Hur är färgåtergivningsförmågan hos Landa-enheter?

Landas digitala utskriftsutrustning använder nanobläckteknik, som har fördelen av ultra-liten pigmentpartikelstorlek, bara tiotals nanometer, jämfört med partikelstorleken för traditionella bläck på cirka 500 nm. Dessa nanoskala pigmentpartiklar kan bättre penetrera och vidhäfta ytan på olika substrat, vilket bildar en bildtjocklek på endast 500nm. Denna tjocklek är mindre än hälften av traditionella offset-bläckbilder. Vid denna tidpunkt fäster bläcket endast på ytan av substratet och tränger inte in i det, och färgmättnaden och klarheten i den utskrivna bilden är utmärkta. Landas digitala utskriftsutrustning kan uppnå 4~8 färgutskrifter genom bläckstråleutskrift med 600dpi eller 1200dpi upplösning, varav den arkmatade utrustningen stöder upp till 7 färger (CMYK+OGB) och den roterande utrustningen stöder upp till 8 färger (CMYK+OGB+vit). Enligt officiella data kan 4-färgs CMYK-konfigurationen täcka 84 % av Pantones färgskala, medan 7-färgs CMYK+OGB-konfigurationen kan täcka upp till 96 % av Pantones färgskala.

Detta papper förlitar sig på Landa arkmatade digitala utskriftsutrustning från Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd. för att testa och analysera dess färgåtergivningsförmåga på vit kartong med en kvantitativ kapacitet på 300g/m2. Först linjäriseras utrustningen för att mäta mättnads- och graderingslikformigheten för dess monokroma, och sedan analyseras utrustningens ICC-fil för att utvärdera dess färgomfångsprestanda och dekorfärgstäckningsprestanda.

Undersökning av kärnalgoritmen för färgåtergivning av 7-färgs digitalt trycksystem

01

Typer och principer för linjäriseringsalgoritmer

Linjärisering av digital utskriftsutrustning är en nyckelteknologi för att säkerställa ett linjärt förhållande mellan enhetens in- och utsignaler. 7-färgs kanallineariseringen har betydande teknisk komplexitet jämfört med den traditionella CMYK 4-färgen. Den första är ökningen av antalet kanaler, från 4 till 7 betyder att storleken på uppslagstabellen ökar exponentiellt. Vanliga linjäriseringsalgoritmer inkluderar följande fyra typer:

(1) Polynomanpassningsalgoritm är den mest grundläggande lineariseringsmetoden, som realiserar linjärisering genom att anpassa polynomkurvor för in- och utdata. Fördelarna med denna algoritm är enkla beräkningar och färre parametrar, men nackdelen är att den har begränsad modelleringsförmåga för komplexa olinjära samband.

(2) Uppslagstabellsalgoritmen (LUT) är den vanligaste linjäriseringsmetoden vid digital utskrift. 1D LUT är den enklaste formen som bara bearbetar en enda kanal i bilden och definierar ett utdatavärde för varje ingångsvärde (0 till 100). Kärnan i 1D LUT är en uppslagstabell i ett-dimensionellt utrymme, och varje indatavärde "omplaceras" av LUT för att erhålla ett nytt utdatavärde, som presenterar ett-till-motsvarande förhållande. En typisk ICC-skrivarprofil konfigurerar en 1D-uppslagstabell (1D LUT) baserat på antalet färgkanaler på enheten och använder sedan en 3D-uppslagstabell (3D LUT) för att slutföra färgomfångsmappning och färgkonvertering.

(3) Den lokala linjära regressionsalgoritmen fungerar bra i färghantering, särskilt i de små och medelstora-exempelscenarierna som uppskattas av uppslagstabeller för digitala utskrifter, och dess prestanda är bättre än neurala nätverk, polynomregression och splinefunktioner. Grundidén med algoritmen är att använda den lokala linjära regressionsuppsättningen av grannskapspunkter för varje rutnätspunkt för att passa det linjära hyperplanet med det viktade minsta kvadratkriteriet, och uppskatta varje utdatafärgkomponent separat.

(4) Algoritmer för djupinlärning representerar den senaste utvecklingsriktningen för lineariseringsteknologi. Modern teknik har kunnat realisera linjäriseringsmodellen för tryckta färgkanaler baserade på nätverk för djupinlärning, och med den online feedforward multi-dimensionella olinjära färgdensitetskompensationsmetoden kan den uppnå ett brett färgomfång, hög linjäritet och kontinuerlig och stabil digital utskrift.

02

Fler-kanalsfärghanteringsalgoritmer

Fler-kanalsfärghantering för enheter med 7-färger kräver särskilt algoritmstöd. I det traditionella CMYK-systemet med 4 färger fokuserar färghantering främst på balansen mellan fyra färger: blå, magenta, gul och svart, medan 7-färgssystemet måste ta hänsyn till interaktionen mellan 7 färger samtidigt. I ett 7-färgssystem kan varje färg interagera med de andra 6 färgerna, och detta flerdimensionella färgförhållande kräver mer komplexa matematiska modeller att beskriva. I det traditionella CMYK-systemet används svart främst för gråskalebalans och bläckbesparing, medan i 7-färgssystemet gör tillägget av orange, grönt och blått färgblandningen mer komplex. Vanligt använda färgseparationsalgoritmer inkluderar följande två typer:

(1) Sammansatta Neugebauer-modeller är viktiga verktyg för att bearbeta fler-färgutskrifter. Denna modell är en generaliserad version av Neugebauer-modellen som delar upp hela XYZ-färgrymden i flera volympartitioner, förutsäger färgkomponenternas vikter inom en given partition och fungerar som en funktion för att bestämma XYZ-värdena för de tre grundfärgerna för den partitionen. Denna metod kan effektivt hantera komplexa färgförhållanden i ett 7-färgssystem.

(2) Algoritmen för omvandling av fler-färgrymd måste ta hänsyn till mappningsförhållandet mellan olika färgrymder. När du konverterar från en enhetsfärgrymd (CMYKOBG) till en standardfärgrymd (som CIE Lab), måste du upprätta exakta konverteringsfunktioner. Studier har visat att det är ett effektivt tekniskt schema att fastställa förhållandet mellan enhetsutrymme och CIE XYZ-utrymme genom tre-dimensionell relation, och att uppnå färgseparation genom att använda tre-linjär interpolation mellan värdena i uppslagstabellen och tabellkolumnerna.

Experimentell förberedelse och testning

01

Testa utrustning och utrustning

(1) Testutrustning: Landa digital tryckutrustning, 7-färgs nanobläck (CMYK+OGB);

(2) Testpapper: 300 g/m2 Asia Pacific Symbo Yinbo vit kartong;

(3) Mätinstrument: X-rite i1io spektrofotometer;

(4) Testprogramvara: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS);

(5) Miljöförhållanden: temperatur 25±2 grader, luftfuktighet 55%±5%.

02

Testprocess och steg

(1) Steg 1: Skriv ut lineariseringsdiagrammet. Förvärm Landa digitaltryckmaskin i mer än 30 minuter och mata ut linjäriserade diagram med EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS). Landas digitala trycksystem är utrustat med en linjäriserad färgtabell med 4 till 7 färger. Detta papper tar 7 färger som ett exempel, varje kanal i 7-färgsfärgbordet har 54 färger, totalt 378 färgblock, och punktområdets täckningsgrad är 0~100%.

(2) Steg 2, mät lineariseringsdiagrammet. Vänta tills linjäriseringsdiagrammet har torkat och slutför datamätningen av de 7 färgkanalerna med CPS+i1io.

(3) Steg 3, rita graderingskurvan. Sju kanalgraderingskurvor plottas enligt mätdata och teoretiska data. Skillnaden mellan uppmätta data och måldata analyseras, lämplig linjäriseringsalgoritm väljs och linjäriseringskurvan beräknas.

(4) Steg 4: Skriv ut ICC-filen för att skapa ett diagram. Anropa linjäriseringskurvan i steg 3 och skriv ut diagrammet för att göra ICC-filen, till exempel iT8.

(5) Steg 5, beräkna och generera ICC-filen. Efter att iT8-diagrammet är torrt, mäts iT8 med CPS+i1io, data sparas och lämplig färgseparationsalgoritm väljs för att generera en ICC-fil. Denna ICC-fil är den största färgomfångsfilen för nuvarande utrustning och papper tillsammans.

Datainsamling och analys

01

Enhetslinjäriseringsanalys

De uppmätta värdena för det linjäriserade datadiagrammet visas i Fig. 1 och 2. Fig. 1 visar förhållandet mellan arean för varje färgpunkt och motsvarande färg CIE Lab ljusstyrka L*, prickarna i figuren är samplingspunkterna för varje kanal, kurvan är anpassningen av den 2:a splinekurvan, anpassningshastigheten för 2:a splinekurvan och anpassningshastigheten för 2:a kurvan ljusstyrka, och en mer komplex mappningsfunktion behövs för att beskriva överensstämmelsen mellan området för prickarna och den visuella ljusstyrkan.

Figur 1 Samband mellan punktyta och luminansvärde

Figur 2 visar nyansvariationen och maximal mättnad för sex färgkanaler. I figuren böjs de lila och magenta kanalerna märkbart när mättnaden ökar, vilket indikerar att färgens enhetlighet för dessa två uppsättningar färger inte är särskilt bra. Naturligtvis är nyanslikformighet också relaterad till enhetligheten i CIE Labs färgrymd. För de gula och orangea kanalerna är inhomogenitet i kroma också ganska uppenbar. Till exempel, i den gula kanalen, är avståndet mellan punkter enhetligt under ab*-värdet på 50, men blir större över 50; den orange kanalen liknar den gula kanalen, och runt 40 visas överlappande punkter, vilket resulterar i extremvärden. Därför kommer frågor som nyansböjning och krominhomogenitet att öka komplexiteten i att utveckla linjäriserings- och färgseparationsalgoritmer.

Figur 2 Färgmättnad och nyansprestanda för varje kanal

Genom att kombinera figur 1 och figur 2 kan enhetens optimala mättade färg bestämmas. Tabell 1 visar överensstämmelsen mellan den maximala färgen för det 300 g/m2 vita kortet som används i denna studie och färgen för ISO 12647-2 Typ 8-substrat.

Tabell 1 Jämförelse av färg och kromatografi mellan Landa Digital Printing System och ISO 12647-2 Typ 8-substrat

Tabell 1-data indikerar att, förutom magenta, vars färg är lägre än ISO 12647-2 CD1-papper, kan färgen för primärfärgerna i Landas digitala utskriftssystem helt täcka färgen för de åtta papperstyperna som definieras av ISO. Därför kan man dra slutsatsen att Landas digitala trycksystem, genom ytterligare linjära justeringar, perfekt kan matcha offsettryckstandarderna enligt ISO 12647-2, och givetvis även kan uppfylla kraven för certifieringar som G7 och C9.

02

Enhetsomfångsanalys

Efter linearisering återspeglar den genererade ICC-filen de aktuella färgegenskaperna för det digitala utskriftssystemet. Som visas i figur 3 jämför den omfånget för Landa digitala utskriftssystem med det för Adobe RGB (1998). Omfånget för Landas digitala utskriftssystem och Adobe RGB (1998) har inte bara ett inneslutningsförhållande. I området mellan-ljusblått-till-grönt och lågt-rött-till-blått område omfattar Landas digitala utskriftssystem skalan Adobe RGB (1998). Däremot omfattas den av Adobe RGB (1998) i området med hög-ljushet från grönt-till-gult område och rött-till-gult område.

Figur 3 Jämförelse mellan Landa Digital Printing System och Adobe RGB (1998) färgomfång

Den här situationen indikerar att när man använder det experimentella vitt kortpapper med Landas digitala utskriftssystem för hög-utskriftsprocesser, är reproduktionsförmågan för mättade gula, apelsiner och gröna färger något svagare. Detta kan förbättras om papper med högre vithet används.

Figur 4 visar en jämförelse mellan färgomfånget för det experimentella Landa digitala utskriftssystemet och färgomfånget GRACoL2006_Coated. Från jämförelsen kan man se att färgomfånget för Landa digitala utskriftssystem i grunden omfattar GRACoL2006_Coated omfånget. I synnerhet är det blå-till-gröna området och det röda-till-blå området med medel ljushet helt inom GRACoL2006_Coated omfånget; men i området med mycket-ljushet från grönt-till-gult område är GRACoL2006_Coated omfånget något större. Detta indikerar att kombinationen av det experimentella vitkortspapperet med Landas digitala utskriftssystem kan återge färgerna för ISO 12647-2 offsettryck, och att använda papper med något högre vithet kan uppnå bättre färgåtergivning i områden med hög ljushet.

Figur 4 Jämförelse av Landa digitala utskriftssystem med GRACoL2006_Coated färgomfång

Figurerna 5 och 6 använder ORIS X Gamuts dekorfärgssimuleringsfunktion för att beräkna andelen Pantone-spotfärger som Landas digitala trycksystem kan reproducera under två färgskillnadstoleranser: Mindre än eller lika med 3 och Mindre än eller lika med 5. Som visas i Figur 5, när toleransen är Mindre än eller lika med 3, 9% av Panton kan färgerna 2, 9% av Pantone 2. matchade; Figur 6 visar att när toleransen är mindre än eller lika med 5, kan 98,6 % av de 2 390 Pantone-färgerna matchas. Detta experiment bekräftar riktigheten av Landas officiella påstående att 7-färgs CMYK OGB-konfigurationen kan täcka upp till 96 % av Pantones färgskala.

Figur 5 Landa Digital Printing System Täckning av Pantone-färgomfång (färgskillnadstolerans mindre än eller lika med 3)

Figur 6 Täckning av Pantone-färgomfånget av Landa Digital Printing System (färgskillnadstolerans mindre än eller lika med 5)

Sammanfattningsvis testade detta experiment färgåtergivningsförmågan hos Landas digitala utskriftssystem med 300g/m² vit kartong, som vanligtvis används i företagets produkter. Analys av nyckeldata som samlats in under processen avslöjade att: CMYK-primärfärgskapaciteten i Landas digitala utskriftssystem kan matcha ISO 12647-2 CD1-papper och helt täcka de andra sju papperstyperna; Jämfört med Adobe RGB-färgomfånget är Landas digitala utskriftssystems 7-färgskala relativt mindre i områden med hög-luminans och något större i områden med medelhög luminans. För högfientlig utskrift med Adobe RGB som primär färgrymd rekommenderas att du använder papper med högre vithet. Landas digitala utskriftssystem med 7 färger omfattar i grunden GRACoL2006_Coated färgomfånget, kan helt matcha färgstandarden ISO 12647-2, och när färgskillnaden är mindre än eller lika med 3 kan den matcha över 94 % av Pantones färgskala.