14 февраля 2006/

Офсетная печать - растрирование

Давно собирался написать кратко о принципах типографской печати, а то сам стал их постепенно забывать….

Итак, цветная офсетная печать в типографии. Любой цвет - смешение 4-х цветов CMYK - cyan - голубой, magenta - пурпурный, yellow - желтый, black - черный. Смешение красок на листе - это не физическое смешение краски. На листе сначала печатается одна из четырех красок, потом другая, потом третья и наконец четвертая. Обычно печатается именно в такой последовательности C-M-Y-K.

А как печатается одна краска, например черная? Как получается серый - не абсолютно черный - цвет? Печать, которую мы сейчас рассмотрим, называется растрирование. Например мы хотим напечатать серый квадрат, 50% черного. Как это можно сделать, используя только черную краску (вы не можете разбавлять краску, как вы делаете это в акварели)? Для такой печати используется растрирование - квадрат равномерно разбивается на очень много невидимых для глаза точек и половина этих точек закрашивается черным цветом, а остальные оставляются белыми. Тогда глядя на этот квадрат мы и увидим серый цвет (50% серого), если только черные точки распределены равномерно по квадрату. Густота черных точек определяет тон серого или любой другой краски из набора CMYK.

А почему краски CMYK , а не RGB - красная, зеленая и синяя, как в телевизоре? В экране телевизора торчки излучают цвета RGB, в глаз попадает из смесь - и мы видим требуемый цвет (каждый цвет разлагается по процентам цветов RGB). Белый цвет - это просто смесь R,G и B, 100%. Но было бы крайне странно на белой бумаге печатать белый цвет, да еще смешивая при этом три краски! К тому же мы никогда белого не получили бы - одно дело телевизионные лучи RGB, а другое - краски, сделанные из разных веществ (например, голубая краска делается из минерала ). Реальные цвета красок приближают теоретический цвет, и только…

Поэтому на бумаге печатают дополнительными цветами: C это дополнение к R, M - дополнение к G, Y дополнение к B.K. Любой цвет представляется процентным содержанием этих трех цветов. Цветная печать состоит из последовательной печати (растровой) этими цветами. Однако есть и четвертая краска в стандарте CMYK - это K - черная краска. Смешиваясь три краски CMY должны по идее давать черную, а если смешивать в одинаковых процентных отношениях, то серую. Однако так не происходит - именно потому, что это физические краски и они не чистые. Смешение CMY дает "неглубокий" черный цвет, поэтому добавляется черная краска (которая делается из сажи). При цветоделении - разложении цветного изображения на составляющие цвета CMYK - сначала цвет раскладывается на составляющие CMY, а потом в те места, где есть смешение всех трех красок, добавляется черная. Есть даже несколько методов цветоделения, в зависимости от того, сколько черного добавляется - изображение может смотреться немного различно при разных типах цветоделения. Из-за несовершенства красок серый цвет получается не смешиванием одинакового процента красок CMY - процент C должен быть немного больше.

Выше мы говорили о смешивании красок CMY, но имели в виду конечно не настоящее "смешивание", а растрированное смешивание, когда каждая краска печатается по отдельности своим растром.

Весь процесс получения цветного изображения в офсетной печати примерно таков. Сначала для каждой краски делается прозрачная пленка с растром , который соответствует этой краске. Пленка копируется на пластину (форму), на которую потом валиком наносится краска. Причем на пластине-форме краска остается только в тех местах, которые соответствуют черным точкам растра на пленке (копирование пленки и проявка пластины - это довольно тонкие фотохимические процессы). С пластины, которая обычно скручена на металлическом цилиндре, изображение снимается резиновым валиком и уже оттуда переносится на бумагу.

В заключении несколько слов о растре. Предположим нам надо напечатать красный квадрат. Красное - это смесь желтого и пурпурного. Одна пластина - квадрат для пурпурного M, другая - квадрат для желтого Y. А если 50% красного? Одна пластина - 50%M, другая - 50%Y. На обеих пластинах растр. Обычно это не мелкие невидимые глазу квадратики, а круглые точки (бывают растры из ромбов и т.д.). В среднем эти точки занимают 50% площади (и для M, и для Y). В растре эти точки располагаются вдоль линий, и для разных цветов эти линии имеют разные наклоны - так эти точки лучше смешиваются (проводились настоящие исследования, какие наклоны должны быть у разных цветов). Если, например, мы захотим дать 30% M, то линии останутся те же, только точки будут немного поменьше (будут занимать 30% площади). На иллюстрации приведен пример растрирования - цвета пурпурный M, желтый Y и черный K.

Число таких линий на дюйм - это и есть линеатура. Если приглядеться, то в их можно увидеть на цветном изображении в увеличительное стекло. Для газет линеатура может быть 80 lpi (lines per inch), для журналов - 150 или даже 200 lpi.

Цветоделение просчитывает компьютер, он отправляет файл цветоделения на фотонаборный автомат, который и выводит пленки (фотовывод). В этом автомате большая фотопленка-негатив- сначала засвечивается вспышками лазерного луча, а потом проявляется. Кроме линеатуры есть еще одна характеристика вывода - разрешение фотонаборного автомата. Обычно оно очень большое - порядка 3000 dpi (dots per inch - точек на дюйм). Смысл этой характеристики таков Мы должны сделать растр на пленке, состоящий из, например, овальных, точек. Фотонаборный автомат должен сделать овальные точки на пленке разной величины (какой величины - ему говорит об этом компьютер). Но фотонаборный автомат работает дискретно, он как бы набирает растровые точки из своих самых маленьких точек, с какими он может работать. Эти маленькие точки и есть разрешение автомата - dpi. На одной такой маленькой точке никакая краска, конечно, удержаться не может, они нужны лишь для того, чтобы из них формировать гораздо большие точки - точки растра. На которых уже удерживается краска. Итак - точки растра не могут быть очень маленькими, краска на них просто не будет держаться. Поэтому динамический диапазон (отношение самого темного к самому светлому тону) у печатной продукции гораздо ниже, чем у слайда.

При расчете растра учитывается и так называемое растискивание краски: капелька краски, которая удерживается на точке растра пластины-формы попадает на бумагу и несколько увеличивается-растекается. Это растекание зависит и от краски, и от бумаги, и от величины растра. Берут среднее - 20% растискивания.

Компьютеры продолжают активно вмешиваться в этот офсетный печатный процесс - например, компьютер может управлять непосредственно созданием пластин-форм.

Еще по поводу растра и линий, вдоль которых располагаются точки одного цвета. Печать четырьмя красками - это печать на четырех станках, когда на листе бумаги последовательно печатаются все четыре краски с соответствующих пластин-форм. Лист бумаги проходит сначала через первый станок, где наносится растр одной краской, потом через второй, где печатается растр (уже быть может другой) второй краской и т.д.

Растр - это нечто вроде решетки, см. рисунок в конце страницы. На этом рисунке растр упрощенный , это просто решетка. Попробуем нанести тот же растр двумя красками - голубой и пурпурной. Мы не можем гарантировать абсолютно точного попадания пурпурных точек на голубые - бумага при переходе от станка к станку может немного сдвинутся. Собственно куда лягут точки зависит как от положения листа бумаги, так и от того, как точно прикреплена пластина-форма (процесс подгонки-сдвига форм называется приладкой). Если у нас произойдет сдвиг решеток относительно друг друга, то может появится так называемый "муар" - видимые глазом ложные контуры, см. рисунок внизу. Углы наклона растров разных цветов и подбираются так, чтобы таких ложных контуров не возникало. Используются углы 0, 15, 75, 90. Если вы посмотрите на печатный лист через увеличительное стекло, то вы все же увидите "ложные" контуры - это маленькие розетки из разных цветных точек.

Растрирование может быть стохастическим, т.е. расположение точек растра случайное, а не регулярное - вдоль линий. Но в таком растрировании есть свои проблемы.

Есть еще одно разрешение кроме разрешения фотовывода. Это разрешение исходного изображения, которое надо растрировать. Какое нужно иметь разрешение, чтобы изображение можно было растрировать с растром 150 lpi? Обычно растр умножается на 1,5 и получается разрешение, в данном случае разрешение (225 dpi dots per inch - точек на дюйм). Конечно, это не обязательно делать, можно оставить разрешение 150 dpi. Но для лучшего качества печати лучше умножить на 1,5. Откуда такое число? Диагональ квадрата со стороной, равной единице, имеет примерно такую длину (точнее 1,4..).Растр по такой диагонали имеет 1,5 раза больше точек, чем растр по каждой стороне (если расстояния между точками растра делать одинаковыми). Поэтому мы используем все точки изображения для растра по диагонали, и только часть из точек изображения для растра по сторонам квадрата (в 1,5 раза меньше точек). Рисунок в самом низу страницы иллюстрирует эти рассуждения.

Печать офсетом - это плоская печать, поверхность пластин-форм плоская. Правда на форме изображение - растрированное - можно разглядеть, оно немного отличается от фона цветом в результате химической обработки. Обычно цветная печать делается красками CMYK, но иногда используются добавочные краски - даже станки часто бывают не только из четырех секций. Каждая секция станка печатает свой цвет, часто к CMYK добавляется серебряная, золотая или бронзовые краски. Иногда используются смешенные краски: например, если надо напечатать и изображения, и текст темно-зеленным цветом, то можем взять темно зеленую краску (например смешав зеленую краску с черной или желтую, голубую и черную) и напечатать все это с одной формы на одном станке. Если бы мы печатали цветами CMYK, то потребовалось бы три станка и три формы: желтая, голубая и черная.