Faktory ovlivňující přesnost nátiskového systému
Tisknout
Jakkoliv by měl být moderní nátiskový software pro uživatele pokud možno uživatelsky přívětivý, technicky a technologicky jde o složitou a náročnou úlohu, která klade na celý systém nemalé nároky.
Nátiskování je komplexní proces a nelze jednoduše říci, zda je důležitější přesná tiskárna, speciální nátiskové médium, přesný profil nátiskové tiskárny nebo detailní simulační profil; mimo jiné i proto, že se jednotlivé komponenty navzájem v různé míře ovlivňují.
Tiskárny a média
Všechny soudobé profesionální inkoustové tiskárny mají základní předpoklady k tomu, být nasazeny jako nátiskové zařízení (byť lze mezi nimi jistě diferencovat podle řady různých kritérií). Pro účely tohoto textu, a v souvislosti s certifikovaným digitálním nátiskem, ale prakticky nemá smysl hovořit jen o samotných tiskárnách, protože do hry vždy vstupuje komplex tiskárna plus nátiskový papír. Právě vlastnosti nátiskového papíru a jeho interakce s konkrétními použitými inkousty mají zásadní vliv na následující klíčové charakteristiky celého kompletu:
- barevný rozsah (často též gamut) - musí být dostatečně široký, aby pokud možno s rezervou pokryl gamut simulovaného tiskového procesu
- krátkodobá barevná stabilita - bezprostředně po tisku probíhají chemické a fyzikální změny, které mají za následek i změny v barevnosti výtisku. Kombinace moderních kvalitních papírů a inkoustů by měla zajistit rychlé ustálení barev a minimální barevné odchylky
- dlouhodobá barevná stabilita - i když u digitálních nátisků není třeba požadovat trvanlivost, srovnatelnou s archívními výtisky (navíc je nátisk opatřen průkazným štítkem), přesto je třeba počítat s tím, že nátisk může být využíván jako vzor v průběhu poměrně dlouhého výrobního cyklu.
Že jde o důležité parametry potvrzuje i fakt, že se právě stabilitě nátiskového papíru jako takového i stabilitě digitálního nátisku bude v příslušných pasážích velmi podrobně věnuje i norma ISO 12647-7. Zde se stanovují mimo jiné limity pro mechanickou odolnost výtisku, pro odchylky barevnosti po 24 hodinách, nebo pro opakovatelost nátisku; například rozdíl mezi dvěma výtisky, provedenými za jinak identických podmínek v rozmezí 24 hodin, nesmí podle návrhu přesáhnout hranici ΔE 1,5 (měřeno na plném odstínu primárních barev).
Kalibrace a profil tiskárny
Přesnost nátiskového zařízení je zajištěna prostřednictvím kalibrace tiskárny a následně vytvořením jejího profilu. Zde i v dalších sekcích pro zjednodušení hovoříme o tiskárně, na mysli máme ale kalibraci a tvorbu profilu tiskárny vždy pro konkrétní typ papíru a přesné tiskové podmínky, mezi něž patří zejména typ inkoustů, rozlišení, způsob rastrování nebo počet průjezdů tiskové hlavy.
Obecně (s výjimkou některých proprietárních řešení) jsou kalibrace a tvorba profilu dva samostatné kroky. Účelem kalibrace je nastavit tiskárnu do stavu, v němž v dané konfiguraci dosáhne zároveň co nejlepšího i nejpřesnějšího tisku (jde o hardwarové parametry tisku, které jsou v běžném nasazení před uživatelem ukryty v driverech tiskárny - nátiskové systémy ale potřebují mnohem jemnější vyladění). Nutným předpokladem je, že jde o opakovatelně dosažitelný stav - pokud se mírně změní parametry systému, například při změně teploty či vlhkosti, musí být kalibrační proces schopný tuto změnu vyrovnat a dosáhnout opět původního standardního stavu. Precizní kalibrace je základem pro špičkový tisk i nutnou podmínkou pro úspěšné vytvoření kvalitního profilu tiskárny. Proto se postupy kalibrace jednotlivých nátiskových systémů liší a jsou jednou z hlavních zbraní v konkurenci vývojářů nátiskových RIPů.
Na kalibraci navazuje tvorba profilu tiskárny. Typ profilu je dán použitým RIPem. Ve většině případů pracují RIPy s CMYK tiskovým profilem, na trhu jsou ale i řešení, užívaná spíše ve fotografické praxi, která umožňují simulaci CMYK tisku, a přitom pracují s RGB profily tiskárny. Velká část nátiskových systémů pracuje s profily podle specifikace , paralelně s nimi existují i řešení, používající vlastní proprietární technologie - typickým příkladem jsou 4D profily, vyvinuté společností GMG.
Konkrétní postup vytvoření profilu tiskárny nebudeme rozebírat - po kalibraci je možné profil vytvořit v jedné ze specializovaných aplikací (a následně jej do systému importovat), vlastní nástroje pro generování profilů ale nabízejí i některé nátiskové systémy, byť třeba ne v základní verzi. Podle požadované přesnosti profilu, typu tiskárny i nátiskového profilu, je vytvořený profil buď možné rovnou použít, nebo je třeba přistoupit ke zpřesňujícímu ladění.
Simulační profil a jeho věrohodnost
Simulační profil (často se též hovoří o referenčním profilu) je profil simulované tiskové techologie. V drtivé většině případů jde o CMYK tiskový profil.
Referenční profil je dalším klíčovým faktorem nátiskového procesu. Nátiskový software vypočte podle referenčního profilu předpokládanou finální (to znamená simulovanou) barevnost tiskového souboru; tato data jsou odeslána na nátiskovou tiskárnu, kde jsou více či méně přesně (právě v závislosti na kvalitě kalibrace a profilu tiskárny) vytištěna. Zdá se tedy jasné, že poslední velký díl odpovědnosti za přesnost celé simulace leží na nátiskovém programu, a na tom, jak jeho algoritmy zvládnou výpočet simulovaného obrazu. To je ovšem jen část pravdy - co si běžně neuvědomujeme je, že do důsledku bráno takto simulujeme referenční profil, nikoliv tiskový proces. V praxi lze přitom vysledovat více situací, kdy referenční profil nemusí přesně odpovídat simulovanému tiskovém procesu, a které tak vedou k tomu, že ani přesný certifikovaný nátisk nemusí odpovídat finálnímu výtisku.
Na prvním místě jmenujme nátisk podle profilů tiskových standardů, jako jsou například ISO 12647-2 nebo Euroscale, případně některé vnitrofiremní standardy. Tiskový standard je vždy definován v určitých ne příliš úzkých tolerancích. To znamená, že standard nedokáže předepsat přesnou barevnost výtisku, a tiskárna má určitou volnost v tom, jak bude výsledný výtisk v mezích tolerancí normy vybarven. Referenční profil ovšem popisuje jen jednu z těchto mnoha přípustných barevností, a tak je jasné, že i velmi přesný nátisk (ve smyslu přesnosti vůči referenčnímu profilu) se může v praxi lišit od finálního produktu. Odchylka to ve většině případů bude malá, obecně je ale závislá na vlastním tiskovém procesu a jeho přesnosti a nátiskový systém ji nemůže nijak ovlivnit.
Pro zpřesnění simulace je možné vytvořit tiskový profil přímo konkrétního tiskového stroje. Bez ohledu na to, podle kterého standardu tisk probíhá (technologická kázeň, dobrý stav stroje a dlouhodobé udržení standardních tiskových podmínek jsou ale základními podmínkami úspěchu), je shoda takového referenčního profilu s tiskovým procesem obecně vzato výrazně vyšší. Zdůrazněme ale slovo obecně - naměření a vytvoření precizního referenčního tiskového profilu není triviální záležitostí a v praxi se lze setkat s profily, které tiskový proces nereprezentují dobře nebo přinášejí problémy při separacích, jsou-li použity v grafických aplikacích jako výstupní tiskový profil. Důvodů může být více - jak známo, například v rámci výpočtu tiskového profilu je nutné definovat řadu parametrů, které velmi výrazně ovlivňují shodu profilu s reálným chováním tiskového stroje; z jedné a téže sady měření na tiskové archu tak lze vytvořit několik odlišně se chovajících profilů.
Řešení GMG
Nátiskový systém GMG se použitím vlastních proprietárních technologií snadno vyrovnává s většinou problémů, provázejících praktické nasazení certifikovaného digitálního nátisku. V každé fázi přitom zachovává dva charakteristické znaky řešení GMG - vysokou přesnost a zároveň maximální jednoduchost použití pro koncového uživatele.
Prvním krokem v tomto směru je důsledné oddělení kalibrace tiskárny od fáze nastavení systému a tvorby profilů. V běžném provozu je tak kalibrace tiskárny (viz výše poznámka o kalibraci kompletu tiskárny a nátiskového papíru) jediným úkonem, který uživatel provádí, pokud se přesnost systému odchýlí od původních hodnot.
Kalibrace tiskárny je uživatelsky velmi jednoduchá a nevyžaduje žádné znalosti z oboru správy barev. Kalibrace se aktivuje nejlépe z kontextuálního menu tiskárny, a sestává z vytištění předdefinovaného měřícího souboru a jeho následného změření spektrálním fotometrem. Program samostatně vyhodnotí přesnost tisku a pokud je horší, než přednastavený limit, doporučí další kolo kalibrace. Celý postup je bezpečný v tom smyslu, že uživatel může v případě potřeby kalibraci bez potíží přerušit i před dosažením požadované přesnosti, aniž by tím znemožnil její pozdější dokončení. Iterační princip kalibrace umožňuje při použití kvalitních tiskáren a pro ně vhodných nátiskových papírů kalibrovat s velmi vysokou přesností, vyjádřenou hodnotou ΔE průměrná výrazně nižší, než 1.
Další výhodou nátiskového komplexu GMG systému jsou speciální 4D profily. 4D profily GMG nejsou založeny na standardech, a nevyužívají proto při barevných převodech přepočet přes nezávislý barevný prostor (nejčastěji L*a*b*). Namísto toho princip jejich funkce spočívá v přímém přepočtu mezi zdrojovým a cílovým barevným prostorem.
Přímý přepočet je přesnější, navíc jeho velká výhoda spočívá v možnosti zachovat černý kanál zdrojových dat. Při nátiskování prostřednictvím profilů je nutné nátiskovaný soubor (v praxi CMYK tiskový PDF soubor) nejprve převést do L*a*b*, a odtud přes referenční profil do profilu tiskárny. Převodem do L*a*b* se ale ztratí informace o černém plátu původního souboru, a o poměru soutiskové černé a černého výtažku v ploše výtisku. Nový „nátiskový“ černý výtažek již není generován s přihlédnutím k původnímu simulovanému souboru, ale podle charakteritik referenčního profilu; jinými slovy, je závislý nejen na původním záměru tvůrců nátiskovaného tiskového souboru, ale i na způsobu vytvoření referenčního profilu. Přestože numericky (pokud si odmyslíme zakrohlouvací chyby několika postupných výpočtů) je tištěný odstín v rámci možností v pořádku, vizuální dojem z nátisku může být výrazně ovlivněn.
Naopak v koncepci GMG existuje přímé propojení CMYK - CMYK mezi simulovaným tiskovým souborem a nátiskovým profilem, které během výpočtu zohledňuje všechny čtyři kanály. Jednou ze zásadních výhod přímého přepočtu je velmi precizní reprodukce neutrálních odstínů, předstihující výsledky, dosažitelné na konkurenčních systémech. Mnoho nezávislých praktických testů prokázalo, že tato metoda výrazně přispívá ke zvýšené vizuální přesnosti nátisků GMG.
Svou koncepcí odstraňuje 4D profil GMG potřebu používat separátní profil tiskárny a referenční tiskový profil, neboť v sobě obě zmíněné funkčnosti integruje (v kontextu bývá ovšem též označován jako referenční profil). Tvorba 4D nátiskového profilu je z uživatelského hlediska znatelně jednodušší, než tvorba referenčního tiskového profilu. Probíhá téměř automaticky, opět s využitím filozofie iteračního zpřesňování. Algoritmus v prvním kroku vychází z barevnosti, naměřené na standardním targetu přímo na reálném tiskovém archu, a postupně simulační profil zpřesňuje tak, aby se výtisk z nátiskového zařízení shodoval s tiskovým archem. Následně je ve speciálních případech možné takto získaný profil dále ladit, například nástroji pro selektivní barevné korekce.