3. Выбор и обоснование технологического оборудования и программных средств обработки информации

3.1. Параметры, влияющие на выбор технологического оборудования допечатной подготовки

При изготовлении цветоделеных фотоформ необходимо помнить, что печать обложки для ученической тетради будет осуществляться офсетным способом, т. е. через промежуточный цилиндр. Поэтому для получения прямого изображения на оттиске необходимо изготовить зеркальные фотоформы. На печатной форме получим прямое изображение, на промежуточном цилиндре — зеркальное, а на оттиске — прямое. Перед тем, как вывести изображение на фотонаборный автомат, нужно включить опцию зеркального отображения.

УО «Минский государственный ПТК полиграфии» — это единственное в Республике Беларусь учреждение образования по подготовке рабочих и специалистов среднего звена для полиграфических предприятий, издательств, редакций, книжной торговли. МГПТК полиграфии выпускает разнообразную продукцию, применяя различные технологии воспроизведения и печати полиграфической продукции.

В 2011 году было выпущено: книг в твердом переплете — 7,9 тыс. экземпляров; книг в мягкой обложке — 3,2 тыс. экземпляров; брошюр — 15,3 тыс. экземпляров; бланочной продукции — 620,0 тыс. экземпляров. Форматы изданий, проходящих в целом по предприятию, следующие: 6084/32, 84108/32, 6084/16.

По красочности выпускаются издания как однокрасочные, так и полноцветные (4-х красочные).

Набор текста на УО «Минский государственный ПТК полиграфии» осуществляется на компьютерах PC: процессор Pentium III с тактовой частотой 1 ГГц, объемом оперативной памяти 1024 Мб. Верстка полос совместно с иллюстрациями и другими изобразительными элементами производится на компьютерах Macintosh. Сканирование, цветоделение, электронная ретушь — на графических станциях, в состав которых входит планшетный сканер Plastek OptikPro A360. Экспонирование и вывод фотоформ осуществляется на фотонаборном автомате AGFA Avanta 44S.

3.2. Выбор и обоснование оборудования и программных средств обработки информации

3.2.1. Рабочая станция. Компьютер ассоциируется с операционной системой (ОС), которая позволяет управлять файлами, запускать приложения и упрощать выполнение задачи. ОС управляет процессором, микросхемой, которая отвечает за правильное размещение, получение и обработку данных.

Цифровая подготовка к печати реализуется на двух основных платформах — Macintosh либо PC. Для выполнения данной работы была выбрана графическая станция на базе платформы Macintosh, основными преимуществами которой являются:

1. Большая часть программного обеспечения (ПО) выпускается для Windows, но это удобно только для офисных программ, а не для графических приложений, потому что большинство задач подготовки к печати реализуется на платформах Macintosh.

2. Большинство вирусов разработано для PC, а для Macintosh специально разработанных вирусов мало.

3. На Power Macintosh графические прикладные программы работают быстрее, чем на сопоставимых IBM компьютерах.

4. Для программных продуктов Macintosh требуется меньше дискового пространства, чем для продуктов, установленных на PC компьютерах.

Для графического исполнения обложки для ученической тетради был выбран компьютер PowerMac PM G5 с тактовой частотой процессора 2,0 ГГц, объем оперативной памяти 1 Гб, объемом жесткого диска 160 Гб.

На компьютере используется монитор Apple LED Cinema Display, с размером по диагонали в 24 дюйма, частотой 60 Гц и максимальным разрешением 1920×1080 dpi. Монитор оснащен программой цветовой калибровки OptiCAL.

Для работы компьютера используется графическая карта с ускорителем, который ускоряет обработку данных видеоизображения. Видеокарта должна соответствовать следующим требованиям:

1. Иметь, по меньшей мере, 32 Мб оперативной памяти.

2. Поддерживать 32-битовую палитру при самом высоком разрешении, которое поддерживает монитор, частота обновления не ниже 60 Гц.

3. Иметь 128-битовый интерфейс, позволяющий быстрее передавать данные от графического процессора в ускоритель и наоборот.

3.2.2. Ввод информации. В качестве оригиналов используются цифровые фотографии. Для их изготовления применяется цифровой фотоаппарат Canon EOS 500D с разрешением 15,1 Мп (максимальный формат изображения — 4752×3168 п.).

Цифровой фотоаппарат — устройство, являющееся разновидностью фотоаппарата, в котором светочувствительным материалом является матрица или несколько матриц, состоящая из отдельных пикселей, сигнал с которых представляется, обрабатывается и хранится в самом аппарате в цифровом виде.

Основной элемент любого цифрового фотоаппарата — матрица, от которой в наибольшей степени зависит качество получаемого изображения. Матрица (иногда ее называют сенсором) представляет собой полупроводниковую пластину, содержащую большое количество светочувствительных элементов, сгруппированных в строки и столбцы. В фотоаппарате Canon EOS 500D установлена CMOS-матрица физическим размером 22,3×14,9 мм.

Для обработки изображений в фотоаппарате используется процессор DIGIC 4.

Процессоры в цифровых фотоаппаратах выполняют следующие функции:

• управление работой затвора;

• выбор баланса белого, измерение освещённости объекта, определение экспопары, выбор цветовой температуры;

• управление объективом в автоматическом и ручном режимах съёмки;

• управление работой вспышки;

• управление брекетингом — возможностью серийной съёмки (обычно сериями по 3 или 10 кадров);

• управление специальными эффектами из имеющегося набора (сепия, чёрно-белая съёмка, устранение эффекта красных глаз и др.);

• формирование и выдачи на дисплей информации о выбранных режимах съёмки, настройках, самого изображения и т. д.

Для просмотра отснятого материала, а также в качестве видоискателя в фотокамере Canon EOS 500D установлен TFT-дисплей размером 3,0 " ( количество пикселов экрана — 920 000).

3.2.3. Программное обеспечение. Для обработки цифровых фотографий применяется пакет растровой графики PhotoShop CS3. Для работы с векторной графикой и для верстки применяется графический редактор CorelDraw 14.0.

Растровая графика используется гораздо шире, так как количество задач, решаемых при ее помощи, гораздо больше. Растровая и векторная графика имеют различные принципы реализации. В векторной графике размер файла больше зависит от сложности отображенных объектов. А в растровой графике имеет значение только размер картинки и количество цветов. Растровое изображение выстраивается из пикселов. Благодаря такому принципу построения растровые файлы являются идеальным способом хранения фотографий, где нужно передать точные переходы в цветовом плане.

Программа Adobe Photoshop позволяет использовать различные способы трансформации и фильтрации изображений, обеспечивает безграничные возможности по ретуши, коррекции, монтажу изображений. Наиболее важными являются функции коррекции и цветоделения, редактирования в режиме CMYK, выявления цветов, выходящих из охвата полиграфических красок, управление параметрами растрирования. Развитая система слоев позволяет осуществлять цветовую и тоновую коррекцию без прямого воздействия на изображение, а возможность автоматического выравнивания слоев сэкономит время при монтаже. Кроме того, последние версии пакета позволяют работать и с векторными объектами. Все перечисленные и многие другие достоинства программы Adobe Photoshop делают ее наиболее популярной в полиграфической среде.

Программа CorelDraw позволяет осуществлять различные действия с векторными изображениями и текстом: копировать, вставлять, дублировать, преобразовывать и изменять их свойства. С помощью специальных функций можно выполнять выравнивание и упорядочивание групп объектов, их перемещение, вращение, растягивание и масштабирование. Важной особенностью пакета является возможность импорта изображений из других программ и их верстка с текстом. При выводе на принтер может осуществляться цветоделение и поворот полос набора.

Шрифт представляет собой символ заданного начертания и размера. Распространенным форматом шрифтов является Open Type, созданный совместными усилиями компании Microsoft и Adobe. Open Type содержится в одном файле и этот файл можно применять и в Macintosh, и в Windows.

В большинстве случаев стремятся избегать применения шрифтов True Type, потому что они создают трудности при печати. Эти шрифты удобны во многих случаях, но не при качественном графическом оформлении. При печати True Type шрифтов на Post Script принтерах они преобразуются в Post Script совместимые. Такое преобразование может привести к потере информации и, следовательно, к ее искажению.

Шрифт Post Script Type 1 был создан в 80-е годы компанией Adobe. Шрифты Type 1 описываются с помощью кривых третьего порядка (кривых Безье), что позволяет получать лучшее качество по сравнению с True Type шрифтами, но в скорости работы они уступают True Type шрифтам.

3.2.4. Корректурный принтер. Для получения пробных оттисков можно использовать принтер с разрешением 600 dpi. Для проверки публикаций и вывода пробных оттисков такое разрешение будет достаточным. Относительно разрешения принтера действует правило: чем меньше точка, тем более подробную информацию можно воспроизвести. Лазерный принтер должен поддерживать универсальный язык описания страниц Adobe Post Script Level 2 или Post Script Level 3.

В качестве корректурного принтера используется принтер формата А3 Xerox Phaser 5335N.Это черно-белый лазерный принтер. Возможность использования черно-белой печати объясняется тем, что для корректуры выводятся только текстовые полосы с целью проверки правильности набора и верстки. Данный принтер имеет разрешение 1200dpi, поддерживаетPostScriptLevel3, а скорость печати достигает 35 страниц в минуту. Вывод корректурного оттиска осуществляется на бумагу.

Post Script — универсальный, не зависящий от платформы компьютера язык описания отдельных страниц печатного листа. Он позволяет единым образом описать любые элементы, которые могут встречаться в полосе издания: штриховые, полутоновые, векторные иллюстрации и шрифты, цветные объекты многих стандартов. Этот язык дал возможность использовать единую программную базу для различных выводных устройств: принтеров, лазерных экспонирующих выводных устройств, плоттеров, устройств вывода цветопробы. Post Script содержит около 259 операторов, что позволяет одни и те же действия описывать различными способами. Одно из важнейших достоинств языка — то, что описание страниц на Post Script не зависит от устройства, на котором страница воспроизведена.

3.2.5. Цветопробное устройство. В качестве цветопробного устройства использовался струйный принтер Epson Stylus Photo R2880. Формат вывода данного принтера А3+, разрешение 5760×1440 dpi, процессор CromaPro XP Inkjet Color, программное обеспечение для управления цветом DuPont CromaNet. Принтер поддерживает Post Script Level 3, а также оснащен пьезоэлектрической головкой, которая позволяет печатать каплями переменного объема, что улучшает качество детализации изображений и воспроизведения градиентов. Еще одной важной характеристикой является восьмикрасочная печать чернилами UltraChrome.

3.2.6. Специальное программное обеспечение. Калибровка системы, а также контроль и управление цветом необходимы, так как цветовое содержание оригинала изменяется на каждой стадии его обработки: обработка изображения, вывод его на печать.

Каждое из устройств:монитор, принтер имеют несовпадающие диапазоны выводимых и считываемых цветов. Для исключения влияния этих особенностей и происходит калибровка системы. Системы управления цветом работают по принципу «от устройства к устройству». В процессе работы составляются таблицы преобразований, соответствующие числу устройств ввода и вывода. Для объединения всех трансформаций используется промежуточное цветовое пространство, которое должно удовлетворять следующим требованиям: аппаратная независимость, стандартизация на международном уровне, максимальные возможности цветового охвата. Наиболее распространенным стандартом согласования цветов является система профилей ICC. Профиль содержит точную карту диапазона цветов, поддерживаемого конкретным устройством. Когда цвета изображения преобразуются от диапазона одного устройства к диапазону другого, программы поддержки ICC преобразуют цвета согласно специальным алгоритмам перевода. Эта технология связи цветов называется механизмом цветов, не зависящих от конкретного устройства. Наиболее распространенной системой «сквозной» калибровки является система ColorSync, позволяющая сохранять параметры настройки системы.

При печати слои красок могут немного смещаться, а даже небольшой сдвиг образует незакрашенные области. Процесс, позволяющий решить эту техническую проблему, называется треппингом. При использовании модуля треппинга Trapping можно устанавливать параметры треппинга, такие как автоматический, интерактивный и настраиваемый треппинг.

3.2.7. Растровый процессор и фотовыводное устройство. Растрирование — процесс разбиения полутонов изображения на растровые точки. Цель процесса разбиения — создание иллюзии непрерывного тона и сделать растр незаметным. Разработано два типа растрирования:

1. Амплитудно-модулированное растрирование (регулярное или традиционное). В данном виде растровые точки переменного размера располагаются в регулярной матрице с равноотстоящими центрами. Область, состоящая из более крупных точек, воспринимается как более темная, а из мелких точек — как более светлая. Угол поворота растра — важный фактор, который определяет, останется ли незаметной иллюзия непрерывного тона, или растр будет заметен. Углы поворотов растров в комплекте фотоформ должны располагаться внутри диапазона 90º. Так как интервал в 30º устанавливается для предотвращения муара, то самая светлая в печати желтая краска ставится под углом в 0º с повторением на 90, 180, 270º. Это означает, что между желтой краской с углом 0º и голубой с углом 15º, а также между пурпурной с углом 75º и желтой краской с углом 90º получается интервал 15º.

Существует два фактора, которые ухудшают качество изображения: муар и «розетки». В электронном растре растровая точка создается с помощью битовой карты — это квадратная матрица, состоящая из ячеек. Растровые точки образуют ряды или линии. Величина растра характеризуется частотой этих линий или линиатурой, которая измеряется в lpi.

2. Частотно-модулированное растрирование (стохастическое). Микроточки, из которых в регулярном растрировании образуется растровая точка, в частотно-модулированном растрировании располагаются внутри ячейки матрицы равномерным, квазислучайным образом. В данной технологии теряют смысл такие понятия, как пространственная частота, форма точки, угол поворота, поскольку в этом способе отсутствует регулярная структура растра. Но имеет значение выводного устройства и размер точки, которая может воспроизводиться печатной машиной. У данного типа растрирования существуют недостатки: для печати необходим очень высокий уровень полиграфической технологии, а печать должна осуществляться на высококачественной мелованной бумаге, чтобы предупредить растискивание мелкой точки.

Растрирование осуществляется с помощью RIP, который бывает двух типов: программный и аппаратный. Программный RIP реализуется с помощью программного обеспечения, которое выполняет растрирование, используя ресурсы НИС. Аппаратный RIP физически представляет собой карту, которая подключается к материнской плате НИС. Был выбран аппаратный тип растрирования.

Для получения фотографического изображения текста и растровых иллюстраций в допечатных процессах по технологии Computer–to–Film применяются фотонаборные автоматы (ФНА). В современных ФНА для формирования изображения используется принцип сканирования световым лучом, сфокусированным на плоскости фотоматериала в пятно малого размера.

При изготовлении цветоделенных фотоформ используются фотонаборные автомат AGFA Avantra 44S — это ФНА типа «внутренний барабан». Максимальный формат фотоформы 906×1130 мм, экспонирование происходит IR лазером 650мкм, который позволяет создать минимальный размер пятна 7,5 мкм. Максимальное разрешение 3600 dpi, максимальная линиатура 425 lpi, повторяемость составляет ±5 мкм.

3.2.8. Оборудование для обработки экспонированного фотоматериала. Цветоделенные пленки после экспонирования поступают в 4-х секционную проявочную машину AGFA. Фотоматериал проходит через секции проявки, фиксирования, промывки и сушки. Ширина используемых пленок составляет 10–90 см. Скорость проявления — 100 см/мин. Температура проявителя и фиксажа — 20–40C. Машина работает в режиме on-line, составляет с ФНА один рабочий комплекс.

Характеристики выбранного оборудования отражены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Характеристика выбранного оборудования и ПО

Технологическая операция	Выбранное оборудование или ПО	Основные характеристики
Ввод информации	Цифровой фотоаппарат Canon EOS 500D	Разрешение 15.1 Мп, максимальный формат изображения — 4752×3168 п., CMOS-матрица физическим размером 22,3×14,9 мм.
Обработка изображения	Компьютерная платформа PowerMac PM G5	Тактовая частота процессора 2 ГГц, объем оперативной памяти 1 Гб, объем жесткой памяти 160 Гб
Вывод цветопробных оттисков	Принтер Epson Stylus Photo R2880	Цветной струйный, формат бумаги А3+ (420×297 мм), разрешение 5760×1440 dpi. Поддерживает Post Script Level 3
Вывод корректурных оттисков	Xerox Phaser 5335N	Монохромный лазерный, формат А3, ис-пользуется бумага и калька. Разрешение 1200 dpi. Язык программирования — Post Script Level 3
Растрирование	Растровый процессор Delta Technology (Heidelberg)	Оптимизация формы растровой точки, автома-тический треппинг, электронный монтаж полос, поддерживает Post Script Level 3
Запись на ФНА	ФНА AGFA Avanta 44S	Тип — внутренний барабан, максимальный формат фотоформы — 906×1130 мм, минимальный размер пятна 7,5 мкм., максимальное разрешение 3600 dpi, максимальная линиатура 425 lpi, повторяемость ±5 мкм.
Проявление фотопленки	Проявочная машина AGFA	Ширина пленки составляет 10–90 см, скорость проявления — 100 см/мин. Температура проявителя и фиксажа 20–40C