Rácsszögek a nyomdászatban - Moiré (4)

A moiré (vesszőparipánk) előidézésében a textúrák egymáson való elforgatásának fontos szerepe van. De induljunk még távolabbról. Legyen valami szakmai. Ha boomer, vagy x, y generációs vagy, még tudod, milyen élmény volt a nyomtatott Playboyt/Hustlert annyira közelről bámulni, hogy mellbimbók valami furcsa színes ponthalmazokból nyíló virágokká, rozettákká estek szét. A nyomdászatban ugyanis, négy (vagy több) raszterrel dolgozunk, és a színkeverés logikájából következik, hogy nem érdemes simán egymásra nyomtatni a színeket, inkább elforgatjuk őket, emiatt a nyomat közelről nem kockasfülű-nyúlszerű, hanem inkább leopárdpöttyös-szerű.

1. Miért forgatjuk el a rácsokat egymáson?

Erről itt találsz többet, de dióhéjban: azért forgatjuk el, mert apró passzerhibáktól is durván moirésodik, és főleg színleképezési hibákat is okozna (akár milliméternél kevesebb illesztési hibánál is). 

Ez a raszter itt fent, ugyanis egy semleges szürke kellene legyen, de elforgatás nélkül egymásra nyomva mindenféle sárgás-bíbor színekben pompázik a színes moiré miatt. Erre mondjuk rásegít a nem teljesen egyenletes LPI, a nem tökéletes szög is, de erről később). Az előbbi raszterek, elforgatva egymáson, már homogén, semleges szürkét eredményeznek:

Tehát a rácsszögek jelentős elforgatása a színleképezést jobban ellenőrizhetővé teszi, ugyanakkor nem zárja ki (teljesen) a moiré-jelenséget. Mégis  (többek között) a rácsszögek helyes megválasztásával minimalizálni lehet a moirét. Mi pont előidézni akarjuk a moirét, ezért is érdemes megérteni a szögek fontosságát. Aki nem akar moirét előidézni, meg a nyomdászat se érdekli, vagy abban az illúzióban akar maradni, hogy pontosan érti a DTP alapjait, az itt be is fejezheti az olvasást.

Az ofszetnyomásban használt színkivonatok szögeiről itt egy egészen érthető, de mégis részletes alapozót találsz, de ne vedd készpénznek, hanem olvasd tovább ezt a bejegyzést. Érdemes a rozettákról szóló részt is elolvasni, mert a továbbiakban ezekre is építkezünk.  Az FM rácsokkal most nem foglalkozunk, eleve tapasztalatunk is csekély, ezért a moiré-hatásban is kisebb a perspektívát látunk benne. 

2. Hogyan befolyásolja a rácsszög a moirét?

Láttuk az LPI mérőnél, hogy a vonalrácsok, minél kisebb szöget zárnak be a raszterrel, annál nagyobb kiterjedésű artifacteket hoznak létere. A matekjét nem szándékozunk megismerni és megtanulni, de tapasztalati úton, ha két teljesen egyforma, bármekkora vonalsűrűségű rasztert elforgatunk egymáson, 1 fok kitérésnél nagyjából 100 raszterpont széles moiré-cellát kapunk, 0,5 foknál 200 raszterpont széleset. Ahogy a szög tart a nulla felé, a moiré mérete is tart a végtelen felé, de mint fent említettük, rácsszögeltérés nélkül nincs színhelyesség, tehát ez az irány nem jó polikrómiát nyomtatni. Nézzük mi van nagyobb szögeknél. Legyen egy sima cián-magenta kivonat 5 fokonként elforgatva egymáson, balról jobbra 0-90 fok között. 100%-ban nézd.

A második mezőben (5fok) a legdurvább a moiré, a szögek duplázódásával szinte feleződik a moiré mérete. 30-35 foknál eléri a polikromiás nyomatnál megszokott rozetta méretét. 30 fok felett, bár a moiré mérete nem változik számottevően, de 40-45 foknál egészen érdekes kristályszerkezetet hoz létre. Kijelenthető, hogy a raszterek között 30 fok ideális. 

Innen tovább forgatva, visszafelé megismétlődik az egész, hiszen a raszter egy kétdimenziós mátrix-cucc, ahol a pontok felfoghatók egymásra merőleges vonalként.  Így a hagyományos raszterben csak 90 fok a lehetséges küzdőtér (onnan megismétlődik, a 0 rácsszög ugyanolyan, mint a 90, 180 és 270 fokos). Na, ezt a 90 fokot kell elosztani a négy színkivonat között, de úgy, hogy a 30 fok eltérésre színenként törekedni kell. Mission impossible. 

3. Milyen szögeket használ a nyomdaipar?

Ilyen lenne egy egyenletes elosztás (minden rács 22,5 fokra a többitől), de ennél vannak jobb megoldások, hiszen az előbb láttuk, hogy a 20 fok körüli szög okozta moiré távol van az ideálistól.

Kezdjük egyetlen ráccsal, önmagában. Szerinted melyik raszterben talál a szem legkevesebb kapaszkodót, hogy mintázatokat építsen belőle? Melyik a leghomogénebb? 

Általában az emberek a baloldaliba (0/90 fok) látnak bele leginkább struktúrákat, a középső (45 fok) már jobb megoldás. A jobboldali meg még annál is jobb, ez a 37,5 fokos rács, vagyis a 45 fokos 7,5 fokkal történő elforgatása. 

Bár a szakirodalom a 7,5 fok forgatást kifejezetten a flexonál említi (az anilox miatt), de a gyakorlatban az ofszet nyomtatásban is van létjogosultsága egy csöpp elforgatásnak, ugyanis zajosabbá teszi a homogén raszter-textúrát.

Tehát a klasszikus rácsszög-modellben (lásd fenti linkek, C15/M75/Y0/K45), a legsötétebb (fekete) színt kapja a 45 fokot és a legkevésbé kontrasztos (sárga) a 0 fokot. A másik két szín (cián és magenta) szögei értelemszerűen ezektől eltérők lesznek, úgy, hogy minimum 15, de inkább 30 fokot tartsanak az egyes kivonatok között. Így lesz a magenta 75 fok, és a cián 15 fokos, ami ugyan csak 15 fokra van a sárgától (moirésabb zöldek), de így a többi erősebb szín 30 fokra lehet a feketétől és egymástól is.

Más kiosztások is léteznek, például a C15/M45/Y0/K75, amelyik a fekete színt direkt nem 45 fokban ábrázolja, mindegyiknek vannak előnyeik és hátrányaik, van ami pl. az eget, van ami a bőrfelületeket adja vissza simábban, de most nem megyünk ebbe az irányba.

Klasszikus 15/75/0/45 fokos rács. Jobboldalt látszik, hogy azért ez is csodaszép rajzolatokat, rozettákat, eredményez, ami szintén egy moiré jelenség, de ha elég nagyfrekvenciás (nagy rácsssűrűség, apró rozetta), akkor nem okoz gondot. Rozettából is több van, lukas közepű (space centered), meg pöttyös közepű (dot centered), ezek is más-más hatást váltanak ki (pl. hatással van a színtérre stb.), de manapság már nem találsz ilyen szabályos rozettákat a nyomatokon.

4. De milyen szögeket használ a nyomdaipar valójában? 

A homogénebb élmény érdekében sok módszerrel szét lehet zilálni a rácsokat, zajosabbá téve a steril struktúrákat (és visszafejthetetlenné téve a RIP módszereket). 

Ilyen módszer például a sárga kivonat korrekciója, ami orvosolja azt, hogy csak 15 fokra van a cián kivonattól:

Cián-sárga szimulációk. A baloldali korrekció nélküli. Láthatóan moirés. A jobboldalin a sárga rács kicsit össze van nyomva a ciánhoz képest (itt most pont 12%,  általában 108%-ot találsz a szakirodalomban). Nyilván nem véletlenül a sárgára van csak meg ez a lehetőség, két kontrasztosabb színnel ugyanez már nem nézne jól ki: 

Ebben a szimulációban a magentára tettük rá az előbbi korrekciót. Baloldalt 15 fok rácsszög, jobboldalt 30 fok a raszterek között. Tehát az egyes rácsok egymáshoz viszonyított frekvenciájának babrálása sem mindig lehetetleníti el a moirét.
Ugyanolyan szögön, korrekcióval, csak mert szép moiré:

De most nézzünk valóságos rasztereket a szimulációk helyett. Az igazi rippelt raszter jóval kevesebb moirét mutat, de azért ebben is látni vélünk szabályos hullámvonalakat. 

Ez egy flexó RIP, 7,5 fokos elforgatással, mivel a klasszikus rácskiosztás ellenjavallott az anilox szintén rácsszögekbe (pl. 60 fokos hexa) rendezett szerkezete miatt. Lássunk egy ofszet rasztert is:

 

Az SPM kódneve  TF1-721SQ01M-12, egy TrueFlow-szabvány, ami a teljes rippelést jelenti. Lássuk a neve mire utal. A 7 azt jelenti, hogy az egész rácsszög-szerkezetet (15/45/0/75) kb. 7.1 fokkal elforgatják. A 24-es 2400dpi felbontásra utal, az SQ - a RoundSquare (Euclidean) dot-shape. Vagyis ilyen:

A raszterpontok alakjáról itt találsz többet, minden típusnak vannak előnyei és hátrányai, meg célfelhasználása. De konkrétan ez az euklideszi típus azért érdekes, mert nem egyforma logika szerint működik a teljes tónustartományon, alacsony és magas fedettségnél kör alakú a raszterpont és a raszterköz, középtónusoknál pedig sarkaikat összeérintő négyzetes. Ennek a nyomdafestékek viselkedése miatt van jelentősége. Lényeges szempont például, hogy a sötét zónában nem alakulnak ki hegyes szögű csillagok, mint a sima Round-shape raszterkép esetén:

Round shape - Forrás

Euclidean - Forrás

A 01 az SPM verziót jelenti, M a vonalsűrűség tartományt  (Middle range LPI) jelöli, a 12 pedig 12 bites SPM-re utal, amiről csak gyanítjuk, hogy a raszter kiszámolgatásához használt számábrázolás bitpontossághoz van köze. 

De  a valóság még ennél is árnyaltabb. a 7,1 fokos elforgatása sem teljesen igaz, ugyanis csak nagyjából ennyi, mert valójában a szabványban rögzített szögek: C:22,4°, M:52,1°, Y:8,1°, K:81,7° ami ugyan közel áll a 7.1 fokos elforgatáshoz, de nem pontosan annyi. 

A sárga raszter itt is korrigálva van, a leírás szerint "kb." 10%-kal sűrűbb rácsfrekvenciára, de ezt pontosan ki se tudjuk számolni, mert nem sikerült a raszterpontok felbontását sem megállapítani. Mindenesetre 9 fekete raszterpontra jut 10 sárga pont.

Apropó raszter mérete és felbontása. A szakirodalom szerint a 2400dpi/150lpi 16*16 pixeles raszter-rácsot kellene jelentsen. 

Az ábrán egy elvileg  150 lpi@2400dpi  rács részletére 16*16 pixeles cellákat próbáltunk, és hát jól látszik, hogy a raszterpont ennél valamivel kisebb. (Persze felvetődött, hogy a 16*16-os cellát nem a szög kiegyenesítése után kellene rápróbálni, de úgy még annyira se tudtuk találtatni.)

Ez ugyanaz a 150-es raszter, de a cellák 15*15 pixelesek, viszont ennél az látszik, hogy a raszterpontok valamivel nagyobbak. Tehát valahol 15*15 és 16*16 között. A raszterpont mérete természetesen csak egész számú pixel lehet, de most abba nem megyünk bele, hogy hány raszterpontnál is kerekít egy-egy pixelt. Ezek után meg sem lep, hogy 2400/175LPI még csak nem is egész szám (175 LPI-t pl. 2800dpi tudna elvileg megjeleníteni). De mindegy is, mert az is kiderül, hogy nemcsak a sárga raszteren van korrekció. 

Egymásra forgattuk a négy színt (a szabványban levő szögértékekkel) és a felső bal pozícióban egymásra igazítottuk a raszterpontokat. A négy szín különféle mértékben, de elcsúszik egymáshoz képest. Ez valóságban a papíron kb. centiméteres nagyságrend. Észrevehető egy csöpp szögbeli eltérés is. Vagy a szabványleírás nem tűpontos. Mindenesetre az látszik, hogy a fix 16*16-os raszter az csak a könyvekben létezik. (De mondjuk nincs is szükség mind a 256 tónusra, hiszen általában csak 100 tónussal dolgozunk (0-100%) színkivontonként.) 

Na, de miért nem felel meg szinte semmilyen szög, frekvencia, felbontás a szakirodalomnak? A gépi szögszámítás nem annyira egyszerű dolog, mint elsőre látszik. Ugyanis a raszter-cellák felbontása véges egész szám. Mondjuk 16*16 (de láttuk, hogy ez sem igaz teljesen). 

A 90 és a 45 fokon kívül az összes többi szög ábrázolása problémás. A lapos szögek leképezése nem lehet konzisztens a teljes hosszon (fűrészfogas). Plusz csak egy ideális világban  lehet végtelen pontossággal szögeket állítani, ugyanakkor kis hibák is nagy gondot okozhatnak a nyomaton.

Ebből adódik az is (itt jobbra az ábrán), hogy bár teljesen homogén raszterről van szó, mégsem egyformák a pontok rajta. Hol itt kerekít valamerre, hol ott. Ne felejtsük el, hogy nemcsak raszter-formák, és szögek vannak, hanem kalibrációs kiigazítások, dot-gain és még ki tudja mi minden.

És a számítás pontossága is hatalmas kapacitást igényel. Pl. egy 200LPI-s A4-es képen 4*4millió raszterpont alakját és helyét kell kiszámítani. És a nyomdászatban sokszor B1-es és B2-es ívekről van szó, tehát több mint 100 millió raszterpontról is szó lehet. Szóval nem kis mérnöki és informatikusi munka van a dologban. 

Mindenesetre a mi kísérleteinkhez sokkal egyszerűbb, saját készítésű rasztereket akarunk használni. Persze nekünk is lesznek saját problémáink. Például a lézerfólia hosszanti hőzsugorodása, hogy csak az első bosszúságunkat említsük. Szóval folytatjuk a moiréval.