Исследование цветовоспроизведения в цифровых системах цветной электрофотографии

УДК 655.226.251.2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦВЕТОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ ЦВЕТНОЙ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИИ

П. А. Зуев, И. А. Сысуев

Рассмотрены проблемы цветовоспроизведения в цифровых системах цветной электрофотографии и предложены способы их оптимизации для цветных лазерных принтеров трех разных производителей.

Ключевые слова: цветовоспроизведение, цветовой охват, тест-объект, цветовые характеристики.

Наиболее часто встречающимися проблемами цветовоспроизведения в электрофотографии, а именно при печати на цветных лазерных принтерах являются следующие:

несоответствие цвета на оттиске цвету, отображаемому на мониторе, что связано чаще всего с отсутствием надлежащей калибровки лазерного принтера и/или монитора;

несоответствие одного и того же цвета при печати из различных прикладных программ или на различных цветных принтерах. Это обусловлено тем, что, во-первых, в принтерах используются различные по составу и оттенку тонеры, а, во-вторых, по причине того, что не все прикладные программы используют систему управления цветом, а пользователь не учитывает особенности цветового профилирования программ или принтеров при выводе на печать;

нестабильность цветопередачи (в одном тираже получаются оттиски с разными оттенками), что связано с изменениями температурного режима и влажности в течение всего процесса печати, а также зависимость качества печати от климатических факторов (влажность, температура воздуха) в помещении;

меньший цветовой охват по сравнению со струйной и сублимационной печатью.

Указанные проблемы возможно решить за счет анализа цветового охвата и цветовых характеристик стимулов (субтрактивного синтеза цвета) систем печати «прикладная программа - цветной лазерный принтер» при стабилизации условий печати. Исходя из вышесказанного, исследования цветовоспроизведения в цветной электрофотографии являются актуальными.

Объектом настоящего исследования являлись системы цветной электрофотографии — системы печати «прикладная программа - цветной лазерный принтер». Предметом — цветовой охват систем цветной электрофотографии и возможности цветовоспроизведения из прикладных про-

грамм. Теоретические исследования производились с использованием научных основ теории цвета и цветовоспроизведения, а экспериментальные исследования выполнялись с использованием методов колориметрии с инструментальным определением спектральных характеристик образцов цветов. Цель исследования — оптимизация цветовоспроизведения трех систем цветной электрофотографии — цветных лазерных принтеров Canon CLC 2620, Epson AcuLaser C8600 и Develop Ineo+ 6501 во взаимодействии с наиболее часто используемыми в цифровой печати прикладными программами Adobe Photoshop (CS3), Adobe InDesign (CS3), Corel Draw (Х3), и Microsoft Office Word.

Как было указано выше, важным компонентом проводимых исследований является стабилизация условий печати. При испытаниях использовалась бумага одной марки (4СС) и плотности (100 г/м ), прошедшая кондиционирование в течение 24 часов. Бумага, тонер, картридж и аппарат для испытаний хранились (или выдерживались перед началом испытаний в течение 24 часов) при нормальных значениях факторов внешней среды, соответствующих нормальным условиям эксплуатации электрофотографических аппаратов, а именно: температура 15...25 °С; относительная влажность воздуха 20.80 %; атмосферное давление 84,0... 106,7 кПа (630. 800 мм рт. ст.). При проведении испытаний значения факторов внешней среды должны быть в этих пределах при условии отклонений температуры от установленного значения не более ±2 °С и влажности не более ±5 %. Для большей достоверности результатов исследования получали 5-10 копий тест-объектов. Оценку качества изображения осуществляли на контрольных копиях, полученных при установившемся режиме работы аппарата в соответствии с руководством по эксплуатации, поскольку качество копий может изменяться в зависимости от продолжительности работы. (При проведении испытаний следует учитывать отклонения в характеристиках электрофотографического процесса, влияющих на качество копий, которые могут быть вызваны длительным непрерывным копированием на аппарате, несоответствием проведенного регулирования аппарата требованиям эксплуатации, несоответствием климатических условий).

Для проведения исследования был подготовлен тест-объект (рис. 1), включающий в себя широко используемую цветную шкалу IT-8.7/3, изображения, отображающие «памятные» цвета (лицо человека, растения, фрукты, черно-белые изображения). Кроме того, в тест-объект включены шрифтовые тесты и изображения, показывающие плавность полутоновых переходов. Цветная шкала IT-8.7/3 используется для проведения спектрофотометрических измерений (объективная оценка), а фоторепродукции и прочие элементы — для визуальной (субъективной) оценки цветовых характеристик тестового оттиска. Тестовое изображение не содержит встроенных цветовых профилей и создается в рабочем пространстве CMYK без управления цветом. Тест-объект подготовлен под размер печатного оттис-

ка 42x29,7 см с разрешением 300 пике ./дюйм.

1 2 3 4 5

12 3 4

дик

I

IBBBB

sssss

1T8.7/3

ЛІІ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Dunn Technology, Inc. (DTI) Standard YMCK Test Pages vl.2 ANSI & ISO Draft Standards Std.Page*7

IT8.7/3 6mm Target/0.6mm Spacir 8-l/2”x 11" Default Form at

IS7> I

Bui Sko A-5*5 В - I » 4

Ш

I

I I

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13

IT8.7/3 Extended Ink Value Data SetDefault Single Page Format

Рис. 1. Тест-объект, использованный для исследований

По результатам визуальной (субъективной) оценки контрольных копий, полученный с использованием 12 вариантов исследуемых систем

206

печати (4 прикладные программы, 3 лазерных принтера), можно сделать следующие выводы.

По оптической плотности фона все тестовые оттиски показывают одинаковый результат — отсутствует фон на участках без изображения.

По равномерности печати все изучаемые печатные системы показывают равномерную печать по всей площади оттиска, однако на оттисках с принтера Epson AcuLaser C8600 заметна небольшая зернистость красочного слоя.

По воспроизведению памятных цветов наилучшие результаты показывает принтер Develop ineo+ 6501 при печати из программы Adobe Photoshop, при печати из других программ заметны отклонения в сторону красных тонов и изображения выглядят более темными. Второй результат показывает принтер Canon CLC 2620 — все оттиски находятся примерно на одном уровне цветовоспроизведения памятных цветов с явно желтым оттенком телесных тонов, зеленых и красных объектов. Наихудший результат показывает EPSON AcuLaser C8600 при печати из всех рассматриваемых программ — на всех оттисках явно заметно смещение тонов в сторону красно-оранжевого. Телесные цвета — темные и имеют грязный оттенок. Зелень на фоторепродукциях темная и не соответствует реальному представлению. Чуть лучше выглядят оттиски, отпечатанные из программ Photoshop и Corel Draw (по сравнению с другими оттисками цвета воспроизведены более правильно, хотя также сильно затемнены).

Результаты объективной оценки следующие.

По оптической плотности 100-процентых плашек чистых цветов на оттисках, полученных на принтере Develop ineo+ 6501 (таблица), отмечаются самые высокие значения показателя по черной, голубой и пурпурной плашкам. Так, по черной краске оптическая плотность имеет значения, находящиеся в интервале 1,64-1,94, что намного превосходит показатели, получаемые с использованием двух других принтеров. Это относится и к чистым плашечным цветам голубому и пурпурному — значения составляют соответственно до 1,44 и 1,41, тогда как по желтой плашке значения оптической плотности наименьшие — 0,82-1,26. По желтой плашке наибольшую оптическую плотность имеют оттиски, полученные на принтере Canon CLC 2620, — 1,55-1,64.

Оптическая плотность 100-процентной плашки чистых цветов на печатных оттисках, полученных на различных принтерах, Б

Цвет плашки Наименование прикладной программы

Adobe Photoshop CS3 Adobe InDesign CS3 Corel Draw X3 Microsoft Office Word

Принтер Canon CLC 2620

Черная 1,39 1,36 1,41 1,75

Окончание

Цвет плашки Наименование прикладной программы

Adobe Photoshop CS3 Adobe InDesign CS3 Corel Draw X3 Microsoft Office Word

Принтер Canon CLC 2620

Г олубая 0,99 1,28 1,32 1,2

Пурпурная 1,21 1,35 1,36 1,26

Желтая 1,59 1,55 1,64 1,55

Принтер EPSON AcuLaser C8600

Черная 1,63 1,63 1,53 1,55

Г олубая 1,19 1,17 1,21 1,19

Пурпурная 1,24 1,15 1,09 1,2

Желтая 1,33 1,34 1,29 1,3

Принтер Develop ineo+ 6501

Черная 1,94 1,66 1,64 1,92

Г олубая 1,19 1,44 1,41 1,21

Пурпурная 1,31 1,41 1,38 1,24

Желтая 0,98 1,26 1,26 0,82

По цветовому охвату (рис. 2, 3):

максимальная площадь цветового охвата представлена на оттиске с принтера EPSON AcuLaser C8600 при печати из программ Adobe Photoshop и Corel Draw. Принтеры Canon CLC 2620 и Develop ineo+ 6501 по площади контура охвата примерно равны с небольшими отклонениями по светлоте и приближенности к линиям чистых цветов. Минимальная площадь охвата представлена на оттиске с принтера EPSON AcuLaser C8600 при печати из программ Adobe InDesign и Microsoft Office Word;

оценка по приближенности к точкам чистых цветов показывает, что лучший результат у принтера Develop ineo+ 6501 при печати из всех программ, Canon CLC 2620 — из программы Adobe Photoshop. Наихудший результат наблюдается на оттисках с принтера EPSON AcuLaser C8600 при печати из программ Adobe InDesign и Microsoft Office Word.

Рис. 2. Цветовой охват лазерного принтера Canon CLC 2620 на диаграмме цветности ab:

1 - система печати «прикладная программа Adobe Photoshop CS3 - лазерный принтер»;

2 - система печати «прикладная программа Adobe InDesign CS3 - лазерный принтер»;

3 - система печати «прикладная программа

Corel Draw X3 - лазерный принтер»;

4 - система печати «прикладная программа Microsoft Office Word - лазерный принтер»

Рис. 2. Цветовой охват лазерного принтера Epson Eculaser C8600 на диаграмме цветности ab:

1 - система печати «прикладная программа Adobe Photoshop CS3 - лазерный принтер»;

2 - система печати «прикладная программа Adobe InDesign CS3 - лазерный принтер»;

3 - система печати «прикладная программа

Corel Draw X3 - лазерный принтер»;

4 - система печати «прикладная программа Microsoft Office Word - лазерный принтер»

Ь

Рис. 3. Цветовой охват лазерного принтера Develop Ineo+ 6501 на диаграмме цветности ab:

1 - система печати «прикладная программа Adobe Photoshop CS3 - лазерный принтер»;

2 - система печати «прикладная программа Adobe InDesign CS3 - лазерный принтер»;

3 - система печати «прикладная программа

Corel Draw X3 - лазерный принтер»;

4 - система печати «прикладная программа Microsoft Office Word - лазерный принтер»

Анализ полученных результатов показывает.

На основании комплексной оценки можно сделать вывод, что наибольшие возможности цветовоспроизведения из всех исследованных программ имеет принтер Develop ineo+ 6501; немногим уступает ему принтер Canon CLC 2620, и наименьшие возможности имеет — Epson AcuLaser C8600 (несмотря на то что обеспечивает наибольший цветовой охват). Это связано в первую очередь с использованием в моделях Develop ineo+ 6501 и Canon CLC 2620 растровых процессоров, которые осуществляют контроль цветовоспроизведения и позволяют корректировать систему цветной печати под конкретные задачи. Использование в драйверах вышеуказанных принтеров языка PostScript (который позволяет более корректно интерпретировать параметры изображения при выводе из разных прикладных программ) для подготовки печати предоставляет возможность получения высококачественной векторной и растровой графики. В PCL-драйвере принтера Epson AcuLaser C8600 ограниченные возможности цветовой калибровки, поскольку используются лишь несколько вариантов встроенных в драйвер собственных цветовых профилей, преобразующих исходные параметры цвета. С этим и связаны такие большие различия при печати из разных программ без использования специального профиля.

В исследуемых программах по-разному осуществляется управление цветом. В программах Adobe Photoshop, Adobe InDesign и Corel Draw заложена система управления цветом с универсальными цветовыми профилями, что позволяет добиваться высококачественной печати векторной и растровой графики. Программа Microsoft Office Word не имеет собственной системы управления цветом, но при печати PostScript-устройством подбирается универсальный цветовой профиль для принтера на основании исходных параметров изображения (либо PS-драйвером принтера, либо растровым процессором при использовании настроек «по умолчанию»).

Использование в исследованиях процесса печати тестовых изображений без управления цветом показывает необходимость подбора цветового профиля для конкретного типа изображения с учетом возможностей принтера. Например, для улучшения цветовоспроизведения фотоизображений на тестовом оттиске был применен цветовой профиль ICC Coated Fogra39 (ISO 12647-2:2004), входящий в состав пакета Adobe PhotoShop и построенный на базе стандартизированного технологического процесса. Результаты его применения для систем печати Develop ineo+ 6501 и Canon CLC 2620 показывают положительные результаты цветовоспроизведения — более реалистичные цвета фотоизображений. При использовании в PCL-драйвере встроенного профиля (принтер Epson AcuLaser C8600 не позволяет подставлять универсальные профили, а использует только свои) при печати в режиме «фото» с использованием встроенной цветокоррекции также были получены положительные изменения цветовоспроизведения.

Список литературы

1. Сысуев И.А., Фёдоров А.Д. Разрешение и градационная передача принтера // Омский научный вестник. 2002. Вып. 21. С. 79-82.

2. Сысуев И.А., Пожарский А.О. Возможность определения цветового тона и насыщенности цветов в колориметрической системе CIE L*a*b*-1976 // Омский научный вестник. Омск, 2003. №2 2 (23). С. 140-146.

3. Сысуев И. А., Александров С.А., Соколов И.С. Повышение точности оценки цвета устройством для ввода изображений // Омский научный вестник. 2002. Вып. 19. С. 79-86.

4. Пожарский А.О., Сысуев И. А. Оценка цветового охвата системы печати посредством объема тела охвата цветов, вычисленного с учетом неоднородности цветового пространства // Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2006. №2 4 (октябрь-декабрь). С. 3-12.

Зуев Павел Александрович, начальник отдела Управления делами Правительства Омской области, sia1960@mail.ru, Россия, Омск,

Сысуев Игорь Александрович, канд. техн. наук, доц., sia1960@mail.ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет

COLOR REPRODUCTION RESEARCH IN DIGITAL SYSTEMS OF THE COLOR

ELECTROPHOTO

P.A. Zuyev, I.A. Sysuyev

Color reproduction problems in digital systems of the color electrophoto are considered and ways of their optimization for color laser printers of three different producers are offered.

Key words: color reproduction, color coverage, test object, color characteristics.

Zuyev Pavel Aleksandrovich, head of department of Administration of the Government of the Omsk region, sia1960@mail.ru, Russia, Omsk,

Candidate of Technical Sciences, associate professor, sia1960@mail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University