Landa デバイスの色再現能力はどうですか?
Landa デジタル印刷装置はナノインク テクノロジーを使用しています。これには、従来のインクの粒子サイズが約 500 nm であるのに比べ、顔料の粒子サイズがわずか数十ナノメートルと超小さいという利点があります。{0}これらのナノスケールの顔料粒子は、さまざまな基材の表面によく浸透して付着し、わずか 500nm の厚さの画像を形成します。この厚さは、従来のオフセットインク画像の半分以下です。このとき、インクは基材の表面にのみ付着し内部には浸透しないため、印刷された画像の彩度と鮮明度は優れています。 Landa デジタル印刷装置は、解像度 600dpi または 1200dpi のインクジェット印刷により 4 ～ 8 色印刷を実現できます。そのうち枚葉装置は最大 7 色 (CMYK+OGB)、輪転装置は最大 8 色 (CMYK+OGB+白) をサポートします。公式データによると、4 色 CMYK 構成は Pantone 色域の 84% をカバーでき、7 色 CMYK+OGB 構成は Pantone 色域の最大 96% をカバーできます。
この論文は、Shenzhen Jiuxing Printing and Packaging Group Co., Ltd.の Landa 枚葉デジタル印刷装置を使用して、定量的容量 300g/m2 の白いボール紙上での色再現能力をテストおよび分析しました。まず、機器を線形化してモノクロの彩度と階調均一性を測定し、次に機器の ICC ファイルを分析して色域性能と特色カバー率性能を評価します。
7色デジタル印刷システムの色再現コアアルゴリズムの検討
01
線形化アルゴリズムの種類と原理
デジタル印刷機器の線形化は、デバイスの入力信号と出力信号間の線形関係を確保するための重要なテクノロジーです。 7 色のチャネル線形化は、従来の CMYK 4 色と比較して技術的に非常に複雑です。 1 つ目はチャネル数の増加です。4 から 7 への増加は、ルックアップ テーブルのサイズが指数関数的に増加することを意味します。一般的な線形化アルゴリズムには次の 4 種類があります。
(1) 多項式フィッティングアルゴリズムは最も基本的な線形化手法であり、入出力データの多項式曲線をフィッティングすることで線形化を実現します。このアルゴリズムの利点は、計算が簡単でパラメータが少ないことですが、欠点は、複雑な非線形関係のモデリング能力が限られていることです。
(2) ルックアップ テーブル (LUT) アルゴリズムは、デジタル印刷で最も一般的に使用される線形化方法です。. 1D LUT は、画像の単一チャネルのみを処理し、各入力値 (0 ～ 100) に対する出力値を定義する最も単純な形式です。 1D LUT の本質は 1 次元空間内のルックアップ テーブルであり、各入力値は LUT によって「再配置」され、1 対 1 の対応関係を示す新しい出力値が取得されます。--一般的な ICC プリンタ プロファイルは、デバイス上のカラー チャネルの数に基づいて 1D ルックアップ テーブル (1D LUT) を構成し、次に 3D ルックアップ テーブル (3D LUT) を使用して色域マッピングとカラー変換を完了します。
(3) 局所線形回帰アルゴリズムは、特にデジタル印刷ルックアップ テーブルによって推定される小規模および中規模のサンプル シナリオにおいて、カラー管理において優れたパフォーマンスを発揮します。また、そのパフォーマンスはニューラル ネットワーク、多項式回帰、スプライン関数よりも優れています。-このアルゴリズムの中心的な考え方は、各グリッド点の近傍点の局所線形回帰セットを使用して、加重最小二乗基準によって線形超平面を近似し、各出力色成分を個別に推定することです。
(4) 深層学習アルゴリズムは、線形化技術の最新の開発方向を表しています。最新のテクノロジーは、深層学習ネットワークに基づいて印刷カラー チャネルの線形化モデルを実現することができ、オンライン フィードフォワード多次元非線形色濃度補正手法により、広い色域、高い線形性、連続的かつ安定したデジタル印刷出力を実現できます。-
02
マルチチャネルのカラー管理アルゴリズム-
7 色デバイスのマルチチャネル カラー管理には、特別なアルゴリズムのサポートが必要です。{0}}従来の 4 色 CMYK システムでは、カラー管理は主に青、マゼンタ、イエロー、ブラックの 4 色のバランスに焦点を当てていましたが、7 色システムでは 7 色の相互作用を同時に考慮する必要があります。 7 色システムでは、各色が他の 6 色と相互作用する可能性があり、この多次元の色の関係を説明するには、より複雑な数学的モデルが必要です。従来の CMYK システムでは、グレースケール バランスとインクの節約のために主に黒が使用されますが、7 色システムでは、オレンジ、緑、青の追加により色の混合がより複雑になります。一般的に使用される色分解アルゴリズムには、次の 2 種類があります。
(1) 複合ノイゲバウアー モデルは、多色印刷を処理するための重要なツールです。-このモデルは、XYZ 色空間全体をいくつかのボリューム パーティションに再分割し、特定のパーティション内の色コンポーネントの重みを予測し、そのパーティションの 3 つの基本色の XYZ 値を決定する関数として機能するノイゲバウアー モデルの一般化されたバージョンです。この方法は、7 色システムにおける複雑な色の関係を効果的に処理できます。
(2) マルチチャネル色空間変換アルゴリズムでは、異なる色空間間のマッピング関係を考慮する必要があります。デバイス色空間(CMYKOBG)から標準色空間(CIE Labなど)に変換する場合、正確な変換関数を確立する必要があります。研究によると、デバイス空間と CIE XYZ 空間の間の関係を 3 次元関係を通じて確立し、ルックアップ テーブルとテーブル列の値の間の 3 つの線形補間を使用して色分離を実現することが効果的な技術スキームであることがわかっています。-
実験の準備とテスト
01
試験装置および装置
(1) テスト装置: Landa デジタル印刷装置、7 色ナノインク (CMYK+OGB)。
(2) 試験紙: 300g/m2 アジアパシフィックシンボ銀波白ボール紙。
(3) 測定機器: X-rite i1io 分光光度計;
(4) テスト ソフトウェア: EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS)。
(5) 環境条件: 温度 25±2 度、湿度 55%±5%。
02テストのプロセスと手順
(1) ステップ 1: 線形化チャートを印刷します。 Landa デジタル印刷装置を 30 分以上予熱し、EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) を使用して線形化チャートを出力します。 Landa デジタル印刷システムは、4 色から 7 色の範囲の線形化カラー テーブルで構成されています。この記事では 7 色の例を取り上げます。 7 色テーブルにはチャネルごとに 54 色があり、合計 378 個のカラー パッチがあり、ドット領域の範囲は 0 ～ 100% です。
(2) ステップ 2: 線形化チャートを測定します。リニアライゼーションチャートが乾燥するのを待って、CPS i1iO を使用して 7 つのカラー チャネルのデータ測定を完了します。
(3) ステップ 3: トーンカーブを描きます。測定データと理論データを対応させて、7チャンネルのトーンカーブを描画します。測定データとターゲットデータの差を分析し、適切な線形化アルゴリズムを選択し、線形化曲線を計算します。
(4) ステップ 4: ICC ファイル作成用のチャートを印刷します。ステップ 3 の線形化曲線を使用して、iT8 などの ICC ファイル作成用のチャートを印刷します。
(5) ステップ 5: ICC ファイルを計算して生成します。 iT8 チャートが乾いたら、CPS i1iO で測定し、データを保存し、適切な色分解アルゴリズムを選択して ICC ファイルを生成します。この ICC ファイルは、現在のデバイスと用紙の組み合わせの最大色域を表します。
データの収集と分析
01
デバイスの線形化解析
線形化データ チャートの測定値を図 1 および 2 に示します。図 1 は、7 つのカラー チャネルのそれぞれのドット面積と、対応する CIE Lab 明度値 L* との関係を示しています。図中の点は各チャネルのサンプリング点であり、曲線は 2 次スプラインのフィッティングです。二次スプライン フィッティングでは、ドット領域の適用範囲と明度の間のマッピング関係を表現できません。等間隔のドット領域と視覚的な明度レベルの間の対応を記述するには、より複雑なマッピング関数が必要です。
図1 網点面積と輝度値の関係
図 2 は、6 つのカラー チャネルの色の色相変化と最大彩度を示しています。この図では、パープルとマゼンタのチャネルが彩度の増加に伴って大幅な曲がりを示しており、これら 2 つのカラー グループの色相の均一性が良好ではないことを示しています。もちろん、色相の均一性は CIE Lab 色空間の均一性にも関連します。黄色とオレンジのチャンネルでは、彩度の不均一性も非常に明白です。-たとえば、黄色のチャネルでは、ab* 値が 50 未満ではポイント間の間隔は均一ですが、50 を超えると間隔が増加します。オレンジのチャネルは黄色のチャネルと同様に動作し、40 付近でポイントの重複も発生し、外れ値が発生します。したがって、色相の曲がりや彩度の不均一性などの現象により、線形化と色分離アルゴリズムの開発の複雑さが増大します。{10}
図 2 各チャネルの色の彩度と色相のパフォーマンス
図 1 と図 2 を組み合わせることで、デバイスの最適な飽和色を決定できます。表 1 は、この研究で使用した 300g/m2 の白ボール紙の最大彩度と、ISO 12647-2 に準拠したタイプ 8 紙の彩度との一致を示しています。
表 1 Landa デジタル印刷システムと ISO 12647-2 タイプ 8 用紙の色度および彩度の比較
表 1 のデータは、ISO 12647-2 CD1 用紙よりも彩度が低いマゼンタを除いて、Landa デジタル印刷システムの原色の彩度が ISO で定義されている 8 種類の用紙の彩度を完全にカバーできることを示しています。したがって、Landa デジタル印刷システムは、さらなる線形調整を通じて ISO 12647-2 のオフセット印刷標準に完全に一致し、もちろん G7 や C9 などの認証要件も満たせると推測できます。
02
デバイスの色域分析
線形化後、生成された ICC プロファイルは、デジタル印刷システムの現在の色特性を表します。図 3 に示すように、Landa デジタル印刷システムの色域と Adobe RGB (1998) の色域の比較です。 Landa デジタル印刷システムの色域と Adobe RGB (1998) の色域には、単純な包含関係はありません。青から緑までの中輝度範囲、および赤から青までの低輝度範囲では、Landa デジタル印刷システムの色域には Adobe RGB (1998) の色域が含まれています。一方、緑から黄色、および赤から黄色の高輝度範囲では、Adobe RGB (1998) の色域に含まれます。
図 3 Landa デジタル印刷システムと Adobe RGB (1998) 色域の比較
この状況は、実験用の白いカードストックを Landa デジタル印刷システムと組み合わせて高忠実度の印刷プロセスに使用すると、飽和した黄色、オレンジ、緑色の色調の再現能力がわずかに弱くなることを示しています。{0}より白色度の高い用紙を使用すると改善される場合があります。
図 4 は、実験用の Landa デジタル印刷システムの色域と GRACoL2006_Coated の色域の比較を示しています。比較表は、Landa デジタル印刷システムの色域が基本的に GRACoL2006_Coated 色域を包含していることを示しています。特に、中間の-明るさの青-から-緑と赤-から-の青の領域は、GRACoL2006_Coated の色域を完全にカバーします。ただし、-輝度が非常に高い緑色-から-の領域では、GRACoL2006_Coated の色域はわずかに大きくなります。この状況は、実験用の白いカードストックと Landa デジタル印刷システムの組み合わせが ISO 12647-2 オフセット印刷の色を再現できることを示しています。白色度が少し高い用紙を使用すると、高輝度部分の色の再現性が良くなります。
図 4 Landa デジタル印刷システムと GRACoL2006_Coated 色域の比較
図 5 と 6 は、ORIS X Gamut のスポット カラー シミュレーション機能を使用して、色差公差 3 以下と 52 以下の状況下での Landa デジタル印刷システムの常用可能な Pantone 色域の比率を示しています。図 5 は、許容値が 3 以下の場合、2390 個の Pantone カラー パッチの 94.9% が一致できることを示しています。図 6 は、許容値が 5 以下の場合、2390 個の Pantone カラー パッチの 98.6% が一致できることを示しています。この実験の結果は、7 色の CMYK OGB 構成が Pantone の色域の最大 96% をカバーできるという Landa の公式主張の正確性を裏付けています。
図 5 Landa デジタル印刷システムの Pantone 色域のカバー範囲 (色差許容値 3 以下)
図 6 Landa デジタル印刷システムがカバーする Pantone 色域 (色差許容値 5 以下)
要約すると、この実験では、同社で一般的に使用されている 300g/m² の白色ボール紙を使用して、Landa デジタル印刷システムの色再現能力をテストしました。キャプチャ プロセス中の重要なデータ分析により、Landa デジタル印刷システムの CMYK 原色機能は ISO 12647-2 CD1 用紙に一致し、他の 7 種類の用紙を完全にカバーできることが明らかになりました。 Adobe RGB 色域と比較すると、Landa デジタル印刷システムの 7 色域は、高輝度領域では比較的小さく、中輝度領域ではわずかに大きくなります。 Adobe RGB 原色を使用して高忠実度の印刷を実行する場合は、より白色度の高い用紙を使用することをお勧めします。 Landa デジタル印刷システムの 7 色域には基本的に GRACoL2006_Coated 色域が含まれており、ISO 12647-2 色標準に完全に一致し、色差が 3 以下の場合、Pantone 色域の 94% 以上に一致します。