Основную задачу, которую решают полиграфические технологии это высококачественная печать цветных изображений максимально приближенных по воспроизведению цвета к оригиналу. Совершенству нет предела, особенно когда речь идет о предмете, связанным с восприятием цвета.
Начала любого издания это его оригиналы и от них во многом зависит и качество издания и его общественная значимость. Цветные оригиналы - цветные изображения на плоскости (фотографии, рисунки, слайды, графика, в том числе, и компьютерная) играют особую роль в структуре любого издания, особенно в издания, несущих кроме информационной и эстетической, также и эмоциональной нагрузки, например, в рекламных и политических изданиях. Цветовоспроизведение в полиграфии - воспроизведение (репродуцирование) цветных оригиналов на оттиске, это одна из основных задач для полиграфии. Вся история развития полиграфических технологий и создание различных способов печатания непосредственно связаны именно с решением этой задачи.
Процесс цветного репродуцирования в полиграфии состоит из четырех стадий:
1. Считывание с оригинала информации о цвете каждого микроэлемента изображения и ее представление в виде трех величин, соответствующих пропускаемым (отражаемым) световым потокам в трех зонах видимого спектра - красной, зеленой и синей. Эта стадия называется аналитической.
2. Преобразование изображения в форму, пригодную для последующего воспроизведения на оттиске. Эта стадия включает в себя преобразование цветового пространства (из RGB в CMYK, Pantone, Hexachrome или иную модель), отображение цветового пространства оригинала в пространство оттиска с градационным цветовым преобразованием, обеспечивающим психологически точное воспроизведение цвета. Эта стадия носит название градационной и цветовой коррекции и преобразования.
3. Регистрация (запись) выделенных составляющих (цветоделенных изображений). Запись производится на фотографическом материале, на магнитных носителях, на формных материалах (пластинах) или на формных цилиндрах (в глубокой печати, при цифровой печати, в DI-технологии). Сюда же относятся необходимые технологические преобразования: растрирование, коррекция нелинейности устройства записи и т.д. Эта стадия носит название переходной, или стадии изготовления печатных форм.
4. Собственно печатание изображения на материальном носителе (бумаге, пластике и пр.) и получение оттиска (репродукции). Здесь производится наложение и совмещения цветоделенных изображений, окрашенных в соответствующие цвета применяемого синтеза и формирование изображения на оттиске. Эта стадия определена как синтез цветного изображение на оттиске или печатание.
Цветовоспроизведение в полиграфии основано на общих принципах синтеза цвета. Если на глаз действует смесь излучений, то реакции рецепторов на каждое из них складываются. Смешение окрашенных световых лучей дает луч нового цвета. Смесь красок имеет также иной цвет. Такой эффект получения нового цвета получил название синтез цвета.
Различают два основных вида синтеза цвета - аддитивный (смешение излучений, световых лучей) и субтрактивный синтез цвета (смешение вещественных сред, красок, растворов).
Аддитивный синтез цвета
Это воспроизведение цвета в результате оптического смешения излучений базовых цветов (красного, зелёного и синего - R, G, B). Используется при создании цветных изображений на экране в телевидении, в мониторах компьютеров издательских систем, возникает на отдельных участках растровых изображений оттиска (в светах изображения, где наложения разноцветных растровых элементов вследствие малых размеров менее вероятно) при автотипном синтезе цвета в полиграфии.
Субтрактивный синтез цвета
Это получение цвета в результате вычитания отдельных спектральных составляющих из белого света. Такой синтез наблюдается при освещении белым светом, цветного оттиска. Свет падает на цветной участок; при этом часть его поглощается (вычитается) красочным слоем, а остальная часть отражаясь, в виде окрашенного потока попадает в глаз наблюдателя. Этот синтез используется в полиграфии при смешении окрашенных сред, например, красок вне машины, для получения нужных цветов или оттенков на участках изображения при наложении растровых элементов разных красок на оттиске (на участках цветного изображения, где растровые элементы разных красок перекрываются в офсетной и высокой способах печати). В способе традиционной глубокой печати синтез цвета на оттиске по всему изображению является субтрактивным.
Автотипный синтез цвета
Это воспроизведение цвета в полиграфии, при котором цветное полутоновое изображение формируется разноцветными растровыми элементами (точками или микроштрихами) с одинаковой светлотой (насыщенностью) отдельных печатных красок, но различных размеров и форм. При этом эффект полутонов сохраняется благодаря тому, что тёмные участки оригинала воспроизводятся более крупными растровыми элементами, а светлые - более мелкими. При наложении растровых элементов на оттиске в процессе печатания синтез цвета носит смешенный аддитивно - субтрактивный характер.
1. Закон трехмерности . Любой цвет однозначно выражается тремя цветами, если они линейно независимы (линейная независимость заключается в том, что нельзя получить никакой из указанных трех цветов сложением двух остальных).
2. Закон непрерывности . При непрерывном изменении излучения цвет изменяется также непрерывно (не существует такого цвета, к которому невозможно было бы подобрать бесконечно близкий).
3. Закон аддитивности . Цвет смеси излучений зависит только от их цветов, но не от спектрального состава. Все три закона наглядно проявляются в процессе синтеза цветных полутоновых изображений на оттиске.
Известно, что трехкомпонентная теория зрения является теоретической базой цветного синтеза при многокрасочном репродуцировании цветных оригиналов средствами полиграфической технологии, где используют триаду цветных красок - желтая (ж), пурпурная (п), и голубая (г). Применение четвертой черной (ч) краски не противоречит принципу трехкрасочного воспроизведения цветов, так как черную краску теоретически и практически можно рассматривать как смесь трех цветных красок. Черная краска одновременно заменяет три цветные и вместе с тем увеличивает их общее количество за один краскопрогон в печатной машине.
В полиграфии при воспроизведении цветных оригиналов способами офсетной и высокой печати ввиду растрового построения многокрасочной репродукции имеет место синтез цветов, содержащий признаки как аддитивного, так и субтрактивного синтезов, где в создании цветовых оттенков на цветной репродукции участвуют 16 разноокрашенных растровых элементов - незапечатанная бумага, три одинарные (основные цветные печатные краски ж, п, г) и черная ч, три бинарные (парные) наложения трехцветных печатных красок - ж+п, ж+г, п+г, двойные наложения цветная + черная - ж+ч, п+ч, г+ч, тройные наложения основных печатных (цветные и черная - ж+п+ч, ж+г+ч, п+г+ч, ж+п+г) красок и их четырехкратное наложение друг на друга с участием черной ж+п+г+ч. Восемь из них образованы с участием черной краски. Как уже было подчеркнута этот синтез назван автотипным, а способы печати, в которых используется этот синтез цвета, определяют как способы автотипной печати. В традиционном способе глубокой печати синтез цвета на оттиске является классическим субтрактивным синтезом.
В любом цветофотографическом процессе можно выделить три стадии: цветоделение,промежуточные (градационные) стадии и синтез цвета.
В процессе цветоделителъной съемки цветной объект с помощью зональных светофильтров: синего, зеленого и красного или других приемов можно разделить на три оптических изображения, содержащих синюю, зеленую и красную информацию. На первом этапе развития цветной фотографии цветоделительную съемку производили на черно-белую изопанхроматическую пленку и после ее химико-фотографической обработки получали три чернобелых цветоделенных негатива.
Цветоделение осуществлялось несколькими способами, например последовательной съемкой объекта одной фотокамерой за тремя зональными цветными светофильтрами. При этом фотокамера и объект должны быть неподвижны. Такой способ цветоделительной съемки имеет недостаток — временной параллакс и применяется в основном в полиграфической промышленности. Еще один способ цветоделительной съемки — съемка объекта тремя фотокамерами за
В качестве зональных светофильтров можно использовать цветные стекла из каталога, выпускаемого промышленностью, в комбинации: синий (СС-4 толщиной 5 и СЗС-18 толщиной 2 мм), зеленый (ЖС-18 и СЗС-18 толщиной 3 мм каждое), красный (КС-14 толщиной 2 мм).
В этом случае исчезает временной параллакс, но возникает другой недостаток — пространственный параллакс . Только съемка одной фотокамерой со светорасщепляющей системой с помощью полупрозрачного зеркала позволяет одновременно экспонировать за светофильтрами три негативные кинопленки, что полностью исключает временной и пространственный параллаксы. Правда, этот способ цветоделительной съемки все же имеет ряд недостатков: значительное ослабление света и различные уровни экспозиции в кадровом окне кинокамеры, необходимость синхронного протягивания трех пленок в фильмовом канале, трудность совмещения изображений из-за различной усадки основы кинопленок.
Цветоделение можно осуществить, используя три фотоматериала с различной спектральной светочувствительностью к синей, зеленой и красной областям видимого спектра.
Однако во всех рассмотренных случаях мы имеем дело с тремя цветоделенными негативными и позитивными изображениями, которые на какой-то определенной стадии процесса необходимо совмещать. Полностью избавиться от трудностей, возникающих при совмещении цветоделенных изображений на трех пленках, можно только при нанесении трех эмульсионных слоев различной спектральной чувствительности на одну прозрачную основу, т. е. если провести цветоделение с помощью цветной многослойной пленки. Здесь появляются технологические трудности, связанные с изготовлением цветных фотоматериалов, так как толщина их эмульсионного слоя должна быть такая же, что и у черно-белых материалов.
В фотографии и кинематографии существуют два метода синтеза цвета: аддитивный и субтрактивный.
Аддитивный метод синтеза цвета предусматривает использование черно-белых цветоделенных позитивов. При этом совмещают не сами цветоделенные изображения, а их проекции на экране. Световой поток в проекторах должен быть окрашен в тот же цвет, что и светофильтр, за которым производилась съемка. Итак, при аддитивном синтезе используются черно-белые цветоделенные позитивные изображения, а функцию получения цвета в суммарном изображении выполняют те же съемочные зональные светофильтры, которые применялись при цветоделительной съемке.
Таким образом, в результате наложения друг на друга двух световых потоков, окрашенных в синий, зеленый или красный цвета, можно получить в зависимости от интенсивности световых потоков дополнительные цвета различных оттенков
Желтый = Зеленый + Красный;
Пурпурный = Синий + Красный;
Голубой = Синий + Зеленый.
Два цвета называют дополнительными друг к другу (к синему — желтый, к зеленому — пурпурный, к красному — голубой), если они при аддитивном синтезе дают белый
Следовательно, при совмещении трех световых потоков, окрашенных в синий, зеленый, красный цвета, получим белый цвет
Получение белого цвета при аддитивном смешении двух дополнительных цветов.
Аддитивный метод получения цветного изображения за счет смешения основных излучений в кинематографии широкого применения не получил из-за рассмотренных выше трудностей. В фотоделе этот метод применяется в основном при разработке различных модификаций растровой цветной фотографии.
При субтрактивном синтезе для получения окончательного суммарного цветного изображения совмещают друг с другом цветоделенные позитивы. При этом они должны быть не черно-белыми, а окрашенными в цвет, дополнительный цвету светофильтров, за которыми они были получены, т. е. в желтый, пурпурный и голубой цвета
Если при аддитивном синтезе желтый, пурпурный и голубой цвета образуются за счет сложения световых потоков
окрашенных в основные цвета (синий, зеленый и красный), то при субтрактивном синтезе, например, желтый цвет получается за счет вычитания из белого светового потока синих лучей, а пурпурный и голубой цвета — соответственно зеленых и красных лучей
окрашенных в основные
Желтый = Белый - Синий;
Пурпурный = Белый - Зеленый;
Голубой = Белый - Красный.
Основные же цвета при субтрактивном синтезе получаются в результате вычитания из белого светового потока двух основных цветов. Практически это можно осуществить с помощью наложения друг на друга двухзонных светофильтров (желтого, пурпурного и голубого), которые помещают в различных сочетаниях на пути белого светового потока. Если на пути светового потока поставить пурпурный и голубой светофильтры, получается синий цвет, так как пурпурный светофильтр задерживает зеленую (500-600 нм), а голубой — красную составляющую видимого спектра (600-700 нм). Другие основные цвета можно получить, используя следующие комбинации светофильтров
Желтый + Голубой =Зеленый;
Желтый + Пурпурный = Красный;
Желтый + Пурпурный + Голубой = Черный.
Приборы. Интерференция света. Наблюдение интерференции от естественного света. Условие наблюдения интерференции. Интерференция. Просветление оптики. Условие максимума интерференционной картины. Условие минимума интерференционной картины. При отражении света от двух границ воздушного зазора. Применение интерференции в технике. Томас Юнг. Кольца Ньютона, образованные зелёным светом. Интерференционный опыт Юнга.
««Строение атома» 11 класс» - Попыткой спасения планетарной модели атома стали постулаты Нильса Бора. Строение атома. Модель Томсона нуждалась в экспериментальной проверке. На основе выводов из опытов Резерфордом была предложена планетарная модель атома. Подавляющая часть альфа-частиц проходит сквозь фольгу практически без отклонения или с отклонением на малые углы. Цель. Модель строения атома Томсона. Недостатки атома Резерфорда.
«График переменного тока» - Действующее значение силы тока. Основные понятия переменного тока. Тип сопротивления. Ниагарский водопад. Работа с графиком. Цепи синусоидального тока. Переменный ток. Обобщение знаний. Какой из графиков на слайде можно назвать гармоническим. Формула сопротивлений. Никола Тесла. Томас Алва Эдисон. Схема генератора. Графики зависимости напряжения и силы тока от времени. Изобретатель. Генератор переменного тока.
«Трансформатор напряжения» - Проверь себя. Напряжение. Передача электроэнергии. Физический прибор. Условная схема высоковольтной линии передачи. Трансформатор. Изобретатель трансформатора. Устройство трансформатора. Генератор переменного тока. Период. Коэффициент трансформации. Принцип действия трансформатора. Уравнение мгновенного значения силы тока.
«Спектральный анализ вещества» - При увеличении плотности атомарного газа отдельные спектральные линии расширяются. Разработан в 1859 году немецкими учеными Г. Р. Кирхгофом и Р. В. Бунзеным. Создаются молекулами, не связанными или слабосвязанными друг с другом. Непрерывный спектр цветов можно наблюдать на дифракционной решетке. Спектральный анализ. Непрерывный спектр. Прибор для фотографирования спектров называется спектрографом.
«Явление интерференции» - Просвеление оптики. Интерференционный опыт Юнга. Расстояние между интерференционными полосами. Кольца Ньютона. Дифракционная решетка. Угол отклонения лучей. Интерференция. Условие когерентности световых волн. Расстояние от щели до экрана. Изучение нового материала. Радиус колец Ньютона. Волновая оптика. Направления распространения волн. Интерферометры. Применение интерференции. Точные измерения длин волн.
Процесс получения различных цветов с помощью нескольких основных (первичных) излучений или красок называется цветовым синтезом. Существует два принципиально различных метода цветового синтеза: аддитивный и субтрактивный синтезы.
В аддитивном синтезе смешиваются первичные излучения. В качестве первичных могут быть использованы два, три и более различных по цвету излучений, но наиболее распространен трехцветный аддитивный синтез. Первичные цвета и создающие их излучения называются основными. Основные излучения аддитивного синтеза - синие, зеленые и красные, т.е. излучения трех основных зон спектра. Аддитивный синтез цвета - воспроизведение цвета в результате оптического смешения излучений базовых цветов (красного, зелёного и синего - R, G, B). Используется в мониторах издательских систем при создании цветных изображений на экране, а также на экране телевизора.
Последовательное смешение или образование различных цветов при быстрой смене излучений вне глаза, например, на диске типа волчка или на экране цветного телевизора. При быстром вращении окрашенного в разные цвета диска цвета суммируются вследствие рассмотренных выше явлений инерционности зрения.
Пространственное смешение - это разновидность аддитивного способа.
Пространственное смешение основано на том, что глаз не различает очень близко расположенные друг к другу мелкие разноцветные участки, а воспринимает их слитно, как одно целое. Если эти мелкие участки имеют различную окраску, то мы видим только их обобщенный цвет - цвет аддитивной смеси.
Если ряд очень мелких разноцветных пятнышек, лежащих близко одно от другого, рассматривать на достаточно большом удалении, то эти пятнышки в отдельности зрительно не различаются. Вместо разноцветных мелких пятнышек мы видим одинаковые по цвету участки. Например, отдельные песчинки на берегу мы различаем лишь на близком расстоянии. Листы бумаги, слегка покрытые угольной пылью, на удалении мы видим серыми, не различая на них отдельных пылинок и просвечивающую между ними бумагу.
Смешение цветов мелких разноокрашенных участков с образованием единого для них цвета происходит по правилам аддитивного синтеза, т. е. оптическим смешением излучений. Это объясняется тем, что при взгляде на какой- либо предмет его изображение непрерывно перемещается по сетчатке глаза. Если отдельные цветные элементы малы в сравнении с непрерывными колебаниями глаза, то на одни и те же рецепторы попадают последовательные излучения от рядом расположенных разноцветных элементов.
Пространственное смешение разноцветных мелких окрашенных участков имеет место при синтезе цвета на оттисках высокой и офсетной (плоской) печати, на картинах живописи, особенно, направление "пуантилизм".
Французские художники изобрели в живописи подобный автотипному синтезу художественный прием, назвав его пуантилизмом.
Он был изобретен для создания ярких и чистых цветов на полотне. Суть приема состоит в нанесении на холст четких раздельных мазков (в виде точек или мелких прямоугольников) чистых красок в расчете на их оптическое смешение в глазу зрителя, в отличие от механического смешения красок на палитре. Изобрел пуантилизм французский живописец Жорж Сёра на основе теории дополнительных цветов.
Было замечено, что оптическое смешение трех чистых основных цветов:
и пар дополнительных цветов:
В субтрактивном синтезе новый цвет получают наложением одного на другой красочных слоев - желтого, пурпурного и голубого. Синие, зеленые и красные излучения поглощаются этими красками (т.е. последовательно вычитаются из белого света). Поэтому цвет окрашенного участка определяется теми излучениями, которые проходят через все три слоя и попадают в глаз наблюдателя.
Желтая, пурпурная и голубая краски - основные (первичные) для субтрактивного синтеза. Субтрактивный синтез цвета - получение цвета в результате вычитания отдельных спектральных составляющих из белого.
Такой синтез наблюдается при освещении белым светом цветного оттиска.
Свет падает на цветной участок; при этом часть его поглощается (вычитается) красочным слоем, а остальная часть, отражаясь, в виде окрашенного потока попадает в глаз наблюдателя. Этот синтез используется при смешении окрашенных сред, например, красок вне машины, для получения нужных цветов или оттенков на оттиске при печати дополнительной краской, при наложении слоев разных красок на оттиске в глубокой печати, а также при наложении разнокрасочных растровых элементов на оттиске в высокой и плоской печати.
Само название цветового синтеза указывает на принцип образования различных цветов.
Слово "аддитивный" - слагательный. Субтрактивный способ - вычитательный. При аддитивном синтезе цвета меняются от изменения соотношения интенсивности основных излучений, а при субтрактивном синтезе - от толщины слоев или концентрации в них красящих веществ.
Поэтому помимо понятия о первичных цветах и красках для характеристики синтеза вводят понятие о количестве первичных излучений или красок. Эти величины, которые характеризуют количества первичных излучений или основных красок, называют аддитивными или субтрактивными координатами цвета.
Аддитивные координаты цвета указывают на относительные мощности смешиваемых (слагаемых) излучений при аддитивном синтезе. Субтрактивные координаты цвета указывают на относительные количества желтой, пурпурной и голубой красок, которыми воспроизводятся все другие цвета на оттиске.
Как и в аддитивном, в субтрактивном синтезе новый цвет может быть образован меньшим или большим, чем три, числом основных красок. На практике для субтрактивного синтеза часто используют большее число красок. Например, к трем цветным добавляют четвертую - черную.
В цветных репродукциях, изготовленных способом высокой и плоской печати, образование цветов происходит путем изменения относительной площади мелких, не видимых невооруженным глазом растровых элементов, закрашенных желтой, пурпурной и голубой красками.
Цветовой синтез, при котором разные цвета на запечатанных поверхностях образуются изменением относительной площади закрашенных растровых элементов, называется автотипным (растровым) синтезом.
Автотипный синтез может быть однокрасочным, когда печать ведется с одной растровой печатной формы и на бумагу переносится только одна краска. Черно-белые иллюстрации, изготовленные способами высокой и плоской печати, - это однокрасочные изображения, полученные автотипным синтезом. Для изготовления цветных иллюстраций применяется иногда двухкрасочный автотипный синтез (дуплекс).
Чаще применяется трехкрасочный и четырехкрасочный синтез.
Наиболее распространен четырехкрасочный автотипный синтез, когда, помимо трех основных однокрасочных изображений, на бумагу наносится еще черно-белое изображение.
В некоторых случаях печать ведется и большим числом красок. (В последнее время после 1995 г. практическое применение находит технология Hi - Fi.) Однако в основе всех видов автотипного синтеза лежит принцип смешения излучений, отраженных от мелких разноокрашенных участков. Поэтому для выяснения закономерности автотипного синтеза необходимо рассматривать процесс наложения красок с трех растровых изображений. При трехкрасочном автотипном синтезе на бумагу последовательно накладываются слои желтой, пурпурной и голубой красок.
Допустим, что первой печатается желтая краска. При нанесении пурпурной краски на бумаге запечатываются не только неокрашенные, но и уже окрашенные первой краской участки. Таким образом, на единице площади, ограниченной рядом расположенными линиями растровой решетки, получаются не только желтые и пурпурные однокрасочные участки, но также и двухкрасочные, полученные вследствие перекрывания некоторых из разноокрашенных растровых элементов.
В рассмотренном примере двухкрасочные участки в результате наложения на желтый слой пурпурной краски имеют красный цвет. При наложении третьего растрового изображения голубая краска ложится на желтые, пурпурные и красные участки, в результате образуются новые двухкрасочные участки синего и зеленого цвета, а также трехкрасочные черного цвета. Таким образом, цвета двухкрасочных и трехкрасочных участков образуются субтрактивным синтезом.
Краски для автотипного синтеза выбирают с тем расчетом, чтобы цвета при автотипном синтезе получались не только насыщенными, но и достаточно светлыми, яркими.
Таким образом, автотипный синтез цвета - это воспроизведение цвета в полиграфии на оттисках высокой и плоской печати. При автотипном синтезе цветное полутоновое изображение формируется разноцветными растровыми элементами (точками или микроштрихами). Растровые элементы отдельных печатных красок на оттиске имеют одинаковую светлоту, но различные размеры, частоты и формы, а также разный характер наложения (смешанный аддитивно-субтрактивный синтез цвета).
