Немецкий DIN: попытки стандартизировать оценку качества печати

Было относительно недавно славное время, когда автор сего опуса обучалась в Университете печати, где волей-неволей ей пришлось знакомиться как с технологиями полиграфической печати, так и со всяческими основами знаний о применяемых в полиграфии материалах. Так вот, что касается, например, исследования свойств бумаги, существуют абсолютно стандартные схемы оценки, в том числе определение наличия в ней древесной массы, коэффициента белизны, определения степени гладкости, впитываемости, прочности на излом и так далее. Причём, как вы понимаете, все эти методы оценки систематизированы и унифицированы, чего пока что не скажешь об исследовании свойств бумаг для струйной печати. Поэтому создание единого стандарта оценки, который к тому же сможет предоставлять максимум объективной информации, – дело необходимое и крайне благое. При едином критерии наконец-то появится возможность адекватно сравнивать между собой различные виды бумаги для струйной печати или непосредственно струйные отпечатки.

Уже давно меня как редактора тематического раздела «Принтеры» очень заботит проблема унификации тестов для печатных устройств. Не секрет, что каждое издание располагает некими своими методиками тестирования, которые, как правило, разрабатываются в недрах самого издания. Насколько эти методы адекватны, так или иначе остаётся на совести тестлабов, авторов и редакторов. Что же касается непосредственно контрольных таблиц и отпечатков, то здесь ситуация абсолютно соответствует классической схеме «кто в лес, кто по дрова».

Некоторое время назад мне удалось получить образцы для тестирования бумаги для струйных принтеров, а также непосредственно качества отпечатков, сделанных на них.

Возможно, вы обратили внимание на то, что с недавних пор в статьях, посвящённых тестированию принтеров, мы стали использовать образцы распечаток по стандарту DIN.

Вы спросите, почему именно DIN? Могу сказать лишь, что ничего аналогичного ему в нашем отечестве мне встретить не удалось, хотя я не исключаю возможности, что и в России могут существовать некие разработки в этом направлении. Поскольку пословица всё ещё гласит, что пророка в своём отечестве нет, воспользуемся и мы опытом Запада.

Для начала выясним, что такое DIN, с чем его едят и зачем он, собственно, нужен, а также насколько серьёзно и авторитетно подобное тестирование.

Для начала скажем, что эта аббревиатура расшифровывается как Немецкая Индустриальная Норма, и если бы не первая «D», можно было бы смело переводить её на русский без изменений.

Поговорим немного об истории создания DIN 53131 – одного из стандартов, применяемого в струйной технологии для оценки носителя печати, то есть бумаги. Собственно говоря, вы и сами понимаете, что фотобумага для печати на струйнике – одна из важных составляющих получаемого результата, хотя при выведении этой нормы немцы установили, что более критичен для результата всё-таки принтер.

Итак…

До недавнего времени не существовало никакого систематизированного метода для оценки пригодности бумаги для струйной печати, в том числе и в Германии. Заботящиеся о порядке немцы решили наконец-то разобраться с этой проблемой. Для того, чтобы восполнить этот дефицит, в Германском промышленном комитете стандартов в подразделении NMP427/NPa ведётся разработка стандарта DIN 53131, части 1-3 которого описывают тестовые процессы для струйной печати.

В 2005 году была закончена и утверждена первая часть этого стандарта.

Первая часть содержит технологию определения образования дефектов и изъянов на отпечатке непосредственно во время или сразу после печати чернилами.

Вторая часть теста служит для определения времени высыхания чернил для струйных принтеров.

А вот третья, самая важная часть данного проекта, всё ещё продолжает находиться в стадии разработки. Здесь как раз мы подходим непосредственно к оценке КАЧЕСТВА. Оказывается, и у немцев в этом месте есть определённые проблемы.

Отсутствие третьей части теста привело к тому, что каждое из предприятий, чья деятельность так или иначе связана с печатью, стало использовать свои специфические методы оценки охвата, цветопередачи и качества печати, не имевшие системного характера. Для этого применяются всевозможные образцы для распечатки, которые также не имеют унифицированного характера. Дальнейшая оценка распечатанной картинки производится визуально.

(Кстати, это как раз обычный метод тестирования принтеров в любом из компьютерных изданий. О таком шаманстве, как создание неких «формул» оценки в отдельных изданиях, я подробно говорить не хочу, так как этот метод попросту является наукообразным засорением мозгов читателей.)

Теперь проявим немного любопытства относительно сведений о DIN в России. К своему приятному удивлению, я узнала, что немецкие стандарты известны и у нас, а сами тесты с полным объёмом сопроводительной документации при желании можно приобрести за относительно небольшую сумму.

Существует в России такая организация, которая называется ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», именно она ответственна за унификацию и распространение всевозможных норм и стандартов, в том числе и импортных. Под этой аббревиатурой скрывается Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия – одним словом, это весьма серьёзная организация, в задачу которой входит всё измерить и проверить. По распоряжению Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, она является официальным распространителем стандартов и других нормативных документов, имеющихся в Федеральном фонде стандартов. ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» заключил договора с Международной Электротехнической Комиссией (МЭК), с Международной Организацией по стандартизации и Германским Институтом по стандартизации на распространение стандартов MEK, ISO и DIN.

Итак – о радость! – мы получили для себя дополнительное подтверждение – стандарты DIN и ISO, частью которых нам удалось разжиться, известны у нас в России и уважаемы не менее знакомых каждому младенцу ГОСТов. Они могут применяться при исследовании неких свойств (в нашем случае – бумаги и качества печати на струйных принтерах) также и в нашей стране.

В нашем же случае речь прежде всего идёт о DIN 33871, предназначенном для тестирования офисной техники, оборудованной картриджами как с интегрированной печатающей головкой, так и без неё. Подобные тестовые распечатки могут оказать очень существенную помощь в нашей работе.

DIN 33871 состоит из нескольких частей, и нам потребуются первые две его части. При воспроизведении тестовых страниц DIN 33871 части № 1 определяется качество распечатки и №2 – количество страниц, которое можно напечатать одним картриджем, то есть измерить его ресурс.

Используемый нами DIN 33871 – часть первая – представляет из себя тест, состоящий из нескольких блоков.

Первая часть – печать шрифта, включая шрифт небольших кеглей (до 4 пунктов), в том числе печать вывороткой (то есть белый шрифт на цветном фоне), печать чёрным по цветному фону и печать основными составляющими – CMYK и производными от них RGB. Как видите, в данном случае принтер отлично справился с задачей даже в среднем разрешении. Кстати, как вы понимаете, использование средних разрешений при печати отлично экономит как наше время, так и чернила в картриджах.

Вторая часть теста демонстрирует способности принтера к наложению цветов и их растекаемости одного в другом.

Третья часть – печать тонких линий, желательно целостных, разумеется.

Четвёртый шаг – печать фото, к которому, надо сказать, требуется эталонный образец, напечатанный офсетом (где бы его взять?).

Пятая часть – заливка основными цветами с шагом в 6,25%. В данном случае можно обратить внимание на слишком близкую плотность последних трёх шагов (тёмные), а также на печать чёрного (серого). В первой шкале должен присутствовать составной чёрный CMY, в данном случае во второй части по мере уплотнения можно заметить розоватый оттенок у серого. Другая чёрная шкала должна была бы печататься чистым чёрным (тем более, что помимо чёрного, этот принтер оснащён ещё и фотокартриджем для печати ч/б фото), однако и эта шкала, судя по абсолютно идентичному оттенку, печаталась (по крайней мере, на тех же участках) такой же смесью CMY.

Шестой шаг – печать смешанных цветов.

Седьмой – предназначен для оценки цветопередачи основных цветов (что, кстати, требует колориметра), светостойкости (в подобающих условиях облучается ультрафиолетом) и механической стойкости отпечатка.

Однако мы немного увлеклись описанием применяемого нами теста, а цель нашей беседы несколько иная.

Кстати сказать, стандарты DIN активно употребляются, что называется, в жизни, компаниями, занимающимися восстановлением картриджей или изготовлением пресловутых совместимых картриджей. В таких случаях распечатка помогает изготовителям совместимых расходных материалов сопоставлять свойства их продукции со свойствами «оригинала». Заведомо ставлю «оригинал» в кавычки: не секрет, что большинство производителей принтеров не изготавливают сами также и бумагу для них – пресловутая оригинальная бумага является продуктом других компаний. А вот, например, компания Brother вообще не поставляет к своей струйной продукции никакой оригинальной бумаги, а лишь даёт определенные рекомендации по выбору носителя.

А теперь немного вернёмся назад и посмотрим, как могут помочь стандарты DIN при тестировании бумаги, ведь подобные тесты – также не редкость как на нашем ресурсе, так и в других компьютерных изданиях.

В последнее время для квалификации соответствия отпечатков применяются различные, специфические для каждой фирмы методы анализа изображений.

По причине относительно узкой специализации каждой из фирм, способы подхода к оценке, технологии и параметры оценки и исследований для разработки применяемых методов остаются достаточно закрытыми для общественности и, видимо, могут сильно разниться.

Проблема заключается в следующем.

Для того чтобы адекватно оценить пригодность бумаги для струйной печати, требуется не только измерить соответствующие величины, но и определить их влияние на совокупный результат. Это остаётся справедливым как для визуальной оценки, так и для оценки, производимой при помощи технических средств.

При сопоставлении сведений из соответствующих источников в технологической литературе, а также всевозможных технологических норм и результатов опросов, которые проводятся при визуальной оценке, были выведены три оценочные параметра, которые имеют наиболее важное значение:

• Растекание (wicking, feathering) – вытекание чернил за границу запечатанной бумаги на незапечатанные поверхности; «заполаскивание» (переход окраски в процессе промывки с окрашенных участков на неокрашенные); пробивание (краски).
• Затекание (bleeding) – взаимопроникновение чернил на границе двух цветных поверхностей (не нашлось, пожалуй, ни в русском, ни в немецком языках ни одного слова, наиболее адекватно обозначающего этот процесс); затекание (загрязнение краской смежных неокрашенных участков); вытекание (красителя); пробивание (краски).
• Равномерность печати – на однородно сформированных запечатанных поверхностях явное неравномерное распределение яркостей с местами окраски низкой интенсивности.

Иными словами – неоднородная печать крупных плашек одного цвета.

Для этих параметров в Министерстве федерального хозяйства Германии в рамках содействия научным проектам были разработаны технические аналитические характеристики. На первой иллюстрации показаны возможные дефекты, возникающие при струйной печати.

Аналитическая оценка изображений пригодности бумаг для струйной печати предполагает исследование изображений для распечатки, которые для этого оцифровываются с помощью планшетного сканера и/или видеокамеры.

Было обследовано значительное количество как видеокамер, так и планшетных сканеров, при этом сканировались (в случае с видео – снимались) большие изобразительные поверхности при достаточном разрешении самой картинки и при разрешении сканирования от 600 до 1200 dpi. После чего, насколько я понимаю, были составлены некие сводные данные.

Для аналитической оценки эффекта растекания и затекания на основании определения плоскости были созданы параметры соотношения растекания и соотношения распределения, причём учитывался эталонный размер элементов печатаемого образца и поле элементов цифровой распечатки. Таким образом были выведены параметры для выведения дельты, то есть оценки разницы между эталоном и получившимся при отпечатывании.

При этом существенно разделять оптически сильные дефекты растекания и дефекты, связанные с пресловутой равномерностью (3 параметр) распределения. Для этого для определения пригодности этих методов тестирования в итоге рассматривались разные свойства бумаг, например, фрактальная волокнистость или эррозия. Так как абсолютные величины этих соотношений, по причинам определения поля, зависят от поверхностного поля печатаемых объектов, рассматривалась дополнительная оценочная величина, которой является средняя и максимальная длина растекания. Эти параметры аналогичны параметрам для измерения шероховатости, то есть соотношения средней и максимальной глубины шероховатости.

Пригодность составленных характеристик оценки была рассмотрена на основе исследования 14 многофункциональных и 4 специальных бумаг.

Тестовые файлы были распечатаны на 4 струйных принтерах и были визуально изучены значительным количеством экспертов, использовавших лупу с подсветкой; разумеется, отпечатки были сравнены между собой. Плюс к этому – полученные результаты были сопоставлены с теми 4 параметрами, что получились при техническом анализе отпечатков (попросту при сканировании).

Таким образом были установлены достаточно качественные корреляции, на основании которых уже можно было построить нормы для классификации «струйных» бумаг.

В частности, оценка 14 многофункциональных бумаг показала, что напечатанный результат сильно зависит от принтера.

Все исследования, ради последующего развития метода тестирования, целенаправленно проводились со стандартными установками драйвера принтера и стандартными для этих типов бумаг установками – ни для кого не секрет, что изменение параметров может существенно сказаться на отпечатке и, в итоге, на результатах теста.

Наряду с растеканием и затеканием, огромный интерес вызывает равномерность покрытия больших плашек. Измерение этого свойства находится в модуле теста под названием «Druckungleichmaessigkeit» (однородность печати).

К сожалению, в настоящее время не существует никаких факторов приоритета, чтобы на основании обоих изучаемых свойств можно было бы составить некие рекомендованные технологические нормы для струйной печати. Поэтому эти нормы так или иначе могут быть найдены, что называется, эмпирическим путём лишь при сотрудничестве между бумажными фабриками и покупателем бумаги.

Итак, как мы выяснили, немцы пытались не только создать тесты для определения качества бумаги, но также и вывести пресловутые количественные нормы оценки, по которым можно было бы судить беспристрастно о продукте. Тем не менее, процесс не завершён, и таких количественных норм всё ещё нет. И это касается как определения качества бумаги для струйной печати, так и тестирования качества отпечатков: до сих пор нет универсального, полностью объективного способа технологической оценки качества струйной печати

Самое существенное, что мы с вами можем вынести из только что полученной информации, – что чудес по-прежнему не бывает.. По-прежнему методы экспертной визуальной оценки остаются на приоритетном месте, будучи дополняемыми несколько туманно сформулированными способами оценки с помощью техники. То есть, в первую очередь – сканированием, где всё очень приблизительно … Дальше вы можете продолжить сами – на полученные результаты накладываются профили и цветопередача сканера, и так далее. Речь, разумеется, в первую очередь идёт об оценке цветопередачи. Ведь, как известно, типов точности последней есть несколько: физическая (одинаковая длина цветовых волн, измеряемая колориметром), видимая (условно скажем – оптическая), где при отличающихся показателях длин цветовых волн внешне цвета смотрятся одинаково, и, например, психологическая – то есть те случаи, когда цвета вам кажутся приблизительно похожими.

Тем не менее, попытки унификации тестирования продолжаются, и, возможно, когда-то появятся абсолютно универсальные тесты. А мы будем активно следить за всеми событиями в этой области и постараемся максимально быстро и объективно информировать вас, наших читателей.