/Goss Sunday и Goss M-600.

ColorQuick использует двойной  луч спектрофотометра, который соответствует  ISO и стандартам инструмента ANSI. ColorQuick уникален в том, что он использует видео технологию, чтобы распознать и квалифицировать образчик цветной шкалы, который нужно измерить, затем использует спектрофотометр, чтобы квалифицировать и измерить элемент шкалы. ColorQuick вычисляет и сообщает, основываясь на стандартах ISO/ANSI StatusT и StatusE, такие величины как, например, растискивание, трепинг, и контраст оттиска. Колориметрия оценивается как в CIE L*a*b, так и в L*C*h и допуски могут быть вычислены и переданы на монитор управления машиной, и затем сохранены для последующего анализа.

Рис. 3.9. Измерительная головка GMI в действии

Во время печати система  автоматически распознает и измерят  цвет. С помощью пересчета спектральных кривых в оптическую плотность краски, она автоматически сверяет показания  с эталонными значениями, и в случае отклонения, дает сигнал, который поступает  в красочную секцию. С помощью  пошагового двигателя, выполняющего зональную  регулировку подачи краски, вносятся коррективы в поступающее количество краски.

 

Колориметрическая и регулировочная система построена таким образом, что она может с высокой  производительностью выполнять  несколько задач (например, измерение цвета, приводки и контроль изображения.

Опционально, над основной контрольной шкалой ставиться еще  одна, дополнительная. В эту шкалу  могут входить особые контрольные  поля, значения которых могут использоваться для контроля и последующей оптимизации  печатного процесса. В одном из вариантов это может быть шкала  позволяющая фиксировать градационные характеристики печати. Также шкала  может включать в себя элементы, на основании которых строится ICC профиль печатного оборудования. Из тиража в тираж машина автоматически может контролировать и фиксировать отклонения от ранее построенного профиля. После печати вся информация о тираже сохраняется на сетевом сервере, с которого в любой момент можно открыть форму заказа в программе ColorManager 3.0 и просмотреть измеренные контрольные значения в течении всего тиража, на основании которых можно сделать анализ и внести коррективы для повышения качества печати последующих аналогичных тиражей.

Рис. 3.11. Метки автоприводки красок

 

На рис. 3.9 представлено измерительное устройство ColorQuick, предназначенное для определения цветовых координат цветной контрольной шкалы посредством измерительной головки, перемещающейся перпендикулярно направлению движения бумажного полотна.

Во время печати система  автоматически распознает и измерят  цвет. С помощью пересчета спектральных кривых в оптическую плотность краски, она автоматически сверяет показания  с эталонными значениями, и в случае отклонения, дает сигнал, который поступает  в красочную секцию. С помощью  пошагового двигателя, выполняющего зональную  регулировку подачи краски, вносятся коррективы в поступающее количество краски.

Рис. 3.12.  Схема работы системы GMI ColorQuick

 

 

Достоинства системы:

1. Снижение отходов во время приладки.

Использование ColorQuick позволяет  уменьшить расход бумаги на приладку при запуске машины вплоть до 50%

2. Перераспределение людских ресурсов

Один печатник может  точно и эффективно контролировать цвет с двух сторон полотна в процессе печати (по четырём краскам). Это  может освободить помощника, который  может следить за другими технологическими показателями работы машины.

3. 2mm цветная шкала

Уникальная 2mm цветная шкала  со встроенным характеристиками опознавания  позволяет высокоскоростным аппаратным и программным средствам распознавания  измерять и управлять каждым цветом в каждой красочной ключевой позиции, включая специальные цвета. Цветная  шкала определяется как в начале, так и в конце зоны.

4. Интеграция в печати

GMI тесно работает с  основными изготовителями печатного  оборудования для разработки  интеграции ColorQuick. Интерфейс ColorQuick связывает скорость печати, комплексную  смывку, и сбор и объединения  данных, а также управление красками  с обратной связью, разработана  для всех корреспондентских изготовителей  основного рулонного оборудовани.

5. Дистанционная диагностика

Диагностика через модем  допускает дистанционный тест, модернизация и анализ систем ColorQuick поддерживается GMI. Модем установлен в компьютере ColorQuick, и обеспечивает передачу через  прямую телефонную линию. Польза -- быстрый  ответ, и чаще всего разрешение проблем  без расхода и задержки вызова услуги

6. Закрытый алгоритм цикла

ColorQuick Closed-loop представляет собой распознающий алгоритм для сокращения времени на приладку и уменьшении цены производства. ColorQuick может быть использован в ряде различных систем изготовителей, включая Heidelberg, GOSS, MAN Roland, KBA, Mitsubishi , Komori, и другие.

 

Рис. 3.13. Диаграмма колориметрического тренда

 

На рис.3.13 представлена диаграмма колориметрического тренда, по которой можно определить степень  отклонения каждой координаты измерений  от нулевых (стандартных) значений по красочным  зонам. График колориметрического тренда показывает различия в зависимости  от времени для отдельных параметров цветовых различий и для полного  цветового различия по типам образцов цвета. На данном графике можно увидеть, какой цветовой параметр вносит наибольший вклад в полное цветовое различие. График тренда также полезен при  отслеживании баланса серого.