48089 (Поліграфічний синтез кольорових зображень), страница 2

Нарешті, за графіком 5, що збігається з віссю абсцис, синтез кольору «бінарний + чорний» і передача ахроматичної складової винятково чорною фарбою мають місце в усьому інтервалі градацій оригіналу. В цьому випадку й обсяг, і діапазон «УЦК» оцінюються 100%.

Рисунок 6 – Зміна відносних площ друкарських елементів ахроматичної складової тріадного синтезу при різних обсягах і діапазонах операції «УЦК»:

1 – при нульовому обсязі «УЦК» по всьому градаційному діапазону; 2 – при обсязі «УЦК» 40%, що знижується до нуля, в інтервалі значень вихідної тріадної ахроматичної складової 100% – 50%; 3 – при обсязі «УЦК» 40% однаковому у всьому діапазоні; 4 – при обсязі «УЦК» 100% у вихідному інтервалі 0% – 50% (синтез «бінарний + чорний») і знижується до 60% в інтервалі 50% – 100%; 5 – при обсязі «УЦК» 100% в усьому інтервалі вихідних значень

У способах швидкісного друку «по вологому» сумарна відносна площа друкарських елементів трьох кольорових фарб не може складати 300% через відмарування. Подібне обмеження для всіх чотирьох фарб з урахуванням ефективності їхнього закріплення на папері в друкарському процесі знаходиться в межах 250% – 350%. Трохи виправити положення дозволяє четверта форма чорної фарби з друкарськими елементами лише в тінях зображення, хоча такий спосіб посилення загального контрасту здатний викликати менш точну передачу темно-коричневих відтінків.

Роль чорної фарби враховувалася вище як допоміжна, що забезпечує деякий додатковий зоровий, технологічний або техніко–економічний ефект. Однак цілком можливий протилежний порядок розгляду, в якому ця фарба є як би основною, а кольорові лише «розфарбовують» зображення. Їхнє використання мінімізується при цьому не тільки на ахроматичних дільницях, але також на контурах, дрібних деталях, у тінях, скрізь, де вимога передачі ступеней яскравості переважає над точністю відтворення колірних відтінків. Розподіл за шкалою додаткового, трифарбового ахроматичного може бути таким, що в тінях до 95 або 100% відносної площі растрових елементів чорної фарби кольорові елементи будуть додані з сумарною відносною площею, яка з урахуванням згаданих раніше обмежень складе 140 – 150% (рис. 7). Площі кольорових і чорних точок можуть монотонно зростати по всьому інтервалу шкали, як пояснює графік на рис. 7.

Рисунок 7 – Використання нейтральної суміші фарб тріади для підвищення контрасту ахроматичних кольорів у чотирифарбовому друці

Такий підхід до збільшення інтенсивності чорного одержав у зарубіжній літературі назву процедури UCA – Under Color Addition (за аналогією з «УЦК» назвемо її додаванням кольорових фарб до чорного («Дополнение Цветной Краской») – «ДЦК»).

6. Формування градації нейтрально сірих тонів сполученням кольорових і чорних зображень

Зменшення кількості чорної фарби може компенсуватися збільшенням кількості хроматичних і навпаки. Серед можливої кількості чорної фарби для кожного кольору існує деяка максимальна кількість, перевищення якої не дозволяє одержати точного відтворення ні за якої кількості кольорових фарб. Цю максимально припустиму кількість фарби вигідно використовувати як міру для оцінки реальних чорних зображень. Схема утворення гранично чорного зображення наведена на рис. 8.

Рисунок 8 – Схема утворення гранично чорного зображення: а) криві поглинання трьох фарб субтрактивного синтезу й їхньої суміші; б) криві спектрального поглинання: 1 – нейтрально сірого зразка; 2 – суміші трьох барвників (Ж, П, Г), які утворять нейтрально сіре поле; в) криві спектрального поглинання: 1 – гранично чорного зображення, 2 – пурпурної і 3 – блакитної, утворюючих у суміші з гранично чорним зображенням необхідну криву спектрального розподілу оригінального зразка

Криві спектрального поглинання трьох типових барвників субтрактивного синтезу й їхня сумарна дія (жовтий барвник додається в найменшій кількості) наведені на рис. 8 (а).

Нанесення трьох фарб (Ж, П, Г) у кількості, що наведена на рис. 8 (б), призводить до утворення нейтрально сірого поля з кривою спектрального поглинання 2, що приблизно можна замінити щільністю нейтрально сірого зразка.

На рис. 8 (в) показано, як шляхом додавання кривих спектрального поглинання гранично чорного зображення 1, пурпурної 2 і блакитної 3 отримуємо необхідну криву спектрального розподілу оригінального зразка

Треба відзначити, що такий розподіл кольорових зображень не завжди найкращий у відношенні збереження безперервності колірних переходів. Тому замість вище зазначеного гранично чорного зображення використовують менш контрастне.

За даними експериментальних досліджень для офсетного друку оптична щільність нейтрально сірого зображення D, сформованого за допомогою трьох кольорових фарб з оптичною щільністю D₁ і чорної фарби з оптичною щільністю D₂, визначається за такою приблизною формулою:

, (9)

де k – постійний коефіцієнт, величина якого змінюється в межах 0,35…0,5; причому вищі значення відповідають гіршим сортам паперу.

7. Методика аналізу відтворення нейтрально сірої тонової шкали для чотирифарбової кольорової репродукції

Необхідною умовою правильного відтворення кольорового зображення є забезпечення балансу під час відтворення нейтрально сірих тонів. Кількісною характеристикою взаємодії складених фарбових зображень є еквівалентна нейтрально сіра оптична щільність. Суть цього поняття в тому, що кожному значенню зональної оптичної щільності кольорових фарбових зображень наводиться у відповідність оптична щільність нейтрально сірого поля, що отримане при сумісному друці даної кількості фарби з необхідною кількістю двох інших. На рис. 9 наведений приклад таких залежностей, отриманих для фарб Європейської тріади.

Рисунок 9 – Залежність еквівалентних нейтрально сірих оптичних щільностей D_с від величин зональних оптичних щільностей блакитного, пурпурного і жовтого фарбових зображень D_j (j = б, п, ж)

З графіків, наприклад, випливає, що для одержання нейтрально сірого відтінку з оптичною щільністю D_с= 1 необхідно провести сумісний друк блакитного, пурпурного і жовтого фарбових зображень із зональними оптичними щільностями, які відповідно дорівнюють D_ж = 0,55, D_п = 0,65,
D_г = 0,85.

Вимір еквівалентної нейтрально сірої оптичної щільності D_c засновано на візуальному порівнянні нейтрально сірих полів спеціальних модельних оригіналів з відповідними зображеннями, надрукованими фарбами досліджуваної тріади.

Для одержання залежностей еквівалентних нейтрально сірих оптичних щільностей D_с від величини відносних растрових площ блакитного, пурпурного і жовтого фарбових зображень D_j необхідно кожному значенню зональних оптичних щільностей фарбових зображень D_j на рис. 9 поставити у відповідність відносні растрові площі. Це можна здійснити шляхом побудови ланцюга кривих методом Джонса.

8. Система градаційних кривих

Від оригіналу до друкарського відбитка зображення перетворюється, переходячи з одного носія інформації на іншій. Мета керування процесом передачі градацій від оригіналу до відбитка полягає у формуванні заздалегідь заданої градаційної кривої, що забезпечить одержання репродукції високої якості.

Передача градацій у друкарському процесі пов'язана зі збільшенням розмірів растрових точок на відбитку в порівнянні з друкарською формою . Цей зв'язок описується градаційною кривою друкарського процесу.

Перенесення інформації з фотоформи на друкарську форму також повязано зі змінами розмірів растрових точок. Ці зміни описуються градаційними кривими, що відбивають зв'язок відносних розмірів растрових точок друкарської форми від відносних розмірів растрових точок фотоформи . Ці два види системних перекручувань градацій потрібно компенсувати на додрукарській стадії.

Взаємозв'язок між перерахованими величинами відбиває система градаційних кривих (рис. 10).

У першому квадранті наведена градаційна характеристика як функція щільностей на відбитку від щільностей оригіналу. Другий квадрант містить градаційну характеристику друкарського процесу, як функцію щільностей відбитка від відносної площі растрових точок на фотоформі. Крива в четвертому квадранті може бути розрахована по кривих трьох інших квадрантів. Вона являє собою необхідну зміну відносних площ растрових точок на фотоформі в залежності від щільностей оригіналу. Ця градаційна крива четвертого квадранта має бути відтворена на репродукційній стадії додрукарських процесів за допомогою спеціальних фототехнічних плівок, способів експонування тощо.

Рисунок 10 – Схема побудови залежності відносної площі растрових елементів кольороподільних діапозитивів від оптичної щільності оригіналу

9. Передача загального контрасту й інтервалу оптичних щільностей

Градаційний зміст напівтонових оригіналів досить різний. Оригінали можуть розрізнятися за контрастом, межеві значення щільностей можуть також істотно відрізнятися, а весь їхній інтервал бути зміщений вліво або вправо.

За можливістю точне суміщення інтервалу щільностей оригіналу з ефективним інтервалом щільностей растрового відбитка показано на рис. 11 (залежність 1). Під час відсутності такого суміщення, як правило, втрачаються перепади (деталі) яскравості або у світлих (2), або в темних (3) тонах або невиправдано зменшується і без того менший, ніж в оригіналі, контраст ілюстрації (4), що також призводить до втрати яскравостних перепадів, але вже по всьому інтервалу.

Рисунок 11 – Приклади суміщення інтервалів оптичної щільності оригіналу та відбитка (1, 5) і помилок в установці рівнів «білого – чорного»: втрата деталей у світах (2); 3 – втрата деталей у тінях (3); зниження загального контрасту ілюстрації і втрата деталей малого контрасту (4)

Далеко не завжди можливо хоча б незначно поширити зменшений стосовно оригіналу інтервал ілюстрації, привласнивши, як показує графік 5, мінімальній щільності оригіналу D_omin щільність D_np незадрукованого паперу відбитка. У високому друці через рельєфний характер її форми протяжні дільниці з відсутніми друкарськими елементами заповнюються фарбою. Тому нульове значення площі точок відображається стовідсотковим на відбитку. В плоскому друці для наведеного раніше прикладу це означає втрату декількох полів у світлій частині шкали. Тому слідом за першим полем (щільність паперу) на ілюстрації буде відтворено четверте або п'яте, а точніше, саме те поле, щільності якого відповідають D_Тmin (рівню «білого»), наприклад пятивідсоткові, тобто досить надійно і стабільно відтворені растрові точки.

Установка мінімальної щільності на рівні «біліше білого» правомірна для сюжетів, які містять відблиски. Відблиск сонця на склі окулярів може бути без погіршення якості ілюстрації переданий дільницею, що не містить друкарських елементів, оскільки на зображенні більш немає дільниць з оптичними щільностями, значення яких знаходяться між рівнем відблиску і рівнем «білого». В іншому випадку, коли відблиск передають мінімальними растровими точками (щільність дільниці відбитка D_Тmin), невиправдано зменшується загальний контраст ілюстрації.

Ці загальні ідеї покладені в основу привласнення оригіналу граничних «растрових» щільностей у різних додрукарських системах, хоча сама техніка установки і контролю рівнів «білого» і «чорного» може істотно відрізнятися.

10. Форма градаційної кривої

Другий етап побудови характеристики тонопередачі полягає у пошуку оптимального закону зміни оптичних щільностей растрового відбитка всередині установленого вище діапазону. Для правильної організації цього зв'язку необхідно насамперед визначитися в характері репродукційної задачі, що можуть бути досить різними:

• факсимільне або об'єктивне тоновідтворення;

• суб'єктивно-тотожна передача градацій;

• редагування (корекція) градаційного змісту оригіналу.

Факсимільне тоновідтворення, при якому виміряні денситометром оптичні щільності відбитка дорівнюють щільностям відповідних частин оригіналу, нечасто зустрічається на практиці. Воно можливо лише для малоконтрастних, в основному непрозорих оригіналів з інтервалом, який не перевищує ефективний інтервал відбитка. Графік тонопередачі є прямою лінією 1, що проходить через початок координат (рис. 12).