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数码喷墨输出品质管制之实证研究 ——Graininess,Mottle之探讨

《广东印刷》2010年第3期 作者:蔡忠佑 周文明 更新日期:2012-03-29

一、绪论

1.研究动机与目的

传统印刷之品质控制,至今已发展到非常成熟的阶段,不论是SWOP(Specifications for Web Offset Publication) 、SNAP(Specifications for Newspaper Advertising Production)或GRACoL(General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography)亦都提供了一些规格供印刷输出的控制参考。近年无版数码印刷之发展可以说是极为快速,但其输出之品质控制标准目前仍未真正成熟阶段。本研究将以“ISO/IEC l3660对于输出影像的品质及属性测量标准”作为实验设计的依据,并选择其中的 Graininess与Mottle这两项标准作实证的探讨。

2.研究流程

3.研究架构

4.研究范围与限制

①“ISO/IEC l3660对于输出影像的品质及属性测量标准”的检测要项众多,囿于实验设备的不足,本研究仅选择Graininess与Mottle作探讨。

②因纸材种类甚多,本研究选出两种表面差异较明显的纸张分别为:Type A之模造纸与Type B之光面相纸,作为输出的媒材。

二、ISO13660的品质评估要项

1.影像品质的评估项目及方法

影像品质评估方法基本上可分为两大类:一种是客观的量化分析法,比较属于物理、光学或是色度方面,例如分辨率、浓度、色差等,在比较物理量的时候,系根据量测值作为品质判断的依据。另一类是以人眼的视觉观感为基础,比较是主观的(subjective),属于心理物理量的,与个人的喜好(preference)有关。

ISO-13660是一个针对数字复印品质评估的国际标准。此标准的目的系定义与说明测量数字印刷品品质属性(attributes)的程序和方法,其品质的评估要项如表1所示,基本上分成两大项:其一为文字与线条(Character and Line)的品质评估要项的定义与测量程序,其二为大面积(Large area)的品质评估要项定义与测量程序,而所谓的大面积(Largearea)系指大于21.2mm×21.2mm的区域范围。前者之文字和线条品质评估要项包括1.模糊度(blurrihess) 2.锯齿状(raggedness)3.线条宽度(1ine width)4.文字暗度(darkness,character)  5.对比(contrast)  6.填满程度(fiil)  7.文字区外的多余污点(extraneous marks,character field)8.背景与文字间的蒙雾(background haze,character field)。在大面积的品质评估要项则包含1.大面积的暗度(darkness,large area)2.背景的蒙雾(background haze)3.粒状度(graininess)4.斑驳(mottle)5.背景多余的污点(extraneous marks.background)6.空隙(voids)。

三、研究设计

1.实验流程

①分别以Type A与Type B两种纸材输出测试导表,并以分光浓度仪量取测试导表上的576个区块(cells)的浓度值。

②576个区块以36个cell为一单位,共计16个单位,计算出该每一单位浓度的标准差与平均数.

③分别求出两种纸张l6个单位的Graininess值…  与Mottle值…stdev(mi)并作比较分析。

④以Type B光面相纸为实验二之输出纸材,并分别以300idp、600idpi两种不同分辨率输出测试导表。

⑤以分光浓度仪测量导表上的576个色块的浓度值。

⑥同样以36个cell为一单位,共16单位,算出该单位浓度的平均数。

⑦如前求出两种不同分辨率之Graininess值并作比较分析.

2.测试导表(如附件)说明

导表左侧为QEA公司所提供的测试导表,供参考用。右上方为5%~100%的是网点浓度百分比。右下方为边长12cm×12cm的正方形导表,由于实验设备的限制,此导表最小仅能划分成边长0.5cm×0.5cm共576个cells,以符合X-Rite 528分光浓度仪的测量孔径大小。

3.研究工具

①测试导表

②打印机:HP PSC l210

③量测仪器:X-Rite 528分光浓度仪

④绘图软件:Photoshop CS

四、实验结果分析与讨论

1.不同纸材Type A、Type B之Mottle与Graininess比较分析

经量测并比较两种输出纸材,Type B之光面相纸虽如预期的有较大的色彩饱和度,所呈现的颜色也比较鲜艳,然由表2之实验数据显示,其 Mottle值达0.1457,反较Type A之O.002来得大,说明Type B之光面相纸较Type A之模造纸呈现较大的噪声(noise),此结果说明当使用较平滑之纸张时,其对噪声会有较高的敏感度(sensitivity)。此外,Type A与Type B之Graininess分别为0.0011与0.0038,两种纸张并无显著差异,分析原因可能系576点的取样数上仍嫌太少,又囿于浓度仪的测量孔径为0.5cm,取样单位(0.5cm×0.5cm)无法作进一步的切割,若采用更精细自动化之量测工具,是否即有显著差异,此有待后续作进一步的研究。

2.不同分辨率在Type B纸张之Graininess比较

本实验系以300dpi与600dpi两种不同分辨率,以Type B纸张为共同输出媒材,作Graininess的比较探讨。如表3所示,实验发现较高分辨率之600 dpi,其Graininess值较低(0.0020),说明其颗粒状越不明显,预期其在大面积输出时会有较佳的输出效果。

五、结论与建议

综合上述之分析与讨论,兹提出本研究之结论建议如下:

1.结论

①Graininess(粒状)与斑驳(mottle)均为对数码印刷针对大面积的品质评估要项,以评估图像浓度的均一程度(uniformity),其值愈低代表噪声(noise)愈小,亦表示有较佳的均一度。本研究之Type B之光面相纸在mottle与graininess之值均较大,亦即呈现较高的噪声,此或可说明平滑度(smoothness)愈高之纸张反愈易受到印表机等干扰变数的影响,至于受到何种干扰变数的影响,则又待进一步的研究。

②分辨率(resolution)虽非品质奸坏的唯一决定要素,于本研究中较高分辨率比低分辨率呈现较小的粒状(graininess),说明其有较小的噪声,就此属性来说,较高分辨率可有较佳的品质。

③若要以ISO 13660为基础作较精确的数码复印输出品质评估,基本上应包括三个要项:1.影像的撷取装置(image capture device)2.分析评估软件(evaluation software)3.品质标准与抽样计划(quality standards and sampling plan)。本研究在抽样计划的样本数囿于设备无法增加,可能造成较大的实验效度与标准差,但本研究提供了数码印刷的品质评估模式,当可作为未来在数码印刷品质评估与选用输出纸材的参考。

④以IS0 13660为基础的品质评估仍以客观的量化为评估的基础,唯观测者主观对图像的喜好度(preference)仍不可忽略。前者可视为微观(micro view)的图像品质评估,后者则为巨观(macro view)的图像品质评估,两者仍应相辅相成。

2.对后续研究之建议

数码印刷品之检测项目众多,与传统印刷之检测项目亦有所不同,本研究希望能有拋砖引玉之效,兹提供下列意见供后续研究的参考。

①本研究仅使用两种不同纸材作为研究标的,并以平滑度作为差异性比较,建议可增加纸材种类与差异性,以作更广泛的探讨。

②在设备许可范围内建议增加测量的样本数。

③本实验仅以300dpi、600dpi针对mottle现象作探讨,应可增加更多的分辨率输出,扩大探讨分辨率对mottle的影响。

④不同颜色在Graininess与Mottle是否有差异,值得作进一步的探讨。

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