Aby zobaczyć to, czego nie widać

ŚWIATŁO UV JEST NIEWIDOCZNE

Mimo to wpływa na końcowy wygląd wydrukowanych produktów. Dlatego też istotne jest, aby znać ostateczne warunki oglądania, w których produkty mają być używane. Ponieważ rzadko jest to możliwe, przemysł drukarski ustanowił znormalizowane warunki oglądania, które są wykorzystywane do oceny wizualnej oryginału i produkcji.

Ten warunek oglądania jest symulacją iluminanta D50 o skorelowanej temperaturze barwowej 5003 kelwinów i natężeniu oświetlenia 2000 luksów. Szczegółowe wymagania są określone w normie ISO 3664. Oprócz oceny wizualnej jakość reprodukcji kolorów jest również kontrolowana za pomocą pomiaru kolorów w całej branży. Złota zasada brzmi: „Mierz tak, jak widzimy”.

Przemysł drukarski stosuje geometrię odpowiednio 45:0 lub 0:45, która odzwierciedla geometrię oceny wizualnej produktów. Również D50 jest używany jako referencyjny iluminant. Źródło światła oświetlającego stosowane w urządzeniach do pomiaru koloru różni się od D50. W większości instrumentów stosuje się lampy wolframowe wypełnione gazem. Wartości kolorów oblicza się dla referencyjnego źródła światła D50 przy użyciu współczynnika odbicia.

Ściśle rzecz biorąc, narusza to złotą zasadę „mierz tak, jak widzimy”, ale użycie znanej białej płytki do kalibracji instrumentu pozwala systemowi „neutralizować” odczyty. Działa to dobrze w przypadku kolorów obiektów i jest znane jako tryb pomiaru M0 w normie ISO 13655:2009, która jest odpowiednią normą ISO dotyczącą pomiarów w branży graficznej.

A POTEM POJAWIŁO SIĘ „NIEBIESKIE ŚWIATŁO”

Od kilku lat stosowanie rozjaśnianych papierów w branży graficznej znacznie wzrosło. Rozjaśniacze optyczne to substancje fluorescencyjne.

Fluorescencja to nazwa właściwości substancji, w której energia jest pochłaniana w niewidzialnym zakresie długości fal UV, ale emitowana w widzialnym zakresie widma. Można powiedzieć, że niewidzialne światło staje się widoczne dzięki fluorescencji (rys. 1).

Rysunek 1: Papiery z różną ilością fluorescencyjnych środków wybielających emitują światło widzialne w wyniku wzbudzenia promieniowaniem UV.

Można to zwizualizować za pomocą macierzy Donaldsona (rys. 2). Każdy punkt w tej macierzy wskazuje ilość emitowanej energii dla każdej długości fali (długość fali pokazana na osi x) za pomocą schematu kolorów od ciemnoniebieskiego (= brak energii) do jasnoczerwonego (= dużo energii). Oś y wskazuje zakres długości fal absorpcji. W przypadku papieru bez żadnych rozjaśniaczy można by zobaczyć ukośną linię emisji, która wskazuje na czyste właściwości odblaskowe. Jasnoniebieski obszar wskazuje na fluorescencję, czyli energię, która nie jest emitowana przy długości fali napromieniowania, spowodowaną przez rozjaśniacze optyczne.

Rysunek 2: Graficzny obraz macierzy Donaldsona rozjaśnionego papieru. Rozważ jasnoniebieskie obszary poniżej linii przekątnej. Energia świetlna pomiędzy 340 nm i 380 nm (oś y) jest emitowana pomiędzy 420 nm i 460 nm (oś x).

Efekt ten zmienia się w zależności od energii, która jest napromieniowywana przy długości fali absorpcji lub aktywacji rozjaśniacza. Jest on zależny od ilości energii światła UV. Mówiąc inaczej, rozjaśniony papier może wyglądać na żółtawy w przypadku braku światła UV (rys. 3. papier po prawej).

Rysunek 3: Papiery w sztucznym świetle bez promieniowania UV. Rozjaśniacze nie są wzbudzane. Można zobaczyć czysty odblaskowy odcień papieru.

OD OCENY WIZUALNEJ DO POMIARÓW

Podczas przeprowadzania pomiarów koloru na papierach zawierających wybielacze optyczne emisja w zakresie długości fal widzialnych zależy od energii UV źródła światła używanego w urządzeniu pomiarowym. Złota zasada „mierz tak, jak widzisz” zostaje naruszona, gdy ilość energii UV w urządzeniu pomiarowym różni się od ilości energii UV w pożądanym środowisku oglądania. Prowadzi to do problemów dla branży graficznej, która mierzy papiery fluorescencyjne od wielu lat. Wartości kolorów zgłaszane przez instrumenty trybu „M0” (nieokreślona zawartość UV w źródle światła; najczęściej używany jest wolfram) nie korelują zbyt dobrze z wyglądem wizualnym. Jest to spowodowane nie tylko zmianą energii UV w urządzeniach pomiarowych. (Rys. 4).

Rysunek 4: Papiery w symulatorze światła dziennego z zawartością UV. Rozjaśniacze są wzbudzane i powodują zmianę koloru papieru. Papiery z dużą ilością FWA (3 od prawej) „świecą” na niebiesko.

Odpowiednia norma ISO definiująca warunki oglądania dla oceny wizualnej w branży grafiki komputerowej ISO 3664 dopuszczała duże odchylenie w zakresie zgodności zawartości UV w szafie do oglądania i oświetlaczu D50. Nawet szafy niezawierające energii UV mogłyby być zgodne z normą.

Oprócz stosowania niezdefiniowanej energii UV do pomiarów, branża stosowała również niezdefiniowaną zawartość UV do oceny wizualnej. Wynik oceny próbek, których wygląd różni się przy zmiennej zawartości UV, jest doświadczany przez branżę od lat. Dopasowanie kolorów „na podstawie liczb” może prowadzić do katastrofalnego wyniku w ocenie wizualnej.

Praktyczny problem w dzisiejszych przepływach pracy jest spowodowany przez normę ISO 12647-7, odpowiednią normę dla wydruków próbnych. Zawiera ona kryteria, które mogą prowadzić do problemów, gdy podłoża próbne zawierają fluorescencyjne środki wybielające. Jeśli podłoże próbne zgodne z normą ISO 12647-7 jest używane do symulacji materiału produkcyjnego zawierającego dużo fluorescencyjnych środków wybielających, użytkownicy napotykają problemy z gamą na osi jasności. Wynika to z konieczności symulowania niebieskawego koloru papieru produkcyjnego poprzez dodanie warstwy tuszu na podłoże proofingowe, co również przyciemnia proof.

ROZWIĄZANIA

W 2009 r. zrewidowano normę ISO dotyczącą oceny wizualnej. Najistotniejsza zmiana dotyczyła kryteriów oceny zakresu długości fal UV. Nowe szafy muszą mieć znacznie lepszą zgodność w porównaniu z zawartością UV D50. W konsekwencji coraz powszechniejszego stosowania fluorescencji w papierach graficznych dostosowano normę pomiarową ISO 13655:2009, definiując tryb pomiaru M1. Tryb ten powinien zapewnić podobne wzbudzenie optycznych środków rozjaśniających do D50, a tym samym umożliwić kolorymetryczną ocenę papierów zawierających optyczne wybielacze. Uzyskane wartości kolorów wykazują lepszą korelację z oceną wizualną w środowisku wykazującym dobrą symulację D50.

Można wykazać, że uwzględnienie końcowych warunków oglądania podczas pomiarów kolorów prowadzi do lepszej korelacji wizualnej. Jeśli środowisko oglądania jest dobrym pomiarem symulującym D50, to M1 jest kandydatem do wyboru. Nadal brakuje najlepszych praktyk w zakresie znajdowania odpowiednich par zapasów próbnych i produkcyjnych. Prace nad ich uzyskaniem zostały już przeprowadzone w niektórych grupach i instytutach.

W przypadku warunków oglądania, które różnią się od D50 (np. POS, targi…) pomiar widmowy końcowych warunków oglądania (w tym UV!) przy użyciu urządzenia do pomiaru światła wykazuje duży potencjał. Umożliwia obiektywną kontrolę jakości dla złotej zasady „mierz tak, jak widzimy”, gdzie produkty są przeznaczone do użytku ze specjalnym oświetleniem w POS w ogólności. Biorąc pod uwagę przyszłe wykorzystanie źródeł światła LED, przewaga wzrośnie jeszcze bardziej.

PODSUMOWANIE

Standardowe procedury operacyjne dotyczące obsługi różnych ilości fluorescencyjnych środków wybielających w dzisiejszych papierach graficznych nadal brakuje i muszą zostać uwzględnione w odpowiednich normach ISO. Warunki oglądania i pomiar koloru są coraz częściej oczekiwane, aby wykazywały lepszą zgodność i są zatem fundamentalne dla obiektywnej oceny większości zjawisk kolorystycznych w branży sztuk graficznych.

Nota aplikacyjna

Przyrządy pomiarowe dla przemysłu graficznego

Przyrządy pomiarowe do dokładnego pomiaru koloru w przemyśle graficznym, spełniające wymagania normy ISO 13655:2009 i umożliwiające operatorowi kontrolę obecności rozjaśniaczy optycznych w masie papierniczej.
image Przyrządy pomiarowe dla przemysłu graficznego