Zarządzanie kolorem. Profilowanie PLOTERÓW INK-JETOWYCH

Plotery ink-jetowe stanowią dużą i dynamicznie rozwijającą się grupę urządzeń drukujących. Możliwość druku na różnych podłożach (papier, tworzywa sztuczne, folie, drewno, metal, szkło itd.) połączona z bardzo wysoką jakością pozwala nowoczesnym kreatywnym drukarniom oferować produkty, o jakich jeszcze kilkanaście lat temu nikomu się nie śniło. Jednak wydruk oprócz dobrej jakości i trwałości, powinien także cechować się wierną kolorystyką, a z tym w praktyce bywa już różnie.

Kupiliśmy ploter i zaczynamy drukować. Niestety, często dochodzi do rozczarowań, ponieważ kolory nie wyglądają tak, jak trzeba. Na domiar złego na różnych podłożach też wyglądają inaczej. Jeśli w drukarni mamy kilka ploterów, a dodatkowo drukują one w różnych technologiach, to wzajemne dopasowanie kolorów tych maszyn może się okazać drogą przez mękę.

W niniejszym tekście postaram się przybliżyć Państwu zagadnienie zarządzania kolorem, dziedziny wiedzy, dzięki której możemy zapanować nad kolorami w druku, uczynić je przewidywalnymi i sprawić, że będą pod naszą kontrolą. Szczególną uwagę zwrócę na druk ink-jetowy.

Na początek jednak odrobina teorii, która będzie potrzebna do zrozumienia zagadnienia.

Mierzenie kolorów
Klient odbierając pracę, ocenia ją subiektywnie. Albo mu się kolory podobają albo nie. Ale profesjonaliści mierzą kolory, a nie oceniają na oko, lub w procentach. Czasami spotykamy się z opinią „ten kolor jest zgodny z oryginałem w 95%”. Takie zdanie nie znaczy nic, jest tylko subiektywną opinią „na oko”.

Do pomiaru wydrukowanych kolorów używamy spektrofotometru. Jest to urządzenie, które analizuje światło odbite od próbki koloru, bada jego widmo i przelicza na bardzo użyteczny system liczbowy nazywany „Lab”. Proszę mi wybaczyć pewne skróty, ale objętość artykułu nie pozwala omówić tych wszystkich ciekawych zagadnień.

Zmierzony kolor opisany w tzw. „przestrzeni Lab” składa się z trzech parametrów: L to „lightness”, czyli „jasność”, mówi wprost ile światła odbiło się od próbki koloru. Może przybierać wartości z zakresu od 0 do 100. Ciemne kolory będą miały niski parametr L, a jasne kolory wysoki. Przykładowo głęboki kolor czarny może mieć np. L = 5. Czysty biały papier nakładowy odbije dużo światła i może osiągać np. L = 95. Papier gazetowy (lekko szary) może mieć np. L = 88. Parametr L nie mówi nam nic o kolorze, określa wyłączenie jasność.
Kolejne dwa parametry to tzw. „koloranty” opisywane jako „a” oraz „b”. W odróżnieniu od parametru L, koloranty mogą przybierać wartości dodatnie, ujemne i wartość zerową.

Kolorant „a” mówi o tym, czy kolor ma odcień czerwony (wartości dodatnie), czy zielony (wartości ujemne). Wartość zero oznacza neutralność w tym zakresie. Analogicznie kolorant „b” określa, czy kolor ma odcień żółty (wartości dodatnie) czy niebieski (wartości ujemne). Wartość zero oznacza neutralność w tym zakresie.

Oba koloranty wspólnie wyznaczają odcień i nasycenie. Gdy ich wartości są bliskie zeru, to oznacza kolor szary. Gdy wartości są wysokie (ujemne lub dodatnie), to oznacza że kolor jest intensywny, nasycony. Wartości kolorantów rzadko przekraczają wartość 100.

O przestrzeni Lab mówimy, że jest „device independent”, czyli że jest ona niezależna od fizycznych urządzeń drukujących i monitorów komputerowych. Wartości Lab nie mają bezpośredniego przełożenia na dozowanie farb, muszą zostać odpowiednio przeliczone.

Gamut
Ponieważ kolor opisany w przestrzeni Lab ma trzy parametry, to łatwo go można przedstawić w przestrzeni trójwymiarowej, gdzie „L” jest osią pionową, a koloranty „a” oraz „b” osiami poziomymi układu współrzędnych. Pojedynczy kolor jest wtedy reprezentowany jako punkt w tej przestrzeni.

Wyobraźmy sobie, że dla jakiejś techniki druku mierzymy wszystkie możliwe kombinacje CMYK i umieszczamy zmierzone kolory jako punkty w trójwymiarowej przestrzeni Lab. Wszystkie te punkty będzie można otoczyć jakąś bryłą. Zewnętrzna powłoka tej bryły to „Gamut”. Gamut informuje nas o możliwościach kolorystycznych danej techniki druku, w naszym wypadku to połączenie konkretnego plotera i podłoża.

Wykres gamutu można obejrzeć w wielu programach i jest on bardzo użyteczny, ponieważ potrafi powiedzieć bardzo dużo o możliwościach kolorystycznych danego urządzenia.

Delta E – różnica pomiędzy kolorami
Aby określić jak bardzo dwa kolory różnią się od siebie, stosujemy miarę zwaną Delta E (czasem zapisywaną jako „dE” lub „∆E”). Jest to niemianowana (nieposiadająca jednostki) liczba, która jest wyliczana przez odpowiedni wzór matematyczny z dwóch próbek opisanych w Lab. Do wyliczenia dE zawsze muszą być użyte dwa kolory, np. kolor wzorcowy i kolor otrzymany w druku.

Osoba, która ma doświadczenie w mierzeniu kolorów, może teraz zaprotestować i powiedzieć, że te granice są inne, np. dE = 3 to już jest dużo. Ktoś inny powie, że wydrukował kolor z dE = 7 i też było dobrze. Kto jest w błędzie? Otóż może się okazać, że wszyscy mają rację. Nie można przyjąć arbitralnie jednej wartości dE jako ostrej granicy, której nie można przekroczyć, bo po pierwsze, na danym wydruku największa dE może się zdarzyć w zakresie kolorów nieistotnych dla danej pracy, a po drugie, prace mają różny reżim dokładności. Drukując baner „Sprzedam działkę na Mazurach” nie będziemy specjalnie się przejmować odcieniem koloru, ale gdy będziemy drukować reprodukcję obrazu „Wschód słońca” Claude’a Moneta, to dokładność odwzorowania kolorów okaże się niezwykle istotna.

Wzorce koloru
Wyobraźmy sobie taką sytuację. Oddajemy do druku plik, w którym kolory są zdefiniowane w przestrzeni CMYK. Czy to oznacza, że kolor jest już jednoznacznie zdefiniowany? Jeśli tak, to dlaczego ten sam plik wydrukowany w różnych drukarniach wygląda inaczej? Jak powinien wyglądać właściwy kolor? Którą maszynę drukującą uznać za wzorcową? Najwyraźniej czegoś nam jeszcze brakuje, aby móc określić wzorcowy kolor.

Aby zapanować nad kolorem w poligrafii, wiele lat temu opracowano pewne normy. Historycznie patrząc przed epoką ploterów rządziła technologia offsetowa i to właśnie dla niej te normy stworzono. Zamknięto je w niewielkich plikach komputerowych zwanych „profilami ICC”. Znajdują się tam informacje jaki konkretnie kolor powinien zostać wydrukowany z danych składowych CMYK. Standardowy plik profilu ICC jest więc (mówiąc w pewnym uproszczeniu) tabelą przyporządkowującą wartości CMYK do wartości pomiarowych Lab.

Normy te zostały opracowane w instytucie FOGRA. Najważniejszą dzisiaj z praktycznego punktu widzenia jest norma FOGRA39, która opisuje standard kolorów w druku offsetowym na papierze arkuszowym powlekanym. Pomimo, że jest to norma dla offsetu, w praktyce okazuje się, że ta właśnie kolorystyka jest najczęściej pożądanym wzorcem. Przyczyn znów należy szukać w historii. Cofnijmy się kilka lat wstecz i wyobraźmy sobie agencję reklamową, która przez wiele lat zlecała druk kampanii reklamowych (plakaty, ulotki itp.) na offset. Potem drukarnie zaproponowały klientom druk ink-jetowy np. na foliach do oklejania szyb. Klienci naturalnie zażądali takiej samej kolorystyki jaką wcześniej otrzymywali na offsecie. Z tego właśnie powodu dla ploterów pierwszym wyborem przy ustawianiu kolorystyki jest właśnie norma FOGRA39. Do niej dążymy w zdecydowanej większości przypadków i dalsza część artykułu będzie się opierać o założenie, że takie kolory chcemy osiągnąć drukując prace dla klientów.

Profil oparty o normę FOGRA39 nazywa się „ISO Coated v2” i można go pobrać bezpłatnie ze strony www.eci.org (dział „Downloads”). Pakiet Adobe (Photoshop, Acrobat itp.) dla odmiany instaluje w systemie profil „CoatedFOGRA39”. Oba profile są praktycznie identyczne.

Proof
Przed zleceniem dużego i kosztownego nakładu, warto wykonać tzw. proof. Jest to wydruk z plotera, najczęściej pigmentowego, bardzo precyzyjnie skalibrowanego pod względem dokładności drukowanego koloru. Istotą proofa jest wierna symulacja wskazanego standardu, np. FOGRA39. Taki wydruk nie kosztuje wiele, a jest umową pomiędzy klientem a wykonawcą, odnośnie oczekiwanych kolorów. Warto pamiętać, że proof powinien być uzupełniony o skalę 72. pól pomiarowych (Media Wedge 3.0) oraz tabelę lub naklejkę z wynikami pomiarów, które mieszczą się w założonych wartościach tolerancji. Przykładowo średnia dE ze wszystkich pól musi być mniejsza od 3, a pole, które odbiega najdalej od wzorca musi mieć dE < 6. Tylko wtedy możemy o takim wydruku powiedzieć, że jest on „certyfikowanym proofem”.

Profilowanie ploterów ink-jetowych
Wiemy już jakie kolory chcielibyśmy osiągnąć w druku (zgodne z normą FOGRA39) i widzimy je na proofie. Mamy ploter ink-jetowy drukujący w jakiejś technologii (UV, latex, solvent, pigment, itp.). Mamy też podłoże do druku (papier, folia, hips, plexi, dibond, itp.). Mamy także program do druku, tzw. RIP (Raster Image Processor), który przelicza plik przeznaczony do druku i wysyła dane do plotera. Puszczamy pracę, a tu się okazuje, że kolory mocno różnią się od tych na proofie. Co robić?

Musimy pamiętać o tym, że zarządzanie kolorem działa poprawnie tylko wtedy, gdy wszystkie jego ogniwa są sprawne. To znaczy, że mamy prawidłowo ustawione wszystkie opcje w RIP-ie (a jest ich niemało) oraz mamy wykonane dedykowane profile dla każdego podłoża. Bez tego, szukając satysfakcjonującego nas koloru w druku, jesteśmy zdani na przypadkowe przestawianie różnych opcji w nadziei, że w końcu wydruk wyjdzie prawidłowo. Zazwyczaj mijają godziny, tusz i podłoże się marnują, a frustracja rośnie. Same straty. Czas zrobić porządek i wykonać profil podłoża.

Po co tworzyć profil podłoża?
Po pierwsze dlatego, aby uzyskać prawidłowe kolory. Ale tworzenie profilu ma głęboki sens także z innych powodów. Pozwala oszczędzić tusz, czasami wręcz w stopniu zdumiewającym. Pozwala także rozpoznać prawdziwe możliwości plotera, co może mieć ogromne znaczenie przy drukowaniu kolorów dodatkowych zdefiniowanych w pliku (np. kolorów Pantone). Jeśli tusze i podłoże pozwalają na wydruk większego gamutu (bardziej nasyconych kolorów) niż standardowy CMYK, to dobry RIP będzie potrafił to wykorzystać! W profilu znajdą się też informacje o bieli podłoża oraz o najciemniejszych kolorach, gdzie bardzo istotny jest parametr sumy tuszy, które można wylać w jednym miejscu, aby uniknąć niedoschniętych wydruków, zalanych szczegółów itp., ale przy tym uzyskać możliwie głęboką i neutralną czerń.

Jak się tworzy profil podłoża?
Do stworzenia profilu podłoża potrzebne jest odpowiednie oprogramowanie. Najczęściej jest to dodatkowy moduł programu RIP. Konieczny jest także spektrofotometr, czyli urządzenie odczytujące kolor z wydruku (np. X-Rite i1 Pro 2). Oczywiście musimy też mieć sprawny ploter oraz podłoże do druku. Bardzo ważne jest wyczyszczenie głowic przed profilowaniem. Jeśli zrobimy profil z użyciem głowic, które mają zatkane dysze to potem po ich wyczyszczeniu kolor się zmieni, a profil trzeba będzie tworzyć od nowa.

Generalnie proces tworzenia profilu polega na wydrukowaniu serii testów złożonych z pewnej ilości prostokątnych pól pomiarowych. Każdy taki wydruk podlega pomiarom, dzięki którym program dowiaduje się jak dany kolor wychodzi w druku. Oprócz pomiarów, część wydruków testowych podlega ocenie okiem.

Poniżej omówię w skrócie, jak przebiega przykładowe profilowanie plotera korzystającego tylko z czterech tuszy CMYK, bez kolorów „light” oraz innych tuszy dodatkowych. To najprostszy przypadek, ale wystarczy do zrozumienia samego procesu. Plotery z większą ilością tuszy profiluje się nieco inaczej, w pewnych przypadkach tworzy się także dla ploterów profile RGB, co czasami ma duży sens.

[galeria=”1″]

Krok 1. Limit tuszu
Większość ploterów domyślnie przelewa tusz. To znaczy, że zużywa go więcej niż potrzeba. Spotkałem nawet takie egzemplarze, które drukują pełną aplę już dla 50% wartości koloru w pliku, czyli wszystko co w pliku miało od 50% do 100% drukowane było jak pełna apla 100%. To jest oczywiście koszmar, ponieważ wydruki są za ciemne, szczegóły w ciemniejszych miejscach pozalewane, tusz marnuje się, a do tego pojawiają się problemy ze schnięciem.

Pierwszym krokiem jest więc wydrukowanie kratek z przyrastającą wartością dla każdego kanału tuszu i sprawdzenie czy dany kanał przelewa, a jeśli tak, to w którym momencie.

Krok 2. Linearyzacja
Proces linearyzacji kanałów polega na tym, aby sprowadzić każdy kanał tuszu do pracy liniowej. To znaczy jeśli w pliku jest np. 50% magenty, to na wydruku także powinno być 50%. Analogicznie mają się zachować wszystkie inne wartości. Jest rzeczą powszechną, że kanały w ploterach nie są liniowe i najczęściej przelewają. Czyli na przykład tam, gdzie w pliku mamy wartość 50%, na wydruku wychodzi 60%.

Wydruk do linearyzacji wygląda podobnie jak do limitu tuszu, ale posiada istotną różnicę. Tutaj pełna apla (czyli 100% w kanale tuszu) jest już ograniczona do wartości wcześniej ustalonego limitu tuszu. Czyli przykładowo, jeśli cyan przelewał już od 70%, to kratki do linearyzacji (i wszystkie późniejsze wydruki) będą już wypuszczane tylko w zakresie 0% – 70%.

Po zmierzeniu kratki linearyzacji, program już wie, jaka jest nieliniowość każdego kanału i może ją skorygować w czasie obrabiania danych do druku. Trzy wykresy obok prezentują korektę sumy kolorów oraz linearyzacji dla trzech różnych modeli ploterów.

Krok 3. Suma kolorów
W druku offsetowym każdy papier potrafi przyjąć pewną ilość farby (np. 330%), a gdy jest jej za dużo to są problemy ze schnięciem, przesiąkaniem itp. Podobnie w ploterach, gdy nadrukujemy w jedno miejsce za dużo tuszu, to pojawiają się kłopoty. Druk solventowy potrafi długo schnąć, pigmentowy się maże albo uzyskuje matowy nalot. Druk UV jest raczej odporny ze względu na natychmiastowe utwardzanie promieniami UV, ale można czasem spowodować, że też nie wyschnie. Krótko mówiąc trzeba poszukać takiej ilości tuszu, która będzie satysfakcjonująco szybko schła. Nie możemy jednak ograniczyć tej ilości nadmiernie, ponieważ wtedy głębokie czernie zaczną wychodzić blado. Musimy znaleźć złoty środek.

Krata testowa dla sumy kolorów powinna zawierać część pomiarową i część do oceny optycznej. W zależności od technologii druku, czasem lepiej jest skorzystać z pomiarów, a czasem ocenić „na oko”. Przykładowo druk pigmentowy, który zazwyczaj dobrze schnie, lepiej jest pomierzyć. Natomiast druk solventowy, który często nadcieka, trzeba koniecznie oceniać także optycznie. Dla odmiany druk UV dobrze jest pomacać, bo ograniczenie ilości tuszu tutaj często wręcz da się wyczuć pod opuszkiem palca.

W tym kroku decydujemy (wspomagając się pomiarami) ile maksymalnie tuszu będzie wylewane na podłoże. Czasem to jest 350%, czasem musimy zejść aż do 240% a dla kapryśnych podłoży, bywa, że nawet mniej.

Krok 4. Neutralizacja szarości
Wbrew pozorom, najważniejsze kolory w druku to kolory szare, a nie te nasycone. Najpiękniejszy wydruk może zostać zepsuty, jeśli neutralne szarości złapią zabarwione. Oko ludzkie jest w tym zakresie bardzo czułe, z łatwością dostrzegamy nawet drobne zabarwienia szarości. Jeśli ktoś z Państwa drukował zdjęcia czarno-białe ze składowych CMYK, to wie o czym mówię. Dlatego w przypadku profilowania mediów, dla niektórych ploterów wykonuje się dodatkowy krok, którego celem jest neutralizacja szarości.

Drukowany test, to zestaw pól, które są szare oraz mają niewielkie zabarwienia w różne strony. Oprogramowanie mierzy wartości dE, o jaką szare pola różnią się od idealnie neutralnej szarości. Ten test ma charakter iteracyjny. To znaczy możemy spowodować, aby program po zmierzeniu pierwszego testu dostroił wartości i wydrukował ten sam test jeszcze raz. Mierzymy go ponownie i obserwujemy, jak średnia dE spada, czyli szarość się neutralizuje. I tak możemy zrobić jeszcze kilka razy, aż osiągniemy bardzo niską wartość dE. W praktyce spotkałem plotery, gdzie udało się w tym kroku zejść ze średnią dE z początkowych 6 do około 1,5. Efekt wizualny był bardzo łatwo zauważalny. Zatem zdecydowanie warto poświęcić trochę czasu na ten krok.

Krok 5. Profil koloru
Na tym etapie mamy ploter z ograniczonymi i zlinearyzowanymi kanałami tuszy. Wiemy też do jakiej maksymalnej wartości możemy sumować tusze oraz dostroiliśmy szarości tak, aby były możliwie najbardziej neutralne. Posługując się analogią muzyczną, możemy powiedzieć, że wykonaliśmy „strojenie” plotera, a teraz czas na nim „zagrać” i zobaczyć jak brzmi, czyli jak drukuje.

Musimy teraz wykonać profil ICC, czyli sprawdzić, jak kolory wychodzą w druku z różnych mieszanek składowych CMYK.

W tym celu należy wydrukować odpowiednio przygotowaną kratkę kolorów i je pomierzyć. Skoro podstawowym profilem, którego będziemy używać w druku jest FOGRA39, dobrze jest oprzeć się na tej specyfikacji i wydrukować takie same pola, które posłużyły do stworzenia tej normy. Wzorzec taki nazywa się IT8.7/4 i zawiera 1617 pól pomiarowych.

Po zmierzeniu wszystkich pól, profil zapisywany jest w pliku z rozszerzeniem ICC. Dopiero w tym momencie RIP ma pełną wiedzę na temat możliwości kolorystycznych danego plotera na konkretnym podłożu i może zacząć z tego korzystać.

Analiza profilu
Zazwyczaj po profilowaniu ochoczo przystępujemy do wykonania próbnych wydruków na naszych ulubionych obrazkach testowych. Wyciągamy z szafy stare wydruki i patrzymy co się teraz zmieniło. Oczywiście można tak robić, ale proponuję aby przedtem pochylić się nad samym profilem i przeanalizować to, co udało nam się osiągnąć. Oprogramowanie potrafi powiedzieć nam bardzo dużo na temat kolorów, które można (lub nie można) osiągnąć w druku. Na wydruki testowe jeszcze przyjdzie czas.

Życzę Państwu samych udanych i wiernych kolorystycznie wydruków!
Adam Kulikowski

Wszystkie zdjęcia i wykresy wykorzystane w artykule pochodzą z własnych pomiarów autora.