Цифровые микроскопы новое поколение приборов для контроля печатных форм
Одним из новых видов контрольно-измерительной техники являются портативные цифровые микроскопы, позволяющие измерять параметры печатных форм, фотоформ и оттисков. Импульс развитию подобной техники дало активное внедрение технологии CtP в офсете и повышение требований к качеству флексографской печати. Главное достоинство этих приборов более высокая, чем у денситометров, точность измерения параметров печатных форм.
Цифровые микроскопы создаются на базе цифровых камер с CCD- или CMOS-матрицами. В процессе измерения встроенная в прибор камера сканирует контрольный участок печатной формы, фотоформы или оттиска, после чего выполняется анализ снимка и вычисляются значения контролируемых параметров. Наи-более совершенные приборы позволяют измерять следующие параметры:
• относительную площадь растровой точки;
• геометрические размеры растровой точки;
• линиатуру растра;
• угол наклона растровой структуры;
• оптическую плотность.
GretagMacbeth ICPlate II
Визуально на дисплее прибора или на экране компьютера, к которому подключен прибор, может контролироваться форма растровых точек.
Основное назначение цифровых микроскопов контроль качества печатных форм для офсетной, флексографской и высокой печати. В офсетной печати эти приборы используются при линеаризации устройств CtP, а также для оперативного контроля параметров формного процесса.
Денситометрический контроль печатных формНаряду с цифровыми микроскопами для контроля параметров офсетных форм используются специализированные или универсальные денситометры. В процессе измерения денситометр • низкого контраста между пробельными и печатающими элементами на некоторых пластинах; • необходимости учета увеличения оптической плотности вследствие «краевого эффекта».
Небольшая разница величин оптических плотностей пробельных и печатающих элементов формы приводит к тому, что ошибки измерения относительной площади растровой точки на некоторых пластинах достигают 20-30%, что, конечно же, совершенно неприемлемо. При измерении также следует учитывать увеличение оптической плотности растровых элементов вследствие попадания света, отраженного краями пробельных элементов, на боковые грани рельефных печатающих элементов. При этом свет поглощается и не доходит до регистрирующего элемента денситометра. Для учета описанного явления в формулу расчета оптической плотности вводится поправочный коэффициент Юла — Нильсена. Для некоторых CtP-пластин его значение может достигать 1,6-1,8. На практике коэффициент Юла — Нильсена приходится определять эмпирическим путем, то есть методом проб и ошибок. |
В настоящее время цифровые микроскопы поставляют компании FAG, GretagMacbeth, Techkon, Viptronic и X-Rite (см. таблицу). При выборе прибора следует обратить внимание на следующие его характеристики:
• функции и возможность их расширения;
• диапазоны измеряемых значений контролируемых величин;
• типы измеряемых объектов;
• используемые источники света;
• повторяемость измерений;
• время измерения;
• наличие ЖК-дисплея;
• время работы от аккумулятора;
• комплектация прибора.
Наибольшими функциональными возможностями отличаются приборы GretagMacbeth ICPlate II Advanced (он же FAG/Viptronic Vipcam 122) и X-Rite PrintDot, позволяющие контролировать относительную площадь растровой точки, параметры растровой структуры (в том числе стохастической) и оптическую плотность на печатных формах, фотоформах и оттисках. Очевидно, что далеко не всем нужен прибор с таким количеством функций, поэтому и GretagMacbeth и X-Rite наряду с топ-моделями предлагают и более дешевые цифровые микроскопы, причем набор их функций может быть определен пользователем. Для облегчения апгрейда своих приборов GretagMacbeth и X-Rite применили следующее решение: модели с разными наборами функций конструктивно абсолютно идентичны, а ограничение их возможностей выполняется путем программной блокировки. Поэтому при выполнении апгрейда пользователю нужно только купить разблокирующий определенные функции код и ввести его в прибор.
Диапазон измеряемых цифровым микроскопом значений, в частности линиатур регулярных растров и размеров точек стохастических растров, определяется разрешением прибора, которое, в свою очередь, зависит от размеров светочувствительной матрицы и величины измеряемого поля (чем больше элементов содержит матрица и чем меньше площадь поля тем выше разрешение).
Как уже было отмечено, цифровые микроскопы в основном используются для контроля печатных форм. Наиболее совершенные модели могут измерять также фотоформы и оттиски, однако производственники используют эти возможности редко. Контролировать монометаллические формы позволяют практически все цифровые микроскопы (исключение Vipcam 118P), с формными же материалами на полиэфирной основе дело обстоит иначе для их измерения подойдет не каждая модель.
Для того чтобы при анализе снимка поверхности формы не возникало проблем с различением пробельных и печатающих элементов, изображение должно быть контрастным. Поэтому продвинутые модели цифровых микроскопов комплектуются несколькими источниками света (светодиодами) разных цветов, как правило, красного, зеленого и синего (RGB). Цвет используемого при измерении светодиода выбирается в зависимости от цвета эмульсионного слоя пластины: красный для голубых, синих, зеленых и серых эмульсий; зеленый для красных и пурпурных эмульсий; синий для желтых эмульсий. Недорогие приборы оснащаются только красным светодиодом и поэтому обеспечивают получение достоверных результатов только при измерении форм с эмульсионными слоями сине-зеленых и серых цветов.
Цифровые микроскопы
Производитель |
Модель |
Контролируемые величины |
Контролируемые объекты |
Размер светочувствительной матрицы, пикс. |
Источник света |
Размер измеряемого поля, мм |
Разрешение, dpi |
Измеряемая линиатура регулярного растра, lpi |
Измеряемый размер точек при стохастическом растрировании, мкм |
Повторяемость, % |
Время измерения, с |
Интерфейс |
ЖК-дисплей |
|||||||
ПРТ |
ГРТ |
ЛР |
УР |
ОП |
МПФ |
ППФ |
ФФ |
ПО |
||||||||||||
FAG, Viptronic |
Vipcam 118S/P |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ (S) |
+ (P) |
– |
– |
385?288 |
R |
0,75?1,00 |
Н.д. |
107-254 |
20 и более |
±1,0 |
5 |
RS232 |
+ |
Vipcam 122 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
648?488 |
RGB |
1,30?1,00 |
12 700 |
65-380 |
10-50 |
±0,5 |
3,4 |
RS232 |
+ |
|
Gretag-Macbeth |
ICPlate II Basic |
+ |
Опц. |
Опц. |
Опц. |
Опц. |
+ |
+ |
Опц. |
Опц. |
648?488 |
R, RGB (опц.) |
1,30?1,00 |
12 700 |
65-380 |
10-50 (опц.) |
±0,5 |
3,4 |
RS232 |
+ |
ICPlate II Advanced |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
648?488 |
RGB |
1,30?1,00 |
12 700 |
65-380 |
10-50 |
±0,5 |
3,4 |
RS232 |
+ |
|
Techkon |
DMS 910 |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
+ |
+ |
+ |
352?288 |
RGB |
0,70?1,00 |
9 000 |
66-200 |
Н.д. |
±0,5 |
Н.д. |
USB |
– |
X-Rite |
BasicDot |
+ |
– |
– |
– |
– |
+ |
– |
– |
– |
Н.д. |
R |
1,00?1,00 |
14 000 |
– |
– |
±1,0 |
2 |
RS232, USB (опц.) |
+ |
PlateDot |
+ |
– |
+ |
+ |
– |
+ |
– |
– |
– |
Н.д. |
RGB |
1,00?1,00 |
14 000 |
85-250 |
20 и более |
±1,0 |
2 |
RS232, USB (опц.) |
+ |
|
ComboDot |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
Н.д. |
RGB |
1,00?1,00 |
14 000 |
85-250 |
20 и более |
±1,0 |
2 |
RS232, USB (опц.) |
+ |
|
PrintDot |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Н.д. |
RGB |
1,00?1,00 |
14 000 |
85-250 |
20 и более |
±1,0 |
2 |
RS232, USB (опц.) |
+ |
Важнейший параметр цифровых микроскопов повторяемость, характеризующая максимальный разброс значений при проведении серии измерений. Время измерений у представленных на рынке моделей не превышает 5 с.
Все современные цифровые микроскопы, за исключением Techkon DMS 910, имеют встроенный ЖК-дисплей, на который выводятся результаты измерения, а также изображение контролируемого участка формы. Изображение дает возможность контролировать форму растровых элементов и оперативно выявлять дефекты печатной формы. Снимки можно сохранять в форматах TIFF или BMP и передавать на компьютер, с которым цифровые микроскопы соединяются по интерфейсам RS-232 или USB.
FAG Vipcam 118
X-Rite PlateDot
Techkon DMS 910
В комплект с цифровым микроскопом обычно входит программное обеспечение, которое помогает выполнять калибровку прибора, а также дает возможность анализа и архивирования результатов измерений. Например, в стандартный комплект GretagMacbeth ICPlate II входит калибровщик Target II и пакет TabWizard II для импорта измеренных данных, а за дополнительную плату может поставляться пакет для анализа измерений PlateQuality, дающий возможность построить характеристическую кривую формного процесса.