Самые важные вопросы о печати цифровых фотографий (продолжение)

Какие технологии печати существуют и что такое минилабы?

Сегодня в профессиональной печати присутствуют две  технологии:

  • химическая, или «мокрая»;
  • полиграфическая, струйная.

Химическая предполагает проецирование изображения на светочувствительный слой фотобумаги в тёмной камере и дальнейшую химическую обработку отпечатка. Эти операции хорошо знакомы фотографам «плёночникам»: проявка, отбеливание, закрепление, промывка, просушка.

Струйная (полиграфическая) печать формирует изображение напылением на поверхность бумаги чернил из сопел широкоформатного принтера (плоттера). Картинка образуется из множества точек (пикселей) разного цвета, нанесённых в соответствии с цифровым «образом».

Чем больше цветов использует машина, тем точнее цветопередача, мягче переходы и полутона. Современное оборудование обычно имеет в арсенале от 6 до 9 картриджей с отдельными цветами. Бумага используется высококачественная: плотная, мелованная, но обычная, без светочувствительного слоя.

К слову, для струйной печати бумага вовсе не обязательна: основой для изображения часто используют холст, ткани сплошные и сетчатые, баннеры из винила, металлизированную плёнку, фанеру и другие «экзотические» носители. В продуктовой линейке студии «Фотосфера» много интересных позиций: печать фото на дереве Москва, например, или фото не пенокартоне.

Для сообщества фотографирующей публики интересны оба метода фотопечати, однако вопрос: «который лучше?» напрашивается сам собой. Прямого ответа нет — каждая  технология имеет свои плюсы и минусы. Как правило, пытаются сравнивать доступные размеры, цветовой охват и устойчивость параметров печати, себестоимость одного фото, износостойкость и долговечность изображения.

Важный фактор – возможность (или необходимость) финишной обработки отпечатков: ламинация, защитный лаковый слой, накатка на подложку). Для фотопечати как бизнеса имеют значение цена и производительность печатных комплексов, эксплуатационные затраты и условия содержания.

Несмотря на разницу всех этих показателей, струйный метод и химическую фотопечать трудно назвать конкурентами. Они обладают различными возможностями, решают разнонаправленные задачи, и каждая честно обрабатывает свою нишу. Вот ниши-то у них сильно различаются по охвату.

Эксперты мирового фоторынка считают, что на долю классической «химической» печати приходится более 85% фотоуслуг. Из оставшегося объёма процентов до 5 составляет любительская печать на домашних принтерах, таким образом, на профессиональную струйную технологию приходится не более 10% отпечатков.

Вот на распространённость оборудования это влияет прямым образом, поэтому самое время поговорить о минилабах. Сегодня любая профессиональная фотолаборатория среднего размера обладает 2-3 единицами подобного оборудования. Что это за зверь — минилаб? Это специальные автоматизированные фотолаборатории, ориентированные на массовую печать (мокрую) стандартных типоразмеров фотографий.

Речь идёт о малых и средних форматах от 10х15 до 30х90. Источником светового импульса в минилабе служит светодиодная (в наиболее продвинутых моделях — лазерная) головка, с помощью которой производится экспонирование графического образа RGB-файла на светочувствительную поверхность бумаги.

Минилабы успешно работают также с плёнками и слайдами, изображение с которых предварительно снимается встроенным сканером. После этого работа с образом ведётся, как с RGB-файлом. Современные минилабы, подключённые к локальным сетям, обладают невероятной производительностью: за час работы выход может достигать от 1 до 2 тысяч отпечатков стандартного формата 10х15.

Сегодня на мировом рынке минилабов представлены лишь два производителя гиганта — японские фирмы Noritsu и Fuji. Появившаяся в последние годы компания Sophia из Китая пытается слепо копировать Noritsu, но разрыв в качестве пока огромный, да и доля рынка у компании мизерная.

Помимо минилабов на рынке представлено оборудование для печати крупных фотографий произвольного формата. Безусловным фаворитом в этом сегменте считается компания Durst из Италии. Принцип печати этого оборудования аналогичен минилабам, однако требования по разрешению изображений и цветовому охвату гораздо строже, что естественно для крупноформатных отпечатков.

“in the blue corner…”

Пару слов про «участника в синей майке».

Для тестов взяли новейший шестицветный струйный принтер-сканер-копир Epson L8180 из семейства «Фабрика печати», способный печатать фотографии с разрешением 5760×1440 dpi (размер капли 1,9 пиколитра) на бумаге формата А3 плотностью от 64 г на кв. м и до, считай, картона (300 г/кв. м). Если интересно узнать о нем подробнее, предлагаю пройти в этот пост по теме.

Из недр Epson L8180 вальяжно выезжает тестовый шаблон с котиками, снегом и морем
Из недр Epson L8180 вальяжно выезжает тестовый шаблон с котиками, снегом и морем

В это семейство также входит более доступный МФУ L8160 формата А4 с близкими характеристиками.

Обе модели несут на борту шесть чернильных контейнеров емкостью по 70 мл каждый, заправляемых из контейнеров с чернилами. “Стандартный” черный заправляется пигментными чернилами, а остальные пять – фото-черный, голубой, пурпурный, желтый и серый представлены водорастворимыми чернилами, потому что они позволяют достичь растушевки максимального качества при печати на фотобумаге или качественной, плотной архивной матовой бумаге.

Емкости для чернил у модели L8180. Если приглядеться, то можно увидеть текущий остаток в каждой из чернильниц
Емкости для чернил у модели L8180. Если приглядеться, то можно увидеть текущий остаток в каждой из чернильниц

При этом печать ч/б документов можно (и нужно) выполнять пигментными чернилами, которые точно ложатся на среднего качества офисную бумагу и накрепко на ней закрепляются.

Посмотреть, как ведут себя пигментные и водорастворимые чернила при печати на различных носителях, можно в предыдущем посте. Несмотря на то, что там тестировался «заслуженный старичок» L805, примерное представление о возможностях L8180 получить можно – характеристики их печатных трактов достаточно схожи.

Монохромный кот полностью монохромен благодаря фото-черному. В качестве бонуса — светодиодная подсветка области печати
Монохромный кот полностью монохромен благодаря фото-черному. В качестве бонуса — светодиодная подсветка области печати

У этих МФУ есть множество интересных функций и опций, включая автоматически выдвигающийся лоток, подключение телефона через QR-код на экране, роскошный цветной дисплей и многое другое, на чем я тут уже не буду останавливаться.

Баланс по серому (gray balance)

Для качественной печати краски разных цветов должны наноситься на оттиск в определенной пропорции (рис. 6), определяемой так называемым балансом по серому. Этот баланс легко контролируется даже визуально по полю с наложением трех красок. Рекомендованные величины обычно приводятся в соответствующих регламентирующих инструкциях или в стандартах, например в ISO 12647-2 (черновой редакции 2004 года) установлены следующие соотношения:

• для светов — 25% голубой, 19% пурпурный, 19% желтый;

• для полутонов — 50% голубой, 40% пурпурный, 40% желтый;

• для теней — 75% голубой, 64% пурпурный, 64% желтый.

При идеальном соблюдении пропорции контрольный элемент имеет нейтральный серый цвет. Явный цветовой оттенок поля свидетельствует о неодинаковом растискивании в секциях или о неодинаковой толщине красочного слоя.

При оценке цветового баланса по серому денситометром плотности за тремя цветными светофильтрами должны быть приблизительно равны. Однако на практике контролируется только поле, которое должно соответствовать 100% черному. Следует отметить, что такое решение не позволяет правильно использовать алгоритмы цветоделения, например GCR и UCR.

Новые веяния

В новой редакции ISO 12647-2 2004 Process control for the production of half-tone colour separation, proof and production prints (черновой вариант) нет даже малейшего упоминания о значениях оптической плотности, которые присутствовали в редакции за 1996 год. По новому стандарту все измерения основываются на трех координатах — L, a и b и выполняются на двух разных подкладочных материалах — белом и черном. Как абсолютные величины в тех же координатах приводятся и значения треппинга.

В связи с этим у печатников возникает справедливый вопрос: какие приборы использовать и что предпринимать, если отклонение величины dE будет больше или меньше заданных эталонных значений? Ответа на этот вопрос пока нет…

Значения Lab для триадных красок на различных запечатываемых материалах*

Краски триады

1, 2-й тип бумаги

4-й тип бумаги

L

a

b

L

a

b

 

Черный

16

0

0

31

1

1

Голубой

55

–37

–50

60

–26

–44

Пурпурный

48

74

-3

56

61

–1

Желтый

91

–5

93

89

–4

78

Красный (П Ж)

49

69

52

54

58

32

Зеленый (Г Ж)

50

–68

33

53

-47

17

Синий (Г П)

20

25

–49

37

13

–33

Наложение (Г П Ж)

18

3

0

33

2

3

*Условия измерений — D50, 2°; геометрия измерений — 45/0° или 0/45°; измерения выполнены на белом подкладочном материале в соответствии со спецификацией CGATS.5; типы бумаги: 1-й —
мелованная, 2-й — матовая, 4-й — немелованная.

Еще раз о контроле

Воспроизведение цвета в полиграфии

Денситометры

Оптическая плотность плашки (Density)

Показатель растискивания (Dot gain)

Краскопереход, или треппинг (Trapping)

Баланс по серому (Gray Balance)

Относительный контраст печати (Print Contrast)

Отклонение цветового тона (Hue Error) и зачерненность (Grayness)

На страницах полиграфической прессы не раз рассматривалась проблема контроля качества на различных стадиях производства. Описывались отдельные и комплексные способы контроля, различные разновидности систем, их технические характеристики и пр., однако все без исключения авторы, как правило, сходились во мнении, что при работе следует комбинировать два способа контроля: визуальный и аппаратный.

Печатники со стажем часто придерживаются мнения, что визуального способа оценки качества вполне достаточно. При этом совершенно игнорируется тот факт, что результаты визуальной оценки во многом зависят от внешней обстановки, от физического состояния оценивающего и т.п.

Прошедшая выставка drupa 2004 показала, что все ведущие производители печатной техники стали оснащать свое оборудование аппаратными системами контроля качества. Даже некоторые модели цветных принтеров теперь комплектуются устрой-ствами для построения ICC-профилей и калибровки.

Рис. 1. Образование основных цветов при запечатывании бумаги

Рис. 2. Кривые спектрального отражения красок

К современным средствам аппаратного контроля качества относятся денситометры, колориметры и спектрофотометры. Наибольшее распространение, прежде всего в силу дешевизны приборов, получили денситометрические методы оценки. Особенно широко денситометры используются для контроля печати триадными красками.

Аддитивный и субтрактивный синтезы цвета

Различают два типа образования, или синтеза, цвета: аддитивный и субтрактивный.

Аддитивный синтез — это процесс получения цветов за счет смешивания (сложения) излучений трех основных зон спектра: синего, зеленого и красного. Различные цвета могут быть получены этим способом, например, на экране цветного телевизора с помощью трех электронно-лучевых трубок или разноокрашенных люминофоров синего (Blue), зеленого (Green) и красного (Red) цветов. Изменение цвета достигается при этом изменением соотношения мощности основных излучений.

Важной разновидностью аддитивного синтеза является так называемое пространственное смещение, основанное на том, что глаз не различает отдельно расположенных мелких разноцветных элементов изображения (например, растровых точек или люминофоров на экране). В результате мелкие разно-окрашенные точки, расположенные на достаточно малом расстоянии друг от друга, воспринимаются как участок, имеющий единый цвет, который определяется суммой отраженных от этих точек излучений.

Субтрактивный синтез представляет собой процесс получения цветов за счет поглощения (вычитания) излучений из белого цвета. При таком синтезе новый цвет получают с помощью голубого (Cyan), пурпурного (Magenta) и желтого (Yellow) красочных слоев. Эти цвета являются основными, или первичными, цветами субтрактивного синтеза. Голубая краска поглощает (вычитает из белого) красные излучения, пурпурная — зеленые, а зеленая — синие. Поэтому для того, чтобы субтрактивным способом получить, например, красный цвет, нужно на пути белого излучения поместить желтый и пурпурный светофильтры. Такой же результат будет получен, если на белую (отражающую весь спектр световых волн) бумагу нанести желтую и пурпурные краски.

Основные цвета аддитивного синтеза (синий, зеленый и красный) и основные цвета субтрактивного синтеза (желтый, пурпурный и голубой) образуют пары дополнительных цветов. При аддитивном синтезе дополнительные цвета дают серый и белый цвета, а при субтрактивном синтезе — серый и черный цвета.

Рассмотренные принципы образования цвета лежат и в основе получения цветных изображений в полиграфии.

Как не ошибиться при выборе

Из изложенного материала можно сделать один, но существенный вывод: разнообразие технологий печати не уступает разнообразию запечатываемых материалов и красящих веществ: краски, чернила, лаки, тонеры и фольга. Каждый из них имеет свои особенности и ограничения.

Для большей наглядности рекомендации сведены в таблицу.

Рекомендации по выбору способа печати

Исходные параметры

Рекомендации

Большой тираж, много иллюстраций

и высокое качество печати

Листовая или рулонная офсетная (высокое качество многокрасочной печати, высокое качество печати полутоновых изображений, высокий уровень нормализации и стандартизации, большое разнообразие красок, бумаг и оборудования, высокая производительность) или глубокая рулонная печать (высокое качество многокрасочной печати, высокое качество печати полутоновых изображений и высокая производительность)

Средний тираж, много иллюстраций

и высокое качество

Листовая офсетная печать (высокое качество многокрасочной печати, высокое качество печати полутоновых изображений, высокий уровень нормализации и стандартизации и дешевые печатные формы)

Большой и средний тираж печати газет

Рулонная офсетная (высокое качество и производительность) или флексография (высокая тиражестойкость печатных форм, высокая производительность, низкая себестоимость продукции за счет дешевых красок и оборудования по сравнению с офсетной печатью)

Малые тиражи, много иллюстраций,

высокое качество

Малоформатный листовой офсет (высокое качество многокрасочной печати, высокое качество печати полутоновых изображений, высокий уровень нормализации и стандартизации, большое разнообразие красок, бумаг и оборудования и высокая производительность), DI и рулонная и листовая цифровая печать типа Indigo (высокое качество и оперативность исполнения заказа)

Большие и средние тиражи, текст и штриховые иллюстрации, высокое качество

Высокая рулонная печать с фотополимерными формами (высокое качество многокрасочной печати, высокое качество печати штриховых изображений и текста, высокий уровень нормализации и стандартизации и высокая производительность)

Большие и средние тиражи этикетки и упаковки с многими послепечатными операциями — биговка, тиснение, высечка, нумерация, лакирование, разрезка

Флексография (высокая тиражестойкость печатных форм, низкая себестоимость продукции по сравнению с офсетной и глубокой печатью за счет дешевых красок и оборудования в виде агрегатов — поточных линий, высокая производительность за счет поточного производства)

Средние и малые тиражи этикетки и упаковки с многими послепечатными операциями — биговка, тиснение, высечка, нумерация, лакирование, разрезка

Узкорулонная флексография (все достоинства большой флексографии, но более дешевое оборудование по сравнению с большой флексографией)

Малые тиражи большого формата и высокое качество

Листовая офсетная печать (высокое качество и дешевые печатные формы) и шелкотрафаретная печать (дешевые печатные формы и насыщенность цвета из-за большой толщины красочного слоя на оттиске). Низкое разрешение в шелкотрафаретной печати не является решающим параметром качества для изображений большого формата, которые воспринимаются на расстоянии, а насыщенность цвета только улучшает качество и восприятие плакатов

Сверхмалые и единичные тиражи большого формата

Струйные плоттеры (цифровая печать большого формата с ее оперативностью, печатью без постоянной материальной печатной формы и без затрат средств и времени на ее изготовление)

Сверхмалые и единичные тиражи малого формата (до А3)

Принтеры и цифровая печать типа Indigo (цифровая печать малого формата с ее оперативностью, печатью без постоянной печатной формы и затрат средств и времени на ее изготовление)

Любые тиражи, высокое качество с персонализацией или при нехватке времени

Любая цифровая печать по минимальной стоимости заказа (оперативность и гибкость цифровой печати)

Печать на тонких пленках и на материалах
с невпитывающей поверхностью
при нежестких требованиях к качеству

Флексография (эластичные и мягкие печатающие элементы, низкое давление печати, высокая тиражестойкость печатных форм, высокая производительность, низкая себестоимость продукции за счет дешевых печатных форм и оборудования по сравнению
с глубокой печатью)

Печать на тонких пленках и на материалах
с невпитывающей поверхностью
при жестких требованиях к качеству

Глубокая печать (высокое качество печати)

При использовании для печати
УФ-красок и лаков

Флексография (нет ограничений по печатным краскам, как в офсете, при подборе сочетаемости красок и лаков на оттиске, дешевые формы по сравнению с глубокой печатью). В зависимости от тиража — узкорулонная или широкорулонная печатная машина

Для печати на плоских, любых по составу
материалах с использованием любых
печатных красок

Шелкотрафаретная или трафаретная печать (нет ограничений по составу красок, дешевые печатные формы)

Для печати на любых по составу плоских
материалах, если краски подходят (совместимы) для запечатываемой поверхности

Тампопечать (малые форматы) и струйная печать (любые форматы)

Для печати на материалах (изделиях)
с выпуклой поверхностью правильной
геометрической формы

Тампопечать, шелкотрафаретная или трафаретная печать (гибкость печатной формы или тампона и способность охватить запечатываемую поверхность) и струйная печать (отсутствие печатной формы, бесконтактный способ печати)

Для печати на материалах (изделиях)
с выпуклой поверхностью неправильной геометрической формы

Тампопечать (гибкость тампона и способность охватить запечатываемую поверхность)
и струйная печать (отсутствие печатной формы, бесконтактный способ печати)

Для печати на материалах (изделиях) с вогнутой поверхностью неправильной геометрической формы, но и не очень глубокой

Тампопечать (способность тампона проникнуть во впадины поверхности и нанести краску) и, теоретически, струйная печать (отсутствие печатной формы, бесконтактный способ печати)

Для печати на материалах (изделиях) с вогнутой поверхностью неправильной геометрической формы любой глубины

Только тампопечать (способность тампона проникнуть во впадины поверхности и нанести краску)

Для печати на хрупких материалах и материалах с поверхностью любой геометрической формы

Тампопечать (нежное касание тампона при нанесении краски) и струйная печать (бесконтактный способ печати)

Для печати на очень хрупких материалах

Только струйная печать (бесконтактный способ печати)

Примечания:

1. Для тонкого картона, который можно намотать на рулоне и пропустить через рулонную печатную машину, всё, как для бумаги.

2. На толстом картоне можно печатать только на специально для этого предназначенных листовых машинах офсетной (высокое качество), флексографской (низкая себестоимость продукции и высокая тиражестойкость печатной формы), глубокой (высокое качество, высокая тиражестойкость печатной формы) и трафаретной печати (дешевая печатная форма), а всё остальное — как для бумаги.

3. На микрогофрокартоне и гофрокартоне печатать можно только флексографией (эластичные и мягкие печатающие элементы, низкое давление печати) при больших тиражах и трафаретом при малых тиражах (дешевая печатная форма, низкое давление печати). Выбор уточняется сроками изготовления и стоимостью готовой продукции.

4. На микрогофрокартоне можно печатать и на листовых офсетных машинах (скорее исключение, чем правило), которые специально для этого предназначены — у них захваты с графейками (крючками-иголками) и очень мягкое офсетное полотно (высокое качество печати).

Материалы, на которых печатают

Процесс изготовления печатной продукции подразумевает печать на широком спектре материалов: бумаге, картоне, пленке, пластике, фольге, жести, а также на готовых изделиях, например на осветительных телах, ампулах, шариках для пинг-понга, зажигалках, ручках или футболках, а также на природных продуктах — например на куриных яйцах. При таком разнообразии очень важно правильно выбрать способ и технологии печати конкретного заказа.

Нередко запечатываемый материал почти однозначно диктует способ печати, в других случаях для того, чтобы сделать оптимальный выбор, нужно рассмотреть дополнительные факторы: возможности, условия и ограничения технологического процесса.

Бумага — самый распространенный материал для любых известных печатных технологий, который производится специально для полиграфии. Чтобы правильно выбрать способ и технологию печати, необходимо рассмотреть дополнительные факторы: тираж, формат печати, пригодность бумаги для того или иного оборудования, взаимодействие ее поверхностного слоя с краской.

Для более рельефного выявления проблемы рассмотрим и второй по распространению запечатываемый материал — картон. Он толще бумаги, имеет более высокую поверхностную плотность, жесткость и склонность к короблению. Поскольку толстый картон невозможно скрутить в рулон, для него подходит только листовая печать.

К другим, менее распространенным запечатываемым материалам, которые все же используются довольно часто, относятся пластик, различные виды пленки, фольга, стекло, дерево, бетон, ткань или готовые изделия, такие как зажигалки, пепельницы, бутылки, пробки др. Иногда приходится иметь дело с такими необычными поверхностями, как куриные яйца, ампулы и елочные игрушки.

Из перечисленных примеров становится ясно, что запечатываемые материалы различаются не только по структуре, но и по толщине, гибкости, эластичности, хрупкости, жесткости, свойствам поверхностного слоя, геометрической форме запечатываемой поверхности, которая может быть выпуклой, вогнутой, правильной и неправильной формы. Как разобраться в таком разнообразии и переплетении свойств?

Пока можно только констатировать: чем дальше от ровного листа бумаги плотностью 90-130 г/м 2, тем больше проблем.

Печатная бумага создана и производится специально для изготовления печатной продукции с применением полиграфических технологий. Разнообразие сортов и типов печатной бумаги хотя и конечно, но трудно обозримо. Все это создано для изготовления печатной продукции.

Здесь самое важное — правильно подобрать именно ту бумагу, которая максимально подходит для конкретного случая. С картонами сложнее из-за неоднозначности выбора. Ассортимент картонов меньше, и, что особо важно, они создаются не только для запечатывания их поверхности, как в случае с бумагой.

В отношении бумаги можно сказать, что, имея технологию, можно подобрать соответствующую бумагу или, если бумага уже определена, можно выбрать соответствующую технологию, причем бумага этот выбор даже подскажет. Для картона это правило не работает — его выбирают по другим критериям, и потому для уже выбранного картона подбирают технологию печати и краски.

На гофрокартоне из-за его малой прочности при давлении в процессе печати можно печатать только флексографией или технологиями аналоговой трафаретной (шелкографией) или цифровой струйной печати. Для малых запечатываемых площадей теоретически можно использовать и тампопечать.

Тонкие пленки рвутся в процессе перехода краски из-за твердости печатающих элементов в высокой печати или из-за очень высокой липкости офсетных красок. Возникает проблема и с высыханием краски. Поверхность пленок, как правило, не впитывает краску, а следовательно, необходимы печатные краски на быстро испаряющихся растворителях или связующих (спирты, вода, легкие нефтепродукты) или специальные УФ-краски.

Это особенно важно для традиционной плоской офсетной печати, у которой связующие краски должны быть масляными. Обобщая, можно сказать: тонкие пленки из-за своей непрочности требуют применения технологии печати с эластичными печатающими элементами, с малым давлением печати либо использования краски с невысокой липкостью.

К материалам с невпитывающими запечатываемыми поверхностями следует отнести также самоклеящиеся материалы, фольгу, разные виды пластиков, металлические поверхности, толстое плоское стекло. Все, что было сказано о пленках, относится и к ним.

Однако есть и особенности. Толстое плоское стекло, плоскости из пластика, металла, камня, бетона и дерева жесткие и, как правило, очень тяжелые. Для запечатывания легких и жестких плоскостей из различных материалов применяют специальные листовые машины офсетной, флексографской или трафаретной печати.

У некоторых материалов запечатываемая поверхность хорошо впитывает краску, но при этом имеет очень грубую фактуру, например дерево, ткань, бетон. Для создания насыщенного оттиска требуется нанести толстый слой краски, на это способна только трафаретная печать.

Толщина красочного слоя в шелкографии может достигать 600 микрон (0,6 мм). При использовании трафаретов толщина краски не ограничена. В качестве краски при трафаретной печати может быть использован спрей, что существенно облегчает нанесение краски и ее экономию, так как нет необходимости в заполнении пор фактуры для создания насыщенного цвета. Для сравнения: у традиционной офсетной печати толщина красочного слоя не превышает 2 микрона (0,002 мм).

Печать на тонком плоском стекле, на ампулах и куриных яйцах осложнена хрупкостью самой поверхности. Необходимы технологии печати с минимальным давлением и нежным касанием, на что способны только трафаретная печать и тампопечать. Идеальный случай — когда давление печати отсутствует, как у струйной печати при использовании трафарета и краски в виде спрея — это та же струйная печать с постоянной печатной формы, которая в процессе печати только касается запечатываемой поверхности без давления.

И еще одна особенность, которая возникает при изготовлении сувенирной продукции, — геометрическая форма ее запечатываемой поверхности. Правильные выпуклые геометрические формы (цилиндр, конус, шар) можно запечатывать технологиями трафаретной, струйной и тампонной печати.

Печатная форма трафаретной печати может охватить любую правильную или не совсем правильную выпуклую геометрическую поверхность. Эластичный и мягкий с нежным касанием к поверхности тампон при тампопечати, если он правильно подобран по форме, может охватить выпуклую и вогнутую поверхность любой сложности.

Показатель растискивания (dot gain)

Важной проблемой является контроль размера растровых элементов при переносе их с фотоформы на форму и далее на оттиск. Известно, что размеры растровых элементов на оттиске существенно возрастают по сравнению с их размерами на печатной форме. Это явление называется растискиванием и объясняется воздействием ряда оптических и механических факторов.

Таблица 1. Оптические плотности в соответствии с различными стандартами
(измерения выполнены денситометром D19C компании GretagMacbeth)

Образец

ANSI T

ANSI A

DIN 16536

DIN 16536 NB

Голубой

1,31

1,35

1,34

1,37

Пурпурный

1,31

1,39

1,32

1,39

Желтый

1,23

1,63

1,49

1,60

Черный

1,69

1,69

1,69

1,69

Взаимодействие света с красочным слоем

Красочный слой состоит из частиц краски — пигментов, распределенных в связующем. Связующее вещество обволакивает частицы краски, поэтому поверхность красочного слоя в невысохшем состоянии — гладкая, а при высыхании становится более шероховатой.

Падая на наружный слой поверхности, белый свет освещения частично от него отражается, а частично преломляется. Свет, отраженный от верхних частиц краски, практически не меняет цвет. Преломленный и отраженный свет проходит внутрь красочного слоя. Поскольку связующее вещество почти бесцветно, свет не изменяет своего спектрального состава, пока не встретится с частицами пигмента. Поскольку показатели преломления пигмента и связующего вещества различны, то свет, встретив частицу краски, снова разделяется на отраженный и преломленный. Поверхностно-отраженный свет остается бесцветным, но рассеянным, по-скольку отражающие поверхности расположены в связующем веществе беспорядочно. Преломленная часть света избирательно поглощается частицами краски, поэтому она оказывается окрашенной.

Таблица 2. Значения оптической плотности плашки сырого оттиска, принятые в Европе*

Образец

Черный

Голубой

Пурпурный

Желтый (Е)

Желтый (Т)

Мелованная бумага

1,85

1,45

1,4

1,4

1

Мелованная матовая бумага

1,75

1,35

1,3

1,3

0,95

Немелованная газетная бумага

1,55

1,2

1,15

1,2

0,85

* Рекомендованы институтом UGRA/FOGRA с поляризационным фильтром и статусом Е.

Причиной оптического прироста размера точек является светопоглощение и рассеивание света в толще запечатываемого материала и частичный «краевой эффект» на границах растрового элемента: в процессе измерения часть света проникает через незапечатанную поверхность бумаги, рассеивается под растровым элементом и, отражаясь от слоя краски, регистрируется приемником денситометра.

Растискивание может оперативно контролироваться путем измерения элементов контрольной шкалы, содержащих растровые поля (например, полей 40 и 80%).

Денситометры вычисляют относительную площадь растровых элементов и их прирост автоматически с помощью формулы Мюррея—Девис, учитывающей светорассеивание (это важно, поскольку человеческий глаз воспринимает именно мнимое увеличение растровых элементов):

где DR — оптическая плотность растрового поля, DV — оптическая плотность плашки (100% поля).

Однако при измерении относительного размера растровой точки на некоторых материалах, например на офсетных печатных формах, необходимо учитывать оптическое светорассеяние и исключить ее влияние на измерения, поэтому в формулу Шеберстова—Мюррея —Девис вводится поправочный коэффициент Юла—Нильсена. При этом формула приобретает следующий вид:

где n — коэффициент Юла—Нильсена.

По умолчанию в большинстве денситометров значение этого коэффициента для монометаллических печатных форм принимается равным 1,15. Однако величина показателя n непостоянна: она тем выше, чем больше рассеяние света печатного материала и чем выше краевой эффект вследствие повышения линиатуры растра.

Таблица 3. Значения оптической плотности плашки сырого оттиска, принятые в Северной Америке*

Образец

Черный

Голубой

Пурпурный

Желтый

Листовой офсет

1,7

1,4

1,5

1,05

Рулонный офсет, журналы

1,6

1,3

1,4

1,0

Рулонный газетный офсет (без сушки)

1,05

0,9

0,9

0,85

* Соответствуют статусу T без поляризационного фильтра. В таблице приведены значения абсолютной плотности (плотность бумаги включена), соответствующие GRACOL (General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography).

Таблица 4. Значения показателя растискивания
в соответствии с ISO 12647-2 (1996)*

Материал

40%

80%

Мелованная бумага (Тип 1)

Голубой

16±4

12±3

Пурпурный

16±4

12±3

 

Желтый

16±4

12±3

Черный

19±4

13±3

Матовая бумага (Тип 2)

Голубой

16±4

12±3

Пурпурный

16±4

12±3

 

Желтый

16±4

12±3

Черный

19±4

13±3

Немелованная бумага (Тип 4)

Голубой

22±4

14±3

Пурпурный

22±4

14±3

 

Желтый

22±4

14±3

Черный

25±4

14±3

*Данные для DIN 16536-2 (Статус E), для линиатуры 60 лин./см, позитивных печатных форм, изготовленных с применением фотоформ.

Результаты макросъемки

Подчеркну, что все представленные выше фрагменты сканов для чистоты эксперимента представлены без какой-либо обработки или изменения цвета и яркости – только «нарезка» фрагментов, составление коллажей и сохранение. 

При подготовке представленных ниже фрагментов съемки фотографий с макро увеличением был соблазн поправить уровни яркости, но не для «подтасовки» результатов, а для компенсации специфики подсветки на просвет и разных структур фотобумаги.

В конце концов решил ничего не подстраивать. Так что перед тем как критиковать, следует учесть, что режим макро призван подчеркнуть совсем другое – а именно структурные особенности нанесения чернил каждым печатным механизмом.

Векторно-растровый шаблон, фрагмент 1
Векторно-растровый шаблон, фрагмент 1

На фрагменте выше хорошо видны пресловутые желтые вкрапления на отпечатке «Фотолаба №2», даже на тексте. А на фотографии «Фотолаба №3» при значительном увеличении на горизонтальных линиях опять проявляется эффект «шевеленки».

Фрагменты ниже показывают, что аппараты «Фотолаба №1», Epson и «Фотолаба №3», несмотря на видимую разницу передачи оттенков, все же используют схожий механизм нанесения структуры картинки, отличный от второго.

Векторно-растровый шаблон, фрагмент 2
Векторно-растровый шаблон, фрагмент 2

Напоминаю, что в процессе съемки макро подсветка была расположена под отпечатком и работала на просвет, так что фоновая синева на фрагментах «Фотолаба №1» – это оттенок, добавленный именно фотобумагой. На отпечатке из «Фотолаба №3» опять хорошо видно двоение.

Цветные фото, фрагмент 2
Цветные фото, фрагмент 2

И под занавес – коллаж из фрагментов черно-белых фотографий кошачьей мордашки, точнее участка правого глаза. Пожалуй, он наиболее ценен для изучения разницы структуры результатов печати, выполненной разными печатными механизмами.

Монохромные фото, фрагмент
Монохромные фото, фрагмент

У «Фотолаба №1» выскакивают все цвета радуги с высоким контрастом, Фотолаб №2» демонстрирует печать традиционным регулярным растром, как в старой газете, а «Фотолаб №3» – большие шумы.

Тест с векторно-растровым шаблоном

Скажу честно: при исследовании печати фотографий вся эта дотошная «криминалистика» на уровне каждой точки мне кажется значительно менее важной, чем при печати документов и/или цветной бизнес-графики. На плавных переходах фотографий все равно толком ничего не разглядеть.

Зато различные вкрапления и шумы, заметные на незаполненных участках бумаги, уже дают некоторую пищу для размышлений о разнице примененных для печати технологий. И печатных устройств производства разных компаний.

Определить лидера здесь непросто, однако разница в контрасте отпечатков все же заметна. У отпечатка «Фотолаба №2» с недоумением обнаружил мелкие желтые точки на белом фоне, которые совершенно незаметны при рассматривании отпечатка невооруженным глазом, без увеличения!

Может быть это своеобразный «встроенный код» для визуально незаметной идентификации поставщика услуги? Вполне возможно, однако даже такие крохотные и малоконтрастные цветовые вкрапления вносят свой вклад в баланс (или дисбаланс?) цветовой гаммы отпечатка.

Векторно-растровый шаблон, фрагмент 1
Векторно-растровый шаблон, фрагмент 1

Сразу отмечу, что на нашем принтере получились самая мелкая точка (или «зерно») и более плавные переходы на всех краях.

Обратите особое внимание на то, как на отпечатке «Фотолаба №3» получились горизонтальные линии векторной решетки и «звездочки». Нет, это не «шевеленка» в процессе фотографирования, это вообще-то скан. Повторное сканирование дало аналогичный результат. Более того: на некоторых представленных ниже фрагментах макросъемки присутствует эта же проблема, которую придется считать «особенностью» этой лаборатории.

Векторно-растровый шаблон, фрагмент 3
Векторно-растровый шаблон, фрагмент 3

При печати цветовых плашек наиболее насыщенный результат вновь у «Фотолаба №1», и в то же время нельзя не заметить, что отпечаток «Фотолаба №2» определенно отличается от остальных по цветовой гамме. А самый “гладкий” опять наш. Все из-за той же мелкой точки.

Векторно-растровый шаблон, фрагмент 4
Векторно-растровый шаблон, фрагмент 4

Цветной и монохромный градиенты плюс микс CMYK: как хотите, но результат Epson мне кажется наиболее сбалансированным, в то время как у «Фотолаба №1» и «Фотолаба №3» не все в порядке с оттенками красного, а у «Фотолаба №2» и с красными, и с зелеными.

Ниже первое фото и первые досадные промахи: у «Фотолаба №2» явный завал в желтые оттенки, плюс у этого отпечатка и у результата «Фотолаба №1»определенно меньше полутонов.

Векторно-растровый шаблон, фрагмент 5
Векторно-растровый шаблон, фрагмент 5

Технологии печати сегодня

В полиграфии существует много различных технологий печати:

  • высокая (плоская и ротационная, листовая и рулонная с использованием фотополимерных форм);
  • глубокая (листовая и рулонная, глубокая автотипия, тампопечать);
  • офсетная (листовая и рулонная, с увлажнением и без), прямая ротационная литография (ди-лито), электрография, DI (direct image), фототипия, офсетная фототипия, цифровая (CtPrint);
  • трафаретная (плоская и ротационная, листовая и рулонная), шелкография, ризография (DI ротационная листовая печать), струйная.

Разнообразие технологий не уступает разнообразию запечатываемых материалов. Каждый из них имеет свои особенности, ограничения и предпочтения. Некоторые технологии печати были специально изобретены для некоторых частных случаев, например анилиновая печать (позже переименованная в флексографию) — для печати на целлофане и не только, чему мы сегодня свидетели.

Технологии способа высокой печати с металлическими печатными формами в последние десятилетия утратили свое доминирующее положение в сегментах большинства видов издательской продукции, хотя по-прежнему занимают существенную долю рынка — до 30%. Столь большой удельный вес высокой печати обусловлен ее универсальными репродукционными возможностями при воспроизведении оригиналов различного характера: текстовых, иллюстрационных, смешанных, одно- и многокрасочных.

Оттиски высокой печати характеризуются большой четкостью, резкостью, насыщенностью тона и цвета. Положительной особенностью технологий этого способа является также стабильность качества воспроизведения изображения во всем тираже, обусловливаемая, в частности, отсутствием таких «возмущающих» факторов, как увлажнение форм в традиционной офсетной печати или удаление краски с пробельных элементов форм глубокой печати.

Важным стимулом развития и поддержания конкурентоспособности высокой печати явилось внедрение гибких фотополимерных полноформатных форм с малой (0,4-0,7 мм) глубиной пробелов. Фотополимерные печатные формы в сочетании с повышением жесткости конструкции печатных машин и применением синтетических декелей из армированных материалов на пористой волокнистой основе внесли существенные изменения в технологии высокой печати и позволили значительно повысить эффективность работы за счет уменьшения временн ых затрат на подготовку к печати.

В то же время фотополимерные печатные формы способствовали дополнительному развитию таких традиционно присущих технологиям высокой печати достоинств, как хорошая разрешающая способность, позволяющая печатать одно- и многокрасочные иллюстрации с использованием растра (в зависимости от применяемой бумаги) линиатурой до 60, а на мелованных бумагах — и до 80 лин./см, достаточная графическая, градационная и колористическая точность воспроизведения различных по своему характеру изображений.

Согласно прогнозам, «классическая» высокая печать с металлических печатных форм в будущем утратит свое значение.

Прогрессивное развитие технологий традиционной офсетной печати с увлажнением обусловлено целым рядом объективных причин, к числу которых относятся:

  • универсальные возможности художественного оформления изданий (большая свобода в компоновке материала в пределах полосы, использование разнообразных по конфигурации, размерам и красочности элементов изображения и их сочетаний и т.п.);
  • возможность двусторонней печати многокрасочной (в том числе и высокохудожественной) продукции в один прогон;
  • большая (по сравнению с технологиями способа высокой печати) доступность изготовления крупноформатной продукции на листовых и рулонных машинах при использовании бумаг различной плотности;
  • наличие высокопроизводительного и технологически гибкого печатного оборудования;
  • улучшение качества и появление новых материалов, прежде всего печатных бумаг, различных видов пластика вплоть до растровых (для лентикулярной печати) и линзовых (для технологии 3D) пластиковых материалов, печатных красок, декельных и резинотканевых пластин;
  • внедрение в практику гибких и эффективных вариантов формного производства: сейчас офсетные печатные формы могут изготавливаться фотомеханическими, диффузионными, электрофотографическими, лазерными и другими технологиями, а применение предварительно очувствленных формных пластин различных типов и автоматизация их экспонирования и обработки способствовали нормализации параметров качества печатных форм.

Современное офсетное производство характеризуется интенсивным использованием электронной техники на всех стадиях подготовки издания к печати и проведения печатного процесса, а также достаточно широким внедрением элементов стандартизации и оптимизации.

К последним относятся тест-шкалы оперативного контроля, согласование градационных и колориметрических характеристик цветопробы и тиражных оттисков, нормализованная денситометрия, включая и использование спектроденситометров. В настоящее время офсетными технологиями печатаются самые разнообразные издания: книги, журналы, газеты, всевозможные печатные рекламные материалы.

Значительные изменения претерпело в последние десятилетия офсетное печатное оборудование — листовые и рулонные ротационные машины. Основная его часть — это многокрасочные машины, построенные по модульному принципу, то есть из унифицированных печатных секций, обладающие широкими возможностями.

К важнейшим достоинствам листовых машин относятся: возможность изменения формата и красочности печатания, широкая номенклатура запечатываемых материалов — от легких бумаг, имеющих толщину не менее 0,04 мм и массу не менее 40 г/м 2, до картона толщиной до 1,2 мм и массой до 1000 г/м 2, сравнительно небольшая величина отходов бумаги и меньшая вредность для окружающей среды.

Укреплению позиций листовой офсетной печати способствуют и такие факторы, как постепенный переход от крупнотиражного печатания к выпуску (прежде всего книжной и рекламной) продукции небольшими тиражами. Интенсивное оснащение листовых машин микропроцессорными системами контроля, регулирования и уменьшения времени подготовки машины при смене заказа, способствующими повышению производительности и рентабельности печатного процесса, расширение спроса на высококачественную многокрасочную продукцию разнообразных форматов, получаемую на листовых машинах благодаря использованию, например, двух встроенных лакировальных секций для лакирования как лица, так и оборота оттиска.

Сегодня созданы офсетные печатные машины с секциями для тиснения, фольгирования (холодное тиснение фольгой) и создания дифракционных узоров на УФ-лаковом слое. Печать с использованием УФ-красок в листовой офсетной печати завоевывает новые ниши рынка печатной продукции.

Достоинства рулонных ротационных офсетных машин связаны прежде всего с высокими техническими скоростями их работы, наличием фальцевального аппарата, позволяющего получать на выходе полуфабрикат, готовый к дальнейшей обработке, достаточно широкой номенклатурой запечатываемых бумаг, диапазон массы которых лежит в пределах от 28 до 145 г/м 2, получением на выходе из машины отпечатанной продукции в виде рулона, отдельных листов или тетрадей.

Технологическая гибкость и экономичность рулонной офсетной печати в сочетании с интенсивным внедрением электроники в сферу допечатных операций позволяют ему эффективно конкурировать, с одной стороны, с листовым офсетом при печатании небольших тиражей, а с другой — с глубокой и высокой печатью при изготовлении продукции крупными тиражами. Основные же недостатки рулонных (и не только офсетных) машин — это «жесткость» (заданность) форматов печатания.

Не слишком заметное место в арсенале современной (прежде всего издательской) полиграфии занимают технологии способа глубокой печати. Периодом наиболее интенсивного развития этих технологий печати стали 70-е годы ХХ века.

Следует отметить, что глубокая печать получила широкое распространение и в сфере выпуска неиздательской продукции. Это печать на упаковочных (в том числе синтетических) материалах, изготовление этикеток, оформление обоев, так называемая декоративная печать — имитация на бумаге рисунка ценных пород древесины, камня, ткани, печатание ценных бумаг, получение изображений на бумаге для последующего воспроизведения их на ткани, в частности способом термопереноса.

Несомненными достоинствами способа глубокой печати являются самые высокие скорости, достигаемые благодаря использованию электростатического поля в зоне печати и красок на основе летучих растворителей, обеспечивающих достаточно быстрое их закрепление.

За последние 10-15 лет скорость машин глубокой печати увеличилась вдвое. Эти машины не требуют регулирования толщины слоя краски, наносимого на запечатываемую поверхность. Глубокая печать обеспечивает самое точное воспроизведение цветовых и градационных параметров изображений, которые заложены в печатной форме и не меняются в процессе печати тиража.

Наряду с этим, однако, существуют и серьезные причины, сдерживающие более широкое распространение технологий способа глубокой печати. В первую очередь это высокая капиталоемкость, приводящая к концентрации больших производственных мощностей, что во многих случаях затрудняет их использование на достаточно эффективном уровне, а также довольно значительные затраты ручного труда на заключительной (контрольно-корректурной) стадии изготовления формных цилиндров.

Ввиду значительной сложности и длительности изготовления формных цилиндров, применяемых в глубокой печати (хотя, как показала выставка drupa 2008, компания Hell внесла ряд инноваций для сокращения времени изготовления формных цилиндров и нанесения изображений), применение технологий глубокого способа печати выгодно только при печатании больших тиражей — примерно от 150-250 тыс. оттисков и при повторной печати одного и того же заказа, например печать упаковки или декоративных материалов.

Термоперенос (термотрансферная печать) хотя и не является чистой технологией печати, но выручает в тех случаях, когда необходимо одно и то же изображение перенести на различные по составу материалы. Носителем изображения для последующего термопереноса является, как правило, бумага или ткань.

А суть самой технологии заключается в том, что на бумаге трафаретным, электрографическим или офсетным способом наносят красочное зеркальное изображение и слой термоклея. Готовую заготовку переносят на различные по фактуре и форме материалы. Сродни термопереносу печать на режущих плоттерах. В отличие от первого, второй способ эффективен при изготовлении единичных экземпляров.