Barevn² tisk z poΦφtaΦe - Zßklady a teorie:

Zßklady


Trocha teorie o barv∞

Co je to barva?

Je to elektromagnetickΘ vln∞nφ o vlnovΘ dΘlce mezi 60 - 760 nm. LidskΘ oko je vlastn∞ p°ijφmaΦem pro toto pßsmo a p°esn²m ôlad∞nφmö oka v tomto pßsmu zφskßvßme vjem barvy. Tedy nap°. vlnovß dΘlka okolo 400 nm p°φsluÜφ fialovΘ, 500 nm zelenΘ a 700 nm ΦervenΘ barv∞. Jak zß°enφ o t∞chto vlnov²ch dΘlkßch dosßhneme?

Zdrojem sv∞tla - nap°φklad obrazovka, kterß p°φmo generuje viditelnΘ zß°enφ o po₧adovanΘ barv∞.

Odrazem - Pot°ebujeme externφ zdroj sv∞tla (slunce, ₧ßrovka), kterΘ generuje celΘ viditelnΘ spektrum (tzv. bφlΘ sv∞tlo) a Φßst tohoto spektra je pohlcena pigmentem, nap°φklad barevn² bod na papφru a zbytek zß°enφ o urΦitΘ vlnovΘ dΘlce je odra₧en do naÜeho oka.

Tak obecn∞ vnφmßme barvy. Ve v²poΦetnφ technice pou₧φvßme ob∞ metody zobrazenφ barvy:

Zdrojem sv∞tla (aditivnφ, RGB) - Toto je princip TV obrazovek nebo poΦφtaΦov²ch monitor∙. Tato metoda znamenß generovßnφ t°φ zßkladnφch aditivnφch barev - slo₧ek. Jsou to Φervenß (Red), zelenß (Green) a modrß (Blue), zkratka RGB. P°φsluÜn² barevn² odstφn dostaneme odpovφdajφcφm dßvkovßnφm jednotliv²ch slo₧ek a jejich smφchßnφm (seΦtenφm) v jednom mφst∞, resp. malΘ ploÜce, kterou lidskΘ oko vnφmß jako jeden barevn² bod. Tedy pokud negenerujeme ani Φervenou, ani zelenou, ani modrou, dostaneme Φernou. Naopak pokud generujeme plnΘ mno₧stvφ vÜech t°φ slo₧ek, dostaneme bφlou.

Odraz (substraktivnφ, CMYK) - Toto je princip, kter² pou₧φvajφ tiskßrny. Tato metoda znamenß interakci t°φ primßrnφch substraktivnφch barev - azurovΘ (Cyan), purpurovΘ (Magenta) a ₧lutΘ (Yellow). P°φsluÜn² barevn² odstφn dostaneme jejich vzßjemn²m p°ekrytφm v jednom jedinΘm tiskovΘm bod∞. Tak dostaneme osm zßkladnφch barev. Jsou to azurovß, purpurovß, ₧lutß, modrß, Φervenß, zelenß, bφlß a Φernß. Pokud v tomto bod∞ nemßme ₧ßdnou ze zßkladnφch barev, dostaneme bφlou. Mßme-li zde naopak plnΘ mno₧stvφ vÜech t°φ primßrnφch barev, dostaneme Φernou. A prßv∞ tento princip je pou₧it u barevn²ch tiskßren. Naz²vß se substraktivnφ (odeΦet) proto, ₧e zde nenφ aktivnφ zdroj zß°enφ, n²br₧ k vjemu barvy dochßzφ tak, ₧e barevn² bod na papφ°e je osvφcen z jinΘho zdroje a barevn² pigment pohltφ ne₧ßdoucφ vlnovΘ dΘlky a odrazφ (p°i tisku na papφr a jinΘ nepr∙hlednΘ podlo₧ky), resp. propustφ (p°i tisku na pr∙hlednΘ folie) do naÜeho oka zß°enφ po₧adovanΘ vlnovΘ dΘlky, tedy barvy. Pou₧φvßme-li pro vyjßd°enφ celΘho barevnΘho spektra t°φ primßrnφch barev, mluvφme o barvßch CMY. V∞tÜina tiskßren obsahuje jeÜt∞ separßtnφ Φernou barvu (blacK) jako dodateΦnou k primßrnφm pro dosa₧enφ velmi sytΘho tisku ΦernΘ. Pak mluvφme o barvßch CMYK, (z anglickΘho nßzvu pro Φernou je ve zkratce pou₧ito poslednφ pφsmeno).

PoΦφtaΦovß tiskßrna nem∙₧e dßvkovat mno₧stvφ p°enesenΘ primßrnφ barvy do jednoho tiskovΘho bodu - v²jimkou jsou tiskßrny po₧φvajφcφ sublimaci barev a n∞kterΘ laserovΘ tiskßrny. V jednom tiskovΘm bod∞ mßme tedy bu∩ vÜechnu nebo ₧ßdnou zßkladnφ barvu. Od kvalitnφch tiskßren po₧adujeme ovÜem celΘ barevnΘ spektrum. Tady vyu₧ijeme nedokonalost lidskΘho oka - libovoln² barevn² t≤n zobrazφme tak, ₧e v matici tiskov²ch bod∙- nap°φklad 6x6 vypl≥ujeme ka₧d² jejφ bod n∞kterou z osmi zßkladnφch barev - a my shluk bod∙ vnφmßme jako bod o libovolnΘ barv∞ . Tento algoritmus se naz²vß polot≤novßnφ, resp. rastrovßnφ. Existuje mnoho variant t∞chto algoritm∙ a v∞tÜinou jsou patentov∞ chrßn∞ny. Prßv∞ propracovanost a v²kon tohoto algoritmu je jednφm z nejd∙le₧it∞jÜφch parametr∙ barevnΘ tiskßrny.


Tisk jednoho bodu

Tak jako tradiΦnφ offsetov² tisk a impresionistiΦtφ malφ°i i vÜechna za°φzenφ pro barevn² digitßlnφ tisk vytvß°φ obrazy tiskem velmi jemn²ch barevn²ch bod∙ z nich₧ se ve v²sledku slo₧φ finßlnφ obraz. V∞tÜina barevn²ch tiskßren pracuje s rozliÜenφm cca 300 x 300 adresovateln²ch bod∙ na plochu 1x1 palce, tedu dpi.

BarevnΘ tiskßrny pou₧φvajφ tzv. zßkladnφ substraktivnφ barvy. Jsou to: Azurovß (Cyan), purpurovß (Magenta) a ₧lutß (Yellow). Tiskßrna m∙₧e do jednoho tiskovΘho bodu vytisknout dv∞ zßkladnφ substraktivnφ barvy - jejich vzßjemn²m p°ekrytφm vznikajφ dalÜφ (zßkladnφ) barvy - Φervenß, zelenß a modrß. (viz. obr.) P°ekrytφm vÜech t°φ zßkladnφch substraktivnφch barev v jednom bod∞ vznikne Φernß. Mnoho tiskßren vÜak tiskne Φernou barvu separßtn∞, aby zajistily velmi sytou Φernou pro texty, plnΘ plochy. Tomuto barevnΘmu systΘmu se °φkß CMYK ("K" je zde pro Φernou (blacK)).

Mimo 8 zßkladnφch barev (azurovß, purpurovß, ₧lutß, Φervenß, zelenß, modrß, Φernß a bφlß (barva papφru)) vytvß°φ tiskßrny dalÜφ barvy tzv. polot≤novßnφm (rastrovßnφm), tak, jak to d∞lß klasick² ofset. Pro tisk nap°. fialovΘ pou₧φvß tiskßrna kombinaci tisku purpurov²ch a azurov²ch bod∙ na velmi malΘ ploÜe. Pro tisk sv∞tl²ch odstφn∙ se pou₧φvß mφchßnφ s bφlou, tedy urΦitΘ body se ponechßvajφ nepotisknutΘ.

Vedoucφ v²robci poΦφtaΦov²ch tiskßren investujφ velmi mnoho Φasu a kapacit do v²voje vlastnφch polot≤nov²ch algoritm∙, aby dosßhli co nejlepÜφch v²sledk∙ na sv²ch tiskßrnßch. Jejich ·sp∞ch je determinovßn tφm, kolik barev jsou schopni reßln∞ tisknout, jestli barevnΘ p°echody na tiscφch budou plynulΘ Φi "pruhatΘ".


Polot≤novΘ rastrovßnφ

Typickß barevnß tiskßrna tiskne "ve dvou ·rovnφch": do ka₧dΘho adresovatelnΘho tiskovΘho bodu umφstφ malΘ mno₧stvφ zßkladnφ barvy (azurovß, purpurovß, ₧lutß, Φervenß, zelenß, modrß, Φernß) nebo ho nechß nepotiÜt∞n. Ka₧d² bod mß stejnou barevnou intenzitu.

Pro tisk r∙zn²ch odstφn∙, jako na obrßzku dole, musφ se pou₧φt algoritmus rastrovßnφ a to na v∞tÜφ ploÜe, ne₧ je jeden tiskov² bod a je popsßn v nßsledujφcφ kapitole.

Kvalita tisku je pak posuzovßna rozliÜenφm tiskßrny (dpi) a takzvanou hustotou rastru (lpi), kterß se vztahuje k poΦtu °ßdek bod∙ pou₧it²ch k vykreslenφ obrazu na papφ°e. Vztah mezi hustotou rastru a rozliÜenφm tiskßrny urΦuje jemnost a t≤nov² rozsah. ZvyÜovßnφm hustoty rastru rozm∞r polot≤novΘ bu≥ky klesß, k vytvo°enφ polot≤novΘho bodu je pou₧ito mΘn∞ tiskov²ch bod∙, Φφm₧ nar∙stß jemnost, ale lze reprezentovat mΘn∞ odstφn∙.

Existuje jedna v²jimka a to sublimace barev. To je jedinß technologie, kterß umo₧≥uje v jedinΘm adresovatelnΘm  bod∞ tisknout 16 milion∙ barev. Tyto tiskßrny se vyznaΦujφ vynikajφ, fotografickou kvalitou v²stupu. Bohu₧el ovÜem i vysok²mi nßklady na jednu strßnku. Proto se pou₧φvajφ p°edevÜφm ve specißlnφch oblastech aplikacφ, nap°. DTP. 

Polot≤novßnφ (nebo rastrovßnφ) je forma zpracovßnφ tiskovΘho souboru, kterß hraje velmi d∙le₧itou roli v urΦenφ v²slednΘ kvality tisku.

SofistikovanΘ polot≤novßnφ je to, co ud∞lß z tiskßrny, kterß umφ 8 zßkladnφch barev stroj, kter² zobrazφ tΘme° 17 mili≤n∙ barevn²ch odstφn∙. Algoritmus polot≤novßnφ ovlivnφ, kolik barev m∙₧e tiskßrna produkovat (velikost tzv. barevnΘho prostoru, gamutu), jestli v²stup bude obsahovat moirΘ, pruhovanΘ barevnΘ p°echody mφsto plynul²ch nebo zubatΘ okraje barevn²ch ploch.

Rastrovßnφ je vlastn∞ vyp∙jΦeno z konvenΦnφch tiskov²ch technik a je zaΦlen∞no do produkt∙ jako je jazyk pro popis strßnky PostScript(TM) Level 2. Vedoucφ firmy, p°i zachovßnφ kompatibility s PostScriptem, vyv²jejφ vlastnφ algoritmy, aby dosßhly co nejlepÜφch v²sledk∙ s vlastnφmi barevn²mi tiskßrnami.

MyÜlenka principu polot≤nu je nßsledujφcφ: simulovat tiskovΘ body jako konvenΦnφ tiska°skΘ techniky. Tiskßrna to d∞lß tak, ₧e seskupuje jednotlivΘ body do bun∞k a pracuje s nimi jako s v∞tÜφmi tiskov²mi body.

Mnoho v²robc∙ pou₧φvß standardnφ PostScript rastrovßnφ, kterΘ vytvß°φ bu≥ky o velikosti 6 x 6 bodu. Tektronix typicky pou₧φvß velikost matice 5 x 5, Φφm₧ zφskß 20 procentnφ zlepÜenφ ve v²slednΘm rozliÜenφ a v barevn²ch p°echodech.

Ne vÜechny techniky tisku vy₧adujφ rastrovßnφ. Jak ji₧ bylo zmφn∞no Sublimace Barev namφchß vÜech 16 mil. barev v jedinΘm bod∞.


FrekvenΦnφ rastrovßnφ

TradiΦnφ polot≤novΘ rastrovßnφ pou₧φvß k vytvo°enφ stφnovßnφ rozm∞r bodu: v∞tÜφ body pro tmavÜφ odstφny, menÜφ body pro sv∞tlejÜφ. Rastrovßnφ kmitoΦtovou modulacφ (FM), rovn∞₧ naz²vanΘ stochastickΘ, vyjad°uje r∙znΘ odstφny odrazu regulacφ poΦtu bod∙ v ka₧dΘ ploÜe û vφce bod∙ vytvß°φ tmavÜφ plochu, mΘn∞ bod∙ sv∞tlejÜφ.

Rastrovßnφ FM mß proti tradiΦnφmu rastrovßnφ n∞kolik v²hod. Proto₧e zde neexistuje ₧ßdn² pravideln² vzor, nem∙₧e dochßzet k moarΘ, kterΘ se objevuje, kdy₧ nejsou rastry sprßvn∞ sesazeny. FM rastrovßnφ rovn∞₧ pou₧φvß menÜφ body, tak₧e vytiÜt∞nΘ obrazy mohou zobrazovat vφce detail∙ a jemnΘ gradace barvy. Mezi nev²hody tohoto rastrovßnφ pat°φ to, ₧e plnΘ barvy vypadajφ skvrnit∞ a ₧e text a vektorovß grafika vypadajφ neostrΘ tam, kde p°ekr²vajφ rastrovanΘ barvy.


Z obrazovky na papφr

Polot≤ny umo₧≥ujφ tiskßrn∞ produkovat mili≤ny barevn²ch odstφn∙, ale to neznamenß, ₧e ty barvy, kterΘ vidφte na obrazovce budou naprosto shodnΘ s barvami na v²tisku. Ve skuteΦnosti urΦitΘ rozdφly jsou nevyhnutelnΘ. Je to proto, ₧e:

  • Vznik barvy produkovanΘ obrazovkou a barvy produkovany tiskßrnou je principißln∞ rozdφln² (viz. Trocha teorie o barv∞)
  • Monitor m∙₧e dßvkovat intensitu jednotlivΘ barvy (RGB) v ka₧dΘm svΘm adresovatelnΘm bod∞ na obrazovce -pixelu, co₧ tiskßrna nem∙₧e. (V²jimkou jsou sublimaΦnφ tiskßrny.)
  • Pozadφ jsou rozdφlnß - u obrazovky ΦernΘ, u papφru bφlΘ.

Pro eliminaci t∞chto rozdφl∙ pou₧φvajφ v²robci tiskßren vlastnφ techniky zpracovßnφ obrazu tak, aby barva vytiÜt∞nß byla co nejbli₧Üφ barv∞ vid∞nΘ na obrazovce. Jak ·sp∞Ün∞ se jim to da°φ je velmi d∙le₧it²m kritΘriem p°i v²b∞ru tiskßrny a v²robce.


Barvy sprßvnΘ a pradivΘ

P°esto₧e rastrovßnφ v poΦφtaΦov²ch tiskßrnßch dßvß Üirokou paletu barev, neznamenß to, ₧e budou p°esn∞ stejnΘ jako na monitoru nebo u tradiΦnφho ofsetovΘho tisku.

Jak ji₧ bylo zmφn∞no v p°edchozφm odstavci (Z obrazovky na papφr), mß to na sv∞domφ n∞kolik faktor∙.

Na rozdφl od subtraktivnφho CMYK barevnΘho systΘmu u tiskßren, barvy emitovßnΘ p°φmo zdrojem - monitor - jsou zalo₧eny na aditivnφm barevnΘm systΘmu RGB. (viz. obr., kter² znßzor≥uje jeden pixel) Zßkladnφ aditivnφ barvy jsou: Φervenß, zelenß a modrß (RGB). Ka₧d² adresovateln² bod na obrazovce  (pixel) sestßvß ze t°φ partikulφ RGB barevn²ch fosfor∙. P°φsluÜn² barevn² odstφn dostaneme odpovφdajφcφm dßvkovßnφm "bombardovßnφ elektrony" vybran²ch partikulφ jednoho adresovatelnΘho bodu - pixelu.  Pak tento bod mß p°φsluÜn² barvn² odstφn. Tedy pokud negenerujeme ani Φervenou, ani zelenou, ani modrou, dostaneme Φernou. Naopak pokud generujeme plnΘ mno₧stvφ vÜech t°φ slo₧ek, dostaneme bφlou. (viz. obr. napravo, kter² znßzor≥uje p°ekrytφ barev v jedenom pixelu monitoru) 

 

Na rozdφl od tiskßren, u poΦφtaΦov²ch monitor∙ je kvantum barvy ka₧dΘho fosforov² elementu v jednom jedinΘm bod∞ (pixelu) °φzeno v jemn²ch krocφch. Pak dostaneme tΘm∞° libovoln² odstφn v jednom jedinΘm bod∞ monitoru. High-end PC, Macintosh a osm bit∙ pro ka₧d² fosforov² element jednoho bodu, tedy 24 bit∙ pro ka₧d² pixel.

 

Pro grafickΘ aplikace je nesmφrn∞ d∙le₧itΘ zachovat konzistentnφ reprodukci barvy nezßvisle na barevnΘm systΘmu pou₧itΘho za°φzenφ, RGB pro monitory a skenery, CMYK pro poΦφtaΦovΘ tiskßrny, pro p°φpravu offsetovΘho tisku.

Prot dobrΘ barevnΘ tiskßrny podporujφ systΘmy pro sprßvu barev (color management systems (CMS)) nap°. CIE XYZ, EfiColor(TM), ColorSync(TM), ColorSense(TM) a pod. a simulaci barev podle PANTONE«.


V²konnΘ tiskßrny

Komplexnφ tiskovΘ soubory mohou h²t znaΦn∞ velikΘ, zpracovßnφ PostScriptem a rastrovßnφ vy₧aduje dost znaΦnΘ v²poΦetnφ zdroje. Tato prßce m∙₧e b²t ud∞lßna na vaÜem PC, Macu, pracovnφ stanici nebo v tiskßrn∞ samotnΘ.

V∞tÜina lidφ rad∞ji pou₧φvß sv∙j poΦφtaΦ jako poΦφtaΦ a ne₧ jako tiskov² server pro celou sφ¥. Nenφ tedy p°ekvapenφm, ₧e v²poΦetnφ mohutnost (rychlost procesoru, pam∞¥) je v∞tÜinou v∞tÜφ, ne₧ nadupanΘ PC.

╚φm je efektivn∞jÜφ zpracovßnφ obrazu v tiskßrn∞, tφm d°φve mßte finßlnφ v²tisk. V²konnΘ tiskßrny jsou Φasto vybaveny RISC procesory a mnoha MB pam∞ti, pou₧φvajφ sofistikovanΘ systΘmy °φzenφ pam∞ti pro redukovßnφ nßrok∙ na v²poΦetnφ zdroje p°i zpracovßnφ rozsßhl²ch tiskov²ch soubor∙.

Inteligentnφ tiskßrna pln∞ podporuje PostScript Level 2, p°ednostn∞ s rychl²m procesorem a hardwarov²m PostScript interpreterem.

 

poslednφ aktualizace: 27.01.1999

zp∞t na ·vodnφ strßnku