¿Cómo es la capacidad de reproducción de color de los dispositivos Landa?
Los equipos de impresión digital de Landa utilizan tecnología de nanotinta, que tiene la ventaja de un tamaño de partícula de pigmento ultra-pequeño, de solo decenas de nanómetros, en comparación con el tamaño de partícula de las tintas tradicionales de aproximadamente 500 nm. Estas partículas de pigmento a nanoescala pueden penetrar y adherirse mejor a la superficie de diferentes sustratos, formando un espesor de imagen de solo 500 nm. Este espesor es menos de la mitad que el de las imágenes tradicionales con tinta offset. En este momento, la tinta sólo se adhiere a la superficie del sustrato y no penetra en el interior, y la saturación del color y la claridad de la imagen impresa son excelentes. Los equipos de impresión digital Landa pueden lograr impresiones de 4 a 8 colores mediante impresión de inyección de tinta con una resolución de 600 ppp o 1200 ppp, de los cuales el equipo de alimentación de hojas admite hasta 7 colores (CMYK+OGB) y el equipo rotativo admite hasta 8 colores (CMYK+OGB+blanco). Según datos oficiales, la configuración CMYK de 4 colores puede cubrir el 84% de la gama de colores Pantone, mientras que la configuración CMYK+OGB de 7 colores puede cubrir hasta el 96% de la gama de colores Pantone.
Este artículo se basa en el equipo de impresión digital de alimentación de hojas Landa de Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. para probar y analizar su capacidad de reproducción del color en cartón blanco con una capacidad cuantitativa de 300 g/m2. En primer lugar, el equipo se linealiza para medir la saturación y la uniformidad de gradación de su monocromo, y luego se analiza el archivo ICC del equipo para evaluar el rendimiento de la gama de colores y la cobertura de colores directos.
Investigación del algoritmo central de reproducción del color de un sistema de impresión digital de 7 colores
01
Tipos y principios de algoritmos de linealización.
La linealización de los equipos de impresión digital es una tecnología clave para garantizar una relación lineal entre las señales de entrada y salida del dispositivo. La linealización de canales de 7 colores tiene una complejidad técnica significativa en comparación con la tradicional CMYK de 4 colores. El primero es el aumento en el número de canales, de 4 a 7 significa que el tamaño de la tabla de búsqueda aumenta exponencialmente. Los algoritmos de linealización comunes incluyen los siguientes 4 tipos:
(1) El algoritmo de ajuste polinomial es el método de linealización más básico, que realiza la linealización ajustando curvas polinómicas de datos de entrada y salida. Las ventajas de este algoritmo son cálculos simples y menos parámetros, pero la desventaja es que tiene una capacidad de modelado limitada para relaciones no lineales complejas.
(2) El algoritmo de tabla de búsqueda (LUT) es el método de linealización más utilizado en la impresión digital.. 1Los D LUT son la forma más simple que solo procesa un único canal de la imagen, definiendo un valor de salida para cada valor de entrada (0 a 100). La esencia de 1D LUT es una tabla de búsqueda en un-espacio dimensional, y cada valor de entrada es "reposicionado" por el LUT para obtener un nuevo valor de salida, presentando una relación correspondiente de uno-a-. Un perfil de impresora ICC típico configura una tabla de búsqueda 1D (1D LUT) según la cantidad de canales de color en el dispositivo y luego utiliza una tabla de búsqueda 3D (3D LUT) para completar el mapeo de la gama de colores y la conversión de colores.
(3) El algoritmo de regresión lineal local tiene un buen rendimiento en la gestión del color, especialmente en escenarios de muestra-pequeños y medianos estimados mediante tablas de búsqueda de impresión digital, y su rendimiento es mejor que las redes neuronales, la regresión polinómica y las funciones spline. La idea central del algoritmo es utilizar el conjunto de puntos de vecindad de regresión lineal local para cada punto de la cuadrícula para ajustar el hiperplano lineal mediante el criterio de mínimos cuadrados ponderados y estimar cada componente de color de salida por separado.
(4) Los algoritmos de aprendizaje profundo representan la última dirección de desarrollo de la tecnología de linealización. La tecnología moderna ha podido realizar el modelo de linealización de canales de color impresos basado en redes de aprendizaje profundo, y con el método de compensación de densidad de color no lineal multi-dimensional en línea, puede lograr una amplia gama de colores, alta linealidad y una salida de impresión digital continua y estable.
02
Algoritmos de gestión del color multi-canal
La gestión del color multi-canal para dispositivos de 7-colores requiere compatibilidad con algoritmos especiales. En el sistema CMYK tradicional de 4 colores, la gestión del color se centra principalmente en el equilibrio de cuatro colores: azul, magenta, amarillo y negro, mientras que el sistema de 7 colores debe considerar la interacción de 7 colores al mismo tiempo. En un sistema de 7 colores, cada color puede interactuar con los otros 6 colores, y esta relación de color multidimensional requiere modelos matemáticos más complejos para describir. En el sistema CMYK tradicional, el negro se utiliza principalmente para equilibrar la escala de grises y ahorrar tinta, mientras que en el sistema de 7 colores, la adición de naranja, verde y azul hace que la mezcla de colores sea más compleja. Los algoritmos de separación de colores comúnmente utilizados incluyen los dos tipos siguientes:
(1) Los modelos compuestos de Neugebauer son herramientas importantes para procesar impresiones multicolores-. Este modelo es una versión generalizada del modelo de Neugebauer que subdivide todo el espacio de color XYZ en varias particiones de volumen, predice los pesos de los componentes de color dentro de una partición determinada y sirve como función para determinar los valores XYZ de los tres colores básicos para esa partición. Este método puede manejar eficazmente relaciones de color complejas en un sistema de 7 colores.
(2) El algoritmo de conversión de espacios de color multi-canal debe considerar la relación de mapeo entre diferentes espacios de color. Al convertir de un espacio de color de dispositivo (CMYKOBG) a un espacio de color estándar (como CIE Lab), es necesario establecer funciones de conversión precisas. Los estudios han demostrado que es un esquema técnico eficaz para establecer la relación entre el espacio del dispositivo y el espacio CIE XYZ a través de una relación tridimensional, y para lograr la separación de colores mediante el uso de tres-interpolación lineal entre los valores de la tabla de búsqueda y las columnas de la tabla.
Preparación y pruebas experimentales.
01
Equipos y equipos de prueba.
(1) Equipo de prueba: equipo de impresión digital Landa, nanotinta de 7 colores (CMYK+OGB);
(2) Papel de prueba: cartón blanco Symbo Yinbo de Asia Pacífico de 300 g/m2;
(3) Instrumento de medición: espectrofotómetro X-rite i1io;
(4) Software de prueba: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);
(5) Condiciones ambientales: temperatura 25±2 grados, humedad 55%±5%.
02Proceso y pasos de prueba
(1) Paso 1: Imprima el gráfico de linealización. Precaliente el equipo de impresión digital Landa durante más de 30 minutos y utilice EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) para generar el gráfico de linealización. El sistema de impresión digital Landa está configurado con tablas de color de linealización que van desde 4 colores hasta 7 colores. Este artículo toma el ejemplo de 7 colores. La tabla de 7 colores tiene 54 colores por canal, con un total de 378 parches de color, con una cobertura del área de puntos que oscila entre 0 y 100%.
(2) Paso 2: Mida el gráfico de linealización. Espere a que se seque el gráfico de linealización y utilice CPS i1iO para completar la medición de datos para los 7 canales de color.
(3) Paso 3: Dibuja la curva tonal. Corresponda los datos medidos con los datos teóricos para dibujar las curvas de tono para los 7 canales. Analice la diferencia entre los datos medidos y los datos objetivo, seleccione un algoritmo de linealización apropiado y calcule la curva de linealización.
(4) Paso 4: Imprima gráficos para la creación de archivos ICC. Utilice la curva de linealización del Paso 3 para imprimir gráficos para la creación de archivos ICC, como iT8.
(5) Paso 5: Calcule y genere el archivo ICC. Después de que el gráfico iT8 se seque, mídalo con CPS i1iO, guarde los datos y elija un algoritmo de separación de colores apropiado para generar el archivo ICC. Este archivo ICC representa la gama de colores máxima para la combinación actual de dispositivo y papel.
Recopilación y análisis de datos
01
Análisis de linealización de dispositivos
Los valores medidos del gráfico de datos de linealización se muestran en las Figuras 1 y 2. La Figura 1 muestra la relación entre el área de puntos de cada uno de los 7 canales de color y el valor de luminosidad L* de CIE Lab correspondiente. Los puntos de la figura son puntos de muestreo para cada canal y la curva es el ajuste de una spline cuadrática. El ajuste de spline cuadrático no puede expresar la relación de mapeo entre la cobertura del área de puntos y la luminosidad; Se requiere una función de mapeo más compleja para describir la correspondencia entre áreas de puntos igualmente espaciadas y niveles de luminosidad visual.
Figura 1 Relación entre el área de puntos y el valor de brillo
La Figura 2 muestra la variación de tono y la saturación máxima de colores en seis canales de color. En la figura, los canales violeta y magenta muestran una curvatura significativa al aumentar la saturación, lo que indica que la uniformidad del tono de estos dos grupos de colores no es buena. Por supuesto, la uniformidad del tono también está relacionada con la uniformidad del espacio de color CIE Lab. Para los canales amarillo y naranja, la falta de uniformidad cromática también es bastante evidente. Por ejemplo, en el canal amarillo, el espaciado entre puntos es uniforme por debajo del valor ab* de 50, pero por encima de 50 el espaciado aumenta; el canal naranja se comporta de manera similar al canal amarillo y alrededor de 40 también se produce una superposición de puntos, lo que genera valores atípicos. Por lo tanto, fenómenos como la desviación del tono y la falta de uniformidad cromática aumentarán la complejidad del desarrollo de algoritmos de linealización y separación de colores.
Figura 2 Saturación de color y rendimiento de tono de cada canal
Combinando la Figura 1 y la Figura 2, se puede determinar el color saturado óptimo del dispositivo. La Tabla 1 muestra la coincidencia entre el croma máximo del cartón blanco de 300 g/m2 utilizado en este estudio y el croma del papel Tipo 8 según ISO 12647-2.
Tabla 1 Comparación de cromaticidad y croma entre el sistema de impresión digital Landa y el papel ISO 12647-2 tipo 8
Los datos de la Tabla 1 indican que, excepto el magenta, cuyo croma es inferior al del papel ISO 12647-2 CD1, el croma de los colores primarios del sistema de impresión digital Landa puede cubrir completamente el croma de los 8 tipos de papeles definidos por ISO. Por lo tanto, se puede inferir que el sistema de impresión digital Landa puede cumplir perfectamente con los estándares de impresión offset de ISO 12647-2 mediante ajustes lineales adicionales y, por supuesto, también puede cumplir con los requisitos de certificaciones como G7 y C9.
02
Análisis de gama de dispositivos
Después de la linealización, el perfil ICC producido expresa las características de color actuales del sistema de impresión digital. Como se muestra en la Figura 3, se trata de una comparación entre la gama del sistema de impresión digital Landa y la gama Adobe RGB (1998). La gama del sistema de impresión digital Landa y la de Adobe RGB (1998) no tienen una relación de simple contención. En el rango de brillo medio de azul a verde, y en el rango de brillo bajo de rojo a azul, la gama del sistema de impresión digital Landa contiene la gama Adobe RGB (1998); mientras que en el rango de brillo alto, de verde a amarillo y de rojo a amarillo, está contenido en la gama Adobe RGB (1998).
Figura 3 Comparación del sistema de impresión digital Landa con la gama de colores Adobe RGB (1998)
Esta situación indica que cuando se utiliza la cartulina blanca experimental combinada con el sistema de impresión digital Landa para procesos de impresión de alta-fidelidad, la capacidad de reproducción de tonos amarillos, naranjas y verdes saturados es ligeramente más débil. Si se utiliza papel con mayor blancura, se puede mejorar.
La Figura 4 muestra la comparación de la gama de colores del sistema de impresión digital experimental Landa con la gama GRACoL2006_Coated. El cuadro comparativo muestra que la gama de colores del sistema de impresión digital Landa abarca básicamente la gama GRACoL2006_Coated. En particular, las áreas de brillo medio-de azul-a-verde y de rojo-a-azul cubren completamente la gama GRACoL2006_Coated; sin embargo, en el área de muy alto brillo-verde-a-amarillo, la gama GRACoL2006_Coated es ligeramente mayor. Esta situación indica que la combinación de la cartulina blanca experimental y el sistema de impresión digital Landa es capaz de reproducir los colores de la impresión offset ISO 12647-2. Si se utiliza papel con una blancura ligeramente mayor, la reproducción del color en áreas de alto brillo será mejor.
Figura 4 Comparación del sistema de impresión digital Landa con GRACoL2006_Coated Color Gamut
Figuras 5 y 6, utilizando la función de simulación de colores directos de ORIS X Gamut, 统计了在色差公差 Menor o igual a 3 y Menor o igual a 52种情况下Landa数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. La Figura 5 muestra que cuando la tolerancia es menor o igual a 3, se puede igualar el 94,9% de los 2390 parches de color Pantone; La Figura 6 muestra que cuando la tolerancia es menor o igual a 5, se puede igualar el 98,6% de los 2390 parches de color Pantone. Los resultados de este experimento confirman la exactitud de la afirmación oficial de Landa de que la configuración CMYK OGB de 7 colores puede cubrir hasta el 96% de la gama de colores Pantone.
Figura 5 Cobertura del sistema de impresión digital Landa de la gama de colores Pantone (tolerancia a la diferencia de color menor o igual a 3)
Figura 6 Cobertura del sistema de impresión digital Landa de la gama de colores Pantone (tolerancia a la diferencia de color menor o igual a 5)
En resumen, este experimento probó la capacidad de reproducción del color del sistema de impresión digital de Landa utilizando el cartón blanco de 300 g/m² de uso común de la empresa. El análisis de datos clave durante el proceso de captura reveló que: la capacidad de color primario CMYK del sistema de impresión digital Landa puede coincidir con el papel ISO 12647-2 CD1 y puede cubrir completamente los otros siete tipos de papel; En comparación con la gama de colores Adobe RGB, la gama de 7 colores del sistema de impresión digital Landa es relativamente más pequeña en áreas de alto brillo y ligeramente más grande en áreas de brillo medio. Si la impresión de alta fidelidad se realiza utilizando primarios Adobe RGB, se recomienda utilizar papel con mayor blancura; La gama de 7 colores del sistema de impresión digital Landa básicamente incluye la gama de colores GRACoL2006_Coated, puede coincidir completamente con el estándar de color ISO 12647-2 y cuando la diferencia de color es menor o igual a 3, puede coincidir con más del 94% de la gama de colores Pantone.