Расширение цветового охвата с помощью черной краски

Заключение
Черная краска имеет важное значение в многоцветной печати. Введение черной краски заключается в том, чтобы усилить ощущение резкости за счет повышения контрастности тональных переходов. Можно значительно снизить стоимость цветных чернил путем замены трехцветного ахроматического черного цвета. Возможно увеличение контраста изображения за счет увеличения диапазона оптической плотности ахроматических цветов и расширения печатной палитре новыми цветами, которые недоступны трёхкрасочному синтезу.
Основной этап коррекции заключается в том, чтобы преобразовать изображение из любого формата в CMYK-изображения. Этот процесс сжимает оригинальную цветовую гамму для цветового охвата печати. Отдельной функцией этого преобразования является генерация черной краской, суть которой заключается в ...

Содержание
Введение 2
1. Цветовой охват и цветовые модели 4
1.1. Цветовой охват и цветовые пространства 5
1.2. Цветовые модели 8
2. Расширение цветового охвата 10
2.1. Расширение цветового охвата с помощью технологии Hi-Fi Color 11
2.2. Технология Pantone Hexachrome 12
2.3. Технология цветоделения со скелетной градацией черного (UCR) 13
2.4. Технология GCR 14
3. Расширение цветового охвата с помощью черной краски 16
3.1. Анализ функций черной краски в многокрасочной печати 20
3.2. Роль черной краски в многокрасочной печати 22
3.3. Оценка возможностей расширения цветового охвата 25
Заключение 27
Список использованных источников 28

Введение
В последние годы совершенствование печатного оборудования и допечатных технологий привело к ситуации, когда способность высококачественной печати по «европейским стандартам» уже недостаточно для того чтоб привлечь новых клиентов, а иногда, и чтобы сохранить старых. Клиенты сегодня заинтересованы в чем-то новом. В этой ситуации, стандарты (которые создавались под мощности полиграфического оборудования и производства краски) становятся препятствием для прогресса, потому что он принимает только то, нестандартно, лучшего качества. Среди основных недостатков в существующих стандартах полиграфического производства:
• Отсутствие достаточного охвата стандартной цветовой гаммы офсетной триады. Цвета в изображениях, на экране компьютера или «в жизни», часто гораздо более интенсивные, чем в полиграфической печати. Чтобы решить эту проблему, ранее применялось использование так называемого метода Hi-Fi-печати с применением более чем четырех видов краски. В результате чего требовалось цветоделение с помощью специальных программ и шести-семисекционныхпечатных устройства, что увеличивало объем работы и стоимость заказов.
• Низкая оптическая плотность черных чернил. Стандартные приемы печати предлагают применять плотность D 1.8-1.9, в то время как на слайд оптический диапазон был D 2.5-4,0. В результате чего напечатанное изображение было заметно бледнее и менее контрастными, чем на фотографиях. Чтобы решить эту проблему, использовали «глубокий черный цвет» – при добавлении на черную краску были наложены триадные для создания теней, но здесь при печати могут возникнуть проблемы с максимальной передачей чернил, и тени загрязняются.
В этой работы мы рассмотрим способы расширения цветовой гаммы и охвата с использованием черных чернил.
Кроме того, будет проведен эксперимент, для расширения цветового охвата с помощью черной краски, постепенным добавлением последней и результаты измерений, полученные с помощью программ Photoshop и MATLAB. После измерений будет построен соответственный график, на котором будут сделаны выводы о проделанной работе.

Экспериментальное дублирование данных желтой краски не дали значительного эффекта – можно было дублировать только две краски. Шестикрасочная офсетная печать цветосинтезом получила значительную популярность в 40-50-е годы. В сравнении с четырехкрасочным, шестикрасочная синтез не только расширяет цветовой спектр (охват), но и облегчает контроль градации и стабилизирует процесс печати. Если вникнуть в это и провести аналогию, то получается, что, используя технологию шестикрасочной печати, мы печатаем дуплексом, используя два цвета, два цветоделенных изображения (для синего и фиолетового цвета), а два других цветоделения печатаем черно-желтой краской. Технологии расширения цветового охвата Hexachrome и Hi-Fi Color, использовали в отечественной полиграфии в 50-х годах прошлого века. Среди новых технологий цветоделения и печати, которые расширяют цветовой охват на печатных изображениях включают Hi-Fi Color, CMYK + Pantone, CMYK + Pantone + лак и стохастический скрининг при цветоделении.2.1. Расширение цветового охвата с помощью технологии Hi-Fi ColorТехнология многокрасочного цветоделения Hi-Fi (High Fidelity) Color — давно устоявшийся термин для описания растровой печати. В основе цветоделения Hi-Fi – это расширение стандартной триадного набора на 6-7 цветов, для того чтобы увеличить цветовой охват. В дополнение к хорошо известным коммерческим технологиям (Hexachrome, Opaltone, FMsix), существует целый ряд нестандартных решений. Все они направлены на преодоление типичных для триадной печати ограничений, в особенности в отношении смесевых цветов, за счет расширения цветовой гаммы и увеличения оптической плотности.Главным преимуществом этой технологии с точки зрения расширения охвата является устранение необходимости в смесевых красках.Для работы с цветом программа Hi-Fi – InkWizard предусматривает исключение для обработки отдельных объектов, которые не подлежат цветоделению, и позволяет нам производить цветоделенные форму для любой комбинации цветов на любом устройстве вывода.2.2. Технология Pantone HexachromeHexachrome - это шестицветный процесс точной печати, разработанная Pantone Inc, значительно увеличивая цветовой охват по сравнению с традиционной четырехцветной печатью. Этот процесс является наиболее значительным достижением в полиграфической промышленности в течение последних 35 лет, предполагает использование расширенного набора цветов, в том числе PANTONE Hexachrome CMYK + PANTONE Hexachrome Orange (оранжевый) и PANTONE Hexachrome Green (зеленый). Система Hexachrome обеспечивает более яркие и реалистичные отпечатки, большой выбор цветов дает возможность воспроизводить более 97% цветов PANTONE, в то время как традиционная печать CMYK производит только 40-50%. Этот расширенный охват означает, что фотографии, рисунки, иллюстрации печатаются с ранее недостижимым качеством, точности цветопередачи и реализма.Цветовой охват системы Hexachrome намного шире, чем у CMYK и почти такой же, как и RGB. По сравнению с традиционными четырехкрасочной печатью, Hexachrome воспроизводит более широкий диапазон цветов, позволяет печатать любые художественные проекты, потому что при печати в системе Hexachrome воспроизводятся те же цвета, что и на мониторе компьютера высокого класса.Важной особенностью является этого является то, что разделение цветов выполняется с использованием стохастического скрининга, в результате чего при печати становятся видимыми очень тонкие детали изображения, и изображение больше похоже на картинку высокого качества, без выраженных растровых точек. Эти методы все вместе или CMYK печать со стохастическим скринингом позволяет выполнять работы любой сложности для клиентов с самыми высокими запросами.2.3. Технология цветоделения со скелетной градацией черного (UCR)С помощью этой технологии, черная краска наносится поверх трех триадных красок (желтый, пурпурный и голубой) в самых темных местах. Основная проблема этой технологии есть тот факт, что максимальный уровень чернил в самых темных участках оттиска достигает 400%, т.е. 100% для каждого цвета. При печати выясняется необходимость тщательной просушки каждого оттиска или использовать противоотмарочные порошки чтобы избежать зачета или перетискивания краску.Сущность этой технологии заключается в процессе цветоделение трех красок триады, которые присутствуют в одном элементе исходного цвета, эквивалентным количеством черных чернил.При печати цветных, особенно темных, изображений, наибольшие трудности появляются в самых темных участках изображения, поэтому желательно уменьшить количество триадных красок (CMY) в тех местах, где будут черные чернила, тем самым снижая их общее количество. Технология UCR при цветоделении в основном используется для темных цветов, что не влияет на воспроизводство других цветов.2.4. Технология GCRТехнология минимизации количества цветных печатных красок и эквивалентная замена черной краской в ​​местах изображений, где оттенок создается тройным наложением цветных красок. В традиционном синтезе цвета все цветовые оттенки, а также серый и черный тона при печате получаются из трех цветных чернил с небольшим (до 70%) добавлением черных чернил. Синтез цветного изображение, в котором каждый цвет воспроизводится с черной краской с добавлением минимального количества цветных чернил назначен в английском технической литературе аббревиатурой GCR (Gray Component Replacement).Суть этого метода заключается в том, что черный компонент присутствует практически во всех оттенках цветного изображения, а не только в темных, нейтральных тонах. Системой GCR оттенки формируются только тремя или меньшим количеством цветов, и один из них – это всегда черный. При таком способе разделения цветов максимальный уровень чернил не превышает 300%.Следует отметить, что на практике метод GCR с использованием черных чернил обычно не используется. Как правило, три цвета - два цвета и черный - еще добавляет немного четвертого цвета, но этого вполне достаточно, чтобы получить высокое качество изображения. Этот метод модификации получил название Under Color Addition (UCA).Сегодня принтеры перешли к современной версии МЦК, т.е. технологию Hi-Fi Color. Следует подчеркнуть, что при использовании технологии Hi-Fi Color необходимо применять чистые и насыщенные краски, чтобы свести к минимуму количество цветных чернилам за счет черных. В этом случае, исчезает проблема муара, о которой так часто говорят сторонники частотного скрининга, поскольку любой цвет при печати, создаётся одним, двумя или максимум тремя цветами. При правильном выборе углов наклона регулярных растровых структур муар не появляется.Введение Hi-Fi Сolor в технологические компании, для того чтоб воспроизвести цветные оригиналы с использованием метода МЦК – это наиболее перспективное и экономически эффективное решение, что приводит к улучшению качества печатной продукции, снижает ее стоимость (в связи с процессом нормализации печати и экономией чернил) и улучшает производительность печатного оборудования.В итоге, можно сказать, что на данный момент активно применяются технологии, которые исключают использование смешанных цветов, однако, должны быть приняты во внимание углы скрининга и частоту растра. Кроме того, при расширении охвата часто используют технологию MVWR использованием узкозональных красок, значительно снижая растискивание, муар, но самое главное заключается в увеличении цветового охвата, сохраняя при этом стабильный цветовой тон в тираже.3. Расширение цветового охвата с помощью черной краскиТеоретически, для печати цветных изображений черный цвет не требуется. Он должен быть получен на оттиске автоматически при нанесении трех триад красок (голубой, пурпурный и желтый). Они должны быть взяты в определенных количествах в соответствии с балансом «по серому» цвету, и при условии максимума скорости подачи цветов в процессе печати. Тем не менее, на практике, на бумаге, получается темно-коричневый оттенок при незначительных нарушениях баланса «по серому». Таким образом, черная краска была введена в триаду. Появление «лишнего» цвета заставило искать закономерности и отображать оттенки, в которых он должен быть.Известно, что трехкомпонентная теория цвета является теоретической основой синтеза при воспроизведении цветных оригиналов многоцветной печати, технология означает, что используют цветовую триаду цветов - желтый (ж), пурпурный (п) и голубая (г). Применение четвертой черной (черный) чернил не противоречит принципу трехцветного воспроизводства цветов, поскольку черную краска в теории и практике можно рассматривать как смесь трех цветных чернил. Черная краска одновременно заменяет три цветные и в то же время увеличивает их общее количество за краскопрогон в печатной машине.В полиграфии при воспроизведении цветных оригиналов способами офсетной и высокой печати ввиду растрового построения многокрасочной репродукции имеет место синтез цветов, содержащий признаки как аддитивного, так и субтрактивного синтезов, где в создании цветовых оттенков на цветной репродукции участвуют 16 разноокрашенных растровых элементов - незапечатанная бумага, три одинарные (основные цветные печатные краски ж, п, г) и черная ч, три бинарные (парные) наложения трехцветных печатных красок ж+п, ж+г, п+г, двойные наложения цветная + черная ж+ч, п+ч, г+ч, тройные наложения основных печатных (цветные и черная ж+п+ч, ж+г+ч, п+г+ч, ж+п+г) красок и их четырехкратное наложение друг на друга с участием черной ж+п+г+ч. Восемь из них образованы с участием черной краски. Этот синтез называется автотипным, а методы печати, которые используют этот синтез цвета, определяют как способы автотипной печати. В традиционной автотипной печати, черная краска имеет вспомогательную роль и вводится чтоб расширить цветовой охват, не только за счет увеличения количества темных тонов, но и создает благоприятные условия для использования чистых цветных чернил. Чистые краски имеют менее вредные поглощения, которые также приводит к расширенной цветного охвата изображения на листе путем синтеза его насыщенных ярких одинарных и бинарных цветов.Существенным недостатком цветосинтеза четырьмя красками, особенно в высокоскоростным ротационным печатным способом наложения «по-сырому», является разница условий фиксации чернила на оттиске. В течение печати, первая наложенная краски, благодаря поглощению, закрепляется лучше, чем следующие. Скорость печати может превышать 100000 оборотов в час рулонной печати, а черный цвет, сформированный на оттиске четырьмя красками, может иметь сумму относительных площадей растровых элементов четырех красок более 350%, если общая толщина красочного слоя не менее чем 4 мкм. Нестабильность перехода и консолидации цветов особенно заметна в насыщенных красках. Это также создает большие трудности в синтезе цвета на оттиске в процессе печати, в частности в коричневых, двух- и трехкрасочных оттенков цвета.Для определения цветового охвата красок, используют шкалы цветового охвата. Цветовой охват существенно расширяется за счет использования в триадной печати четвертой черной краски. В разных триадах краски получают различные оптические свойства (спектральные характеристики и цветовой охват).В традиционной автотипной печати черная краска имеет вспомогательную роль и вводится не только для расширения цветового охвата за счет увеличения количества темных тонов, но и создает благоприятные условия для использования чистых цветных чернил. Чистые краски имеют более низкую степень вредных поглощений (имеют узкий спектр, краска не имеет черного компонента), что также приводит к расширенной цветного изображения на листе путем синтеза ее насыщенных (незачерненных) яркие одиночных и двойных цветов.Сокращение рабочего диапазона цветового охвата, возникающем при синтезе трех ахроматических цветов, происходит из-за их селективного спектрального поглощения ограниченным количеством чернил, которые могут быть перенесены на подложку (бумагу), и светорассеяния, особенно заметного в сильном впитывании бумагой красок. Это приводит к осветлению темных цветов и детализации теней изображения. Использование печатных красок с широкими зонами спектрального поглощения при трехцветном цветосинтезе, уменьшая искажения темных цветов и улучшение их воспроизведения, не позволяет получить изображение с насыщенными, яркими тонами. Когда используется четырехкрасочный синтез, применение ахроматических цветов не только расширяет цветовую гамму, увеличивая количество темных цветов, но также создает благоприятные условия для использования чистых хроматических цветов. Несмотря на то, что процесс автотипного воспроизведения цветных оригиналов является сложным и дорогим, цветовой синтез четырех красок в полиграфической промышленности имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с синтезом трехцветной, особенно с точки зрения расширения цветового диапазона и улучшения качества печати. Замена ахроматического компонента CMY компонента хроматического цвета черным не влияет на воспроизводимый цветовой охват. С другой стороны, использование черного для ахроматической шкалы добавляет некоторые новые нейтрали к CMY пространству, однако, только в приемлемой близости от нижней части ахроматической оси (рис. 7).Achromatic axisРис. 7 - Дополнительные нейтралиУчитывая преобладание использования чёрного для контуров и мелких деталей применение дополнительных нейтралей расширяет цветовой охват примерно на 5 %.Намного большего расширения охвата можно добиться, используя черную краску для создания новых, преимущественно темных, хроматических цветов, которые не доступны другим сочетания традиционного CMY.Таким образом, можно сказать, что применение четвертой черной краски существенно расширяет цветовой охват печатного устройства. В следующей главе будет произведена оценка расширения цветового охвата на примере тестовой шкалы i1 RGB 1,5.3.1. Анализ функций черной краски в многокрасочной печатиШирокое распространение компьютерных издательских систем создает базу для расширения и максимального использования возможностей технологии репродуцирования цветных изображений с применением технологии МЦК (минимизация цветных красок) или УЦК (удаление цветной краски), способствует решению многих проблем, связанных с качеством печати, а также с экономической точки зрения. Данная технология значительно ускоряет процесс сушки, поскольку оставляет меньшее количество краски на оттиске и сокращает отходы бумаги.В отечественной литературе можно встретить русский термин УЦК (Уманский С. Д., ВНИИ ОПИТ), как эквивалент английскому UCR для общей процедуры уменьшения количества цветных красок за счет добавления черной на участках изображения, содержащих ахроматическую составляющую триадного синтеза (CMY). Возможный предельный объем такой замены (70%; 80%) являлся важнейшим технологическим показателем аналоговых ЭЦК. В публикации E. Enoksson “Compensation by Black - a new separation?” упоминается о том, что термин UCR появился еще в 50-х годах прошлого столетия. Тогда этот метод цветоделения, применимый на первых электронных сканерах, реализовался во всех тонах изображения, однако позже ему было дано название «Extended UCR». Спустя некоторое время данная технология получила свое современное название GCR. Благодаря развитию электронных сканеров от ведущих производителей в 80-х годах появилось много путаницы в терминологии при введении таких сокращений, как PCR (Polychromatic Color Reduction), CCR (Complimentary Color Reduction), ICR (Integrated Color Removal).