Расширение цветового охвата многокрасочных печатных систем

ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ

УДК 655.344.022.72 Д. В. ГОЛУНОВ

Л. Г. ВДРЕПО

Омский государственный технический университет

Московский государственный университет печати им. Ивана Фёдорова

РАСШИРЕНИЕ ЦВЕТОВОГО ОХВДТД МНОГОКРАСОЧНЫХ ПЕЧАТНЫХ СИСТЕМ

Статья посвящена исследованию влияния параметров запечатываемого материала на количество цветов воспроизводимых в условиях современных систем многокрасочной печати. Даны рекомендации по методике подбора запечатываемого материала для соответствия цветового охвата оригинала и возможностей цветовоспроизведения печатной системы. Получены аналитические выражения зависимости объема тела цветового охвата и количественных параметров, характеризующих свойства поверхности запечатываемого материала.

Ключевые слова: цветовоспроизведение, печатная система, цветовой охват.

Актуальность работы обусловлена присутствием на рынке достаточно большого ассортимента новых материалов и в связи с этим отсутствием достаточной теоретической базы по вопросу влияния на цветовоспроизведение свойств поверхности запечатываемых материалов, удовлетворяющих потребности узкой специализации продукта, для производства которого они предназначаются.

Для обеспечения высокого качества печати многокрасочных оттисков, в соответствии с предъявляемыми требованиями, необходимо обеспечить

оптимальный подбор системы печати «машина — краска —бумага». Запечатываемый материал, являясь одним из основных компонентов системы печати наряду с такими компонентами системы печати, как красящие материалы и печатное оборудование, оказывает воздействие на печатный процесс в целом и на цветовоспроизведение системы печати в частности.

Цель: количественно охарактеризовать влияние свойств поверхности запечатываемого материала на цветовой охват печатных систем.

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ

ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013

Характеристика запечатываемых материалов

№ Масса м2, г Характеристика материала

1 260 Белая чистоцеллюлозная бумага

2 260 Белая чистоцеллюлозная бумага

3 120 Бумажный переплетный материал с тиснением «лен»

4 120 Бумажный переплетный материал

5 120 Белая чистоцеллюлозная бумага

6 230 Целлюлозный картон из первичных волокон с двухслойным мелованием лицевой стороны. Оборот кремовый. Обладает повышенным показателем белизны лицевого слоя

7 225 Целлюлозный картон c двухслойным мелованным покрытием лицевой стороны и крафт-оборотом. Картон характеризуется высокой жесткостью даже при низких плотностях, благодаря внутреннему слою с добавлением механической массы

8 Бумага чистоцеллюлозная трехкратного мелования

9 220 Чистоцеллюлозный картон с трехслойным мелованным слоем и мелованным матовым оборотом

11 130 Чистоцеллюлозная матовая бумага двукратного мелования

12 55 Низкой степени проклейки, малозольная бумага относительно малой плотности, низкой белизны, с высоким содержанием древесной массы

13 220 Коробочный картон из беленой целлюлозы, древесной массы и макулатуры, с мелованным покрытием

14 250 Гладкий белый дизайнерский картон

к

Рис. 1. Описание поверхности тела цветового охвата с помощью треугольников

Материалы и методы исследования. Для исследования были использованы материалы, имеющие различную степень шероховатости поверхности и оптические характеристики (табл. 1).

Оценка свойств поверхности запечатываемого материала была реализована с помощью адаптированной методики бесконтактной профилометрии. На основании данной методики были преобразованы значения координат профиля поверхности в показатель шероховатости поверхности материала Яа — среднее арифметическое абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины.

Известно, что цветовой охват наиболее точно можно оценить, используя тело охвата цветов в равноконтрастном цветовом пространстве колориметрической системы С1Е Ь*а*Ъ* [1—3]. Расчет цветового охвата производили с помощью метода аналитического интегрирования [4], который, несмотря на высокую трудоемкость, позволяет получить гораздо более точную оценку объема цветового охвата печат-

ной системы, суть которого заключается в аппроксимации поверхности тела методом триангуляции (рис. 1). Поверхность тела цветового охвата представляется объединением треугольников, образующих замкнутую поверхность, ограничивающую диапазон цветов, воспроизводимых печатной системой на тестируемом материале.

Поверхность каждого треугольника задаётся уравнением плоскости, проходящей через три точки,

А(Х; у; ); В (Х/ у; г); Ск(Х* уй ч):

Х - Хг у - Уг г - г

Х, - Хг У, - У г г, - гг = 0 Ц)

Хк - Хг У к - У г гк - гг

или в развернутом виде:

х = (У3 - У1) Х (г2 - г1) - (У2 - У1) Х (г3 - г1) х +

+-----------------------------------Х У +

+ Х1 Х

- У1 Х ((Х2 - Х1) Х (г3 - г1) - (Х3 - Х1) Х (г2 - г1)) + г

Объем тела цветового охвата определяем как разность между объемами цилиндрических тел, первое из которых ограничивается верхней частью тела цветового охвата и ее проекцией на плоскость ХОУ, а второе ограничивается нижней частью тела цветового охвата и ее проекцией на плоскость ХОУ (рис. 2).

Объем тела, ограничиваемого верхней частью, рассчитываем как сумму объемов элементарных цилиндрических тел, верхняя часть каждого из которых является треугольником, заданным уравнением плоскости (1); нижняя часть элементарного цилин-

Рис. 2. Тело охвата цветов и его проекция на плоскость ХОУ

Рис. 3. Тело цветового охвата, разделенное на две части: 1 — верхняя часть; 2 — нижняя часть

Таблица 2

Результаты исследования шероховатости поверхности и цветового охвата исследуемых материалов

№ Яа Белизна, % D опт V, ед. ДЕ3

1 1,91 95,50 0,02 92046

2 2,16 95,49 0,02 95540

3 3,75 93,33 0,03 75678

4 3,79 89,13 0,05 88524

5 2,38 87,10 0,06 80798

6 0,529 95,49 0,02 92481

7 0,444 95,49 0,02 119199

8 0,588 97,72 0,01 122244

9 0,801 91,20 0,04 96877

10 0,522 89,13 0,05 94547

11 0,222 97,72 0,01 147633

12 2,8 83,18 0,08 83644

13 5,11 89,13 0,05 81579

14 2,78 93,33 0,03 84100

дрического тела является проекцией треугольника Д АВС на плоскость ХОУ. Образующая элементарного цилиндрического тела параллельна оси ОХ. Аналогично рассчитываем объем тела, ограниченного нижней частью поверхности тела цветового охвата и плоскости ХОУ.

Объем элементарного цилиндрического тела (V) вычисляется с помощью уравнения (2) двойного интеграла от функции Х=х(х, у) заданного уравнением (1) по треугольнику, являющемуся проекцией Д А В,Ск на плоскость ХОУ. Каждый из интегралов, в общем случае, разбивается на два интеграла, т.к. верхняя (или нижняя) граница проекции треугольника задается двумя прямыми.

VI = Ц (щх + Ьу + c)dxdy = !п + I2 =

хВ уАВ

= (1 ^ |(а X + Ьу + с )(1у) +

хА уАС

хС уАС

+(1 ^ 1(« X + Ьу + с ^у .

хВ уВС

В результате вычислений получены значения объема произвольного элементарного цилиндрического тела, ограниченного произвольным треугольником и проекцией этого треугольника на плоскость ХОУ.

((

V,-

у, - у г

х, - х,

V ] 10

у к- у,

Л

Л

( (х] -х1)2 хг3 й х- ^

с,- —]----------а, —----------1-!-

~Ь,у г (

Л

2

у] - уг у к - у,

3 2

Л (

х

(у,- у,У (у. - у,? \.{х,- х1^

V V , г ,л „2

х

х, - х, хк - х.

+ х(у] -уг)+ йг х ^|^-х^ +1 х3

3

3 2

у к - уг

- а,- х ——— х

хк - х;. V 3 2 6

х 3 х 2 х х 2 х 2 х Л

х* хАхг х1 .х^

+ с.(у] -уг)(хА -х])+ С!

у к - у,

х» -х,

{х* - х>)2

к л]

г(хк -х,.)2 {х, -^^

2 2

х* - хг .

Ь<1 >„ у к - у, {х* - х])2

+—(у2(х* - ^)+2 у к

х

( \ у к - у} хк- х]

,{х*- х])3

- (х, - х,)+2 у,^ .

л]

у2 {хк - х})+2 у!у^ х

хк - х г

{хк - х,.)2 ')-]_х^

(ук -уг 1 „Г(х*-х,03 {х,--х^^

Объем тела цветового охвата печатной системы на тестируемом материале рассчитываем как разность сумм объемов элементарных цилиндрических тел, составляющих тело, рассчитываемых с помощью выражения (3), образуемое верхней частью тела цветового охвата и плоскостью ХОУ (V[верx) и тела, образуемого нижней частью тела цветового охвата и плоскостью ХОу (^нахн).

Ъверх = Щ=У, ,

где п — количество треугольников, образующих поверхность верхней части тела цветового охвата (рис. 3).

х

х

х

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ

315

ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013

Рис. 4. Трехмерное изображение поверхности запечатываемого материала

Рис. 5. Цветовой охват на диаграмме аЬ* для печатных систем, содержащих различные запечатываемые материалы:

1 — материал № 11

1

V, = ут V, ,

у 1,нижн =1 * 1 '

где т — количество треугольников, образующих поверхность нижней части тела цветового охвата (рис. 3).

Тогда общий объем тела цветового охвата (У"ТЦО): УТПО = V, - V, .

ТЦО 1,верх 1,нижн

Для получения аналитического выражения объема элементарного цилиндрического тела цветового охвата в трехмерном равноконтрастном цветовом пространстве С1Е Ь*а*Ь*, цветовые а* и Ь* координаты обозначены через (х) и (у) соответственно, яркостная составляющая Ь* в уравнении плоскости (2) введена как (х). Подобная замена обозначения введена для удобства выведения аналитического выражения для элементарного объема в связи с тем, что обозначение цветовых координат произвольного треугольника на поверхности тела цветового охвата в цветовом про-

странстве С1Е Ь*а*Ь* и коэффициентов в уравнении плоскости (2) могут совпадать. Данный метод дает большую точность вычисления в силу применения методов математического анализа.

Белизна материала определялась с помощью ден-ситометрического оборудования через показатель оптической плотности (Вопт) следующим образом.

В общем случае свет, падающий на поверхность тела 1о6щ, частично отражается р, частично поглощается г и частично проходит сквозь него т;

/о6щ.=Т + 1 + Р

т — поток света, проходящий сквозь поверхность материала; г — поток света, поглощенный структурой материала; р — поток света, отраженный от поверхности материала. I о6щ равно 100 %.

Оптические свойства материала зависят от того, как и в какой степени проявляются отражение, поглощение и пропускание света.

Утцо,е^1

АЕ

200 204800 198400 192000 185600 179200 172800 166400 160000 153600 147200 140800 134400 128000 121600 115200 108800 102400 96000 89600 83200 76800

Ущцо = 14751.432/ Яа +79537.959

0.42 0.84 1.26 1.68 2.1 2.52 2.94 3.36 3.78 4.2 4.62 5.04 5.46 5.Е

Сгеа1ес1 мИ1 а Ыа1 уегеюп Ас1уапсес1 СгарЬег http:M4WW.alentum.com/agrapher/

6.3 6.72 7.14 7.56 7.98 8.4

Яа,

мкм

Рис. 6. Графическая модель зависимости показателя шероховатости Ra и объема тела цветового охвата

о = 1д

р

Э — оптическая плотность поверхности материала;

100 Р = -

10о

Белизна определяется по формуле: 100

Р

I

общ.

: 10 I

100

общ

100 х10о

-X100;

100

10о

Результаты и их обсуждение. Результаты определения шероховатости представлены в табл. 2. Графическая визуализация рельефа поверхности запечатываемого материала показана на рис. 4.

В результате определения объема тела цветового охвата печатной системы получены численные значения объема, выраженные в единицах АЕ3, графические интерпретации цветового охвата которых построены на диаграмме цветности а*Ь*. На рис. 5 представлен цветовой охват печатной системы с минимальным (2) и максимальным (1) цветовым охватом.

Анализ представленных в табл. 2 результатов показывает, что между показателем шероховатости поверхности и объемом цветового охвата печатной системы прослеживается связь, которая описывается гиперболической аналитической моделью, графическая интерпретация данной зависимости представлена на рис. 6.

Между белизной поверхности и объемом тела цветового охвата печатной системы прослеживается связь, которая описывается полиномиальной аналитической функцией. Графическая интерпретация данной зависимости представлена на рис. 7.

Таким образом, используя различные материалы для печати, существует возможность увеличить охват цветов, относящихся к первому и четвертому квадранту диаграммы цветности а*Ь*, т.е. доступно воспроизведение наиболее насыщенных цветов по всему диапазону яркостей, таких как оранжевый, красно-оранжевый, красный, красно-пурпурный, пурпурный и синий. Что, в свою очередь, позволит осуществлять воспроизведение цветов с минимальным искажением или без искажений, а это особенно актуально при воспроизведении фирменных цветов при изготовлении коммерческой и упаковочной продукции.

Подбор запечатываемого материала позволяет регулировать качество цветовоспроизведения изображения в рамках замкнутой печатной системы. Характеристики материала могут способствовать

о

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013 ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ

ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ДЕЛО. ПОЛИГРАФИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 3 (123) 2013

увеличению цветового охвата в 2 раза. В абсолютных единицах МКО эта величина составляет 71955 АЕ3. Это соответствует более чем 1360 цветам, различимым стандартным колориметрическим наблюдателем МКО, которые будут потеряны для воспроизведения в случае подбора материала с различными структурными и оптическими свойствами поверхности [5].

Библиографический список

4. Голунов, А. В. Метод аналитического интегрирования для расчета объема тела цветового охвата / А. В. Голунов // Визуальная культура: дизайн, реклама, информационные технологии : материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф. — Омск : ОмГТУ, 2011. — С. 146 — 148.

5. Голунов, А. В. Воспроизведение цвета на материале с различными свойствами поверхности / А. В. Голунов. — М. : Магистр, 2012. — 100 с.

1. Пожарский, А. О. Оценка цветового охвата печати посредством объема тела охвата цветов, вычисленного с учетом неоднородности цветового пространства / А. О. Пожарский, И. А. Сысуев // Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. — 2006. — № 4. — С. 3—12.

2. Пожарский, А. О. Оценка цветового охвата системы печати посредством объема тела охвата цветов, вычисленного с использованием уточненных функций цветовых различий / А. О. Пожарский, И.А. Сысуев // Омский научный вестник. — 2005. — № 4 (33). — С. 180—182.

3. Сысуев, И. А. Интегральный показатель цветового охвата цветовоспроизводящей системы и его возможная интерпретация / И. А. Сысуев // Труды Белорусского государственного технологического университета. Сер. IX. Издательское дело и полиграфия. — 2007. — Вып. XV. — С. 141 — 144

ГОЛУНОВ Александр Владимирович, доцент кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета.

ВАРЕПО Лариса Григорьевна, кандидат технических наук, доцент (Россия), целевой докторант от Омского государственного технического университета в Московском государственном университете печати им. Ивана Фёдорова на кафедре «Технологии печатных и послепечатных процессов».

Адрес для переписки: Sasha_qolunov@mail.ru

Статья поступила в редакцию 03.06.2013 г.

© А. В. Голунов, Л. Г. Варепо

УДК 655.28.022.244.027 И. А. СЫСУЕВ

А. Ю. ЗАХАРОВ

Омский государственный технический университет

ОСОБЕННОСТИ ВЕРСТКИ НАУЧНЫХ ЖУРНАЛОВ

(НА ПРИМЕРЕ ЖУРНАЛА «ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК»). ЧАСТЬ 1____________________________

В статье рассматриваются вопросы, относящиеся к современным технологиям производства таких специфических продуктов полиграфического производства, как научные издания, в частности журналы. Специфика заключается в том, что допечатная подготовка производится с использованием авторских электронных версий статей, что обусловливает необходимость их типографического редактирования помимо собственно процесса верстки. Разработаны группы сложности типографического редактирования и верстки таблиц и формул, определена трудоемкость технологических процессов допечатной подготовки, проведен сравнительный анализ расчетов трудоемкости верстки с существующими нормативами. Разработаны нормы времени верстки научных журналов на основе учета необходимости типографического редактирования авторских материалов с учетом групп сложности.

Ключевые слова: научные издания, допечатная подготовка, верстка, типографическое редактирование, группы сложности типографического редактирования и верстки, нормы времени.

Верстка в издательском деле и полиграфии — это процесс формирования страниц издания путем компоновки текстовых и графических элементов.

Отличительной особенностью верстки научных журналов является разработка общего дизайна, объединяющего все номера и делающего журнал узнаваемым, но при этом позволяющего представлять каждый материал неповторимым.

Другой особенностью верстки научных журналов является то, что все авторские материалы — статьи — подготавливаются в прикладной программе,

чаще всего Microsoft Office Word, самими авторами в соответствии с требованиями, установленными редакцией. На верстку, таким образом, поступают электронные версии статей, в которых оформление основного текста, а также формул, таблиц, примечаний, иллюстраций выполнено с большим количеством типографических ошибок, поскольку авторы не являются профессионалами.

Это делает необходимым редактирование авторских материалов помимо собственно верстки в соответствии с установленным вариантом оформления.