Kuidas on Landa seadmete värvide taasesitamise võime?
Landa digitaaltrükiseadmed kasutavad nanotindi tehnoloogiat, mille eeliseks on üliväikesed pigmendiosakesed, vaid kümned nanomeetrid, võrreldes traditsiooniliste tintide osakeste suurusega umbes 500 nm. Need nanomõõtmelised pigmendiosakesed suudavad paremini tungida ja kleepuda erinevate substraatide pinnale, moodustades kujutise paksuse vaid 500 nm. See paksus on poole väiksem kui traditsiooniliste ofsettindi kujutiste paksus. Sel ajal kleepub tint ainult aluspinna pinnale ega tungi sisse ning prinditud pildi värviküllastus ja selgus on suurepärased. Landa digitaalsed trükiseadmed suudavad tindiprinteri abil eraldusvõimega 600dpi või 1200dpi saavutada 4-8 värvitrüki, millest poognatoiteseadmed toetavad kuni 7 värvi (CMYK+OGB) ja pöörlevad seadmed kuni 8 värvi (CMYK+OGB+valge). Ametlikel andmetel suudab 4-värviline CMYK konfiguratsioon katta 84% Pantone'i värvigammast, 7-värviline CMYK+OGB konfiguratsioon aga kuni 96% Pantone'i värvigammast.
See paber tugineb ettevõtte Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. Landa poognatrükiseadmetele, et testida ja analüüsida selle värvide taasesitamise võimet valgel kartongil, mille kvantitatiivne võimsus on 300 g/m2. Esiteks lineariseeritakse seade, et mõõta selle ühevärvilise värvi küllastust ja gradatsiooni ühtlust, ning seejärel analüüsitakse seadme ICC-faili, et hinnata selle värvigamma jõudlust ja punktvärvide katvust.
7-värvilise digitaalse trükisüsteemi värvide taasesitamise põhialgoritmi uurimine
01
Lineariseerimisalgoritmide tüübid ja põhimõtted
Digitaalse trükiseadmete lineariseerimine on võtmetehnoloogia seadme sisend- ja väljundsignaalide vahelise lineaarse suhte tagamiseks. 7-värvilise kanali lineariseerimisel on võrreldes traditsioonilise CMYK 4-värviga märkimisväärne tehniline keerukus. Esimene on kanalite arvu suurenemine, 4-lt 7-le tähendab, et otsingutabeli suurus suureneb eksponentsiaalselt. Levinud lineariseerimisalgoritmid hõlmavad järgmist nelja tüüpi:
(1) Polünoomilise sobitamise algoritm on kõige elementaarsem lineariseerimismeetod, mis realiseerib lineariseerimise sisend- ja väljundandmete polünoomikõverate sobitamise teel. Selle algoritmi eelised on lihtsad arvutused ja vähem parameetreid, kuid puuduseks on see, et sellel on piiratud modelleerimisvõime keeruliste mittelineaarsete seoste jaoks.
(2) Otsingutabeli (LUT) algoritm on digitaalprintimises kõige sagedamini kasutatav lineariseerimismeetod. 1D LUT-id on lihtsaim vorm, mis töötleb ainult ühte kujutise kanalit, määrates igale sisendväärtusele väljundväärtuse (0 kuni 100). 1D LUT-i olemus on otsingutabel ühe-dimensioonilises ruumis ja LUT "positsioneerib" iga sisendväärtuse uue väljundväärtuse saamiseks, esitades vastava seose üks-ühele-. Tüüpiline ICC-printeri profiil konfigureerib 1D-otsingutabeli (1D LUT) seadme värvikanalite arvu põhjal ja kasutab seejärel 3D-otsingu tabelit (3D LUT), et lõpetada värvigamma kaardistamine ja värvide teisendamine.
(3) Kohalik lineaarse regressiooni algoritm toimib hästi värvihalduses, eriti väikese ja keskmise suurusega{1}}näidiste puhul, mis on hinnatud digitaalprintimise otsingutabelite alusel, ning selle toimivus on parem kui närvivõrkude, polünoomregressiooni ja splaini funktsioonide puhul. Algoritmi põhiidee on kasutada iga ruudustikupunkti jaoks naabruspunktide kohalikku lineaarset regressioonikomplekti, et sobitada lineaarne hüpertasand kaalutud vähimruutude kriteeriumiga, ja hinnata iga väljundi värvikomponenti eraldi.
(4) Süvaõppe algoritmid esindavad lineariseerimistehnoloogia uusimat arengusuunda. Kaasaegne tehnoloogia on suutnud realiseerida süvaõppevõrkudel põhineva prinditud värvikanalite lineariseerimismudeli ning mitmemõõtmelise mittelineaarse värvitiheduse kompenseerimise meetodi veebipõhise edasisuunalise meetodi abil on võimalik saavutada lai värvigamma, kõrge lineaarsus ning pidev ja stabiilne digitaaltrüki väljund.
02
Mitme kanaliga värvihaldusalgoritmid
7-värviseadmete mitme kanaliga värvihaldus nõuab spetsiaalset algoritmi tuge. Traditsioonilises 4-värvilises CMYK-süsteemis keskendub värvihaldus peamiselt nelja värvi tasakaalule: sinine, magenta, kollane ja must, samas kui 7-värviline süsteem peab arvestama 7 värvi koostoimega korraga. 7-värvisüsteemis võib iga värv suhelda ülejäänud 6 värviga ja see mitmemõõtmeline värvisuhe nõuab kirjeldamiseks keerukamaid matemaatilisi mudeleid. Traditsioonilises CMYK-süsteemis kasutatakse musta peamiselt halltoonide tasakaalu ja tindi säästmiseks, samas kui 7-värvisüsteemis muudab oranži, rohelise ja sinise lisamine värvide segamise keerukamaks. Tavaliselt kasutatavad värvieraldusalgoritmid hõlmavad järgmist kahte tüüpi:
(1) Neugebaueri liitmudelid on olulised tööriistad mitmevärvilise printimise töötlemiseks. See mudel on Neugebaueri mudeli üldistatud versioon, mis jagab kogu XYZ-värviruumi mitmeks mahupartitsiooniks, ennustab värvikomponentide kaalu antud partitsioonis ja toimib funktsioonina selle partitsiooni kolme põhivärvi XYZ-väärtuste määramiseks. See meetod suudab tõhusalt käsitleda keerulisi värvisuhteid 7-värvisüsteemis.
(2) Mitme kanaliga värviruumi teisendusalgoritm peab arvestama erinevate värviruumide vahelisi vastendussuhteid. Seadme värviruumist (CMYKOBG) standardseks värviruumiks (nt CIE Lab) teisendamisel peate looma täpsed teisendusfunktsioonid. Uuringud on näidanud, et see on tõhus tehniline skeem seadme ruumi ja CIE XYZ ruumi vahelise seose tuvastamiseks kolme-mõõtmelise seose kaudu ning värvide eraldamiseks, kasutades kolme-lineaarset interpolatsiooni otsingutabeli ja tabeli veergude väärtuste vahel.
Eksperimentaalne ettevalmistamine ja testimine
01
Testimisseadmed ja -seadmed
(1) Testimisseadmed: Landa digitaaltrükiseade, 7-värviline nanotint (CMYK+OGB);
(2) Testpaber: 300g/m2 Asia Pacific Symbo Yinbo valge papp;
(3) Mõõtevahend: X-rite i1io spektrofotomeeter;
(4) Testitarkvara: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);
(5) Keskkonnatingimused: temperatuur 25±2 kraadi, niiskus 55%±5%.
02Testimisprotsess ja -etapid
(1) 1. samm: printige lineariseerimisdiagramm. Eelsoojendage Landa digitaaltrüki seadet üle 30 minuti ja kasutage lineariseerimisdiagrammi väljastamiseks programmi EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS). Landa digitaaltrükisüsteem on konfigureeritud lineariseerimise värvitabelitega, mis ulatuvad 4 värvist 7 värvini. See artikkel võtab 7-värvilise näite. 7-värvitabelil on 54 värvi kanali kohta, kokku 378 värvilaiku, punktiala katvus vahemikus 0 kuni 100%.
(2) 2. samm: lineariseerimisdiagrammi mõõtmine. Oodake, kuni lineariseerimisdiagramm kuivab, ja kasutage CPS i1iO, et lõpetada 7 värvikanali andmete mõõtmine.
(3) 3. samm: joonistage toonikõver. Viige mõõdetud andmed teoreetiliste andmetega vastavusse, et joonistada 7 kanali toonikõverad. Analüüsige mõõdetud andmete ja sihtandmete erinevust, valige sobiv lineariseerimisalgoritm ja arvutage lineariseerimiskõver.
(4) 4. samm: printige diagrammid ICC-failide loomiseks. Kasutage ICC-failide (nt iT8) loomiseks diagrammide printimiseks punktis 3 toodud lineariseerimiskõverat.
(5) 5. samm: ICC-faili arvutamine ja genereerimine. Pärast iT8 diagrammi kuivamist mõõtke seda CPS i1iO-ga, salvestage andmed ja valige ICC-faili loomiseks sobiv värvieraldusalgoritm. See ICC-fail esindab praeguse seadme ja paberi kombinatsiooni maksimaalset värvigammat.
Andmete kogumine ja analüüs
01
Seadme lineariseerimise analüüs
Lineariseerimisandmete diagrammi mõõdetud väärtused on näidatud joonistel 1 ja 2. Joonis 1 näitab seost iga seitsme värvikanali punktiala ja vastava CIE Labi heleduse väärtuse L* vahel. Joonisel olevad punktid on iga kanali proovivõtupunktid ja kõver on ruutsplainiga sobitamine. Ruutsplain-sobitus ei suuda väljendada kaardistamise seost punktiala katvuse ja heleduse vahel; võrdse vahega punktialade ja visuaalse heleduse tasemete vastavuse kirjeldamiseks on vaja keerukamat kaardistamisfunktsiooni.
Joonis 1 Seos punktiala ja heleduse väärtuse vahel
Joonis 2 näitab värvitoonide varieerumist ja maksimaalset värviküllastust kuues värvikanalis. Joonisel on lillad ja magenta kanalid märgatavalt painduvad koos suureneva küllastusega, mis näitab, et nende kahe värvirühma toonide ühtlus ei ole hea. Muidugi on toonide ühtsus seotud ka CIE Labi värviruumi ühtsusega. Kollaste ja oranžide kanalite puhul on värvide ebaühtlus{4}} samuti üsna ilmne. Näiteks kollases kanalis on punktide vaheline kaugus ab* väärtusest 50 allapoole ühtlane, üle 50 aga vahekaugus suureneb; oranž kanal käitub sarnaselt kollase kanaliga ja 40 paiku tekib ka punktide kattumist, mille tulemuseks on kõrvalekalded. Seetõttu muudavad sellised nähtused nagu toonide painutamine ja värvide ebaühtlus{10}} lineariseerimise ja värvieraldusalgoritmi arendamise keerukamaks.
Joonis 2 Iga kanali värviküllastus ja toonide jõudlus
Joonist 1 ja joonist 2 kombineerides saab määrata seadme optimaalse küllastunud värvi. Tabelis 1 on näidatud vastavus selles uuringus kasutatud 300 g/m2 valge papi maksimaalse värvuse ja 8. tüüpi paberi kromatuse vahel vastavalt standardile ISO 12647-2.
Tabel 1. Landa digitaalprintimise süsteemi ja ISO 12647-2 8. tüüpi paberi kromaatilisuse ja kromatuse võrdlus
Tabeli 1 andmed näitavad, et välja arvatud magenta puhul, mille värvus on madalam kui ISO 12647-2 CD1 paberil, suudab Landa digitaaltrükisüsteemi põhivärvide kroom täielikult katta ISO poolt määratletud 8 paberitüübi värvi. Seega võib järeldada, et Landa digitaaltrükisüsteem suudab täiendavate lineaarsete reguleerimiste abil täiuslikult vastata ISO 12647-2 ofsettrüki standarditele ja loomulikult vastab see ka sellistele sertifikaatidele nagu G7 ja C9.
02
Seadme ulatuse analüüs
Pärast lineariseerimist väljendab toodetud ICC-profiil digitaalse trükisüsteemi praeguseid värviomadusi. Nagu on näidatud joonisel 3, on see Landa digitaalse printimissüsteemi ja Adobe RGB (1998) vahemiku võrdlus. Landa digitaalse printimise süsteemi ja Adobe RGB (1998) vahel ei ole lihtsat isolatsioonisuhet. Keskmises heledusvahemikus sinisest roheliseni ja madala heleduse vahemikus punasest siniseni sisaldab Landa digitaaltrükisüsteemi vahemik Adobe RGB (1998) vahemikku; samas kui kõrge heledusvahemikus rohelisest kollaseni ja punasest kollaseni sisaldab see Adobe RGB (1998) vahemikku.
Joonis 3 Landa digitaalse printimissüsteemi võrdlus Adobe RGB (1998) värvigammaga
See olukord näitab, et kui kasutada eksperimentaalset valget kaarti kombineerituna Landa digitaaltrükisüsteemiga ülitäpse{0}}printimise protsesside jaoks, on küllastunud kollaste, oranžide ja roheliste toonide reprodutseerimisvõime veidi nõrgem. Kui kasutatakse suurema valgega paberit, võib seda parandada.
Joonisel 4 on näidatud eksperimentaalse Landa digitaaltrükisüsteemi värvigamma võrdlus GRACoL2006_Coated värvigammaga. Võrdlustabel näitab, et Landa digitaalse printimissüsteemi värvigamma hõlmab põhimõtteliselt GRACoL2006_Coated värvigamma. Eelkõige katavad keskmise -heledusega sinised-rohelised- ja punased-sinised-alad täielikult GRACoL2006_Coated vahemiku; aga väga -heleduse rohelise-kuni-kollase alal on GRACoL2006_Coated vahemik veidi suurem. See olukord näitab, et eksperimentaalse valge kartongi ja Landa digitaaltrükisüsteemi kombinatsioon on võimeline reprodutseerima ISO 12647-2 ofsettrüki värve. Kui kasutatakse veidi suurema valgesusega paberit, on värvide taasesitamine kõrge heledusega aladel parem.
Joonis 4 Landa digitaalse printimissüsteemi võrdlus GRACoL2006_Coated värvigammaga
Joonised 5 ja 6, kasutades ORIS X Gamut punktvärvi simulatsiooni funktsiooni, 统计了在色差公差 Väiksem või võrdne 3和 Väiksem või võrdne 52种情况下Landa数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. Joonisel 5 on näidatud, et kui tolerants on väiksem kui 3 või sellega võrdne, saab 94,9% Pantone'i 2390 värvilaikudest sobitada; Joonis 6 näitab, et kui tolerants on 5 või väiksem, saab 98,6% Pantone'i 2390 värvilaikudest sobitada. Selle katse tulemused kinnitavad Landa ametliku väite täpsust, et 7-värviline CMYK OGB konfiguratsioon suudab katta kuni 96% Pantone'i värvigammast.
Joonis 5 Pantone'i värvigamma Landa digitaaltrükisüsteemi katvus (värvide erinevuse tolerants on väiksem kui 3 või sellega võrdne)
Joonis 6 Pantone'i värvigamma Landa digitaaltrükisüsteemi katvus (värvide erinevuse tolerants on väiksem kui 5 või sellega võrdne)
Kokkuvõttes testiti selle katsega Landa digitaaltrükisüsteemi värvide taasesitamise võimet, kasutades ettevõtte tavaliselt kasutatavat 300 g/m² valget pappi. Võtteprotsessi käigus toimunud põhiandmete analüüs näitas, et: Landa digitaalse printimissüsteemi CMYK põhivärvide võime ühtib ISO 12647-2 CD1 paberiga ja suudab täielikult katta ülejäänud seitse paberitüüpi; Võrreldes Adobe RGB värvigammaga on Landa digitaalse printimissüsteemi 7 värvigamma suure heledusega aladel suhteliselt väiksem ja keskmise heledusega aladel veidi suurem. Kui kõrge täpsusega printimisel kasutatakse Adobe RGB primaries, on soovitatav kasutada suurema valgega paberit; Landa digitaaltrükisüsteemi 7-värviline skaala sisaldab põhimõtteliselt GRACoL2006_Coated värvigamma, võib täielikult vastata ISO 12647-2 värvistandardile ja kui värvide erinevus on väiksem kui 3 või sellega võrdne, võib see ühtida rohkem kui 94% Pantone'i värvigammast.