Dokładność czy niedokładność spektrofotometrów?
6 gru 2016 14:49

Jakość oceny wydruków zależy w dużej mierze od użytych do badania spektrofotometrów. Drukarze stosują je do sprawdzania swoich produktów, natomiast klienci wykorzystują przy ocenie jakości wydruków do akceptacji. Wymogi jakościowe z roku na rok stają się coraz surowsze i to właśnie spektrofotometry decydują o akceptacji pracy bądź też jej braku. Jednak gdy VIGC – Flemish Innovation Center for Graphic Communications przeprowadził badania dokładności tych urządzeń, okazało się, że występują między nimi różnice w ∆E bliskie 4… Oznacza to kłopoty dla przemysłu poligraficznego. Prawidłowe odwzorowanie kolorów jest największym wyzwaniem dla przemysłu poligraficznego – mówi Eddy Hagen, dyrektor zarządzający i obserwator trendów rynkowych w VIGC. – Firmy poligraficzne zrobią wszystko, aby uzyskać kolory zgodne z wymaganiami klienta. Klienci z kolei przy akceptacji wydruków będą głównie zwracać uwagę właśnie na kolory. Urządzenia pomiarowe są więc bardzo istotne. W związku z tym można się spodziewać jak najwyższej ich jakości. Niestety tak nie jest. Po przeprowadzeniu kilku badań z różnymi urządzeniami VIGC rozpoczął pierwsze testy porównawcze latem 2007 roku. Zauważyliśmy pewne różnice pomiędzy użytymi przez nas spektrofotometrami – wyjaśnia Fons Put, starszy konsultant VIGC. – Ustaliliśmy więc odpowiednią procedurę pozwalającą nam sprawdzać i porównywać poszczególne urządzenia. Test GretagMacBeth NetProfiler posłużył nam jako dane referencyjne. Składa się on z kolorowych pól, do których przyporządkowane są odpowiednie, certyfikowane wartości L*a*b*, zmierzone przez trzy spektrofotometry w idealnych warunkach. Certyfikat jest ważny jedynie 12 miesięcy, więc musi być odnawiany co roku. Dla dwóch pól zmierzyliśmy również powtarzalność pomiarową urządzeń; oznacza to, iż wykonaliśmy 10 pomiarów z rzędu każdym urządzeniem. Odchylenia aż do ∆E 3,77 Przez ostatnie lata VIGC zbadał ponad 20 różnych urządzeń; większość z nich jest używanych przez drukarnie, z którymi współpracuje centrum. Stanowi to przeciwieństwo poprzednich podobnych badań przeprowadzonych na mniejszą skalę: dotyczyły one jedynie urządzeń dostarczonych bezpośrednio od producentów. Tym razem VIGC przeprowadził badania na urządzeniach stosowanych w codziennej produkcji. Dało to bardzo interesujący przegląd możliwości różnych spektrofotometrów. A są one inne niż powszechnie się uważa. Klient, który wymaga urządzenia o maksymalnym współczynniku ∆E równym 2, oczekuje jak najdokładniejszych pomiarów koloru. Jednak badania przeprowadzone przez VIGC wykazały odchylenia ∆E dla poszczególnych kolorów nawet do 3,77. Średnie odchylenia pomiarowe urządzenia dla wszystkich 13 pól wyniosły 1,56. Różne typy, różne marki VIGC przebadał urządzenia tego samego typu oraz tych samych marek. Czy jest jakaś zależność pomiędzy typem, marką i dokładnością? To ciekawe pytanie – odpowiada Put. – Była jedna wspólna zasada: nowsze typy urządzeń wypadały lepiej. Przy badaniu urządzeń kilkuletnich czasem otrzymywaliśmy dobre wyniki, a czasem złe. Nasz główny spektrofotometr, który jest regularnie kalibrowany na teście NetProfiler, okazał się w tym przypadku najlepszy. Drugi spektrofotometr tej samej marki, tego samego typu i w podobnym wieku wykazał bardzo złe wyniki. Dla 13 pól pomiarowych średnie odchylenia pomiarowe wahały się od ∆E 0,45 dla najlepszego urządzenia po 2,74 dla najgorszego. Oznacza to, że część urządzeń wykazała średnie odchylenia większe niż te dopuszczane przez klientów w stosunku do prac wysokiej jakości. Największe otrzymane odchylenie dla pojedynczego pola to ∆E 3,77. Interesujące bądź też intrygujące były również wyniki dla urządzeń tej samej marki, które wykazały duże różnice pomiarowe dla barw czerwonej i pomarańczowej. Zauważyliśmy to przy wielu urządzeniach tej samej marki – dodaje Put. Dotyczyło to również tego samego typu urządzeń. Poniższy wykres pokazuje różnice pomiarów dokonanych przez 7 urządzeń tej samej marki i typu. Co powoduje różnice? W przypadku starszych urządzeń różnice mogą wynikać z zanieczyszczonego układu optycznego lub płytki kalibracyjnej. Spektrofotometry powinny być regularnie kalibrowane oraz okresowo czyszczone. Kolejną przyczyną powstałych różnic może być źródło światła. Żadne źródło światła nie posiada idealnego widma. Brak odpowiedniej długości poszczególnej fali wpływa więc na błędne odczytanie danego koloru, a co za tym idzie zmniejsza dokładność oraz czułość na niewielkie różnice kolorystyczne. Diody posiadają zupełnie inne widmo niż żarówki gazowane, a oba te rodzaje oświetlenia są stosowane w spektrofotometrach – mówi Fons Put. Wykres z prawej pokazuje różnice w składzie źródeł światła zastosowanych w dwóch różnych urządzeniach. Dlaczego nie ∆E 2000? Stwierdzone duże różnice pomiarów mogą powodować wiele problemów. Klient oczekuje urządzeń o ∆E równej 2, a nie – tak jak zmierzono w niektórych przypadkach – 3. Łatwym i przekonującym rozwiązaniem dla przemysłu byłoby przyjęcie ∆E 2000 jako formuły do obliczania różnic kolorystycznych. Ludzie mówiąc o ∆E na ogół mają na myśli ∆E*ab, znaną również jako ∆E 1976. Formuła ta została także uwzględniona w odpowiednich standardach ISO. Jednak jest ona bardzo niedokładna w przypadku niewielkich różnic kolorystycznych – mówi Hagen. – Jestem w stanie zademonstrować kilka pól kolorowych o niemal identycznym wyglądzie, a o rzeczywistej różnicy kolorystycznej rzędu ∆E 5. Prostym przykładem są pola o stopniu pokrycia powierzchni 100% i 95% w kolorze żółtym zgodnym z normą ISO. Wizualna różnica pomiędzy nimi jest praktycznie niezauważalna, jednak w pomiarach ∆E*ab sięga 5. ∆E*ab nie odzwierciedla więc prawdziwych różnic w postrzeganiu barwy przez ludzkie oko, w przeciwieństwie do ∆E 2000. Nowsza formuła, ∆E 2000, dla tych samych żółtych pól wykaże różnice około 1. Co potwierdza podstawowe założenia ∆E, które mówią, iż ∆E równe 1 jest najmniejszą zauważalną różnicą kolorystyczną. Wyniki otrzymane w badaniu przeprowadzonym przez VIGC po przeliczeniu na nowszą ∆E 2000 były bardziej rzeczywiste. Ogólna średnia wszystkich urządzeń dla pomiaru 13 pól wyszła raczej kiepska dla ∆E*ab – 1,56, jednak dla ∆E 2000 wyszła bardzo dobra – 0,39. Hagen komentuje: Niesamowite jest, że niektórzy eksperci nie chcą stosować ∆E 2000, ponieważ nie sprawdza się ona już tak dobrze w przypadku dużych różnic kolorystycznych. W tych przypadkach lepiej sprawdza się ∆E*ab. Jednak kogo interesuje dokładność przy dużych różnicach kolorystycznych? Ja oczekuję dokładności dla małych odchyleń. I tu mamy do czynienia z polem bitwy, na którym odrzucane są wydruki, jednak nie z powodu różnic w wyglądzie kolorów, a z powodu odmiennych wartości ∆E. Przemysł poligraficzny bardzo by skorzystał na zatwierdzeniu formuły ∆E 2000 jako oficjalnej formuły do obliczania różnic kolorystycznych. Jednak wszystkie odpowiednie standardy ISO znają tylko ∆E*ab. Nawet szkic planowanej uaktualnionej normy ISO 13655 o pomiarach kolorów uwzględnia jedynie ∆E*ab. Nie jest więc ona ulubienicą drukarzy ani ich klientów. Wnioski i zalecenia Czego powinniśmy się nauczyć na podstawie przeprowadzonych badań? Po pierwsze badania wykonywane przez spektrofotometry – szczególnie te na co dzień stosowane w produkcji – nie są doskonałe. Mogą występować różnice pomiarowe pomiędzy poszczególnymi urządzeniami. Urządzenia powinny być regularnie kalibrowane oraz utrzymywane w odpowiednim stanie. Okresowe czyszczenie urządzeń przez ich producenta może wydawać się zbyt kosztowne, jednak jaki jest koszt idealnego wydruku, który został odrzucony z powodu błędnych pomiarów spektrofotometru? Przemysł poligraficzny oraz organizacje zajmujące się standaryzacją powinny przemyśleć możliwość stosowania formuły ∆E 2000 jako standardu do wykazywania różnic w pomiarach kolorystycznych. Dla małych różnic w kolorach ∆E 2000 w stosunku do ∆E*ab wykazuje wyniki znacznie bardziej zbliżone do różnic postrzeganych przez ludzkie oko. Wydruki powinny być odrzucane w związku z różnicami w postrzeganiu barwy, a nie jej pomiarach. Na podstawie publikacji VIGC opracowała DS