Организация колориметрического контроля в неполиграфическом производстве
Организация колориметрического контроля в неполиграфическом производстве
Добрый день! Что мы все про печать да про печать;-) А как правильно организовать просмотровое место и колориметрический контроль в керамическом, деревообрабатывающем, текстильном производстве? Какие требования предъявлять к освещению, какие измерительные приборы использовать, на какую математику и колориметрические алгоритмы обратить внимание?
- mihas
- Администратор
- Сообщения: 1419
- Зарегистрирован: 18 авг 2004, 16:58
- Откуда: Москва
- Контактная информация:
Re: Организация колориметрического контроля в неполиграфическом производстве
Вопрос вы задали обширный, одним постом я возможно не отделаюсь. Давайте есть этого слона постепенно, тем более что немного с цветом вне полиграфии я конечно знаком. Начнем по пунктам.
1) Освещение при визуальном контроле. В идеале - наука о цвете не придумала ничего лучше и дружелюбнее верному визуальному восприятию, чем естественный дневной свет. Миллионы лет эволюции при солнечном свете в атмосфере и всего столетие техногенным спектрам как бы однозначно указывают: ничего лучше дневного света нет и пока не сделано. Я давно придерживаюсь правила не сравнивать и не анализировать цвет всерьез ни при каких иллюминантах, кроме D - спектра естественного дневного света в атмосфере. Ни одни лампы не имеют и не могут иметь маркировки D - Daylight, лампы лишь с разной степенью посредственности имитируют естественный дневной свет. Взгляните на разницу между спектром естественного дневного света и спектром одних из лучших в полиграфии ламп-имитаторов: графики сами за себя говорят, что равенством тут и близко не пахнет.
Тем не менее, лампы имеют индекс CRI > 95, при максимально-достижимом 100, где 100 - собственно естественный дневной свет. Тем не менее, помним, что CRI - методика не надежная и устаревшая, ученые пишут научные работы, как обмануть CRI с помощью светодиодов, светотехники ее сто лет ругают, но не могут договориться, что же из новых разработок узаконить стандартами взамен.
Если организовать просмотровое место с дневным светом невозможно, например производство круглосуточное, и в ночное время контроль также необходим - порекомендовал бы применительно к неполиграфическому производству обратить внимание на методику оценки качества цветопередачи источников света IES TM-30-15.
Так, например, столь полюбившиеся полиграфистам лампы Philips 950 на первом скриншоте, имеют лучшие Fidelity Index для обазцов печати и спектров кожи, тогда как для спектральных образцов живой природы индексы похуже. На печатную машину никто не приносит элементы живой природы, а с красками лампы отлично справляются. Ничто не мешает нам также оценить лампы для иных промышленных применений. Если нужно подменить массив спектров скажем с пластика на керамику или древесину - могу в этом помочь, методикой я владею, запрограммировал ее, работает тут по кнопке IES (можно даже посмотреть примеры при пустом поле Input).
В сравнительной табличке некоторых популярных ламп с наивысшими индексами вы можете посмотреть на качество цветопередачи ламп для различных типов измеряемых поверхностей по методике IES TM-30-15:
Если вашей поверхности нет в списке - не беда: просто снимаем спектры с нужных поверхностей и помещаем эти массивы в методику IES TM-30-15 вместо того типа спектров, которые представляют для нас наименьший интерес.
2) Геометрия измерений, выбор спектрофотометра и математики. В обычной полиграфии принято использовать приборы попроще с геометрией измерения 0°/45° или 45°/0°. В более серьезной полиграфии, при изготовлениие краски, в промышленности - принято использовать приборы более высокого класса со сферическим диффузным рассеивателем, с геометрией измерений Sphere или Diffuse/8°, когда рассеянный в белом шаре свет освещает образец в диапазоне почти 180 градусов (с небольшим вычетом собственно на размещение приемника или детектора внутри той же сферы под углом 8 градусов к поверхности). Нельзя мерить с геометрией 0°/45° ни краски-металлики, ни текстуры: везде, где поверхность может менять оттенок от угла обзора и поворота прибора - везде по уму нужна сферическая геометрия измерений.
Если полиграфия как правило экономит место на оттиске под контрольные шкалы, то в ином производстве чаще измеряется непосредственно само изделие.
Из математики обсчета спектров и сравнения образцов я бы обратил внимание на пару моментов. Если поверхность неоднородна, вроде древесины или ламината - лучше делать несколько измерений и их усреднять. Для сравнения цвета между образцами использовать в первую очередь формулу цветового различия ΔE 2000 (иногда пишут ΔE₀₀), но помнить, что размерность у этой формулы меньше, чем у примитивной обычной евклидовой ΔE 1976. Дельта Е 2000 старается максимально учитывать особенности человеческого зрения. И всегда сохраняйте спектры целевых образцов, а не Lab или XYZ: спектры дают больше информации при разнообразных расчетах, чем производные от них колориметрические единицы.
Полиграфия не использует относительную колориметрию при измерениях, только абсолютную. Относительная присутствует лишь в профилях цветоделения, когда координаты красок прописываются относительно оттенка и светлоты бумаги. В промышленности относительная колориметрия может быть востребована в том случае, когда также, как и в полиграфии, полупрозрачный краситель наносится на поверхность с неким самостоятельным оттенком. В таком случае вычитание по формулам ICC (стр. 28) цвета поверхности до окраски из цвета конечного изделия позволяет удобно работать непосредственно с красителем: разница между относительной и абсолютной колориметрией позволяет удобно отделить цвет окрашенной поверхности от цвета собственно красителя на этой поверхности.
Цветовые различия по любым формулам между спектрами или колориметрическими единицами образца и его копии, причем и для больших массивов разом можно бесплатно считать тут. Усреднить замеры, оценить качество света, выполнить массу других колориметрических расчетов можно здесь. Разницу между относительной и абсолютной колориметрией для красок можно посмотреть тут (селектор напротив CMYK).
1) Освещение при визуальном контроле. В идеале - наука о цвете не придумала ничего лучше и дружелюбнее верному визуальному восприятию, чем естественный дневной свет. Миллионы лет эволюции при солнечном свете в атмосфере и всего столетие техногенным спектрам как бы однозначно указывают: ничего лучше дневного света нет и пока не сделано. Я давно придерживаюсь правила не сравнивать и не анализировать цвет всерьез ни при каких иллюминантах, кроме D - спектра естественного дневного света в атмосфере. Ни одни лампы не имеют и не могут иметь маркировки D - Daylight, лампы лишь с разной степенью посредственности имитируют естественный дневной свет. Взгляните на разницу между спектром естественного дневного света и спектром одних из лучших в полиграфии ламп-имитаторов: графики сами за себя говорят, что равенством тут и близко не пахнет.
Тем не менее, лампы имеют индекс CRI > 95, при максимально-достижимом 100, где 100 - собственно естественный дневной свет. Тем не менее, помним, что CRI - методика не надежная и устаревшая, ученые пишут научные работы, как обмануть CRI с помощью светодиодов, светотехники ее сто лет ругают, но не могут договориться, что же из новых разработок узаконить стандартами взамен.
Если организовать просмотровое место с дневным светом невозможно, например производство круглосуточное, и в ночное время контроль также необходим - порекомендовал бы применительно к неполиграфическому производству обратить внимание на методику оценки качества цветопередачи источников света IES TM-30-15.
Колористы из Illuminating Engineering Society взяли спектральную базу из 99 образцов поверхностей + один линейный спектр иллюминанта E, и разделили образцы на 7 промышленных групп. То есть методика не просто показывает, на сколько в среднем хорош или плох тот или иной осветитель, методика ранжирует свет по предпочтительности того или иного промышленного применения. И никто не мешает включить в методику собственные спектральные образцы поверхностей, чтобы понять, какой спектр ламп-имитаторов дневного света максимально дружелюбен тому или иному производству. Работаем с древесиной а не пластиками? Ну так и возьмем для оценки спектры шлифов разных древесных пород, а не пластиков. Работаем с керамикой, а не печатными красками? Возьмем спектры керамики. Внутри методики эти спектральные образцы интегрируются с тестируемым иллюминантом и с образцовым дневным светом при той же коррелированной цветовой температуре и по достаточно сложным формулам, включающим частично формулы хроматической адаптации CIECAM02, определяют собственно разницу между испытуемым и идеальным иллюминантом - естественным дневным светом. На этой разнице построены все методики оценки качества света, вопрос лишь в математике - как вернее сравнить.
Так, например, столь полюбившиеся полиграфистам лампы Philips 950 на первом скриншоте, имеют лучшие Fidelity Index для обазцов печати и спектров кожи, тогда как для спектральных образцов живой природы индексы похуже. На печатную машину никто не приносит элементы живой природы, а с красками лампы отлично справляются. Ничто не мешает нам также оценить лампы для иных промышленных применений. Если нужно подменить массив спектров скажем с пластика на керамику или древесину - могу в этом помочь, методикой я владею, запрограммировал ее, работает тут по кнопке IES (можно даже посмотреть примеры при пустом поле Input).
В сравнительной табличке некоторых популярных ламп с наивысшими индексами вы можете посмотреть на качество цветопередачи ламп для различных типов измеряемых поверхностей по методике IES TM-30-15:
Fidelity Index Rf by type: | Nature | Skin | Textile | Paints | Plastic | Printed | Color System |
Philips 950 | 94.9 | 99.3 | 95.5 | 97.1 | 98.2 | 97.7 | 98.1 |
JustLightBox 950 | 93.6 | 96.8 | 93.9 | 94.2 | 95.6 | 95.3 | 95.3 |
SunLike LED 955 | 95.5 | 97 | 94.6 | 94.2 | 95.9 | 94.8 | 95.1 |
SunLike сборки Remez 955 | 95.8 | 99.3 | 97.3 | 97.7 | 98.1 | 97.9 | 98.1 |
2) Геометрия измерений, выбор спектрофотометра и математики. В обычной полиграфии принято использовать приборы попроще с геометрией измерения 0°/45° или 45°/0°. В более серьезной полиграфии, при изготовлениие краски, в промышленности - принято использовать приборы более высокого класса со сферическим диффузным рассеивателем, с геометрией измерений Sphere или Diffuse/8°, когда рассеянный в белом шаре свет освещает образец в диапазоне почти 180 градусов (с небольшим вычетом собственно на размещение приемника или детектора внутри той же сферы под углом 8 градусов к поверхности). Нельзя мерить с геометрией 0°/45° ни краски-металлики, ни текстуры: везде, где поверхность может менять оттенок от угла обзора и поворота прибора - везде по уму нужна сферическая геометрия измерений.
Если полиграфия как правило экономит место на оттиске под контрольные шкалы, то в ином производстве чаще измеряется непосредственно само изделие.
Поэтому в полиграфии чаще применяются приборы с малой апертурой (порой и сверхмалой), а в производстве пластика, текстиля, керамики и древесины - наоборот приборы с увеличенной апертурой, так точнее и удобнее при неоднородной поверхности пятна под замер.
Из математики обсчета спектров и сравнения образцов я бы обратил внимание на пару моментов. Если поверхность неоднородна, вроде древесины или ламината - лучше делать несколько измерений и их усреднять. Для сравнения цвета между образцами использовать в первую очередь формулу цветового различия ΔE 2000 (иногда пишут ΔE₀₀), но помнить, что размерность у этой формулы меньше, чем у примитивной обычной евклидовой ΔE 1976. Дельта Е 2000 старается максимально учитывать особенности человеческого зрения. И всегда сохраняйте спектры целевых образцов, а не Lab или XYZ: спектры дают больше информации при разнообразных расчетах, чем производные от них колориметрические единицы.
Полиграфия не использует относительную колориметрию при измерениях, только абсолютную. Относительная присутствует лишь в профилях цветоделения, когда координаты красок прописываются относительно оттенка и светлоты бумаги. В промышленности относительная колориметрия может быть востребована в том случае, когда также, как и в полиграфии, полупрозрачный краситель наносится на поверхность с неким самостоятельным оттенком. В таком случае вычитание по формулам ICC (стр. 28) цвета поверхности до окраски из цвета конечного изделия позволяет удобно работать непосредственно с красителем: разница между относительной и абсолютной колориметрией позволяет удобно отделить цвет окрашенной поверхности от цвета собственно красителя на этой поверхности.
Цветовые различия по любым формулам между спектрами или колориметрическими единицами образца и его копии, причем и для больших массивов разом можно бесплатно считать тут. Усреднить замеры, оценить качество света, выполнить массу других колориметрических расчетов можно здесь. Разницу между относительной и абсолютной колориметрией для красок можно посмотреть тут (селектор напротив CMYK).
- mihas
- Администратор
- Сообщения: 1419
- Зарегистрирован: 18 авг 2004, 16:58
- Откуда: Москва
- Контактная информация:
Re: Организация колориметрического контроля в неполиграфическом производстве
Пообщался немного на тему контроля цвета на деревообрабатывающем производстве: паркетная доска из классных сортов древесины и ее окраска. Посоветовал конечно сферический спектрофотометр с геометрией Sphere или Diffuse/8°. Но такой прибор дорогой, при экономии можно взять обычный 0°/45° и без дисплея: все равно большие массивы замеров не руками же с дисплея переписывать, особенно спектры: такие вещи проще по интерфейсному кабелю сразу заносить в компьютер.
Отдельно обсудили освещение для контроля. В массивах продвинутой методики оценки качества света IES TM-30-15 нету древесины среди типов измеренных контрольных референсных спектров разного происхождения. Так что я сделал: упорядочил по типу таблицу из 99 спектров, выяснил, что набольшее количество тестовых спектров представлены классом Printed, я их взял и подменил все на древесину разных сортов и в разных частях доски: один раз на образцы неокрашенной древесины, что коллега в деревообрабатывающем цеху снял по моей просьбе с разных сортов дерева, а второй раз подменил на шлифованные окрашенные доски тех же сортов дерева. И под эти конкретные спектры древесины с конкретного производства посчитал, какие лампы дают наилучшие индексы качества цветопередачи ламп для неокрашенной и окрашенной древесины. Не скажу, что спектров ламп у меня много, но всех ведущих и позиционирующих себя на рынке качественной цветопередачи - набралось с годами маленько и флуоресцентных, и светодиодов. То есть мы выбрали лампы не просто по рекламным проспектам производителей, а потому, на сколько спектр максимально качественную цветопередачу обеспечивает именно в деревообрабатывающем производстве! IES ранжирует так спектры на 7 классов, ибо что-то из ламп будет лучше в живописи, а что-то лучше в текстиле, но у IES не было совсем спектров с деревообрабатывающего производства, а у меня теперь такие спектры есть благодаря продвинутому коллеге из неполиграфической сферы, которого я консультировал немного по цвету и помогал эти спектры сколоть в компьютер сферическим спектрофотометром.
Потом еще немного пощупали идею использовать переход между относительной и абсолютной колориметрией, где подложкой выступает не бумага, а неокрашенная доска, а окрашенная поверхность за счет перехода от абсолютного значения цвета к относительному подложки позволяет точнее определить концентрацию красителя в растворе. Словом, интересная получилась тема! Мне как раз еще и для своих целей профилирования понадобился переход от абсолюта к относительному цвету и обратно, надоело в Excel таскать данные за этими переходами, и я их быстренько дописал в спектральный калькулятор.