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Parametri e sistemi di controllo di qualità delle lavorazioni e dei prodotti flessografici rev 03 - 2013

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Misurazione del colore Parametri colorimetrici e densitometrici Controllo di produzione Condizioni e dispositivi per la rilevazione dei dati, funzioni statistiche e rappresentazioni grafiche

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Parametri e sistemi di controllo rev 03 - 2013

Contenuti PREMESSA

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1. MISURAZIONE DEL COLORE 1.1 Condizioni di misurazione: M0, M1, M2 e M3 ......................................................5 1.2 Supporti d’appoggio per la misurazione (back backing) ......................................5 2. PARAMETRI COLORIMETRICI....................................................................................7 2.1 Coordinate L*a*b* ................................................................................................8 2.2 Coordinate L*C*h ..................................................................................................8 2.3 Differenze di colore ..............................................................................................9 delta E*76 (ΔE*ab) delta E*2000 (ΔE*00) 3. PARAMETRI DENSITOMETRICI 3.1 Densità ottica ......................................................................................................11 3.1.1 Densità per trasparenza: ........................................................................11 3.1.2 Densità per riflessione: ............................................................................11 3.2 Valore tonale ........................................................................................................12 3.2.1 Murray-Davies ........................................................................................12 3.2.2 Area geometrica del punto ......................................................................12 3.2.3 Valori tonali calcolati dai valori tristimolo XYZ ........................................13 3.3 Aumento o riduzione di punto (dot gain o dot loss) ............................................13 3.4 Rifiuto colore (ink trapping)..................................................................................13 3.5 Contrasto di stampa K% (print contrast) ............................................................14 3.6 Slur, sbaveggio ..................................................................................................14 3.7 Controllo della pressione di stampa ....................................................................15 4. CONTROLLI DI PRODUZIONE 4.1 Controllo delle prove contrattuali ........................................................................16 4.2 Controllo della tiratura ........................................................................................17 4.2.1 Conformità del prodotto e uso della deviazione standard ......................18 4.3 Colori fuori scala - spot colour - colori al campione ..........................................18 4.4 Sistemi di controllo automatico in linea ..............................................................19 4.5 Numerosità del campione....................................................................................19 4.6 Scale di controllo ................................................................................................19 4.7 Controllo della fedeltà di copiatura dei colori (color matching) ..........................20

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PREMESSA Questo documento considera l’insieme delle lavorazioni flessografiche, dalla progettazione del prodotto nella fase creativa, alla gestione delle illustrazioni, grafismi, prove colore e matrici in prestampa e infine all’esecuzione della stampa finale in macchina.

In questo contesto si ritiene che tutte le operazioni di analisi, valutazione e controllo sia visivo che strumentale debbano rispettare alcune regole: 1. Uniformità dei dispositivi di controllo Gli strumenti di misurazione (densitometri e spettrofotometri), e gli illuminanti impiegati per le plafoniere e i visori nei punti di controllo colore, devono essere sempre dello stesso tipo, e risultare conformi a quanto prescritto dalle Norme ISO, in modo da consentire valutazioni uniformi e coerenti lungo tutta la filiera produttiva. In pratica bisogna che un campione colore presenti gli stessi valori colorimetrici e appaia visivamente della stessa tonalità, sia che venga misurato e giudicato con gli strumenti e gli illuminanti usati in Sala Stampa, sia con quelli della Prestampa, del Centro Inchiostri, Agenzie, Clienti, ecc..

Per gli strumenti si considera la Norma ISO 13655:2009, per gli illuminanti la Norma ISO 3664:2009.

La conoscenza e il rispetto di questo principio sono fondamentali per evitare fraintendimenti e errori nel comunicare dati di riferimento per la creazione di colori speciali oppure dati di caratterizzazione su cui si basa la generazione di profili ICC, delle prove digitali o la regolazione della stessa macchina da stampa. Nel contempo lo stretto rapporto tra strumenti e illuminanti definito dalle norme citate consente di ottenere un grado più elevato di coerenza tra l’apprezzamento visivo e i valori colorimetrici rilevati. Questo fattore viene particolarmente apprezzato nell’eseguire le regolazioni in macchina o nel valutare differenze cromatiche (vedi ATIF DOC 05 - ILLUMINANTI E CONDIZIONI PER LA VALUTAZIONE VISIVA di prove, stampe e campioni colore - rev 02 Nov 2011).

OSSERVAZIONE Se nell’ambito della propria Azienda si desidera operare in condizioni diverse da quelle indicate dalle Norme, bisogna che tutti gli operatori coinvolti, Agenzie, Print Buyer, Service e Stampatori, ne siano a conoscenza, condividano la scelta e dispongano degli stessi dispositivi oppure utilizzino appositi mezzi correttivi (scale calibrate, punti di controllo comuni, campioni tarati, ecc.) per poter gestire le diverse condizioni che si possono presentare. Ricordare inoltre che la maggioranza dei riferimenti standard (dati di caratterizzazione, valori spettrali Pantone, ecc.) normalmente sono conformi alle Norme internazionali, salvo, ovviamente, specifici accordi tra le parti.

2. Manutenzione Tutti gli strumenti devono essere sottoposti regolarmente alle operazioni di manutenzione previste che comprendono: • Verifica dello strumento e certificazione, da effettuare secondo le indicazioni del costruttore • Calibrazione quotidiana a opera degli utenti secondo le istruzioni ricevute • Manutenzione ordinaria per mantenere gli strumenti in condizioni di pulizia ed efficienza ottimali Per gli illuminanti di plafoniere e visori, oltre alla manutenzione ordinaria, necessaria per conservarne le caratteristiche come da specifica, si deve controllarne il flusso luminoso emesso (installazione di uno strumento “conta ore” che segnala quando è necessaria la sostituzione) e le eventuali variazioni della temperatura colore rilevabili con apposite scale di controllo visivo tipo GATF/RHEM LIGHT INDICATOR oppure Ugra LIGHT INDICATOR. L’indice di resa colore e l’indice di metamerismo devono essere garantiti dal Fornitore in quanto controllabili solo con strumenti complessi.

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1. MISURAZIONE DEL COLORE 1.1 Condizioni di misurazione Le Norme ISO 13655:2009 e ISO 3664:2009 definiscono le modalità di misurazione degli spettrofotometri (e densitometri) e le caratteristiche degli illuminanti per il controllo visivo (P1 e T1) del materiale stampato, delle prove, campioni colore, ecc.. Il rispetto di queste indicazioni serve per assicurare una corretta valutazione visiva e strumentale del colore in quanto consentono di: • rendere comparabili e coerenti tra di loro le misurazioni strumentali e le valutazioni visive usando in entrambi i casi sorgenti luminose con caratteristiche simili (P1), • eliminare o ridurre l’influenza degli sbiancanti ottici presenti in molti supporti (OBA) e/o delle sostanze fluorescenti utilizzate in alcuni coloranti e pigmenti, • eliminare le differenze di misurazione sui supporti strutturati (cioè con senso di fibra o altre rugosità) indipendentemente dall’angolo di appoggio dello strumento (geometria di illuminazione anulare).

Con gli spettrofotometri che rispettano la Norma citata le condizioni di misurazione possibili sono M0, M1, M2 e M3. Gli ambiti di applicazione sono i seguenti: • M0 da usare con cautela in presenza di OBA o fluorescenti nei supporti o negli inchiostri/pigmenti in quanto non è in grado di controllarne l’effetto (gli attuali dati di caratterizzazione FOGRA/ECI sono eseguiti in M0) • M1 (parte 1) è la condizione consigliata quando si usano diversi tipi di supporto, di inchiostro e pigmenti (prove digitali), per ovviare ai problemi generati sia dagli sbiancanti ottici dei supporti che dagli inchiostri/pigmenti con fluorescenti e rendere le misurazioni strumentali coerenti con il controllo visivo con illuminante di tipo P1.

• M2 (UV-Cut) si usa solo quando NON sono sicuramente presenti fenomeni di fluorescenza • M3 soprattutto in stampa offset, per superare il problema della riduzione della densità ottica dell’inchiostro da umido a secco. Il fenomeno viene controllato con appositi filtri polarizzatori che annullano l’effetto lucido dell’inchiostro appena stampato.

Nella condizione M1 (parte 2) il sistema adotta un metodo di compensazione che corregge principalmente l’effetto della fluorescenza dovuta agli sbiancanti ottici dei supporti ma non l’effetto dei fluorescenti negli inchiostri. Considerare questo elemento in funzione della tipologia di prodotto che si deve controllare.

La geometria di misurazione è 45° a: 0° o 0°: 45° a anulare, consente di ottenere valori costanti anche su supporti strutturati indipendentemente dal verso dello strumento.

L’area di misura consigliata (First 4.0) ha un diametro di 3,4 mm (variabile a seconda della lineatura di retino da 2 a 6 mm). Nel caso di misurazioni su fondi molto irregolari e perlinati si consiglia di effettuare la media di più misurazioni.

1.2 Supporto d’appoggio per le misurazioni (back backing) Il campione da misurare deve essere appoggiato su un supporto piano e uniforme che può essere bianco oppure nero.

Il supporto standard bianco (white backing) si usa per i supporti trasparenti o semi trasparenti e deve avere le seguenti caratteristiche: • Bianco opaco con opacità > 99 • Riflettere la luce in modo diffuso, cioè non speculare • Il valore CIELAB C* deve essere ≤ 3 e non dovrebbe superare 2,4 • Non deve presentare fenomeni di fluorescenza quando eccitato dalla luce dello strumento • Il valore CIE L* non deve essere > 97 NOTA Per la valutazione della stampa di supporti trasparenti non accoppiati in linea, è necessario stendere il materiale stampato sul supporto a cui andrà accoppiato e quindi sul supporto base (standard bianco) in modo da poter comparare il risultato con le prove di riferimento. In questi casi tra il supporto stampato e il supporto di accoppiamento è invalso l’uso di stendere un velo di acqua per rendere il risultato maggiormente comparabile a quello finale. Nel caso il campione colore o le prove digitali non simulino il supporto finale,

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le analisi e le misurazioni possono essere eseguite su un supporto standard bianco oppure, se possibile, su un supporto con caratteristiche simili a quello del campione o delle prove fornite. (vedi Punto 3.1.2 Densità per riflessione - Supporti trasparenti)

Il supporto standard nero (black backing) si utilizza per neutralizzare l’effetto di trasparenza della stampa in volta (raro in flessografia) per supporti sottili o semiopachi e deve avere le seguenti caratteristiche: • Non riflettere in qualche zona dello spettro oltre il 5% del valore medio di riflettanza • Deve riflettere la luce in modo diffuso, cioè non speculare • Deve risultare essenzialmente opaco • Deve presentare un annerimento corrispondente a una densità ottica di almeno 1,30 La condizione di misurazione su fondo nero viene anche indicata come bb (black backing), su fondo bianco come wb (white backing). Quando si misura appoggiando il campione su alcuni fogli dello stesso materiale di stampa si dice sb (self backing).

Tavola 1 – Tavola riassuntiva delle condizioni di misurazione spettrofotometrica per le lavorazioni grafiche secondo ISO 13655:2009 (condizione M1 parte 1) Parametri Specifiche Intervallo di lunghezze d’onda Tra 400 e 700 nm (raccomandato tra 360 e 780 nm) della misurazione Ampiezza della bande di analisi Ogni 5 o 10 nanometri Sorgente luminosa D50 di circa 5000 Kelvin con indice di metamerismo nella zona UV conforme a quanto specificato per l’illuminante P1 (ISO 3664).

Coordinate colorimetriche CIELAB L*a*b*, L*C*h* e altre disponibili Parametri densitometrici Densità ottica, % di punto, TVI, ink trapping, ecc.

Supporto d’appoggio per Standard bianco (supporti trasparenti o semi trasparenti) le misurazioni Standard nero Geometria di misurazione 45°/0° 0°/45° anulare (ISO 5-4) Osservatore standard 2° Area di misurazione * Consigliato 3,4 mm (da 2 a 6 mm in funzione del retino) * verificare il grado di compattezza e uniformità della stampa da misurare

Da osservare che gli strumenti che misurano in M1 sono in grado di misurare anche nelle altre condizioni che corrispondono a quelle utilizzate tradizionalmente. Ciò permette di effettuare l’eventuale implementazione dei sistemi di controllo con la dovuta gradualità.

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2. PARAMETRI COLORIMETRICI Nel capitolo precedente sono stati analizzati i sistemi e le condizioni di lavoro utilizzati per la corretta misurazione del colore. Bisogna sottolineare che il colore di un oggetto in realtà non esiste se non come percezione da parte di un osservatore che elabora nel proprio cervello gli stimoli ricevuti attraverso il suo apparato visivo e attribuisce a quella sensazione il termine di colore blu, rosa, rosso, ecc.. È quindi evidente che il colore è legato a diversi fattori: • caratteristiche fisiologiche e psichiche dell’osservatore (età, eventuali malattie, ecc.), • tipologia e intensità luminosa usata per illuminare il campione da analizzare, • ambiente e contesto in cui si effettua l’osservazione, ecc. È altrettanto evidente che solo con la misurazione strumentale è possibile definire il colore in modo oggettivo ed in termini quantitativi, trasferibili e comparabili, quando si rispettino le condizioni di misurazione stabilite per Norma. Le due modalità, analisi e apprezzamento visivo e misurazione strumentale, convivono e si integrano a vicenda nel controllo e nella valutazione del colore nel corso di tutte le lavorazioni grafiche.

Parallelismo tra analisi visiva e analisi strumentale: Se si analizza la modalità con cui viene rappresentato il colore si osserva che nella maggioranza dei casi anche le descrizioni più complesse considerano le seguenti caratteristiche principali: Tavola 2 - Parallelismo tra analisi visiva e strumentale Caratteristica

Analisi visiva

Analisi strumentale

TINTA (hue)

è la prima caratteristica rilevata che permette di distinguere tra un oggetto rosso, uno verde, azzurro, giallo, associando talvolta l’oggetto stesso al suo colore, per cui il cielo è azzurro, l’erba è verde, l’incarnato è roseo, ecc.

viene espressa dalle coordinate a* e b*oppure da h

i colori vengono percepiti come più chiari o più scuri.

Un limone giallo è più chiaro e luminoso rispetto ad una ciliegia rossa ed ambedue sono più chiari rispetto ad un profondo mare blu

viene espressa da L*

a parità di tinta e chiarezza un colore può essere più o meno saturo, carico e brillante rispetto ad un altro che pur avendo la stessa tinta appare più opaco e smorto. Quanto più un colore è simile allo stimolo monocromatico che rappresenta la sua lunghezza d’onda dominante, tanto più si dice che è saturo. Via via che riflette altre radiazioni diventando meno puro, diventa anche meno saturo, fino a divenire un grigio acromatico con saturazione zero (da osservare che la chiarezza resta uguale)

viene espressa da C* (croma)

CHIAREZZA (Lightness)

SATURAZIONE (Croma)

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Fig.1 - Esempi di rappresentazione grafica dello spazio colore

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2.1 Coordinate L*a*b* Per gestire le misurazioni colorimetriche utilizzando le coordinate L*a*b* è opportuno ricordare: L* esprime la chiarezza di un colore (più chiaro o più scuro). a* b* ne definiscono la tinta (hue) • tanto maggiore è il valore di L* tanto più chiaro è il colore, tanto minore è il valore di L* tanto più scuro, intenso è il colore (L = 0 corrisponde al nero, L = 100 corrisponde al bianco) • tanto maggiore è il valore + a* tanto più rossastro è il colore, tanto maggiore è - a* tanto più verdastro è il colore • tanto maggiore è il valore + b* tanto più giallastro è il colore, tanto maggiore è - b* tanto più bluastro è il colore 2.2 Coordinate L*C*h° Se si utilizzano le coordinate L*C*h° bisogna ricordare: L* esprime la chiarezza di un colore (più chiaro o più scuro) C* ne definisce e la croma C* cioè la saturazione h° definisce la tinta (hue) del colore indicata come angolo h° tra la posizione del colore sul piano a*b* e l’asse +a*. Il valore dell’angolo di tinta h° si esprime anche come h° = arctan (b*/a*) e inoltre: ΔH* indica la differenza di tinta complessiva tra due campioni in funzione delle differenze di a*, b* e croma C* con la formula invece dell’angolo di tinta h° ΔH* = √Δa*2 + Δb*2 - ΔC*2 ΔH* si può anche calcolare come = √ΔE*2 - ΔL*2 - ΔC*2 Nel sistema L*C*h° è opportuno ricordare che: • tanto maggiore è il valore di L* tanto più chiaro è il colore, tanto minore è il valore di L* tanto più scuro, intenso è il colore • tanto maggiore è il valore C* tanto più saturo è il colore, tanto minore è il suo valore tanto meno saturo, più grigiastro è il colore • tanto più cresce l’angolo h° tanto più la tonalità del colore passa dal rosso (0° asse +a*) ai gialli (90° asse +b*) ai verdi (180° posizione asse +a*) ai blu (270° posizione asse -b*) per ritornare ai rossi (360° posizione +a*)

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Fig. 2 - Esempi di rappresentazione grafica dello spazio colore con coordinate L*a*b* e L*C*hab

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2.3 Differenze di colore ΔE*76 (delta E*76 - formula del 1976) esprime la differenza quantitativa tra due colori. Serve sia per la formulazione di colori fuori scala sia per valutare il grado di copiatura, color matching, delle prove o dei valori colorimetrici di riferimento in avviamento e successivamente per il controllo della costanza della tiratura. Si usa per verificare la conformità delle prove di stampa digitali fornite agli standard concordati nei limiti di tolleranza stabiliti. ΔE*00 (delta E*2000 - formula del 2000) è stato elaborato in aggiunta e sostituzione del ΔE*76 per correggere la insufficiente uniformità dello spazio colore CIELAB e migliorare anche il rapporto tra le valutazioni strumentali e quelle visive, mantenendole coerenti per qualsiasi tonalità dello spazio colore. Ciò dipende dal fatto che la nuova formula tiene conto di un numero maggiore di fattori e condizioni rispetto a quella precedente.

NOTA Si osservi che l’indicazione di ΔE* diverso da 0 indica solo che il risultato che si sta ottenendo, ad esempio per un colore spot che si sta componendo, non è uguale al campione di riferimento. L’indicazione Δh° (differenza dell’angolo di tinta) permette invece di capire immediatamente in quale direzione e di quale entità è la differenza tra i due colori.

Gli spettrofotometri attualmente sul mercato sono corredati di programmi che forniscono anche questo valore in modo automatico. È importante conoscere e non confondere le due modalità di valutazione in quanto non esiste un rapporto univoco tra ΔE*76 e ΔE*00.

Se, per esempio, la tolleranza per i pieni dei colori di scala Offset è di ΔE*76 ≤ 5 uguale per CMYK, nel caso si utilizzi ΔE*00 dovrà essere: per il C ≤ 2,4

per il M ≤ 2,2

per il Y ≤ 1,5

e per il K ≤ 3,6

È quindi essenziale che quando si definiscono i valori di tolleranza per una commessa, si stabilisca chiaramente con il Committente e con i Fornitori (es.: Service che eseguono le prove) il tipo di delta E* di cui si sta parlando e che lo stesso parametro venga utilizzato in tutte le fasi della lavorazione in modo da evitare qualsiasi equivoco o fraintendimento che potrebbe comportare anche il rifiuto della fornitura da parte del Cliente. Se necessario si possono convertire i valori utilizzando un apposito calcolatore come quello riportato di seguito oppure recuperabile all’indirizzo www.brucelindbloom.com

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NOTA In alcuni settori delle lavorazioni flessografiche è tutt’ora in uso il sistema CMC. Alla formula ΔE*76 sono stati aggiunti dei fattori correttivi sul calcolo delle differenze L*, C* e H*, includendo anche la possibilità di cambiare l'incidenza di C e di L sul ΔE per poter modellare l'accettabilità del risultato sulle caratteristiche della propria produzione. In confronto al ΔE*76 il ΔE CMC presenta in generale maggiori tolleranze per i colori più saturi e più chiari. È fondamentale che quando si definiscono i valori di accettabilità di un prodotto si stabilisca con chiarezza il tipo di delta E che deve essere utilizzato.

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3. PARAMETRI DENSITOMETRICI 3.1 Densità ottica È uno dei parametri maggiormente utilizzati in produzione sia come densità per trasparenza, nella misurazione di pellicole, sia come densità per riflessione, nelle misurazioni della stampa. Nel primo caso si tratta di misurazioni in bianco e nero che non presentano difficoltà mentre nel secondo, trattandosi di misurazione del colore, è opportuno usare alcune precauzioni e limitare l’uso del densitometro al controllo di variabilità di colori primari di quadricromia rispetto ad un campione vistato e regolato eventualmente con spettrofotometro. In effetti, il densitometro rileva la quantità di inchiostro depositato sul supporto ma non distingue con precisione le variazioni di tinta collegate anche ai differenti tipi di colorante come, ad esempio, avviene per le prove digitali che utilizzano pigmenti diversi rispetto agli inchiostri di stampa, oppure quando i colori risultano formati da percentuali diversi di CMYK, e infine nel caso dei colori al campione, appositamente formulati, in cui si esige una precisione di misurazione ancora superiore.

3.1.1 Densità per trasparenza: si verifica il grado di trasparenza delle pellicole, il grado di annerimento ed i valori tonali delle pellicole o delle maschere utilizzate per la preparazione delle lastre. Per queste misurazioni lo strumento deve essere in grado di operare nella modalità UV response (Tipe 1 ISO 5.3).

3.1.2 Densità per riflessione: nel controllo di produzione di quadricromia si verificano soprattutto gli scostamenti dei valori della tiratura rispetto al “visto si stampi” che normalmente viene regolato e definito con aiuto di uno spettrofotometro. Nel controllo di colori fuori scala si utilizza solo la spettrofotometria.

La densità e gli altri valori ad essa collegati vengono rilevati nelle condizioni definite da ISO 5-3, cioè: • Status E: è usato soprattutto in Europa (ISO 5-3:1995(E) punto 8.6 ISO Status E density), con filtri a banda stretta e azzeramento sul supporto, • Status T: usato negli Stati Uniti (ISO 5-3:1995(E) punto 8.5 ISO Status T density) utilizza un filtro blu a banda larga e fornisce valori differenti, soprattutto per il giallo, rispetto a quelli delle condizioni europee. Azzeramento sul supporto.

Supporti trasparenti: per la valutazione della stampa di supporti trasparenti non accoppiati in linea, è necessario stendere il materiale stampato sul supporto a cui andrà accoppiato e quindi sul supporto base (standard bianco) in modo da poter comparare il risultato con le prove di riferimento, naturalmente se le prove digitali sono state eseguite in modo da simulare anche il supporto stesso. In questi casi tra il supporto stampato e il supporto di accoppiamento è invalso l’uso di stendere un velo di acqua per rendere il risultato maggiormente comparabile a quello finale. Nel caso il campione colore o le prove digitali non simulino il supporto finale, le analisi e le misurazioni possono essere eseguite su un supporto standard bianco oppure, se possibile, su un supporto con caratteristiche simili a quello del campione o delle prove fornite.

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3.2 Valore tonale (percentuale di punto, dot area)

Fig. 3 - Valore tonale o percentuale di punto

Il valore tonale di un grafismo retinato, sia esso un fondino oppure una mezzatinta, esprime la percentuale di area coperta rispetto alla superficie unitaria e rapportata al valore di densità del pieno al 100%.

Il valore tonale, indicato come percentuale di punto, si misura normalmente con un densitometro effettuando la misurazione del pieno e, successivamente della zona da controllare dopo aver azzerato lo strumento sul bianco del supporto stesso.

Il calcolo del valore tonale può essere effettuato nei modi seguenti: 3.2.1 Murray-Davies 1 - 10 -DR Valore tonale % = –––––––––––– x 100 1 - 10 -DP in cui DR = densità della forza di retino DP = densità del pieno Questa formula definisce la percentuale di punto apparente che comprende anche l’effetto ombra legato alla parziale diffusione della luce all’interno del supporto, che è simile al valore tonale percepito dall’occhio umano ed è la modalità più utilizzata.

3.2.2 Area geometrica del punto Si esegue per mezzo di un sistema a videocamera che riprende i grafismi e ne elabora l’area coperta che viene espressa come valore tonale senza che fenomeni di rifrazione, effetti ombra, ecc., influenzino la misurazione. Questo sistema è consigliato soprattutto per la linearizzazione dei CtP, per il calcolo delle curve di compensazione e per il controllo delle matrici.

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3.2.3 Valori tonali calcolati dai valori tristimolo XYZ Le formule da utilizzare sono le seguenti: valore % cyan = 100 x (Xo-Xt)/(Xo-Xs) valore % magenta e nero = 100 x (Yo-Yt)/(Yo-Ys) valore % giallo = 100 x (Zo-Zt)/(Zo-Zs) in cui Xo, Yo, Zo = Xt, Yt, Zt = Xs, Ys, Zs =

valori tristimolo del supporto non stampato valori tristimolo dei retinati valori tristimolo dei pieni al 100%

Questi valori sono confrontabili con quelli dei dati di caratterizzazione (da cui vengono generati i relativi profili) e pertanto possono servire per verificare la correttezza della riproduzione tonale di una stampa rispetto al profilo usato in prestampa e per eseguire la prova digitale di riferimento.

Non sono invece comparabili direttamente con i valori tonali calcolati da misurazioni densitometriche.

3.3 Aumento o riduzione di punto (dot gain o dot loss) Esprime la differenza tra il valore nominale del file o reale della pellicola e il valore ottenuto in stampa o con qualsiasi sistema di output.

Esempio:

valore nominale del file valore ottenuto in stampa aumento di punto, dot gain

40% 55% 15%

Quando si ha una riduzione del punto si usa il termine dot loss.

Da rilevare che anche per i valori di specifica o di norma, il rapporto viene stabilito tra il valore nominale (file) e quello finale, indipendentemente dalla variazione che si può osservare nella fase intermedia sulla lastra, per cui nell’esempio sopra riportato si dice che il dot gain del sistema è 15% anche se la lastra intermedia ha un valore di punto maggiore o minore rispetto a quello nominale.

Questo fattore deve comunque essere conosciuto in quanto permette di definire il reale comportamento di un sistema di output. Se, ad esempio si ottiene in macchina un dot gain del 15% con una lastra lineare (cioè con punti retinati uguali a quelli nominale) oppure con una lastra che ha un dot loss del 10% si deve riconoscere che nel secondo caso il sistema macchina presenta un dot gain effettivo del 25%. Questo elemento può essere fondamentale per la scelta di un tipo di macchina oppure nella fase di messa a punto e manutenzione dell’intero sistema.

3.4 Rifiuto colore (ink trapping) Indica come l’inchiostro viene accettato (o rifiutato) dalla superficie del supporto e/o da un altro inchiostro stampato sull’elemento precedente nel corso della stampa a più colori. I sistemi di calcolo del fenomeno sono diversi. La formula più diffusa è quella che deriva dalla cosiddetta “esperienza” di Preucil.

D1+2 - D1 Rifiuto colore % = ––––––––––– x 100 D2 in cui D1+2 = Densità della sovrapposizione colori 1 e 2 misurata con il filtro del colore 2 D1 = Densità del primo colore stampato misurata con il filtro del colore 2 D2 = Densità del secondo colore stampato misurata con il suo filtro.

Con questa formula la sovrapposizione dei colori è tanto migliore quanto più il valore si avvicina al 100% e si considera accettabile un valore che sia superiore all’80%.

NOTA: il trapping di stampa viene anche controllato verificando i valori colorimetrici ottenuti per le sovrapposizioni RGB rispetto ai valori dei dati di caratterizzazione del profilo utilizzato.

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3.5 Contrasto di stampa K% (print contrast) È un parametro che controlla in particolare la riproduzione nella zona dei tre quarti, ossia nella zona delle ombre delle illustrazioni e indica quanto dettaglio risulta più o meno visibile.

DP - DR Contrasto di stampa K% = ––––––––––– x 100 DP in cui DP = densità del pieno DR = densità del retinato misurato nelle zone al 70% Più il valore è elevato maggiore è la separazione dei toni e quindi migliore è il risultato di stampa.

I parametri che controllano i valori tonali (% coprenza, dot gain, print contrast) nella stampa, possono essere influenzati da deformazioni dei grafismi stessi che si verificano durante la stampa. Alcuni dispositivi grafici permettono il controllo di questi fenomeni.

3.6 Slur, sbaveggio Si usa normalmente il termine inglese “slur” dato che è ormai entrato nel linguaggio comune sia in Italia che negli altri paesi europei. Il fenomeno è legato alle eventuali differenze della velocità relativa degli elementi a contatto (anilox, lastra, supporto) e/o a problemi di pressione tra gli elementi stessi che dovrebbero invece lavorare sempre in condizioni ottimali (kiss point).

In produzione si utilizzano alcuni grafismi o “spie” in grado di evidenziare la presenza di condizioni anomale e di consentirne il controllo sia in fase di avviamento sia nel corso della tiratura.

NOTA qualsiasi rilevazione dei valori tonali di un sistema stampa non può essere effettuata in presenza di questo tipo di fenomeno o difettosità.

Fig. 4 Esagono - Qualsiasi scivolamento tra matrice e supporto dovuti a differenze di velocità periferica tra gli elementi a contatto oppure collegati ad una pressione eccessiva, causa l’apparizione di una figura a clessidra che definisce anche la direzione in cui si verifica il fenomeno (in questo caso longitudinale).

Il tratto scuro dell’esagono deve essere 2/3 rispetto alla distanza tra i due tratti (tratto chiaro).

Fig. 5 Campi tratteggiati - Si possono usare anche campi con tratteggi verticali e orizzontali (ed eventualmente diagonali) che in presenza di slur presentano una differenza di densità, rilevabile sia visivamente che con densitometro e che non deve superare il valore di 0,05 tendente a zero.

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3.7 Controllo della pressione di stampa Fig. 6 Fiore - una pressione eccessiva tra anilox e lastra determina il riempimento della parte centrale mentre una pressione insufficiente viene evidenziata dalla mancanza di stampa nella stessa zona.

Questa spia di controllo dovrebbe essere proporzionata al volume degli anilox per cui maggiore è il volume e più grande dovrebbe essere la spia. La misura corretta si definisce in fase di prova di caratterizzazione del sistema stampa.

Le macrofoto ricavate da esemplari di produzione illustrano la variabilità del fenomeno.

Fig. 6.1 - pressione regolare

Fig. 6.2 - aumento di pressione

Fig. 6.3 - pressione e SLUR in senso longitudinale

È importante che lo stesso grado di schiacciamenti sia verificato per l’intera forma stampata

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4. CONTROLLI DI PRODUZIONE 4.1 Controllo delle prove contrattuali Le prove “contrattuali”, cioè rappresentative del prodotto voluto e concordato con il Cliente, devono simulare la condizione di stampa prevista ed essere conformi a quanto stabilito da ISO 126477. Ciò deve essere controllabile misurando una scala tipo Ugra-FOGRA Media Wedge v2 oppure v3 riprodotta accanto alle illustrazioni e che comprende i seguenti elementi (vedi Fig. 7): • Simulazione del supporto di stampa • Pieni dei colori primari CMYK e dei secondari RGB • Valori al 40-50% e al 75-80% dei primari e secondari • Scala in solo nero con almeno 6 valori retinati • Scala corrispondente a quella in nero ottenuta con CMY bilanciati • Selezione di alcune tonalità critiche come incarnati, bruni, ecc. (15 tacche) Fig. 7 - Esempio di scala di controllo per prove digitali e stampa (MediaWedge v2)

Si verifica la fedeltà della prova rispetto ai valori voluti calcolando le differenze tra la prova stessa e i dati di caratterizzazione del sistema di stampa previsto che rappresentano il risultato voluto.

Salvo accordi specifici tra le parti la Norma ISO 12647-7 stabilisce che la prova è valida quando si rispettano le seguenti condizioni (valori ΔE*76: se ΔE2000 deve essere chiaramente indicato): Tavola 3 - Parametri di controllo e tolleranze per l’accettazione delle prove digitali contrattuali parametri valori Simulazione del supporto di stampa ΔE* ≤ 3 Copiatura di tutte le tacche della scala valore max ΔE* ≤ 6 valore medio ΔE* ≤ 3 Copiatura dei pieni di CMYKRGB ΔE* ≤ 3 Differenze tonali delle tacche retinate (40 e 70%) dei primari CMYK (calcolati da XYZ)* entro 5% Differenza di tinta (ΔH) tra la scala a tre colori e quella in solo nero ΔH ≤ 1,5 Registro, risolvenza, retinatura, misure, completezza segni grafici, ecc. come concordato * vedi punto 3.2.3 al Capitolo 3. PARAMETRI DENSITOMETRICI

NOTA le medesime condizioni devono essere applicate per prove a monitor (soft proofing) secondo quanto prescritto dalla ISO 14861, Graphic technology - Requirements for colour proofing systems using electronic displays.

Normalmente i sistemi di preparazione delle prove oltre ad eseguire tutte le operazioni necessarie per la corretta gestione del colore in modo da simulare al meglio il previsto risultato di stampa (output intent) generano in automatico e allegano ad ogni singola prova un “report di validazione” che garantisce la corrispondenza dei valori ottenuti con quelli stabiliti ed entro le tolleranze concordate.

Fig. 8 - Esempio di report di validazione

NOTA data l’importanza e criticità della riproduzione dei valori tonali minimi, le scale di controllo che si utilizzano in flessografia possono essere corredate di una specifica estensione nella zona del valori inferiori al 5%.

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4.2 Controllo della tiratura Il controllo dell’andamento della tiratura in stampa si propone di: • garantire il Cliente della conformità dell’intero lotto di prodotto fornito rispetto a quanto concordato e definito dal visto si stampi, • garantire il mantenimento anche nel tempo dei dati di caratterizzazione rappresentativi del sistema stampa in uso su cui si basa tutta la prestampa, • verificare in macchina la costanza e uniformità del prodotto rispetto al visto si stampi, in modo da individuare e correggere eventuali fattori di disturbo, controllare le “non conformità” e assicurare il miglioramento continuo della resa qualitativa del processo.

Fig. 9 - Esempio di carta di controllo della tiratura di una commessa con colore al campione e tolleranza concordata

Le carte di controllo sono una forma molto semplice ma altamente rappresentativa dell’andamento della stampa e possono essere generate in modo automatico dai sistemi di controllo in linea.

Per fare un esempio pratico si consideri la stampa di un prodotto commerciale che comprenda anche un colore al campione per il quale si sia concordata tra le parti una variabilità massima tra il visto si stampi e le copie dell’intera produzione, entro la tolleranza di delta E*≤ 2.

Si prelevano casualmente circa 25-30 copie per ogni bobina stampata (vedi punto 4.5 Numerosità del campione) e si misurano i valori colorimetrici del colore speciale ponendoli in rapporto con il visto si stampi per calcolarne gli scostamenti espressi come delta E*.

Dai dati ricavati si genera la “carta di controllo“ della Fig. 9

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Analizzando la carta di controllo della Fig. 9 si possono fare alcune osservazioni: 4.2.1 Conformità del prodotto e uso della deviazione standard: Caso 1: il rispetto della tolleranza di delta E*≤ 2,0, concordato con il Cliente, deve essere assicurato, secondo la norma, per almeno il 68% della tiratura.

Questa percentuale è definita dalla media x dei valori di delta E* + 1σ (deviazione standard).

Nell’esempio si ha, x + 1σ =1,34 + 0,49 = 1,83 che è inferiore al limite di tolleranza fissato: il prodotto è quindi conforme e può essere inviato al Cliente.

Caso 2: si supponga che gli accordi prevedano che almeno il 95% del prodotto deve rientrare nella tolleranza indicata.

Questa percentuale è definita dalla media x dei valori di delta E* + 2σ.

Nell’esempio si ha, x + 2σ =1,34 + 0,97 = 2,31 che è superiore al limite di tolleranza: il prodotto non è conforme e può essere rifiutato dal Cliente.

Caso 3: gli accordi prevedono che il 100% del prodotto rientri nella tolleranza indicata.

Questa percentuale è definita dalla media x dei valori di delta E* + 3σ.

Nell’esempio si ha, x + 3σ =1,34 + 1,47 = 2,80 che è superiore al limite di tolleranza: il prodotto non è conforme e può essere rifiutato dal Cliente.

L’esempio fornisce alcune indicazioni: • per accettare una commessa in cui il Cliente vuole concordare una tolleranza di oscillazione della tiratura bisogna conoscere la variabilità del proprio sistema stampa. Le carte di controllo servono per definire questo parametro.

• La deviazione standard sigma (σ) insieme al valore medio degli scostamenti (delta E*) rappresenta un vero e proprio indice di resa qualitativa del processo il cui controllo continuo e costante consente di valutare concretamente la qualità e affidabilità delle proprie lavorazioni.

NOTA deviazione standard: rappresenta l’entità e la dispersione degli scostamenti (differenze) dei valori delle singole copie rispetto alla media tra tutte le copie prelevate che costituiscono un campione (ad esempio di una tiratura in macchina). È indicata come deviazione standard (Dev.St. la funzione in Excel) oppure con la lettera greca (sigma) e si ritrova nei capitolati di fornitura e nei documenti ISO con specifico riferimento al controllo della variabilità della produzione nelle lavorazioni grafiche.

La formula per il calcolo della deviazione standard è: Dev. St. = √Σ (m – x)2 / (n – 1) in cui: m = valore misurato sui singoli elementi x = media dei valori rilevati

ν = numerosità del campione Σ = sommatoria

La deviazione standard gode di alcune prerogative che la rendono utile nel controllo della produzione: nell'intervallo x ± 1σ si trova il 68% circa dei dati rilevati nell'intervallo x ± 2σ si trova il 95% circa dei dati nell'intervallo x ± 3σ si trova oltre il 99% ossia quasi la totalità dei dati 4.3 Colori fuori scala - spot colour - colori al campione Si tratta dei colori fuori scala che possono essere impiegati al posto di uno o più colori di scala (colori sostitutivi) oppure per rinforzare la quadricromia (colori di rinforzo) e diventare “brand colour” quando rappresentano uno specifico prodotto commerciale. Possono essere usati al 100% per creare fondi o logo risolvendo anche problemi di registro (grafismi in negativo e positivo stampabili in passata unica) e di uniformità di stampa su aree estese, oppure gestibili a diverse percentuali per creare sfumature e fondini con forze diverse e anche comporre multicromie.

La comunicazione tra Fornitori o Agenzie/Clienti e Stampatori dei colori fuori scala, dovrebbe essere effettuata utilizzando i dati spettrali ricavati da misurazioni spettrofotometriche eseguite su inchiostri stampati sul supporto previsto per la stampa o su un supporto simile, sovrastampandoli anche su un’area prestampata in nero, in modo da evidenziare eventuali fenomeni di adesione e/o trapping.

Per i colori di cui si prevede la stampa di valori retinati (fondini, sfumature, ecc) si richiede di stampare almeno 9 valori che includano 0%, 50% e 100%. Salvo altri accordi tra le parti le misurazioni devono

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essere effettuate secondo ISO 13655, condizione M1 ponendo il campione su supporto base bianco (white backing). I dati usati per comunicare il colore fuori scala devono specificare anche le condizioni di stampa (supporto, inchiostro, lastra, anilox, ecc.) e le caratteristiche dello strumento di misurazione impiegato.

4.4 Sistemi di controllo automatico in linea Le macchine da stampa possono essere corredate di dispositivi che rilevano in linea i valori colorimetrici (e altre difettosità). Questi sistemi sono in grado di preparare il “report di validazione” che certificano le condizioni effettive del materiale riavvolto in bobina. Per le rilevazioni colorimetriche, colori fuori scala, composti, caratterizzazioni, ecc. i dispositivi di lettura dovrebbero essere di tipo spettrofotometrico e conformi a quanto indicato al Capitolo 1 MISURAZIONE DEL COLORE, tuttavia per il controllo della variabilità dei pieni e del dot gain, riferiti a una copia vistata e validata con spettrofotometro, si può anche utilizzare la densitometria.

4.5 Numerosità del campione Per definire la corretta quantità di rilevazioni, necessarie per ottenere dati realmente rappresentativi e riconosciuti anche legalmente, è opportuno utilizzare appositi piani di campionamento statistico reperibili nelle normative UNI, ISO e Military Standards.

4.6 Scale di controllo La rilevazione dei dati può essere eseguita su apposite scale di controllo che vengono inserite sulle forme di stampa in modo da essere rappresentative dell’intera superficie della forma stessa. Secondo la Norma di riferimento (ISO 12647-6) le scale di controllo devono avere almeno i seguenti valori: punti minimi, 10%, 30%, 50%, 70% e 100% (pieno) Data la ridotta disponibilità di spazio sulla forma stampata, le scale vengono normalmente ridotte per i controlli di routine, e si effettuano eventuali verifiche di conferma con scale più estese solo quando il tipo di prodotto lo consente.

Sulle matrici si richiede che siano presenti le scale di controllo in due forme: • compensate, e quindi rappresentative del prodotto stampato e comparabili con le scale della prova digitale fornita • lineari, cioè non compensate, per controllare le caratteristiche di riproduzione tonale (dot gain) della macchina stessa Il rispetto di questa condizione è in funzione del tipo di prodotto per cui è opportuno venga definito in accordo con lo Stampatore.

Le tacche delle scale devono avere misure tali da assicurare la uniformità di lettura. A fronte di una stampa irregolare (ad esempio “perlinata”) è necessario effettuare successive misurazione della stessa zona e considerare il valore medio (fornito in automatico dagli strumenti).

Nel processo flessografico normalmente si devono poter controllare almeno i seguenti parametri: Tavola 4 - Scale di controllo e parametri controllati scala di controllo parametri controllati Pieni dei colori primari CMYK pieni di colore e rifiuto colore nelle e secondari RGB sovrapposizioni (Ink trapping) Valori tonali di CMYK al 70%, 50%, contrasto di stampa (70%) 30%, 10% dot gain sui mezzitoni (30%) curva di riproduzione tonale Punti minimi stampabili (3, 2, 1%) riproduzione dei minimi Grigio CMY equivalenti al 30% K equilibrio dei colori rispetto al nero. Variabilità in produzione Esagono e tratteggi fenomeni di scivolamento/sbaveggio Fiore pressione anilox/lastra

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NOTA per i colori “al campione” le scale di controllo possono avere caratteristiche simile a quelle indicate nel caso dei colori sostitutivi oppure di rinforzo, cioè con valori al 100% e valori retinati. Nel caso di colori pieni l’impiego di scale elementari con un valore retinato accanto al pieno può essere utile per un rapido controllo visivo della costanza della tiratura.

Bilanciamento dei grigi: se possibile è opportuno utilizzare una scala con la tacca del grigio CMY, corrispondente al 30% di K, calcolando i valori CMY dai dati di caratterizzazione derivati dalla condizione di stampa prevista. In caso contrario si possono utilizzare dei valori fissi: per K = 30% si ha C = 30%, M = 23%, Y = 23% Da osservare che nel primo caso il controllo anche solo visivo della neutralità della tacca della scala di controllo, sia in prova che sulla stampa, diventa un mezzo di valutazione semplice, immediato ma anche altamente significativo della correttezza delle lavorazioni effettuate in prestampa e nella preparazione delle prove colore e delle matrici. Nel secondo il risultato in prova e in stampa potrà essere rappresentato da un grigio più o meno neutro ma che comunque dovrà risultare uguale e costante nei diversi passaggi.

4.7 Controllo della fedeltà di copiatura dei colori (color matching) Il grafico della Fig. 12 descrive una modalità usata e riconosciuta a livello internazionale per stabilire il grado di fedeltà di copiatura dei colori (color matching) tra due elementi, come, ad esempio, tra la stampa e la sua prova di riferimento (prova contrattuale).

Il grafico CFR (Cumulative Relative Frequency) utilizza i dati di una color chart, nel caso una IT8.74 con 1643 tacche CMYK, Fig. 10, che viene messa in prova utilizzando il profilo del sistema stampa da controllare (profilo di output), e viene quindi stampata in macchina. Si misurano i valori delle singole tacche (normalmente con sistemi automatici) e si calcola da differenza colorimetrica espressa come delta E* (ΔE*) tra i valori della prova e il risultato di macchina.

Fig. 10 - Color chart

È naturale che se tutti i valori misurati presentassero un valore di delta E* = 0,00 si potrebbe affermare che la copiatura è perfetta.

In pratica, per estendere le valutazioni anche a illustrazioni stampate assieme alla color chart, si è convenuto di rilevare le differenze ΔE* corrispondenti al 50%, 90% e 100% dei dati e di definire il grado di copiatura secondo il criterio indicato di seguito (Chung, Rochester Institute of Technology e Shimamura, Toppan Printing Company, TAGA Proceedings 2001): • zona azzurra: OTTIMO cioè non appaiono differenze visivamente percepibili • zona verde: BUONO e MEDIOCRE. Indica una copiatura abbastanza fedele con qualche differenza più o meno visibile (Fair Color Match) • zona gialla: SCADENTE copiatura insufficiente

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Secondo questo criterio se il sistema di gestione del colore è affidabile e efficiente, la curva CFR si colloca nella zona azzurra/verde del grafico. Se il sistema è meno preciso la copiatura risulta meno fedele e le differenze rilevate sono maggiori sia come numerosità che come ampiezza del valore di ΔE* (4 o 5 e oltre). In tal caso la curva CFR che ne deriva si colloca nella zona verde/gialla, gialla, rossa, ecc., allontanandosi sempre più dall’asse delle ordinate (Y).

Se si riduce il numero di tacche, ad esempio utilizzando una scala di controllo come la Media Wedge della Fig. 11 composta da solo 72 tacche colorate, l’affidabilità del sistema si riduce ma può essere ancora rappresentativo e accettabile per una determinata tipologia di prodotti.

Fig. 11 - Media Wedge v3

Fig. 12 - Criteri di valutazione e rappresentazione grafica CFR

È possibile modificare il valore di tolleranza del ΔE* per adeguare il grado di severità del sistema alle differenti tipologie di prodotto ed alle specifiche esigenze dei Clienti.

Nel caso rappresentato nella Fig. 12. la curva verde definisce una condizione di copiatura prova/stampa valutabile come BUONO (per il 50% delle tacche ΔE* prova/stampa inferiore a 1 e 90% inferiore a 2,5). Resta un 10% di tacche con valori di ΔE* superiori che può richiedere aggiustamenti specifici e successiva valutazione.

Le curve di frequenza cumulata relativa, CFR (Cumulative Relative Frequency) rappresentano uno strumento di analisi e valutazione utilizzabile nell’ambito dei sistemi di controllo di qualità dei procedimenti grafici in aggiunta ed a supporto delle stime ed apprezzamenti visivi.

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Si ringraziano per il contributo alla stampa i Soci Atif: