Тема 2. Лакирование и применяемые в полиграфии лаки

«Эко диво! – все кричали, -

Мы и слыхом не слыхали,

Чтобы льзя похорошеть.»

П. Ершов. Конек-горбунок

В последнее время процесс лакирования стал не только важным, но и модным в

полиграфических технологиях. Этому способствовало интенсивное развитие упаковки и печатной

рекламы.

Лакирование – облагораживание печатной продукции путем нанесение на нее слоя лака.

Технология лакирования состоит в нанесении на поверхность печатной продукции жидкий лак,

который высыхая, образует твердый, и, как правило, прозрачный сухой остаток – лаковую пленку.

Для проведения нормального и качественного технологического процесса лакирования

потребуются технологические инструкции по процессам лакирования, рекомендации фирм-

изготовителей материалов и оборудования, немалый теоретический и практический опыт

исполнителей, и, наконец, желание разобраться и сделать. Не будем забывать наставления

древнего, но Великого, китайского мудреца Лао Цзы, который учил: «новичок, твердо сознающий

свои потребности, оказывается в конечном счете умнее рассеянного и эмоционального мастера.

Даже если ты уже овладел искусством стрельбы из лука, все равно внимательно следи за тем, как

ты накладываешь стрелу, как натягиваешь тетиву. Путь включает в себе уважение ко всему малому

и хрупкому. Всегда стремись уловить тот момент, когда следует предпринять должные шаги».

Лакирование печатной продукции является эффективным технологическим процессом,

улучшающим как ее внешний вид, так и потребительские свойства. При лакировании на поверхность

печатного оттиска наносится слой лака, который после высушивания создает прочную прозрачную

или окрашенную однородную пленку. Слой лака придает печатному изображению высокий глянец

или матовость, улучшает зрительное восприятие изображения на оттиске, повышая его

контрастность и насыщенность цветов. Для получения декоративного эффекта лакируют с

использованием лака, при котором лаковый слой может быть различно окрашенным и даже

кроющим (непрозрачным).

Кроме того, прочная пленка защищает оттиск от влаги и загрязнения, препятствует истиранию

красочного слоя, увеличивает прочность и долговечность самой продукции в целом.

Особую роль лакирование играет для упаковки, которая сама изобретена, сделана и служит для

сохранения упакованного в нее изделия, продукта.

Лакирование печатной продукции решает несколько базовых задач, а именно:

· улучшает внешний вид и механическую прочность;

· повышает прочность к истиранию;

· повышает глянец;

· повышает контраст изображения и текста;

· повышает устойчивость оттиска и материала к влаге и сырости, к химически агрессивным

продуктам и средам;

· меняет оптические свойства поверхности запечатываемого материала, повышая ее

матовость или глянцевость;

· изолирует красочный слой оттиска от окружающей среды;

· создает защиту от порчи упаковки из-за трения поверхностей упаковок при транспортировке

товара.

Р аз но ви дн ос тит ех но ло ги й л ак ир ов ан ия В зависимости от площади оттиска, куда наносят лак, лакирование может быть:

1. Общее (полное, сплошное) лакирование, когда слоем лака покрывают всю поверхность

оттиска;

2.Неполное (фрагментарное, выборочное, местное, неполное) лакирование, когда слоем лака

покрывают только отдельные фрагменты изображения на оттиске или часть листа оттиска.

В зависимости от технологии нанесения лака на оттиски различают следующие технологии:

1. Лак наносят в печатной машине сразу после печати оттисков за один листопрогон, за один

непрерывный цикл (in line, в линии);

2. Лак наносят на заранее отпечатанные оттиски в специализированных лакировальных машинах

(off line, раздельно).

Лаки наносят на оттиски по технологии in line не только в лакировальных секциях печатных

машин, но, используя и печатные секции машин технологий высокой, трафаретной и офсетной

печати. В офсетных машинах некоторые лаки, например, водорастворимые (дисперсионные),

наносят на оттиски, используя увлажняющий аппарат.

Р аз но ви дн ос тил ак оввп ол иг ра фи че ск ихт ех но ло ги ях Лакирование является более дешеой и простой технологии отделки оттисков, чем припрессовка

пленки (ламинирование) или каширование (приклеивание двух разнородных непрозрачных

материалов).

Однако традиционно и долго считалось, что лакированные оттиски уступают оттискам с

припрессованной пленкой по таким важнейшим показателям, как глянец, устойчивость к внешним

воздействиям и декоративность.

С появлением УФ (ультрафиолетовых) лаков такая позиция уже не отражает реального

положения, так как покрытия, полученные в результате нанесения УФ лака, не уступают оттискам с

припрессованной пленкой по перечисленным выше показателям.

Лак наносят как на поверхность «сырого» оттиска, так и на высохший оттиск.

Л ак представляет собой раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или в

воде, образующий после отверждения твердую прозрачную однородную пленку.

Лаки используют в полиграфии для создания на оттисках, как правило, прозрачных покрытий

разного назначения. Однако лакирование используют и для получения декоративного эффекта, при

котором лаковый слой может быть различно окрашенным и даже кроющим (непрозрачным).

Покрытие поверхности материалов кроющим лаком можно рассматривать и как разновидность

каширования с той лишь разницей, что к поверхности приклеивают не непрозрачный материал, а

накрывают кроющим непрозрачным лаком.

Для этих целей в полиграфии используются следующих разновидностей по составу лаков:

· дисперсионные лаки на водной основе (водорастворимые лаки);

· УФ-отверждаемые лаки;

· лаки на основе летучих растворителей (спиртовые лаки);

· лаки специального назначения (ароматизированные, металлизированные, перламутровые,

блистерные);

· лаки на масляной основе (масляные, или оксиполимеризующиеся лаки, специалисты по

офсетной печати называют эти лаки печатными).

Необходимо отметить, что дисперсионные лаки могут быть также и водоспиртовыми.

По оптическим свойствам лаковой пленки лаки могут быть глянцевые и матовые.

М ас ля ны е (п еч ат ны е, о фс ет ны е) л ак и уступают в последнее время свои позиции. Это связано,

прежде всего, со сравнительно большим временем высыхания, что ограничивает возможности

последующей немедленной обработки оттисков, накладывает ограничения на высоту стапелей и

требует применения противоотмарочных порошков, которые могут значительно снизить глянец

обработанной продукции.

Для ускорения процесса высыхания масляного лака, в основе которого лежит реакция

окислительной полимеризации, при сушке лакированных оттисков используют устройства ИК-сушки

(инфракрасной сушки) или обдув горячим воздухом. И тот, и другой способы сушки требуют

значительного количества энергии. Количество лака, которое остается на оттиске после высыхания,

т.е. сухой остаток, для масляных лаков не превышает 60%. Это значит, что толщина лаковой пленки

после сушки уменьшается более чем на 40%.

Если коротко, то основными недостатками печатного масляного лака являются:

· длительное закрепление на оттиске (как и любой офсетной краски);

· склонность к пожелтению с течением времени как самой лаковой пленки, так и обратной

стороны оттиска;

· сравнительно невысокий глянец (по степени глянца он уступает дисперсионному и УФ-

лаку);

· возможное появление неприятных запахов - из-за образования побочных летучих

продуктов полимеризации;

· необходимость использования противоотмарывающих порошков, т. к. окончательное

закрепление лака происходит лишь после несколько часов;

· возможное слипание оттисков в стапеле большой высоты.

Масляные (печатные) лаки можно рассматривать как бесцветную прозрачную печатную краску

(офсетную печатную краску без пигмента).

Лакирование масляными лаками можно выполнять непосредственно в офсетной печатной

машине через красочный аппарат. Ведут себя эти лаки при лакировании, так же как и печатные

офсетные краски. Расход масляного печатного лака такой же как и красок –зависит от покрываемой

площади и находится в пределах 60 –150 г/м2.

Масляный лак можно использовать как для сплошного, так и для выборочного лакирования.

Сплошное лакирование аналогично печати красками плашки в размер оттиска. Оно производится с

печатной формы при отключенном увлажняющем аппарате. Следует иметь в виду, и на это уже

обращали внимание, что при сплошном лакировании масляный лак ускоряет процесс старения

бумаги, приводящий к ее пожелтению, поэтому преимущественно его используют для выборочного

лакирования.

Выборочное лакирование с использованием масляных лаков –это тоже самое, что и обычная

офсетная печать. Его также осуществляют с печатной формы, но уже при включенном

увлажняющем аппарате.

Преимущества масляных лаков:

· при лакировании тонкой бумаги ее линейные размеры не изменяются так сильно как при

использовании вододисперсионых лаков (об этом поговорим чуть позже). Линейные размеры бумаги

меняются так же ка и при традиционной офсетной печати с использованием увлажнения;

· при обслуживании машины можно использовать стандартные растворы смывки, как и при

работе с традиционными офсетными красками;

· для коррекции свойств масляного лака применяются те же вспомогательные средства, что

и для традиционных офсетных красок;

· масляные лаки имеют хорошую адгезию к запечатываемому материалу, высокую

механическую прочность и вместе с тем гибкость лаковой пленки, что очень важно при дальнейшей

обработке оттисков (разрезки, фальцевании, биговке и т. д.)

· использование масляных лаков дает возможность снизить жесткость требований к

совместимости красок с лаком, т. к. и те и другие почти идентичны по составу. Однако перед

использованием лака с красками, нестойкими к действию щелочей, необходимо провести пробу для

проверки качества нанесения лака и выявления возможных изменений интенсивности и цветового

тона краски.

Лакирование масляными лаками находит широкое применение при работе с матовыми

мелованными бумагами, т. к. оно позволяет:

•увеличить сопротивляемость оттисков к истиранию, а это очень существенно из-за

шероховатости матовой бумаги;

•увеличить сопротивляемость оттисков к загрязнению, что особенно важно для последующей

переплетной обработки;

•получить высокий глянец либо, наоборот, усилить эффект матовости изображения.

Для л ак овн а л ет уч ихр ас тв ор ит ел ях (спиртовые лаки) основным недостатком является

загрязнение окружающей среды. Кроме того, эти лаки могут иметь остаточную липкость и могут

возникнуть проблемы со слипанием оттисков в стапеле, что накладывает ограничения при их

использовании. Их сушка осуществляется тепловым способом, что требует значительных

энергетических затрат.

Д ис пе рс ио нн ыел ак и н а в од но й о сн ов е в настоящее время получили наибольшее

распространение. Многие специалисты считают их очень перспективными. Они экологически чисты,

достаточно быстро высыхают, что снимает ограничения по высоте стапелей и позволяет сразу же

производить послепечатную обработку оттисков. Однако для их сушки так же, как и в предыдущих

случаях, используются мощные сушильные устройства ИК сушки и обдув горячим воздухом. При

лакировании можно использовать даже традиционные увлажняющие аппараты с передаточным

валиком, которым оснащены офсетные печатные машины.

Дисперсионные лаки практически не влияют на цветовые характеристики оттиска, так как они

бесцветны и обладают высокой прозрачностью; кроме того, они не вызывают, как при работе с

масляными лаками, пожелтение оттиска со временем.

Это вкратце. А, если более расширено и с рассуждениями, то дисперсионные лаки представляют

собой водные дисперсии полимеров с добавками пленкообразующих, увлажняющих и

антивспенивающих веществ и растворов. В качестве базы дисперсии в них в основном используется

вода с небольшим добавлением (5-10%) спирта.

Образование лаковой пленки - это физический процесс высыхания за счет испарения и

впитывания воды и спирта, примерно за 20-30 с. Сухой остаток составляет 30-40%.

В зависимости от типа дисперсионных лаков их можно наносить на офсетных печатных машинах

(через лакировальную секцию, увлажняющий или красочный аппарат) или на специальных

лакировальных машинах в процессе отдельной рабочей операции «по сухому», а также при

лакировании в линию на офсетных машинах в один рабочий прогон «по сырому».

К сильным сторонам дисперсионных лаков следует отнести:

· более высокая степень глянца по сравнению с масляными лаками;

· высокая скорость пленкообразования и высыхания, обусловливающая минимальную

потребность в противоотмарывающих порошках, а в некоторых случаях их полное исключение;

· простота регулирования вязкости путем разбавления водой. При необходимости вязкость

можно откорректировать, разбавив их водой или водой с спиртом. Однако следует помнить, что при

добавлении воды к дисперсионным лакам его вязкость меняется быстро;

· хорошая смачиваемость лакируемой поверхности, которая при сплошном лакировании

оттисков обеспечивает равномерное нанесение лака;

· экологическая чистота - лак можно использовать при печати и на пищевых упаковках;

· сухие лаковые пленки устойчивы к воздействию низких температур. Это позволяет

применять дисперсионные лаки при изготовлении упаковок пищевых продуктов, которые

необходимо хранить в морозильных камерах с глубокой заморозкой;

· отсутствие запаха у сухой лаковой пленки;

· высокая эластичность лаковых пленок и прочность на изгиб и истирание;

· отсутствие выщипывания поверхностного слоя запечатываемого материала оттиска

благодаря малой вязкости лака при лакировании;

· высокая прозрачность и отсутствие «желтизны» при сплошном лакировании.

Следует отметить, что количественно достигаемый глянец, стойкость к истиранию,

термосвариванию и глубокой заморозке указываются для каждой конкретной марки дисперсионного

лака.

К недостаткам дисперсионных лаков следует отнести:

· деформация тонких бумаг (60 г/м2 и менее) при лакировании, т. к. дисперсионные лаки на

60% содержат воду, а для достижения оптимальной степени глянца толщина влажной лаковой

пленки должна составлять около 6,0-7,5 г/м2 в зависимости от пористости и гладкости

поверхностного слоя бумаги;

· лак очень быстро высыхает, и поэтому могут возникнуть сложности при очистке валиков

красочного аппарата после лакирования;

· дисперсионные лаки склоны к вспениванию. Существуют специальные добавки в лак -

пеногасители, которые снижают образование пены в лакоподающей системе в процессе

лакирования.

При лакировании дисперсионными лаками необходимо использовать краски, устойчивые к

действию влаги и щелочи. Если краска содержит пигменты, не соответствующие этим требованиям,

интенсивность и цвет краски может измениться. Нельзя смешивать дисперсионные лаки со

вспомогательными материалами для красок или масляными лаками.

У ф-о тв ер жд ае мы е л ак и обладают практически всеми преимуществами вышеперечисленных

групп лаков, а по многим показателям и превосходят их.

Лак УФ-отверждения (УФ-лак) представляет собой раствор акриловых смол и жидких полимеров,

которые закрепляются только под воздействием УФ-излучения с длиной волны 250-400 нм. Пленка

образуется в результате химического процесса полимеризации и занимает доли секунд. При этом

обеспечивается хороший глянец или матовый эффект лаковой пленки, высокая прочность лакового

и красочного слоя оттиска на истирание и хорошая гладкость поверхности запечатываемого

материала.

Сухой остаток составляет 100% - это означает, что объемы жидкого и затвердевшего лака

практически равны, при этом расходуется меньше энергии, чем при воздушной или термической

сушке и в воздух не переходят компоненты растворителя или продуктов сушки. Однако возникает

проблема озона, образующегося в зоне УФ-излучения.

Лаковая пленка обеспечивает хорошую защиту от воздействия воды и грязи, устойчивость к

действию химикатов и термосвариванию.

По распространенности УФ лаки пока еще уступают дисперсионным, однако наблюдается явная

тенденция роста их использования для отделки издательской и рекламной печатной продукции,

этикеток и упаковки. Распространению УФ-лаков способствовало, прежде всего, появление

совершенных сушильных устройств УФ излучения, управляемых микропроцессорами, что позволяет

значительно сократить расход электроэнергии. Кроме того, эти устройства более компактны и

экономичны.

Наносить УФ лаки на поверхность оттиска можно как в лакировальной машине, так и

непосредственно в печатной машине, используя для этих целей либо красочный (если они для этого

приспособлены), либо увлажняющий аппараты, либо специальную лакировальную секцию (или

несколько секций), работающую в линии с печатной машиной и входящей в нее вместе с сушильным

устройством как отдельная секция.

Выпускаются лаки для нанесения покрытий в офсетных печатных машинах и в трафаретных и

флексографских машинах. Особое распространение УФ лаки получили в флексографских рулонных

машинах, работающих и с УФ печатными красками. Как правило, все лакировальные секции в

печатных машинах и лакировальные аппараты в лакировальных машинах –это печатные аппараты

флексографского способа печати с гладкими или анилоксовыми валиками подачи на форму лака.

УФ-лаки можно использовать как для лакирования всей поверхности печатного листа, так и

отдельных его участков. Особенно отмечается возможность лакирования этими лаками тонких бумаг

массой 60-80 г/м2, которые широко используются для печатания этикеток.

По важнейшим показателям, таким как глянец, стойкость к истиранию и внешним воздействиям,

УФ-лаки превосходят все лаки других групп.

Отмечается также, что лакирование УФ-лаком придает оттискам почти такие же свойства, как и

припрессовка пленки, но при вдвое меньшей стоимости и вдвое большей скорости отделки печатной

продукции и упаковки.

УФ лаки не относятся к категории воспламеняющихся и взрывоопасных веществ, что также

служит аргументом в их пользу. Обсуждая экологические проблемы использования УФ лаков, нельзя

обойти вниманием такую проблему, как образование озона при сушке и необходимость его удаления

из рабочей зоны.

Следует признать, что при работе с УФ лаками можно столкнуться и с определенными

трудностями. Например, при лакировании оттиска «по сырому», в сочетании с традиционными

офсетными красками, могут наблюдаться затруднения с высыханием красок из-за ограничения

доступа кислорода к красочному слою. Это усложняет полимеризацию красочного слоя, т.е. оттиск

плохо и долго сохнет. Но это еще не все. Лаковая пленка не пропускает и продуктов окисления при

полимеризации краски. Это приводит к мутности лакового слоя, к снижению его глянца и к

деформации, т.е. к неприятным эффектам так называемого дефекта «апельсиновой корки»

(«каракуля»). Чтобы избежать этого, рекомендуется лакировать уже высохшую продукцию, либо

использовать в сочетании с этими лаками специальные краски УФ-отверждения или созданные в

последнее время гибридные краски. Кроме того, для смывки УФ-лаков в лакировальных секциях

применяются специальные составы, что предрасполагает к возникновению экологических проблем.

К недостаткам УФ лаков следует отнести и более высокую стоимость по сравнению с другими

типами.

Перед тем как займемся специальными лаками телеграфным стилем обозначим сильные и

слабые стороны рассмотренных уже трех видов по составу лаков.

Л ак и с пе ци ал ьн ог о н аз на че ни я

Ароматизированные лаки

В настоящее время все больший интересы вызывают ароматизированные лаки. Чаще всего эти

лаки применяются в печатной рекламе, парфюмерии и пищевых продуктов, в детских

иллюстрационных книгах, т. е. там, где, наряду с визуальными особенностями предмета, очень

важно продемонстрировать его запах.

Секреты таких лаков лежат во внедрении в них микрокапсул с душистыми маслами. Чтобы

почувствовать запах, надо слегка потереть запечатанную поверхность, и тогда оболочка капсул

раздавливается и обогащает воздух соответствующим ароматом.

Ароматизированные лаки могут быть масляными или дисперсионными.

Однако чаще всего для придания запаха изображению применяются дисперсионные лаки, так как

они не имеют собственного запаха.

В настоящее время на Западе ароматизированное лакирование больше практикуется не в

листовой, а в рулонной печати с использованием лаков горячего закрепления (Heatset). В

иллюстрационной рулонной печати с воздушной сушкой оттисков для лакировки лучше всего

подходит ароматизированный масляный лак, но его вязкость должна быть ниже, чем при

лакировании в листовой печати.

В газетной рулонной печати без сушки можно внедрять микрокапсулы с душистыми маслами в

цветные триадные краски при условии, что сюжет предусматривает насыщенные плашки.

В любом случае, если есть необходимость в применении ароматизированные лаки, следует

понимать и учитывать, что потребуется достаточно продолжительное время для согласования

между собой всех составляющих технологического процесса. Это в первую очередь зависит от идеи

и дизайна будущего печатного оттиска и от сюжета, где должны быть достаточно большие площади

запечатки. Кроме того, для достижения сильного запаха необходимо обеспечить максимально

допустимую толщину лаковой пленки, чтобы на материал попало нужное количество микрокапсул.

На планируемый запах может негативно воздействовать более сильный запах самой печатной

краски или бумаги. Поэтому для многокрасочной печати предпочтение следует оказывать краскам с

незначительным собственным запахом.

Необходимо также заметить, что ароматизированные лаки достаточно дороги, даже лаки со

стандартными фруктовыми и цветочными запахами (клубники, банана, яблока, ландыша, розы и т.

д.).

Б ли ст ер ны й л ак Блистерный лак сегодня часто применяют при изготовлении упаковки. И хотя в России

блистерная упаковка пока еще используется не столь широко, однако, эта технология заслуживает

внимания.

Она заключается в следующем: на определенные места запечатанной поверхности наносится

блистерный лак, который в дальнейшем при припрессовке прозрачной пленки под действием

температуры изменяет свои свойства и действует как клей, прочно удерживая пленку и при этом

оставаясь прозрачным. Прочность упаковки с применением блистерного лака такова, что при ее

вскрытии порой даже расслаивается картон. То есть, по сути, блистерный лак выполняет роль клея,

только не на всей поверхности, а на отдельных ее участках.

По составу блистерные лаки могут быть только дисперсионными.

Так как блистерные лаки наносят обычно не на всю поверхность изображения, а на отдельные ее

участки, то здесь речь идет только о фрагментарном (местном) лакировании.

М ет ал ли зи ро ва нн ыел ак и

Металлизированные лаки открывают новые возможности для эффектного украшения упаковки,

этикеток и рекламной печатной продукции. На оттиски можно наносить «золотой» или «серебряный»

лак светлого, среднего или темного оттенков. Причем по качеству этот способ нанесения

металлизированного лака сравним с печатью металлизированными красками. Однако в

противоположность закрепляемым окислительной полимеризацией связующим офсетных

металлизированных красок, которые при высыхании имеют характерный запах, связующие

металлизированных лаков содержат вещества на основе воды, поэтому высохшая лаковая пленка

практически не имеет запаха и данные лаки пригодны для отделки упаковки продуктов питания и

сигарет.

Металлизированные лаки по составу могут быть только дисперсионными и с точки зрения

используемых связующих веществ имеют такую же структуру и могут применяться таким же

образом. Они быстро высыхают благодаря впитыванию или испарению воды.

Из-за высокой массы металлического пигмента лаки на водной основе имеют тенденцию оседать

на дно емкости с лаком. Это нормальное явление, и при его возникновении лак необходимо

осторожно перемешать.

П ер ла му тр ов ыел ак и

Перламутровые лаки появились на рынке совсем недавно. Они предназначены для получения

перламутрового эффекта на рекламной и упаковочной продукции. Само название определяет

область применения этих лаков. Они значительно улучшают восприятие таких предметов, как,

например, жемчуг или автомобили, выкрашенные краской «металлик».

Перламутровые лаки бывают масляными и дисперсионными. Лак на масляной основе - так

называемая белая интерференционная краска - наносится через красочный аппарат и процесс

лакирования происходит по той же схеме, что и с обычными масляными лаками.

Перламутровый дисперсионный лак наносится, так же как и традиционные дисперсионные лаки.

Таким образом, использованием металлизированных и перламутровых дисперсионных лаков в

упаковочной печати заменяются экологически неблагоприятные технологии, такие, как, например,

бронзирование, тиснение золотом, печать металлизированными и интерференционными красками и

т. д. Поэтому такие лаки находят все более широкое применение для печати этикеточно-упако-

водочной продукции.

Главное, что следует учитывать при выборе лака - это его назначение.

Конечно, не на последнем месте следует учитывать и эффект, который необходимо получить при

его использовании. А именно, этикеточный лак - для этикеток, защитный - для защиты от истирания,

масляный - в основном для выборочного лакирования, дисперсионный - для сплошного и т. д.

Кроме того, всегда необходимо ориентироваться на имеющееся печатное оборудование и его

возможности, а также на используемые расходные материалы - бумагу, краску и пр.

Тема 3. Цвет на экране и в печати.

света (видимого глазом излучения в интервале 380 до 760 нанометра) – носителя цвета. Цвет

воспринимается как цвет только тогда, когда световые излучения, попадая в приемник (глаз + мозг

человека) преобразуются им в определенные раздражения.

Нанометр – 10 –9 метра.

Модель RGB — представление цвета в координатах пространства аддитивного смешения излучений, которое

описывает любой цвет сложением трех базовых цветов: красного (R ed), зеленого (G reen) и синего (B lue). Эта модель

представляется в виде трехмерной системы координат, каждая из которых отражает вклад отдельной составляющей в

результирующий цвет в диапазоне от нуля до максимального значения. В результате получается куб, внутри которого и

«находятся» все цвета, образуя цветовое пространство RGB. Три вершины куба дают чистые исходные цветовые излучения,

остальные три отражают двойные смешения исходных излучений. Именно в этой модели кодирует изображение сканер и

отображает рисунок экран монитора. На базе этой модели работает телевидение.

Модель СМYК — модель, которая описывает цвет в координатах пространства субтрактивного синтеза красок путем

смешения триадных полиграфических красок: C — C yan (голубой); M — M agenta (пурпурной); Y — Y ellow (желтой), а также

черной K — K ey color (по одной версии) или blac K (по другой версии). Модели RGB и СМУК связаны друг с другом, однако

их взаимные переходы (конвертирование) происходят с определенными потерями. Это вызывает необходимость

выполнения сложных калибровок всех аппаратных средств издательских компьютерных систем, требующихся для работы

с цветом: сканера, монитора, выводного устройства. Также необходима нормализация процесса печатания (калибровка)

печатной машины, выполняющей конечную стадию синтеза цвета при создании цветного изображения на оттиске.

Цвета, создаваемые компьютером, базируются на принципах непосредственного восприятия

глазом спектра видимого света. Восприятие можно рассматривать как раздражение, которое

вызывает воздействие сочетания излучения трех зон спектра — зеленой, красной и синей. Поэтому

гениальный Гете определил цвет как «действия света. Действия и страдания». Максимальное и

одинаковое излучение в трех зонах спектра глазом видится как белый цвет, а все одинаковые, но

менее интенсивные излучения в этих зонах воспринимаются глазом как градации серого. Излучение

ниже порога чувствительности глаза (уровень адаптации глаза) или полное отсутствие излучения на

светлом фоне воспринимается как черное.

Цвета, создаваемые на непрозрачном оригинале и оттиске, базируются на принципах

поглощения пигментами или красителями одной из трех зон спектра (зеленая, красная и синяя)

видимого света, который отражается от фотобумаги (подложки оригинала) и бумаги (подложки

оригинала или оттиска). Если поглощается зеленая зона, мы видим на оттиске пурпурный цвет,

если синяя — желтый, а если красная — голубой. Если поглощение неполное, но одинаковое в

трех зонах спектра, то на оттиске воспринимаем серый цвет, если полное (все три краски

присутствуют в этой части оттиска в максимальном количестве) — черный. Если нет красок и

бумага белая, то — белый цвет.

Цвета, создаваемые на прозрачном оригинале (слайде) и на оттиске, напечатанном на

прозрачном материале прозрачными красками (печать на пленке, стекле и пр. прозрачных

материалах), базируются на принципах поглощения пигментами или красителями одной или двух

из трех зон (зеленая, красная и синяя) спектра видимого света, который проходит сквозь

прозрачную подложку. В данном случае непонятно, то ли пигмент (краситель) пропускает свет, то

ли сам является источником, и цвета воспринимаются более яркими и насыщенными и очень

близкими к цветам, создаваемым монитором на базе источников излучения.

Однако есть еще одна особенность реальных печатных красок, в частности, триады

(пурпурной, желтой и голубой, CMYK), которая делает проблему соответствия оригинала и оттиска

реально неразрешимой на практике. Печатные триадные краски (CMYK-краски) как и все реальные

печатные краски не только неполно поглощают одну зону спектра, но и частично поглощают

излучения соседних зон. Это проявляется в получении не серого или черного, а коричневатого

оттенка на оттиске в той его части, где количество трех красок триады одинаковое. Это и есть одна

из причин, почему при печати цветных изображений на бумаге с использованием триадных красок

приходится использовать и четвертую краску — черную.

Коротко сформулируем эти причины фундаментальных проблем, из-за которых полное

соответствие цвета на экране монитора и на оттиске становится недостижимым:

· разная природа синтеза цвета в природе (цвет неба, воды, растений, птиц, насекомых, заката

Солнца) и в искусственных системах (цвет на печатном оттиске, на мониторе, на фотографии,

на слайде, на рисунке);

· субъективность восприятия цвета. Для человека существование цвета, обусловлено

способностями человеческого глаза и мозга, воспринимать часть спектра излучения в

интервале 380 – 760 нанометра как видимый свет и особенностями воспитания, профессии,

национальности, опыта;

· особенности реальных пигментов, красителей и люминофоров, используемых человеком для

создания цвета в искусственных технических системах.

Цвет привлекает внимание, создает настроение и усиливает воздействие любого сообщения.

Неудивительно, что с распространением доступных и простых в обращении средств сканирования,

редактирования, управления и печати цветных изображений с использованием полиграфических

технологий печатная продукция становится все более популярной. Однако качество

воспроизведения цвета в полиграфии, как уже было замечено, зачастую вызывает серьезное

недовольство.

Одна из причин субъективных и нефундаментальных причин неудовлетворительного качества

цветного изображения на полиграфическом оттиске заключается в том, что многие пользователи

систем обработки изображения и подготовки его к печати не стараются обучиться основам

воспроизведения цвета в полиграфии, и ждут неоправданно высоких результатов или делают

ошибки, которых легко можно было бы избежать.

Вторая причина связана с фундаментальными различиями между характером восприятия

цвета человеческим глазом и способом его воспроизведения сканерами, мониторами,

аналоговыми и цифровыми камерами, а также красками, используемыми для печати оттиска.

Третья причина заключена в технических системах с фундаментальными различиями: с одной

стороны между синтезом цвета с использованием источников излучений, красок, пигментов и

красителей, и с другой стороны восприятием человеком искусственно созданного цвета на оттиске.

Важно понимать и учитывать эти различия.

Воспроизведение оригинала на печатном оттиске

Цель полиграфического репродуцирования состоит в возможно более точном воспроизведении

изображения оригинала на оттиске. Идентичное воспроизведение полутоновых, в особенности

цветных, изображений оригинала на оттиске практически недостижимо. В наиболее

распространенном случае, когда оригинал представляет собой фотографическое полутоновое

изображение на фотопленке (слайд), идентичное его воспроизведение на оттиске невозможно по

следующим причинам, имеющим фундаментальный характер:

· полиграфический оттиск, как правило, изготавливается на бумаге и картоне. Слайды

изготавливают на прозрачной пленке, цифровые изображения вообще не имеют материального

носителя. Восприятие изображения оригинала проводится в проходящем свете или создаются

за счет излучений на мониторе (цифровые оригиналы), а оттиска — всегда в отраженном свете.

Разные виды освещения, понятно, оказывают влияние на точность оценки оттиска при

сравнении с оригиналом;

· полиграфический оттиск изготавливается на иной подложке, нежели оригинал. Оттиск

печатают, как правило, на бумаге, а оригинал может быть изготовлен на фотобумаге,

фотопленке или на бумаге для рисования. Вследствие этого на свободных от красящего

вещества участках изображения появляются различия в белизне, глянцевости и гладкости

(шероховатости) поверхности подложки;

· полиграфический оттиск изготавливается с использованием различных видов печатных красок.

Изготовление оригинала имеет свои технологические и технические особенности с

применением различных материалов. Например, изготовление фотоизображения и

рисованного оригинала — это разные технологии, а следовательно, и разные материалы.

Спектральные характеристики печатных красок, фотоматериалов и художественных красок

разные. Следовательно, и цветовой охват разный, и визуально они будут восприниматься по-

разному при смене освещения;

· полиграфический оттиск всегда имеет растровую структуру, в то время как оригинал имеет, как

правило, непрерывную структуру полутона и контура. Следует, однако, заметить, что растровая

структура не всегда сказывается отрицательно на точности воспроизведения тона и цвета, но

существенно влияет на передачу тонких линий контуров и мелких деталей полутонового

изображения;

· иллюстрация на оттиске обычно имеет другой масштаб, нежели оригинал. Изменение

масштаба влечет за собой соответствующие изменения в восприятии светлоты и

насыщенности цвета. Это можно компенсировать только опытным путем, меняя градационную

кривую репродуцирования. Однако точные закономерности такой компенсации при

полиграфическом воспроизведении изображения мало изучены;

· интервал оптической плотности полиграфического оттиска меньше по сравнению с интервалом

оптической плотности изображения оригинала. Интервал оптической плотности (Dmax - Dmin)

слайда редко бывает ниже 2,50 D. Фотографии характеризуются интервалом, в большинстве

случаев, не более 2,20 D. Интервал оттиска не превышает 1,95 D.

Необходимо заметить, что в последнее время, цифровые оригиналы стали базовыми. С ними

еще сложнее: формат, масштаб, условия съемки, разрешение и соответствие с цветами объекта

имеют вероятностный характер, что сильно усложняет работу с ними. Из-за этого полиграфические

предприятия и принимают такие оригиналы с определенными условия и у каждого предприятия

свои, что еще больше углубляет проблему.

Принимая во внимание все вышеизложенное, можно сделать следующий очень существенный

вывод: расхождения между изображениями на оригинале и полиграфическом оттиске

практически неизбежны.

Точность воспроизведения цвета на оттиске

Для цветных изображений советский ученый Н.Д.Нюберг (в работе «Теория цветопередачи»,

приложение в книге А. Клейн «Цветная кинематография», Госкиноиздат, 1939 г. стр. 290 - 295)

предложил использовать три уровня точности воспроизведения цвета на оттиске: физический,

физиологический и психологический.

Физическая точность воспроизведения цвета на оттиске не может быть реализована в

полиграфии, так как спектральные характеристики печатных красок существенно отличаются от

спектральных характеристик красителей оригиналов.

Физиологическая точность воспроизведения цвета на оттиске, или, согласно позже

принятой терминологии, колориметрическая точность — это когда цвета, созданные

красителями с разными спектральными характеристиками, визуально воспринимаются одинаково

при постоянной спектральной характеристике освещения. При изменении спектральной

характеристики освещения цвета становятся визуально различимыми. Здесь следует обратить

внимание на то, что физиологическая точность возможна только при условии, что цветовой охват

изображения оригинала не выходит за пределы цветового охвата применяемых при печатании

оттиска красок и бумаги. Так как изображение оригинала и оттиска оценивают в одинаковых

условиях освещения, то соответствие возможно при условии полного перекрывания цветового

охвата оригинала охватом оттиска. В случае, когда цветовой охват оригинала выходит за пределы

цветового охвата системы «бумага - печатные краски» (частичное перекрывание),

физиологическая точность невозможна. И тогда воспроизведение цвета на оттиске можно

оценивать только в рамках психологической точности.

Рассмотрим понятие психологической точности воспроизведения цвета на оттиске на

примерах. Возьмем цветное изображение, напечатанное на белой бумаге офсетным способом. На

изображении есть большие незапечатанные участки бумаги и участки, запечатанные

насыщенными красками, например, красные помидоры, зеленая трава, голубое небо. Это

изображение можно рассматривать в самых различных условиях: при солнечном дневном

освещении, вечером при освещении лампы накаливания, керосиновой лампы, свечей или луны.

Общеизвестно, что солнечный свет — белый, лампы накаливания — желтый, свечей —

оранжевый, луны – металлический голубой.

При всех видах освещения белые поля бумаги остаются для глаза белыми, помидоры —

красными, трава — зеленой, небо — голубым. Хотя все понимают, что на самом деле по спектру

это не так. Мозг вносит свои коррективы в соответствии с жизненным опытом. Только при лунном

свете изображение будет намного контрастнее и с металлическим оттенком. Человек — дневное

существо, и особенности нашего ночного зрения не может скорректировать даже мозг.

Общеизвестно, что ночью все кошки, серые или черные.

Вот таковы рамки психологической точности воспроизведения цвета на полиграфическом

оттиске.

Спектральные характеристики цвета изображения оригинала и полиграфического оттиска

могут быть разные. Даже если некоторые оттенки цвета на оттиске отсутствуют, мозг все равно

внесет соответствующие изменения в восприятии при условии, что сохранены соотношения

(цветовой и светлотный контраст) между отдельными оттенками цвета.

Среди нас живут около 6% дальтоников, но многие из них даже не подозревают, что не

различают цветовой контраст между некоторыми оттенками цвета. Для них цветные изображения

— такие же цветные, как и для всех остальных. И если снова вернуться к оценке изображения на

оттиске, то следует заметить, что психологической точности воспроизведения цветного

изображения на полиграфическом оттиске вполне достаточно.

Необходимо также учесть, что очень редко оттиск и оригинал рассматривают вместе и

сравнивают между собой. Сравнение оттиска с оригиналом, как правило, происходит на

бессознательном уровне. Поэтому самые большие сложности возникают с памятными цветами,

например такими, как цвет лимона, апельсина, сирени, неба, травы, особенно же с телесными

цветами и серыми полутонами. Для них любой посторонний цветной оттенок резко заметен и

психологически неприемлем. Поэтому очень неприятно, когда лицо на оттиске имеет синий или

явно выраженный зеленый оттенок.

В полиграфии психологическая точность воспроизведения цвета на оттиске является

определяющей и решающей при визуальной оценке качества цветного изображения оттиска, как

при наличии, так и при отсутствии оригинала.

Следовательно, психологически точное воспроизведение цветного изображения оригинала

на оттиске можно считать необходимым и достаточным условием, предъявляемым к печатной

продукции.

Совершенству нет предела, особенно когда речь идет о предмете, связанном с синтезом и

восприятием цвета.

Как предугадать, каков будет цвет на полиграфическом оттиске?

Эта тема очень сложна и вряд ли разрешима, но все-таки имеет смысл обсудить ее. К

сожалению, все усложняют практики, которые пытаются представить проблему проще, чем она

есть на самом деле. Эти люди говорят, что нужно калибровать все устройства и тогда проблемы с

цветом на оттиске исчезнут, как по мановению волшебной палочки.

Истина же такова: калибровка полезна, но она не решает, а только сглаживает, проблему.

Несовершенные средства калибровки не могут заменить профессиональных навыков и куда в

большей степени вызывают проблемы, нежели устраняют их. Эти средства могут лишь помочь

людям, не знакомым с тонкостями цветопередачи в полиграфии. Для таких людей выигрыш от

калибровки может перевесить неизбежную потерю производительности системы. Тем не менее,

калибровка зачастую приводит к снижению скорости работы, фатальным непредсказуемым сбоям

в системе, к созданию условий для появления грубых ошибок и другим побочным эффектам.

Следует также обратить особое внимание на тот факт, что между понятиями «калибровка» и

«повторяемость» существует колоссальное различие. Все по умолчанию принимают, что результат

печати на следующей неделе будет точно таким же, как сегодня, если печать будет произведена на

одной и той же машине с использованием такой же бумаги и красок.

К сожалению, определенные этапы производственного процесса изначально непредсказуемы и

очень изменчивы.

Хуже всего то, что даже одна и та же модель печатной машины ведет себя по-разному в

зависимости от степени износа, используемых материалов, скорости печати и даже от погоды и

времени года (особенно это характерно для офсетной печати с увлажнением), не говоря уже о

множестве других факторов, которые даже трудно выделить. Однако они воздействуют системно и

с упорством, изрядно портя нашу трудовую жизнь.

Если типов печатных машин так много, а условия печати различаются для разных

полиграфических предприятий и даже для разных дней, то, как же достичь желаемой

повторяемости?

Это не простой вопрос!

Но в этой проблеме нет ничего нового. Процесс печати стал непредсказуемым задолго до

появления цвета на экране компьютера, а полиграфия развивается и радует нас красивыми

изданиями и многокрасочными иллюстрациями. И каждое поколение полиграфистов решало эту

проблему по-своему. И сегодня она решается и тоже по-разному. И завтра она будет решаться по-

другому. Однако пусть завтрашний день сам позаботится о себе. Мы дети сегодняшнего дня и пока

мы системы не все и не всегда, но калибруем.

Пороговая чувствительность при восприятии цвета

Передача светового (светлотного на оттиске или яркостного на экране компьютера) и

цветового контраста во многом зависит от чувствительности глаза, которая непостоянна и

способна изменяться под действием внешних и внутренних стимулов. Глаз реагирует не на всякое

раздражение, а только на такое, которое достигло определенной величины. Эту минимальную

разницу между двумя степенями насыщенности цвета, светлоты или яркости, а также оттенка

цвета, которую способен замечать глаз, психологи называют порогом чувствительности. Для того

чтобы заметить на практике и затем выразить тончайшие изменения света и цвета, глаз

наблюдателя должен обладать высокой чувствительностью, которая дается от природы и

развивается в процессе обучения, тренировок и практики.

Пороговая чувствительность восприятия цвета и положена в основу определения цвета,

предложенного известным физиком Э.Шрёдингером (1920 г.). По Шредингеру, цвет есть

свойство спектральных составов излучений определенного интервала видимого спектра, не

различаемых человеком визуально (при изменении состава в пределах чувствительности глаза).

Гениальное определение цвета дал А. С. Пушкин: «очей очарование». У гениев все гениально.

Глаз в качестве арбитра

Во многих вопросах наука о восприятии и измерении цвета относится к разряду точных

дисциплин. Фотометры, спектрофотометры, спектроденситометры, денситометры и другие

приборы количественной оценки цвета очень точны. Кроме того, существует несколько

математически обоснованных моделей, которые могут точно описать и количественно оценить

почти любой цвет.

Наверное, читателю, как и мне, стало грустно: потратить так много энергии на изучение

предмета, а потом обнаружить, что в реальной жизни и, в частности, в полиграфии присутствует

столь значительная доля неопределенности.

Процесс печати непредсказуем, но радетелей учета и программирования больше раздражает

мысль о том, что индивидуальный подход и профессиональная интуиция является наилучшим

способом сканирования и преобразования RGB в CMYK при обработке цветных изображений,

изготовления печатных форм и процесса печати.

Давайте попытаемся вспомнить: был ли в нашей с вами практике случай, чтобы кто-то не

воспринимал и отвергал цвет, основываясь только на числовых измерениях? Числа — это только

способ и средство представить и оценить цвет, когда уже визуально была замечена разница в

цвете или в светлоте. При правильном использовании прибор может расширить возможности

глаза. Глаз же — арбитр; инструмент, цель, выбор. И никто не может отрицать, что цвет — это

визуальное представление того, что в некоторых случаях измеряется, записывается и оценивается

числами.

Итак, все, что мы должны сделать, — это максимально приблизить изображение к тому, что

мог бы увидеть на оттиске именно человек, а не фотокамера, фотоаппарат, денситометр,

спектроденситометр или спектрофотометр.

Основные аспекты, которые нужно учитывать, если мы принимаем рассмотренные в данном

изложении проблемы, таковы:

· при низкой освещенности зрительная система человека адаптируется, и человек видит все

более светлым, но пленка в фотокамере на это не способна;

· если во внешнем освещении преобладает какой-то цвет, то фотокамера это непременно

зафиксирует на пленке, а человек — нет;

· если похожие цвета незначительно отличаются друг от друга, то человек увидит больше

различий, чем есть на самом деле, а камера смешает их на пленке в общий фон;

· зрительный аппарат человека резко снижает интенсивность отраженных вспышек света, но

камера зафиксирует на пленке все блики там, где их увидит;

· при сосредоточении внимания на каком-то одном объекте его контрастность увеличивается, а

контраст всех остальных объектов уменьшается, но для камеры все объекты равнозначны.

Конечно, можно изменить изображение, чтобы привести его в соответствие с человеческим

восприятием, но калибровка в этом случае не поможет.

Все мы, люди, работающие или собирающиеся работать в полиграфии, должны смотреть на

каждое изображение полиграфического оригинала как на знакомого человека — с его характером и

индивидуальными особенностями. И калибровка, и система управления цветом, и пробные

оттиски, и цветопроба — все это необходимые, но вспомогательные атрибуты подготовки и

изготовления тиража издания.

Правда одна: визуальное восприятие изображения иллюстрации на оттиске является

высшей формой оценки преобразования и коррекции изображения, а также синтеза его цвета на

полиграфическом оттиске.

Все люди разные по своим творческим возможностям.

Однако всем людям предоставлены равные возможности творить.

Только возможности свои люди используют по-разному.

Где и возможно ли решение проблемы «монитор - печатный оттиск»?

Основной проблемой сегодня в допечатных цифровых технологиях является несоответствие

цветов и оттенков в изображении на экране монитора компьютера и на печатном оттиске.

Причиной этому не только в различии природы пигментов цвета и в условиях восприятия. Причина

глубже и она фундаментальна. Синтез цвета на мониторе и на оттиске разный: на мониторе –

аддитивный, на оттиске – субтрактивный в глубокой печати и автотипный (смешенный аддитивно-

субтрактивный) в высокой, плоской и шелкотрафаретной печати. Эту проблему пытаются решить и

«на бумаге» появляются сообщения и даже утверждения, что это проблема решена при

использовании калибровки и профилей. Но это заблуждение авторов или прямой обман. Проблема

фундаментальная и она может быть решена принципиально только при создании мониторов

(экранов), работающих в отраженном свете. Сегодня все мониторы работают с источниками

излучений синего, зеленого и красного света, используя аддитивный синтез цвета.

Аддитивный синтез (суммирование световых потоков излучения) ест аддитивный синтез, а

субтрактивный синтез (вычитание отраженных световых потоков с поглощение часть потока) ест

субтрактивный синтез, и они никогда не сойдутся.

Это проблема остро возникла с внедрением компьютерных систем в полиграфические

системы, и она настойчиво требует свое решение. Это решение лежит не в области калибровки

систем, а в создании принципиально новых мониторов, работающих и синтезирующих цвет в

отраженном свете как на оттиске. И в научной литературе уже есть публикации в этом

направлении. Решена проблема с созданием многоразовой электронной бумаги (E-paper) для

воспроизведения однокрасочных изображений и текста, а также черно-белого монитора,

работающего в отраженном свете (разработки компаний E-ink и Philips Research). Решение

проблемы многоцветных мониторов и многокрасочных электронных бумаг тоже не за горами. Мы

станем свидетелями этих достижений электроники. Начались поставки монохромных дисплеев

компании Hitachi для рекламных щитов и вывесок (100 dpi, толщина 1 см, диагональ 33 см).

Руководство компании Fujitsu обещает начать массовое производство и реализацию цветной

электронной бумаги. Компания Seiko Epson планирует запустить продажи портативные устройства

с «бумажными» экранами.

Многие читатели могут подумать. Полиграфии скоро не будет, о каких таких мониторов автор

пытается говорить. Думаю, что эти «революционеры» ошибаются. Мониторы, работающие в

отраженном свете, решают и множество компьютерных проблем – мерцание экрана, изменение

цвета в зависимости от угла восприятия, потребление энергии, жесткость экрана и прочие.