Глубокая и флексографская печать: сравнительный тест*

Цель описанной в статье работы — создание интегральной тестовой шкалы для сравнительной оценки цветового охвата глубокой и флексографской печати по гибкой упаковке.

В сфере печати гибкой упаковки доминируют флексографская и глубокая печать, каждая имеет особенности. Выбирая, заказчик не должен руководствоваться лишь ценовыми критериями. Зачастую нельзя чётко определить различия обоих способов. Каковы основные характеристики и преимущества каждого? Во что они обходятся? Какой выбрать для гибкой упаковки и чем при этом руководствоваться?

Чтобы понять, какой из процессов обеспечит лучший результат, нужно их чётко дифференцировать, определив единый критерий сравнения. Оптимальна количественная оценка общих параметров, позволяющая сопоставить качество печати. Надо оценить цветовой охват с помощью спектрофотометрических измерений при одновременном контроле за всеми переменными печатного процесса. Задачу решает общий тестовый макет, отпечатав который в заданных условиях, можно сопоставить характеристики двух способов.

При разработке макета была поставлена дополнительная задача по проверке двух предположений:

1. переменная толщина красочной плёнки обеспечивает глубокой печати более широкий цветовой охват;
2. контраст в тенях в глубокой печати выше за счёт слияния растровых точек в областях более 60%.

В технической литературе методики создания тестовых шкал практически не освещаются, поэтому основным источником информации стал опыт цветовой характеризации печатных машин. Полнее тема отражена на сайте Ассоциации глубокой печати США www.gaa.org/fingerprintcentral.html.

Задачи

Тестовый макет должен быть разработан так, чтобы его печать в рамках тиража позволила собрать максимум информации. Решают задачу тестовые элементы, чья оценка даёт представление об особенностях печатного процесса и цветовом охвате печатной машины.

Эти элементы тщательно отбирались. Размер макета особого значения не имел: длина окружности печатного цилиндра 51 см, максимальная ширина полотна 76 см. Большая запечатываемая область позволяла выводить тестовые шкалы разных размеров и конфигураций.

Все элементы были помещены на вертикальный макет 25,5x51 см. Размер печатного цилиндра позволял одновременно работать с тремя макетами, подготовленными с разной линиатурой. Были выбраны значения 133, 150 и 175 lpi — это даёт представление о наилучших вариантах линиатур для глубокой печати и флексографии. Анализ результатов по подгруппам предполагал оптимальную статистическую выборку. Воспроизведение с разной линиатурой даёт и более полное представление о том, в какой момент на оттиске машины глубокой печати начнут смыкаться растровые точки.

Область исследований

Чтобы тест оказался результативным, нужно определить диапазон необходимых для анализа данных. Базируясь на характеристиках обоих печатных процессов и требованиях к гибкой упаковке, были выделены параметры, результаты замеров которых на тестовом оттиске планировалось использовать для характеризации процессов. Итоговый дизайн макета учитывал нижеперечисленные характеристики.

Оптическая плотность плашек. Способность печатного процесса воспроизводить плашки стабильной плотности проверяется визуально и с помощью приборов. Визуально плашки оценивают на отсутствие пробелов, а точные измерения дают представление о стабильности плотности на всём изображении.

Тоновый диапазон. Передача полного диапазона тонов, включая высокие света, средние тона и глубокие тени, — важная характеристика печатного процесса. Тестовые шкалы для измерения тонового диапазона включают весь спектр значений красочного покрытия — от 0 до 100%. С их помощью определяют верхнюю и нижнюю границы реального для данного типа печати диапазона, выявляют пробелы в средних тонах.

Баланс серого. При проверке баланса серого на печатном листе сразу обнаруживается «разнотон». Тестовые элементы нейтрального серого цвета, напечатанные триадой, по внешнему виду должны быть однотонны. Измерение баланса серого также даёт возможность оценить отклонения оптической плотности по всей протяжённости печатного листа.

Цветовой охват. Поскольку основная цель — изучить цветовой охват двух способов печати, предназначенные для этого элементы стали важнейшей частью тестового макета. На тесте воспроизводится цветовая шкала с заданными цветовыми координатами, оттиск измеряется, результат сравнивается с исходной величиной. Полученные данные характеризуют цветовой охват печатного процесса.

Шрифт. Так как для упаковки важно качество передачи шрифтов разного размера, нужно выяснить, насколько точно каждый способ печати воспроизводит разные шрифты с засечками и без. Контролировалась и печать вывороткой на чёрной плашке. Тестирование этих элементов должно обрисовать оптимальный шрифтовой диапазон процессов.

Штриховое кодирование. На упаковке часто встречается штриховой код, строго соответствующий требованиям к размеру и качеству, чтобы его мог считать сканер. Важно определить оптимальное расположение кода с учётом особенностей печатной машины.

Визуальная оценка. Субъективную оценку многие считают важным компонентом профилирования и тестирования характеристик оборудования, хотя зачастую она лишь вводит в заблуждение. Если в макете есть рисунок или фотография, оператор подсознательно стремится воспроизвести её как можно реалистичнее, корректируя стандартные значения оптических плотностей и L*A*B*. А ведь любое отклонение от них делает тест недостоверным. Поэтому для субъективной визуальной оценки были выбраны триадные градиентные заливки. Двухцветные градиентные комбинации дают реальное представление о цвете, не отвлекая печатника.

Тестовый макет

В состав тестовой полосы были включены 9 элементов.

Нейтральная серая полоса — для измерения красочной плотности по ширине макета и контроля её стабильности. Позволяет выявить разнотонность по краям оттиска.

Шрифт — два блока с двумя начертаниями: Helvetica (без засечек) и Garamond (с засечками) размерами от 5 до 36 пунктов. В одном блоке текст набирался чёрным, в другом представлял собой выворотку на чёрной плашке. Шрифт размером менее 5 пунктов в упаковке не используется.

Шкалы CMYK — набор шкал Cyan, Magenta, Yellow, Black и композитного чёрного для измерения воспроизводимого тонового диапазона. Каждая шкала — 100% элемент рядом с градационной шкалой 0—100%. Для экономии места включены только нечётные значения процентов.

Штриховые коды — подготовлены в системе CODE 39 (выбор объяснялся наличием соответствующего шрифта и сканера). На макет помещены вертикально и горизонтально, чтобы проверить качество воспроизведения в двух направлениях.

Шкала цветового охвата IT-8 — цифровая версия стандартной шкалы для считывания спектрофотометром и обработки соответствующим ПО в целях построения цветовых профилей путём измерения координат L*A*B* каждого цвета и сравнения с эталонными значениями.

Градационные серые шкалы — оттенки составного серого при определённых значениях CMY. Позволяют измерить оптические плотности, дающие в печатных машинах лучшее значение нейтрального серого.

Непрерывные градиенты в светлых/тёмных тонах — две заливки в светлых (0—10%) и тёмных (90—100%) тонах для определения верхней и нижней границ тонового диапазона печатных процессов.

Непрерывные градиенты CMYK — короткие триадные заливки для быстрого выявления проблемных тонов. Дают визуальное представление о тоновом диапазоне, дополняя цветовые шкалы.

Непрерывные градиенты CMY — три триадные заливки для визуальной оценки качества воспроизведения цвета; важный компонент тестирования, заменяют цветную фотографию. Получены из шести градиентов (0—100% и 100—0%) путём попарного наложения (в режиме оверпринта) градиентов (циан и пурпурный, жёлтый и циан, пурпурный и жёлтый).

Методика

По итогам работы были сделаны выводы, касающиеся разработки оригинал-макета, основных требований к нему. Первый и самый важный: перед тем, как приступать

к его макетированию, нужно чётко обрисовать задачу. Дизайнеру следует начать с целей проекта и, обдумывая концепцию тестового макета, задать себе ряд вопросов. Что должен оценивать макет? Можно ли измерить эти параметры? Как их лучше измерять?

Макет был несколько раз отредактирован и переработан, чтобы каждый из элементов решал строго определённую задачу. Цели проекта были поставлены до этапа макетирования, что помогло избежать лишних правок. Чтобы не перегружать тест, отбирают только элементы, измерение которых даёт существенную информацию. Избыточные данные приведут к путанице при анализе, помешают сделать верные выводы. Во всех тестовых макетах есть общие элементы, которые можно найти в стандартных или коммерческих тестовых разработках. Готовые решения для измерения типичных параметров — ещё один способ ускорения работы. Но стандартные тесты не всегда отвечают задачам тестирования. Иногда их применение оправдано, но чаще дизайн приходится перерабатывать с учётом конкретной информации. Некоторые элементы бывают просто лишними, оттесняя на второй план действительно нужные. Примером служат широко применяющиеся тестовые фотографии. Эксперты подчёркивают, что их включение в дизайн преимущественно объясняется «осознанным или подсознательным стремлением приукрасить его». Присутствие фотографий в макете может негативно сказаться на оценке процесса и поставить под вопрос объективность данных. В дизайне должно присутствовать только то, что отвечает строго определённым целям.

Резюме

Проект стал первым шагом в рамках исследования, затрагивающего вопросы качества и потенциала глубокой и флексографской печати в секторе гибкой упаковки. Наличие тестового изображения позволяет систематизировать подход к поставленным вопросам. Ориентировочный план действий представлен в соответствующих врезках.

Крис Стритер, студент Калифорнийского политехнического университета по специальности «Графические коммуникации». Третье место в студенческом конкурсе на лучший технический доклад (2003 г., при поддержке GEF/Sun Chemical).

О проекте

При разработке теста было получено три его промежуточных варианта и итоговая версия. Первый создавался на базе информации, полученной от д-ра Кейфа и профессора Брайана Лоулера, предоставивших цветовые и серые шкалы. Совместно с ними был определён спектр параметров, оценка которых позволяла достичь целей проекта. Макет, созданный в QuarkXpress, включал триадную версию цветовых шкал (циан, пурпурный, жёлтый и чёрный), три серые шкалы и шкалу IT-8.

После того как задачи проекта были в значительной степени пересмотрены, потребовались дополнительные данные по качеству печати (в частности, специфических для упаковки элементов — шрифтов и штрих-кодов). Во второй раз файл создавался в Adobe InDesign, что должно было упростить получение файлов Adobe PDF, но обернулось проблемами с корректным выводом PostScript-данных. Макет расширился: добавилась триадная серая составляющая градационной цветовой шкалы, шрифты с засечками и без (без выворотки), вертикальный и горизонтальный штрих-коды.

На следующем этапе к работе подключился Руди Визманн, предложивший добавить в макет новые элементы и отредактировать имеющиеся. К задачам эксперимента добавилась оценка толщины красочной плёнки и безрастровых элементов в глубокой печати. С этой целью в макет были включены градиенты циана, жёлтого и пурпурного, триадные заливки. Макет был переработан в Adobe Illustrator, ибо предыдущие приложения, по отзывам участвовавшего в эксперименте препресс-бюро, не удовлетворяли их с точки зрения организации техпроцесса и качества вывода. Помимо небольших изменений (выворотки шрифтов и серая полоса) были добавлены существенные элементы — триадные растяжки, градиенты CMYK, светлые (0-10%) и тёмные (90-100%) непрерывные градиенты.

Выборочные измерения

Важный элемент — правильный подход к выборке данных. Для корректной статистической оценки требуется 30-100 тиражных оттисков. Печатный процесс всегда допускает отклонения, и для оценки вариативности печати рекомендуются выборки по подгруппам, каждая величина которых — среднее значение из 3-5 последовательно отпечатанных образцов. Двухуровневый подход сокращает разброс между оттисками, упрощая выявление закономерностей. По этой причине в тестовый макет были включены три линиатуры растра, оцениваемые результаты разбивались по трём подгруппам.

Условия подготовки и проведения теста

Вывод форм

Для сокращения количества разных для двух процессов переменных при подготовке форм необходимо соблюдать следующие требования:

• перед выводом файл не корректируют и не применяют компенсационные кривые;
• макет гравируется (экспонируется) один раз по высоте и три раза по ширине;
• каждое из трёх изображений создаётся с разной линиатурой: 133 (слева), 150 (в центре), 175 (справа) lpi;
• при выводе флексографских форм необходимо применять стандартный (не гибридный) растр.

Печать

• изображение печатают вывороткой на плёнке, покрывая сзади белым ламинатом;
• используются сольвентные краски;
• красочные пигменты для флексографской и глубокой печати — от одного производителя и из одной партии;
• к готовым оттискам прикладывают этикетированные образцы красок;
• оттиск считается «хорошим», если серые полосы равномерны по всей его ширине, а полученные значения L*A*B* соответствуют печатному стандарту;
• первый тест печатают любым из исследуемых способов; при печати второго значения L*A*B* первого становятся ориентировочными;
• для обоих тестов печать начинают с перенасыщенной плотности, постепенно выходя на установленные шкалами значения.

Метод анализа

Для оценки случайным образом отбираются оттиски шести разновидностей — выполненные глубокой и флексографской печатью с линиатурами 133, 150 и 175 lpi.

Серая полоса

• измеряется красочная плотность по ширине листа, контролируется её стабильность;
• визуально подтверждается разнотонность по краям оттиска;

Шрифт

• визуальная оценка шрифтовых блоков;
• проверка каждого типа шрифта, кегля и выворотки на чёткость и читаемость, наличие артефактов.

Шкалы CMYK

• оттенки в каждой шкале (CMYK + составной серый) проверяются на соответствие оригиналу и заданной оптической плотности;
• 100% заливки в шкалах дают дополнительную информацию по плотности красочной плёнки.

Штрих-коды

• оба штрих-кода (горизонтальный и вертикальный) считываются сканером, поддерживающим формат CODE39.

Тестовая шкала IT-8

• измеряется спектрофотометром;
• фиксируются отклонения от оригинальных значений CIE L*A*B*;
• созданный профиль выводного устройства может быть использован для визуального отображения графика его цветового охвата.

Серые шкалы

• выясняется плотность, при которой получен наиболее качественный нейтральный серый цвет.

Непрерывные градиенты в светлых и тёмных тонах

• измерением двух заливок (светлые тона — 0–10%, тёмные — 90–100%) определяются верхняя и нижняя границы тонового диапазона печатных процессов.

Непрерывные градиенты CMYK

• визуально оцениваются на предмет выпадающих зон, дополняя цветовые градационные шкалы.

  Непрерывные градиенты CMY

  • позволяют визуально оценить качество воспроизведения цвета без использования фотографии.

  ---

  В статье описана интересная методика сравнения двух видов печати по нескольким параметрам. Однако результаты флексографской зависят от многих неучтённых автором параметров. Для печати по гибкой упаковке выбранные линиатуры, по меньшей мере, нетипичны, гораздо чаще — 105, 120, 137 lpi. Ограничение по линиатуре печати определяется линиатурой анилоксовых валов и другими факторами.

  Оптическая плотность плашек и цветовой охват, в числе прочих, зависят от объёма ячеек анилоксовых валов. Со шрифтами та же картина, использование цифровых флексографских форм и высоколиниатурных анилоксов может улучшить воспроизведение прямых и выворотных шрифтов малого кегля в разы. Да и в целом, результаты применения обычных и цифровых флексографских форм существенно отличаются.

  Вадим Зотин (zotin@upackgroup.ru), технолог по печати «УпакТрейд»

  * * *

  

  В любом виде печати, в т. ч. глубокой, на результат влияют многие факторы. И далеко не все учтены в описанной методике. Во-первых, не сказано какие печатные формы будут использоваться. Есть несколько способов их изготовления — травлением, электромеханической гравировкой, прямой лазерной «гравировкой», комбинацией травления и электромеханической гравировки. Кроме того, при электромеханическом гравировании используются разные углы заточки алмазных резцов (90 –140°). Во-вторых, линиатуры для глубокой и флексографской печати разные. В одном комплекте форм для глубокой печати используется несколько линиатур растра во избежание муара. Например, 147, 178 и

  254 lpi при разных углах гравирования. А на одной печатной форме может присутствовать комбинация растров разной линиатуры для штриховых и полутоновых изображений.

  Кто сказал, что при печати упаковки не используются шрифты меньше 5 пунктов? Технология XtremeEngraving, разработанная немецкой фирмой Hell, позволяет гравировать шрифты в 1 пункт при сохранении достаточного объёма ячеек. Примеры отпечатков разной технологии гравировки приведены на рисунках: обычная гравировка — 178 lpi, угол 4 (эффективное разрешение 254 lpi) и Xtreme Engraving — 508 lpi. Эта технология позволяет гравировать штриховой код под любым углом к направлению печати.

  Попытка автора привести к общему знаменателю процессы изготовления печатных форм для разных видов печати некорректна. Следует учитывать особенности процессов, а при изготовлении форм использовать все современные возможности, дабы в полной мере раскрыть потенциал сравниваемых способов.

  Константин Крук (kruk@upackgroup.ru), официальный представитель Hell Gravure Systems в России.

  ---

  Автор выражает признательность профессорам Калифорнийского политехнического университета Малкольму Кейфу, Брайану Лоулеру и Майку Блуму, техническому специалисту Ассоциации глубокой печати США Руди Виземанну, исполнительному директору GEF Рут Вагнер, а также Джей Якич и Дейв Граф из типографии Seville Flexpack, специалистам компаний S & M Roto, Flex Prepress и George Lithograph.