2.6.1 Giấy in
Giấy in sử dụng trong G7 rất đa dạng nhưng chủ yếu gồm hai loại là tráng phủ và không tráng phủ. Phương pháp G7 không có định nghĩa nào nói về giấy chuẩn dành cho bản thân nó, ta có thể thực hiện hiệu chuẩn G7 với bất kỳ loại giấy nào mà không cần phải lo lắng. Điều này sẽ làm mọi người tự ngộ nhận rằng với tất cả loại giấy nào cũng có thể đạt G7, lập luận này có thể đúng nhưng chỉ đúng nếu mức hiệu chuẩn dừng ở G7 Grayscale là chỉ đạt giá trị tông màu và cân bằng xám. Dữ kiện này vẫn không đủ để đạt G7 một cách hoàn chỉnh.
Lựa chọn giấy là một trong những bước quan trọng nhất, trước khi tiến hành hiệu chuẩn phải chọn được điều kiện in tham chiếu. Đây là bước xác nhận màu của mực, giấy và các thông số kỹ thuật khác phụ thuộc vào điều kiện đã chọn. Có thể chọn GRACoL và SWOP để làm điều kiện in tham chiếu, trong đó có chứa định nghĩa về Lab của màu tông nguyên, màu chồng RGB và màu giấy. Màu giấy càng gần với điều kiện in tham chiếu thì tờ in thử sẽ càng gần với tờ in sản lượng hơn, từ đó dễ đạt được mức G7 Target, điều kiện tối thiểu khi cân chỉnh bằng G7. Các giá trị màu giấy được dựa theo điều kiện in tham chiếu (CRPC) - thuật ngữ mới trong bộ chuẩn ISO PAS 15339 hay còn gọi là CGAST.21. Chuẩn ISO mới đưa ra bảy điều kiện in tham chiếu khác nhau cho nhiều điều kiện in, G7 dựa theo chuẩn này để hỗ trợ cho tất cả các phương pháp in có độ giống màu tương đối và cùng tông màu.
Bảng 2.11: Giá trị tham chiếu của GRACoL2013, SWOP2013 theo
CGAST.21-2 CRPC/ ISO 15339
Điều kiện tham chiếu Màu giấy (L*a*b*)
L* a* b*
GRACoL2013_CRPC6 95 1 -4
SWOP2013_CRPC5 92 0 0
Việc lựa chọn giấy theo CRPC rất khó nên khi sử dụng giấy cho tham chiếu theo chuẩn kỹ thuật Pass/ Fail G7, IDEAlliance đã đặt cách cho phép bất kỳ loại giấy nào, dù không biết nguyên nhân gì không thể thực hiện được trên giấy có cùng độ sáng
hoặc giá trị màu giống CRPC thì vẫn đạt được G7. Trường hợp ngoại lệ này có tên là SCCA (điều chỉnh theo độ trắng của giấy) bù trừ đối với giấy không đạt chuẩn. SCCA sửa đổi các giá trị CIELAB đo được bằng cách chia tỷ lệ tuyến tính giá trị XYZ (tương tự khuynh hướng diễn dịch Relative) để mô phỏng màu sắc trông như thế nào nếu được in trên chất nền có màu và độ sáng chính xác. SCCA dựa trên đặc điểm tầm nhìn của con người là khả năng thích ứng màu từ đó điều chỉnh hệ thống thị giác giống máy ảnh kỹ thuật số có thể điều chỉnh điểm trắng tự động. Và sau một vài giây màu trắng nhất trong ảnh sẽ xuất hiện màu trung tính. Nhưng nên nhớ rằng sự khác biệt có thể không chấp nhận khi hai tờ in nằm cạnh nhau.
2.6.2 Máy in kỹ thuật số
2.6.2.1 Đặc điểm của in kỹ thuật số
In kỹ thuật số là tên gọi phổ thông cho kỹ thuật in NIP hay kỹ thuật in mà không dùng bản in vẫn có thể in được các hình ảnh khác nhau trên giấy. Kỹ thuật in NIP về cơ bản là xử lý dữ liệu số và xuất dữ liệu ra cũng ở dạng số thông qua hệ thống máy in ma trận điểm được điều khiển bởi một máy tính trung tâm. Hệ thống máy in trực tiếp từ máy tính đến máy in ứng dụng kỹ thuật in không dùng bản in không đòi hỏi phải có bản in. Thông tin được lưu giữ thông tin một cách cố định, kỹ thuật này có hiệu quả tốt trong sản xuất in, như in theo yêu cầu, in cá nhân,… Người ta đặt tên cho các kỹ thuật này dựa vào nguyên tắc cơ bản vật lý và hóa học áp dụng cho nó. Mỗi một kỹ thuật sẽ có nguyên tắc khác nhau, ví như kỹ thuật Electrophotography thì việc ghi hình ảnh dựa vào tác động của các tế bào quang điện, còn Inography thì một lượng ion sẽ được truyền tới một bề mặt thích hợp để tạo ra hình ảnh hoặc quá trình in phun thì mực được truyền trực tiếp lên bề mặt qua hệ thống vòi phun trung gian.
Trong các kỹ thuật in không bản, các tác động vật lý để tạo ra hình ảnh thường đòi hỏi dùng các loại mực đặc biệt, ở kỹ thuật in phun thì thích hợp với mực lỏng có độ nhớt thấp, rất tốt khi dùng mực được làm chảy bởi nhiệt và bám dính khi làm lạnh. Trong khi đó kỹ thuật thermography thì dùng mực mà có thể bám trên các loại mực khác. Mỗi một kỹ thuật in được chọn sẽ có từng bước khác nhau, không nhất thiết phải trải qua tất cả các bước. Hầu hết tất cả quy trình đều phải có chức năng ghi hình (tạo ảnh ẩn), cấp mực cho ảnh ẩn, truyền mặt lên bề mặt vật liệu. Ngoài ra còn một số chức năng khác như: ổn định hình ảnh, làm khô, lau sạch và chuẩn bị bề mặt mang hình ảnh.
Hình 2.25: Đơn vị điển hình cho kỹ thuật in NIP
Trong in kỹ thuật số những hình ảnh ẩn trên vật mang hình ảnh được tạo ra bằng các đơn vị ghi hình ảnh kiểm soát bằng số hóa. Nên chất lượng in phụ thuộc vào độ phân giải của hệ thống ghi hình (tổng số điểm ghi trên 1 inch, còn gọi là dpi). Chất lượng in còn tùy thuộc vào chất lượng hình dạng từng điểm ảnh (pixel), khả năng truyền những lượng mực khác nhau đến từng điểm ảnh (phần tử ảnh) và các điểm trame. Một điểm ảnh tầng thứ truyền thống được tái tạo bằng số hóa thành các điểm ảnh (pixel) trên một ô lưới (phần tử nửa tông) và mỗi ô lưới có khả năng chứa một hạt trame nửa tông.
Hình 2.27: Các phần tử nửa tông là tập hợp của một số lượng các ô lưới
đều nhau
Độ phân giải ghi càng cao thì hình ảnh càng sắc nét. Ta có thể tính toán số điểm ghi trong mỗi ô lưới bằng bình phương của thương số giữa độ phân giải ghi của thiết bị với độ phân giải trame. Trên thực tế có hàng nghìn điểm ghi trong một ô lưới. Chẳng hạn nếu độ phân giải của thiết bị là 2400dpi và độ phân giải trame là 150lpi thì trong một ô lưới sẽ có 256 điểm ghi. Mỗi pixel tạo nhiều mức độ xám, các mức độ xám này chính là các lớp mực mà có độ dày khác nhau. Số mức độ xám có ý nghĩa là số chi tiết được thể hiện của một hình ảnh khi chuyển từ phần sáng đến phần tối. Để có thể phục chế hình ảnh chính xác, các thiết bị Postscript thông thường đòi hỏi ít nhất 256 mức độ xám. Nếu càng nhiều điểm ghi trong một ô lưới thì càng có nhiều mức độ xám được phục chế. Số mức độ xám được xác định bởi bình phương giữa độ phân giải in (ghi) với độ phân giải trame rồi cộng thêm 1.
Vì độ phân giải của thiết bị in là cố định nên quan hệ giữa mức độ xám và độ phân giải trame là tỉ lệ nghịch, khi tăng độ phân giải trame (lpi) thì số mức độ xám giảm đi và ngược lại. Với một máy in có độ phân giải là 300dpi, nếu muốn in với 256 mức độ xám thì ta chỉ đạt được độ phân giải trame là khoảng 18lpi. Và trong trường hợp này ta không thể phục chế bởi hạt quá to và thô.
Các mức độ xám của điểm ảnh có thể được thay đổi bằng cách thay đổi bề dày lớp mực hoặc kết hợp cả việc thay đổi độ dày lớp mực và đường kính điểm ảnh. Trong quá trình in phun kích thước những điểm riêng lẻ (single dot) phụ thuộc vào thể tích cũng những giọt riêng biệt thoát ra truyền lên giấy. Sự khác nhau về thể tích mực là một trong nhiều cách khác nhau để tạo ra các điểm ảnh có đường kính khác nhau. Với quá trình in “nhỏ giọt tại nơi cần” là sự lựa chọn vị trí cho các kênh mực riêng biệt được phun ra với số lượng khác nhau từ vòi phun. Cách làm này được thực hiện bằng cách điều khiển xung và cũng có thể bằng cách kiểm soát từng vòi phun riêng biệt. Tuy nhiên, những giọt mực lớn hơn để tạo ra các giá trị xám có thể
được phun ra rất nhanh trước khi có sự va đập vào bề mặt của tập hợp các giọt riêng lẻ, chúng bay nhanh đến bề mặt giấy trước khi thông tin của điểm ảnh kế tiếp được phun ra. Các điểm có mức độ xám khác nhau trong ô điểm ảnh được tạo bởi nhiều giọt mực trên một điểm ảnh.
2.6.2.2 Mực in kỹ thuật số
Theo nguyên lý, in kỹ thuật số không dùng áp lực nên nó đòi hỏi phải dùng loại mực đặc biệt phù hợp với nó. Hình ảnh tạo ra nhờ những vật chứa điện tích hoặc dưới tác động của điện trường, vì vậy mực được truyền tới vật mang hình ảnh này phải có các tính chất lý hóa tương ứng với tác động vật lý tạo ra hình ảnh ẩn. Mực in của kỹ thuật in NIP được chia thành 2 loại: mực bột, mực loãng. Trong đó mực bột (ở dạng hạt) bao gồm: mực hai thành phần, mực một thành phần (từ tính/ không có từ tính). Mực một thành phần có từ tính bao gồm một lõi sắt oxit bên trong và các thành phần mực mang màu (pigment, chất liên kết, chất phụ gia,...) bao quanh các lõi này. Tuy nhiên việc sử dụng mực một thành phần có từ tính sẽ gây bất lợi khi trong thành phần hàm lượng sắt oxit cao nên không có khả năng hiện được các màu tiêu chuẩn Cyan, Magenta, Yellow. Mực một thành phần không có từ tính được sử dụng trong hệ thống in với tốc độ in thấp. Việc truyền các hạt mực phủ lên vùng in lớn là rất khó nên người ta có khuynh hướng dùng phương pháp quét, có nghĩa là các hạt mực không được điều khiển nên tác động xấu đến quá trình in và dẫn đến chất lượng in giảm. Cách dùng mực in dạng bột bao hàm luôn quá trình tự làm khô của nó trong quá trình in, hình ảnh in được ổn định các lô ép và nhiệt gắn các hạt mực trên giấy. Mực lỏng bao gồm một chất lỏng chứa các hạt mực rất nhỏ (1-3 micro met). Trong suốt quá trình hiện hình (cấp mực), các hạt mực mang điện tích đọng lại trên những vùng hình ảnh in và được tách ra khỏi chất mang. Nếu dùng mực lỏng, quá trình khô nhờ sự bay hơi hay bằng cách loại bỏ các chất mang, ổn định hình ảnh bằng lô ép các hạt mực hay nhờ sự bám dính của các hạt mực trên giấy. Những loại mực kể trên được gọi là mực in toner được dùng trong kỹ thuật Electrophotography, Inography.
Đối với mực dùng trong quá trình in phun người ta sử dụng hai dạng mực: mực lỏng và mực chảy nhiệt (mực ở dạng hạt khô, bám lên và khô trên vật liệu nhờ nung chảy mực), cả hai loại có thể chứa các bột màu hay pigment. Sự khác nhau chính giữa hai loại mực của quá trình in phun là pigment (nước hay dung môi). Lựa chọn loại mực nào trong thực tế dựa trên thuộc tính bề mặt của vật liệu in, các điều kiện môi trường khi sử dụng sản phẩm in (độ bền sáng, độ bền với thời tiết, chống mài mòn,…). Việc sử dụng đúng loại mực và tính năng tương tác của nó với vật liệu sẽ quyết định đến bề mặt dày lớp mực trên giấy, điều này có liên quan đến chất lượng
hình ảnh in đặc biết là khi in nhiều màu. Khi sử dụng mực lỏng cho quá trình in phun, độ dày lớp mực khoảng 0.5 micro met (bù lại chất lượng in cao). Và nếu dùng mực UV và mực chảy nhiệt thì lớp mực rất dày, rơi vào khoảng 10-15 micro met, do đó sẽ tạo cảm giác là mực nổi lên. In nhiều màu chất lượng cao có thể đạt được bằng cách sử dụng giấy có lớp tráng phủ đặc biệt, nó giúp làm giảm sự kết tụ thành giọt của mực (nó giúp mực dàn trải rộng ra và thấm hút vào vật liệu in) làm cho quá trình khô tốt hơn. Những cải tiến trong việc nâng cao chất lượng đạt được rất tốt trong việc dùng các hệ thống in phun có khả năng tạo ra nhiều giá trị xám khác nhau cho mỗi điểm ảnh (điểm in).
2.6.2.3 Phân loại
Các máy in kỹ thuật số được phân loại theo tên của các kỹ thuật in NIP dựa theo nguyên lý cơ bản vật lý và hóa học áp dụng cho nó.
Hình 2.28: Sơ đồ phân loại các máy in theo tên kỹ thuật in NIP
Trong kỹ thuật Electrophotography, việc ghi hình ảnh dựa trên tế bào quang điện. Còn trong kỹ thuật Ionography, một lượng ion sẽ được truyền tới một bề mặt thích hợp để tạo ra hình ảnh. Trong kỹ thuật Megetography thì dựa vào cách tạo từ tính trên bề mặt vật mang hình ảnh in phù hợp với hình ảnh cần in. Trong quá trình in phun (ink jet) thì mực được truyền trực tiếp lên bề mặt qua hệ thống vòi phun trung gian. Kỹ thuật thermography là quá trình in dùng hiệu ứng của nhiệt để tạo ra hình ảnh thông qua các kiểu đặc biệt của vật mang mực (ví dụ dây ruy băng), cũng có thể được chia nhỏ thêm khi xét đến sự thăng hoa và cách truyền nhiệt (qua giấy sáp). Kỹ thuật photography thì dựa vào các loại giấy nhạy sáng đặc biệt, các loại giấy này được lộ ra dưới dạng các con số khi được chiếu sáng, tương ứng với hình ảnh cần ghi. Còn nhiều kỹ thuật in khác đang còn được nghiên cứu hay rất ít ứng
dụng, mà như sơ đồ đã đặt tên là X-Graphy, ví dụ in dựa vào ghi và tác động trực tiếp “direct imaging/ inductive printing”, “tonerlet”, “elcography”, “zurography”,..
Đối với các kỹ thuật in không dùng bản mô tả phía trên thì các tác động vật lý để tạo ra hình ảnh thường đòi hỏi dùng các loại mực đặc biệt. Chẳng hạn như kỹ thuật electrophotography thì ta có thể sử dụng mực lỏng hoặc ở dạng hạt. Ở kỹ thuật in phun thì thích hợp với mực lỏng có độ nhớt thấp, rất tốt khi dùng mực được làm chảy bởi nhiệt và bám dính khi được làm lạnh. Trong khi đó kỹ thuật thermography thì dùng mực mà có thể bám trên các loại mực khác.
2.7 Hệ thống phần mềm
2.7.1 Phần mềm in thử EFI XF Client
Phần mềm EFI XF giúp tạo profile và quản lý màu cho máy in thử. Phần mềm EFI XF cho phép người dùng tạo các chu trình làm việc tương ứng cho các điều kiện in khác nhau (ví dụ như in với các loại giấy khác nhau trên các máy in khác nhau như Epson, Canon,...). EFI XF cũng hỗ trợ quản lý màu dựa trên hồ sơ của thiết bị, giúp người dùng kiểm soát được màu sắc in ra phù hợp với các mục đích khác nhau. Color Tools là một thành phần tiêu chuẩn của Fiery XF. Ta sử dụng EFI XF để hỗ trợ tạo dữ liệu tuyến tính cho máy trước khi hiệu chính với G7.
Chức năng “Create Base Linearization” cho phép người dùng tuyến tính hóa máy in giúp máy in hoạt động trong điều kiện chuẩn nhất. Trước khi tuyến tính ta sẽ có bước chuẩn bị máy in: kiểm tra đầu phun, gán độ dày giấy và thiết lập thời gian khô cho cho máy cũng như khoảng cách từ đầu phun đến vật liệu. Chức năng này sẽ được thực hiện trước trong quá trình hiệu chuẩn G7.
“Create Base Linearization” có các bước để tiến hành tương ứng với các mục sau:
Settings: cho phép người dùng xác định các thông số cơ bản của quá trình tuyến tính như độ phân giải, color mode (hệ màu), kích thước điểm trame và phương pháp trame hóa.
Ink Limit Per Channel: dùng để xác định giới hạn lượng mực cho từng kênh màu cũng có nghĩa là xác định độ mở của đầu phun trên vật liệu. In và đo bảng màu được tạo trước khi qua bước tiếp theo.
Hình 2.30: Bảng màu xác định lượng mực từng kênh
Linearization: dùng để tuyến tính hóa từng kênh màu. In và đo các kênh màu trước khi qua bước tiếp theo.
Total Ink Limit: dùng để xác định giới hạn tổng lượng mực (lượng mực tối đa khi in chồng nhiều màu). In, đo bảng màu và quan sát tờ in chọn cột có chứa