Доказательство цвета

Широкое внедрение CTP и отмирание аналоговой пробы ставит вопрос о пробе цифровой.

Что отличает принтерный отпечаток от цифровой пробы, как построить цветопробу для дизайнера, для издательства, для типографии? И почему вот так работает, а вот так – нет? Кстати, русский термин «цветопроба» неточен. Никто ничего не пробует. Как учил зелёный ушастый Йода: «Не пытайся. Просто делай или не делай». Английское значение – доказательство, подтверждение цвета. Давайте выясним, как должен выглядеть комплекс цветопробы, дающий уверенность. Начнём с оценки существующих решений.

Результаты независимых тестов

IPA Color Proofing RoundUP

Летом 2004 г. американской ассоциацией IPA (The Association of Graphic Solutions Providers – Ассоциация производителей решений для полиграфии) было проведено масштабное сравнение доступных на рынке решений для цифровой цветопробы. Полный 40-страничный отчёт [1] можно приобрести на www.ipa.org. В тестировании приняли участие 15 компаний, включая Agfa, Creo, DuPont, EFI, Fuji Film, GMG, Heidelberg, KPG. Они представили 26 систем пробопечати, которые оценивались на соответствие стандарту визуально и колориметрически. Измерения проводились по отпечатку шкалы IT8. Результаты по доступным на российском рынке решениям см. в табл. 1.

Визуальная страница Altona Test Suite

По цветам шкалы IT8 был установлен предел средней погрешности в 2,5 н”Е и максимальной в 5 н”Е. Этим критериям удовлетворяет только одна система – GMG Colorproof 04. Но необходимо учитывать и погрешности метода. В отличие от большинства подобных тестов, организаторы серьёзно подошли к тестированию с метрологической точки зрения, были оценены погрешности измерения – около 1 н”Е (в среднем) и около 3 н”Е (максимум). Поэтому при оценке результатов разумно смягчить критерии и установить максимумы отклонения цвета в 3,5 и 8 н”Е, соответственно. Но и такому «мягкому» критерию не отвечают около половины тестированных систем.

Стабильность цветовоспроизведения во времени не оценивалась, как и метамеризм красителей пробопечатных устройств, т. е. зависимость цвета от освещения. Обычно считается, что по этим параметрам более дорогие специализированные устройства превосходят решения на базе массовых принтеров.

Кроме колориметрического качества, оценивалась корректность работы RIP при интерпретации уже ставшего неформальным стандартом Altona Test Suite. Тем более интересно, что некоторые тест провалили. Среди неудачников – Afga Sherpa, Creo Integris+Brisque, обе системы DuPont, обе системы Fuji, KPG MatchPrint InkJet.

4th bvdm/ECI digital proof forum

Это тестирование состоялось в Штутгарте осенью 2004 г., через квартал после тестирования IPA, то есть производители успевали провести работу над ошибками. Оценка пробопечатных систем проводилась на основе замеров стандартной шкалы UGRA/FOGRA.

Были установлены требования по отклонению цвета, характерные для высококачественной печати (в DE): cреднее отклонение – не более 3, максимальное – 6, по чистым цветам – 2, по имитации бумаги – 3. Достаточно жёстким было требование по балансу серого – 1. Это связано с высокой чувствительностью глаза к отклонениям от серого и роли баланса по серому в обеспечении качества печати. Именно он оказался камнем преткновения для многих. Из 19-ти участников всем критериям удовлетворили 4 системы – Creo Veris под управлением GMG Colorproof 04 (под «родным» ПО отклонение по балансу серого составило 1,8 DE вместо 1) и три системы на базе Epson – Creo Intergis, GMG ColorProof 04, EFI Colorproof XF.

Большинство участников Altona Test Suite прошли. В частности, сделавшие работу над ошибками Creo с Integris и KPG с MatchPrint InkJet. Тест провалили Heidelberg с Metadimension и DuPont с Digital Cromalin b3/Croma-Net. Agfa на этот раз воздержалась от участия. Визуальная оценка цвета дана в баллах.

Автору доступны и результаты других недавних тестирований, но они похожи и для экономии места опущены.

Выводы по результатам тестов

Оценивайте результаты, я же осмелюсь заметить следующее: в разных по методике тестах лидеры и аутсайдеры, в целом, одни и те же; большинство систем показали слабые результаты.

Подробнее о ПО:

1. Победители тестирования GMG и Creo используют по умолчанию идеологию прямого преобразования цвета: CMYK->CMYK или Devicelink.
2. Аутсайдеры Agfa, EFI/Best используют ICC-идеологию CMYK->LAB->CMYK. Это ещё раз доказывает ограничения ICC-концепции.
3. Разные принтеры с одинаковым ПО дают близкие результаты. Значит, ПО важнее.
4. Многие RIP не способны верно обрабатывать PDF и проваливают Altona Test Suite.

Об аппаратном обеспечении:

1. Представлены системы на базе специальных устройств и массовых принтеров. В пределах продуктов одной фирмы цена коррелирует с результатом, за пределами – нет.
2. Из массовых принтеров активнее всего используется Epson с чернилами UltraChrome.

Собственно, на этом статью можно бы и закончить. Но почему именно так происходит с технической точки зрения?

Состав комплекса цветопробы

Обратная связь

Цифровой цветопробный комплекс должен заменить аналоговую пробу. Ему должны доверять все участники процесса – дизайнер, печатник, заказчик. На вход он должен принимать файлы используемых форматов. На выходе давать твёрдую копию, стабильную во времени. Часто приходится слышать утверждение, мол, «правильная» цветопроба возможна только на печатной машине. Говорят также о замере плотностей на оттиске и пробе. Но действующий стандарт ISO 12647-2:2004 не устанавливает (даже как справочные) плотности плашек. Вместо этого определены Lab-координаты красок на различной бумаге и самой бумаги. Заметьте, именно по этим параметрам тестировали цветопробы в Штутгарте. Таким образом, задача построения цифровой цветопробы становится технически определённой – необходимо обеспечить соответствие установленных в стандарте для тиражного отпечатка колориметрических величин на пробе. Это можно сделать, а главное, проверить, насколько точно решена задача. Создаётся новая основа для доверия цветопробе – не на базе веры в бренд её производителя, а на базе стандарта и инструментального контроля.

Иными словами, полный цветопробный комплекс должен включать в себя функциональность самоконтроля достигнутого цвета. Предпочтительный вариант – отвечать требованиям стандарта. Если, как часто бывает, печатные машины типографии не удаётся привести в соответствующее стандарту состояние, пробу надо калибровать в средний цвет реальной машины. Но в любом случае, сделав пробу, надо иметь возможность численно оценить её соответствие желаемому. Ключевая роль здесь принадлежит шкале контроля цвета. Часто (как в [2]) используется шкала UGRA/FOGRA. Для контроля достигнутого цвета есть встроенные программные средства, обычно доступные в дорогих профессиональных комплексах. Можно обойтись организационными мерами – обязать оператора промерять шкалу на пробе, сравнивать результаты с допусками и прилагать к цветопробе. К сожалению, такие методы работают только при низкой загрузке, иначе процесс надо автоматизировать. Для этой цели у EFI, GMG и других есть специальные продукты. Измерение шкалы и обработка результатов занимают секунды. Результат выводится на этикетку. В состав входит шкала, спектрофотометр, софт и цветной принтер для печати на самоклеящихся этикетках.

Обычно используется шкала UGRA/FOGRA и допуски по цветам, определённые стандартами. В GMG proofControl может определить и свою шкалу, и свои допуски. Продукт работает с любыми видами цветопробы любого производителя, дающими твёрдый отпечаток. Если тест не пройден – оператор видит проблемные поля и отклонения, если пройден – выводится и наклеивается на пробу подтверждающая этикетка.

Шкала UGRA/FOGRA

Случай из жизни. Мой друг, технический директор дизайн-студии в Питере, показал мне свой цветопробный комплекс. Но после калибровки уже прошло какое-то время. Я оценил погрешность на глаз в 15 н”E, так и оказалось (честно говоря, просто угадал). Но производственный процесс не должен основываться на угадайке. Момент, когда пора калибровать, должен определяться рутинной контрольной процедурой.

Аппаратная часть

Аппаратно-цифровая цветопроба состоит из спектрофотометра, принтера и компьютера.

Спектрофотометр – обязательный компонент системы, без него говорить не о чем. А вот встраивать его в принтер неразумно. Это удорожает систему, ведь всё равно нужен внешний прибор. Измерять цвет следует после высыхания отпечатка.

Ошибочно считается, что все спектрофотометры обеспечивают высокую межинструментальную точность. Во время тестирования IPA [1] между двумя приборами (iCColor и DTP41) на одном листе была получена средняя разница 0,81 &н”Elta;Е при максимальной 3,1. При этом повторяемость приборов (разница между двумя считываниями одного поля) составила в максимуме 0,5-0,6 &н”Elta;Е. Вывод – смешивать приборы разных производителей опасно, а какой именно использовать – не так важно.

Без спектрофотометра цифровая цветопроба невозможна!

Важнее наличие в приборе УФ-фильтра. Он нейтрализует эффект оптических отбеливателей, часто входящих в состав бумаги. Они поглощают ультрафиолет и переизлучают его как видимый свет. Ряд производителей цветопробы требуют использовать УФ-фильтр. Для других достаточно указать, установлен ли он. Поэтому спокойнее применять УФ-фильтр всегда. В тестах [1] разница между измерениями с УФ-фильтром и без него достигала 4,16 &н”Elta;Е. Точно также обычно рекомендуется все измерения вести на белом основании, например, подкладывать под пробу или тиражный отпечаток несколько слоёв той же незапечатанной бумаги. Хотя по [1] средняя разница между измерениями на белом и чёрном основании не превысила погрешности прибора, максимум составил 2,59. При запуске и эксплуатации цифровой пробы проводятся тысячи замеров, вручную это сделать невозможно. Стандартных драйверов спектрофотометров не существует, поддерживать каждый прибор каждое приложение должно самостоятельно. Ситуация вряд ли изменится, так как в этом кровно заинтересованы два ведущих производителя приборов – их-то поддерживают все. А неподдерживаемый прибор – игрушка.

Итого: прибор нужен от ведущего производителя, автоматический или полуавтоматический, с УФ-фильтром и способный измерять с белой подложкой.

Принтер

На протяжении долгих лет достойные результаты обеспечивали только специализированные hi-end-принтеры (Iris Realist, Digital Cromalin и т. п.). Для самых ответственных применений их рекомендуют и сегодня. После подписания OEM-соглашения между Creo и DuPont сложилась интересная ситуация: оба лидера hi-end струйной пробы предлагают решения на базе единого аппаратного обеспечения – Creo Veris. Результаты [1] и [2] показывают, что при тестировании удаётся достичь высокой точности цветопередачи и на специализированных, и на массовых принтерах. Но у hi-end цветопробных принтеров цвет стабильнее за счёт конструкции печатающей головки.

Для наиболее ответственных случаев рекомендуются специализи рованные устройства вывода (типа Creo Veris)

Специализированные цветопробные устройства работают по принципу термопереноса. Фактически, это аналоговая проба с цифровой плёнки. Примеры – Creo Spectrum, Kodak Approval, Fuji FinalProof, Latran и др. И расходные, и оборудование до,роги, поэтому рыночная ниша узка. Важнейшее преимущество – исключительная стабильность цвета и отсутствие метамеризма. Идеально передаётся розеточная структура. Качество цвета – см. таблицу тестов IPA, где подобные устройства участвовали.

Самые популярные цветопробные решения строятся на базе массовых принтеров типа Epson Stylus Pro 4000

Гораздо популярнее цветопроба на базе массовых принтеров. Хороший критерий пригодности – выбор производителей цветопробы. Поддерживают они всё, но с чем выступают на тестах? В сумме на [1] и [2] было представлено систем на базе Epson – 20, Canon – 8, HP – 4. Все Epson работают на чернилах Ultra Chrome: несмотря на то, что печатные головки массовых принтеров неидеально располагают капли по бумаге, а размер капель от сопла к соплу может немного отличаться, применять можно. Отмечу, что достойного результата Epson добился только с третьей попытки. Чернила принтеров серии Stylus Pro 5000/7000/9000 имели приемлемые цветовые характеристики, хотя и быстро выцветали. В чернилах принтеров серии 5500/7500/9500 проблему выцветания удалось решить, но с цветом произошла катастрофа – узкий цветовой охват плюс сильный метамеризм.

Итого: сначала следует выбрать между специализированным устройством (Creo Veris, Kodak Approval, Dupont Digital Cromalin и пр.) и массовым принтером. В качестве последних используются модели Сanon и HP, но особенно популярны принтеры Epson с чернилами UltraChrome.

Выбор бумаги для цветопробы становится очевидным после выбора принтера. Это либо бумага его производителя для фотопечати, либо бумага, рекомендованная производителем управляющего ПО.

Софт

Программный комплекс цветопробы состоит из калибровочного ПО, растрового процессора (RIP), модуля управления цветом, профилировщика и профилей. Компоненты объединяются на базе одной из двух концепций – преобразования цветов через пространство связи и прямого.

Мы видели по результатам тестов, что концепция прямого преобразования даёт лучший результат. Факт известен отечественному полиграфическому интернет-сообществу (см. [3] и особенно [4]). Даже прямое преобразование CMYKб?RGB даёт лучший результат, чем работа через Lab. Профессиональное ПО цветопробы убирает ещё один шаг. Вместо того чтобы отдать на откуп драйверу принтера преобразование RGB в 7-цветную модель принтера, ПО GMG, EFI, Agfa и др. использует собственное преобразование и собственные растры.

Идея единого универсального цветового пространства Lab очень красива, но результаты её стабильно посредственны. Воздержусь от повторения (см. [5] и [6]), интересующимся рекомендую также работы [7б–9]. Здесь сосредоточусь на причинах, по которым концепция н”Evicelink даёт лучшие результаты. Список слабостей Lab-концепции обширен:

• Private tags – фирменные нестандартные данные, вводимые в профили для улучшения работы. Понимает их только собственное ПО производителя. У всех других результат иной.
• Чёрный канал полностью теряется при преобразовании в Lab и заново создаётся при обратном преобразовании.
• Существует несколько CMM (механизмов, преобразующих цвет). Они меняются в зависимости от платформы и, зачастую, версии ОС. Разные CMM дают разные результаты.
• Стандартизован формат ICC-профиля, но не способ его построения. Попытки совместить профили разного происхождения приводят к плачевным результатам. Но даже если поставщик сам изготавливал профили [1] и точно знает, какой используется CMM, результат не впечатляет.
• Нет разделения калибровки, т. е. приведения принтера в заводской эталон и профилирования, – эмуляции печатного процесса. Самое тяжкое: сменили партию чернил в принтере (или изменилась влажность воздуха) – переделываем все профили. Большинство производителей цветопробы ценой некоторого отклонения от ICC-концепции предлагают решение проблемы.
• При изготовлении цветопробы мы пытаемся имитировать некий абстрактный процесс, не учитывая его объективные характеристики. Если система цветопробы учитывает растискивание, её оказывается куда проще настроить на конкретный процесс. А для правильной передачи растровой структуры на цветопробе задание растискивания становится обязательным. Другой пример – не офсетная, а глубокая (гравюра) или высокая (например, флексо) печать. Решения GMG и DuPont, работающие с прямым преобразованием цвета, справляются с этими задачами, а ICC не работает.

Devicelink решает все перечисленные проблемы, но многое зависит от реализации. Известны неплохие продукты, предусматривающие отсылку пользователем отпечатанных шкал производителю для измерений и построения профилей. Трудно признать такой подход целесообразным. Оператор должен полностью контролировать оборудование.

В заключение, про совместимость ПО. Цветопроба основана на тесном взаимодействии растрового интерпретатора, модулей управления принтером и цветом, программы генерации профилей и их редактора. Если используются смесевые цвета – то их библиотеки и редакторы. Разве удивительно, что продукт, обюединяющий все компоненты одного производителя, занимает первые места во всех тестированиях несколько лет подряд?!

Литература

1. IPA Special Report. 2004 IPA Color Proofing RoundUP, IPA, The Association of Graphic Solutions Providers, www.ipa.org.
2. Результаты 4th bvdm/ECI digital proof forum, Stuttgart 2004.
3. Шадрин А., Френкель А. Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем. (http://www.rudtp.ru/articles.php?id=73)
4. Шадрин А. Цветопроба на RGB-output-профайлах. Почему CMYK? (Обсуждение менее важно, но не бесполезно: http://forum.rudtp.ru/showthread.php?t=8068&page=1&pp=20 , http://forum.rudtp.ru/showthread.php?t=10392)
5. Кувшинов М. Управление цветом, или Новое платье королевы // Publish. 1999. ? 3.
6. Кувшинов М. Управление цветом и цифровая проба // Publish. 2002. ? 5.
7. Маргулис Д., Мерфи К. Прагматический подход к решению проблемы управления цветом: ближайшие перспективы. (http://www.rudtp.ru/articles.php?id=71)
8. Технический секретарь Международного цветового консорциума Хас М., председатель МЦК Ньюман Т. Управление цветом: Текущее положение дел и принятие нового стандарта. http://www.color.org/wpaper1.html; http://www.rudtp.ru/icc.php?id=3 (пер. Буреев А.)
9. Введение в формат ICC профайлов. http://www.color.org/profile.html; http://www.rudtp.ru/icc.php?id=2 (пер. Буреев А.).
10. Кехлер Т. (Canon Information Systems). Достижения и проблемы IСС (Inter- national Color Consortium). http://www.rudtp.ru/icc.php?id=1 (пер. Буреев А.).
11. ISO 12647-2. Graphic Technology – Process control for the manufacture of half-tone colour separations, proof and production prints. Part 2: Offset lithographic processes.

Михаил Кувшинов (M.Kuvshinov@nc.nissa.ru), технический директор компании «Нисса».