¿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

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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.

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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.

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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%.

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Proceso de prueba y pasos.

(1) Paso 1: Imprima el gráfico de linealización. Precaliente la máquina de impresión digital Landa durante más de 30 minutos y genere gráficos linealizados utilizando EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS). El sistema de impresión digital Landa está equipado con una tabla de colores linealizada de 4 a 7 colores. Este documento toma 7 colores como ejemplo, cada canal de la tabla de colores de 7 colores tiene 54 colores, un total de 378 bloques de colores y la tasa de cobertura del área de puntos es de 0 a 100%.

(2) Paso 2, mida el gráfico de linealización. Espere a que se seque el gráfico de linealización y complete la medición de datos de los 7 canales de color usando CPS+i1io.

(3) Paso 3, dibuja la curva de gradación. Se trazan siete curvas de gradación de canales de acuerdo con los datos de medición y los datos teóricos. Se analiza la diferencia entre los datos medidos y los datos objetivo, se selecciona el algoritmo de linealización apropiado y se calcula la curva de linealización.

(4) Paso 4: Imprima el archivo ICC para hacer un gráfico. Llame a la curva de linealización en el paso 3 e imprima el diagrama para crear el archivo ICC, como iT8.

(5) Paso 5, calcular y generar el archivo ICC. Una vez seco el gráfico iT8, se mide el iT8 utilizando CPS+i1io, se guardan los datos y se selecciona el algoritmo de separación de colores apropiado para generar un archivo ICC. Este archivo ICC es el archivo de gama de colores más grande para equipos y papel actuales combinados.

Recopilación y análisis de datos.

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Análisis de linealización de dispositivos.

Los valores medidos del gráfico de datos linealizados se muestran en las figuras . 1 y 2. La figura . 1 muestra la relación entre el área de cada punto de color y el valor de brillo L* de CIE Lab del color correspondiente, los puntos en la figura son los puntos de muestreo de cada canal, la curva es el ajuste de la segunda curva spline, el ajuste de la segunda curva spline no puede expresar la relación de mapeo entre la tasa de área de puntos y el brillo, y se necesita una función de mapeo más compleja para describir la correspondencia entre el área de los puntos y el nivel de brillo visual.

Figura 1 Relación entre el área de puntos y el valor de luminancia

La Figura 2 muestra la variación de tono y la saturación máxima para seis canales de color. En la figura, los canales violeta y magenta se curvan notablemente a medida que aumenta la saturación, lo que indica que la uniformidad del tono de estos dos conjuntos de colores no es muy 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 homogeneidad en el croma también es bastante evidente. Por ejemplo, en el canal amarillo, el espacio entre puntos es uniforme por debajo del valor ab* de 50, pero aumenta por encima de 50; el canal naranja es similar al canal amarillo y aparecen alrededor de 40 puntos superpuestos, lo que da como resultado valores atípicos. Por lo tanto, problemas como la desviación del tono y la falta de homogeneidad 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 correspondencia entre el croma máximo de la tarjeta blanca de 300 g/m2 utilizada en este estudio y el croma de los sustratos ISO 12647-2 Tipo 8.

Tabla 1 Comparación de color y croma entre el sistema de impresión digital Landa y los sustratos 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 ocho tipos de papel definidos por ISO. Por lo tanto, se puede inferir que el sistema de impresión digital Landa, mediante ajustes lineales adicionales, puede cumplir perfectamente con los estándares de impresión offset de ISO 12647-2 y, por supuesto, también puede cumplir con los requisitos de certificaciones como G7 y C9.

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Análisis de gama de dispositivos

Después de la linealización, el archivo ICC generado refleja las características de color actuales del sistema de impresión digital. Como se muestra en la Figura 3, se compara la gama del sistema de impresión digital Landa con la de Adobe RGB (1998). La gama del sistema de impresión digital Landa y Adobe RGB (1998) no tienen simplemente una relación de contención. En la región de -claridad media de azul-a-verde y de baja-región de roja-a-azul, la gama del sistema de impresión digital Landa abarca la gama Adobe RGB (1998). Por el contrario, en la región de alta -verde-a-amarilla y de roja-a-amarilla, está abarcada por Adobe RGB (1998).

Figura 3 Comparación del sistema de impresión digital Landa y la gama de colores Adobe RGB (1998)

Esta situación indica que cuando se utiliza el papel de tarjeta blanco experimental con el sistema de impresión digital Landa para procesos de impresión de alta-fidelidad, la capacidad de reproducción de amarillos, naranjas y verdes saturados es ligeramente más débil. Esto puede mejorar si se utiliza papel con mayor blancura.

La Figura 4 muestra una comparación entre la gama de colores del sistema de impresión digital experimental Landa y la gama de colores GRACoL2006_Coated. De la comparación se desprende que la gama de colores del sistema de impresión digital Landa abarca básicamente la gama GRACoL2006_Coated. En particular, el área de azul-a-verde y el área de rojo-a-azul de luminosidad media están completamente dentro de la gama GRACoL2006_Coated; sin embargo, en el área de muy alta -claridad verde-a-amarilla, la gama GRACoL2006_Coated es ligeramente mayor. Esto indica que la combinación del papel de tarjeta blanco experimental con el sistema de impresión digital Landa puede reproducir los colores de la impresión offset ISO 12647-2, y el uso de papel con una blancura ligeramente mayor puede lograr una mejor reproducción del color en áreas de alta luminosidad.

Figura 4 Comparación del sistema de impresión digital Landa con la gama de colores GRACoL2006_Coated

Las Figuras 5 y 6 utilizan la función de simulación de colores planos de ORIS X Gamut para calcular la proporción de colores planos Pantone que el sistema de impresión digital Landa puede reproducir bajo dos tolerancias de diferencia de color: Menor o igual a 3 y Menor o igual a 5. Como se muestra en la Figura 5, 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. Este experimento confirma 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 de la gama de colores Pantone por parte del sistema de impresión digital Landa (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 Landa utilizando cartulina blanca de 300 g/m², que se utiliza comúnmente en los productos de la empresa. El análisis de los datos clave capturados durante el proceso reveló que: la capacidad de color primario CMYK del sistema de impresión digital Landa puede igualar el papel ISO 12647-2 CD1 y 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 alta-luminancia y ligeramente más grande en áreas de luminancia media. Para la impresión de alta fidelidad utilizando Adobe RGB como espacio de color principal, se recomienda utilizar papel con mayor blancura. La gama de 7 colores del sistema de impresión digital Landa básicamente abarca 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 igualar más del 94 % de la gama de colores Pantone.