Зрительные ощущения, связанные с цветом, занимают важнейшее место в познании человеком богатства окружающего мира. С древних времен получили распро-странение визуальные искусства, в которых цвет является одним из ключевых художественных средств.

В ходе восприятия красок окружающего мира и художественных образов, запечатленных в произведениях искусства, человек подсознательно подпадает под воздействие определенных психологических стереотипов. Чтобы ввести процесс познавания действительности в приемлемые для повседневной практики временные рамки, он выхватывает из картины, созданной Всевышним или себе подобными, определенные, хорошо знакомые ему объекты и в первую очередь воспринимает и анализирует их цвет. В теории цвета это явление носит название «памятных цветов».

Поскольку познание мира происходит через рецепторы всех органов чувств одновременно, в памяти человека формируются и такие устойчивые ассоциации, в которых цвет «наделен» свойствами, относящимися не к зрению, а к иным чувствам. Наиболее выпукло проявляются связи между цветом и осязанием, которые нашли выражение в таких понятиях, как «теплый», «холодный» или «мягкий» цвет. Однако и другие чувства — и слух, и даже вкус и обоняние — не остаются в стороне от этого процесса. В искусстве давно ведутся работы в области цветомузыки. Сейчас, с появлением мультимедиа, практика синтетического воздействия художественного произведения на человека получила новый импульс. Но в каких бы комбинациях художественных средств ни присутствовал цвет, роль его остается одной из ведущих. Это объясняется хорошим развитием зрительного аппарата у человека и огромной ролью, которую играет зрение в процессе познания окружающего мира.

Уже в первых рукописных книгах появляются цветные иллюстрации. Первые печатные издания были также разрисованы художниками. По мере развития полиграфии цветное изображение перестало служить преимущественно цели оформления. Возникла и была успешно решена задача печати полноценной цветной иллюстрации, способной адекватно передать краски оригинала — фотографического изображения или произведения искусства. В «доцифровые» времена практическое воплощение технологий, применяющихся при этом, было возложено исключительно на полиграфиста. Сложилась целая профессиональная «кухня», «алхимическая лаборатория», где священнодействовал полиграфист, вооруженный нужными знаниями и приемами. Многое из этой кухни остается в силе по сей день и будет еще долго служить человеку.

Цифровые технологии, получающие все большее развитие, решительным образом меняют роли и функции участников технологического процесса подготовки и печати издания. Все современное допечатное производство (препресс) становится царством Ее Величества Цифры. Этот процесс неумолимо распространяется и на полиграфию как таковую. Связь печатной машины с препрессом обретает все более цифровой вид, что находит отражение в системах автоматического управления цветом на печатных машинах традиционного построения. Абсолютного выражения эта тенденция достигает в цифровых печатных машинах, роль которых в общем объеме изготовления полиграфической продукции уже сейчас существенна и впредь будет только расти. Цифра становится основой единого технологического процесса, в котором центральное место занимает старая и хорошо исследованная задача адекватного воспроизведения цвета. Но теперь ее решение перестало быть уделом одного лишь полиграфиста. В процесс все больше вовлекаются люди, занятые на этапах формирования оригинального изображения, — художники, дизайнеры, оформители печатного издания. Для успеха общего дела необходимо достичь единства терминологии и стандартов, согласованной работы всех машин и устройств. В настоящей статье описан важный этап этого процесса, связанный с подготовкой иллюстраций для печати, с точки зрения наиболее распространенных технологий изготовления печатной продукции.

О чем речь?

Сразу оговоримся: в данной статье не будут разбираться технические достоинства или недостатки отдельных инструментов, применяющихся для ввода и цифровой обработки информации. Автор считает, что важнее всего определиться с корректной постановкой задачи и выбором граничных условий для обеспечения профессионального ввода и цифровой обработки изображения.

В полиграфическом производстве технологию подготовки иллюстративной информации всегда рассматривали отдельно от текстовой в силу различия возникающих в этих технологиях проблем и способов их решения. Унификация этих видов информации, выражающаяся в ее представлении в едином файле, мало что изменила. При обработке изобразительной информации происходит преобразование оригиналов в цифровые образы. Затем числовые массивы на допечатной стадии подготавливаются и согласовываются с параметрами оттиска репродукции, а также цветовыми и предметными ощущениями, возникающими на стадии зрительного восприятия полиграфической продукции. Этой цели служит цветопроба, на которой получают «контрактный оттиск». После его согласования числовые данные либо преобразуются в аналоговую форму в виде цветоделенных фотоформ или цветоделенных биметаллических пластин (печатные формы), либо передаются непосредственно на цифровую печатную машину. При этом необходимо обеспечить полную согласованность параметров всего технологического процесса: оригинал — ввод изобразительной информации — отображение на мониторе — формный процесс — печатный процесс — репродукция.

Постановка задачи

В полиграфическом производстве основной целью технологического процесса является получение постоянного, предсказуемого результата с высоким качеством цветовоспроизведения при множественном репродуцировании. При соблюдении необходимых условий цифровые технологии позволяют обеспечить постоянство входных и выходных параметров на протяжении всего рабочего цикла и добиться качественного воспроизведения изображения оригинала на оттиске.

Повысить управляемость полиграфическим процессом, усилить контроль качества цветовоспроизведения, сделать более доступным и эффективным технологический процесс воспроизведения оригинала на оттиске — вот неполный перечень задач, которые стоят перед цифровыми технологиями.

Наиболее сложным по управлению технологическим участком в полиграфии является препресс, где происходит окончательное формирование цифрового представления изображения и подготовка тоновой иллюстративной информации для многокрасочной печати.

Ввод и цифровая обработка информации для печати, несмотря на кажущуюся простоту, представляют собой сложный процесс, который характеризуется межмодельным нестационарным переходом с одновременным сжатием цветового пространства и неизбежным усечением информационного поля при решении задач полиграфического репродуцирования.

Схематически разнообразие задач, которые при этом решаются и оказывают непосредственное влияние на процесс репродуцирования, можно представить в виде структурной схемы, показанной на рис. 1.

С развитием компьютерных технологий инструментальные средства, оборудование, материалы, средства коммуникаций и связи становятся все более доступными. Это, в свою очередь, приводит к снижению трудоемкости препресса, к технологической концентрации процесса, снижению затрат и уменьшению себестоимости продукции. Однако при этом возрастает участие в препрессе специалистов, которые в полной мере не обладают знаниями полиграфических технологий и в связи с этим вносят в полиграфический язык и терминологию свой компьютерно-технический «новояз», во многих случаях не только засоряя речь, но и создавая неопределенность. Различное толкование терминов и понятий приводит порой к трагикомическим ситуациям. На этом стыке знаний и технологий происходит «информационная революция» в полиграфии, которая меняет не только информационное поле знаний в полиграфии, но и информационное отношение к технологическому процессу. Так, например, печатная машина воспринимается не как «культовый объект» (технологический или технический), а скорее как обычное рабочее место или периферийное устройство, составная часть большой современной информационной системы, компьютерной сети.

Приступая к реализации конкретного полиграфического проекта, необходимо в самом начале четко определить задачи полиграфического репродуцирования, определив следующие параметры:

вид полиграфической продукции (информационный бюллетень, книга, журнал, рекламный материал, высококачественная художественная репродукция);
периодичность выпускаемого издания;
тираж издания;
тип используемой бумаги (запечатываемый материал);
тип печатного устройства.

Вид продукции формирует требования к оборудованию и запечатываемому материалу в допечатном, печатном и послепечатном (отделочном) производствах. Периодичность издания обусловливает дополнительные требования к производительности и количеству используемого оборудования, а также к рабочему циклу и количеству смен. Тираж определяет выбор печатного устройства (листовая или рулонная печатная машина) и материалов в формном производстве. Запечатываемый материал диктует линиатуру печатного издания. Например, для газетной бумаги линиатура всегда меньше 100 lpi, а для глянцевой мелованной бумаги она может значительно превышать 200 lpi. Характеристики бумаги необходимо учитывать и при цветоделении — оценивая параметры по растискиванию, суммарному количеству краски, максимальному количеству краски в глубоких тенях (особенно это важно для черной краски, так как печатники всегда боятся непропечатки текста). Печатная машина также вносит свою лепту в растискивание: у рулонной машины оно всегда выше, чем у листовой.

Только учитывая все эти параметры в совокупности, можно технологично и грамотно организовать производственный процесс, технически верно выбрать и использовать дорогостоящее оборудование. В настоящее время оцифрованные изображения используются в полиграфии и в коммуникационных системах, в системах архивации и каталогизации информации. Цены на оборудование ввода графической информации, в зависимости от вида деятельности, могут меняться в очень широком диапазоне: от нескольких сот долларов до нескольких сот тысяч долларов. Наиболее жесткие требования к системам сканирования предъявляются в препрессе, который по-прежнему рассматривается как элемент полиграфии независимо от того, на каком удалении от печатной машины он осуществляется.

Фирмы-производители предлагают следующие типы устройств: барабанные, плоскостные (планшетные), проекционные сканеры, а также цифровые видеоустройства и цифровые камеры. Сканеры ручные и листопротяжные в полиграфии практически не применяются. Оценка объема загрузки устройств ввода графической информации и обработки изображений, периодичность выпускаемой продукции, качество используемых оригиналов — все это имеет непосредственное отношение к выбору типа устройства. Выбор типа устройства только по критерию обработки оригиналов в проходящем (диапозитивы или негативы) или в отраженном (оригиналы на непрозрачной основе) свете является некорректным. Опытный технолог всегда помнит простую истину, что нет плохого оборудования — есть оборудование, используемое не по назначению.

Граничные условия I рода

Любое изображение характеризуется некоторым множеством или совокупностью параметров, соблюдение которых в ходе подготовки и печати издания обеспечивается (по возможности с минимальными потерями) используемым при оцифровке оборудованием.

Критериями выбора и граничными условиями I рода решаемой задачи при вводе графической информации являются, как правило, следующие параметры:

динамический диапазон оптической плотности (D), максимальное (Dmax) и минимальное (Dmin) значения оптической плотности;
разрешение устройства ввода информации;
разрядность цвета (глубина цвета);
скорость обработки и ввода информации;
область отображения (сканирования);
цветовые модели;
форматы графических файлов;
основное и дополнительное программное обеспечение.

Корректность выбора граничных условий в рамках выбранного формата полиграфических задач обеспечит выполнение основного требования для ввода графической информации, а именно минимальное вмешательство в отсканированное изображение. Идеалом является полное отсутствие такового, что легко объяснить: современные сканирующие устройства высокого класса при обработке цвета работают с расширенным цветовым пространством (12-16 бит/канал, 236-248 цветовых тонов) по сравнению с программами обработки изображений (8 бит/канал, 224-232 цветовых тонов).

Динамический диапазон оптической плотности, максимальное и минимальное значения оптической плотности

Возможности сканирующего аппарата во многом определяются светочувствительными элементами: приборами с зарядовой связью (ПЗС-линейки в плоскостных и планшетных сканерах), фотоэлектронными умножителями (ФЭУ в барабанных сканерах), а также аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). По своим характеристикам аппараты разных конструкций стали сейчас довольно близкими, причем тенденция к сближению год от года усиливается. Так, планшетные сканеры высокого класса (представители нового направления светочувствительных приемников и АЦП) имеют диапазон оптических плотностей порядка 3,7-4,0 D. Например, планшетные сканеры фирм Heidelberg (линейка — LinoScan) и Scitex (линейка — EverSmart) имеют диапазон 3,7 D, а аппарат Cezanne Elite фирмы Dainippon Screen — 4,0 D (при Dmax=4,2 D). Барабанные сканеры, традиционно применявшиеся в полиграфии, достигли динамического диапазона плотностей в интервале 3,9-4,2 D. Так, например, сканеры фирм Heidelberg (CromaGraph 3900), Dainippon Screen (SG–8060p) имеют диапазон оптических плотностей 4,2 (при Dmax=4,5D) и 3,9 D соответственно. При оценке и выборе устройства ввода такой параметр, как динамический диапазон оптических плотностей, является определяющим и наиболее важным. Он должен перекрывать значения диапазона оптических плотностей обрабатываемых исходных оригиналов. Согласно отраслевому стандарту ОСТ29.106-90, а также рекомендациям фирм Kodak и Agfa, динамический диапазон оптической плотности (Dорг) для полутонового оригинала на прозрачной основе должен иметь значение в интервале 3,1-3,9 D (для негативных полутоновых оригиналов значение может достигать 4,0 D), для полутонового оригинала на непрозрачной основе — значения в интервале 2,1-2,4 D (теоретически для полутоновой черно-белой фотографии значение может достигнуть величины 2,5 D). Если значение динамического диапазона оптической плотности оригинала больше плотностного диапазона сканирующего устройства (Dорг>Dscan), то сюжетные детали, не попавшие в диапазон оптических плотностей сканера, будут представлены в виде плашек в тенях или бликов в светах. В этих сюжетных частях изображения будет нарушена градационная характеристика, частично или полностью потеряна информация, в результате чего оцифрованное изображение будет нерезким из-за неразличимости границ переходов между областями. Характеризуя такие изображения на оттиске, обычно говорят, что в иллюстрации имеется «завал теней» или «провал светов», потерян цветовой контраст. Как правило, фирмы — производители оборудования в технических характеристиках приводят параметр D, опуская минимальное (Dmin) и максимальное (Dmax) значения оптической плотности, которые фактически отвечают за сюжетную проработку деталей в светах и тенях. Динамический диапазон характеризует плавность и насыщенность тонового воспроизведения, градационную характеристику оцифрованного сюжета, общий уровень детальной проработки. ОСТ 29.106-90 рекомендует иметь минимальное значение оптической плотности полутонового цветного оригинала на непрозрачной основе не ниже 0,05 D и не более 0,2 D, а для полутонового цветного оригинала на прозрачной основе — не ниже 0,35 D. Как правило, современные сканеры имеют Dmin в интервале значений 0,1-0,2 D. Динамический диапазон есть разность между максимальным и минимальным значениями оптических плотностей (D=Dmax– Dmin), и, зная одно из значений плотности (Dmax или Dmin), всегда можно получить крайние значения оптических плотностей. Очень часто параметры по динамическому диапазону оказываются несколько завышенными из-за разного подхода к оценке отношения «сигнал/шум». Подробнее оценку отношения «сигнал/шум» мы рассмотрим при разборе другого критерия — глубины цвета.

Разрешение устройства ввода информации

При рассмотрении такого важного критерия, как разрешение устройства ввода графической информации, заострять внимание необходимо только на оптическом разрешении. Производители и поставщики оборудования, как правило, пытаются в рекламных целях указать и интерполяционное значение разрешения. Величина интерполяционного значения разрешения всегда значительно выше, чем оптического. На самом деле интерполяция состоит в добавлении усредненных данных между двумя ближайшими оптическими точками. Такая искусственность данных не добавляет информации о цвете, градации, детальности сюжета, а лишь наполняет оцифрованное изображение цветовым шумом. Это может привести не к увеличению качества оцифровывания изображения, а наоборот, к снижению четкости и детальности, к загрязнению цвета (снижению цветовой насыщенности) обрабатываемого сюжета. Качество интерполяционного разрешения зависит от алгоритма выбора значений цвета и градаций, реализованного аппаратно или программно. Оптическое разрешение для плоскостных (планшетных) сканеров зависит от количества датчиков в ПЗС-линейках (матрицах, приборах с зарядовой связью) и технологии перемещения сканирующей головки (для современных плоскостных сканеров, работающих по XY-технологии, последнее замечание не столь актуально). В барабанных сканерах на оптическое разрешение влияют следующие параметры: скорость вращения барабана, источник света (и связанные с ним проблемы охлаждения и время воздействия на оригинал), набор апертур объектива, характеристики шагового двигателя. Необходимая величина оптического разрешения — функция, зависящая от линиатуры растрированного изображения (одна из характеристик печатного процесса), выходного размера изображения (коэффициент масштабирования) и коэффициента качества (значение коэффициента обычно рекомендуют выбирать в интервале 1,5-2,0). Фирма Agfa рекомендует использовать для линиатуры, меньше или равной 133 lpi, Qsf=2, а для линиатуры свыше 133 lpi — Qsf=1,5. Стандартом на фирме Scitex принято значение Qsf=1,6. Дэн Маргулис рекомендует выбирать значение коэффициента качества на основании анализа динамического диапазона плотности оригинала (светлый, нормальный, темный), линиатуры печатного издания и запечатываемого материала.

В реальности выбор значения коэффициента качества — проблема скорее «философская». Что важнее: незначительная потеря четкости в мелких деталях и контурах или неоправданно большие размеры файлов, сильная загруженность сети, стремительная потеря свободного дискового пространства? Все это ведет к потере времени и средств при обработке больших объемов графической информации. При оцифровке и обработке сюжетов информация несколько раз подвергается дискретизации. Непрерывно изменяющийся полутоновой сигнал разбивается на дискретные порции информации, которые усредняются и считаются постоянными по времени и по амплитуде (в пространстве). Это происходит на этапе ввода информации (при сканировании) и усугубляется при растрировании, когда происходит преобразование числовых массивов (цифровые дискретные величины) иллюстративной информации в еще более дискретный микроштриховой вид (растровый вид) цветоделенных фотоформ, пластин.

Согласно теории дискретизации значение коэффициента качества (аналог критерия Найквиста) должно быть больше или равно 2. Бесспорно, это оправданно при сканировании, когда на основе линиатуры и масштаба определяется размер сканирующего пятна, происходит выбор апертуры. При последующих операциях мы всегда имеем дело с условно постоянно изменяющимся сигналом, так как до этого он уже был дискретизирован. Применение при растрировании нетрадиционных методов, таких как растрирование со смещением и деформацией точек по контурам, и других позволяет пересмотреть незыблемость значения 2.

На практике значение 2 обычно используют для очень светлых сюжетов и оригиналов, содержащих большое количество деталей и штрихов, а также для изданий на высококачественной бумаге рекламного и художественного назначения. Оцифровывание сюжетов с большим увеличением (> 800%), содержащих геометрические текстуры, правильные решетчатые структуры, большое зерно и шумовые подложки, лучше выполнять при выборе коэффициента качества в интервале 1,5 < Qsf <2 (например, при Qsf = 1,5; 1,6). Это позволяет не только значительно уменьшить объемы обрабатываемой информации, но и избавиться от нежелательных артефактов (узоров, муара, шума, псевдодеталей, излишней затемненности).

Чем больше запас по оптическому разрешению в аппаратах ввода и обработки графической информации, тем детальнее сюжетная проработка изображения и больше отношение «сигнал/шум» (меньше шумовое воздействие при вводе информации). Это особенно важно для случая большого увеличения выходного размера изображения при подготовке его к печати.

Разрядность цвета (глубина цвета)

Разрядность цвета, или глубина цвета, — важнейшая характеристика устройства ввода и обработки изображения. Этот параметр характеризует возможное число различных оттенков цвета или градаций серого по каждому цветовому каналу. Определяется этот критерий в степенях двойки (28, 212, 214, 216). Современные сканирующие аппараты имеют значение глубины цвета в интервале 12-16 бит/канал, что предполагает возможность работы в более расширенном цветовом пространстве. Несмотря на такое большое значение разрядности битового представления цвета, из-за наличия электрического шума в обработку цвета отбираются только 8 «чистых» бит на цвет. Такой подход гарантирует передачу более правильных сигналов и как следствие получение большего количества сюжетных деталей, а также расширяет диапазон оптических плотностей, сглаживает тоновые переходы между градациями. Динамический диапазон и глубина цвета взаимосвязаны и оказывают влияние друг на друга.

Скорость обработки и ввода информации

Скорость обработки информации имеет непосредственное отношение к увеличению производительности сканирующего комплекса, а следовательно, к снижению себестоимости выпускаемой продукции и увеличению экономической эффективности. Поэтому при значительных объемах сканирования и высокой периодичности выхода изданий этот параметр имеет важное значение. Преобразованием аналоговых значений напряжений, которые считываются ПЗС-линейками или ФЭУ (в зависимости от типа устройства), занимаются аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Использование специальных отдельных процессоров (DSP), обрабатывающих цифровые сигналы (так, в сканере SG 8060p фирмы Dainippon Screen используется 14 DSP-процессоров), не только увеличивает чувствительность АЦП, но и существенно повышает скорость сканирования, поскольку преобразование аналоговых сигналов в цифровые происходит параллельно с процессами считывания и обработки информации. Для того чтобы автоматизировать процесс сканирования, необходимо обращать внимание на наличие пакетного режима работы устройства, на возможность разбивать процесс оцифровывания оригиналов на этапы подготовки, обработки изображений на других графических станциях и этап окончательного сканирования на рабочей станции сканирования. Увеличить производительность системы можно также путем применения сменных устройств для монтирования оригиналов. Для барабанных сканеров — это сменные барабаны и станция для монтирования оригиналов, а для планшетных сканеров — специальные маски и устройства крепления прозрачных и непрозрачных оригиналов. Использование дополнительного программного обеспечения, которое способно автоматизировать работу по анализу типа оригиналов, их динамических диапазонов, выполнять увеличение контраста перехода на границах областей, осуществлять в ходе сканирования преобразование из одной цветовой модели в другую, осуществлять нерезкое маскирование и выполнять дерастрирование, способствует увеличению скорости обработки и оцифровки изображений. Выбирая устройство для сканирования, необходимо обратить внимание на количественный состав светочувствительных приемников. Так, для плоскостных сканеров наличие ПЗС-линейки для каждого канала цвета позволит осуществлять процесс сканирования за один проход. Присутствие одного светочувствительного приемника значительно увеличивает время сканирования, так как процесс будет выполняться последовательно в три прохода. Присутствие в барабанных сканерах четвертого ФЭУ позволяет уже в ходе сканирования производить увеличение качества изображения за счет нерезкого маскирования, балансировки цвета (UCR, Under Color Removal, GCR, Grey Component Replacement) и преобразования цветового пространства RGB (Red, Green, Blue — красный, зеленый, синий) в Lab или в CMYK (для этого используют истинные значения глубины цвета — аналоговые данные). Скорость обработки и ввода информации в полиграфии сильно зависит от профессиональной подготовки персонала, сервисного обслуживания устройств ввода, правильной организации труда и отдыха персонала.

Область отображения (сканирования)

Область отображения (сканирования) определяет наибольший размер оригинала, оцифровываемого устройством ввода графической информации. До последнего времени для плоскостных сканеров этот параметр очень сильно зависел от оптического разрешения. С увеличением оптического разрешения область отображения пропорционально уменьшалась. Применение XY-технологии для планшетных (плоскостных) сканеров (аппараты высокого класса) позволило эту зависимость устранить. С барабанными сканерами таких проблем никогда не было. Сейчас независимо от типа сканера для устройств высокого класса эффективная область сканирования определяется только областью монтирования оригиналов.

Цветовые модели

Возможность работать при оцифровке изображения в различных цветовых моделях-пространствах значительно увеличивает гибкость и мобильность процесса ввода и обработки информации. Американский художник Манселл в 1905 году и немецкий физик Оствальд в 1917-м предложили первые удачные решения по определению цвета. В 1931 году была разработана цветовая модель CIEXYZ, которая уточнялась и корректировалась в 1960, 1964, 1976, 1986, 1996 годах международной комиссией по освещению CIE и наиболее корректно описывает весь спектр видимого электромагнитного излучения в диапазоне длин волн 400-700 нм. (рис. 2). Ее развитием стал стандарт L*a*b* (1976 г.). Цвет, описываемый CIELab, определяется как трехмерное пространство, ограниченное светлотой L (количественная характеристика цвета) и двумя хроматическими параметрами «a» (зелено-красный диапазон) и «b» (сине-желтый диапазон), которые фактически являются параметрами, характеризующими цветность (рис. 3).

Цветность — величина двухмерная и определяется насыщенностью (характеристика чистоты цвета и интенсивности его ощущения) и цветовым тоном (цветовой круг). Цветовая модель CIELab является аппаратно независимой и включает в себя аддитивную цветовую модель RGB и субтрактивную цветовую модель CMYK. Модель CIELab применяется в наиболее популярной программе обработки изображений Adobe Photoshop для преобразования и перехода из одной цветовой модели в другую, а также принята в качестве стандарта для языка PostScript Level 2, 3. В последнее время она активно используется при создании и описании профилей устройств ввода — отображения — вывода. Наиболее близки к цветовому пространству CIE цветовые модели по восприятию — HSB (Hue, Saturation, Brightness) и HLS (Hue, Lightness, Saturation), обычно используемые при цветокоррекции для задания цвета (или его разновидности). Аддитивная цветовая модель RGB (рис. 4) является основной цветовой моделью для устройств ввода (сканеры, цифровые камеры) и аппаратов отображения (мониторы компьютеров, телевизоров).

Цветовая модель RGB наиболее близка к цветовой модели анализатора цвета человека. Цвет в этой модели формируется посредством суммирования (сложения) световых потоков. В результате сложения цветов максимальной интенсивности в модели RGB получается белый цвет, а сложение цветов в равных пропорциях дает оттенки серого цвета. Субтрактивная цветовая модель CMYK (рис. 5) является основной моделью в полиграфии. Необходимо заметить, что один из базовых цветов — пурпурный — отсутствует в видимой части спектра и является искусственным элементом цветовой модели. Синтез цвета в модели CMYK основан на смешении сред. При полном отсутствии краски виден цвет бумаги. Максимальные значения краски дают черный цвет, а смешение их в равных пропорциях — оттенки нейтрально-серого цвета. Из-за присутствия примесей в красках и некорректного преобразования синего цвета при переходе из цветового пространства модели RGB в пространство модели CMYK смешение трех красок триады дает не черный цвет, а темно-коричневый. Поэтому в данной цветовой модели присутствует четвертый компонент — черная краска (Black — черный цвет).

Несмотря на то что цветовые модели RGB и CMYK по цветовому охвату перекрываются, при переводе изображения из одного пространства в другое происходит потеря информации. Эту операцию лучше выполнять средствами устройств ввода (сканерами высокого класса) при условии, что известны параметры цветоделения, требования формного и печатного процессов, характеристики бумаги, триада красок, тип печатной машины. При отсутствии данных, необходимых для перевода изображения в цветовое пространство модели CMYK, оцифровывание оригиналов следует осуществлять в цветовом пространстве моделей RGB и Lab. Последующее преобразование в цветовую модель CMYK выполняется в программах обработки изображений, например в программе Adobe Photoshop, с учетом параметров цветоделения, профайлов устройств отображения, устройств вывода (печати).

Форматы графических файлов

После оцифровывания изображения его необходимо сохранить и затем передать по технологической цепочке процесса. Все оцифрованные изображения представляются в битовом виде, хотя существуют и объектно-ориентированные векторные и объектно-ориентированные растровые изображения. В данной статье мы рассмотрим только форматы файлов, содержащие битовую или растровую информацию. Стандартами в полиграфии являются форматы TIFF и EPS для растрового изображения. Все остальные графические форматы (GIF, JPEG, PNG, Photo CD, Scitex CT, PICT, BMP, TARGA) в полиграфии практически не используются. Подробное обсуждение технических достоинств и недостатков графических форматов файлов выходит за рамки данной статьи. Отметим лишь некоторые их особенности. Формат TIFF поддерживает цветные изображения в цветовых моделях RGB, CIELab, CMYK, в рамках этого формата также можно сохранять информацию в черно-белых, серых полутоновых, цветных изображениях. Формат TIFF предпочтителен из-за меньшего размера и времени обработки в имиджсеттере, по сравнению с форматом EPS для растровой графики. Файлы формата TIFF совместимы с операционными системами Mac OS и Windows. Другим распространенным графическим стандартом для передачи данных является формат EPS, также используемый для платформ PC и Macintosh. Разрабатывался он на основе PostScript — языка описания страниц. Формат EPS имеет ряд преимуществ по сравнению с TIFF, а именно: поддерживает маскирующий (обтравочный) контур; двухцветные, трехцветные, четырехцветные изображения; имеет файл предварительного просмотра (в зависимости от модификации), а также версию в формате DCS (цветосепарации), разработанную фирмой Quark, Inc. (пятифайловый формат и однофайловый).

Основное и дополнительное программное обеспечение

Сканирующие устройства поставляются с программным обеспечением, которое автоматизирует многие трудоемкие операции при вводе и обработке данных и предлагает технологические решения для получения стабильного и достоверного цвета при оцифровывании сюжета. Достоверность преобразования цвета определяется математическими методами, цветовыми таблицами и алгоритмами, которые используются ядром программы при преобразовании цвета из одной цветовой модели пространства в другую. Надежность технологии определяет качество цветовоспроизведения оригинала при подготовке изображения к печати.

Программные решения и инструментальные средства управления должны быть простыми, разнообразными и высокоточными. Программное обеспечение вместе с устройствами ввода и обработки данных должны комплексно решать задачи технологического цикла «ввод — отображение — вывод». Сканирующий комплекс (сканер — программа управления) обязан предоставлять возможность работать как в автоматическом режиме, так и в режиме тонкой настройки под управлением квалифицированного оператора.

Из-за несоответствия цветового пространства моделей RGB и CMYK, в которых работают устройства технологического цикла «ввод — отображение — вывод» (сканер — монитор — печатный станок), добиться предсказуемости цветопередачи до недавнего времени было очень трудно. Но с вводом единого формата профайла, в котором содержится информация о цветовом пространстве конкретного устройства ввода, отображения, вывода появилась возможность добиться предсказуемой цветопередачи в процессе репродуцирования. Для платформ с операционной системой Mac OS — это стандарт ICC, а для платформ с операционной системой Windows — ICM. В основе этих стандартов лежит приборонезависимая цветовая модель CIELab, которая служит универсальным средством при преобразовании цветовой модели RGB в цветовую модель CMYK. Разработанная компанией Linotype CPS система управления цветом, в основе которой лежит цветовая модель CIELab, была лицензирована и внедрена в ядро операционных систем Mac OS и Windows, что дало возможность фирмам — производителям оборудования с помощью единого формата профайла правильно описывать цветовые пространства работы устройств ввода, отображения, печати. Существуют дополнительные программы и устройства (цветокалибраторы и спектрофотометры), позволяющие редактировать и создавать в рамках стандарта CIE профили ICC (ICM) устройств ввода, отображения, вывода (печати). Как правило, эти программы и калибрующие устройства разрабатываются отдельными блоками и предлагаются разработчиками как самостоятельные программные и инструментальные опции. Обычно для получения профилей устройств ввода информации (калибровка сканеров) используются цветные оригиналы-мишени (рис. 6) на отражение и пропускание в виде специальной тест-таблицы IT8 (7/1, 7/2), а для построения профилей устройств отображения информации (мониторы, видеокарты) и устройств печати используют электронные прототипы тест-таблицы IT8 (рис. 6). Мишени разрабатываются в соответствии со стандартом ANSI и используют LCHab-модель (L — Lightness, C — Chroma, H — Hue angle, a и b — хроматические параметры) для спецификации цвета при стандартном освещении нормализованным источником света D50 (5000 K, x=0,3457, y=0,3585). Мишень состоит из четырех зон и имеет буквенно-цифровую координацию цветовых полей. Зона I характеризует цветовой охват фотографического материала (в светах, полутонах, тенях). В зоне II представлены первичные цвета (C, M, Y), их попарные наложения (R, G, B) в виде градационных шкал. Зона III четко не регламентирована, в ней обычно размещается полутоновой сюжет по выбору фирмы-производителя и, как правило, оттенки телесных и других «памятных» цветов. В зоне IV размещается нейтрально-серый клин с конкретными значениями по светлоте для полей 1-22. Поля в зоне IV до 1 и после 22 необязательно нейтральные и характеризуют оптическую плотность Dmin, Dmax, которая может быть реализована на данном материале. Фирмы — производители материалов (Kodak, Agfa, Fuji), выпускающие мишени, как правило, присваивают им идентификационный номер, а на магнитном носителе размещают цифровую информацию в виде текстового файла по каждому полю мишени в цветовых координатах XYZ; Lab. Данные текстового файла уникальны и соответствуют конкретному материалу, типу, а также размеру тест-мишени, который обязательно необходимо учитывать при создании профайла устройства ввода информации.

Процесс калибровки (согласование параметров устройств, участвующих в репродуцировании, технологических процессов и используемых материалов) — важный, трудоемкий, многоступенчатый, итерационный и очень затратный подготовительный этап работы. Калибровка системы (получение профайлов устройств ввода, отображения, вывода) позволяет добиться большей стабилизации и предсказуемости процесса полиграфического репродуцирования. К сожалению, учет профайлов при оцифровывании и подготовке иллюстраций к печати сам по себе не решает все проблемы, а лишь дает возможность получить хороший средний (стабильный) результат. Передать настроение сюжета, градационную характеристику, вызвать при просмотре репродукции «истинные» или требуемые цветовые ощущения, создать узнаваемую предметную иллюзию на сегодняшний день может только настоящий квалифицированный, опытный специалист по цветовоспроизведению.

Граничные условия II рода

Цифровой ввод и подготовка иллюстраций к печати — сложный и параметрически многофункциональный процесс (см. рис.1). На качество цветовоспроизведения в допечатном процессе влияет большое количество внешних процессов и условий. Чтобы адекватно управлять процессом полиграфического воспроизведения, необходимо иметь гибкую обратную связь с каждым последующим технологическим процессом. Граничные условия II рода — это параметры, позволяющие правильно воспроизвести и обеспечить необходимые и достаточные условия для процесса цветовоспроизведения при репродуцировании. К граничным условиям II рода для процесса оцифровки изображения и подготовки к печати мы относим следующие параметры:

технологические требования к оригиналу;
требования производства (формный и печатный процессы, запечатываемый материал);
контроль и оценка качества;
квалификация персонала;
условия труда и отдыха персонала.

Требования к оригиналу

Изменение технологической концепции в полиграфическом воспроизведении, «оцифрованное» мышление и сетевой подход к решению полиграфических задач способствуют сокращению многозвенности полиграфического процесса, к сближению во времени его «начала» и «конца» — оригинала и оттиска. К сожалению, растущая доступность средств ввода информации и компьютерных технологий порой формирует у заказчика неправильное представление об используемых в полиграфии оригиналах. Заказчик ошибается, когда считает, что цифровая обработка иллюстративной информации может сделать из любого оригинала качественную иллюстрацию. А это не совсем так! Оригиналы для качественного полиграфического воспроизведения должны тщательно подготавливаться, подбираться и удовлетворять требованиям технологического процесса. Оригиналы, используемые в полиграфии, можно классифицировать и представить в виде структурной блок-схемы, показанной на рис. 7.

Основным техническим требованием для всех оригиналов является отсутствие дефектов, которые мешают восприятию изображения или искажают сюжетные детали иллюстрации. К ним относятся любые загрязнения, а также загибы, трещины, пятна, царапины и т.д. В программах обработки изображений (например, Adobe Photoshop) многие дефекты можно отретушировать. При выборе оригинала необходимо всегда оценивать его размер и масштаб воспроизведения, которые должны соответствовать оборудованию и технологическим требованиям процесса репродуцирования. Так, для непрозрачных оригиналов масштаб должен быть от 33 до 150%, а для прозрачных многоцветных оригиналов — не более 800%. Для прозрачных позитивов с произведений искусства масштаб увеличения должен быть не более 400%. Для оригиналов с произведений искусства необходимым условием является наличие контрольной шкалы. Увеличение масштаба воспроизведения сверх 800% допускается только для репродукций, предназначенных для рассматривания с расстояния более 1 м. Нарушение требований по масштабированию приводит, как правило, к появлению на репродукции деталей, отсутствующих в оригинале (сильное зерно), а также к снижению резкости и четкости иллюстрации. При использовании в качестве оригиналов печатных оттисков следует строго следить, чтобы масштаб воспроизведения был не более 60-70%. При этом необходимо выполнить целый комплекс обязательных технологических действий по дерастрированию сюжета. Их невыполнение обычно приводит к возникновению вторичного муара на оттиске. Оцифровывание оригиналов с растровой структурой необходимо выполнять при оптическом разрешении, в 2-3 раза превышающем линиатуру печатного издания. Обычно выбирают выходное разрешение 600 dpi, а после выполнения дерастрирования (например, в программе Adobe Photoshop с применением фильтров: Blur — Gaussian Blur, Noise — Despe-ckle или Median) отмаскированного сюжета понижают выходное разрешение до необходимого значения в соответствии с требованием по линиатуре печатного издания. Дерастрирование оригинала с растровой структурой можно выполнять и средствами устройства ввода (сканер), если, конечно, имеется данная опция.

Главное требование, предъявляемое к оцифрованным изображениям, — представление оцифрованной информации в цветовом пространстве модели RGB или Lab, а также необходимый и достаточный объем информации для удовлетворения технологическим требованиям репродуцирования по линиатуре печатного оттиска. Обычно этот объем измеряется десятками мегабайт. Если же оцифрованная информация предоставляется в цветовом пространстве CMYK, то ее необходимо перевести в цветовое пространство модели Lab (данную процедуру допускается проводить не более одного раза), а затем выполнить цветоделение средствами программы обработки изображений (например, Adobe Photoshop), предварительно заложив в нее все технологические требования процесса (формы, бумага, триада красок, печатная машина).

Большое многообразие и отличие оригиналов по виду, изготовлению, форме, материалам, красителям предполагает, что выбор и контроль качества оригиналов для репродуцирования должен осуществлять специально подготовленный и имеющий общее представление о технологическом процессе персонал. В своей работе по приемке и контролю качества оригиналов он должен руководствоваться требованиями отраслевых стандартов и ГОСТов (например, ОСТ 29.106-90). При работе с оригиналами необходимо использовать просмотровые устройства, лупы (кратные масштабу репродукции), микроскопы, измерительные средства и средства предохранения от пыли, грязи и механических повреждений (перчатки, безворсовые салфетки, концентрированный воздух, чистящие жидкости). При оценке качества оригиналов желательно контролировать следующие параметры:

отсутствие или наличие дефектов, искажающих детальность сюжета;
формат и размеры полей оригинала;
равномерность глянца;
равномерность штриховых элементов;
оптический плотностной диапазон (минимальную и максимальную оптические плотности);
цветовое содержание;
цветопередачу и цветовой тон;
зернистость;
ретушь;
вуаль.

Результаты контроля желательно отображать в техническом паспорте оригинала. При работе с оригиналами необходимо соблюдать технологические правила по хранению, перемещению, эксплуатации и транспортированию.

Требования производства

При оцифровке оригиналов необходимо учитывать, как будет использоваться цифровая иллюстративная информация на этапе получения аналоговых цветоделенных фотоформ, печатных форм. Имиджсеттер (фотонабор, ФНА) после интерпретирования и растрирования преобразует цифровую информацию в аналоговую форму в виде печатных и пробельных элементов. Причем процесс вывода цветоделенных фотоформ в зависимости от технологии получения печатных форм может быть негативным или позитивным. Для каждого типа технологии характерно свое поведение копировальных свойств печатных элементов. Так, при позитивном процессе получения печатных форм растровая точка при копировании уменьшается примерно на 2-3%, а при негативном процессе увеличивается до 3%. Учитывать это необходимо, поскольку важнейший параметр печати — растискивание — зависит от относительной площади растрового элемента фотоформы. Растискивание — это оптико-механический параметр, зависящий от технологии, бумаги, печатной машины и в упрощенном виде представляющий собой разность относительных площадей печатных элементов оттиска и его растрового аналога на фотоформе. Именно этот параметр является в полиграфическом процессе наиболее сложным и плохо предсказуемым. В соответствии с международным стандартом ISO 12647-2 (1996) и рекомендаций BVD/FOGRA в печатном процессе рекомендуется придерживаться следующих значений:

бумага мелованная глянцевая, офсет, листовая печать:
бумага мелованная матовая, офсет, листовая печать:
бумага немелованная, офсет, листовая печать:

Растискивание в печатном и формном процессах необходимо учитывать при выполнении цветоделения на этапе оцифровки или при выполнении перехода из цветовой модели RGB в CMYK в программе обработки изображений (например, Adobe Photoshop). Попытка учета растискивания при обработке изображения в цветовой модели CMYK не меняет параметры цветоделения, а лишь влияет на отображение иллюстративной информации на мониторе, имитируя таким образом процесс печати без изменения информации в цифровом файле. Необходимо отметить, что значения растискивания по триаде красок всегда должны быть одинаковы. Величина растискивания по черной краске всегда выше значений по триаде красок. Нарушение данного правила приводит к изменению цветопередачи на репродукционном оттиске.

При оцифровывании иллюстративной информации средствами устройств ввода или выполнении цветоделения в программе обработки и подготовки изображения к печати учитываются также следующие параметры:

спектральная чистота триады красок;
максимальная сумма триады красок;
максимально допустимое количество черной краски в тенях;
минимальное и максимальное значения воспроизводимой растровой точки;
технология цветоделения — вычитание или генерация черной краски;
воспроизведение баланса серого по градациям серого клина триадой красок;
тиражная бумага;
тип печатной машины.

Приступая к реализации полиграфического проекта, необходимо ясно представлять весь технологический цикл полиграфического репродуцирования издания.

А организованное взаимодействие предприятий-поставщиков (дизайн-центр, сервис-бюро, репроцентр, типография) является залогом успеха при воплощении полиграфического проекта. Гибкая обратная связь, согласованность действий, обмен техническими и технологическими требованиями позволят избежать ошибок и брака при подготовке и печати издания. Стабилизировать и стандартизировать полиграфический процесс позволяет согласованность устройств и процессов, участвующих в репродуцировании, через применение профайлов устройств ввода (сканер), отображения (монитор, видеокарта), а также формного и печатного процессов.

Контроль и оценка качества

Оценить качество изготовления цветоделенных фотоформ на просвет с помощью «лампочки Ильича» или довериться при печати мастерству и цветовому ощущению печатника, конечно, можно (по бедности или неопытности), но никакой гарантии, что вы получите качественный тираж, а не макулатуру, при таком подходе нет. Как тогда понять, на каком технологическом этапе была допущена ошибка?

Проведение контроля качества в процессе полиграфического репродуцирования —не только очень актуальная задача, а необходимая часть технологического процесса. Контроль качества на всех этапах полиграфического процесса позволит установить обратную связь между технологическими процессами получения печатного издания. Достоверность выбранных критериев, технологичность и объективность методов оценки качества позволят технически верно организовать моделирование процессов, а также в случае необходимости оперативно вмешаться в производственный процесс. Тенденция развития технологий, средств контроля и компьютерная экспансия таковы, что объективность и независимость оценки становятся главным условием выбора методики при оценке качества полиграфической продукции. Методическое назначение проведения контроля качества заключается в том, чтобы сделать полиграфический процесс технологически управляемым и стабильным, а качество полученного оттиска — более предсказуемым.

Практически процесс контроля качества можно представить следующим образом:

визуально-оптический контроль (субъективная составляющая);
инструментальный контроль (объективная составляющая);
автоматизированный цифровой контроль (объективная составляющая).

Перечисленные составляющие контроля практически присутствуют на всех этапах полиграфического репродуцирования и производства. В зависимости от оснащенности производства смещаются лишь акценты. Визуально-оптический контроль требует хорошей профессиональной подготовки персонала и не требует затрат на приобретение средств контроля и измерения. Однако заказчику это безразлично, зато из-за индивидуальности цветового восприятия оттиска в издании при сдаче-приемке тиража очень часто возникают трудности. Использование инструментального контроля с применением денситометров, спектрофотометров, спектроденситометров в значительной степени снижает напряженность при приемке-сдаче тиража, так как всегда можно контролировать показания приборов при измерении шкал оперативного контроля на соответствие действующим полиграфическим стандартам. Без инструментальной поддержки трудно рассчитывать на точность передачи цвета в соответствии с выбранным стандартом (Eurostandard — точная передача полутонов, SWOP — яркость и насыщенность тонов, Toyo — спокойный и пастельный характер цветового воспроизведения).

Инструментальные методы контроля и оценки качества в значительной мере дискретны, длительны по времени. К тому же они не могут в полной мере обеспечить оперативное управление и координирование современного полиграфического производства. Внедрение в полиграфию сетевых подходов и решений (печатная машина — периферийное устройство локальной сети), а также технологическое совершенствование и структурное изменение (сокращение) звеньев процесса репродуцирования (CTPl, CTPr) меняют подход к контролю и оценке качества. Процессы контроля все более компьютеризируются и автоматизируются, благодаря чему в производство все активнее внедряются автоматические средства измерения, а также сетевые цифровые системы (комплексы) управления, позволяющие производить глобальный контроль всех стадий и фаз процесса. Внедрение электронных комплексов позволяет оперативно вмешаться в производственный процесс в точно определенном месте.

Квалификация персонала. Условия труда и отдыха

Данную группу параметров автор преднамеренно перенес из разряда косвенных параметров в граничные условия II рода. В последнее время наблюдается тенденция формального создания и использования профайлов устройств, при этом забывается испытанное правило: доверяй, но проверяй. Квалификация и обучение персонала, осуществляющего ввод и обработку информации, информационная поддержка и техническое сопровождение имеют большое значение для профессиональной организации работы сканирующих устройств. Создание определенных условий труда и отдыха, повышение квалификации и постоянное поддержание современного уровня знаний персонала в основном носит затратный характер. Но все это позволяет постоянно поддерживать контроль и улучшать управляемость полиграфическими процессами.

Послесловие

Может, это и покажется кому-то странным, но в полиграфии все начинается с конца, а именно с анализа требований печатного процесса и изучения возможностей печатной машины работать на предлагаемом запечатываемом материале.

Главная задача репродуцирования — как можно точнее воспроизвести оригинал на оттиске. В силу большого различия оригинала и оттиска по технологии изготовления, красителям, основе добиться физической точности воспроизведения, согласно оценке точности по Нюбергу Н.Д., на практике невозможно. Однако создание иллюзии реальности и обеспечение узнаваемости репродуцированного сюжета на оттиске позволяет добиться приближения к психологической точности воспроизведения.

Когда есть иллюзия и узнаваемые ощущения, то есть и комфортность при восприятии иллюстративной информации в печатном издании.

В связи с этим этапы, связанные с корректной постановкой задачи и выбором граничных условий, способствующих принятию и выбору верного решения, выдвигаются на первый план. Это еще на начальном этапе содействует моделированию процесса информационной обработки и дает возможность еще перед оцифровкой спрогнозировать результат получения репродукции на тиражном оттиске. Таким образом, производственный цикл стремительно сокращается, промежуточные звенья постепенно выпадают из цепи полиграфического репродуцирования (CTPr), а сам производственный процесс становится более прозрачным, стабильным, управляемым и экономичным.

КомпьюАрт 9'2000

КомпьюАрт

Подготовка иллюстративной информации для полиграфии

Роль цвета

О чем речь?

Постановка задачи

Граничные условия I рода

Динамический диапазон оптической плотности, максимальное и минимальное значения оптической плотности

Разрешение устройства ввода информации

Разрядность цвета (глубина цвета)

Скорость обработки и ввода информации

Область отображения (сканирования)

Цветовые модели

Форматы графических файлов

Основное и дополнительное программное обеспечение

Граничные условия II рода

Требования к оригиналу

Требования производства

Контроль и оценка качества

Квалификация персонала. Условия труда и отдыха

Послесловие

Новости

О нас

Уроки

Архив

Мероприятия

Популярные статьи

Отделка печатной продукции: лакирование и ламинирование

Составляющие хорошей газеты: дизайн, верстка, контент

Что нужно знать о трафаретных красках

Популярные статьи

Удаление эффекта красных глаз в Adobe Photoshop

Мировая реклама: правила хорошего тона. Вокруг цвета

CorelDRAW: размещение текста вдоль кривой

Нормативные требования к этикеткам