Famozni poluton je tehnika štampe kojom činimo iluziju prelaza tonova u celom rasponu svetlosti (ili boje) od nulte vrednosti do kontinualnog tona.

Reprodukcija polutonova predstavlja jedan od najvećih izazova u istoriji štampe. Od najranijih dana grafičke industrije, štampari su se suočavali sa naizgled jednostavnim, a zapravo veoma kompleksnim problemom – kako verno reprodukovati sve tonove koje ljudsko oko može da vidi koristeći samo čistu boju i čistu podlogu?

Duboka štampa

Prva tehnologija koja je uspešno rešila ovaj problem bila je duboka štampa. U ovoj tehnici, različite dubine štampajućih elemenata na klišeu omogućavale su prenošenje različitih količina boje na podlogu. Što je udubljenje bilo dublje, više boje bi se zadržalo u njemu, stvarajući zasićeniji ton na otisku. Ova tehnika, koja se i danas koristi u umetničkoj grafici, omogućavala je izuzetno fine tonske prelaze. Međutim, sa pojavom novih, bržih tehnika štampe, poput ofseta, ovakav pristup reprodukciji tona više nije bio jednako isplativ.

Sito štampa

Najprirodniji uvid u osnovni princip rastriranja nam pruža sito štampa. Sito se samo po sebi sastoji od mreže polja čija gustina odgovara parametrima linijature koje kasnije pominjemo.

Ofset štampa

Fizičko ograničenje modernih tehnika štampe – mogućnost prenošenja samo pune količine boje na podlogu – zahtevalo je potpuno drugačiji pristup. Rešenje je pronađeno u našoj sopstvenoj fiziologiji a inspirisano je slikarskom tehnikom pointilizma. Naime, ljudsko oko ima prirodno ograničenje u sposobnosti razlikovanja sitnih detalja. Na određenoj udaljenosti, niz sitnih tačkica stapamo u jedinstvenu sliku. Ovo svojstvo, koje nam pomaže u svakodnevnom životu da brže procesiramo vizuelne informacije, postalo je osnova moderne reprodukcije polutonova.

FM i AM raster (frekventno i amplitudno modulisani)

Iako je AM raster u polutonovima dominirao štamparskom industrijom decenijama, razvoj računara i digitalnih tehnologija omogućio je potpuno nove pristupe reprodukciji polutonova. Jedan od najznačajnijih je frekventna modulacija (FM) ili stohastički raster, gde se umesto variranja veličine tačaka koristi variranje njihovog broja i rasporeda.

AM: Broj rasterskih tačaka po jedinici površine ostaje isti a veličina tačke se menja
FM: Broj rasterskih tačaka varira po jedinici površine ali veličina tačke ostaje ista

FM raster koristi tačke jednake veličine, obično veoma male (10-30 mikrona), čija se gustina menja da bi se postigli različiti tonovi. U svetlijim područjima, tačke su razređenije, dok su u tamnijim gušće raspoređene. Ovaj naizgled nasumičan (stohastički) raspored tačaka eliminiše opasnost od moiré efekta omogućavajući reprodukciju finijih detalja nego što je to moguće sa tradicionalnim AM rasterom.

Razlike između AM i FM rastera se najlakše uočavaju kroz "rozetu". AM raster tipično formira geometriju rozete ili kružno koncentrisane tačke dok FM raster ima vidljiv "haos".

AM raster (amplitudno modulisani)

Kada posmatramo fotografiju u novinama ili časopisu kroz lupu, videćemo da se naizgled kontinualni tonovi zapravo sastoje od mnoštva sitnih tačkica različite veličine. Veće tačke stvaraju privid veće “gustine” i tamniji ton, manje tačke svetliji. Ovaj princip, poznat kao amplitudna modulacija (AM), postao je standard u ofset štampi a amplituda je označavala veličinu tačke od 0 do 100%. Amplitudna modulisanost je podrazumevala da zasićenost obavlja svoj zadatak po zadatom parametru gustine po jedinici površine što nazivamo linijaturom.

Izraz linijatura se odnosi na broj linija u jedinici površine – inču ili centimetru. Linije koje pominjemo su zapravo broj kvadrata koje rasterska tačka popunjava u rasponu od 0 do 100% i u skladu sa metričkim sistemom ga pratimo ka LPI (lines per inch) ili LPC (lines per centimeter) iako je u svetu grafike ovaj prvi češće korišćen. Primera radi, knjige se na nepremaznim papirima štampaju u 150-175 lpi a kolorna ofsetna štampa na premaznim papirim je najčešće 175-250 lpi. Sito štampa u zavisnosti od vrste boja i materijala koji štampamo zahteva 40-150 lpi.

Nemojte nikako pomešati rezoluciju fotografije sa linijaturom rastriranja kao što se nikako ne sme mešati rastriranje (priprema za polutonsku štampu) i rasterizacija (pretvaranje vektora u bitmape).

Prvobitni AM rasteri koristili su za poluton kružne tačke, što je bio logičan izbor zbog jednostavnosti njihovog generisanja i predvidljivog ponašanja u štampi. Međutim, praksa je pokazala određena ograničenja kružnog oblika, posebno u srednjim tonovima gde su se tačke spajale stvarajući nepredvidive oblike. Takav fenomen vidimo kao “prelom tona” gde u srednjim tonovima pozitiv tačke prelazi u negativ. Ovo je dovelo do razvoja eliptične tačke, koja je pokazala bolje rezultate u kritičnim zonama tonske skale.

Najvažniji oblici AM rasterske tačke

Okrugla rasterska tačka – tačke su okrugle kroz ceo opseg tonova.

😊 Oblik tačke je isti za sve uglove ekrana i frekvencije, “prelom tona” je sakriven u senkama na 75% tona, tačka nije usmerena tako da je manje pogađaju problemi pri štampi. Smanjuje probleme sa moareom u jednoj boji. Tačka nije usmerena, tj. sve tačke uglova ekrana reaguju isto na probleme usmerene štampe kao što su “duhovi” ili dupli otisak.

😟 Nije pogodno za ploče sa ploče pravljene ekspozicijom grafičkog filma jer je dijamantski oblik koji čini 75% i tamnije tonove je veoma osetljiv na prirast tačaka i iznenadni gubitak detalja senke. Odličan za CTP ili direktno snimanje ploča zbog većeg integriteta slike polutona, kao i lakoće kompenzacije prirasta tačke krivama reprodukcije tonova u štampi.

Euklidova rasterska tačka – transformišuća tačka krug-kvadrat-krug.

😊 Oblik tačke, osim 50% nijanse, isti je za sve uglove rastera i linijature, tačka nije usmerena tako da je manje pogađaju problemi pri štampi. Tačke u tamnijim delovima su manje sklone prirastu (dot gain), posebno kod rada sa grafičkim filmom, od jednostavne okrugle tačke.

😟 Prelom tona se javlja pri 50% nijansi srednjeg tona što ga stavlja u najvažnije i vidljive tonove slike.

Eliptična rasterska tačka – transformišuća tačka elipsa-lanac-dijamant.

😊 Prelom tona se ublažava tako što se deli na dva dela – kada se tačke prvo dodirnu na dugoj širini sa nijansom od 40%, a zatim ponovo na kratkoj širini od 60%.

😟 Oblik tačke varira pod različitim uglovima ekrana što može da izazove moare u jednoj boji i neujednačen prirast tačaka. Tačka je usmerena, na niskim linijaturama „ulančavanje“ tačaka kada se dve tačke dodiruju može prouzrokovati da se linije pojave kao artefakti. Problemi sa smerom na štampi, kao što su duhovi i dupli otisak, mogu izazvati jake promene tonova i boja u zavisnosti od smera ugla tačaka u odnosu na ugao papira dok putuje kroz štampu.

Kvadratna rasterska tačka.

😊 Daje utisak „oštrije“ slike na štampi, čime se smanjuje potreba za prekomernim izoštravanjem u aplikacijama za uređivanje slika.

😟 Veoma sklon gubitku detalja u senkama zbog veoma tankih razmaka između tačaka.

Linijska rasterska tačka.

😊 Može proizvesti izražajne i interesantne grafičke efekte pri nižim linijaturama.

😟 Problemi sa smerom na štampi kao što su duhovi i dupli otisak mogu izazvati jake promene tonova i boja u zavisnosti od ugla linija u odnosu na ugao papira dok putuje kroz mašinu za štampu. Prave linije mogu da proizvedu veoma upadljiv moare. Ivice slike mogu izgledati neravne.

Specijalne rasterske tačke: Biber tačka

Ovo je samo jedan primer optimizacije tehnologije rastriranja za specijalne namene. U ovom slučaju se koriste male tačke unutar većih konvencionalnih tačaka kako bi se smanjila upotreba mastila na štampi – posebno značajno za rad na visokotiražnim novinama.

Rastriranje kolorne i višebojne štampe

Kada štampamo kolor fotografije, suočavamo se sa dodatnim izazovom – potrebom da kombinujemo četiri procesne boje (CMYK) jedna preko druge. Ako bismo postavili sve rastere pod istim uglom, došlo bi do nepoželjnog preklapanja tačaka koje stvara takozvani moiré efekat – neželjen vizuelni obrazac koji narušava kvalitet reprodukcije.

Uvećani uporedni prikaz AM i FM rastera u kolornoj štampi

Rešenje je pronađeno u preciznom podešavanju uglova rastera za svaku procesnu boju. Tradicionalni standard postavlja crnu (K) na 45°, što je ugao na kojem je ljudsko oko najmanje osetljivo na uočavanje rasterske strukture. Cijan (C) se postavlja na 15°, magenta (M) na 75°, a žuta (Y) na 0°. Ovaj raspored nije slučajan – uglovi su pažljivo izabrani tako da se eventualna interferencija rastera manifestuje u obliku sitnog, neupadljivog rozeta obrasca koji je mnogo prihvatljiviji od moiré efekta.

Izazovi štampe: moiré i dot gain

Rastriranje višebojne štampe donosi i svoje izazove. Iako se moiré efekat uklanja sa preciznim poštovanjem uglova rastera.

Međutim, čak i sa optimalnim uglovima rastera, štampari se suočavaju sa fenomenom neželjenog povećanja ili prirasta rasterske tačke, poznatim kao dot gain. Ovo povećanje ima dva aspekta – mehanički i optički. Mehanički dot gain nastaje fizičkim razlivanjem boje na podlozi, dok optički nastaje zbog načina na koji svetlost interaguje sa podlogom oko rasterske tačke, stvarajući utisak da je tačka veća nego što zaista jeste i da je proces štampe preneo naizgled veću količinu boje od predviđene.

Za precizno merenje i kontrolu dot gaina koristimo denzitometre – uređaje koji mere optičku gustinu štampanog otiska. Savremeni denzitometri mogu meriti kako pokrivenost površine (geometrijski dot gain), tako i optičku gustinu koja uključuje i optički dot gain. Merenje se obično vrši na kontrolnim poljima koja sadrže različite tonske vrednosti, najčešće 25%, 50% i 75% pokrivenosti.

Primer registracione oznake za merenje denzitrometarskim čitačima

Spektrofotometrom možemo obavljati potpunu analizu boja po LAB ili LCH modelima uključujući i boju papira i čak i hromatičnost pojedinih CMYK boja dok nam Denzitometar (štamparov najbolji prijatelj :) ) meri "samo" veličinu tačke, zasićenje boje, prirast tačke, trapping i druge parametre važne u ofset štampi

Geometrija rasterske tačke takođe igra ključnu ulogu u kvalitetu štampe. Dok eliptična tačka pokazuje bolje rezultate od kružne u srednjim tonovima, različiti oblici tačke pokazuju različito ponašanje u svetlim i tamnim područjima. U svetlim tonovima, izazov je održati stabilnu, čistu tačku koja se neće “izgubiti” u štampi. U tamnim tonovima, problem je održati čiste praznine između tačaka koje bi mogle da se “zaliju” bojom.

Za kontrolu svih ovih parametara, savremene štamparije koriste sofisticirane sisteme za kalibraciju i karakterizaciju štamparskih mašina. Ovi sistemi omogućavaju kreiranje kompenzacionih krivih koje uzimaju u obzir specifično ponašanje dot gaina i geometrije tačke na određenoj kombinaciji mašine, boje i podloge.

Najvažniji oblici FM rastera

Stohastički rasteri

Sa pojavom digitalne štampe a pogotovo inkjet tehnologije, otvorile su se nove mogućnosti za reprodukciju polutonova. Ove tehnologije mogu koristiti varijabilnu veličinu kapljice mastila (Variable Droplet Technology), što omogućava reprodukciju tonova bez klasične rasterske strukture. Neki sistemi kombinuju ovu mogućnost sa stohastičkim rasporedom kapljica, stvarajući izuzetno prirodne prelaze.

Pored stohastičkog javljaju se brojni slični matematički principi koji dalje unapređuju ugao, veličinu i ostale parametre “haotičnog” nanošenja boje ali kako je nestručnom oku teško da uvidi njihove subtilne razlike sve ih podvodimo pod isti princip rastriranja.

Stohastički matematički princip predviđa određenu “neizvesnost” odnosno proizvoljnost rezultata a pridev “stohastički” potiče od grčkog izraza “pogodi”

[Mesto za primer otiska sa inkjet štampača pod velikim uvećanjem]

Primer A – sve tačke iste veličine.

😊 Štampa ima fotografski kvalitet čak i kada se gleda pod lupom. Često se koristi za likovne reprodukcije.

😟 Slika ima fotografski kvalitet čak i kada se gleda pod lupom. Često se koristi za likovne reprodukcije.
Problemi: Zrnastost, kao i mrlje punih tonova, male tačke je teže konzistentno prikazati na ploči

Primer B – tačke rastu na tonskoj skali.

Ovo je praktično standard u današnjoj štamparskoj proizvodnji iako ima više varijeteta u zavisnosti od proizvođača (Kodak, Screen, Agfa, Heidelberg itd). Sa ovom vrstom polutonskog rastera, tačke rastu kroz tonsku skalu. Rast tačaka može biti u jednom pravcu ili više pravaca – formirajući crvolike oblike ili tačke konvencionalnijeg izgleda.
Prednosti:

😊 U zavisnosti od implementacije određenog dobavljača, zrnatost u oblastima zasićenijih tonova je eliminisana.

😟 Crvoliki oblici širine jedan ili dva piksela, mogu zahtevati ofsetne ploče veće rezolucije i/ili snimanje kako bi se održala konzistentnost. U suprotnom mogu da izazovu sklonost da se tamnije površine zatvore pri pritisku na papir.

Primer C – tačke rastu u jednom smeru.

😊 Tačke u ovom primeru imaju jaku izražen smer. Ponekad se ovaj oblik tačke u FM ponudi dobavljača koristi samo za jednu od procesnih boja kako bi se smanjilo „gužvanje“ ili sekundarni paterni kada se procesne boje preštampavaju.

😟 Usmerenost oblika tačke može da preuveliča probleme sa usmerenošću, kao što su omalovažavanje i udvostručavanje, na štampi.

Prednosti FM rastera su značajne:

• Eliminacija moiré efekta
• Oštrija reprodukcija finih detalja
• Bolja reprodukcija prelaza u svetlim tonovima
• Mogućnost štampe više spotnih boja bez brige o uglovima rastera

Međutim, FM raster ima i svoje izazove. Zbog velikog broja sitnih tačaka, dot gain (prirast tačke) je izraženiji i teže ga je kontrolisati. Takođe, FM raster zahteva kvalitetnije podloge i preciznije kontrolisane uslove štampe da bi dao optimalne rezultate.

Dot gain kao prirast tačke preko njene očekivane veličine može biti rezultat temperature u prostoriji u kojoj se štampa, razlivanja zbog kvaliteta same površine materijala za štampu, prevelikog pritiska štampaske forme / prenosne gume na papir, hemijskih procesa itd. Dot gain može imati dramatičan uticaj na konačni kvalitet otiska iako nam mašinsko očitavanje zasićenja bojom u registraciji daje zadovoljavajuće rezultate. Dot gain je fenomen prisutan i kod FM i kod AM rastera.

Kao odgovor na ove izazove, razvijeni su hibridni rasteri (XM) koji kombinuju najbolje karakteristike AM i FM tehnologija. Hibridni rasteri tipično koriste FM strukturu u svetlim i tamnim tonovima, gde AM raster ima najviše poteškoća, dok u srednjim tonovima koriste modifikovanu AM strukturu koja pruža bolju kontrolu procesa štampe.

Danas, izbor tehnike rastriranja zavisi od više faktora:

• Vrste posla i željenog kvaliteta
• Podloge na kojoj se štampa
• Dostupne tehnologije štampe
• Ekonomskih parametara

Profesionalni štampari često kombinuju različite tehnike rastriranja u zavisnosti od specifičnih zahteva posla. Na primer, modna fotografija može imati koristi od finoće FM rastera u reprodukciji tekstura i kože, dok će se za reprodukciju pakovanja možda koristiti hibridni raster zbog bolje kontrole procesa u produkcijskim uslovima. Sve češći je trend da se najbolje reprodukcije fotografije u ofset štampi danas postižu najčešće hibridnim metodom (XM) rastriranja koji kombinuje najbolje od oba principa i na najlakši način rešavanja problem uglova rastera pete i šeste boje.