قابلیت تکثیر رنگ دستگاه های لاندا چگونه است

تجهیزات چاپ دیجیتال لاندا از فناوری جوهر نانو استفاده می کند که در مقایسه با اندازه ذرات جوهرهای سنتی حدود 500 نانومتر، مزیت اندازه ذرات رنگدانه بسیار کوچک-، تنها ده ها نانومتر را دارد. این ذرات رنگدانه در مقیاس نانو بهتر می توانند به سطح زیرلایه های مختلف نفوذ کرده و به آن بچسبند و ضخامت تصویری تنها 500 نانومتر را تشکیل دهند. این ضخامت کمتر از نصف تصاویر مرکب افست سنتی است. در این زمان جوهر فقط به سطح زیرلایه می‌چسبد و به داخل نفوذ نمی‌کند و اشباع رنگ و وضوح تصویر چاپ شده عالی است. تجهیزات چاپ دیجیتال لاندا می توانند با چاپ جوهر افشان با وضوح 600dpi یا 1200dpi به چاپ 4 تا 8 رنگ دست یابند که از این میان تجهیزات ورق تا 7 رنگ (CMYK+OGB) و تجهیزات چرخشی تا 8 رنگ (CMYK+OGB+سفید) را پشتیبانی می کند. طبق داده‌های رسمی، پیکربندی 4 رنگ CMYK می‌تواند 84 درصد طیف رنگی Pantone را پوشش دهد، در حالی که پیکربندی 7 رنگ CMYK+OGB می‌تواند تا 96 درصد از طیف رنگی Pantone را پوشش دهد.

این مقاله برای آزمایش و تجزیه و تحلیل توانایی بازتولید رنگ آن بر روی مقوای سفید با ظرفیت کمی 300 گرم بر متر مربع، بر تجهیزات چاپ دیجیتال با ورق لاندا شرکت چاپ و بسته بندی شنژن جیوکسینگ تکیه دارد. ابتدا، تجهیزات برای اندازه‌گیری یکنواختی اشباع و درجه‌بندی تک رنگ آن خطی می‌شوند و سپس فایل ICC تجهیزات برای ارزیابی عملکرد وسعت رنگ و عملکرد پوشش رنگ نقطه‌ای آن تحلیل می‌شود.

بررسی الگوریتم هسته بازتولید رنگ سیستم چاپ دیجیتال 7 رنگ

01

انواع و اصول الگوریتم های خطی سازی

خطی کردن تجهیزات چاپ دیجیتال یک فناوری کلیدی برای اطمینان از رابطه خطی بین سیگنال های ورودی و خروجی دستگاه است. خطی سازی کانال 7 رنگ در مقایسه با CMYK 4 رنگ سنتی پیچیدگی فنی قابل توجهی دارد. اولین مورد افزایش تعداد کانال ها است، از 4 به 7 به این معنی که اندازه جدول جستجو به صورت تصاعدی افزایش می یابد. الگوریتم های خطی سازی متداول شامل 4 نوع زیر است:

(1) الگوریتم برازش چند جمله ای اساسی ترین روش خطی سازی است که با برازش منحنی های چند جمله ای داده های ورودی و خروجی خطی سازی را محقق می کند. مزایای این الگوریتم محاسبات ساده و پارامترهای کمتر است، اما عیب آن این است که توانایی مدل‌سازی محدودی برای روابط غیرخطی پیچیده دارد.

(2) الگوریتم جدول جستجو (LUT) متداول‌ترین روش خطی‌سازی مورد استفاده در چاپ دیجیتال است{1}}D LUT ساده‌ترین شکلی است که فقط یک کانال از تصویر را پردازش می‌کند و برای هر مقدار ورودی (0 تا 100) یک مقدار خروجی تعریف می‌کند. ماهیت 1D LUT یک جدول جستجو در یک فضای-بعدی است، و هر مقدار ورودی توسط LUT برای به دست آوردن یک مقدار خروجی جدید "موقعیت" می‌یابد، و یک رابطه یک-به-یک را ارائه می‌کند. یک نمایه چاپگر ICC معمولی یک جدول جستجوی 1 بعدی (1D LUT) را بر اساس تعداد کانال های رنگی روی دستگاه پیکربندی می کند و سپس از یک جدول جستجوی سه بعدی (3D LUT) برای تکمیل نقشه برداری وسعت رنگ و تبدیل رنگ استفاده می کند.

(3) الگوریتم رگرسیون خطی محلی در مدیریت رنگ، به ویژه در سناریوهای نمونه کوچک و متوسط ​​تخمین زده شده توسط جداول جستجوی چاپ دیجیتال، عملکرد خوبی دارد و عملکرد آن بهتر از شبکه های عصبی، رگرسیون چند جمله ای و توابع spline است. ایده اصلی این الگوریتم استفاده از مجموعه رگرسیون خطی محلی از نقاط همسایگی برای هر نقطه شبکه برای برازش ابر صفحه خطی با معیار حداقل مربعات وزنی، و تخمین هر جزء رنگ خروجی به طور جداگانه است.

(4) الگوریتم های یادگیری عمیق نشان دهنده آخرین جهت توسعه فناوری خطی سازی است. فن‌آوری مدرن توانسته است مدل خطی‌سازی کانال‌های رنگی چاپ‌شده را بر اساس شبکه‌های یادگیری عمیق محقق کند و با روش جبران‌سازی چگالی رنگ غیرخطی چند بعدی پیش‌خور آنلاین، می‌تواند به گستره رنگی وسیع، خطی بودن بالا و خروجی چاپ دیجیتال پیوسته و پایدار دست یابد.

02

الگوریتم های مدیریت رنگ چند کاناله-

مدیریت رنگ چند کاناله برای دستگاه‌های 7-رنگی به پشتیبانی الگوریتم خاصی نیاز دارد. در سیستم سنتی 4 رنگ CMYK، مدیریت رنگ عمدتا بر تعادل چهار رنگ متمرکز است: آبی، سرخابی، زرد و سیاه، در حالی که سیستم 7 رنگ باید تعامل 7 رنگ را همزمان در نظر بگیرد. در یک سیستم 7 رنگ، هر رنگ ممکن است با 6 رنگ دیگر تعامل داشته باشد و این رابطه رنگی چند بعدی نیاز به مدل های ریاضی پیچیده تری برای توصیف دارد. در سیستم سنتی CMYK، رنگ سیاه عمدتا برای تعادل در مقیاس خاکستری و صرفه جویی در جوهر استفاده می شود، در حالی که در سیستم 7 رنگ، افزودن رنگ های نارنجی، سبز و آبی ترکیب رنگ ها را پیچیده تر می کند. الگوریتم های متداول جداسازی رنگ شامل دو نوع زیر است:

(1) مدل‌های کامپوزیت Neugebauer ابزارهای مهمی برای پردازش چاپ چند رنگ هستند. این مدل یک نسخه تعمیم یافته از مدل Neugebauer است که کل فضای رنگ XYZ را به چند پارتیشن حجمی تقسیم می کند، وزن اجزای رنگ را در یک پارتیشن مشخص پیش بینی می کند و به عنوان تابعی برای تعیین مقادیر XYZ سه رنگ اصلی برای آن پارتیشن عمل می کند. این روش می تواند به طور موثر روابط رنگی پیچیده را در یک سیستم 7 رنگ مدیریت کند.

(2) الگوریتم تبدیل فضای رنگی چند کاناله{1} باید رابطه نگاشت بین فضاهای رنگی مختلف را در نظر بگیرد. هنگام تبدیل از یک فضای رنگی دستگاه (CMYKOBG) به یک فضای رنگی استاندارد (مانند CIE Lab)، باید عملکردهای تبدیل دقیقی را ایجاد کنید. مطالعات نشان داده اند که این یک طرح فنی موثر برای ایجاد رابطه بین فضای دستگاه و فضای CIE XYZ از طریق رابطه سه بعدی{4}}و دستیابی به تفکیک رنگ با استفاده از درون یابی سه{5}}خطی بین مقادیر جدول جستجو و ستون های جدول است.

آماده سازی و آزمایش تجربی

01

تجهیزات و تجهیزات تست

(1) تجهیزات تست: تجهیزات چاپ دیجیتال لاندا، جوهر نانو 7 رنگ (CMYK + OGB)؛

(2) کاغذ تست: 300 گرم در متر مربع مقوای سفید نمادین Yinbo آسیا و اقیانوسیه؛

(3) ابزار اندازه گیری: طیف سنج X-rite i1io;

(4) نرم افزار تست: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS).

(5) شرایط محیطی: درجه حرارت 25±2 درجه، رطوبت 55±5%.

02فرآیند و مراحل تست

(1) مرحله 1: نمودار خطی سازی را چاپ کنید. تجهیزات چاپ دیجیتال لاندا را بیش از 30 دقیقه از قبل گرم کنید و از EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) برای خروجی نمودار خطی سازی استفاده کنید. سیستم چاپ دیجیتال لاندا با جداول رنگی خطی از 4 رنگ تا 7 رنگ پیکربندی شده است. این مقاله از نمونه 7 رنگ استفاده می کند. جدول 7 رنگ دارای 54 رنگ در هر کانال است که در مجموع 378 تکه رنگی را شامل می شود که پوشش ناحیه نقطه از 0 تا 100٪ متغیر است.

(2) مرحله 2: نمودار خطی سازی را اندازه گیری کنید. صبر کنید تا نمودار خطی سازی خشک شود و از CPS i1iO برای تکمیل اندازه گیری داده ها برای 7 کانال رنگی استفاده کنید.

(3) مرحله 3: منحنی تن را رسم کنید. داده های اندازه گیری شده را با داده های نظری مطابقت دهید تا منحنی های تن برای 7 کانال ترسیم شود. تفاوت بین داده های اندازه گیری شده و داده های هدف را تجزیه و تحلیل کنید، یک الگوریتم خطی سازی مناسب را انتخاب کنید و منحنی خطی سازی را محاسبه کنید.

(4) مرحله 4: چاپ نمودارها برای ایجاد فایل ICC. از منحنی خطی سازی مرحله 3 برای چاپ نمودارها برای ایجاد فایل ICC، مانند iT8 استفاده کنید.

(5) مرحله 5: محاسبه و تولید فایل ICC. پس از خشک شدن نمودار iT8، آن را با CPS i1iO اندازه گیری کنید، داده ها را ذخیره کنید و یک الگوریتم جداسازی رنگ مناسب را برای تولید فایل ICC انتخاب کنید. این فایل ICC حداکثر وسعت رنگ را برای دستگاه فعلی و ترکیب کاغذ نشان می دهد.

جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها

01

تجزیه و تحلیل خطی سازی دستگاه

مقادیر اندازه گیری شده نمودار داده های خطی سازی در شکل های 1 و 2 نشان داده شده است. شکل 1 رابطه بین ناحیه نقطه هر یک از 7 کانال رنگی و مقدار سبکی L* CIE Lab مربوطه را نشان می دهد. نقاط در شکل نقاط نمونه برداری برای هر کانال هستند و منحنی برازش یک اسپلاین درجه دوم است. اتصالات اسپلاین درجه دوم نمی تواند رابطه نگاشت بین پوشش ناحیه نقطه و سبکی را بیان کند. یک تابع نگاشت پیچیده‌تر برای توصیف مطابقت بین مناطق نقطه‌ای با فاصله مساوی و سطوح روشنایی بصری مورد نیاز است.

شکل 1 رابطه بین ناحیه نقطه و مقدار روشنایی

شکل 2 تنوع رنگ و حداکثر اشباع رنگ ها را در شش کانال رنگ نشان می دهد. در شکل، کانال های بنفش و سرخابی با افزایش اشباع خمش قابل توجهی نشان می دهند که نشان می دهد یکنواختی رنگ این دو گروه رنگی خوب نیست. البته یکنواختی رنگ به یکنواختی فضای رنگی CIE Lab نیز مرتبط است. برای کانال های زرد و نارنجی، یکنواختی کروما- نیز کاملاً آشکار است. به عنوان مثال، در کانال زرد، فاصله بین نقاط زیر مقدار ab* 50 یکنواخت است، اما بالاتر از 50 فاصله افزایش می یابد. کانال نارنجی مانند کانال زرد رفتار می کند و در حدود 40 همپوشانی نقطه نیز رخ می دهد که منجر به ایجاد نقاط پرت می شود. بنابراین، پدیده‌هایی مانند خمش رنگ و غیریکنواختی{10}کرومی، پیچیدگی خطی‌سازی و توسعه الگوریتم جداسازی رنگ را افزایش می‌دهد.

شکل 2 اشباع رنگ و عملکرد رنگ هر کانال

با ترکیب شکل 1 و شکل 2 می توان رنگ اشباع شده بهینه دستگاه را تعیین کرد. جدول 1 تطابق بین حداکثر رنگ مقوای سفید 300 گرم بر متر مربع مورد استفاده در این مطالعه و کروم کاغذ نوع 8 بر اساس ISO 12647-2 را نشان می دهد.

جدول 1 مقایسه رنگی و رنگی بین سیستم چاپ دیجیتال لاندا و کاغذ نوع 8 ISO 12647-2

داده های جدول 1 نشان می دهد که، به جز رنگ سرخابی که رنگ آن کمتر از کاغذ CD1 ISO 12647-2 است، رنگ رنگ های اصلی سیستم چاپ دیجیتال لاندا می تواند رنگ 8 نوع کاغذ تعریف شده توسط ISO را به طور کامل پوشش دهد. بنابراین می توان استنباط کرد که سیستم چاپ دیجیتال لاندا می تواند از طریق تنظیمات خطی بیشتر با استانداردهای چاپ افست ISO 12647-2 کاملا مطابقت داشته باشد و البته می تواند الزامات گواهینامه هایی مانند G7 و C9 را نیز برآورده کند.

02

تجزیه و تحلیل گاموت دستگاه

پس از خطی سازی، نمایه ICC تولید شده، ویژگی های رنگ فعلی سیستم چاپ دیجیتال را بیان می کند. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، این مقایسه بین وسعت سیستم چاپ دیجیتال لاندا و وسعت Adobe RGB (1998) است. وسعت سیستم چاپ دیجیتال لاندا و Adobe RGB (1998) یک رابطه محدود ساده ندارند. در محدوده روشنایی متوسط ​​از آبی تا سبز، و در محدوده روشنایی کم از قرمز تا آبی، وسعت سیستم چاپ دیجیتال Landa شامل وسعت Adobe RGB (1998) است. در حالی که در محدوده روشنایی بالا از سبز تا زرد، و از قرمز تا زرد، در محدوده Adobe RGB (1998) قرار دارد.

شکل 3 مقایسه سیستم چاپ دیجیتال لاندا با طیف رنگی Adobe RGB (1998)

این وضعیت نشان می‌دهد که هنگام استفاده از مقوای سفید آزمایشی همراه با سیستم چاپ دیجیتال لاندا برای فرآیندهای چاپ با{0} وفاداری بالا، قابلیت بازتولید رنگ‌های اشباع شده زرد، نارنجی و سبز کمی ضعیف‌تر است. اگر از کاغذ با سفیدی بالاتر استفاده شود، ممکن است بهبود یابد.

شکل 4 مقایسه وسعت رنگ سیستم چاپ دیجیتال آزمایشی لاندا را با گستره GRCoL2006_Coated نشان می دهد. نمودار مقایسه نشان می دهد که طیف رنگی سیستم چاپ دیجیتال لاندا اساساً محدوده GRCoL2006_Coated را در بر می گیرد. به ویژه، نواحی متوسط-آبی روشنایی-به-سبز و قرمز-تا{9}}آبی، وسعت GRACoL2006_Coated را کاملاً پوشش می‌دهند. با این حال، در ناحیه-سبز روشن-به{13}}زرد بسیار زیاد، وسعت GRCoL2006_Coated کمی بزرگتر است. این وضعیت نشان می‌دهد که ترکیب کارت سفید آزمایشی و سیستم چاپ دیجیتال لاندا قادر به بازتولید رنگ‌های چاپ افست ISO 12647{18}}2 است. اگر از کاغذی با سفیدی کمی بیشتر استفاده شود، بازتولید رنگ در مناطق با روشنایی بالا بهتر خواهد بود.

شکل 4 مقایسه سیستم چاپ دیجیتال لاندا با GACoL2006_Coated Color Gamut

شکل‌های 5 و 6، با استفاده از تابع شبیه‌سازی رنگ نقطه‌ای ORIS X Gamut، 统计了在色差公差 کمتر یا مساوی 3和 کمتر یا مساوی 52种情况下لاندا数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. شکل 5 نشان می دهد که وقتی تلورانس کمتر یا مساوی 3 باشد، 94.9% از 2390 وصله رنگی پنتون را می توان مطابقت داد. شکل 6 نشان می دهد که وقتی تلرانس کمتر یا مساوی 5 باشد، 98.6% از 2390 وصله رنگی پنتون را می توان مطابقت داد. نتایج این آزمایش صحت ادعای رسمی لاندا را تأیید می کند که پیکربندی 7 رنگ CMYK OGB می تواند تا 96٪ از طیف رنگی Pantone را پوشش دهد.

شکل 5 پوشش سیستم چاپ دیجیتال لاندا از طیف رنگی Pantone (تحمل تفاوت رنگ کمتر یا مساوی 3)

شکل 6 پوشش سیستم چاپ دیجیتال لاندا از طیف رنگی پنتون (تحمل تفاوت رنگ کمتر یا مساوی 5)

به طور خلاصه، این آزمایش قابلیت بازتولید رنگ سیستم چاپ دیجیتال لاندا را با استفاده از مقوای سفید 300 گرم بر متر مربع این شرکت آزمایش کرد. تجزیه و تحلیل داده های کلیدی در طول فرآیند ضبط نشان داد که: قابلیت رنگ اصلی CMYK سیستم چاپ دیجیتال لاندا می تواند با ISO 12647-2 کاغذ CD1 مطابقت داشته باشد و می تواند هفت نوع کاغذ دیگر را به طور کامل پوشش دهد. در مقایسه با طیف رنگی Adobe RGB، وسعت 7 رنگ سیستم چاپ دیجیتال لاندا در مناطق با روشنایی بالا نسبتاً کوچکتر و در مناطق روشنایی متوسط ​​کمی بزرگتر است. اگر چاپ با کیفیت بالا با استفاده از Adobe RGB اولیه انجام می شود، توصیه می شود از کاغذ با سفیدی بالاتر استفاده کنید. وسعت 7 رنگ سیستم چاپ دیجیتال لاندا اساساً شامل طیف رنگی GRACoL2006_Coated است، می تواند کاملاً با استاندارد رنگ ISO 12647-2 مطابقت داشته باشد و زمانی که تفاوت رنگ کمتر یا مساوی 3 باشد، می تواند بیش از 94٪ از طیف رنگی Pantone مطابقت داشته باشد.