Проблемы, возникающие при печати Или что такое

Проблемы, возникающие при печати Или что такое муар и растискивание

Что такое муар? • Муа ровый узор (муар, от фр. moiré) — узор, возникающий при наложении двух периодических сетчатых рисунков. Явление обусловлено тем, что повторяющиеся элементы двух рисунков следуют с немного разной частотой и то накладываются друг на друга, то образуют промежутки. • Понятие «муар» происходит от ткани муар, при отделке которой использовалось данное явление. • Муаровый узор возникает при цифровом фотографировании и сканировании сетчатых и других периодических изображений, если их период близок к расстоянию между светочувствительными элементами оборудования. • Этот факт используется в одном из механизмов защиты денежных знаков от подделки: на купюры наносится волнообразный рисунок, который при сканировании может покрыться очень заметным узором, отличающим подделку от оригинала.

возникновение муара при наложении двух линейных решеток

Возникновение муара в процессе сканирования • Чаще всего в повседневной жизни муар проявляется при сканировании изображений, напечатанных полиграфическим способом. • Это происходит из-за того, что сканер повторно растрирует изображение, на котором уже есть оригинальный растр. • Проще это можно представить так: если взять кальку с одним орнаментом и наложить её на кальку с тем же орнаментом, но изображенным под другим углом, то результирующий орнамент будет отличаться и от первого и от второго. Если же наложить их так, чтобы они совпадали, то первый орнамент совпадет со вторым. • Круглые «розетки» на пересечении двух прямоугольников и результируют в искажение изображения, которое видно на первом рисунке.

Возникновение муара в процессе растрирования • Муар также может возникнуть из-за неправильной установки углов между линиями основных цветов при растрировании. И то и другое является, фактически, интерференцией двух наборов линий растра. • Различают несколько видов розеток муара, по виду которой часто можно выяснить причину муара. • В полиграфии само по себе возникновение растровой розочки не принято называть муаром (хотя это и паразитный «узор» , не предусмотренный дизайнером).

Физические основы возникновения муара • Сканирование, фактически, представляет из себя модуляцию сигналов в узлах сетки сканера яркостью узлов типографского растра. • В общем виде получается произведение двух модулированных синусоид (решеток) с различным периодом пространственных колебаний. • Одна гармоника может иметь больший период, равный сумме периодов обеих решеток, что и вызывает муар. • Вторая всегда имеет период, равный модулю разности периодов решеток и пропадает, потому что не может быть реализована при заданном разрешении сканирования.

Краски, влияющие на муар • При печати любым набором красок наиболее интенсивная (темная) краска, которая имеет на большой площади значение от 30 до 70 % может давать муар. • То есть если у нас на CMYK фотографии черный канал не доминирует (<10 -15%) то вероятность возникновения различимого глазом муара минимальна. • Таким образом, можно почти не обращать внимание на жёлтый канал CMYK фотографии. Угол поворота растра между самыми проблемными каналами должен быть как можно ближе к 45°. • При печати «плашками» (то есть с заполнением >95 %) понятие «угол наклона растра» практически исчезает (даже если речь идет о фотографии).

• Муар многокрасочной печати – паразитный рисунок, возникающий на оттиске в результате интерференционного взаимодействия растровых решёток цветоделенных изображений, совмещаемых при печати. • Фактическая заметность муара определяется его частотой и контрастом, которые зависят от цвета, тона и характера рисунка на тех или иных участках изображения. • Такие участки (как и цветные изображения в целом) отличаются различной муарогенностью - возможностью возникновения муара той или иной степени заметности.

Частота муара • Цветоделенные фотоформы при регулярном растрировании представляют собой регулярную повторяющуюся структуру растровых точек, имеющих различный размер и отстоящих друг от друга на равном расстоянии. • При наложении в простейшем случае двух растровых структур друг на друга мы получаем новую растровую структуру, содержащую как суммарную, так и разностную составляющую исходных растровых структур. Частота муара равна разности частот накладываемых структур. • Период муара определяется взаимной ориентацией растровых решёток. Для двух линейных растров монотонные изменения периода муара и его картина повторяются через 180°, а для точечных ортогональных и гексагональных, соответственно через 90° и 60°.

• При совпадении решёток (угол 0° и углы кратные указанным выше) период муара стремится к бесконечности. • В половину шага линиатуры, нестабильность приводки печатного листа приводит к резким отклонениям общего тона и цвета в тираже – цветовому дисбалансу. • При совмещении под углами 5 -10° муар образует крупные контрастные сгустки и разряжения растровых точек, располагающиеся в узлах новой, относительно грубой решётки. • При симметричном ортогональном растре такой особенно заметный паразитный рисунок называют квадратным муаром. • По мере увеличения угла размеры сгустков и разряжений уменьшаются, а их частота растет. • В таких случаях печатные элементы разных красок образуют специфическую, менее заметную круговую структуру – розеточный муар.

Контраст муара • Контраст муара определяется тоном или относительной площадью печатных элементов совмещаемых участков цветоделенных изображений. • Контраст пятен муара монотонно ослабевает от участков средних тонов к теням и светам. Т. е. муар имеет максимум своего проявления в области полутонов. Это связано с тем, что элементы растра, формирующие разностные частоты, имеют максимальный размер при 50% растровой точки. • В диапазоне от 0% до 50% растр формируется увеличивающимися пятнами краски на фоне более светлой бумаги, а в диапазоне от 50% до 100% посредством уменьшающихся незаполненных краской пробелов. • Хотя муар присутствует практически во всем тоновом диапазоне, в области светов и теней он менее заметен, аналогично тому как менее заметна растровая структура при 2% и 98% по сравнению с 50%.

Методы коррекции муара По сути используемого подхода методы коррекции муара делятся на следующие группы: • точное совмещение растровых решёток цветоделенных изображений; • поворот растровых решёток относительно друга на угол, превышающий 30°; • нерегулярное размещение печатных и пробельных элементов. Первые два метода воздействуют на частоту муара, стремясь сделать её предельно низкой или же напротив, предельно высокой. Третий вариант исключает периодичность растровой решётки как потенциальный источник муара.

Печать с совмещением растровых решёток • При данном способе пространственную частоту муара стремятся сделать настолько низкой, чтобы её период превышал размеры иллюстрации, а сгустки или разряжения растровых точек, как следствие, не успевали бы повториться. • Этого добиваются путём особо точной приводки бумажного листа. Так называемая печать «точка в точку» . Кроме того при данном методе необходимо ещё и тщательное параллельное совмещение печатного листа с формой, т. к. параллельный сдвиг двух решёток цветоделенных изображений на половину шага растра приведет к цветовому дисбалансу. • В последние годы данный вид печати нашёл применение в тех системах цифровой печати и цветопробы, где все краски наносятся на подложку в едином краскопрогоне. • Например, в некоторых струйно-капельных системах с компактным расположением четырёх красочных аппаратов в одной печатной секции

Нерегулярные растры Данный подход к коррекции муара многокрасочной печати основан на нерегулярном размещении печатных элементов на изображении. В ряде способов электронного растрирования общий рост запечатываемой площади по мере усиления воспроизводимого тона сопровождают псевдослучайным изменением формы, размеров и частоты размещения печатных элементов и пробелов. Преимущества данного метода: • отсутствие розеточной структуры и меньшая заметность растра при низкой разрешающей способности печати; • отсутствие дисбаланса в цветопередаче из-за отклонений в приводке; • адекватный увеличению разрешающей способности считывателя рост четкости оттисков при растрировании методом диффузии ошибки.

Растискивание (в полиграфии) — увеличение площади печатного элемента на оттиске относительно его площади, предусмотренной оригинал-макетом. Иногда растискивание считают дефектом, что совсем не корректно — это скорее особенность машины, бумаги и краски. Избежать его нельзя, но можно обеспечить стабильность этого параметра и, зная величину растискивания, компенсировать его на этапе допечатной подготовки.

Этапы, оказывающие влияние на величину растискивания • Первое искажение размера растровой точки возникает в «классическом» формном процессе, когда при засветке фотоформ (плёнок), размещенных на формной пластине происходит подсвечивание краёв изображения, что (при позитивных пластинах) ведёт к уменьшению размера печатных элементов. • На практике — к тому, что мелкий растр (например, 1 - процентный) «не копируется» . • Эффект может быть усугублен чрезмерным временем диффузной засветки в копировальной раме а также неверным выбором режимов проявки пластин, когда в результате воздействия проявителя в течение слишком продолжительного времени происходит дальнейшее подтравливание края печатных элементов. • На современном уровне развития формных процессов удаётся свести воздействие факторов формных процессов к минимуму, поэтому данный этап можно не учитывать как существенный при формировании величины растискивания.

Механическое растискивание • Самый значительный вклад в величину растискивания вносит процесс печати. В этот момент возникает механическое растискивание, обусловленное механическим воздействием на красочный слой. • Во-первых, краска и увлажняющий раствор традиционного офсета представляют собой жидкости, обладающие поверхностным натяжением, следовательно происходит сглаживание границы и углы печатных элементов при большом увеличении являются скруглёнными, что ведёт к искажению площади, занимаемой краской, по сравнению с печатным элементом на форме. • Но всё же самое значительное влияние оказывает давление. • Поскольку толщина красочного слоя хоть и мала, но не нулевая, в местах соприкосновения происходит раздавливание порции краски, предназначенной для определённой растровой точки. В результате этого площадь пятна краски на оттиске будет больше размера печатного элемента на форме.

Оптическое растискивание • Процесс формирования цвета оттиска обусловлен отражением света от подложки. • Т. к. отражение и рассеяние света бумагой происходит не только непосредственно поверхностью, но и глубинными слоями, нельзя не учитывать, что цвет участков бумаги, расположенных на расстоянии, сравнимом с глубиной рассеяния, будет определяться отражением не только прямых лучей исходного неискаженного света, но и наклонными лучами, попавшими к точке рассеяния через слой краски. • Таким образом, граничащие с растровой точкой области будут восприниматься как окрашенные (пусть и менее интенсивно), что ведёт к оптическому растискиванию — увеличению видимого размера печатного элемента за счёт рассеяния света в толще материала.

Факторы, влияющие на растискивание • Во-первых, это впитывание краски в бумагу. У разных типов бумаги впитывание существенно отличается. Мелованная, например, впитывает краску в несколько раз слабее, чем газетная бумага без покрытия. На последней, следовательно, и растискивание проявляется куда заметнее. • Во-вторых, перенос краски на бумагу происходит под некоторым давлением. Из за этого точка свежей краски на мелованной бумаге увеличивается по площади. Степень этого увеличения, то есть растискивание от давления, определяется в основном вязкостью краски. Тяжелые краски, обладающие высокой клейкостью, выжимаются значительно слабее, чем легкие, более жидкие. • Третий фактор – периферийное «вскипание» краски по окружности точки. Если говорить об офсетной печати, то каждая точка растра окружена тонким ореолом краски. Это происходит из за того, что каждая точка имеет микроскопический рельеф и краска стекает к ее краям. • Наконец, в-четвертых, растискивание зависит от состояния печатного пресса и условий печати. Под этим пунктом собрано много разных причин, но по отношению к вышеперечисленным факторам они оказывают на растискивание не такое уж большое влияние.

Иллюзия • Принято считать, что растискивание имеет чисто материальное происхождение. Это так, но не только. • Посмотрите на рисунок, это общеизвестный пример оптической иллюзии, но он также имеет отношение к теме. Обратите внимание на серые квадраты в местах пересечения белых линий. На самом деле там никакой краски и в помине нет. • При определении растискивания нельзя пренебрегать ее оптической составляющей. Формула Мюррея -Дэвиса, на которой базируется большинство выпускаемых денситометров, учитывает этот фактор. • Так что если мы измеряем растискивание не на глазок, а при помощи денситометра, то и оптическая иллюзия не остается «за кадром» .

Как измеряется растискивание • Получив оттиск, надо с помощью денситометра узнать плотность в контрольных точках шкалы полутонов, подготовленной на компьютере. • В средних тонах и тенях растискивание приводит к затемнению изображения. В светах мы сталкиваемся с потерей деталей и уменьшением контрастности. • В самых глубоких тенях также наблюдается потеря деталей и наплывание точек растра одна на другую. Логично и замеры плотности производить, как минимум, в пяти точках. • На светлом конце шкалы полутонов надо воспользоваться ячейкой, где появляется растр регулярной структуры. Обычно она соответствует 1 -4%. Если растр обнаруживается при большей плотности, значит, были допущены ошибки при экспонировании диапозитива и заниматься дальнейшими измерениями нет резона. • На противоположном конце шкалы надо найти наиболее темную точку, в которой еще виден растр. Для бумаги без покрытия это где то около 80%, для хорошей меловки - примерно 90 -95%. Для остальных точек принимаются те ячейки, в которых плотность по показаниям денситометра соответствует 25%, 50%и 75%с точностью +/1.

Компенсация растискивания По результатам измерения нетрудно построить график, демонстрирующий степень растискивания в зависимости от плотности исходного растра (заданного размера точек). Например, для мелованной бумаги получится примерно такая кривая, как на рис. 1. Если ее смоделировать в Photoshop, можно убедиться в том, что растискивание существенно затемняет изображение при печати, и пренебрегать им просто глупо.

• Теперь можно построить компенсационную кривую. (Здесь требуется именно нелинейная коррекция, а не простое увеличение яркости или гамма функции, как это часто делают, не задумываясь о природе явления. ) • Данные для построения компенсационной кривой у нас уже сняты с денситометра. • Величины, откладываемые по вертикальной оси (ось результатов)в опорных точках -это 0%, 25%, 50%, 75%и 100% по горизонтальной оси соответствуют номерам квадратов, о которых мы говорили выше. В результате получится кривая, как на рис. 2. • Как ей воспользоваться на практике, зависит от приложения, с которым выработаете. В Photoshop, например, ее можно записать на диск и затем подгружать на последней стадии обработки иллюстрации с помощью команды Image/Adjust/Curves. • Растискивание следует измерить не только для черного, но и для остальных трех каналов.