Yazan Mert Dönmezler8 dk okuma

Algısal Renk Toleranslandırması: Delta E'den Baskıya Hazır Dosyalara

Baskıda renk tartışmalarının çoğu, neyin yeterince yakın sayılacağının hiçbir yerde sayıyla yazılmamış olmasından çıkar. Bu yazı algısal bir metriği, sayısal bir toleransı ve ikisini dosya kalıba gitmeden uygulayan bir baskı öncesi denetim kapısını anlatıyor.

  • color-science
  • print-production
  • quality-control
  • research
  • delta-e
  • colorimetry
  • prepress

Bir tasarımcı, bir marka sahibi ve bir baskı operatörü renk konusunda anlaşamadığında sebep çoğu zaman şartnamededir. "Yeterince yakın"ın ne demek olduğu, neyle ve hangi ışık altında ölçüleceği hiçbir yerde sayıyla yazılmamıştır. Bu yazı, cihaza bağlı RGB ve CMYK mesafelerinin neden algılanan farka karşılık gelmediğini, CIELAB ile CIEDE2000'in hangi ihtiyaçtan doğduğunu ve açıkça yazılmış bir toleransın, dosya kalıba gitmeden önce baskı öncesi hattında çalışan otomatik bir kabul testine nasıl dönüştüğünü anlatıyor.

Bir iletişim problemi olarak renk

Bir RGB üçlüsü ya da bir CMYK tram değerleri kümesi, bir cihaza verilen talimattır. Renk uyaranının kendisini tanımlamaz. Aynı dört tram değeri iki ayrı ofset makinesine gönderildiğinde iki ayrı renk çıkar, çünkü mürekkep pigmentasyonu, mürekkep film kalınlığı, tramlama, ton değeri artışı ve baskı altı malzemesi, sayı ile kâğıttan yansıyan ışığın arasına girer. Sayının kendisinde bir yanlışlık yoktur, sadece bir şeyi doğrulamaya yetecek bilgiyi taşımaz. Cihazdan bağımsız kolorimetri bu boşluğu kapatmak için vardır ve doğrudan uyaranın kendisini tanımlar (Commission Internationale de l'Éclairage, 2004).

İyi niyetli taraflar arasında bile renk üzerine göz kararı anlaşmayı iki etki daha güvenilmez kılar. Birincisi metamerizmdir. Spektral yansıma eğrileri farklı iki örnek, bir aydınlatıcı altında birbirini tutup başka bir aydınlatıcı altında gözle görülür biçimde ayrışabilir. Boya setiyle üretilmiş bir prova ile proses mürekkepleriyle basılmış bir üretim forması klasik bir metamerik çifttir. Öğleden sonra pencere kenarında üzerinde anlaşılan bir renk, atölyenin floresan ışığında bu yüzden tutmaz. İkincisi, renk görünümünün izleme koşullarına bağlı olmasıdır: gözün adaptasyon durumu, çevre parlaklığı, örneğin boyutu ve onu çevreleyen alanın rengi. Renk görünüm modellemesi bu yüzden ayrı bir disiplindir (Fairchild, 2013) ve üretimde bu etkiyi görmezden gelemezsiniz.

Belirsizliğin biriktiği yerler

Bir iş sırasıyla tasarım dosyasından, ekrandaki yazılım provasından, kontrat provasından, kalıptan, makine ayarı sırasında basılan formadan, tiraj boyunca örneklenen formalardan ve sonunda ofis ışığında müşterinin masasına gelen nüshadan geçer. Her geçişte en az bir değişken değişir. Tanımlı bir ölçüm koşuluna bağlı sayısal bir ölçüt yoksa, bu geçişlerin her birinde iki yetkin insan birbirine zıt sonuçlara varabilir ve hiçbiri kendi haklılığını kanıtlayamaz.

CIELAB ve algısal olarak düzgün bir uzay arayışı

CIELAB, CIE XYZ üç uyaran değerlerinin belirli bir beyaz noktaya göre doğrusal olmayan bir dönüşümüdür. Uzaydaki Öklid mesafesi algılanan renk farkına yaklaşsın diye tasarlanmıştır. Açıklık L* 0 ile 100 arasında değişir. a* ve b* ise kabaca kırmızı–yeşil ve sarı–mavi doğrultusunda uzanan karşıt eksenlerdir. Dönüşüm şöyledir:

L* = 116·f(Y/Yn) − 16
a* = 500·[f(X/Xn) − f(Y/Yn)]
b* = 200·[f(Y/Yn) − f(Z/Zn)]

Burada f(t) = t^(1/3) küçük bir eşiğin üzerinde geçerlidir, eşiğin altında doğrusal bir parça kullanılır. Xn, Yn, Zn referans beyazın üç uyaran değerleridir. Doygunluk C* = sqrt(a*² + b*²), ton açısı h = atan2(b*, a*) olarak tanımlanır. Bu ayrım işe yarar, çünkü tolerans kararlarını açıklık, doygunluk ve ton cinsinden yazmak genellikle Kartezyen eksenlerle yazmaktan kolaydır.

Tasarım hedefindeki önemli sözcük yaklaşmak. CIELAB pratik bir uzlaşma olarak benimsendi. Herhangi bir cihaz uzayından çok daha düzgündür, hesaplaması çok basittir ve onlarca yıldır endüstriyel renk şartnamelerinin ortak dilidir (Judd & Wyszecki, 1975; Hunt & Pointer, 2011). Yine de tek bir Öklid mesafesinin uzayın her yerinde aynı anlama geleceği kadar düzgün değildir. Delta E ailesinde birden fazla formül olmasının nedeni bu kalan düzgünsüzlüktür.

Delta E ve CIEDE2000'e uzanan düzeltme çizgisi

1976 formülü düz Öklid mesafesidir:

ΔE*ab = sqrt(ΔL*² + Δa*² + Δb*²)

Bu formülün kusurları sistematiktir. Algısal tolerans doygunlukla birlikte büyür, bu yüzden aynı ΔE*ab değeri nötre yakın bir gride, doygun bir renkte olduğundan çok daha belirgin görünür. Duyarlılık tona göre değişir ve formül özellikle mavi bölgede kötü sonuç verir. Açıklık farkları ile renk farkları algıda aynı ağırlığı taşımaz, formül ise ikisini eşit ağırlıkla toplar.

Sonraki formüller her bileşeni, çiftin uzaydaki konumundan türetilen bir ağırlık fonksiyonuna bölerek bu sorunu ele aldı. Küçük renk farkları için bugün önerilen formül olan CIEDE2000 (Luo, Cui & Rigg, 2001) şöyledir:

ΔE00 = sqrt[ (ΔL'/(kL·SL))² + (ΔC'/(kC·SC))² + (ΔH'/(kH·SH))²
             + RT·(ΔC'/(kC·SC))·(ΔH'/(kH·SH)) ]

SL, SC ve SH açıklık, doygunluk ve ton ağırlık fonksiyonlarıdır. kL, kC, kH uygulamaya göre seçilen parametrik katsayılardır ve grafik sanatlarda geleneksel olarak 1:1:1 alınır. RT etkileşim terimidir. Mavi bölgede tolerans elipsini döndürür ve eski formüllerin ifade edemediği bir kusuru düzeltir. Ayrıca nötre yakın renkler için a* yeniden ölçeklenir, böylece gri eksendeki davranış daha iyi öngörülür.

Bunun pratik sonucu basit: ΔE00 ve ΔE*ab aynı fiziksel çift için farklı sayılar verir ve birbirinin yerine kullanılamaz. "ΔE 2" diye yazılmış bir tolerans doğrulanamaz. Bir tolerans ancak formülü, parametrik katsayıları ve aşağıda anlatılan ölçüm koşullarını belirttiğinde tamdır.

Öğe sınıfı başına tolerans belirlemek

İlk refleks, görünürlük eşiğini bulup onu tolerans olarak almaktır. Bu iki açıdan yanlış. Birincisi, fark eşiği keskin bir sınır olmaktan çok bir gözlemci topluluğunun istatistiksel özelliğidir. Yaklaşık bir birimlik fark, eğitimli bir gözlemcinin ideal yan yana karşılaştırma koşullarında algılayabileceği sınıra yakın kabul edilir. Ticari açıdan önemli olan koşul ise nadiren budur. İkincisi ve daha önemlisi, Taguchi'nin kayıp fonksiyonu (Taguchi, 1986) daha iyi bir model sunar. Kalite kaybı şartname sınırında birden ortaya çıkmaz, karakteristik hedeften uzaklaştıkça sürekli büyür. Yani toleransı ölçerek bulamazsınız. Birikmiş kaybın hangi noktada kabul edilemez hale geldiğine siz karar verirsiniz ve bu ticari bir karardır.

Bütün bir forma için tek bir sayının neden savunulamayacağı da buradan anlaşılır. Farklı öğelerin kayıp fonksiyonları farklıdır, dolayısıyla tolerans bölgeleri de farklı olmalıdır.

Öğe sınıfıBaskın riskTolerans duruşu
Marka işaretleri, spot renklerBellek rengi, marka ve sözleşme riskiEn sıkı bölge, ton farkına doygunluktan daha katı ağırlık
Cilt tonları ve yüzlerTon kayması, doygunluk hatasından çok önce fark edilirΔH' üzerinde sıkı, ΔL' üzerinde daha gevşek
Büyük düz zeminlerMutlak doğruluktan çok formalar arası düzgünlük ve bantlaşmaOrta düzeyde mutlak bölge, forma içi değişim için sıkı bölge
Fotografik orta ton detayıYama başına doğruluktan çok genel renk sapmasıEn gevşek bölge, tek tek aykırı değerlere değil bütüne bakın
Renkli metin ve çizgi işleriOkunabilirlik ve kontrast baskındırGevşek renk bölgesi, onun yerine bir kontrast kuralı uygulayın

Genellikle atlanan ve en çok tartışma çıkaran iki şartname kararı daha var. Birincisi toleransın neye uygulandığıdır: örneklenen formaların ortalamasına mı, en kötü tek formaya mı, yoksa farklı sınırlarla ikisine birden mi? Tirajın bir varyansı vardır ve bu konuda bir şey söylemeyen şartname test edilemez. İkincisi örnekleme planıdır, çünkü makine ayarı sırasında tek bir formada doğrulanan sayı, dokuz bininci forma hakkında çok az şey söyler.

Ölçüm koşulları şartnamenin bir parçasıdır

Koşulları belirtilmeden verilen bir ΔE değeri ölçüm sayılmaz. Eksiksiz bir şartname şunları belirtir: aydınlatıcı ve gözlemci (grafik sanatlarda D50 ve 2° standart gözlemci), cihaz geometrisi, polarize filtre kullanılıp kullanılmadığı, formanın arkasına konan fon malzemesi, diyafram açıklığı ve okuma alındığında mürekkebin ne kadar kuruduğu. Bunların her biri okumayı, tartışılan toleranstan daha büyük bir miktarda kaydırabilir. En belirleyici olanı baskı altı malzemesidir. Kâğıt beyazı uyaranın bir parçasıdır, iki farklı kâğıda basılan aynı renk aynı ölçümü vermez. Bu yüzden mutlak bir hedef yerine baskı altı malzemesine göre düzeltilmiş bir hedefle değerlendirmek daha anlamlıdır.

İşin cihaz tarafını ofset proses kontrolü için ISO 12647, insan tarafını ise grafik teknolojisinde izleme koşullarını belirleyen ISO 3664 tanımlar. İkisi de gerekir, çünkü tamamen cihazlarla yürüyen bir iş akışı bile sonunda bir kabinde formaya bakan bir insanla biter. Cihazı tanımlayıp kabini tanımlamayan bir şartnamede tartışma bu kez kabinin başında çıkar.

Toleransı otomatik bir denetim kapısına dönüştürmek

Tolerans bir formül, bir hedef, bir koşul ve bir örnekleme kuralı belirttiği anda makineyle denetlenebilir hale gelir. Denetim için en doğal yer, dosyanın kalıba dönüşmeden hemen önceki halidir. Koleksiyonluk kart üreten bir firma için kurduğumuz otomatik kalite kontrol hattı 90'dan fazla doğrulama kontrol noktası çalıştırıyor. Bunlar tipografiyi, yazımı, görsel yerleşimini, renk doğruluğunu ve baskı şartnamesini kapsıyor. Kalite kontrol işinin yaklaşık %95'i otomatik. Elle yaklaşık sekiz saat süren bir denetim artık yaklaşık 15 dakika sürüyor ve üretim yaklaşık %300 daha hızlı. Arkasından gelen bir baskı öncesi aracı, onaylanan tasarımları baskıya hazır montaj dosyalarına çeviriyor. Böylece kapıdan geçen tasarımla formaya yerleşen tasarım aynı dosya oluyor.

Böyle bir kapının renk kısmı yapı olarak basittir:

for element in artwork.tagged_elements:
    aim      = spec.aim_lab[element.class]
    measured = to_lab(element, profile=spec.icc, illuminant="D50")
    dE       = ciede2000(aim, measured, kL=1, kC=1, kH=1)
    if dE > spec.tolerance[element.class]:
        record_failure(element, dE, aim, spec.tolerance[element.class])

Ekibin bu kapıya güvenmesi ve etrafından dolaşmaya çalışmaması için dört tasarım kuralına uymak gerekir. Tolerans tablosu denetleyicinin koduna gömülmez, işle birlikte sürümlenen bir veri olarak tutulur. Her başarısızlık ölçülen değeri, hedefi ve sınırı birlikte bildirir, böylece raporu okuyan kişi neyi düzelteceğini bilir. Kapı üç sonuç döndürür: geçti, kaldı ve insana yönlendir. Sonuç belirsiz bantta, yani sınıra çok yakın düştüğünde kapı kararı bir insana bırakmalıdır. Son olarak öğeler dosyanın içinde sınıflarıyla etiketlenmiş olmalıdır, çünkü bir denetleyici belli bir mürekkep alanının marka işareti olduğunu kendi kendine çıkaramaz.

Metriğin karara bağlayamadıkları

Bir renk farkı formülü bir uyaran çiftini tek bir skalere indirir ve bu sırada üretim kararlarının dayandığı bilginin bir kısmını atar. Yön bilgisi kaybolur. Bir insan yüzünde aynı büyüklükte sıcak ve soğuk bir sapma aynı ölçüde kabul edilebilir değildir. Uzamsal yapı hiç görünmez. Bantlaşma, alacalanma, hayalet baskı ve register kaymasından doğan renk saçaklanması, yama ölçümleri tamamen tolerans içindeyken bile ortaya çıkabilir. Gam sınırları da metriğin kapsamı dışındadır. Bir marka rengi ulaşılabilir gamın dışındaysa elde edilebilecek en küçük fark sıfırdan büyüktür ve asıl soru hangi dönüşüm ödününün kabul edileceğidir. Metamerik çiftler, parlaklık ve yüzey bitişi farkları, eşzamanlı kontrast gibi görünüm etkileri de metriğe görünmez.

Sınırlamalar

Bu yazı, belirli bir ürün için belirli bir tolerans değerinin doğru olduğunu göstermiyor. Tablodaki tolerans duruşları ölçülmüş eşikler değil, öğe sınıfları üzerine örnek bir akıl yürütme. Arkalarındaki varsayımlar da (eğitimli gözlemciler, denetimli izleme koşulları, ofset proses baskı) her yerde geçerli değil. CIEDE2000'in büyük renk farklarında, dokulu örneklerde ya da kendinden ışıklı ekranlarda algılanan farkı iyi tahmin ettiğini de iddia etmiyoruz. Formül bu koşullar için geliştirilmedi. Hat verileri, tek bir ürün ailesi ve tek bir üretim ortamındaki kendi işimize ait. Otomatik kalite kontrolünden genel olarak aynı sonuçları beklemek doğru olmaz. Son olarak burada yazılanlar, çoğu zaman teknik sorudan önce gelen kurumsal soruyu çözmüyor: baskı işinin tarafları, sonradan bir forma üzerinde tartışmak yerine üretimden önce bir sayı üzerinde anlaşmaya hazır mı?

Kaynaklar

  • Commission Internationale de l'Éclairage. (2004). Colorimetry.
  • Fairchild, M. D. (2013). Color Appearance Models.
  • Hunt, R. W. G., & Pointer, M. R. (2011). Measuring Colour.
  • International Organization for Standardization. ISO 3664: Graphic technology and photography — Viewing conditions.
  • International Organization for Standardization. ISO 12647: Graphic technology — Process control for the production of half-tone colour separations, proof and production prints.
  • Judd, D. B., & Wyszecki, G. (1975). Color in Business, Science and Industry.
  • Luo, M. R., Cui, G., & Rigg, B. (2001). The development of the CIE 2000 colour-difference formula: CIEDE2000.
  • Taguchi, G. (1986). Introduction to Quality Engineering.