Landa cihazlarının renk üretme yeteneği nasıldır?
Landa dijital baskı ekipmanı, geleneksel mürekkeplerin yaklaşık 500 nm'lik parçacık boyutuyla karşılaştırıldığında yalnızca onlarca nanometrelik ultra-küçük pigment parçacık boyutu avantajına sahip nano mürekkep teknolojisini kullanıyor. Bu nano ölçekli pigment parçacıkları, yalnızca 500 nm'lik bir görüntü kalınlığı oluşturarak, farklı alt tabakaların yüzeyine daha iyi nüfuz edebilir ve yapışabilir. Bu kalınlık geleneksel ofset mürekkepli görsellerin yarısından azdır. Bu sırada mürekkep yalnızca alt tabakanın yüzeyine yapışır ve içeriye nüfuz etmez ve basılan resmin renk doygunluğu ve netliği mükemmeldir. Landa dijital baskı ekipmanı, 600 dpi veya 1200 dpi çözünürlükte inkjet baskı ile 4~8 renkli baskı elde edebilir; tabaka beslemeli ekipman 7 renge kadar (CMYK+OGB) ve döner ekipman 8 renge kadar (CMYK+OGB+beyaz) destekler. Resmi verilere göre 4 renkli CMYK konfigürasyonu Pantone renk gamının %84'ünü kapsayabilirken, 7 renkli CMYK+OGB konfigürasyonu Pantone renk gamının %96'sına kadar kapsayabiliyor.
Bu makale, 300 g/m2 kantitatif kapasiteye sahip beyaz karton üzerinde renk çoğaltma yeteneğini test etmek ve analiz etmek için Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd.'nin Landa tabaka beslemeli dijital baskı ekipmanına dayanmaktadır. İlk olarak ekipman, monokromunun doygunluğunu ve tonlama tekdüzeliğini ölçmek için doğrusallaştırılır ve ardından ekipmanın ICC dosyası, renk gamı performansını ve spot renk kapsama performansını değerlendirmek için analiz edilir.
7 renkli dijital baskı sisteminin renk üretiminin çekirdek algoritmasının incelenmesi
01
Doğrusallaştırma algoritmalarının türleri ve ilkeleri
Dijital baskı ekipmanının doğrusallaştırılması, cihaz giriş ve çıkış sinyalleri arasında doğrusal bir ilişki sağlamak için önemli bir teknolojidir. 7 renkli kanal doğrusallaştırma, geleneksel CMYK 4 renkli ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde teknik karmaşıklığa sahiptir. Birincisi kanal sayısının 4'ten 7'ye çıkması, arama tablosunun boyutunun katlanarak artması anlamına geliyor. Yaygın doğrusallaştırma algoritmaları aşağıdaki 4 türü içerir:
(1) Polinom uydurma algoritması, giriş ve çıkış verilerinin polinom eğrilerini uydurarak doğrusallaştırmayı gerçekleştiren en temel doğrusallaştırma yöntemidir. Bu algoritmanın avantajları basit hesaplamalar ve daha az parametredir, ancak dezavantajı karmaşık doğrusal olmayan ilişkiler için sınırlı modelleme kabiliyetine sahip olmasıdır.
(2) Arama tablosu (LUT) algoritması, dijital baskıda en sık kullanılan doğrusallaştırma yöntemidir. 1D LUT'lar, görüntünün yalnızca tek bir kanalını işleyen ve her giriş değeri için bir çıkış değeri (0 ila 100) tanımlayan en basit biçimdir. 1D LUT'un özü, tek-boyutlu alanda bir arama tablosudur ve her giriş değeri, bire-bire- karşılık gelen bir ilişki sunan yeni bir çıktı değeri elde etmek için LUT tarafından "yeniden konumlandırılır". Tipik bir ICC yazıcı profili, cihazdaki renk kanallarının sayısına göre bir 1D arama tablosu (1D LUT) yapılandırır ve ardından renk gamı eşlemesini ve renk dönüşümünü tamamlamak için bir 3D arama tablosu (3D LUT) kullanır.
(3) Yerel doğrusal regresyon algoritması, renk yönetiminde, özellikle dijital yazdırma arama tabloları tarafından tahmin edilen küçük ve orta- boyutlu örnek senaryolarda iyi performans gösterir ve performansı, sinir ağlarından, polinom regresyonundan ve spline işlevlerinden daha iyidir. Algoritmanın temel fikri, doğrusal hiperdüzlemi ağırlıklı en küçük kareler kriterine göre sığdırmak için her bir ızgara noktası için komşuluk noktalarının yerel doğrusal regresyon setini kullanmak ve her çıktı renk bileşenini ayrı ayrı tahmin etmektir.
(4) Derin öğrenme algoritmaları, doğrusallaştırma teknolojisinin en son gelişme yönünü temsil eder. Modern teknoloji, derin öğrenme ağlarına dayalı olarak basılı renk kanallarının doğrusallaştırma modelini gerçekleştirebilmiş ve çevrimiçi ileri beslemeli çok-boyutlu doğrusal olmayan renk yoğunluğu dengeleme yöntemiyle geniş renk gamı, yüksek doğrusallık ve sürekli ve kararlı dijital baskı çıktısı elde edebilmiştir.
02
Çok-kanallı renk yönetimi algoritmaları
7-renkli cihazlar için çok-kanallı renk yönetimi, özel algoritma desteği gerektirir. Geleneksel 4 renkli CMYK sisteminde renk yönetimi temel olarak dört rengin dengesine odaklanır: mavi, macenta, sarı ve siyah, 7 renkli sistemin ise aynı anda 7 rengin etkileşimini dikkate alması gerekir. 7 renkli bir sistemde her renk diğer 6 renkle etkileşime girebilir ve bu çok boyutlu renk ilişkisinin tanımlanması daha karmaşık matematiksel modeller gerektirir. Geleneksel CMYK sisteminde siyah esas olarak gri tonlama dengesi ve mürekkep tasarrufu için kullanılırken, 7 renkli sistemde turuncu, yeşil ve mavinin eklenmesi renk karışımını daha karmaşık hale getirir. Yaygın olarak kullanılan renk ayırma algoritmaları aşağıdaki iki türü içerir:
(1) Kompozit Neugebauer modelleri, çok-renkli yazdırmayı işlemek için önemli araçlardır. Bu model, Neugebauer modelinin genelleştirilmiş bir versiyonu olup, XYZ renk alanının tamamını birkaç hacim bölümüne böler, belirli bir bölüm içindeki renk bileşeni ağırlıklarını tahmin eder ve bu bölüm için üç temel rengin XYZ değerlerini belirleme işlevi görür. Bu yöntem, 7 renkli bir sistemdeki karmaşık renk ilişkilerini etkili bir şekilde yönetebilir.
(2) Çok-kanallı renk alanı dönüştürme algoritmasının, farklı renk alanları arasındaki eşleme ilişkisini dikkate alması gerekir. Bir cihazın renk uzayından (CMYKOBG) standart bir renk uzayına (CIE Lab gibi) dönüştürürken hassas dönüştürme işlevleri oluşturmanız gerekir. Araştırmalar, cihaz alanı ile CIE XYZ alanı arasındaki ilişkiyi üç-boyutlu ilişki yoluyla kurmanın ve arama tablosu ile tablo sütunlarının değerleri arasında üç-doğrusal enterpolasyon kullanarak renk ayrımı sağlamanın etkili bir teknik şema olduğunu göstermiştir.
Deneysel hazırlık ve test
01
Test ekipmanı ve ekipmanları
(1) Test ekipmanı: Landa dijital baskı ekipmanı, 7 renkli nano mürekkep (CMYK+OGB);
(2) Test kağıdı: 300g/m2 Asya Pasifik Symbo Yinbo beyaz karton;
(3) Ölçüm cihazı: X-rite i1io spektrofotometre;
(4) Test yazılımı: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);
(5) Çevre koşulları: sıcaklık 25±2 derece, nem %55±%5.
02Test Süreci ve Adımları
(1) Adım 1: Doğrusallaştırma grafiğini yazdırın. Landa dijital baskı ekipmanını 30 dakikadan fazla önceden ısıtın ve doğrusallaştırma tablosunun çıktısını almak için EFI Fiery Color Profiler Suite'i (CPS) kullanın. Landa dijital baskı sistemi 4 renkten 7 renge kadar doğrusallaştırma renk tabloları ile yapılandırılmıştır. Bu makale 7 renkli örneği ele almaktadır. 7 renkli tabloda kanal başına 54 renk, toplam 378 renk yaması bulunur ve nokta alanı kapsamı %0 ila 100 arasındadır.
(2) Adım 2: Doğrusallaştırma tablosunu ölçün. Doğrusallaştırma grafiğinin kurumasını bekleyin ve 7 renk kanalı için veri ölçümünü tamamlamak üzere CPS i1iO'yu kullanın.
(3) Adım 3: Ton eğrisini çizin. 7 kanalın ton eğrilerini çizmek için ölçülen verileri teorik verilerle eşleştirin. Ölçülen veriler ile hedef veriler arasındaki farkı analiz edin, uygun bir doğrusallaştırma algoritması seçin ve doğrusallaştırma eğrisini hesaplayın.
(4) Adım 4: ICC dosyası oluşturmak için grafikleri yazdırın. iT8 gibi ICC dosyası oluşturmaya yönelik grafikleri yazdırmak için Adım 3'teki doğrusallaştırma eğrisini kullanın.
(5) Adım 5: ICC dosyasını hesaplayın ve oluşturun. iT8 grafiği kuruduktan sonra CPS i1iO ile ölçün, verileri kaydedin ve ICC dosyasını oluşturmak için uygun bir renk ayırma algoritması seçin. Bu ICC dosyası, geçerli aygıt ve kağıt kombinasyonu için maksimum renk gamını temsil eder.
Veri Toplama ve Analizi
01
Cihaz Doğrusallaştırma Analizi
Doğrusallaştırma veri tablosunun ölçülen değerleri Şekil 1 ve 2'de gösterilmektedir. Şekil 1, 7 renk kanalının her birinin nokta alanı ile karşılık gelen CIE Lab açıklık değeri L* arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Şekildeki noktalar her kanal için örnekleme noktalarıdır ve eğri ikinci dereceden bir spline'ın uyumudur. İkinci dereceden spline uydurma, nokta alanı kapsamı ve açıklık arasındaki eşleme ilişkisini ifade edemez; eşit aralıklı nokta alanları ile görsel açıklık düzeyleri arasındaki uyumu tanımlamak için daha karmaşık bir haritalama işlevi gereklidir.
Şekil 1 Nokta alanı ile parlaklık değeri arasındaki ilişki
Şekil 2, altı renk kanalındaki renklerin ton değişimini ve maksimum doygunluğunu göstermektedir. Şekilde, mor ve macenta kanalları artan doygunlukla birlikte belirgin bir bükülme göstermektedir, bu da bu iki renk grubunun renk tonu tekdüzeliğinin iyi olmadığını göstermektedir. Elbette renk tonu tekdüzeliği aynı zamanda CIE Lab renk alanının tekdüzeliğiyle de ilgilidir. Sarı ve turuncu kanallar için renk-tekdüzeliği de oldukça belirgindir. Örneğin sarı kanalda, noktalar arasındaki aralık 50'lik ab* değerinin altında tekdüzedir, ancak 50'nin üzerinde aralık artar; turuncu kanal sarı kanala benzer şekilde davranır ve 40 civarında nokta çakışması da meydana gelir, bu da aykırı değerlere neden olur. Bu nedenle, renk tonu bükülmesi ve rengin tekdüze olmaması gibi olaylar, doğrusallaştırma ve renk ayırma algoritması geliştirmenin karmaşıklığını artıracaktır.
Şekil 2 Her Kanalın Renk Doygunluğu ve Ton Performansı
Şekil 1 ve Şekil 2 birleştirilerek cihazın optimum doygun rengi belirlenebilir. Tablo 1, bu çalışmada kullanılan 300g/m2 beyaz kartonun maksimum kroması ile ISO 12647-2'ye göre Tip 8 kağıdın kroması arasındaki eşleşmeyi göstermektedir.
Tablo 1 Landa Dijital Baskı Sistemi ile ISO 12647-2 Tip 8 Kağıt Arasındaki Renklilik ve Kroma Karşılaştırması
Tablo 1 verileri, kroması ISO 12647-2 CD1 kağıdından daha düşük olan macenta hariç, Landa dijital baskı sisteminin ana renklerinin kromasının, ISO tarafından tanımlanan 8 kağıt türünün kromasını tamamen kapsayabileceğini göstermektedir. Dolayısıyla Landa dijital baskı sisteminin daha ileri doğrusal ayarlamalar yoluyla ISO 12647-2 ofset baskı standartlarını mükemmel bir şekilde karşılayabildiği ve elbette G7 ve C9 gibi sertifikaların gerekliliklerini de karşılayabildiği sonucuna varılabilir.
02
Cihaz Gamut Analizi
Doğrusallaştırmanın ardından üretilen ICC profili, dijital baskı sisteminin mevcut renk özelliklerini ifade eder. Şekil 3'te gösterildiği gibi Landa dijital baskı sisteminin gamı ile Adobe RGB (1998) gamı arasındaki karşılaştırmadır. Landa dijital baskı sistemi ve Adobe RGB (1998) gamının basit bir kapsama ilişkisi yoktur. Maviden yeşile orta parlaklık aralığında ve kırmızıdan maviye düşük parlaklık aralığında Landa dijital baskı sistemi gamı Adobe RGB (1998) gamını içerir; yeşilden sarıya ve kırmızıdan sarıya kadar olan yüksek parlaklık aralığında ise Adobe RGB (1998) gamı tarafından kapsanmaktadır.
Şekil 3 Landa Dijital Baskı Sisteminin Adobe RGB (1998) Renk Gamı ile Karşılaştırılması
Bu durum, yüksek-doğruluklu baskı işlemleri için deneysel beyaz kart stoğunun Landa dijital baskı sistemiyle birlikte kullanılması durumunda, doymuş sarı, turuncu ve yeşil tonların çoğaltılma yeteneğinin biraz daha zayıf olduğunu göstermektedir. Beyazlığı daha yüksek olan kağıt kullanılırsa bu iyileştirilebilir.
Şekil 4, deneysel Landa dijital baskı sisteminin renk gamının GRACoL2006_Coated gamıyla karşılaştırmasını göstermektedir. Karşılaştırma tablosu, Landa dijital baskı sisteminin renk gamının temel olarak GRACoL2006_Coated gamını kapsadığını göstermektedir. Özellikle, orta-parlaklıktaki mavi-ile-yeşil ve kırmızı{8}}ile-mavi alanlar tamamen GRACoL2006_Coated gamını kapsar; ancak çok yüksek-parlaklıktaki yeşil- ile-sarı arasındaki alanda, GRACoL2006_Coated gamı biraz daha büyüktür. Bu durum, deneysel beyaz karton ve Landa dijital baskı sisteminin kombinasyonunun, ISO 12647-2 ofset baskının renklerini yeniden üretebildiğini göstermektedir. Beyazlığı biraz daha yüksek olan kağıt kullanılırsa, yüksek parlaklıktaki alanlarda renk üretimi daha iyi olacaktır.
Şekil 4 Landa Dijital Baskı Sisteminin GRACoL2006_Coated Renk Gamı ile Karşılaştırılması
Şekil 5 ve 6, ORIS X Gamut'un nokta rengi simülasyon fonksiyonu kullanılarak, Küçük veya Eşit 3 ve Küçük veya Eşit 52 fotoğraf, Landa, Pantone'un fotoğraf makinesi ve fotoğraf makinesi. Şekil 5, tolerans 3'ten küçük veya ona eşit olduğunda 2390 Pantone renk parçalarının %94,9'unun eşleştirilebileceğini göstermektedir; Şekil 6, tolerans 5'ten küçük veya ona eşit olduğunda 2390 Pantone renk parçalarının %98,6'sının eşleştirilebileceğini göstermektedir. Bu deneyin sonuçları, Landa'nın 7 renkli CMYK OGB konfigürasyonunun Pantone renk gamının %96'sını kapsayabileceği yönündeki resmi iddiasının doğruluğunu doğruluyor.
Şekil 5 Landa dijital baskı sistemi Pantone renk gamını kapsıyor (renk farkı toleransı 3'ten az veya eşit)
Şekil 6 Landa dijital baskı sisteminin Pantone renk gamını kapsaması (renk farkı toleransı 5'ten az veya eşit)
Özetle, bu deney, Landa dijital baskı sisteminin, şirketin yaygın olarak kullanılan 300g/m² beyaz kartonunu kullanarak renk çoğaltma kapasitesini test etti. Yakalama işlemi sırasındaki önemli veri analizi şunları ortaya çıkardı: Landa dijital baskı sisteminin CMYK ana renk kapasitesi, ISO 12647-2 CD1 kağıdıyla eşleşebilir ve diğer yedi kağıt türünü tamamen kapsayabilir; Adobe RGB renk gamı ile karşılaştırıldığında, Landa dijital baskı sisteminin 7 renk gamı, yüksek parlaklıktaki alanlarda nispeten daha küçük, orta parlaklıktaki alanlarda ise biraz daha büyüktür. Adobe RGB ana renkleri kullanılarak yüksek kalitede yazdırma gerçekleştiriliyorsa beyazlığı daha yüksek kağıt kullanılması önerilir; Landa dijital baskı sisteminin 7 renk gamı temel olarak GRACoL2006_Coated renk gamını içerir, ISO 12647-2 renk standardıyla tam olarak eşleşebilir ve renk farkı 3'ten az veya eşit olduğunda Pantone renk gamının %94'ünden fazlasıyla eşleşebilir.