Введение
Повышение тональности — это явление в офсетной литографии и некоторых других видах печати, из-за которого печатная продукция получается темнее, чем задумано. Оно возникает из-за увеличения площади растровых точек между оригинальным печатным материалом и конечным отпечатком. На практике это означает, что изображение, не скорректированное с учетом повышения тональности, при печати будет выглядеть слишком темным. Расчет повышения тональности часто является важной частью цветовой модели CMYK.
Dot gain, or tonal value increase, is a phenomenon in offset lithography and some other forms of printing which causes printed material to look darker than intended. It is caused by halftone dots growing in area between the original printing film and the final printed result. In practice, this means that an image that has not been adjusted to account for dot gain will appear too dark when it is printed. Dot gain calculations are often an important part of a CMYK color model.
Причины
Приращение точки вызвано растеканием краски вокруг растровых точек. Несколько факторов могут способствовать увеличению площади растровых точек. Различные типы бумаги обладают разной скоростью впитывания краски; непокрытая бумага может впитывать больше краски, чем покрытая, и, следовательно, может демонстрировать большее приращение. Поскольку давление при печати может вытеснять краску за пределы формы точки, вызывая приращение, вязкость краски является важным фактором, особенно при работе с покрытой бумагой: краска с более высокой вязкостью лучше сопротивляется давлению. Растровые точки также могут быть окружены тонким ободком краски, что называется "окаймлением". Каждая растровая точка имеет микроскопический рельеф, и краска будет отслаиваться с края до того, как будет полностью удалена увлажняющим раствором (в случае офсетной печати). Наконец, галоэффект печатной формы во время экспонирования также может способствовать приращению точки.
Эффект Юле-Нильсен и "оптический точечный усилитель"
Эффект Юле-Нильсена, иногда известный как оптический прирост точки, — это явление, вызванное поглощением и рассеянием света подложкой. Свет диффундирует вокруг точек, что приводит к затемнению воспринимаемого тона. В результате точки поглощают больше света, чем можно было бы ожидать, исходя из их размера. Эффект Юле-Нильсена, строго говоря, не является типом прироста точки, поскольку размер точки не изменяется, а меняется только её относительная абсорбция. Некоторые плотномеры автоматически вычисляют поглощение растрового изображения относительно поглощения сплошной заливки, используя формулу Мюррея-Дэвиса.
Контроль дотации
Не все полутоновые точки демонстрируют одинаковую степень прироста. Наибольший прирост наблюдается в средних тонах (40–60%); выше этого значения, по мере соприкосновения точек, уменьшается периметр, доступный для прироста точки. Прирост точки становится более заметным при использовании более высокой частоты растра и является одним из факторов, влияющих на выбор растра. Прирост точки можно измерить с помощью денситометра и цветовых шкалы в абсолютных процентах. Обычно прирост точки измеряется по 40% и 80% тонам в качестве опорных значений. Типичное значение прироста точки составляет около 23% для 40% тона при частоте растра 150 линий на дюйм и мелованной бумаге. Таким образом, прирост точки в 19% означает, что область оттенка в 40% приведет к тону в 59% в готовом отпечатке. В отсутствие более точной информации предлагается использовать значение 1,7. Однако, он, как правило, будет больше при более высокой частоте растра и при использовании субстрата с большей функцией рассеяния точек.
Модели для точечного ускорения
Еще одним фактором, от которого зависит прирост точки, является доля площади точки. Точки с относительно большим периметром, как правило, демонстрируют больший прирост точки, чем точки с меньшим периметром. Поэтому полезно иметь модель, описывающую величину прироста точки как функцию доли площади точки до печати.
Ранняя модель
Толленар и Эрнст неявно предложили модель в своей статье IARIGAI 1963 года. Она выражается следующим образом: где avf, теневая критическая площадь, – это площадь на форме, при которой растровый рисунок начинает казаться сплошным на отпечатке. Эта модель, несмотря на свою простоту, предполагает, что точки с относительно небольшим периметром (в тенях) демонстрируют больший прирост, чем точки с относительно большим периметром (в средних тонах).
where avf, the shadow critical area fraction, is the area fraction on the form at which the halftone pattern just appears solid on the print. This model, while simple, has dots with relatively small perimeter (in the shadows) exhibiting greater gain than dots with relatively larger perimeter (in the midtones).
Модель Галлера
Карл Халлер из FOGRA в Мюнхене предложил другую модель, в которой растровые точки с большим периметром, как правило, демонстрировали больший прирост точки, чем точки с меньшим периметром. Одним из результатов его работы является то, что прирост точки зависит от формы растровых точек.
Эмпирические модели
Иногда точную форму кривой усиления точек сложно смоделировать, исходя из геометрических соображений, и вместо этого используется эмпирическое моделирование. В определенной степени модели, описанные выше, носят эмпирический характер, поскольку их параметры нельзя точно определить, опираясь на физические аспекты микроструктуры изображения и фундаментальные принципы. Однако полиномы, кубические сплайны и интерполяция являются полностью эмпирическими и не содержат параметров, связанных с изображением. Такие модели, например, использовали Пирсон и Побборовский в своей программе для вычисления долей площади точек, необходимых для получения определенного цвета в литографии.