Оперативный контроль цвета во флексографии – «голубая мечта» или доступная реальность? Часть 1.
25 декабря 2020
Автор статьи предлагает разобрать весьма актуальную на сегодняшний день тему — оперативный контроль цвета печатного процесса, а точнее, почему эти решения, столь эффективно и давно использующиеся в офсетных полиграфических процессах, которые в некоторых случаях уже достигли уровня полной автоматизации процессов приладки, выхода на цвет (системы с обратной связью), до сих пор не имеют широкого применения во флексографии.
Кроме субъективных причин, таких как: инертность, жесткая экономия в непростых современных условиях (а когда было просто?), и которые, несомненно, присутствуют на рынке, есть и глобальные, коренящиеся в особенностях флексографской технологии печати, которые мы обсудим и рассмотрим варианты их решения на примере одной из наиболее популярных в полиграфии систем оперативного контроля цвета — pressSIGN, разработанной британской фирмой Bodoni Systems, дилером которой является компания «ТампоМеханика».
Из-за большого объема материала статья разделена на две части. В первой части мы поговорим о стандартизации флексографских печатных процессов, где, с одной стороны, рассмотрим исторический аспект в контексте отраслевых тенденций, а с другой — разберем альтернативные алгоритмы построения стандарта полиграфического процесса предприятия (СТП).
Отсутствие работоспособных отраслевых стандартов
Первое, и самое главное, без чего не будет эффективно работать ни одна система контроля качества (в том числе и качества цвета) — это стандарт контролируемого процесса.
Ситуация с известным отраслевым стандартом во флексографии (ISO 12647-6) уже многие годы, мягко говоря, оставляет желать лучшего, в отличие от своего офсетного собрата (ISO 12647- 2), который уже давно и крепко стоит на ногах и предоставляет исчерпывающую технологическую информацию: от целевых значений базовых колорантов и бинаров до набора градационных характеристик, где все это стройными рядами укладывается в таблицы соответствий по различным запечатываемым материалам с указанием допусков по dE2000; плюс доступность ICC-профилей, построенных и официально опубликованных на своих сайтах солидными полиграфическими институтами в соответствии с регламентом этого стандарта; и, наконец, наличие продуманных до мельчайших деталей процедур сертификации, предоставляемых в качестве VIP-услуг (судя по цене и количеству клиентов на данный момент) теми же уважаемыми институтами — все это наглядно демонстрирует, что рабочий отраслевой стандарт во флексографии — пока вопрос будущего (надеемся, недалекого).
Разберем ситуацию подробнее.
Последняя и, на данный момент, действующая версия флексографского стандарта ISO 12647-6 от 2012 года, на которую в своё время возлагались большие надежды, вдруг удивила нас скудностью по части описания целевых колориметрических значений красок (регламентирована только одна координата тона — Hue) и отсутствием инвариантности по запечатываемым материалам (!), попытка структурирования которых была предпринята в предыдущей версии от 2006 года (четыре субстрата).
На примере таблиц с указанием целевых значений основных контролируемых критериев (базовых колорантов) хорошо видны различия стандартов разных годов публикаций — 2006 и 2012 (см. табл. 1 и 2).
Скудность целевой колориметрии, в какой-то степени исправлял стандарт ISO 2846-5:2005 («Комплекты цветных и прозрачных красок для четырехкрасочной печати. Часть 5. Флексография»), ссылка на который присутствовала в рассматриваемом стандарте. В нем были регламентированы не только колориметрия триады, но и спектральные данные для приборов c различной измерительной геометрией. Хитрость заключалась в том, что эти параметры имели весьма опосредованное отношение к флексографскому печатному процессу, т.е., условия получения контрольных выкрасок, описанные в этом стандарте, были исключительно лабораторными — специальный, строго регламентированный эталонный субстрат, пробопечатные устройства. По сути, это был алгоритм для входного контроля красок от поставщика. Но в 2016 году этот стандарт, после очередного пересмотра был отменен (!). Меня удивляет другое: этот стандарт просуществовал 11 лет, был дважды подтвержден по результатам пересмотра в 2008 и в 2014 году, но позволю себе задать риторический вопрос — скажите коллеги, кто-нибудь слышал о стандартных триадных красках для флексографии?
Возвращаясь к флексографскому стандарту, справедливости ради, надо заметить, что были и положительные изменения. Так, устаревшая формула оценки различий dE76 была заменена на dE2000, а также повышена точность проработки градационной характеристики по высоким светам, что, несомненно, было востребовано с учетом появления новых, более совершенных технологий изготовления печатных форм, но это не умаляет вышеуказанных недостатков.
Примечательно, что в системе pressSIGN, в списке прочих полиграфических стандартов, доступна только одна версия стандарта флексографской печати — от 2006 года.
Недавно вновь появилась надежда на выход в скором времени более адекватной версии стандарта, который с конца прошлого года находится на переработке в формате CD (подготовка проекта комитета), но, судя по информации, опубликованной в новостных бюллетенях немецкого института FOGRA, изменения пока коснутся только вопроса внедрения нового математического алгоритма вычисления градационных характеристик печатного процесса (SCTV, стандарт ISO 20654:2017), так как вполне очевидно, что применение математики, использующей зональные фильтры офсетных триадных красок для дальнейшего расчета по формуле Мюррея-Дэвиса, не дает корректных результатов во флексографии.
А пока нам не остается ничего другого, кроме как идти нелегким путем формирования внутренних стандартов предприятия (СТП). Скажем прямо — задача эта нетривиальная, требующая существенных временных и финансовых затрат, но, как мы уже убедились, — это единственный путь к контролируемому и, главное, прогнозируемому качеству печати.
В связи с этим, в нашей компании пришлось пересмотреть услугу тестирования-профилирования печатного процесса, откорректировать алгоритм, доработать цветовые мишени, ввести новые контрольные элементы, расширить объем работ по анализу качества тестовых оттисков, с особым акцентом на оценке стабильности процесса (см. примеры тестовых ОМ на рис. 1, 2).
Основные изменения, касающиеся процесса тестовой печати, были связаны с необходимостью увеличения объемов тестовых тиражей и более жестким контролем качества, чтобы, с одной стороны, иметь максимально объективную информацию о диапазонах варьируемости процесса, а с другой — выявив их, по возможности устранить причины, приводящие к нестабильности процесса, то есть минимизировать эти интервалы.
Рассмотрим основной пакет контролируемых критериев, доступных в системе pressSIGN, так сказать «джентльменский набор» (рис. 3):
• Первичные базовые колоранты (CMYK);
• Запечатываемый материал;
• Бинары триадных колорантов (RGB);
• Усиление тона (устаревшее понятие — растискивание) по триадным краскам (TVI);
• Средневзвешенное отклонение;
• Максимальное отклонение.
По первым трем критериям могут быть заданы произвольные целевые значения (в цветовой модели CIE L*a*b*). Критерий усиления тона контролируется по трем настраиваемым зонам — для флексо актуальны высокие света, света, четвертьтона, полутона и тени. Допуски по колориметрическим величинам могут быть установлены произвольно по любой из доступных формул оценки различий — ∆E76, ∆E94, ∆E2000, ∆ECMC. Для более тщательного контроля стабильности цветовых характеристик запечатываемого материала есть возможность указания индивидуальных отклонений по координатам a* и b* (рис. 4 и 5).
В качестве опциональных критериев (из актуальных для флексо), могут быть добавлены следующие:
• Баланс по серому;
• Контроль в режиме печати тиража (Production mode);
• Усиление тона по смесевым краскам (TVI Spot).
Для настройки контроля баланса серого выделена целая закладка в области настроек стандарта, которая имеет отдельный блок, соответствующий регламенту G7 (рис. 6).
Но для сегодняшней флексографии (особенно формата гибкой упаковки), это избыточный критерий, приемлемой стабильности которого пока проблематично достигнуть. В таких случаях решение этой проблемы берет на себя препресс, задача которого либо вовсе исключить в дизайнах наличие сложных для воспроизведения областей ахроматического содержания, либо реализовывать их на основе одного, максимум двух каналов с доминирующим черным.
Следующий актуальный критерий, отличающий pressSIGN от конкурентных продуктов, — возможность использования двух категорий допусков: допуски на отклонение (deviation tolerance) и допуски на варьируемость процесса (variation tolerance). Напомним, что первая категория отвечает за соответствие подписного листа (т.н. «ОК-Лист») актуальному стандарту (в нашем случае тестовой печати), а вторая — произвольно выбранного из тиража оттиска подписному, причем, категория допусков на варьируемость всегда, как правило, жестче. Правда, эта возможность доступна только для характеризации первичных колорантов.
Использование этих допусков зависит от выбранного печатником режима работы — приладка (Makeready Mode) или печать тиража (Production Mode) (рис. 7, 8).
На графиках обозначена граница раздела этих двух режимов работы — вертикальная серая черта между 6-ой и 7-ой позициями. Контроль TVI по смесевым краскам — задача неоднозначная, так как не совсем понятно, какое значение прироста взять за эталонное. Для получения объективных данных необходимо проводить дополнительное тестирование или добавлять эти краски в основной тест, количество которых будет ограничено красочностью печатной машины. Немаловажной составляющей, по условиям контроля этого критерия, является возможность выбора современного алгоритма расчета TVI (SCTV — Spot Color Tone Value), о котором уже упоминалось выше.
Система pressSIGN предлагает очень мощный аппарат формирования нового стандарта, настройка которого требует наличия достоверной информации о допусках по критериям, выбранным для дальнейшего контроля печатного процесса.
Надо понимать, что здесь есть две крайности: одна — установка слишком жестких допусков, работа в которых для конкретного процесса будет весьма затруднительна, а другая, противоположная ей, когда о непопадании в цвет вы, скорее всего, узнаете от вашего конечного клиента. Оптимальные допуски находятся где-то между этими крайностями, самая важная и сложная задача — найти эту «золотую середину».
Наряду с вышесказанным, необходимо отметить, что качественный стандарт предприятия рождается не в один день, неделю и даже месяц — в процессе работы, накопления статистической информации, анализа и обсуждения полученных результатов могут приниматься решения о корректировке допусков, изменяться регламент, вводиться дополнительные критерии контроля, но, как говорится, — дорогу осилит идущий.
Во второй части мы рассмотрим те ограничения технологии флексографской печати, которые препятствуют внедрению систем контроля, более детально коснемся вопроса стабильности и, наконец, предложим пути решения этих проблем, с целью обеспечения эффективного функционирования систем контроля качества цвета в этих непростых условиях.
Продолжение — 2 часть статьи.
Дмитрий Белкин,
инженер по цвету, компания «ТампоМеханика»
Из-за большого объема материала статья разделена на две части. В первой части мы поговорим о стандартизации флексографских печатных процессов, где, с одной стороны, рассмотрим исторический аспект в контексте отраслевых тенденций, а с другой — разберем альтернативные алгоритмы построения стандарта полиграфического процесса предприятия (СТП).
Отсутствие работоспособных отраслевых стандартов
Первое, и самое главное, без чего не будет эффективно работать ни одна система контроля качества (в том числе и качества цвета) — это стандарт контролируемого процесса.
Ситуация с известным отраслевым стандартом во флексографии (ISO 12647-6) уже многие годы, мягко говоря, оставляет желать лучшего, в отличие от своего офсетного собрата (ISO 12647- 2), который уже давно и крепко стоит на ногах и предоставляет исчерпывающую технологическую информацию: от целевых значений базовых колорантов и бинаров до набора градационных характеристик, где все это стройными рядами укладывается в таблицы соответствий по различным запечатываемым материалам с указанием допусков по dE2000; плюс доступность ICC-профилей, построенных и официально опубликованных на своих сайтах солидными полиграфическими институтами в соответствии с регламентом этого стандарта; и, наконец, наличие продуманных до мельчайших деталей процедур сертификации, предоставляемых в качестве VIP-услуг (судя по цене и количеству клиентов на данный момент) теми же уважаемыми институтами — все это наглядно демонстрирует, что рабочий отраслевой стандарт во флексографии — пока вопрос будущего (надеемся, недалекого).
Разберем ситуацию подробнее.
Последняя и, на данный момент, действующая версия флексографского стандарта ISO 12647-6 от 2012 года, на которую в своё время возлагались большие надежды, вдруг удивила нас скудностью по части описания целевых колориметрических значений красок (регламентирована только одна координата тона — Hue) и отсутствием инвариантности по запечатываемым материалам (!), попытка структурирования которых была предпринята в предыдущей версии от 2006 года (четыре субстрата).
На примере таблиц с указанием целевых значений основных контролируемых критериев (базовых колорантов) хорошо видны различия стандартов разных годов публикаций — 2006 и 2012 (см. табл. 1 и 2).
Скудность целевой колориметрии, в какой-то степени исправлял стандарт ISO 2846-5:2005 («Комплекты цветных и прозрачных красок для четырехкрасочной печати. Часть 5. Флексография»), ссылка на который присутствовала в рассматриваемом стандарте. В нем были регламентированы не только колориметрия триады, но и спектральные данные для приборов c различной измерительной геометрией. Хитрость заключалась в том, что эти параметры имели весьма опосредованное отношение к флексографскому печатному процессу, т.е., условия получения контрольных выкрасок, описанные в этом стандарте, были исключительно лабораторными — специальный, строго регламентированный эталонный субстрат, пробопечатные устройства. По сути, это был алгоритм для входного контроля красок от поставщика. Но в 2016 году этот стандарт, после очередного пересмотра был отменен (!). Меня удивляет другое: этот стандарт просуществовал 11 лет, был дважды подтвержден по результатам пересмотра в 2008 и в 2014 году, но позволю себе задать риторический вопрос — скажите коллеги, кто-нибудь слышал о стандартных триадных красках для флексографии?
Возвращаясь к флексографскому стандарту, справедливости ради, надо заметить, что были и положительные изменения. Так, устаревшая формула оценки различий dE76 была заменена на dE2000, а также повышена точность проработки градационной характеристики по высоким светам, что, несомненно, было востребовано с учетом появления новых, более совершенных технологий изготовления печатных форм, но это не умаляет вышеуказанных недостатков.
Примечательно, что в системе pressSIGN, в списке прочих полиграфических стандартов, доступна только одна версия стандарта флексографской печати — от 2006 года.
Недавно вновь появилась надежда на выход в скором времени более адекватной версии стандарта, который с конца прошлого года находится на переработке в формате CD (подготовка проекта комитета), но, судя по информации, опубликованной в новостных бюллетенях немецкого института FOGRA, изменения пока коснутся только вопроса внедрения нового математического алгоритма вычисления градационных характеристик печатного процесса (SCTV, стандарт ISO 20654:2017), так как вполне очевидно, что применение математики, использующей зональные фильтры офсетных триадных красок для дальнейшего расчета по формуле Мюррея-Дэвиса, не дает корректных результатов во флексографии.
А пока нам не остается ничего другого, кроме как идти нелегким путем формирования внутренних стандартов предприятия (СТП). Скажем прямо — задача эта нетривиальная, требующая существенных временных и финансовых затрат, но, как мы уже убедились, — это единственный путь к контролируемому и, главное, прогнозируемому качеству печати.
В связи с этим, в нашей компании пришлось пересмотреть услугу тестирования-профилирования печатного процесса, откорректировать алгоритм, доработать цветовые мишени, ввести новые контрольные элементы, расширить объем работ по анализу качества тестовых оттисков, с особым акцентом на оценке стабильности процесса (см. примеры тестовых ОМ на рис. 1, 2).
Основные изменения, касающиеся процесса тестовой печати, были связаны с необходимостью увеличения объемов тестовых тиражей и более жестким контролем качества, чтобы, с одной стороны, иметь максимально объективную информацию о диапазонах варьируемости процесса, а с другой — выявив их, по возможности устранить причины, приводящие к нестабильности процесса, то есть минимизировать эти интервалы.
Рассмотрим основной пакет контролируемых критериев, доступных в системе pressSIGN, так сказать «джентльменский набор» (рис. 3):
• Первичные базовые колоранты (CMYK);
• Запечатываемый материал;
• Бинары триадных колорантов (RGB);
• Усиление тона (устаревшее понятие — растискивание) по триадным краскам (TVI);
• Средневзвешенное отклонение;
• Максимальное отклонение.
По первым трем критериям могут быть заданы произвольные целевые значения (в цветовой модели CIE L*a*b*). Критерий усиления тона контролируется по трем настраиваемым зонам — для флексо актуальны высокие света, света, четвертьтона, полутона и тени. Допуски по колориметрическим величинам могут быть установлены произвольно по любой из доступных формул оценки различий — ∆E76, ∆E94, ∆E2000, ∆ECMC. Для более тщательного контроля стабильности цветовых характеристик запечатываемого материала есть возможность указания индивидуальных отклонений по координатам a* и b* (рис. 4 и 5).
В качестве опциональных критериев (из актуальных для флексо), могут быть добавлены следующие:
• Баланс по серому;
• Контроль в режиме печати тиража (Production mode);
• Усиление тона по смесевым краскам (TVI Spot).
Для настройки контроля баланса серого выделена целая закладка в области настроек стандарта, которая имеет отдельный блок, соответствующий регламенту G7 (рис. 6).
Но для сегодняшней флексографии (особенно формата гибкой упаковки), это избыточный критерий, приемлемой стабильности которого пока проблематично достигнуть. В таких случаях решение этой проблемы берет на себя препресс, задача которого либо вовсе исключить в дизайнах наличие сложных для воспроизведения областей ахроматического содержания, либо реализовывать их на основе одного, максимум двух каналов с доминирующим черным.
Следующий актуальный критерий, отличающий pressSIGN от конкурентных продуктов, — возможность использования двух категорий допусков: допуски на отклонение (deviation tolerance) и допуски на варьируемость процесса (variation tolerance). Напомним, что первая категория отвечает за соответствие подписного листа (т.н. «ОК-Лист») актуальному стандарту (в нашем случае тестовой печати), а вторая — произвольно выбранного из тиража оттиска подписному, причем, категория допусков на варьируемость всегда, как правило, жестче. Правда, эта возможность доступна только для характеризации первичных колорантов.
Использование этих допусков зависит от выбранного печатником режима работы — приладка (Makeready Mode) или печать тиража (Production Mode) (рис. 7, 8).
На графиках обозначена граница раздела этих двух режимов работы — вертикальная серая черта между 6-ой и 7-ой позициями. Контроль TVI по смесевым краскам — задача неоднозначная, так как не совсем понятно, какое значение прироста взять за эталонное. Для получения объективных данных необходимо проводить дополнительное тестирование или добавлять эти краски в основной тест, количество которых будет ограничено красочностью печатной машины. Немаловажной составляющей, по условиям контроля этого критерия, является возможность выбора современного алгоритма расчета TVI (SCTV — Spot Color Tone Value), о котором уже упоминалось выше.
Система pressSIGN предлагает очень мощный аппарат формирования нового стандарта, настройка которого требует наличия достоверной информации о допусках по критериям, выбранным для дальнейшего контроля печатного процесса.
Надо понимать, что здесь есть две крайности: одна — установка слишком жестких допусков, работа в которых для конкретного процесса будет весьма затруднительна, а другая, противоположная ей, когда о непопадании в цвет вы, скорее всего, узнаете от вашего конечного клиента. Оптимальные допуски находятся где-то между этими крайностями, самая важная и сложная задача — найти эту «золотую середину».
Наряду с вышесказанным, необходимо отметить, что качественный стандарт предприятия рождается не в один день, неделю и даже месяц — в процессе работы, накопления статистической информации, анализа и обсуждения полученных результатов могут приниматься решения о корректировке допусков, изменяться регламент, вводиться дополнительные критерии контроля, но, как говорится, — дорогу осилит идущий.
Во второй части мы рассмотрим те ограничения технологии флексографской печати, которые препятствуют внедрению систем контроля, более детально коснемся вопроса стабильности и, наконец, предложим пути решения этих проблем, с целью обеспечения эффективного функционирования систем контроля качества цвета в этих непростых условиях.
Продолжение — 2 часть статьи.
Дмитрий Белкин,
инженер по цвету, компания «ТампоМеханика»
