Изготовление четырехцветных изображений на керамике и стекле

1. Принципы четырехцветной печати

Человеческий глаз обладает способностью воспринимать электромагнитное излучение определенного диапазона частот как свет. Цвет воспринимается человеком как свет определенной длины волны (или совокупности длин волн) и определяется характером взаимодействия электромагнитного излучения с поверхностью предмета (отражением и поглощением).

            При четырехцветной печати любое изображение в достаточно хорошем приближении может быть представлено в виде совокупности точек четырех цветов – желтого, циана (бирюзового), черного и магенты (пурпурного). В случае наложения глаз может воспринимать сумму пары компонентов этой гаммы как новый цвет, например:

синий + красный = магента

красный + зеленый = желтый

синий + зеленый = циан

Путем варьирования соотношения красного, синего и зеленого для человеческого глаза можно создать эффект промежуточных цветов и оттенков, полное сложение всех этих цветов воспринимается глазом как белый цвет.

            Путем обратного соотношения можно представить основные цвета как сумму компонентов четырехцветной печати:

зеленый = желтый + циан

синий = магента + циан

красный = желтый + магента

Полное сложение желтого, циана и магенты воспринимается глазом как черный цвет. Однако практически такое сложение дает ненасыщенный черный цвет, поэтому отдельная черная краска вводится дополнительно в систему четырехцветной печати.

Четырехцветная печать базируется на вычитательном смешении цветов. Согласно принципам теории цвета, для представления всего цветового ряда четыре цвета избыточны, достаточно только трех цветов – желтого, циана и магенты.

Цветовосприятие смешанных цветов достигается в четырехцветной печати комбинацией точек растра основных цветов – желтого, магенты и циана. «Идеальный глаз» воспринимает эти точки, независимо от их размера, только как различные цветные точки. Глаз реального человека имеет ограниченную зрительную силу и поэтому цветовые точки растра воспринимаются сознанием как слитная цветовая гамма. Так, изображение, состоящее из желтых и циановых точек будет восприниматься как зеленое. При этом общее впечатление зависит от определенного соотношения между размером точек растра и расстоянием между предметом и наблюдателем.

            Для четырехцветной печати органическими красками определены соответствующие стандарты, в Европе – ЕВРОНОРМ, в США – СВОП.

2.      Четырехцветная печать на керамике

Для изготовления четырехцветного изображения на керамике необходимо предпринять следующие действия:

· выбрать воспроизводимый мотив

· выбрать подходящие основные краски, печатные среды и лаки

· отсканировать оригинал

· обработать изображение

· изготовить пленки для основных цветов

· установить очередность печати

· опробовать краски

· изготовить сетки

· приготовить пасты

· сделать пробный отпечаток

· сделать рабочий отпечаток

2.1  Выбор воспроизводимого мотива

Основой для воспроизводимого четырехцветного мотива на керамике могут служить фотографии, картинки, диапозитивы и многое другое. При выборе мотива уже могут быть заложены «краеугольные камни» его удачного воспроизведения керамическими красками согласно данным рекомендациям:

· шероховатые поверхности на оригинале мотива, например, шероховатость бумаги сказываются при четырехцветной печати керамическими красками. Если это нежелательно, рекомендуется предварительное изготовление диапозитивов как основы для дальнейшей обработки изображения;

· мотивы с интенсивными, резкими красными тонами не годятся для воспроизведения четырехцветной печатью. В зависимости от применяемой коллекции красок красный цвет может быть допечатан как отдельная краска;

· Конвертирование слабоинтенсивных мест (интенсивность тона 0 – 20%) и мотивов в четырехцветное изображение весьма проблематично для каждого набора четырехцветных красок. При шелкографном нанесении керамических красок оптимальные результаты получаются при интенсивности тона 10 – 90 %. В зависимости от набора четырехцветных красок этот диапазон может быть еще более узким (например, в случае использования межглазурных красок).

2.2  Выбор применяемых базисных красок, связующих и лаков

2.2.1        Базисные краски

Керамические краски, в общем, менее интенсивны и ярки по сравнению с органическими красками. Поэтому достижение керамическими четырехцветными красками стандартов органических нормированных красок возможно только приблизительно. Это в основном касается тонов, достигаемых на основе магенты: оранжевых, красных, сине-фиолетовых. При выборе красок для воспроизведения мотивов рекомендуется прежде всего обратить внимание на следующее:

· выбираемые четырехцветные краски должны максимально близко подходить к международным стандартам (ЕВРОНОРМ, СВОП). Кроме того, высокая  степень постоянства цвета каждой краски от партии к партии – важнейший критерий качества;

· для каждой производимой фирмой ХЕРЕУС партии краски на основании лабораторных электронных измерений рассчитывается среднее отклонение тона (DЕ). Максимальное отклонение тона для четырехцветных красок фирмы ХЕРЕУС составляет величину 1,5.

· следующим признаком качества четырехцветных красок является максимальный размер зерна и распределение по размерам (D₉₀, D₉₉). Оба этих фактора оказывают существенное влияние на максимальную размерность применяемых сеток. Эмпирическое правило: ширина отверстия сетки должна быть в 2 – 3 раза больше максимального размера зерна применяемой краски (рекомендуется ориентироваться на максимальный размер зерна D₉₀ или D₉₉ !).

· В качестве четвертой краски для усиления контраста и глубины в каждом случае должна применяться черная краска.

· В случаях, когда цвет поверхности декорируемого предмета может привести к искажению мотива или тогда, когда мотив содержит собственные белые тона, рекомендуется дополнительное введение белой краски.

· В некоторых мотивах может иметь смысл дополнительная печать яркими красками (например, в случаях интенсивного красного при требованиях точного воспроизведения цветов оригинала).

2.2.2        Печатные связующие

Применяемые шелкографные среды должны гарантировать четкий отпечаток при сохранении полутоновых значений растра в предварительном отпечатке. Реальное воспроизведение точных полутоновых значений растра является безусловно необходимым. Поэтому при приготовлении паст для четырехцветной печати необходимо использовать связующие, специально разработанные для этих целей.

Рекомендуется применение тиксотропной шелкографной среды № 221/тикс/2.2.

2.2.3        Лак

В качестве шелкографного лака рекомендуется L 406 или L 406/тикс.

2.3  Сканирование оригинала

Оригинал обычным образом сканируется и сохраняется в используемой компьютерной системе для дальнейшей обработки изображения и цветоделения.

Так как керамические краски для четырехцветной печати, как уже было упомянуто выше, только приблизительно соответствуют краскам стандарта ЕВРОНОРМ, дальнейшая обработка изображения имеет решающее значение в воспроизведении данного мотива керамическими красками.

В рамках обработки изображения должен быть решен вопрос о применяемом растре.

2.4  Обработка изображения

Для оптимального воспроизведения мотива рекомендуется соблюдение определенных правил обработки отсканированного изображения. В большинстве случаев требуются следующие корректирующие действия при создании изображения:

· корректировка цвета

· ретуширование изображения (например, маскировка, подчистка, заполнение и т.п.)

· подгонка размеров

· возможное включение ярких красок (особенно интенсивных тонов красного и оранжевого цветов, телесных полутонов, одноцветных поверхностей большой площади).

Литограф может внести весьма существенный вклад в возможное приближение репродукции к оригиналу мотива.

2.4.1        Определение растра

В общем, мотив может быть разложен на регулярный геометрический растр. Удельное число растровых точек на единицу длины в каждой части изображения постоянно (см. рис. 1). Число точек растра на единицу длины, например сантиметр, определяется двумя факторами:

· техническими ограничениями шелкографии, где технически максимально возможный растр составляет около 56 точек на см и

· обычной дистанцией разглядывания декорированного деколью предмета. Наблюдатель с характерной дистанции разглядывания должен воспринимать декорированную плоскость как единое целое, а не как совокупность цветных точек.

            Для декорированных предметов из керамики и стекла расстояние разглядывания, как правило, невелико, поэтому рекомендуемые значения растра -  от 40 до 56 точек на сантиметр.

2.4.2        Определение глубины тона

Если в качестве примера рассмотреть 48 растр, то это означает, что будут напечатаны 48 точек на сантиметр. При этом не устанавливается величина этих точек. Размер точек растра определяет глубину тона. Глубина тона определяется как фактический размер цветных точек растра по отношению к возможной площади окрашивания при 100%-ном покрытии установленной площади растра (см. рис. 2).

Это означает, что с помощью такого параметра как глубина тона может быть установлена цветовая интенсивность печатаемого цвета.

В практике шелкографии для керамики практически отпечатываемы значения глубины тона от 10 до 90%. Минимальный размер точки ограничен характеристиками сетки. Это означает, что наименьшая точка должна перекрывать по размеру несколько нитей сетки. Она не должна находиться только на одной нити или между ними (см. рис. 3).

Максимальный размер точки определяется максимально достижимой четкостью контура. Для полного покрытия поверхности растровые точки должны сливаться между собой, образуя сплошное покрытие.

Из этого положения также следует важность использования тиксотропного связующего, а также определения оптимального соотношения краска-связующее для получения исключительно четких и резких контуров.

2.4.3        Определение углов растра

При наложении регулярных рядов упорядоченных растровых точек могут возникать интерференционные изображения. Это явление называют эффектом Муара.

Этот нежелательный эффект может быть уменьшен при использовании соответствующих углов для рядов растровых точек. К сожалению, невозможно дать единую для всех конфигураций мотива рекомендацию для углов растра. Оптимальный для данного мотива набор углов может быть найден только путем экспериментов. Существуют только основные принципы, которыми необходимо руководствоваться:

· рисующие краски циан, магента и черный должны между собой составлять как минимум угол в 30⁰;

· нерисующий желтый может составлять с рисующими красками угол в 15⁰. Он должен лежать на вертикальной оси картинки.

Пример: желтый = 0⁰, магента = 15⁰, циан = 75⁰, черный = 45⁰.

2.5  Изготовление пленок

Результатом обработки изображения являются готовые пленки для четырехцветной печати.

2.6  Определение последовательности печати

Последовательность печати четырехцветных мотивов ориентируется на агломерационные свойства красок для четырехцветной печати – от тугоплавких к легкоплавким. Различие в характеристиках плавления от краски к краске должно быть незначительным.

Первым печатается желтый цвет, последним – черный. Магента и циан печатаются по выбору на втором или третьем месте.

Для усиления поверхностного глянца можно надпечатать поверх всего мотива глянцевый флюс. Однако необходимо соблюдать осторожность при выборе флюса: несоответствующий флюс может привести к искажению цвета (особенно для пурпурных красок) и наколам в обожженных декорах.

Еще два специальных указания:

Если необходимо дополнительно к четырем краскам допечатать белый цвет, то рекомендуется его негативная подпечать под желтый цвет в качестве первой краски.

С точки зрения печатной техники имеет смысл печатать флюс, приготовленный на разбавленном связующем, как промежуточный проход после печати желтого или циана. Благодаря этому получается запечатанная поверхность, облегчающая последующую печать магенты и черного цветов.

2.7  Цветопробы

Перед нулевым отпечатком необходимо провести цветопробы красок посредством соответствующей системы (например, хромалина).

2.8  Изготовление сеток

2.8.1        Выбор сеточной ткани

Принципиально для этих работ подходят как стальные, так и пластиковые сеточные ткани.  На практике в большинстве случаев используются полиэфирные сетки 130 – 165Т (330 – 420 меш) или их стальные аналоги.

К сожалению, сетчатые ткани не нормируются. Это может означать, что толщина нити, частота ячеек и, соответственно, наложение краски, например, 150Т сетка может отличаться от производителя к производителю. Кроме того, фактическое наложение краски не всегда определяется числом ячеек сетки – оно зависит от толщины слоя эмульсии, положения и заточки ракеля, давления на ракель. Поэтому все данные по сеточным тканям, как и всю область условий печати, можно рассматривать только как нормативные показатели.

            Керамические краски фирмы ХЕРЕУС для печати четырехцветных мотивов, как правило, применяются при печати через  полиэфирные сетки 150SX.

2.8.2        Изготовление трафаретов на сетке

Процесс изготовления трафаретов оказывает такое же большое влияние на качество четырехцветного декора, как и выбор сеточной ткани. При недостаточном слое эмульсии возможна слабая интенсивность красок и неравномерное распределение точек растра по поверхности.

2.9  Приготовление паст

При приготовлении паст для четырехцветной печати необходимо соблюдать следующие принципы:

· доля связующего в пасте должна возрастать от предыдущей краски к последующей;

·  первая печатаемая краска должна быть замешана в пасту таким образом, чтобы перенесенный слой краски был достаточно насыщен связующим. Это упрощает печать второй краски. Исходя из необходимой интенсивности цвета, как правило, печатаемую первой желтую краску разводят со связующим в соотношении краска – связующее от 100 : 55 до 100 : 65.

            Более детальную информацию о соотношениях краска – связующее можно получить в конкретных описаниях коллекций.

Приготавливаемые пасты в любом случае должны гомогенизироваться трехвалковым станком.

2.10          Тестовый отпечаток

2.10.1    Печать мотива

Пробный отпечаток должен соответствовать условиям, которые предъявляются к тиражным экземплярам. Это важно, прежде всего, для следующих параметров:

· твердости ракеля (рекомендуется 65-75 шор)

· заточки ракеля и угла наклона ракеля (рекомендуется 15-25 ⁰)

· усилия на ракель

· отскока в зависимости от сеточной ткани

· приводки

· скорости печати

· постоянства соотношения краска-связующее

· контроля места наложения краски и цветонасыщенности с помощью цветного сканера и интенсивности тона посредством денситометра.

2.10.2    Обжиг пробного отпечатка

Детальные рекомендации по условиям обжига можно получить из конкретных описаний коллекций для данных красок.

2.10.3    Контроль обожженного мотива

Обожженный мотив должен быть сравнен с оригиналом по соответствию тонов. При наличии искажения тонов обработка изображения должна быть повторена с улучшенным качеством.

Не рекомендуется надпечатывать более четырех красок друг на друга, в противном случае слишком возрастает опасность отслаивания.

Если воспроизведенный мотив соответствует оригиналу, то можно печатать тираж.

2.11          Печать тиража

При печати тиража рекомендуется:

· контроль растровых поверхностей совместно печатаемых стандартных красок (желтый, циан, магента, черный, красный, зеленый, оранжевый)

· растровый уровень серого совместной печати (плоскости с желтым, цианом и магентой с глубиной тона от 10 до 90%).

Так как визуальная оценка цвета отпечатанных стандартных красок для наблюдателя зависит от многих не поддающихся контролю факторов (например, настроения, окружения, времени суток, используемого источника освещения и т.п.), рекомендуется  для контроля постоянства цвета проверять контрольные растровые отпечатки с помощью спектрального сканера в системе CIE-Lab. Допустимые значения DЕ должны быть установлены на подготовительной стадии.

Система CIE-Lab устанавливает следующие проявления цветных полей:

· L = яркость (значение черного-  0, белого- 100)

· а = красно-зеленый тон (значение красного: +а, значение зеленого: -а)

· b = желто-синий тон (значение желтого: +b, значение синего: -b)

3.      Наиболее часто встречающиеся ошибки, их причины и рекомендации по их устранению:

Ошибка	Возможная причина	Рекомендации по устранению
Проявление красок декора отличается от оригинала	Недостаточная обработка изображения	Заново обработать изображение
	Параметры печати недостаточно подобраны друг к другу (сетка, растр, глубина тона, соотношение для паст и т.п.)	Подобрать и изменить параметры печати
	Надпечать мотива несоответствующим флюсом	Применить соответствующий флюс
	Слишком большое значение DЕ отдельных четырехцветных красок	Использовать другую партию данной краски
	Собственный цвет подложки искажает цвета отпечатанного изображения	Дополнительная печать белой подложки
Точки растра легко отслаивается	Слишком толстый слой краски из-за: · грубого сита · толстого трафарета	· применить более тонкую сетку · нанести более тонкий слой эмульсии
Точки растра легко смазываются	Слишком много связующего в пасте	Уменьшить количество связующего в пасте
	Несоответствующее связующее	Применить более тиксотропное связующее
	Ракель слишком закруглен	Заточить ракель
	Несоответствующий угол наклона ракеля	Рекомендуемый угол наклона ракеля от 15 до 250.
Сохраняется видимость точек растра при удалении рассматриваемого предмета	Применен слишком крупный растр	Применить более тонкий растр. Размер растра, дисперсность краски и  номер сетки должны соответствовать друг другу.
Эффект Муара	Наложение регулярно упорядоченных точек растра	Проверить углы сетки. Обратить внимание на п.2.3.4.
Нет разделения красок при высоких значениях глубины тона	Глубина тона при выбранных номерах сетки и величине растра недостижима	Номер сетки, растр, глубина тона и дисперсность краски применяемых красок должны быть совместимы.
	Использовано несоответствующее связующее	Применить более тиксотропное связующее
Малые значения глубины тона не пропечатываются	· слишком мелкий растр · низкая дисперсность применяемой краски · слишком мелкая сетка	Номер сетки, растр, глубина тона и дисперсность краски применяемых красок должны быть совместимы.
Сетка быстро садится при печати тиража	Применена слишком тонкая сетка	Применить соответствующую сетку согласно данному описанию.
	Низкая дисперсность применяемой краски для данной сетки	Применить соответствующую сетку согласно данному описанию.
Шероховатая поверхность отпечатанного декора	Отсутствует надпечать флюсом	Может быть рекомендована надпечать флюсом.