Bagaimana kemampuan reproduksi warna perangkat Landa?
Peralatan pencetakan digital Landa menggunakan teknologi tinta nano, yang memiliki keunggulan berupa ukuran partikel pigmen yang sangat-kecil, hanya puluhan nanometer, dibandingkan dengan ukuran partikel tinta tradisional sekitar 500nm. Partikel pigmen berskala nano ini dapat menembus dan menempel dengan lebih baik pada permukaan substrat yang berbeda, membentuk ketebalan gambar hanya 500nm. Ketebalan ini kurang dari setengah ketebalan gambar tinta offset tradisional. Saat ini, tinta hanya menempel pada permukaan media dan tidak menembus ke dalam, dan saturasi warna serta kejernihan gambar yang dicetak sangat baik. Peralatan pencetakan digital Landa dapat mencapai pencetakan 4~8 warna dengan pencetakan inkjet pada resolusi 600dpi atau 1200dpi, yang mana peralatan sheetfed mendukung hingga 7 warna (CMYK+OGB) dan peralatan putar mendukung hingga 8 warna (CMYK+OGB+putih). Menurut data resmi, konfigurasi CMYK 4 warna dapat mencakup 84% gamut warna Pantone, sedangkan konfigurasi CMYK+OGB 7 warna dapat mencakup hingga 96% gamut warna Pantone.
Makalah ini mengandalkan peralatan pencetakan digital Landa sheetfed dari Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. untuk menguji dan menganalisis kemampuan reproduksi warnanya pada karton putih dengan kapasitas kuantitatif 300g/m2. Pertama, peralatan dilinearisasi untuk mengukur keseragaman saturasi dan gradasi monokromnya, lalu file ICC peralatan dianalisis untuk mengevaluasi performa gamut warna dan performa cakupan warna spot.
Investigasi algoritma inti reproduksi warna sistem pencetakan digital 7 warna
01
Jenis dan prinsip algoritma linearisasi
Linearisasi peralatan pencetakan digital adalah teknologi utama untuk memastikan hubungan linier antara sinyal masukan dan keluaran perangkat. Linearisasi saluran 7 warna memiliki kompleksitas teknis yang signifikan dibandingkan dengan CMYK 4 warna tradisional. Yang pertama adalah peningkatan jumlah saluran, dari 4 menjadi 7 berarti ukuran tabel pencarian meningkat secara eksponensial. Algoritme linearisasi yang umum mencakup 4 jenis berikut:
(1) Algoritme pemasangan polinomial adalah metode linierisasi paling dasar, yang mewujudkan linierisasi dengan memasangkan kurva polinomial dari data masukan dan keluaran. Kelebihan algoritma ini adalah perhitungan yang sederhana dan parameter yang lebih sedikit, namun kelemahannya adalah kemampuan pemodelannya yang terbatas untuk hubungan nonlinier yang kompleks.
(2) Algoritme tabel pencarian (LUT) adalah metode linierisasi yang paling umum digunakan dalam pencetakan digital. 1D LUT adalah bentuk paling sederhana yang hanya memproses satu saluran gambar, menentukan nilai keluaran untuk setiap nilai masukan (0 hingga 100). Inti dari LUT 1D adalah tabel pencarian dalam ruang-satu dimensi, dan setiap nilai masukan "diposisikan ulang" oleh LUT untuk mendapatkan nilai keluaran baru, yang menyajikan hubungan satu-ke-satu. Profil printer ICC pada umumnya mengonfigurasi tabel pencarian 1D (1D LUT) berdasarkan jumlah saluran warna pada perangkat, lalu menggunakan tabel pencarian 3D (3D LUT) untuk menyelesaikan pemetaan gamut warna dan konversi warna.
(3) Algoritme regresi linier lokal berkinerja baik dalam pengelolaan warna, terutama dalam skenario sampel-berukuran kecil dan menengah yang diperkirakan dengan tabel pencarian pencetakan digital, dan kinerjanya lebih baik daripada jaringan saraf, regresi polinomial, dan fungsi spline. Ide inti dari algoritme ini adalah dengan menggunakan kumpulan titik lingkungan regresi linier lokal untuk setiap titik kisi agar sesuai dengan bidang hiper linier dengan kriteria kuadrat terkecil tertimbang, dan memperkirakan setiap komponen warna keluaran secara terpisah.
(4) Algoritma pembelajaran mendalam mewakili arah perkembangan terkini teknologi linearisasi. Teknologi modern telah mampu mewujudkan model linierisasi saluran warna cetak berdasarkan jaringan pembelajaran mendalam, dan dengan metode kompensasi kerapatan warna nonlinier multi-dimensi feedforward online, dapat mencapai gamut warna yang lebar, linearitas tinggi, dan keluaran pencetakan digital yang berkesinambungan dan stabil.
02
Algoritma pengelolaan warna multi-saluran
Pengelolaan warna multi-saluran untuk 7-perangkat warna memerlukan dukungan algoritma khusus. Dalam sistem CMYK 4 warna tradisional, manajemen warna terutama berfokus pada keseimbangan empat warna: biru, magenta, kuning, dan hitam, sedangkan sistem 7 warna perlu mempertimbangkan interaksi 7 warna secara bersamaan. Dalam sistem 7 warna, setiap warna dapat berinteraksi dengan 6 warna lainnya, dan hubungan warna multidimensi ini memerlukan model matematika yang lebih kompleks untuk dijelaskan. Dalam sistem CMYK tradisional, warna hitam terutama digunakan untuk keseimbangan skala abu-abu dan penghematan tinta, sedangkan dalam sistem 7 warna, penambahan oranye, hijau, dan biru membuat pencampuran warna menjadi lebih kompleks. Algoritma pemisahan warna yang umum digunakan mencakup dua jenis berikut:
(1) Model Neugebauer komposit adalah alat penting untuk memproses pencetakan multi-warna. Model ini merupakan versi umum dari model Neugebauer yang membagi seluruh ruang warna XYZ menjadi beberapa partisi volume, memprediksi bobot komponen warna dalam partisi tertentu, dan berfungsi sebagai fungsi untuk menentukan nilai XYZ dari tiga warna dasar untuk partisi tersebut. Metode ini dapat secara efektif menangani hubungan warna yang kompleks dalam sistem 7 warna.
(2) Algoritme konversi ruang warna multi-saluran perlu mempertimbangkan hubungan pemetaan antara ruang warna yang berbeda. Saat mengonversi dari ruang warna perangkat (CMYKOBG) ke ruang warna standar (seperti CIE Lab), Anda perlu menetapkan fungsi konversi yang tepat. Penelitian telah menunjukkan bahwa ini adalah skema teknis yang efektif untuk membangun hubungan antara ruang perangkat dan ruang CIE XYZ melalui hubungan tiga-dimensi, dan untuk mencapai pemisahan warna dengan menggunakan tiga-interpolasi linier antara nilai tabel pencarian dan kolom tabel.
Persiapan dan pengujian eksperimental
01
Peralatan dan perlengkapan pengujian
(1) Alat uji: Alat cetak digital Landa, tinta nano 7 warna (CMYK+OGB);
(2) Kertas uji: karton putih Asia Pacific Symbo Yinbo 300g/m2;
(3) Alat ukur: spektrofotometer X-rite i1io;
(4) Perangkat lunak pengujian: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);
(5) Kondisi lingkungan: suhu 25±2 derajat, kelembaban 55%±5%.
02Proses dan Langkah Pengujian
(1) Langkah 1: Cetak bagan linearisasi. Panaskan terlebih dahulu peralatan pencetakan digital Landa selama lebih dari 30 menit, dan gunakan EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) untuk menghasilkan bagan linearisasi. Sistem pencetakan digital Landa dikonfigurasi dengan tabel warna linierisasi mulai dari 4 warna hingga 7 warna. Artikel ini mengambil contoh 7 warna. Tabel 7 warna memiliki 54 warna per saluran, total 378 patch warna, dengan cakupan area titik berkisar antara 0 hingga 100%.
(2) Langkah 2: Ukur grafik linearisasi. Tunggu hingga diagram linearisasi mengering, dan gunakan CPS i1iO untuk menyelesaikan pengukuran data untuk 7 saluran warna.
(3) Langkah 3: Gambarkan kurva nada. Sesuaikan data terukur dengan data teoretis untuk menggambar kurva nada untuk 7 saluran. Analisis perbedaan antara data terukur dan data target, pilih algoritma linierisasi yang sesuai, dan hitung kurva linierisasi.
(4) Langkah 4: Cetak grafik untuk pembuatan file ICC. Gunakan kurva linearisasi dari Langkah 3 untuk mencetak grafik untuk pembuatan file ICC, seperti iT8.
(5) Langkah 5: Hitung dan hasilkan file ICC. Setelah bagan iT8 mengering, ukur dengan CPS i1iO, simpan datanya, dan pilih algoritme pemisahan warna yang sesuai untuk menghasilkan file ICC. File ICC ini mewakili gamut warna maksimum untuk perangkat dan kombinasi kertas saat ini.
Pengumpulan dan Analisis Data
01
Analisis Linearisasi Perangkat
Nilai terukur dari bagan data linierisasi ditunjukkan pada Gambar 1 dan 2. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara area titik dari masing-masing 7 saluran warna dan nilai kecerahan CIE Lab L* yang sesuai. Titik-titik pada gambar adalah titik pengambilan sampel untuk setiap saluran, dan kurvanya merupakan kesesuaian spline kuadrat. Pemasangan spline kuadrat tidak dapat mengungkapkan hubungan pemetaan antara cakupan area titik dan kecerahan; fungsi pemetaan yang lebih kompleks diperlukan untuk mendeskripsikan korespondensi antara area titik yang berjarak sama dan tingkat kecerahan visual.
Gambar 1 Hubungan antara luas titik dan nilai kecerahan
Gambar 2 menunjukkan variasi rona dan saturasi warna maksimum dalam enam saluran warna. Pada gambar, saluran ungu dan magenta menunjukkan pembengkokan yang signifikan seiring dengan meningkatnya saturasi, yang menunjukkan bahwa keseragaman rona kedua kelompok warna ini kurang baik. Tentu saja, keseragaman rona juga berkaitan dengan keseragaman ruang warna CIE Lab. Untuk saluran kuning dan oranye, ketidakseragaman kroma juga cukup terlihat. Misalnya, pada saluran kuning, jarak antar titik seragam di bawah nilai ab* 50, tetapi di atas 50 jaraknya bertambah; saluran oranye berperilaku serupa dengan saluran kuning, dan sekitar 40, titik tumpang tindih juga terjadi, sehingga menghasilkan outlier. Oleh karena itu, fenomena seperti pembengkokan warna dan ketidakseragaman kroma akan meningkatkan kompleksitas pengembangan algoritma linearisasi dan pemisahan warna.
Gambar 2 Saturasi Warna dan Performa Hue Tiap Saluran
Dengan menggabungkan Gambar 1 dan Gambar 2, saturasi warna optimal perangkat dapat ditentukan. Tabel 1 menunjukkan kecocokan antara kroma maksimum karton putih 300g/m2 yang digunakan dalam penelitian ini dan kroma kertas Tipe 8 menurut ISO 12647-2.
Tabel 1 Perbandingan Kromatisitas dan Kroma Antara Sistem Digital Printing Landa dan Kertas ISO 12647-2 Tipe 8
Data Tabel 1 menunjukkan bahwa, kecuali magenta, yang kromanya lebih rendah dibandingkan kertas ISO 12647-2 CD1, kroma warna primer sistem pencetakan digital Landa dapat sepenuhnya menutupi kroma 8 jenis kertas yang ditentukan oleh ISO. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa sistem pencetakan digital Landa dapat secara sempurna mencocokkan standar pencetakan offset ISO 12647-2 melalui penyesuaian linier lebih lanjut, dan tentunya juga dapat memenuhi persyaratan sertifikasi seperti G7 dan C9.
02
Analisis Gamut Perangkat
Setelah linearisasi, profil ICC yang dihasilkan mengekspresikan karakteristik warna sistem pencetakan digital saat ini. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, ini adalah perbandingan antara gamut sistem pencetakan digital Landa dan gamut Adobe RGB (1998). Keseluruhan sistem pencetakan digital Landa dan Adobe RGB (1998) tidak memiliki hubungan penahanan yang sederhana. Dalam rentang kecerahan sedang dari biru ke hijau, dan dalam rentang kecerahan rendah dari merah ke biru, gamut sistem pencetakan digital Landa berisi gamut Adobe RGB (1998); sedangkan pada rentang kecerahan tinggi dari hijau ke kuning, dan dari merah ke kuning, terkandung dalam gamut Adobe RGB (1998).
Gambar 3 Perbandingan Sistem Digital Printing Landa dengan Color Gamut Adobe RGB (1998).
Situasi ini menunjukkan bahwa ketika menggunakan stok kartu putih eksperimental yang dipadukan dengan sistem pencetakan digital Landa untuk-proses pencetakan dengan ketelitian tinggi, kemampuan reproduksi warna kuning, oranye, dan hijau jenuh sedikit lebih lemah. Jika kertas dengan tingkat putih lebih tinggi digunakan, kualitasnya mungkin lebih baik.
Gambar 4 menunjukkan perbandingan gamut warna sistem pencetakan digital Landa eksperimental dengan gamut GRACoL2006_Coated. Bagan perbandingan menunjukkan bahwa gamut warna sistem pencetakan digital Landa pada dasarnya mencakup gamut GRACoL2006_Coated. Secara khusus, area-kecerahan sedang-hingga-hijau dan merah-hingga-biru sepenuhnya mencakup gamut GRACoL2006_Coated; namun, pada area-hijau kecerahan-hingga-kuning yang sangat tinggi, gamut GRACoL2006_Coated sedikit lebih besar. Situasi ini menunjukkan bahwa kombinasi stok kartu putih eksperimental dan sistem pencetakan digital Landa mampu mereproduksi warna pencetakan offset ISO 12647-2. Jika kertas dengan tingkat putih sedikit lebih tinggi digunakan, reproduksi warna di area dengan kecerahan tinggi akan lebih baik.
Gambar 4 Perbandingan Sistem Digital Printing Landa dengan GRACoL2006_Coated Color Gamut
Gambar 5 dan 6, menggunakan fungsi simulasi warna spot ORIS X Gamut,统计了在色差公差 Kurang dari atau sama dengan 3和 Kurang dari atau sama dengan 52种情况下Landa数字印刷系统可还原的Pantone专色色域的比例. Gambar 5 menunjukkan bahwa ketika toleransi Kurang dari atau sama dengan 3, 94,9% dari 2390 bercak warna Pantone dapat dicocokkan; Gambar 6 menunjukkan bahwa ketika toleransi Kurang dari atau sama dengan 5, 98,6% dari 2390 bercak warna Pantone dapat dicocokkan. Hasil eksperimen ini mengonfirmasi keakuratan klaim resmi Landa bahwa konfigurasi CMYK OGB 7 warna dapat mencakup hingga 96% gamut warna Pantone.
Gambar 5 Cakupan sistem pencetakan digital Landa gamut warna Pantone (toleransi perbedaan warna Kurang dari atau sama dengan 3)
Gambar 6 Cakupan sistem pencetakan digital Landa dari gamut warna Pantone (toleransi perbedaan warna Kurang dari atau sama dengan 5)
Singkatnya, percobaan ini menguji kemampuan reproduksi warna sistem pencetakan digital Landa menggunakan karton putih 300g/m² yang biasa digunakan perusahaan. Analisis data penting selama proses pengambilan mengungkapkan bahwa: kemampuan warna primer CMYK sistem pencetakan digital Landa dapat menandingi kertas ISO 12647-2 CD1 dan dapat sepenuhnya mencakup tujuh jenis kertas lainnya; dibandingkan dengan gamut warna Adobe RGB, gamut 7 warna sistem pencetakan digital Landa relatif lebih kecil di area dengan kecerahan tinggi dan sedikit lebih besar di area dengan kecerahan sedang. Jika pencetakan dengan ketelitian tinggi dilakukan menggunakan pendahuluan Adobe RGB, disarankan untuk menggunakan kertas dengan tingkat putih lebih tinggi; gamut 7 warna sistem pencetakan digital Landa pada dasarnya mencakup gamut warna GRACoL2006_Coated, dapat sepenuhnya cocok dengan standar warna ISO 12647-2, dan bila perbedaan warna Kurang dari atau sama dengan 3, dapat cocok dengan lebih dari 94% gamut warna Pantone.