Bilanciamento dei grigi: proposta di un metodo universale, pratico e veloce

L'ultima e più interessante definizione di grigio neutro è quella contenuta nell'Annex A della ISO 12467-2:2013 secondo la quale è grigio quel colore che, ad un determinato valore L*, assume per a* e b* un colore che sta sui segmenti di congiunzione tra a*/b* carta e a*/b* (teorico) per L* 100M100Y100 (qui a fianco l'asse, o meglio gli assi, dei grigi delle Printing condition corGae per le carte: PLO=Patinata e UMS=Uso mano sbiancata).

Dichiarare un grigio non è banale proprio perché per effetto di tale modalità ogni supporto ha un suo grigio per di più praticamente impossibile da definire con numeri CMYK attraverso i normali software grafici di progettazione personale.

E allora come fare?

Un creativo che lavora con la Creative Suite ha tre modi:

• può ottenere il risultato definendo il grigio in RGB con valori uguali per i tre primari
• può farlo con una percentuale di K di un colore CMYK
• può usare il Gray.

Un grigio di solo K, o Gray, esteticamente, può non essere morbido. Pertanto meglio definire i grigi in RGB. Penserà il color management del flusso di lavoro dello stampatore a trasformarlo nei valori corretti in base alla carta usata.

Ottenere un grigio esatto o stare sull'asse dei grigi?

Se, come abbiamo appena detto, voler ottenere un grigio con valori esatti di CMYK (che sarà del tipo C46, M37, Y36, K0) può essere esercizio molto complicato, verificare se stiamo stampando rispettando l'asse dei grigi è invece molto facile.

Per FOGRA51 e/o FOGRA52 possiamo essere agevolati dalla disponibilità dei profili FOGRA51_CMY.icc e FOGRA52_CMY.icc di cui in questa pagina le istruzioni d'uso e la possibilità di scaricarli gratuitamente, ma per tutte le altre caratterizzazioni, ovvero per tutti gli altri tipi di supporto, la definizione è complicata.

Inoltre, se è vero che un grigio neutro teorico è fatto unicamente di CMY, un grigio neutro reale ha praticamente sempre del nero in quanto ottenuto da una separazione con un profilo che lo prevede, in quantità più o meno elevata in base al GCR del profilo stesso.

Base teorica per un grigio neutro

Innanzitutto va precisato che è possibile definirlo solo in presenza di una caratterizzazione (o un profilo icc, che è sostanzialmente la stessa cosa).

Il percorso teorico pratico è stato presentato al TAGA e-Day del 10 dicembre 2020 che riguarda il bilanciamento con carte uso mano FOGRA52 e che potete scaricare gratuitamente da questa pagina, unitamente a quella dell'anno prima che riguardava le patinate FOGRA51. Nei kit sono disponibili tutti gli strumenti, fogli di calcolo compresi, per poter fare la procedura in autonomia.

Nella immagine qui sotto lo schema del percorso necessario che, come si vede, non è proprio semplicissimo.

Come si crea una curva di bilanciamento del grigio

Un operatore di prestampa e/o di stampa ha bisogno di conoscere quanto Ciano, Magenta e Giallo deve usare per ottenere una curva neutra.

Questo dato può essere derivato unicamente dai valori L*a*b* che stanno sui segmenti di congiunzione tra a*/b* C100 M100 Y100 e a*/b* carta. In realtà il punto più scuro è un po' più complicato essendo il valore teorico di a* e b* stabilito con la formula qui sotto partendo da L* di C100 M100 Y100. Questo perché in quella posizione non c'è abbastanza Ciano per neutralizzare tutto quel Magenta e Giallo per cui a* e b* reali si trovano sempre spostati rispetto al valore teorico della formula.

Conosciuto il bianco carta e definito arbitrariamente un valore L*, i corrispondenti valori a* e b* si calcolano con la seguente formula:

a* = a* paper x (1-0,85 x (L* paper – L*) / (L* paper – L* cmy))
b* = b* paper x (1-0,85 x (L* paper – L*) / (L* paper – L* cmy))

Il coefficiente 0,85 rappresenta un adattamento visivo dell’85% per il bianco della carta.
L*cmy è il valora della tacca C100M100Y100.

Attraverso questa formula e l’uso di un software che fornisce la combinazione CMY del valore L*a*b* ricercato, nonché un foglio di calcolo con le formule impostate, è possibile costruire la curva caratteristica del bilanciamento del grigio così come dichiarato nell’Annex A della ISO 12647-2:2013.

Stabilita la curva, l'aspetto più interessante non è tanto quello di definire una ricetta CMY neutra ma verificare quanto la propria macchina da stampa la onora e per far ciò è necessario avere una scaletta di controllo da misurare.

Kit controllo colore: corGae_GrayBalance_FOGRA51_v1 [+ FOGRA52]

Per i nostri controlli abbiamo realizzato il kit corGae_GrayBalance_FOGRA51 e il kit corGae_GrayBalance_FOGRA52 che potete scaricare gratuitamente da qui e che comprende un foglio di calcolo e due scalette di controllo, una Small con 9 tacche e una Large con 25 tacche (mostrata qui sotto).

Il foglio di calcolo è impostato per FOGRA51/FOGRA52 (qui la versione per la scaletta da 9 tacche, ma nel kit ci sono tutte e due le versioni) ma può essere utilizzato per qualsiasi caratterizzazione a condizione di disporre di software in grado di restituire una ricetta CMY da un valore L*a*b*, aspetto questo molto problematico.

Le scalette invece possono essere utilizzate unicamente per FOGRA51/FOGRA52. Se si vogliono fare verifiche per una diversa caratterizzazione occorrerà mettere nelle tacche delle scalette i valori CMY specifici.

Per utilizzare il foglio con una caratterizzazione diversa è necessario leggere il valore L*a*b* del supporto e il valore L* della stampa di C100 M100 Y100.

Per come è impostato il foglio metterà automaticamente nella prima colonna i valori L* così misurati nella prima e ultima tacca e poi compilerà i valori intermedi con la media degli estremi di riferimento. In pratica la tacca mediana 5 sarà la media della 1 e della 9, la 3 della 1 e della 5 e così via.

Il foglio calcolerà autonomamente i valori a* e b* ma se non si dispone di software per ottenere dai L*a*b* la terna CMY il percorso si interrompe qui: non sarà infatti possibile realizzare la scaletta con i valori teorici dell'asse dei grigi su cui misurare il comportamento della propria macchina da stampa.

Una volta stampata la scaletta si tratterà di misurarla e riempire i campi "Valore L*a*b* letto". Il foglio restituirà immediatamente il ΔC_h con colorazione delle celle per avere una visualizzazione immediata della qualità dell'impianto stampa.

Per il calcolo del ΔC_h si usa la formula: ΔC_h = [(a*1 – a*2)2 + (b*1 – b*2)2]1/2 dove a*1 e b*1 sono il target e a*2 e b*2 i valori misurati.

Un grande dubbio: serve un settaggio stampa per ogni supporto?

La domanda a questo punto è d'obbligo. Tra l'altro è stato il grande dubbio espresso in occasione del TAGA Day 2019 da alcuni tecnici di cui è nota la competenza. In pratica sostenevano che se è pensabile che il metodo proposto può funzionare con supporti con b* -6, difficilmente avrebbe funzionato con supporti con b* -13 e oltre.

Probabilmente il dubbio nasceva dal fatto che taluni pensano ancora che grigio è quel colore che ha tendenzialmente a*=b*=0 per tutti i valori di L*. Condizione che è stata completamente rivoluzionata dall'Annex A della ISO 12647-2:2013. Qui abbiamo un grigio che segue un segmento legato ai valori di origine che sono il bianco carta (che per un supporto colorato in pasta può essere un colore vero e proprio) e L* di C100M100Y100.

Se invece dovessimo fare una settaggio per ogni tipo di supporto, la procedura, per quanto interessante, sarebbe - nella pratica - inapplicabile per supporti diversi da quelli riconducibili a FOGRA51 e FOGRA52 mentre è proprio la possibilità di verificare il bilanciamento su qualsiasi supporto la più interessante novità di questa modalità operativa.

Comunque, per fugare ogni dubbio abbiamo sviluppato sulle nostre HP Indigo una specifica sperimentazione con 6 tipi di supporto con punto di bianco dal colore avorio con b*=9,46 fino al bianco candido sbiancato con b* =-13,36 e poi, per fugare ogni dubbio, una supporto marron in pasta con L*=63,40, a*=26,53 e b*=20,33 di cui qui sotto la rappresentazione colorimetrica:

I risultati, come ampiamente prevedibile dalla teoria, confermano che i grigi, per quanto completamente diversi l'uno dall'altro, sono tutti neutri con la stessa calibrazione di base.

Dal punto di vista grafico mostriamo due tipi di carta, uno con sbiancanti ottici e uno avorio: l'unica cosa che cambia è l'origine dei valori b* e, quindi, l'andamento teorico dell'asse cui segue, come prevedibile, l'andamento reale misurato. È proprio il b* negativo per la Xper e positivo per Arena che determinano il diverso andamento dell'asse.

Nei grafici sottostanti sono rappresentati gli assi sia nella componente a* che nella componete b* di tutto il gruppo di supporti in sperimentazione. Se a* e b* hanno origini diverse in base alla colorimetria espressa, L* è invece uguale per tutti e due.

Analizzando le letture degli altri supporti, va notato un certo disturbo nella Sirio Pearl, legato probabilmente ad "accecamento" dello spettrofotometro per via dell'effetto perlato tanto che la misurazione M2 (UV-cut) è molto più lineare.

È da questa ipotesi, pienamente confermata dalla sperimentazione sul campo su macchine da stampa quali le HP Indigo, che hanno mostrato fino ad ora di comportarsi esattamente come una macchina offset, che si base la proposta di una nuovo metodo per verificare il bilanciamento dei grigi e, con esso, la qualità di stampa.

Ipotesi di un metodo semplice e universale per valutare l'impianto stampa

Tutto ciò premesso e acquisito vogliamo ore fare la verifica regina e cioè che su una macchina correttamene calibrata non ci sia bisogno di nessun particolare intervento legato al supporto.

Se facciamo riferimento ai parametri di TVI e ai valori L*a*b* degli inchiostri sui vari supporti, che sono i principali caposaldi della ISO 12647-2:2013, questi non dovrebbero essere legati a impostazioni diverse dell'impianto stampa, come in effetti talora succede in particolare se la macchina è sottoposta ad un percorso di certificazione che deve raggiungere ben precise TVI, ma unicamente la conseguenza delle caratteristiche fisico/meccaniche del supporto in uso.

Se l'ipotesi è corretta, cambiando l'approccio, e cioè non andando a cercare con quali valori CMY si ottiene un grigio neutro, ma andando a verificare se un grigio (in questo caso in quadricromia, quindi con una certa percentuale di K) sta sul relativo asse, è sufficiente, per valutare un intero impianto dal RIP alla sala stampa, verificare la rispondenza con i valori di a* e b* ottenuti dato uno specifico valore L*. Cosa che si ottiene con estrema facilità applicando la formula dell'Annex A della ISO 12647-2:2013.

Base teorico/pratica del metodo proposto

Ancora una volta ci vengono in soccorso gli RGB. Abbiamo visto che un grigio neutro si può ottenere impostando un colore con pari valori di R, G e B in un documento digitale (o più precisamente nel PDF cui da origine). La conversione che verrà fatta nel RIP (va evitato di farla durante la generazione del PDF come spiegato qui) creerà una ricetta CMYK, con tanto K quanto è stabilito dal GCR presente nel profilo colore utilizzato.

Alla possibile contestazione da parte dei puristi che considerano grigio neutro un colore CMY, segnalo che quando si va in stampa è raro che questo sia il caso, mentre è normale che stampiamo con un colore CMYK.

Ottenuto, o letto su una scaletta il valore L* di una tacca, non è necessario conoscere con quale ricetta CMY o CMYK si può ottenere un grigio neutro con quel particolare bianco carta, ci basta sapere quali sono a* e b* attesi, il che si ottiene con estrema facilità applicando la formula nota. Confrontare questi valori attesi con a* e b* letti in corrispondenza con quel valore L* ci consente di verificare se siamo all'interno della tolleranza in ΔC_h.

Il kit operativo (scaricabile gratuitamente dal sito corGae)

È costituito dai seguenti elementi scaricabili gratuitamente da qui (Bilanciamento dei grigi veloce) oltre ad un normalissimo spettrofotometro e un po' di buona volontà.

• Scala controllo grigi RGB
• Foglio Excel Bilanciamento dei grigi veloce

La scaletta ha le dimensioni di mm 7x70, quindi sta da qualsiasi parte nel foglio stampa. Se proprio la si vuole mettere in una buona posizione si preferirà il centro del foglio col lato 70 perpendicolare alla pinza (guardando in foglio sarà a sviluppo verticale).

Sulla scaletta abbiamo, nella prima tacca a sinistra, il bianco carta che definisce l'origine dell'asse dei grigi nelle luci, poi 8 step di grigi sRGB e infine la tacca C100M100Y100 che definisce l'origine nelle ombre dello stesso asse dei grigi.

Una volta stampato è sufficiente:

• misurare le 10 tacche della scaletta
• immettere le letture nel foglio Bilanciamento dei grigi veloce

Il foglio Excel, che all'apertura si presenta così:

non appena vengono immesse le letture nell'apposito spazio (al centro), popola, col calcolo, la parte sinistra come indicato dalla freccia arancione che mostra lo stesso dato letto L* dal quale si scatena il calcolo di a* e b*. La formula presente nell'ultima colonna a destra consente di valutare il ΔC_h. Viene fornita anche una rappresentazione grafica dell'asse b* che è, normalmente, quello maggiormente coinvolto in questa procedura.

Se il ΔC_h è in tolleranza, il nostro sistema lavora correttamente. Questa è una verifica che richiede 10 minuti e che può essere fatta con regolarità o quando si nota un decadimento qualitativo delle stampe.