Praxe: Kalibrace osvitových jednotek - Pokročilejší témata - Printing.cz - Tisk, pre-press a knihařské zpracování

Světelná stopa laseru v praxi

Světelná stopa laseru v praxi

18. února 2001, 22.27 | Není asi potřeba příliš vysvětlovat, proč je nutné osvitové jednotky pravidelně kalibrovat. Lze totiž jen těžko předpokládat, že technické parametry stroje, pracujícího za běžných podmínek při nutné přesnosti v řádu mikrometrů, se nebudou v čase měnit.

A i kdybychom takovým ideálním zařízením disponovali, kdo dá ruku do ohně za absolutní stálost parametrů filmu? Zkrátka osvitové studio s vysokými kvalitativními ambicemi se bez pravidelné péče o osvitovou jednotku a její kalibrace neobejde. Podívejme se proto, co můžeme pro úspěch na tomto poli podniknout. Přínosnější než detailní popis postupu u několika vybraných typů bude volnější zamyšlení nad kalibrací obecně.

Světelná stopaOsvit na film se v osvitce provádí prostřednictvím paprsku laseru. Možností, který typ laseru použít, je vícero, liší se od sebe jak kvalitativními ukazateli, tak ovšem i cenou a konstrukční náročností celé optické soustavy. Pro náš účel je důležité si uvědomit, že i když laser představuje zdroj neobyčejně kvalitního paprsku světla, nároky na přesnost tiskových bodů jsou také nemalé.

Od laseru požadujeme, aby jednotlivé pulsy vyvolaly v místě zásahu dostatečné zčernání, tvarově dobře definované, to vše v mikrometrických rozměrech. Přitom tvar a rozměr světelné stopy přirozeně limitují dosažitelné rozlišení a hodnotu růstu bodu. Víme-li například, že konkrétní laser není schopen vytvořit světelnou stopu o rozměru menším než 16 um, lze snadno dopočítat, že na jeden centimetr umístíme maximálně 625 laserových bodů (prakticky to bude méně), a to nám dá necelých 1 600 dpi.

Navíc ačkoliv je laserový paprsek jedno z nejkoherentnějších záření, přesto není jeho výkon v průřezu rozdělen zcela rovnoměrně (souvisí to s modalitou svazku, ale to bychom již přespříliš odbíhali). A tak můžeme - i když v nepoměrně menší míře - ve zvětšení pozorovat podobný jev, jako když posvítíme baterkou na stěnu - okolo silného středu objevíme slabý okraj. Přestože se paprsek laseru, v porovnání s běžným světlem možno říci monochromatický, snadněji zaostřuje, podstatné je, že na výsledném tiskovém bodu se i tak může projevit růst. Ten se podle kvality zařízení může pohybovat v rozmezí od 1 % až přes 6 %, a to už je pořádný rozdíl.

Světelná stopa laseru v praxi: A - ideální tvar laserového pixelu B - velmi kvalitní osvitová jednotka C - střední kvalita osvitové jednotky D - rozostřená světelná stopa laseru

Takto "deformovaný" tiskový bod ale dále kopírujeme na tiskovou desku, a zde můžeme velmi často hledat příčiny "nevysvětlitelného" chování litografií při vyšších lineaturách tiskového rastru. Ve světlech, kde jsou tiskové body malé, se nezaostřený laser projeví nedostatečným zčernáním bodu (je šedivý), který se poté nejspíše prokopíruje; ve stínech se vlivem růstu bodu barvy "slijí".

Jaké tedy máme při seřizování světelné stopy možnosti a jaká protivenství budeme muset překonávat?Předně je důležité, zda konkrétní osvitka možnost laserový paprsek zaostřit vůbec poskytuje. Není to samozřejmost, a pokud máme smůlu, nezbývá, než se s tím smířit (a pokusit se alespoň co nejpřesněji zjistit, jak přesně ve skutečnosti může náš stroj pracovat). Úskalí, které na nás při měření přesnosti světelné stopy číhá, se paradoxně skrývá v moderní technice. V běžné praxi se totiž spoléháme na proměření filmu densitometrem. Háček je zjednodušeně řečeno v tom, že densitometr měří integrálně, přes sice malou, ale v porovnání s rozměrem tiskového bodu přece jen velkou plochu. A pokud měříme velikost tiskového bodu, densitometr potřebné údaje prostě vypočítá. Vady, které jsme popisovali, ovšem objevíme pouze jediným způsobem - a to pod mikroskopem. Tam najednou s překvapením zjistíme, že leckterý černý bod je ve skutečnosti šedivý, což neodhalil nejen densitometr, ale ani lidské oko při sebedůkladnějším zkoumání. Pro exaktní zkoumání laserových bodů je možné použít některý z přístrojů používaných v jiných oborech, třeba skenovací mikroskop. Pro doostření laserového svazku osvitky je ale dostačující, pokud jsou tiskové body pod běžným mikroskopem prohlédnuty prostým okem (a ovšem jsou potřeba i jisté zkušenosti). Aby nebyl předchozí text nesprávně pochopen - nezatracujeme densitometry (koneckonců kéž by je tak všichni používali), jen ukazujeme, kam obrátit pozornost, když nemůžeme najít chybu a densitometr hlásí, že je vše v pořádku.

Linearizace To, co si pod kalibrací osvitové jednotky představíme nejdříve, je právě linearizace. Nasvítíme kontrolní obrazec (proužek), vyvoláme jej standardním procesem a zkoumáme, jak přesně jsou na filmu osvíceny jednotlivé hodnoty pokrytí, abychom byli schopni posléze určit příslušné korekce (konkrétní provedení a postupy ovládání jednotlivých linearizačních aplikací se liší a nebudeme je probírat, náš záměr je jiný). Nyní si ukážeme, a ne každého tím asi potěšíme, že možnosti linearizace se přeceňují. Představa, že pokud vysvícené hodnoty "uhnou", jednoduše je nějakým přepočtem vrátíme zpět a nic nás to nebude stát, je sice krásná, ale ono je vždy něco za něco, i když si to nechceme přiznat. Pro účely linearizace se přirozeně používá vícero kontrolních souborů, nám bude nyní stačit ten nejjednodušší. Sestaven bude z řady čtverečků, z nichž každý další má nastavenu o něco vyšší hodnotu pokrytí. V praxi je tomu nejčastěji tak, že rozdělení škály není rovnoměrné (ve světlech, stejně jako ve stínech, je jemnější). Dejme tomu, že náš proužek bude obsahovat následující plošky: 0, 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 75, 80, 85, 90, 92, 94, 96, 98, 100 %.

A: Svícená hodnota B: Naměřená hodnota C: Svícená hodnota po korekci (pro dosažení požadovaného pokrytí) D: Přírůstek ideální E: Přírůstek skutečný F: Deformace intervalu (%)

Pokud takto připravený proužek osvítíme, vyvoláme a změříme densitometrem, získáme nejspíše hodnoty jiné (viz obr. a tab.). Pokud získanými body proložíme křivku, získáme typický "banán", jak je vidět na obrázku

Položme si nyní otázku, co vlastně může linearizační aplikace udělat. Nic jiného než že zjistí, jakou hodnotu pokrytí musíme ve skutečnosti poslat do osvitky, abychom na filmu získali např. třicetiprocentní pokrytí ("rastr"), a o tuto hodnotu data opravit. A pokud výsledek nekontrolujeme jinak než na znovu vysvíceném kontrolním proužku (nejdříve obvykle v 50 %), jásáme, jak krásně se nyní pokrytí shoduje. Špatně.

Chyba je v tom (a čtenář již z obrázku tuší), že nelinearizujeme jen těch několik plošek, resp. pokrytí, která reprezentují, ale celou škálu. A cena za to, že v námi zvolených kontrolních bodech měření odpovídá požadavkům, je ta, že jsme zásadně zdeformovali intervaly mezi těmito body. Důsledek je jasný - protože nemáme k dispozici spojité spektrum, ale jeho digitalizovanou náhražku s omezeným počtem zobrazitelných odstínů, některé z nich nutně ztratíme (viz obr. a tab.). Řešení problému je sice prosté, ale nalezneme ho bohužel úplně jinde, v jiném okamžiku, a to ve chvíli nákupu osvitové jednotky. Je-li naším cílem nekompromisní kvalita, nezbývá než pořídit si stroj, který se bez nutnosti linearizace obejde. Takové stroje dostupné jsou, zde je samozřejmě všechny jmenovat nemůžeme.

Kvalita! Kvalita? Požadovaný rozsah kvalit osvitových jednotek je dnes skutečně obrovský. Na jedné straně stojí osvitky vyrábějící litografie se sítěmi kolem 35 l/cm pro novinový tisk, na straně druhé jsou běžné požadavky na osvit sítí s lineaturou 80 - 100 l/cm. A tak zatímco v prvním případě vystačíme se zaostřením laseru do terčíku o průměru kolem 20 um, v případě druhém budeme potřebovat zaostřit do průměru pod 10 um. Omezení růstu bodu je přitom kritické zejména při použití stochastických rastrů, u nichž má růst bodu a jeho vliv na kvalitu zcela jiný charakter než u autotypického rastru. Běžně je rozhodující množství obrazových informací soustředěno ve středních tónech. A tak když se stane, že se body prokopírují nebo slijí, u autotypického rastru přijdeme sice o detaily ve vysokých světlech nebo hlubokých stínech, ale základní informace zůstane zachována. Pokud se to samé přihodí u stochastického rastru, který polotóny primárně nevyjadřuje rozdílnou velikostí tiskových bodů, ztratíme obrazové informace v celém spektru.

Záměrně jsme tento článek pojali jinak, než by patrně čtenář očekával. Vycházíme však z toho, že podrobné instrukce jsou obsluze dostupné, a pokud na složitější zásah nestačí, jistě si pozve odborníka. Svět tisku není časopisem, který by opisoval manuály a návody k obsluze. Naši čtenáři právem očekávají něco víc: chtějí se orientovat a růst.

Proto naše resumé týkající se kalibrací zní asi takto: Poznejte limity svého systému, a to tak přesně, jak to jen lze, a zamyslete se nad kvalitou (i z hlediska stálosti parametrů) chemie a filmů, které používáte. Nespoléhejte přitom na jednu měřicí metodu. Dalším krokem budiž určení možností, jakým způsobem a jak přesně můžete technické parametry systému ovlivnit. To se patrně neobejde bez těsných konzultací s dodavatelem zařízení, který by jej měl znát koneckonců nejlépe. Uvědomte si přitom, že jinak mohou znít katalogové informace o možnostech kalibrace a jiné mohou být jejich výsledky ve skutečnosti (viz výše). Porovnejte dodavatelské informace o maximálním intervalu mezi kalibracemi s vlastními zkušenostmi a výsledky své práce.

Všechny informace vyhodnoťte a poté si spočítejte, zda vynaložené náklady a čas odpovídají tomu, v jaké kvalitě chcete pracovat. Počítejte s tím, že množství úsilí (času, financí) roste se čtvercem dosažené kvality - jinak řečeno, každé další zlepšení je těžší a těžší. Pokud se rozhodnete pro cestu trnitější, Svět tisku vám upřímně přeje, aby vám přinesla zasloužený úspěch.

Odborný garant článku:

Článek byl převzat z čísla 4/1999 odborného polygrafického měsíčníku Svět tisku. Časopis si můžete předplatit na www.svettisku.cz