Красочная лаборатория: обзорная экскурсия

Александр Денисов, ведущий инженер компании Unit Color Technologies

Практически каждая типография время от времени сталкивается с присутствием в заказе специального цвета, который необходимо печатать смесевой краской, и причин этому может быть множество.

Часто рецептуру краски рассчитывают вручную, основываясь на собственном опыте или, в крайнем случае, на рецепте, указанном в веере цветов системы Pantone. В результате может случиться, что цвет, полученный на печати, недостаточно точно соответствует образцу. Это приводит к существенной коррекции на приладке и влечет за собой значительные затраты времени и расходных материалов.

Краску соответствующего цвета можно заказать у поставщика, и тогда, как правило, коррекция цвета на приладке будет не нужна. Однако срок изготовления краски зависит исключительно от поставщика, поэтому в типографии может случиться простой оборудования и даже срыв сроков сдачи тиража. Кроме того, точно рассчитать необходимое для печати тиража количество краски довольно сложно, что неизбежно приведет к разрастанию складских остатков краски.

В связи с этим по мере увеличения количества заказов с дополнительным цветом всё более насущной становится проблема создания на производстве собственной красочной лаборатории.

Задачи, решаемые красочной лабораторией на печатном производстве

Входной контроль красок. Зачастую типография при печати тиражей сталкивается с ситуацией, когда разные партии краски одного и того же наименования существенно различаются по цвету. Отследить такую ситуацию до начала печати тиража — одна из задач красочной лаборатории.

Создание рецептов смесевых красок, точно соответствующих образцу, и адаптация существующих рецептов к условиям производства. Организация рецептирования смесевых красок силами собственной лаборатории поможет упростить производственный процесс сразу на нескольких уровнях. Прежде всего это позволит всегда получать смесевую краску, соответствующую образцу, причем образцом для составления рецепта может служить не только общепринятый веер цветов системы Pantone, но и практически любой цветной образец. Применение измерительного оборудования и специализированного программного обеспечения сведет к минимуму зависимость результата от цветовосприятия колориста. Кроме того, программное обеспечение создания рецептов позволит использовать красочные остатки для составления новых рецептов.

Контроль хода печати тиража и качества печатной продукции. Это может быть как контрольное измерение подписных листов, так и промер тиражных листов с сохранением статистики по каждому тиражу. Такая организация работы позволит перевести переговоры с заказчиком из области субъективных оценок в область точных цифр и тем самым избежать многих конфликтных ситуаций, связанных с различиями в цветовосприятии, влиянием внешнего освещения при оценке цвета и банальным недопониманием.

Типовой состав красочной лаборатории

Рассмотрим вкратце основные аппаратные и программные инструменты, необходимые для эффективного решения красочной лабораторией указанных задач.

Работа красочной лаборатории невозможна без измерительного оборудования, в частности спектрофотометра. При выборе спектрофотометра в первую очередь необходимо определиться с тем, какой тип геометрии построения оптической системы прибора наиболее соответствует технологическим условиям: линейная геометрия 45/0° (0/45°) или сферическая геометрия (см. врезку).

В полиграфии традиционно используются спектрофотометры с геометрией 45/0° и 0/45°. Этот тип приборов позволяет производить измерения цветовых характеристик отпечатков, сделанных на различных материалах — бумагах, полимерных пленках, картоне (рис. 1 и табл. 1).

Таблица 1. Технические характеристики некоторых спектрофотометров компании X-Rite с геометрией 45/0° и 0/45°

Рис.1. Спектрофотометр с линейной геометрией X-Rite SpectroEye

Но использование приборов с геометрией 45/0° и 0/45° невозможно с металлизированными материалами и красками, от которых свет отражается зеркально. Дело в том, что свет, попавший на такой материал под углом 45°, отразится от него также под углом 45° и в приемник оптической системы, расположенный под углом 0°, практически не попадет. Тот свет, который сможет уловить датчик, не позволит получить корректные измерения цвета зеркальной поверхности. Измерение цвета такого рода материалов можно выполнять с помощью спектрофотометров со сферической геометрией (рис. 2 и табл. 2).

Таблица 2. Технические характеристики некоторых спектрофотометров компании X-Rite со сферической геометрией D/8°

Рис. 2. Спектрофотометр со сферической геометрией X-Rite ColorEye XTH

Одним из важнейших инструментов красочной лаборатории является пробопечатное устройство, основная задача которого заключается в изготовлении выкраски, то есть пробного отпечатка подготовленной в лаборатории или полученной от поставщика краской (рис. 3).

Рис. 3. Автоматическое пробопечатное устройство для глубокой печати IGT G1-5

Для лабораторных пробопечатных устройств характерна низкая стоимость получения единичных отпечатков благодаря минимальным затратам времени и расходных материалов. Кроме того, такие устройства отличает простота смывки красочного аппарата, что позволяет быстро изготовить несколько выкрасок разными красками.

Тип устройства определяется технологией печати. Для флексографской и глубокой печати существуют как ручные, так и автоматические пробопечатные устройства, для офсетной же — только автоматические. Основные требования к пробопечатным устройствам — высокая повторяемость печати и способность воспроизвести технологические параметры печатного процесса типографии, главным из которых является толщина красочного слоя. В этом плане ручные устройства безусловно проигрывают автоматическим, поскольку стабильность результата существенно зависит от опыта и навыков оператора.

Кроме того, работа красочной лаборатории невозможна без высокоточных весов для взвешивания краски. Причем необходимая точность весов (дискретность, когда речь идет о цифровых весах) зависит от технологии печати. Для офсетной печати требуются весы с дискретностью 0,0001 г, а для флексографской и глубокой печати достаточно дискретности в 0,001 г.

На любом участке производства, связанном с цветом, а особенно в лаборатории, необходимо просмотровое место для визуальной оценки, оборудованное источником стандартизованного света, как правило D50.

В условиях лаборатории удобнее всего использовать просмотровую кабину, оснащенную несколькими лампами, которые имитируют различные условия освещения, включая стандарты люминесцентных источников света.

Основой красочной лаборатории, безусловно, является программное обеспечение. А в первую очередь — программа для расчета красочных рецептур. Основными требованиями к такого рода программе являются быстрый и точный расчет рецептуры краски для определенной толщины красочного слоя и возможность коррекции по результатам измерения образца. При расчете рецепта обязательна функция учета характеристик подложки, по которой будет вестись печать. В зависимости от технологии печати может потребоваться возможность расчета рецепта с учетом вязкости краски или кроющей способности. Одна из наиболее востребованных функций программы рецептирования — использование готовых красок, оставшихся после печати тиражей, для составления новых рецептур. Также чрезвычайно важны средства организации структурированной базы данных рецептов.

Помимо самой программы для расчета рецептуры краски необходима база данных исходных колорант, из которых будут рассчитываться рецепты. Эту базу можно подготовить самостоятельно, но для этого нужно, чтобы функционал программы предусматривал создание подобной базы. Создание базы исходных колорант — задача чрезвычайно важная, трудоемкая и требующая высокой квалификации персонала лаборатории. Впрочем, у типографии есть возможность избежать подобных затрат, поскольку многие поставщики красок уже имеют такую базу и в большинстве случаев готовы предоставить ее типографии.

Говоря о программном обеспечении, необходимо отметить, что, помимо программы для расчета красочных рецептур и базы данных исходных колорант, в красочной лаборатории типографии необходимо программное обеспечение, позволяющее сохранять в базе данных и систематизировать спектральные измерения образцов, анализировать точность воспроизведения целевого цвета и ход печати тиража в целом.

Таков типовой базовый состав оборудования и программного обеспечения, необходимый для решения перечисленных нами задач. Поскольку оборудование уже не раз было детально описано на страницах нашего журнала (КомпьюАрт № 8’2006, 3’2007), остановимся подробнее на программном обеспечении.

Решение основных задач красочной лабораторией

Рассмотрим программную основу лаборатории и решение с ее помощью основных производственных задач, обозначенных в начале статьи на примере наиболее широко распространенного программного обеспечения компании X­Rite.

Входной контроль печатных красок

Инструменты: X­Rite ColorQuality; спектрофотометр, пробопечатное устройство.

Основное назначение программы X­Rite ColorQuality — ведение базы данных результатов спектральных измерений, выполненных с помощью спектрофотометра, и наглядное отображение этих измерений, облегчающее анализ с точки зрения контроля качества (рис. 4).

Рис. 4. Отображение измерений в X-Rite ColorQuality

Работа с базой данных строится на основе таких категорий, как «заказчик» и «работа». Это значит, что работа с программой начинается с внесения в базу данных конкретного контрагента, в данном случае — поставщика красок. Далее для этого «заказчика» создается «работа» — серия красок. В «работе» определяется набор эталонов и проводятся измерения образцов, причем каждое измерение сопоставляется с определенным эталоном. Результаты измерений могут быть представлены численно или графически множеством различных параметров, включая CIE Lab, CIE Lch, ΔE, оптическую плотность и т.п., а возможности фильтрации данных, например по дате, дадут возможность оперативно выбрать и проанализировать измерения за определенный промежуток времени. Кроме того, программа позволяет расположить отображение параметров на экране оптимальным образом, сохранить их и вызывать одним кликом мыши, что упрощает переключение между вариантами использования программы для различных задач.

Создание рецептур смесевых красок

Инструменты: X­Rite InkFormulation; спектрофотометр, пробопечатное устройство, весы.

X­Rite InkFormulation — программная система создания рецептур печатных красок, безусловно отвечающая перечисленным нами требованиям к программному обеспечению красочной лаборатории. Это программный комплекс, позволяющий не только рассчитать рецепт смесевой краски из произвольного количества исходных колорант, но и выбрать оптимальную рецептуру по количеству колорант, цветовому различию, метамерности, стоимости и другим критериям. InkFormulation позволяет рассчитывать рецепты для офсетной, глубокой, флексографской и трафаретной печати, используя как прозрачные, так и кроющие краски. Программное обеспечение выпускается в четырех вариантах: InkFormulation Manufacturer, Printer Pro, Printer Basic и Online (табл. 3).

Таблица 3. Функциональные возможности X-Rite InkFormulation

 Особняком стоит версия Online, рассчитанная на крупных производителей красок. Она устанавливается на сервер производителя, а клиенты компании получают удаленный доступ к программе.

Необходимая для работы InkFormulation база данных исходных колорант, так называемый ассортимент, может быть создана с помощью версии программы InkFormulation Manufacturer. Для этого для каждой из базовых колорант готовится шесть­восемь разведений с прозрачными белилами или другой прозрачной базой (рис. 5) и с помощью пробопечатного устройства делаются соответствующие выкраски.

Рис. 5. Редактирование параметров колоранты при создании ассортимента в InkFormulation Manufacturer

Все выкраски измеряются с помощью спектрофотометра, и результаты спектральных измерений (а для флексографской и глубокой печати еще и измерения вязкости (рис. 6)) заносятся в базу данных. Набор этих данных для каждой используемой в рецептах исходной колоранты и составляет ассортимент.

Рис. 6. Ввод значений вязкости при создании ассортимента для красок глубокой печати

Нельзя не сказать отдельно об изготовлении выкрасок для создания ассортимента. Дело в том, что от качества изготовления этих отпечатков зависит точность работы всей программы расчета красочных рецептур. В связи с этим к стабильности изготовления выкрасок предъявляются чрезвычайно жесткие требования, для этой работы необходимо использовать автоматический пробопечатный станок и специальный печатный материал. В противном случае точность работы участка расчета красочных рецептов в дальнейшем может оказаться недостаточной.

Рассмотрим процесс получения рецепта смесевой краски в красочной лаборатории.

Создание рецепта начинается с измерения образца целевого цвета. Также возможен ввод Lab­значений или выбор цвета из цифровой библиотеки, но измерение печатного образца наиболее надежно, поскольку точность полученного рецепта легко проконтролировать визуально.

Далее необходимо определить подложку, для которой готовится рецепт, поскольку очевидно, что рецепт, составленный для печати на газетной бумаге, будет кардинально отличаться от рецепта для мелованной бумаги.

Затем необходимо указать, какие исходные колоранты могут участвовать в составлении такого рецепта. Это не значит, что все указанные колоранты будут использоваться — программа предложит несколько вариантов рецепта, различающихся по составу исходных колорант.

После выбора рецепта, оптимального с точки зрения точности, количества компонентов, метамерности и, возможно, стоимости, смешивается небольшое количество краски. Полученной краской с помощью пробопечатного устройства делается выкраска на тиражном материале. При изготовлении выкраски крайне важно соблюсти толщину красочного слоя, соответствующую технологическим условиям тиражной печати, поскольку этот параметр указывается при расчете рецепта и оказывает существенное влияние на цвет оттиска.

Полученная выкраска замеряется спектрофотометром и в режиме коррекции рецепта InkFormulation рассчитывается количество краски для каждой из колорант, которое необходимо добавить к рецепту для получения минимального цветового различия (рис. 7). Затем смешивание краски, изготовление выкраски и ее измерение повторяются столько раз, сколько это необходимо для достижения заданной точности. Количество итераций зависит от точности исходного ассортимента, сложности рецептуры, точности взвешивания при смешивании пробного количества краски и стабильности пробопечатного оборудования.

После получения рецепта, с достаточной точностью воспроизводящего целевой цвет, конечная рецептура может быть пересчитана на то количество краски, которое требуется для печати тиража.

Рис. 7. Коррекция рецепта в X-Rite InkFormulation

Когда будет готово рабочее количество краски для тиражной печати, рекомендуется сделать еще одну, контрольную выкраску и, при необходимости, провести дополнительную коррекцию рецепта для исправления возможных неточностей смешивания.

Затем готовая краска может быть передана в печатный цех для печати тиража.

Если после печати тиража осталось сколько­нибудь значительное количество краски, изготовленной по этому рецепту, оно может быть внесено в базу InkFormulation для использования в других рецептах в качестве исходной колоранты.

Контроль хода печати тиража и качества печатной продукции

Инструменты: X­Rite ColorQuality; спектрофотометр.

Решение задачи контроля хода печати тиража аналогично входному контролю, за исключением того, что эталон может быть передан непосредственно из InkFormulation. Кроме того, для контроля печати тиража и качества печатной продукции потребуется иная организация базы данных и рабочего пространства экрана, большую значимость приобретает контроль оптической плотности и меньшую — метамерность измеряемого цвета.

Заключение

Мы рассмотрели основы работы красочной лаборатории. Состав инструментов лаборатории может не ограничиваться приведенным списком. В него могут входить также приборы для измерения глянца запечатываемых материалов или липкости краски, высокоскоростные раскатные устройства, а также множество других лабораторных приспособлений для разного рода тестов. Но рассмотренный в этой статье базовый состав красочной лаборатории позволит начать экономить на печати практически каждого заказа с дополнительными цветами. Это будет происходить за счет значительного сокращения времени создания рецептуры краски, уменьшения времени приладки и расхода материалов в случае применения разработанной в лаборатории рецептуры, рационального использования красочных остатков. Кроме того, благодаря внедрению такой лаборатории можно будет получить преимущество за счет более точного воспроизведения фирменных цветов, возможности выбрать рецептуру, ориентируясь на стоимость краски, и в результате предложить заказчику более конкурентную цену.

КомпьюАрт 12'2010