2026年7月25日 星期六

Ink saver - pure math and statistics

 Ink saver - pure math and statistics 


節墨機制 - 數學與統計


學弟問了節墨的問題,我回說在icc做適當的設定就可以了。再問:要怎麼證明有節墨?我回說邏輯上沒有問題,光把TAC(Total Area Covered)降下來就會有一定的效果,至於要用什麼方式來證明?方法有很多種,這裡試著帶帶看。


工作邏輯:

同一個版面,先算出目前 CMYK 各色座色料(油墨)用量。

同一版面,經由修飾過的 icc(GCR and TAC)重新組合CMYK ,算出CMYK 各色座色料(油墨)用量,與原本色料用量相比較,即可算出節省多少墨量。


附加:檢視修飾過的icc 影響了多少色差?



為讓數據檢測單純化,版面直接用TC1617。


Fig. 版面直接用TC1617。


就這1617個樣本,經由GCR(Gray Component Replacement)及TAC的設定之後,C墨減少11.43%,M墨減少11.91%,Y墨減少12.20%,K墨增加24.66%,總體減少了5.12%的墨量。

又,CMYK油墨目價錢並不相同,通常是K墨最便宜M墨最貴,這裡抓個權重設定K為1.0,若CMY權重為1.25、1.7、1.3,則,這一個樣本節省了9.16%的成本。

Fig. 經由GCR(Gray Component Replacement)及TAC的設定之後,總體減少了5.12%的墨量。CMYK油墨目價錢並不相同,權重後,這一個樣本節省了9.16%。


Fig. 節墨統計,總墨量節省5.12%,其中C墨節省11.43%,M墨節省11.91%,Y墨節省12.2%,K墨增加24.66%。成本權重後,總成本節省9.16%。


Fig.1632 個樣本(1617+15個空白),有1103個色塊墨量減少,455個色塊墨量增加,整體大約節省了5%的墨量。


墨是省下來了,那色差受到多少影響?差太多還是不行啊!


整體算下來,1617個色塊平均色差1.01,最大4.26,90th percentile 1.74;低於一個色差的色塊佔了57%,累計低於兩個色差的色塊佔了94%,大於兩個色差的色塊佔了6%。比較大的色差都分布在暗部,亮部及中間調的平均色差都沒有超過1;這樣的色差能不能被接受?我認為是可以的。


Fig.1617個色塊平均色差1.01,最大4.16,90th percentile 1.74。低於一個色差的色塊佔了57%,累計低於兩個色差的色塊佔了94%,大於兩個色差的色塊佔了6%。


Fig. 比較大的色差都分布在暗部,亮部及中間調的平均色差都沒有超過1。


Fig. 墨量變異及色差分佈圖,最大色差4.16。有關Correlation說明:增減墨與色差並無強烈關聯,墨量變化只是眾多因素中的一環。某個色塊即便大幅降低了墨量,仍可能保持視覺上的一致性(ΔE00 很低);而另一個色塊即使墨量變化極小,也可能出現明顯的色差。


Fig. 色差最大的15個樣本,全都在暗部。


經由 GCR 及 TAC 的設定來達成節省油墨(成本)的概念是沒有問題的,但會帶來色差的損失也是一定的。不同的設定帶出來的效果也都不一樣。TAC 設定很清楚的就是要減少墨量,但也很清楚的會造成暗部細節的損失;GCR 則是在同一個顏色用便宜的黑墨來取代較貴的CMY墨,除了有降低墨量的功能外,也有助於灰平衡的控制。


至於什麼樣的設定參數可以被接受?這些還是需要人為介入,主觀判定。這個設定是我們實際在用的設定,當時也是出了很多測試樣才決定下來的。


加入一個實際的印樣測試,用同樣的規則來看看這個版面能節省多少墨量/成本。


Fig. 實際印樣樣本。


Fig. 整個版面省墨12.3%。藍色部分代表減墨分佈,紅色代表加墨部分。


Fig. 整體版面最大色差4.37,平均色差1.07。紅色越明顯部分代表色差越大,但最大也只有4.37。


Fig. 價格權重後整體版面成本降低14.5%。


以上,TAC + GCR 的省墨邏輯沒有問題,但也確實會帶來色差損失(主要是暗部細節),優缺點請自行取捨。當時做這樣的設定主要是處理背印問題,節墨並不是最初的考量。










2023年7月27日 星期四

系統人員工具

Tools for System administrator


在2008年底,公司在做Fogra PSO的時候,第一次清楚的感受到印刷的品質是可以完全有數字的依循,一旦工作方向能有清楚的數字依循,經由程式語言去快速的去處理這些數據及其工作意義,就變成一個很重要而且有很有價值的題目,這也是我寫工具程式的開始。



Fig.我的第一個工具,經由Xrite ColorPort 取得數據後,交由Excel Macro來處理Fogra PSO 的主色色差與版調差。因為這個工具,我們得以在稽核PSO的當下可以及時修正一個色版的錯誤而順利的取得PSO證書。

我的第一個工具程式就是經由Xrite ColorPort 取得數據後,交由Excel Macro來處理Fogra PSO 的主色色差與版調差。工具一旦形成,監看的力道就加強了許多。也因為這個工具,我們得以在稽核PSO的當下可以及時修正一個色版的錯誤而順利的取得PSO證書,而且分數還不差。


十幾年前做的東西跟現在其實沒有什麼不一樣:依數字來控制印刷品質,最多就是加個灰平衡來處理G7。


把印刷品質照顧好的邏輯其實都是一樣:把滿版(Solid)的色彩品質照顧好、把中間調(TV Tone Value)照顧好、再多加一個把灰平衡照顧好,就這樣子而已!


工具一直在演化,如前述,要處理的問題其實沒有太多不同,但計算的思考邏輯與能夠運用的資源跟先前相比,其實有很大的不同,或者說是有很大的進步。


第一個不同是現在是以光譜的概念來處理題目。有別於一開始只能依賴ColorPort導出的Lab與濃度值來處理色彩值與版調值;光譜的運算能力能處理更寬廣的問題,比如可以透過Beer's Law去預測最佳的色度/濃度落點、在印特別色時,可以用光譜濃度的概念去更有效率的決定特別色的放墨濃度、或是在相似Lab值的K50與C50MY40的灰色塊中分辨出誰是灰?誰是K?甚至可以用SCTV的公式把光譜儀當成印版的量版器……,這些能力光靠Lab數據是算不出來的,要到光譜的層面才能處理。


再來就是取得SDK後,數據的讀取動線更加順暢,這使得操作上更加精簡,也更有效率。


然後這裡要來闡述一下,我寫的工具是誰來使用?或者是誰來執行?誰來操作?


從我的第一個工具來看,要在很短的時間知道滿版的色彩對不對?5%~95%的版調值對不對?很明顯,它不是給印刷機師傅操作的工具,它比較是給系統人員操作的工具。


對印機師傅而言,在操作的當下,他能做的,大致上就是加墨減墨而已。整體版調對不對?師傅是顧不上的。


因此,在我的工具設定裏,主要是由系統人員經由多方面的數據,建立一個良好的印刷系統交由師傅操作,師傅衹要用簡單的加減墨操作,就可以達成印刷規範的品質。


於是,我的工具,在公司系統人員的要求下,分成兩塊,一塊是給印機師傅操作、一塊是給系統人員操作,印機師傅那一塊,內容儘量簡潔,基本上呈現濃度值再加上版調值就可以了。系統人員這塊,就看系統人員想要掌握多少資訊?印機版調、印版版調(SCTV)、灰平衡修正,紙白俢正(SCCA)、數位樣狀態、軟打樣狀態、光源狀態、特別色操作、油墨品質管理、乾溼墨比較、上光/上膜數據比對補償、標準規範切換、自定標準值……但看系統人員想要掌握多少系統訊息。


若想繼續延伸,如色彩資訊與硬體參數的關聯:滾筒壓力、橡皮布壓力、硬度、水槽液電解度及pH值……。系統人員如果願意去掌握這些資訊,願意去瞭解這些數據之間的關聯,都可以把它加入系統人員這一塊。


Fig. 印機師傅工具,裡面祇有簡單的選項。



Fig. 印機師傅工具,只呈現濃度值及版調值。




Fig. 系統人員工具,這就看系統人員願意去掌握多少系統資訊。



Fig.  一張A4裡面幾個簡單的導具已經足夠系統人員去掌握印刷系統的狀態。要取得Fogra PSO 或Idealliance G7,這裡面的導具已經足以實現。


這裡再多說明一下系統人員工具的內容:

  1. CT10,這是一個能最快速的知道系統狀態的工具,可以很快的知道滿版色對不對?也可以很快的知道怎麼樣去調整滿版色的濃度才能達到最好的色彩值。這裡也可以很快知道四座色墨網點擴張的狀態對不對?再來就是,可以很快的知道灰平衡對不對?如果不對,也能提供清楚的調整方向。

    Fig. 可以很快的知道滿版色對不對?四座色墨網點擴張的狀態對不對?灰平衡對不對?

這個導具照說應該可以交給印機師傅使用,就我手邊的單位,會去使用的師傅還是偏少,但用上了就不會再回頭用單點,效能上差太多了。


Fig.  CT10 的進化,上圖是舊版,下圖是新版。新版確保相臨色差在de20以上,這樣的導具在Strip Reading 可以不必經由斑馬線導尺。控墨臺上少一件東西,就是對師傅操作的多一份友善。


  1. CT22,主要是用來讀取版調,印機版調或印版版調都可以讀取。印刷版調的結果是印版版調與印機版調共同堆積出來的,是有必要兩邊的數據都必須掌握到。

    Fig. 以i1讀取印版版調

    Fig. CT22 版調工具,印版版調或印機版調皆可讀取。

  2. CT25,CT10 再加入RGB及25%與75%的階調及灰平衡,gmi及中國C9也是用同様的組合來做評分。我的工具除了評分之外,再加入三點(25%,50%,75%)灰平衡修正,這個三點曲線修正,已具備G7 grayscale的能力,配合適合的紙張與放墨,G7 Targeted 一樣能到位。


Fig. CT25 工具



Fig. CT25評分工具。

Fig. CT25 三點灰階修正工具。

Fig.三點灰階修正有多種工作方式,其中之一為photoshop acv 曲綫修正,只要將acv應用到圖檔,再次輸出即可將該影像帶入Grayscale 範圍。


  1. CT88(4x22),這個工具讓系統人員很快的瞭解到4個色座的版調狀況,相對之前的CT10、CT25,這裡以5%的精度去觀察版調的變化,在這裡可以掌握最完整的版調變化,對公司來講,一個月應該至少看一次這個圖表,aq確認機器狀況都有在正確的位置。


    Fig. 這個CT88(4×22)是從CT84(4×21)演化而來,在原本5%的基礎上,加入了2%的取樣點,用來評估印版能否表現最小的網點。再犧牲了Y40的樣本點,塞入了C50MY40灰平衡參考點,讓CT88的評估性能更加完整。



Fig. CT88提供最完整的版調觀察。


  1. CT56(2x28),基本上與Curve4 G7 Verifier一模一樣,衹是用自己的程式碼把它實現一遍。


    Fig. CT56(2x28)導具,它就是G7 Verifier。

Fig. CT56(2x28),基本上與Curve4 G7 Verifier一模一樣,但多加3點灰階修正功能。




以上,先介紹了5個系統人員區塊的工具。


這些工具有的適合快速檢測、逐件檢測如CT10。有些是週期性的檢測如CT22檢測印版、CT88檢測4座色墨的印機曲線,至少每個月要去瞭解一次狀態。CT25的週期則是介於CT10及CT88之間,不定期的去檢測3點灰階是否到位,即時的介入,讓機器狀況保持到位。其它如CT56 G7 grayscale 檢測,這個功能應該配合CT88的週期,一方面瞭印機曲線狀態,一方面瞭解灰平衡狀態,整個印刷表現最後應當還是以灰平衡狀態為主。


系統人員該去瞭解的事物應不止於上述5個功能,但如果能理解並能去操作上述的5種功能,基本上,公司 對於印刷品質的掌握應該都有80分以上了。


能對印刷品產生變數的地方非常的多,實施印刷標準化,衹是建立一個好的基礎去應對各式各樣的問題。


這裡舉一個例子來說明印刷品一旦脫離標準狀況,它帶來了什麼樣的問題,以及我們怎麼去應對處理?


我們以CRPC6出某一包裝的數位樣,但實際印刷的白卡與CRPC6的紙白差了4個de00以上(較黃),這導致師傅在印刷時無法跟上數位樣。


系統人員介入的方式是:做出一個以白卡修正的SCCA資料集,以此產生profile做為數位樣的目標值,師傅跟著新的數位樣操作就沒有問題了。


工具的運作概念是:在系統工具輸入紙白Lab,系統會丟出一個SCCA修正過的icc profile。系統人員將新的profile導入rip作為目標值,新的數位樣師傅就很好跟了。




Fig. 以CRPC6出某一包裝的數位樣,但實際印刷的白卡與CRPC6的紙白差了4個de00以上(較黃),這導致師傅在印刷時無法跟上數位樣。



再丟一個脫離標準化的例子,客戶看樣時只在意臉龐的膚色是不是她心裡要的那個樣子!對產品主色系色差(橘色)倒是沒那麼在意,那也就這樣子吧!


Fig. 客戶看樣時只在意臉龐的膚色是不是她心裡要的那個樣子!對產品主色系色差(橘色)倒是沒那麼在意。


印刷標準化是建立一個好的基礎,並不代表能夠解決所有的問題;重要的是,這個好的基礎,可以幫助更快處理遇到的問題。


數據工具的使用不只是在維持品質,更重要的是以數據來找出問題,並且能以數據去解決問題。


其實印刷在數據應用上的理解可以很清楚,問題是收集數據、解析數據沒有那麼方便,也就那麼導致數據上的應用得過且過。如果手邊有簡單順手的工具,印刷在數據上的應用當然是可以是越來越好,品質可以更穩定,更精確。


#printbynumber






2010年11月25日 星期四

印刷標準次規格草擬::Print by Number::工具篇

(次規格)工作範圍目前先限定在 ISO 12647-2 平印類;數字規則僅兩個項目:TVI (with Spread)及主色色彩值。
所需量測點為: TVI 0%~100%,每5%跳階(increment)共21階乘以CMYK 4 色;共 21×4=84個量測點。其中 0%~100%,5% increment CMYK 取濃度值,CMYK100%需再取色度值。
image
所需數據計算項目為:
1, 網點擴大(TVI check):0%~100%,5% increment 濃度值須轉換為網點值,共84個計算項目。
2. 網點擴大(TVI check):5%~95%(19 checking point) 與目標網點值(aim value)比較 再乘以 4  色共76 個計算項目。
3. CMY spread check: CMY 19 groups(steps) 相互比較, 共19組計算項目。
4. CMYK 100% 與目標色度值比較,共4組計算項目(1976色差公式)。
整個從測量樣本到計算內容到報告呈現也算是個耗時費力的工作;所謂的工具篇就要將上述耗時費力的工作利用工具的組合與開發讓它在5分鐘內完成所有的計算及報告工作。
導具及量測軟體:
基本上就是CMYK 0%~100%,每5%跳階總共84個色塊,讀者可自行繪製,PhotoShop, Illustrator 皆可;但為了要快速的獲取數據及搭配免費的量測軟體(Xrite ColorPort),於是必須進行一些工具的改寫。
首先,ColorPort支援的量測儀器如下圖:裡面最便宜最方便的莫過於"Eye-One Pro”了;
image ˙
不過ColorPort的Eye-One導表卻有以下的小問題;ColorPort內建導表有一"線性化20步驟"可選用,但排列的方式如下圖所示,使用此格式的量測資料於後續程序都可正常運作,不過我還是希望它能更接近正常的排列,
image
於是改寫了導表方式,如下圖;其中在0%之前還必須加入黑色色塊作為Eye-One Pro的起始訊號。導表連同導表敘述可於此下載。
image
使用方式:
將導具印出後,開啟ColorPort,直接選用"度量目標"功能。
image
於"選擇目標"下拉表單選擇"目標管理器",接著執行"匯入";選擇下載下來的導表敘述檔:LineStep_i1.xml。
image image
image
再次執行"選擇目標"即可選用"LineStep_i1”,連接好Eye-One後就可以開始測量色塊了。84 個色塊以Eye-One掃讀(strip reading)約40秒即可完成。
image
完成量測工作後準備輸出數據,請點選[儲存資料]。
image
點選[儲存資料]後請注意以下選項:
"格式"請選擇[CSV];"行結束"選[Windows];"裝置"勾選[CMYK];"色度"選[Lab],光源選[D50],視角選[2];"密度"勾選[VCMY]及[減去紙張],狀態選[T]。
image
選項完成後點選"儲存",將數據以CSV格式儲存供後續計算使用。
數據計算及報告
數據輸出後,龐雜的計算報告只要交給一個Web程式就可以了。
請至www.fredkuo.idv.tw/fogratvi/上傳上述的CSV檔即可得到數據報告。數據報告規則當另行發表。
以上。還請多交流。
註1:不一定要使用我改寫的TVI導具所輸出的CSV檔才能取得報告;這個導據是專為Eye-One寫的;其他量測儀器及其配合的格式只要注意數據輸出選項即可使用此Web程式取得報告。
註2: 會使用Xrite ColorPort主要原因是它是個免費軟體,其次是它可以同時輸出濃度值及色度值;不若 ProfileMaker 的 Measure tool,一來它非免費軟體(而且還不便宜),再來其濃度值及色度值必須分兩次別個輸出,影響到效能;相較起來,ColorPort於此項工作兼具了費用 及效率上的優勢,所以採用ColorPort。
註3: 到目前為止,軟體部分已經是完全免費了;至於硬體(量測儀器)部分就不是我個人寫寫程式就能幫得上忙的。我相信有量測設備的單位也是有一定的數量,如何透過組織或服務的方式擴大"Print by number"的參與…這部分且待有組織能力的人來費心建立了。
註4. 此篇雖針對平版印刷(ISO 12647-2),但數位印刷(12647-7, 噴墨、彩雷…)也可利用,總之就是將印刷表現規範在一個"數字規則"之下,類比控制當然較數位控制困難,但如果連數位控制都達不到12647-2,那也無 須在往下談12647-7了。至於 ISO 12647-7 的規範(及其發展次規範的可能)當另外整理發文。
註5.目前此次規格也不過就是個"草擬",程式部分也僅是個"Beta 0.1″,要發展的東西還很多;不過基本上我認為"技術"不會有太大困難;"人"及"組織"才是能不能成事的關鍵。
下載整理:
1. Xrite ColorPort.
2. Eye-One TVI 導具(FograTVI4i1.tif)及 ColorPort 目標(LineStep_i1.xml)
3. demo CSV file: the good one, the bad one.下載後請更改檔名。
4. 工作網址:www.fredkuo.idv.tw/fogratvi/

印刷標準次規格草擬::Print by Number

印刷業是有國際標準的,ISO 12647 於1996第一次發表,其中對平版印刷(Offset lithographic processes)的規範列入12647-2;目前12647-2的遵循版本為第二版,於2004-11-15發行。
台灣於2008年12月出現第一家 Fogra PSO認證(certification),直到現在(2010年11月)尚未看到第二家獲得認證。另外於2009年10月及2010年6月分別有兩家公 司獲得G7 Master標章 (G7 Master is a Qalification, not Certification, yet)。不管是Fogra PSO  或是IDEAlliance G7,都是以一種數字的方式來規範印刷品達到一定的品質。
台灣印刷業有必要追循國際組織訂定的數字標準嗎? 就工業技術文明的角度,當然應該跟上,但事實上並未看到產業界對這個項目有足夠的關注;原因當然很多,對印刷廠而言,它必須投入材料,人力,時間,經費… 有必要這樣做嗎?合乎成本效益嗎?再者客戶端也沒有這樣的要求;有必要去花這個精神嗎?
但就我帶過一家標準廠近兩年來的體認,從負責人給我的回應,最重要的收穫,在於流程標準化後帶來的順暢與效能,而並非只是拿它來作為一個開展業務的標籤。不知其他的印刷廠是否也能以此觀點來看待印刷標準化這件事。
再從客戶端觀點;你會不會要求你的印刷廠達到某個品質標準? 但在要求的同時,客戶端可能要先要求自己三個題目: 一、你已經清楚標準化的內容嗎?這個內容與印刷廠的認知是一致的嗎? 二、你願不願意多付一些費用來達到標準品質?能達到標準品質的印刷廠想必也是費了一番功夫才能達成。 三、你必須清楚的認知"標準品質"並不一定等於"最好的品質";所謂的"標準",除了明確的目標值之外,還包含明確的寬容值;在一個標準的協議下,買方除 了要要求標準值外,也必須接受寬容值,而不是一味的要求自己想像中的品質。
//*標準化作業的意義在於買方與生產端之間順暢的流程與效能,背後代表著時間、材料與人力的節省;*//
我不知道甚麼時候台灣的印刷產業才會有這樣(注重標準)的 氛圍;如果國際標準(ISO-12647-2)的取得對台灣的廠商還是一項過於嚴苛的要求而導致產業停滯不前的話;這裡我提出一個次規格(sub- Standard),做為有興趣的廠商的起始點;等到對這個次規格有把握了,再來我尋求國際單位的認可。
這個次規格有個大原則: 維持控制端的嚴謹,放寬(合理化)材料端的限制。
讓我再進一步說明這個所謂的"大原則": 一個印刷標準規格的達成需要兩個方面的同時成立;一個是材料(紙、油墨),一個是控制(印機控制);對台灣的印刷廠而言,印機控制絕對是自己的能力,而材 料(紙、油墨)的取得品質卻往往非印刷廠所能掌握的。在這樣的大環境下,於是有了這個大原則: 維持控制端的嚴謹,放寬(合理化)材料端的限制。
這個次規格的運作,原則上基於Fogra PSO的方法;再基於以上原則,有了以下的次規格: 1.TVI 及 CMY spread 數據規則不變。2. 紙張色彩值暫不列入檢測項目。3. CMYK SID 色差值計算方式由原本的 1976年色差公式改為1994年的色差公式。
再對上述規格提出說明:
1.TVI 及 CMY spread 數據規則不變: TVI控制屬印刷廠自身能力,應盡可能達成Fogra 的控制要求。目標值如下圖:寬容值為:5%-25%:+/-3%,30%-65%:+/-4%,70%-95%:+/-3%。CMY spread (CMY間網點擴大的彼此差異)<5%。
FograTVI_dataset FograTVI_dataset
2. 紙張色彩值暫不列入檢測項目: ISO 的標準紙張色彩值為L*a*b*(95, 0 -2, Type 1, white backing, w/o uv cut), 寬容值為Delta-E 3 (1976)。基於上一次的經驗,找尋標準紙張成為我們獲取ISO認證的極大障礙(更甚於印機控制);我在此暫時先放棄紙張的檢測,爾後如有其他想法再做 補充。
3. CMYK SID 色差值計算方式由原本的 1976年色差公式改為1994年的色差公式: 相對於標準紙張的尋找,符合ISO色彩值的油墨是比較好取得,但也是費了很大的工夫;基於為了增加廠家能夠符合次規格的機會,CMYK SID 色差值的計算方式由原本的 1976年色差公式改為1994年的色差公式。這個改變倒也不一定是放寬,而是合理化;1994年的色差公式更符合人眼對色彩差異的感覺;就數據的顯現, 相對於1976年色差公式,在飽和度是寬鬆些;但我認為這個寬鬆是合理的。
SID 目標色彩值如下(White backing),寬容值為5個Delta-E。
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以上,雖說只是草擬,但數字規則也都交代了;若真有機會進展,接下來還必須討論 Test Form,取樣規則及軟體工具的組合與開發(盡可能是 Open sourse)。
總之,不管遵循哪個規範都好,歡迎各方意見,共同建立起" Print by Number"的工作觀念。
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週三, 十一月 10 2010 » Fogra, 色彩管理