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Lonigo, 8-9 Giugno 2007 Come creare il profilo di una stampante ink-jet Enrico Cinalli www.photoactivity.com.

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1 Lonigo, 8-9 Giugno 2007 Come creare il profilo di una stampante ink-jet Enrico Cinalli

2 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 2 Cenno sulle coordinate colorimetriche Le coordinate RGB e CMYK sono di tipo Device dependent", ovvero relative al dispositivo che stiamo utilizzando, ma non possono definire in modo preciso un determinato colore. Se inviamo lo stesse coordinate CMYK a due stampanti, anche dello stesso modello, possiamo ottenere risultati anche molto diversi, perché quelle coordinate non definiscono un colore bensì una certa emissione di inchiostro. Abbiamo dunque la necessità di utilizzare un sistema di riferimento assoluto per determinare i colori della stampante in modo univoco.

3 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 3 Cenno sulle coordinate colorimetriche Il modello di coordinate assolute in genere utilizzato è il CIELAB, il quale, fissate certe ipotesi (solo riflessione, tipo illuminante,ecc.), definisce i colori in modo univoco. L* è detta "chiarezza" e assume valori da 0 a 100 (0 = nero, 100=bianco perfetto di riferimento) a* e b* sono le componenti cromatiche, ed assumono valori da -128 a Per a* e *b = 0 si ha lasse del grigio, ovvero tutte le sfumature neutre dal bianco al nero. Lasse a* è chiamato asse del rosso/verde mentre lasse b* viene chiamato del giallo/blu. Il Color Picker di Photoshop

4 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 4 Cenno sui profili ICC I profili ICC realizzano una corrispondenza fra le coordinate relative (Device dependent) e le coordinate assolute Lab. Un profilo ICC si può realizzare a tabella (esplicitando in una tabella le corrispondenze) oppure, in modo più compatto, a matrice (una funzione matematica). I profili a matrice non si possono realizzare per dispositivi di output, come le stampanti e i film recorder, per cui dora in poi ci riferiremo sempre a profili a tabella (o LUT, look-up table) Lo spazio di connessione di un profilo ICC può essere il CIEXYZ o il CIELAB, per comodità ci riferiremo sempre al CIELAB.

5 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 5 I profili ICC di stampa Le moderne stampanti ink-jet fotografiche hanno sempre più dei 4 inchiostri della quadricromia classica (CMYK), per cui ci possono essere vantaggi a pilotarle direttamente in RGB. In questo tutorial tratteremo soprattutto della stampa mediante drivers originali, che lavorano in RGB e si occupano internamente della gestione del set di inchiostri della stampante. Driver originale di stampa RGBRaw-Print

6 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 6 I profili ICC di stampa Nel nostro caso un profilo ICC di stampa contiene dunque una tabella di corrispondenza RGB-LabD50 (in realtà le tabelle sono di più, vedremo più tardi) Nella tabella non sono riportate le corrispondenze per tutti i colori riproducibili, bensì una certa quantità di riferimenti scelti opportunamente, mentre gli altri saranno ottenuti per interpolazione matematica dal motore di conversione. Il concetto basilare del sistema ICC sta nell'utilizzo di almeno due profili: sorgente e destinazione. Quando si stampa una fotografia il profilo sorgente è quello dello spazio di lavoro della nostra immagine (sRGB, AdobeRGB, Prophoto), mentre il profilo destinazione è quello della stampante/carta. Ciò che serve è una CONVERSIONE tra i due profili: il motore di conversione modificherà le coordinate relative (RGB) per mantenere il più possibile invariate le coordinate assolute (Lab) e quindi i colori.

7 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 7 I profili ICC di stampa Di fatto il profilo ICC è la "carta di identità" della stampante, e ci informa anche dell'insieme di tutti i colori riproducibili (Gamut) Plot 3D del Gamut di una stampante ink-jet

8 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 8 Gli intenti di rendering Comparazione del profilo di un monitor medio (sRGB) e del profilo di una stampante ink-jet media. Diagramma a*b* nello spazio Lab D50 di connessione, con L=50. - I due Gamut (insieme di colori riproducibili) sono molto diversi. - Solo i colori nella zona di sovrapposizione possono essere riprodotti da entrambi i dispositivi.

9 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 9 Gli intenti di rendering Come si risolve il problema? Lo standard ICC mette a disposizione quattro "intenti di rendering" e lascia a noi la decisione su quale utilizzare. Analizziamo i due intenti più utilizzati in fase di conversione per la stampa: colorimetrico relativo e percettivo. Il pannello di scelta dellintento di rendering in Photoshop

10 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 10 Gli intenti di rendering Colorimetrico relativo + compensazione del punto del nero : il bianco del profilo sorgente viene portato sul bianco di quello destinazione; il nero del profilo sorgente viene portato sul valore L* deciso da un algoritmo proprietario di Adobe Systems (generalmente non il tono più scuro riproducibile dal driver). A meno che il bianco sorgente e il bianco destinazione non coincidano, tutti i colori vengono un po modificati perché cambiano le condizioni di adattamento visivo. I colori fuori gamut vengono trasformati nel colore più vicino sul bordo del Gamut destinazione (fenomeno detto clipping).

11 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 11 Gli intenti di rendering Dato che l'occhio è più sensibile ai rapporti cromatici fra i colori, piuttosto che ai valori assoluti, è stato creato un intento apposito per comprimere tutta la gamma dinamica, anche nei colori. Vengono modificati un po' tutti i colori, compresi quelli che rientrano nel gamut di destinazione, al fine di mantenere tutte le sfumature, e non solo quelli fuori dal gamut (come nel colorimetrico relativo) Il bianco del profilo sorgente viene portato sul bianco di quello destinazione; generalmente il nero sorgente viene portato sul valore RGB 0,0,0 del profilo di destinazione, al quale corrisponderà il valore L* più basso riproducibile (se il driver calibrato correttamente). Intento percettivo

12 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 12 Gli intenti di rendering Intento percettivo Per la creazione della tabella dellintento percettivo è di fondamentale importanza la validità della strategia di "gamut mapping" utilizzata dal software di profilazione. Lo standard ICC non impone regole in merito alla strategia.

13 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 13 diversi metodi di riproduzione del colore (RGB in emissione per il monitor, inchiostri stampati osservati in riflessione) Gamut diversi diverse condizioni di illuminazione della stampa (sia di intensità che spettrali). I profili ICC non tengono conto dellintensità della sorgente in visione. Importanza dei parametri di calibrazione del monitor (intensità e cromaticità del bianco) per ridurre le diversità con la stampa. Limiti fisici: Massima corrispondenza possibile tra visualizzazione a monitor e stampa

14 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 14 Calibrazione della stampante La condizione fondamentale per creare un profilo ICC consiste nel disporre di una condizione conosciuta e stabile. Nel caso della stampante occorre fissare tutte le variabili, come il tipo di carta, gli inchiostri e la loro gestione

15 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 15 Calibrazione della stampante Utilizzo dei driver di stampa originali: le varie calibrazioni, normalmente disponibili solo per i supporti originali, sono cristallizzate dentro il driver stesso e non sono modificabili se non in misura limitata. Esistono sia software di aggiornamento delle calibrazioni dei driver, come ad esempio Epson Color Base, sia sistemi automatici di autocalibrazione, come nel caso delle recenti stampanti HP e Canon dotate di densitometro/ spettrofotometro incorporato. Utilizzo di un RIP di stampa: fornisce gli strumenti necessari per una calibrazione totale della stampante, in modo da adattarla a qualsiasi supporto. Vantaggio: ottimizzazione su qualunque supporto, possibilità di gestire la generazione dellasse del grigio. I RIP sono generalmente molto costosi e non di facile utilizzo, per cui tratteremo solo il caso dei drivers.

16 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 16 Calibrazione della stampante Impostazione del driver HP nel nostro caso: tipo carta, qualità di stampa e disattivazione degli algoritmi di gestione del colore interni al driver. Queste sono le condizioni con le quali realizzeremo il profilo ICC e stamperemo successivamente le immagini: limpostazione di parametri diversi invaliderà il profilo ICC.

17 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 17 Realizzazione del profilo Il processo di creazione del profilo ICC si articola nelle seguenti fasi: scelta del tipo di target stampa del target nelle condizioni di calibrazione decise completa asciugatura della stampa misura e salvataggio su disco dei dati spettrali del target (caratterizzazione) calcolo del profilo ICC

18 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 18 Realizzazione del profilo Esempio pratico di esecuzione di un profilo con il software Profile Maker Profile Maker è uno strumento professionale ma abbastanza costoso: si è scelto di utilizzarlo per la completezza delle possibilità che offre. la scelta del target cade, per motivi di tempo disponibile, sul target i1.5 da 288 patches. Per realizzare profili più accurati esistono target con un numero maggiore di patches: in genere un buono stato di calibrazione rende più facile il compito del profilatore. (invio in stampa del target)

19 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 19 Realizzazione del profilo Spettro visibile Lo strumento di lettura del target: lo spettrofotometro. E il miglior tipo strumento utilizzabile, perché è capace di leggere la distribuzione spettrale del visibile, suddividendola in 36 bande di 10nm ciascuna ( nm). Si effettua cioè una analisi approfondita delle singole patch, in modo da poter calcolare anche il colore delle stesse anche sotto illuminanti diversi Viene letta anche la riflessione del vicino UV, in modo da rilevare la presenza di sbiancanti ottici nel coating della carta.

20 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 20 Realizzazione del profilo

21 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 21 Realizzazione del profilo Dopo un tempo sufficiente di asciugatura della stampa, si misura del target con Measure Tool e si salvano su disco i dati di caratterizzazione (corrispondenze tra valori RGB inviati al driver di stampa e dati spettrali delle patch generate)

22 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 22 Realizzazione del profilo Utilizzando i dati di caratterizzazione appena misurati, si crea il profilo ICC. Con i software più evoluti è possibile effettuare alcune scelte: Dimensione del profilo: cambia la dimensione della tabella Standard 24x3 campi Grande 32x3 campi Resa dellasse del grigio (carta o neutro): influisce sullasse del grigio nella zona delle alte luci. Nel primo caso i grigi medi seguono il colore della carta, nel secondo caso si riproducono con a*=b*=0 fino alle patch più chiare, dopo di che si arriva bruscamente al colore della carta. Questa scelta influisce solo sullintento percettivo. Gamut Mapping: si può scegliere fa tre Logo, che in pratica sono tre differenti strategie di calcolo dellintento percettivo. Scelta dell'illuminante in visione: generalmente si utilizza lilluminante daylight a 5000K (D50), ma è possibile utilizzare altre sorgenti predefinite oppure misurate sul luogo dove le immagini saranno esposte. Questa scelta influisce su tutti gli intenti (ovviamente escluso lAssoluto).

23 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 23 Stampa da Windows XP I profili generati sono nella cartella di sistema: \Windows\system32\spool\drivers\color Windows XP mette a disposizione i profili ed un motore di conversione (ICM), ma non esegue la compensazione a monitor Lunico modo per gestire il colore con la tecnologia ICC è utilizzare software che gestisca internamente le conversioni, come ad esempio Photoshop Esempio di stampa da Photoshop CS2

24 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 24 Stampa da Mac OSX I profili generati, per essere utilizzabili da parte di tutti gli utenti, possono essere scritti nella cartella di sistema: /Libreria/Colorsync/Profiles MacOSX dispone di un motore colore (Apple CMM), che mette a disposizione delle applicazioni per eseguire la compensazione a monitor. Per questa operazione Photoshop utilizza invece un proprio algoritmo. Esempio di stampa da MacOSX

25 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 25 Ecco il nostro profilo ! Visualizzazione 3D del Gamut ottenuto, nello spazio Lab. (a sinistra il confronto con lo spazio sRGB)

26 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 26 Considerazioni sulle stampe - 1) Gamut Lestensione del Gamut dipende dai materiali utilizzati (carta, inchiostri) e dalla bontà della calibrazione effettuata. In particolare, le carte glossy e semiglossy consentono di ottenere Gamut più ampi rispetto alle carte matte Il Gamut non deve essere valutato solo nella gamma media di L*, ma è importante che sia ben distribuito rispetto allasse del grigio anche nelle alte luci e nelle ombre. Il Gamut nelle ombre è determinato soprattutto dalla cromaticità dellinchiostro nero e dalla qualità della calibrazione. Gamut ottenuti con HP9180 ed una EpsonR300 (ink dye-based, no grigi) sulla stessa carta lucida L* = 15L* = 50L* = 85

27 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 27 Considerazioni sulle stampe - 2) Metamerismo Si cambia illuminante per visionare la nostra stampa: brutte sorprese? Il difetto di metamerismo -Il fenomeno del metamerismo si presenta quando due stimoli di diversa composizione spettrale danno luogo ad eguaglianza percettiva. Ad esempio il giallo della radiazione di 580 nm è metamerico a quello di una miscela di 540 e 620 nm, con opportune intensità relative. -Nelle stampe si parla di difetto di metamerismo quando due aree danno luogo ad eguaglianza percettiva sotto un certo illuminante, ma ci appaiono diverse sotto un illuminante diverso. -In particolare, ciò che salta all'occhio in modo evidente sono quelle zone della stampa che in una condizione di illuminazione appaiono neutre, mentre in un'altra appaiono affette da dominanti di colore.

28 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 28 Considerazioni sulle stampe - 2) Metamerismo In pratica, fissate determinate ipotesi, il colore percepito è frutto della combinazione tra la distribuzione spettrale della sorgente luminosa e la riflettanza spettrale del nostro soggetto. Ecco gli spettri di emissione di due illuminanti molto comuni: D50 (daylight 5000°K) e A (lampada ad incandescenza 2850°K) D50 A

29 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 29 Considerazioni sulle stampe - 2) Metamerismo Nellesempio due patches hanno riflettanze spettrali completamente diverse (una è inventata), ma vengono entrambe percepite come grigio neutro sotto lilluminante D50 (Lab=50,0,0) Utilizzando invece un illuminante di tipo A lo spettro piatto continua ad apparire come grigio neutro, mentre quello irregolare appare addirittura verde, con un DeltaE =20 rispetto alla percezione sotto il D50. Measure tool – Comparazione – Cambia stabilità Grigio di Sintesi Grigio HP9180 Bianco carta Delta E rilevati

30 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 30 Considerazioni sulle stampe - 2) Metamerismo Il grigio generato dalla Canon6600, a parità di valori Lab D50, ha un andamento spettrale molto più irregolare dei grigi generati dalla HP9180. Questo è un limite dovuto in larga parte allassenza di inchiostri grigi a pigmenti, per cui il grigio viene realizzato utilizzando gli inchiostri colorati CMY. Questo andamento determina una percezione diversa dellasse del grigio utilizzando illuminanti diversi, come ad esempio D50 ed A. Il valore DeltaE di oltre 6 è da considerarsi scarso: Measure tool – Comparazione – Cambia stabilità Grigio Canon6600 Grigio HP9180 (RGB) Bianco carta Delta E rilevati Grigio HP9180 (ink grigi) 1.5

31 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 31 La particolarità della stampa ink-jet in Bianco e Nero -Da quanto esposto, risulta evidente che la stampa in B/N deve essere effettuata con stampanti che dispongano di almeno un inchiostro grigio, oltre ovviamente al nero (come nel caso della nostra HP9180) -La presenza di un secondo inchiostro grigio chiaro rende ancora migliore la stampa B/N, perché si annulla la visibilità del punto di stampa nella zone più chiare. -I migliori risultati si ottengono con inchiostri ai pigmenti di carbone, perché hanno una risposta spettrale piatta, perfetta per scongiurare il difetto di metamerismo. Anche le stampe a colori si avvantaggiano della loro presenza, perché si riduce molto il metamerismo sulle tinte vicino allasse del grigio. -I migliori risultati si ottengono con luso di RIP di stampa, che permettono il controllo dei singoli inchiostri della stampante: è così possibile regolare con precisione la tinta, la linearizzazione, ed adattare la calibrazione al particolare tipo di supporto utilizzato.

32 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 32 Considerazioni sulle stampe - 3) Lucidezza -E un parametro sul quale il profilo non ha alcun effetto, dipende dalla fisica dellinchiostro utilizzato. Ha molta importanza per leffetto finale che conferiscono alle stampe su carta lucida e semilucida. -La principale differenza fra gli inchiostri delle stampanti ink-jet provate, sta nel fatto che la HP utilizza inchiostri a pigmenti (pigment based) mentre la Canon e la Epson utilizzano inchiostri a base di colorante (dye based). -I coloranti si distinguono dai pigmenti per il fatto che, se posti in opportuni solventi, non creano diffusione della luce mentre i pigmenti sono sempre diffusori. -Le ultime generazioni di inchiostri pigmentati hanno parzialmente risolto il problema, grazie alla allincapsulamento dei pigmenti in sostanze a base di resine. -Lottimo effetto dei dye-based sulle carte lucide resta tuttavia ineguagliato.

33 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 33 Considerazioni sulle stampe - 3) Lucidezza Test di specchiatura di una fonte di illuminazione sulle stampe (carta Lucida) Inchiostro a pigmentiInchiostro a coloranti

34 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 34 Considerazioni sulle stampe - 4) Differenziale di lucidezza -Dato che i pigmenti si depositano a formare una patina più opaca della carta, nelle zone non coperte dall'inchiostro nasce il fastidioso effetto chiamato differenziale di lucidezza o bronzing. -Leffetto è visibile con luce molto angolata rispetto allangolo di visione, ed è particolarmente fastidioso quando i neri specchiano la luce diventando addirittura più chiari del bianco carta. Viceversa, in certe situazioni il bianco carta appare più scuro delle zone adiacenti coperte dallinchiostro. -In alcune moderne stampati a pigmenti il bronzing viene ottimamente risolto con la stesura sulle parti bianche dellimmagine di una sostanza chiamata gloss-optimizer, che uniforma la lucidezza del bianco carta a quella dei pigmenti. La nostra HP non ne è provvista. -Gli inchiostri coloranti sono totalmente esenti da questo difetto.

35 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 35 Considerazioni sulle stampe - 4) Differenziale di lucidezza Osservazione di una stampa con illuminazione radente (carta Lucida) Inchiostro a pigmenti (no Glop)Inchiostro a coloranti

36 Lonigo, 8 Giugno 20072° Riunione nazionale del "Gruppo colore_digitale" 36 Conclusioni -La realizzazione di un profilo ICC per ciascuna carta utilizzata è un passaggio fondamentale per gestire correttamente il colore in fase di stampa. -Per le applicazioni fotografiche è spesso consigliabile lutilizzo dellintento percettivo, perché si scongiura il clipping e perché di norma si ottiene un nero di stampa più profondo. -La scelta dellintento da utilizzare andrebbe comunque effettuata immagine per immagine, aiutandosi con la soft-proof. Il risultato finale, in termini di accuratezza della riproduzione, non può tuttavia prescindere dalle scelte fatte a monte della profilazione: a)Tipo di inchiostro utilizzato dalla stampante (pigmento o colorante) b)Composizione del set di inchiostri, con particolare riferimento alla presenza di uno o più inchiostri grigi stabili c)Accuratezza della calibrazione effettuata sul particolare tipo di supporto in uso. Con i driver si utilizzando calibrazioni cristallizzate, relative esclusivamente ai supporti scelti dal produttore della stampante, mentre con i RIP è possibile ottimizzare la calibrazione e realizzare calibrazioni ad hoc per qualsiasi supporto.


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