第一节 制定企业质量标准
质量标准是指对产品的结构、规格、质量、检验方法所作的技术规定,我国的标准体系由国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等构成,同时采用和转化使用国际标准。对企业来说,为了使生产经营能够有条不紊地进行,则从原材料进厂,一直到产品销售等各个环节,都必须有相应标准作保证。它不但包括各种技术标准,而且还包括管理标准以确保各项活动的协调进行。本节以印刷机为例,介绍印刷品印刷质量企业标准的制定过程。
一、实地密度控制印刷品质量
实地密度是指印版上网点面积覆盖率为100%,即印张上被墨层完全覆盖的部分,用反射密度计测量其密度,用DV来表示。墨层越厚,吸收的光能量越多,密度DV就越大;墨层越薄,吸收的光能量越少,密度DV就越小,即随着墨层的增厚密度值相应增加。但实地密度随着墨层的增加,并不是无限增大的,当墨层厚度增加到一定值时,即使再增加墨层厚度,实地密度已达到最大值,将不再继续增大。大量的实验表明,各种油墨的实地密度和墨层厚度的关系,都和图3-1所示的曲线相似。
图3-1 实地密度和墨层厚度的关系
1.承印物对实地密度的影响
油墨的最大实地密度也叫饱和密度,受印刷方式和纸张的制约,一般凹版印刷品密度值最大。不同类型的纸张以及同一类而含有不同量填料的纸张,墨层厚度虽然相同,但最大实地密度也有区别,如表3-1和表3-2所示。这主要是因为印刷刚完成时,油墨因纸张过滤而发生颜料与连接料分离的状态,即颜料在纸张上的浸透度和纸张的吸油度,直接影响油墨的最大实地密度。
表3-1 纸张对最大实地密度的影响(非涂料纸)
表3-2 纸张对最大实地密度的影响(普通胶版纸)
2.油墨对实地密度的影响
各个生产油墨的厂家,因制造油墨的原材料、生产工艺和测最大实地密度时使用的密度计类别及定标不同也有差别,见表3-3,各种油墨的最大实地密度。
表3-3 各种油墨的最大实地密度
从表3-3中可以看到,黄、品红、青、黑油墨的实地密度都有0.3~0.4的差别,这种差别主要是因油墨的色相、印刷纸张的不同造成的。例如,柠檬黄的密度一般低于1.0,而中黄的密度大多在1.0以上,铜版纸的密度偏高,平版纸的密度偏低。所以只有在相同条件下测试的密度值才有比较的意义。
实地密度的测得可在印刷测控条上测量四色油墨(或更多专色油墨)的实地色块。通过测量实地密度值与样张的色彩再现,确定设备作业时的最佳密度,并以此作为标准。日常印刷作业时,可以以此参数,经常检查印张的各个墨区及每个印张的印刷墨膜厚度,继而保持墨膜厚度的稳定。
二、印刷反差确定最佳实地密度
对于四色印刷来说,实地密度是影响色彩复制的一个重要因素。实地密度在一定程度上决定了油墨墨层厚度,同时也决定了印刷品的网点扩大,以及印刷品的阶调再现。在一定情况下,原稿的层次较为丰富,比如照片,而复制成印刷品后,层次都会有一定的损失和压缩。如果实地密度太小,则层次的再现能力较低,因此,要提高实地密度值,尽量减少层次的压缩量,从而提高阶调再现能力;但如果实地密度值过高,由于墨层太厚,和印刷压力的影响,造成网点扩大过大,也会使层次受到损失,特别是暗调部分层次极易损失。因此控制实地密度对于整个阶调的复制至关重要。
然而,不同品牌、不同规格的油墨,印在不同承印物上,可以达到的实地密度都是不同的,网点扩大也不同。所以,在实际生产中,要针对不同承印物、不同的油墨,确定最佳实地密度及合适的网点扩大值。
1.利用相对反差确定最佳实地密度的原理
相对反差或K值是指实地密度与暗调密度(主要指75%或80%密度)之对比。相对反差值越大,其所能再现的层次就越多,暗调的细节就越丰富;反之,相对反差值越小,其所能再现的层次就越小。
2.参数测量及分析
一般分光密度仪具有直接测量印刷反差功能,表3-4为印刷反差与实地密度的关系。
表3-4 印刷反差与实地密度的关系表
将此表数据绘制成“印刷反差(K值)与实地密度(Ds)关系”图,如图3-2所示。
图3-2 印刷反差(K值)与实地密度(Ds)关系
从图3-2中可以看出,当实地密度Ds=1.6时,印刷反差值最大(K=44%),因此最佳实地密度应为1.60,可将该密度值设定为该颜色的企业标准。
三、通过G7控制印刷品质量
1.G7的定义
1996年,由非营利性机构国际数字企业联盟IDE Alliance(International Digital Enterprise Alliance)发起,为高质量商业印刷制定标准,于是,GRACoL委员会应运而生。GRACoL是“商业平版印刷应用普通要求”(General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography)的英文缩写,而G7是由GRACoL开发出来的商业平版印刷新工艺。G代表灰色(Gray)值,7则代表在ISO 12647-2印刷标准中定义的7个基本色,即青、品红、黄、黑、红、绿和蓝色。在美国,G7已被应用于多种印刷,包括涂料纸和非涂料纸胶印、新闻纸印刷、凹印、柔性版印刷、染料升华打印、喷墨打印、静电印刷等,不仅可用于调幅加网,而且也可用于调频加网。
图3-3为图像密度与孟塞尔的明度关系曲线。由图3-3可知,相对密度为0.54处时在孟塞尔明度的第6级上;斜率最大的曲线段,在孟塞尔明度值的10~6级处,也就是密度值在0~0.54处;密度大于0.54部分,曲线平缓。相对于人眼可分辨的最小明度差,在亮中调处所对应的密度差小,而暗调区域所对应的密度差大。即人眼对图像的亮中调层次敏感,而对暗调层次相对迟钝。实地密度是决定复制图像的阶调范围的主要因素。以前的印刷工艺,将控制印品质量的着眼点放在控制实地密度和75%层次处的相对K值,而对亮中调的控制注意不够。在不同的纸张、油墨等印刷条件下,实地密度是不同的,且最大密度有一定限制,但相对密度为0.54是可以实现的。
于是,GRACoL提出了亮调范围HR的概念,为适应人眼的视觉特性,把控制重点放在亮中调区域。尽管不同印刷条件下的实地密度有差别,但只要按标准复制好亮调范围HR内的层次,就可实现不同地区、不同设备、不同材料的最大可能的“同貌印刷”,从而开发出G7新工艺。
2.G7基本原理
G7工艺建立在CTP计算机直接制版和分光光度计检测基础上。它通过分光光度计,对印张上的中性灰平衡进行测量控制,不再使用传统工艺中的网点扩大(TVI)曲线,不将暗调作为复制的重点,也不把反映暗调区变化的印刷相对反差K值作为衡量标准,而以亮调范围HR作为控制重点,并以一个新的中性灰印刷密度曲线NPDC来匹配图像的视觉效果,主要控制参数如图3-3所示。
图3-3 图像密度与孟塞尔的明度关系曲线
(1)中性灰印刷密度曲线NPDC
在传统印刷中,使用网点扩大曲线来控制质量。而在G7工艺中,控制印刷质量的是中性灰印刷密度曲线NPDC。它是基于由GRACoL专门设计的文件Press2Proof(简称P2P)来进行的。NPDC曲线有两种,一种是CMY叠印的三色灰,一种是单黑。如附A所示,对于商业印刷来说,一般的叠印最大密度都会在1.37~1.90之间,即在NPDC图中黑实线的上方扇形区。此时的(50C,40M,40Y)的中性灰区域的相对密度均为0.54。这些曲线真正开始分叉,多在0.6处,即孟塞尔明度值约为第5.8级的地方。这样做,就可以充分保证人眼最敏感的10~6级的明度值得到很好的复制。这样,即使实地密度在一定的范围变化,其亮调和中间调也必能完美地再现。
(2)亮调范围HR
HR可以在生产中用于快速测量已经经过校正的印刷机在中间调的密度。HR代替单独的TVI曲线作为印刷品亮中调叠印部分和灰平衡测量的主要参数。HR需要计算两次,一次用于计算CMY的HR值,记为HR cmy,一次用于计算K的HR值,记为HR k。
HR cmy是通过测量CMY三色叠印的灰色色块(50c,40m,40y)的中性灰密度然后减去纸张的中性灰密度得到的:
HR cmy = ND(50c,40m,40y)-ND(纸张)= 0.54(具有代表性的)
HR k是通过测量50%的K的ND值减去纸张的ND值:
HR k = ND(50K)-ND(纸张)= 0.50(具有代表性的)
如上所述,亮调范围HR内,即0~0.54的密度段,是我们在印刷时需要重点控制的图像部分。
为了方便,HR可以用中性灰密度表示(ND),只要使用密度计利用黑色通道测量即可,或者说是“视觉密度”(visul density)。ND也可以从CIEXYZ Y的值计算得到,实际上GRACoL对于中性灰密度的官方密度定义为:
ND=Lg(100/Y);(0<Y≤100)
(3)暗调反差SC
为了兼顾暗调和亮调,最新版的G7中增加了两个新参数:暗调反差SC和亮调反差HC。SC可以用于在生产中快速地检查NPDC的暗调部分。SC可以作为CMY印刷反差的替代量。SC需要计算两次,一次用于计算CMY,表示为SC cmy,一次用于计算黑色,表示为SC k。
SC cmy通过测量CMY叠印灰色色块(75c,66m,66y)的ND值减去纸张的中性灰密度而得到:
SC cmy = ND(75c,66m,66y)-ND(纸张)=0.92
SC k通过测量75%的黑色色块的ND值减去纸张的中性灰密度值得到:
SC k = ND(75k)-ND(纸张)=0.90
(4)亮调反差HC
G7中引进的另一个新变量是Highlight Contrast。HC可以用于在生产中快速地检查NPDC的亮调部分。HC需要计算两次,一次用于计算CMY,表示为HC cmy,一次用于计算黑色,表示为HC k。
HC cmy通过测量CMY叠印灰色色块(25c,19m,19y)的ND值减去纸张的中性灰密度而得到:
HC cmy = ND(25c,19m,19y)-ND(纸张)= 0.25
HC k通过测量25%的黑色色块的ND值减去纸张的中性灰密度值得到:
HC k = ND(25k)-ND(纸张)= 0.22
(5)灰平衡色度值
G7对于灰平衡有着明确的规定,即a=0±0.5, b=-2±1,在50C,40M,40Y处a=0, b=-1。
综上所述,G7中控制的参数如表3-5所示。
表3-5 G7中控制参数的参考值
3.测试条件
(1)印刷条件
使用与测试印刷厂正常印刷生产时相同的CTP设备、CTP印版、常用的纸张、油墨等原材料。
(2)测试印刷机
测试印刷厂常用的胶印印刷机,要求设备处于正常的工作状态(压力、水墨、橡皮正常),观察台采用D50光源。
(3)车间环境
车间内的温度一般控制在23±5℃,相对湿度控制在50~75左右。
(4)测试仪器
100倍放大镜、ITX、IC-PlateⅡ印版测试仪、i1或isis、电导率测试仪、PH测试仪、温湿度计(其他设备另行讨论)。
(5)测试软件
Colorport、Curver 3、Illustrator CS3、Excel2010等。
(6)测试纸张
高品质铜版纸8000~10000张/对开(128g/m2铜版纸),其中平网测试2000张,G7测试6000~8000张;最好使用不带荧光剂的ISO标准1类纸张,白点在L*(95±3),A*(0±2), B*(-2±2)(使用白色衬垫)。
(7)测试油墨
测试油墨基本满足ISO 2846-1标准,理想油墨色度参数如表3-6所示。
表3-6 理想油墨色度参数
(8)测试标准版
图3-4是GRACOL 7的印刷样张。
图3-4 GRACOL7 印刷机测试标准样
4.测试流程
一个完整的G7校准和文件处理工作流程包括下面几个步骤:
(1)准备设备和材料
确保需要校准的设备是按照操作标准和规范来操作的,而且要求材料是正规产品。
(2)印刷校准样张
用印刷机GRACOL7测试版,在标准纸张上规范地印刷出含有GRACOL P2P图表(如图3-5所示)的样张,纸张可以用ISO1#涂料纸和基本色油墨。样张可以简单描述要校准设备的实际NPDC和灰平衡。
图3-5 GRACOL P2P图表
(3)比较实际NPDC与参考NPDC
把校准样张的NPDC与预设的G7 NPDC曲线进行对比,对比可通过测量P2P图表上的两个灰梯尺,两个梯尺中,一个CMY三色,另一个单黑,可以在G7图表纸上绘制图表,也可以把测量数据输入IDELINKTM曲线绘制软件。
(4)实际灰平衡与参考灰平衡对比
可以用GrayFinder对设备进行灰平衡的对比,也可以通过IDELINKTM曲线绘制软件自动进行对比。
(5)校准RIP或设备驱动
从图表或者IDELINKTM软件的绘制曲线窗口得到校准值,然后把校准值应用于CTPRIP或者驱动,作为CMYK目标值。
(6)验证校准
用新的校准后的RIP曲线或驱动来印刷一张新的P2P图表,检查最终的三色和单黑NPDC曲线与灰平衡,以此来确定校准的准确性。
(7)印刷特性化样张(可选)
在灰平衡NPDC曲线得到校准后,如果需要,会产生一个ICC文件。在校准数码打样机的时候,ICC文件(或相类似的色彩管理系统)通常在高标准校准中起着很大的作用,但是对于印刷机而言,如果NPDC和灰平衡校准已经很成功,使用标准油墨和纸张,一个标准的特征化数据(接近于此种印刷类型)应该避免使用传统的ICC印刷文件。
(8)验证特性化
整个流程中的最后一步是通过ICC或其他的色彩管理方法创建一个硬打样(或软打样)来模拟参考性特征文件,然后把它与(7)中的样张对比。