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利用して、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

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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方法により、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。-

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マルチチャネルのカラー管理アルゴリズム-

7 色の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

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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 アジア太平洋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%。

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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 デジタル印刷機を 30 分以上予熱し、EFI Fiery Color Profiler Suite (CPS) を使用して線形化されたチャートを出力します。 Landa デジタル印刷システムには、4 ～ 7 色の線形化されたカラーテーブルが装備されています。本書では 7 色を例に挙げています。7 色のカラーテーブルの各チャネルは 54 色、合計 378 のカラーブロックを持ち、ドット面積被覆率は 0 ～ 100% です。

(2) ステップ 2、線形化チャートを測定します。線形化チャートが乾燥するまで待ち、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、グラデーションカーブを描きます。測定データと理論データに基づいて、7 つのチャンネル階調曲線がプロットされています。測定データとターゲットデータの差が分析され、適切な線形化アルゴリズムが選択され、線形化曲線が計算されます。

(4) ステップ 4: ICC ファイルを印刷してチャートを作成します。ステップ 3 で線形化曲線を呼び出し、ダイアグラムを印刷して iT8 などの ICC ファイルを作成します。

(5) ステップ 5、ICC ファイルを計算して生成します。 iT8 チャートが乾燥した後、CPS+i1io を使用して iT8 が測定され、データが保存され、適切な色分解アルゴリズムが選択されて ICC ファイルが生成されます。この ICC ファイルは、現在の機器と用紙を組み合わせた最大の色域ファイルです。

データの収集と分析

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デバイスの線形化解析

線形化されたデータチャートの測定値を図. 1と図2に示します。図. 1は、各色のドットの面積と対応する色のCIE Lab輝度値L*との関係を示しています。図内のドットは各チャネルのサンプリング点です。曲線は2次スプライン曲線のフィッティングです。2次スプライン曲線のフィッティングでは、ドット面積率と輝度の間のマッピング関係を表現できません。ドットの面積と視覚的な明るさレベルの対応。

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相変化と最大彩度を示しています。この図では、紫とマゼンタのチャネルが彩度が増加するにつれて著しく曲がります。これは、これら 2 つの色のセットの色相の均一性があまり良く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、点間の間隔は ab* 値 50 未満では均一ですが、50 を超えると広くなります。オレンジ色のチャネルは黄色のチャネルに似ており、40 付近で重複する点が表示され、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問題により、線形化および色分離アルゴリズムの開発の複雑さが増大します。

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 の白色カードの最大彩度と ISO 12647-2 タイプ 8 基材の彩度との対応を示しています。

表 1 Landa デジタル印刷システムと ISO 12647-2 タイプ 8 の素材の色と彩度の比較

表 1 のデータは、ISO 12647-2 CD1 用紙より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、さらなる線形調整により、ISO 12647-2 のオフセット印刷標準に完全に適合し、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。

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デバイスの色域分析

線形化後、生成された ICC ファイルには、デジタル印刷システムの現在の色特性が反映されます。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 年) の色域を比較しています。 Landa デジタル印刷システムと Adobe RGB (1998) の色域には、単純に包含関係があるわけではありません。中程度の明度の-青-から-の領域と低-明度の赤-から-の青の領域では、Landa デジタル印刷システムの色域は Adobe RGB (1998) の色域をカバーします。対照的に、明度の高い-緑-〜-黄色の領域と赤-〜-の領域では、Adobe RGB (1998) に含まれます。

図 3 Landa デジタル印刷システムと Adobe RGB (1998) の色域の比較

この状況は、実験用の白いカード用紙を Landa デジタル印刷システムで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、緑の再現能力がわずかに弱くなることを示しています。{0}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。比較から、Landa デジタル印刷システムの色域は基本的に GRACoL2006_Coated の色域を包含していることがわかります。特に、中程度の明度の青-から-緑の領域と赤-から-の青の領域は完全に GRACoL2006_Coated 色域内にあります。ただし、非常に高い-明度の緑色-から-の領域では、GRACoL2006_Coated の色域はわずかに大きくなります。これは、実験用の白いカード用紙と Landa デジタル印刷システムを組み合わせると、ISO 12647-2 オフセット印刷の色を再現でき、白色度がわずかに高い紙を使用すると、高明度領域でより優れた色再現を実現できることを示しています。

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 色域の特色シミュレーション機能を使用して、Landa デジタル印刷システムが 2 つの色差許容値 (3 以下と 5 以下) で再現できる Pantone 特色の割合を計算しています。図 5 に示すように、許容値が 3 以下の場合、2,390 個の Pantone カラーパッチの 94.9% を一致させることができます。図 6 は、許容値が 5 以下の場合、2,390 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がカバーする Pantone 色域 (色差許容値 3 以下)

図 6 Landa デジタル印刷システムによる Pantone 色域のカバー範囲 (色差許容値 5 以下)

要約すると、この実験では、同社の製品で一般的に使用されている 300g/m² の白色カードストックを使用して、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。プロセス中に取得された重要なデータの分析により、Landa デジタル印刷システムの CMYK 原色機能は ISO 12647-2 CD1 用紙と一致し、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 を原色空間として使用した高忠実度の印刷には、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 色域は基本的に GRACoL2006_Coated 色域を包含し、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。