Grafi~ko in`enjerstvo i dizajn

Reprodukciona tehnika

Fakultet tehni~kih nauka Novi Sad

^edomir Pe{terac, dipl. ing.

Uvodne napomene 

  

Reprodukciona tehnika je jednosemestralni predmet (4+4)   Za izvođenje nastave su zaduženi Dragoljub Novaković i Igor Karlović 

‐ Za izvođenje vežbi zaduženi su Igor Karlović i Živko Pavlović i Ivana Tomić ‐ Nastavu prati ova skripta koja je u PDF format i može se skinuti sa sajta 

www.grid.ns.ac.yu  Autor skripte je Čedomir Pešterac, a autor teksta o Post Scriptu, RIP‐u i PDF‐u  Igor Karlović.  

Vežbe su podeljene na dva dela. Prvi deo vežbi obuhvata vežbe iz denzitometrije i kolorimetrije. Vežbe prati priručnik za vežbe iz Reprodukcione tehnika autora Dragoljuba Novakovića, Igor Karlovića, Živka Pavlovića i Čedomira Pešterca. 

Priručnik za vežbe se može nabaviti u knjižari Stylos na FTN‐u.   Drugi deo vežbi se izvodi na računarima i radi se u softverskom paketu, Adobe Photoshop CS 3 a sadržaj vežbi dat je na CD‐u koji se  može nabaviti direktno kod asistenata.  i web sajtu www.grid.ns.ac.yu 

U okviru predmeta Reprodukciona tehnika od studenata se traži stalno angažovanje. Stepen angažovanosti studenata  se proveravati testovima koji e obuhvatati prenešeno gradivo na predavanjima, proveru znanja za spremnost za vežbu kao i seminarskim radovima. 

Materijal u ovoj skripti je namenjen za pripremu pismenog i usmenog dela ispita iz Reprodukcione tehnike za godinu 2008/09 

Nije dozvoljeno da ni jedan deo ove skripte bude reprodukovan ili emitovan na bilo koji način, elektronski ili mehanički, uključujući fotokopiranje, snimanje ili bilo koji drugi system za beleženje, bez prethodne pismene dozvole autora 

 

 

U Novom Sadu 

          2008. 

I

Sadržaj 1. Uvod 1

2. Izvori svetla u reprofotografiji 15 2.1.Sijalice sa užarenim vlaknom 16 2.2 Voltin luk 17 2.3. Halogene sijalice 18 2.4. Fluoroscentne cevi 18 2.5. Ksenonske cevi 18 2.6. Metal halogenidne lampe 19 2.7. Laseri 20 2.7.1. Najčešće korišćeni laseri 25 2.7.2. Argon Ion laseri 25 2.7.3. Infra Red Laseri 26 2.7.4. Helium Neon gasni laseri 26 2.7.5. Crvena laserska dioda 26 2.7.6. LED (Light Emitting Diodes) 26 2.7.7. Violet 26 2.7.8. Termo laseri 26

3. Aparati u reprodukcionoj tehnici 28 3.1. Reprodukcione kamere 30 3.2. Tipovi kamera 31 3.3. Kontakt-kopirni aparati 32 3.4. Repetir kopir aparati 34

4. Fotohemijske reakcije i zakoni 35 4.1. Fotohemija 35 4.2. Fotohemijske reakcije 35 4.3. Fotohemijski zakoni 36 4.3.1. Osnovni zakon 36 4.3.2. Ekvivalentni zakon 37 4.3.3. Lambert-Beerov zakon 37 4.3.4. Zakon reciprociteta 39 4.3.5. Schwaryschildov zakon 39

5. Fotografski materijali 40 5.1. Građa fotografskog materijala 41 5.1.1. Fotografski sloj 41

II

5.1.2. Želatin 43 5.1.3. Podloga fotografskog materijala 44 5.1.4. Antihalo sloj 45 5.2. Proizvodnja fotografskog materijala 45 5.2.1. Izrada fotografske emulzije 45 5.2.2. Nanošenje fotografskog sloja na podlogu 47 5.2.3. Konfekcioniranje fotografskog materijala 47 5.3. Osetljivost fotografskog materijala na boju 48 5.3.1. Ultra Violetni (UV) filmovi 50 5.3.2. Ortohromatski filmovi 50 5.3.3. Filmovi osetljivi na crvenu boju 50 5.3.4. Panhromatski filmovi 51 5.4. Specijalni fotomaterijali 51 5.4.1. Preobratni filmovi 52 5.4.2. Matirani filmovi 52 5.4.3. Opal filmovi 52 5.4.4. Striping film 52 5.4.5. Stabilizacioni fotomaterijal 52 5.4.6. Postupak difuzije srebra 53

6. Osvetljavanje i obrada fotografskog materijala 54 6.1. Osvetljavanje fotografskog sloja 54 6.2. Obrada osvetljenog fotografskog materijala 56 6.2.1. Razvijanje 56 6.2.1.1. Razvijačka supstanca 58 6.2.1.2. Aktivator 61 6.2.1.3. Konzervans 62 6.2.1.4. Usporivač 62 6.2.1.5. Voda 63 6.2.2. Priprema razvijača 63 6.2.3. Vrste razvijača 64 6.2.3.1. Lith razvijači 64 6.2.3.2. Line razvijači 65 6.2.3.3. Rapid Access i Hard Dot filmovi 65 6.2.3.4. Razvijanje sa aktivatorom 68

III

6.2.3.5. Prekidanje razvijanja 69 6.3. Fiksiranje 69 6.3.1. Nekoliko receptura za spravljanje fiksira 70 6.4. Mašine za razvijanje 71 6.4.1. Velike Line mašine 71 6.4.2. Male Line mašine 72 6.4.3. Rapid Access mašine 73 6.5. Faktori koji utiču na kvalitet procesa razvijanja 74 6.5.1. Vreme razvijanja i temperatura 74 6.5.2. Regeneracija 74 6.5.3. Standardizacija uslova razvijanja 75 6.5.4. Kalibracija osvetljivača 77

7. Rasterska fotografija 80 7.1. Formiranje rasterskih tačaka 81 7.1.1. Teorija Camera Obscura (kamere sa rupicom) 82 7.1.2. Teorija polusenke 83 7.1.3. Teorija difrakcije 83 7.2. Raster tonska vrednost RTV 84 7.3. Karakteristike rastera 85 7.3.1. Linijatura rastera 86 7.3.2. Rasterski ugao 86 7.3.3. Oblik rasterske tačke 88 7.4. Fotografski proces rastriranja 88 7.4.1. Rastriranje sa distance 89 7.4.2. Kontaktno rastriranje 90

8. Denzitometrija 92 8.1. Transparentnost ili prozirnost 92 8.2. Opacitet ili neprozirnost 94 8.3. Optička gustina ili zacrnjenje 94

8.4. Ekspozicija 96 8.4.1.Odnos ekspozicije i optièke gustine 97 8.5.Gradacija 98 8.6. Izrada filmova za jednobojnu štampu 100 8.6.1. Kontrola tonske vrednosti 101 8.6.2. Rasterske vrednosti 103 8.6.3. Karakteristiène krive 104

IV

9. Boja 106 9.1. Isaac Newton (1 601 ).7271 – 246

701 momzirp as tnemirepske vontujN .1.1.99.1.2. Svetlost – povezanost talasne dužine, boja i spektra 108 9.3. Izvori, reflektori i predajnici talasnih dužina 110 9.3.1. Spektralne vrednosti i spektralne krive 112 9.4. RGB, CMY(K) i otkrić 411 asulumits e

411 BGR .1.4.9 711 )K(YMC .2.4.9 811 otunrbo i YMC u BGR ajizrevnoK .3.4.9 021 oko oksdujL .5.9 321 sulumitsirT .1.5.9 321 rotsorp inroloK .6.9 421 a-llesnuM treblA metsiS .1.6.9

9.6.2. HSB 125 9.6.3. Kolor kolo 126 9.6.4. Razlike između HSB, HSL,HLS, HVC, HSV... 128 9.7. CIE 128 9.7.1. Standardni posmatrač (2° i 10°) 129

9.7.2. Standardno osvetljenje 130 9.7.3. Temperatura boje 131 9.7.4. XYZ – CIE tristimulusne vrednosti 132 9.7.5. XyY – CIE hromatski dijagram 134 9.7.6. LAB i LUV 137 9.7.8. ∆E, kolor razlika 139

10. Reprodukcija boje i upravljanje bojom 144 441 emerpo ejob )tumag( gespO .1.01

10.2. Upravljanje bojom (color management) 14610.3. Zavisnost izvora svetla 14810.4. Metamerizam 14910.4.1. Merenje metamerizma 14910.4.2. Metamerizam skenera 15010.5. Hromatska adaptacija 15110.6. Simultani kontrast 15210.7. Psihički doživljaj boje 152

V

11. Merenje boje 155 551 irtemotizneD 1.11

11.1.1. Optič 651 anitsug ak11.1.2. Krive odziva – status T, status A, status M 157

851 artemotizned anemirP .3.1.11 951 irtemiroloK .2.11

11.2.1. Korišć 951 artemirolok ejne11.3. Spektrofotometar 160 11.3.1. Korišćenje spektrofotometra 161

12. Elektronska reprodukciona tehnika 163

13. Skeneri 166 13.1. Izrada filmova za višebojnu štampu 166 13.2. Karakteristike skenera 168 13.2.1. Optička rezolucija 168 13.2.2. Uveć 071 ekils ejna13.2.3. Dubina boje 170 13.2.4. Dinamički opseg 171 13.3. Podela skenera po konstrukciji 172 13.3.1.Skeneri sa cilindrom 172

671 ireneks invaR .2.3.3113.3.1. Izvori svetla kod ravnih skenera 183

14. Digitalne kamere i fotoaparati 186 14.1. Formiranje slike kod digitalnih kamera i fotoaparata 186

291 eremak enlatigiD .2.41 291 itarapaotof inlatigiD .4.41

14.5. Razlika između klasične i digitalne fotografije 193

15. Foto CD 195

16. Elektronska montaža strane (EMS) 196

199

17. Personalni računari

18. Formati fajlova u grafićkoj industriji 20118.1. PostScript 20218.2. Osnove PostScript-a 20318.3. PostScript operateri 20418.4. Model slike 20818.5. Struktura PostScript programa 208

VI

18.6. Štampanje PostScript-a 209

20. Probni otisak 244 20.1. Digitalni uređ 442 kasito inborp az ija20.1.1 Elektrofotografski uređ 542 ija20.1.2. Termotransfer uređ 642 ija

642 ajifargomret antkeriD 1.2.1.0220.1.2.2. Transferna termografija (termalna sublimacija) 246 20.1.3. Uređaji za prskanje boje (Ink Jet štampači) 249

942 apmatš teJ knI anlaunitnoK.1.3.1.0220.2. Analogni uređ 252 kasito inborp az ija

452 kasito inborp az aserP .3.02

21. Elektronski uređaji za osvetljavanje filma 256 21.1. Skener osvetljivač (Recorder) 256 21.2. Osvetljivač (Imagesetter) 257 21.2.1. Capstane osvetljivači 257 21.2.2. Osvetljivač sa cilindrom 259 21.2.3. Osvetljivači filma bez hemije 261 22. Ulazna i izlazna rezolucija 263 23. Dodatak A. Provera filmova 267

18.7. PostScript greške 21118.8. PostScript 3 21218.9. EPS 21318.10. DCS 21418.11. PDF 21618.12. PDF/X standardi 21818.13. Pikselski formati: TIFF/IT i CT/LW 220

19. RIP (Raster Image Processor) 22219.1. Proces ripovanja 22319.2. Digitalno elektronsko rastriranje 22719.2.1. Linijatura rastera 22819.2.2. Rezolucija osvetljivača i rasterska tačka 22919.2.3. Veličina rasterske tačke i oblik 23019.2.4. Broj stepena sive 23419.3. Separacija boja 23519.3.1. Pojava Moire-a 23619.4. RT rastriranje (racionalno tangens rastriranje) 23719.5. Super ćelije 23919.6. Iracionalno rastriranje 24119.7. Frekfentno modularno rastriranje 242

1

1.Uvod u reprodukcionu tehniku “Taj prostor, taj široki horizont, ti crni oblaci, razbesnelo more, samo su slika...Znaš da svetlosni zraci, kada se odbiju od raznih tela, formiraju sliku, i odbijenu predstavu oslikavaju na svim uglačanim površinama, recimo na mrežnjači oka, na vodi, i na staklu. Praiskonski duhovi su se trudili da zadrže te nemirne slike; naćinili su finu, vrlo viskoznu materiju koja se brzo suši i očvršćava i kojom se slika stvara za tren oka. Oni ovom materijom prevuku komad platna, i drže ga ispred predmeta koje žele da naslikaju. Prvi efekt na tom platnu je sličan efektu ogledala; tu se vide svi predmeti, bliži i dalji čiju sliku svetlost može da prenese. Ali ono što staklo ne može, platno čini svojom viskoznom materijom – zadržava slike. Ogledalo verno predstavlja predmete, ali ih ne zadržava; naše platno ih pokazuje sa istom tom tačnošću, i sve ih zadržava. Ovo utiskivanje slike je trenutno i platno se odmah odnosi na neko mračno mesto. Jedan sat kasnije otisak je suv, i imaš sliku koja je tim vrednija što je umetnost ne može podržavati niti vreme uništiti...tačnost crteža, istinitost izraza, jače ili slabije poteze, gradaciju senki, pravila perspektive, sve to ostavljamo Prirodi, koja sigurnom i nepogrešivom rukom na našim platnima crta slike koje zavaravaju oko.“ U ovoj epizodi naučno-fantastičnog romana Giphantie (1760) autor Tiphaigne de la Roche, 66 godina pre realizacije prve uspele fotografije na svetu, govori o vekovnom snu čovečanstva: trajno zadržati odraze života i stvoriti slike bez pomoći umetnikove olovke.

2

Praistorijski čovek, kao i sadašnji čovek, rođen je možda sa naklonošću za umetnost, ali on nije rođen kao umetnik. On je samo nalazio sredstvo da reprodukuje stvarnost i da prenese sećanje narednim generacijama. Kako mu praiskonski duhovi de la Rochea nisu još bili naklonjeni, koristio je rog jelena za gravire i zidove pećine kao slikarsko platno.

Sl.1.1. Bizon, slikan na zidu pećine kod Altamire (Španija) Potreba praiskonskog čoveka da međusobno komuniciraju, korišćenjem slika i simbola doveli su do ljudske pismenosti. Doba ljudske pismenosti datira još iz praskozorja ljudske civilizacije: male glinene pločice s nazivima urezanih piktograma potiču iz sredine četvrtog milenijuma pre nove ere, a pronađene su u južnom delu doline između reka Tigris i Eufrat i smatra se da su im tvorci Sumerani.

3

Sl.1.2. Glinena pločica sa slikovnim pismom, 4000 god. pre n.e. To je najstarije sumersko i ujedno najstarije pismo na svetu

Sl. 1.3. Sumerska glinena pločica, 3000 god. pre n.e. sa tekstom najstarije legende o stvaranju čoveka

Sl.1.4. Razvoj alfabeta. Na crtežu se vidi kako su se aleph,VO, beth, KUĆA, i nun ili nahas, ZMIJA, razvili u slova A, B i N našeg alfabeta

4

Preko 5000 godina čovečanstvo razvija svoju civilizaciju putem grafičkog prikazivanja misli.Preko 4000 godina ljudski rod koristi ruku da bi sačuvao ili preneo informaciju. Pola milenijuma koristi štampu.Pedeset godina računar.U poslednjih pedeset godina čovečanstvo je proizvelo više informacija no u prethodnih 5 milenijuma. Futuristi su predviđali da će se prvih 5 godina trećeg milenijuma ova količina informacija udvostručiti. Stvarnost ih ne demantuje. Internet pretraživač početkom 2003. godine nudio je preko 2 milijarde stranica, a danas preko tri milijarde.

Sl.1.5. Razvoj informacione tehnike od praistorije do Interneta

5

Kraći pregled istorije štamparstva Drugi vek pre Hrista – Izrada papira u Kini

Sl. 1.6. Izrada papira u Kini drugi vek pre Hrista

Sedmi vek posle Hrista – Štampa sa drveta u Kini 11. vek – Štampa sa pokretnih slova i sa keramičkih pečata za pojedine znake u Kini 12, ili 13. vek – Pokretna slova od metala u Koreji

Sl. 1.7. - 12. ili 13. vek, Pokretna slova od metala u Koreji 12. ili 13. vek – Prve mašine za proizvodnju papira u Španiji i Italiji 1036 – Cordoba, Španija 1144 – Xatvia, Španija

6

1260 – Fabriano,Italija - Herult, Francuska

Sl. 1.8. Prve mašine za proizvodnju papira u Evropi

Kraj 14. veka – Štampa na papiru sa drvenog drvoreza Oko 1420. god. – Početak bakroreza 1440. god. – Početak umetničke štampe knjiga sa ručno livenim slovima, razvoj štamparske prese Johanes Gutenberga

Sl. 1.9. Prikaz Gutenbergovog revolucionarnog otkrića – od pojedinačnih i promenljivih slova formira se štamparska forma

1454. god. – Gutenberg štampa Bibliju i Turski kalendar

7

Sl.1.10. Rekonstrukcija Gutenbergove štamparije u njegovom muzeju u Mainzu

1457 – višebojna štampa sa metalnih klišea. Srbi su počeli da se bave grafičkom veštinom pri kraju svoje nacionalpolitičke samostalnosti. Neposredan povod za grafičko opredeljenje domaćih drvorezaca bilo je otvaranje štamparije na Cetinju 1494. god., nešto pre pada Zete pod Turke. Jermonah Makarije sa svojim saradnicima rezao je tada drvorezna klišea za prvu našu knjigu iz štamparije Ðurđa Crnojevića.Ova štamparija je radila veoma kratko, do 1496. god. kada je osnivač i mecena štamparije Ðurađ Crnojević morao pred Turcima da napusti Crnu Goru i da se skloni u Veneciju, a štamparija je preseljena u Temišvar. Za kratko vreme otvara se niz srpskih štamparija. Pored navedene na Cetinju, 1519. god. Božidar Goraždanin otvara štampariju u Goraždu, a deset godina kasnije otvara se štamparija Rujno u Užicu. Štamparije se zatim pojavljuju u Gračanici (1539), Mileševi (1546), Beogradu(1552), Mrkšinoj crkvi u jugozapadnoj Srbiji (1562) i Skadru (l563). Mada su sve ove štamparije bile kratkog veka i slabe produktivnosti, ipak su imale određeni značaj. Posebno su bile važne one koje su osnivane van turskoj domašaja u Mlecima (Venecija) i Vlaškoj (Temišvar). Tako je u Veneciji radila štamparija Božidara Vukovića Podgoričanina (1519-1597)

8

Sl. 1.11. Oktoih petoglasnik

Prva štampana knjiga na našim prostorima Tokom skoro puna dva veka svoje istorije, stara srpska drvorezna grafika bila je, uglavnom, vezana za štampanu knjigu. Kao knjižna gravira, ona je zamenila minijaturu, zastavicu i inicijal, kojima je ukrašavana rukopisna knjiga. 1603 – Prve štampane dnevne novine u Strasburgu Osamnaesti vek je u znaku bakrorezne grafičke tehnike. Bakrorezna grafika je u odnosu na drvoreznu pokazala izrazite tonske vrednosti i otkrila veće plastične mogućnosti. Zbog toga ulazi u štamparije gde će postati knjižna grafika (ilustracija, vinjeta, inicijal, ornamenat) ili posebna bakrorezna knjiga (livre a gravure). Najpoznatiji interpretatori bakroreza u nas su Hristofor Žefarović i Zaharije Orfelin. Hristofor Žefarović, živopisac, ikonopisac, bakrorezac, kaligraf, izdavač i večiti putnik, rodio se krajem XVII veka na obali Dojranskog jezera u svešteničkoj porodici. Kada se zamonašio uzeo je ime Hristofor. Veći deo života proveo je u Karlovačkoj mitropoliji.

9

Zaharije Stefanović Orfelin rođen 1726. god. u Vukovaru, učio u Budimu, Beču i Veneciji. Najviše živeo u Sremskim Karlovcima. Književnik i graver. Jedan od prvih i najboljih bakrorezaca i kaligrafa u nas.

Sl.1.12 Naslovna strana Kaligrafije Zaharija Orfelina, štampane u Beču 1778. god. 1797/98 – Alois Senefelder štampa tonove sa kamena (Litografija). I ako je u početku litografija bila važna za umetničku štampu, ona je nesumnjivo preteča onoga što danas zovemo ofset.

Sl.1.13. Štampa plakata sa litografskog kamena

10

U popisu Jevreja 1749/50 god. u Novom Sadu, upisan je Abraham Lebl, knjigovezac. O njegovoj delatnosti nema pisanih podataka. Nešto je više podataka o knjigovescu Karlu Ritmileru, katoliku iz Saksonije koji je 17. maja 1764. god. primljen za izabranog novosadskog građana. Ritmilerov knjigovezački alat kupio je Damjan Kaulicija, koji je 30. aprila 1783. god. još neoženjen, platio 8 forinti takse za građanstvo Novog Sada i započeo knjigovezačke poslove. Damjanov unuk Jovan Kaulicija dobio je 26. oktobra 1841. god. dozvolu za osnivanje štamparije. Avgusta 1790. god. kod “Belog lava“ na uglu Dunavske i današnje Zmaj-Jovine ulice otvorena je “nemačko-francuska“ knjižara Emanuila Jankovića. Iste godine Janković je kupio štamparske mašine sa matricama za ćirilična i ostala slova. No, dozvolu za štampu na srpskom jeziku nije dobio, jer na najvišem mestu u carevini (K und K) nije bilo volje da se podržavaju srpske nacionalne institucije tamo gde se želelo širenje germanskog duha. Ovu odluku svakako je potpomogao i uticajni bečki štampar Jozef Lorenc Kurcbek koji je 1770 god. dobio privilegiju od dvadeset godina da jedini štampa knjige na grčkom, rumunskom i srpskom jeziku. Emanuil Janković umro je 1791. god. u Subotici, u povratku iz Beča za Novi Sad, sa jednog od mnogobrojnih pokušaja da izdejstvuje dozvolu za štampu na srpskom jeziku. Godine 1842. god. u Novom Sadu postoje dve štamparije: Pavela Jankovića i Jovana Kaulicija, koje su konačno dobile dozvolu za štampu na srpskom jeziku. Za godinu dana, od 1842-43 štampaju se u Novom Sadu 23 knjige u 31.850 primeraka, od toga svega jedna na nemačkom jeziku. 1814 – Friedrich Koenig i Andreas Bauer konstruisali mašinu sa dva cilindra za štampu dnevnih novina Times

11

Sl.1.14. K&B dvocilidrična štamparska mašina 1816 – Joseph Niepce napravio prvu fotografiju na metalnoj ploči

Sl. 1.15. Pariski krovovi na prvoj fotografiji

1841 – Fox Talbot patentira talbotipiju, fotografiju na papiru. Hartija za pisanje dobrog kvaliteta prevlačena je uzastopno rastvorima srebro-nitrata i kalijum jodida, čime se formirao srebrojodid, zatim je dalje obrađivana rastvorima taninske kiseline i srebronitrata.

12

Sl.1.16. Jedna od prvih Talbotovih fotografija Posle ekspniranja razvijala se latentna slika koja je još jednom premazivana rastvorom srebro-nitrarta i slika je postajala vidljiva kada se hartija zagreje uz vatru jedan do dva minuta. Negativ je fiksiran kalijum bromidom a zatim ispiran vodom. Pozitiv otisak pravljen je na hartiji za crtanje. 1841 – Početak izrade klišea galvanizacijom 1859 – Patentirana rotaciona štamparska mašina 1873 – Napravljena mašina za šivenje žicom kroz hrbat (heft mašina) 1879 – Heliogravura, fotohemijski proces za izradu štamparske forme za duboku štampu 1881 – Raster za izradu autotipija, patentirao 1882. Georg Meisenbach

Sl. 1.17. Raster je omogućio reprodukciju višetonskih originala u štampi

13

1886 – Prva slagaća mašina Ottmar Mergenthalera Početak 20. veka – Početak flekso štampe 1903/1906 – Ofset štamparske mašine konstruisali nezavisno Rubel (USA) i Hermann (Nemačka) 1930 – fotoslog, razvio mađar Edmond Uher 1962 – Helioklišograf za elektronsko graviranje cilindara za duboku štampu, razvila firma Hell iz Kila 1965 – Digiset, fotoslog mašina visoke produkcije, Hell 1970 – Primena fotopolimer ploča u visokoj štampi 1980 – tehnologija Computer to Plate (od računara do ploče) 1982 – IBM predstavio personalni računar 1984 – Apple predstavio svoj novi računar Macintosch 1985 – Aldusov program Page maker, Adobeov Post Script i laserski štampač 1986 – Prva desetobojna ofset štamparska mašina u tabaku/Planeta 1990 – World Wide Web startovala/razvio Tim Berners Lee iz CERN, evropske laboratorije u Genfu 1993 – Prva digitalna mašina 1994 – digitalna kamera 1995 – Computer to Press/ GTO-DI i Dicoweb Litho 1996 – Printing-on-Demand Artur Clark, znameniti engleski naučnik i pisac naučne fantastike, u svom romanu 3001 ili završna odiseja, napisao je kako bi se čovek savremenik dvadesetog veka lakše snašao u 3001. god. no čovek savremenik desetog veka u 2001. godini.

14

Ako su 17. i rani 18. vek bili doba časovnika, a kasni 18. i 19. vek doba parne mašine, onda je današnje vreme doba komunikacija i upravljanja. Računari, internet i elektronsko izdavaštvo pomeraju i značaj i granice štampe. Štamparstvo nije ni malo konzervativno, kako nam se možda čini iz perspektive lokalnog skrajnutog posmatranja. Ono je prihvatilo izazov i ravnopravno učestvuje sa kompjuterskim stručnjacima i WEB dizajnerima u jednom poslu čiji su samo krajnji proizvodi različiti, a polazni poslovi i krajnji rezultati isti. Priprema je jedinstvena. Na računaru. U digitalnom obliku. A onda odlučujemo da li će to da bude film (CtF – Computer to Film), ploča (CtP – Computer to Plate), štampa ( Computer to Press ili Computer to Print), WEB prezentacija ili neki drugi kompjuterski oblik. Literatura:

1. Salomon Renak, APOLO, Mlado pokolenje,Beograd, 1960. 2. Petar Jonović, SRPSKO KNJIŽARSTVO, Prometej/Biblioteka Matice

srpske,Novi Sad, 1997. 3. Monografija NOVI SAD, Matica srpska, Novi Sad, 1997. 4. Dinko Davidov, SRPSKA GRAFIKA XVIII VEKA, Matica srpska, Novi Sad,

1978. 5. Helmut Gernsheim, FOTOGRAFIJA sažeta istorija, Jugoslavija, Beograd, 1973. 6. Heijo Klajn, MALI LEKSIKON ŠTAMPARSTVA I GRAFIKE, Jugoslavija,

Beograd, 1979. 7. Miloslav Samardžić, TAJNE VUKOVE REFORME, Pogledi, Kragujevac, 1997.

15

2. Izvori svetla u reprofotografiji Svetlost je elektromagnetno zračenje koje potiče iz atoma. Tela koja emituju svetlosne talase nazivaju se svetlosni izvori. Po načinu zračenja svetlosni izvori se dele na primarne i sekundarne. Primarni svetlosni izvori su ona tela koja zrače na račun sopstvene energije. Razlikujemo toplotne, luminiscentne i stimulisane svetlosne izvore. Toplotni svetlosni izvori su zagrejana tela. Njihova svetlost vidljiva je tek kada temperatura tela pređe 800 K. Na višim temperaturama usijanje tela prelazi od crvenog, preko narandžastog do belog. Količina emitovane energije toplotnim zračenjem po jedinici površine i u jedinici vremena zavisi isključivo od temperature i boje tela (najbolje zrači tzv. crno telo).

Sl. 2.1. Elektromagnetni spektar

Kod luminiscentnih izvora svetlost se dobija iz atoma i molekula koji su pobuđeni (eksitovani) udarima drugih čestica (na pr. elektronima, radioaktivnim česticama...) ili apsorpcijom drugog zračenja (X-zraci i gama zraci kao svetlosni zraci manje talasne dužine od talasne dužine svetlosti predmetnog izvora), a može da nastane i usled hemijskih procesa u samom izvoru ili na račun mehaničke energije stvorene u samom izvoru - drobljenju kristala. Posebno mesto kod izvora svetlosti zauzimaju laseri, o kojima će kasnije biti reči. U ovakvim izvorima intezivni i strogo monohromatski snopovi svetlosti se dobijaju mehanizmom stimulisane emisije.

16

Prema svojoj prirodi, svetlosni izvori se mogu podeliti na sekundarne, prirodne i veštačke izvore. Sekundarni svetlosni izvori su sva tela od kojih se svetlost odbija. Ovakva tela ne zrače sopstvenu svetlost već svetlost koja potiče od drugih izvora, pa se od njih odbija i stiče do posmatrača. Na primer, mesec spada u sekundarne izvore svetlosti jer se od njega odbija sunčeva svetlost koja zatim stiže na zemlju. Prirodni izvori svetlosti su oni kod kojih svetlost nije veštački prouzrokovana već samo telo prirodno emituje svetlost. Sunce je primarni, ali istovremeno i prirodni izvor svetlosti. Veštački izvori svetlosti su ona tela koja svetle usled sopstvenog izgaranja. To su na pr. sveća, petrolejska lampa, električni svetlosni luk... Svi reprofotografski aparati opremljeni su odgovarajućim izvorima svetlosti, a koji su po vrsti svetla, intezitetu, konstrukciji i određivanju vremena dejstva usklađeni sa vrstom reprodukcionog procesa i vrstom fotoosetljivog fotografskog materijala. 2.1.Sijalice sa užarenim vlaknom Sijalice sa užarenim vlaknima su stakleni baloni pod vakuumom ili napunjeni inertnim gasom u kojima je smešteno metalno vlakno, najčešće volfram. Nedostatak im je svetlost relativno slabog inteziteta i kratko vreme trajanja. Vreme trajanja im je oko 1000 sati rada, ali ako su izložene prednaponu, vreme trajanja im se skraćuje i do deset puta. Sijalice sa užarenim vlaknom daju žuto-crveno svetlo, temperature boje između 2800° i 3400° K.

Sl.2.2. Talasna dužina svetla sijalice sa užarenim vlaknom

17

2.2 Voltin luk Voltin luk je izvor svetla sa ugljenim elektrodama i daje svetlost jakog inteziteta bele boje, temperature svetla oko 5000° K, što je vrlo pogodno za osvetljavanje u reprofotografiji, kako pri snimanju jednobojnih originala, tako i pri fotomehaničkoj selekciji boja. Nedostatak Voltinog luka je u tome što se pri sagorevanju elektroda od uglja stvara fina crna prašina koja pada po celom reprofotografskom odelenju. Kod lučnog svetla sa ugljenim elektrodama veliku poteškoću predstavlja neujednačenost inteziteta svetla, što dovodi do grešaka u određivanju ekspozicija. Uzrok neujednačenosti inteziteta svetla je pad napona u mreži i smanjenje razmaka između elektroda, usled njihovog sagorevanja.

Sl.2.2. Talasna dužina emisije lampe sa Voltinim lukom

Sl.2.3. Izgled lampe sa Voltinim lukom

18

2.3. Halogene sijalice U reprokamerama i nekim kontakt/kopir uređajima koriste se halogene sijalice sa užarenom volframovom niti. U osnovi su slične klasičnim, jedino je efekat korišćenja energije zračenja povoljniji jer je veći udeo vidljive svetlosti nego kod klasičnih sijalica. Kao balon za sijalicu koristi se kvarcno staklo koje je otpornije na visoke temperature i temperaturne promene, a balon se puni nekim halogenim elementom koji usporava pregorevanje volframove niti (ove lampe se nazivaju i jod-kvarcne lampe). Halogene sijalice se koriste kao kvalitetni, pouzdani i ekonomični izvori svetlosti u grafičkoj tehnologiji: na horizontalnim, vertikalnim i kompaktnim kamerama za osvetljavanje originala, u aparatima za povećavanje sa kondezatorima kao tačkasti izvori svetlosti, u uređajima za kopiranje ofset i fotopolimernih štamparskih formi manjeg formata, u skenerima za osvetljavanje i prosvetljavanje originala pri analizi. Halogene sijalice poseduju temperaturu zračenja svetlosti od 3000° do 3400° K. 2.4. Fluoroscentne cevi Fluoroscentne cevi se koriste kao izvor svetlosti u reprofotografiji. Kao ekonomičan i opravdan izvor svetlosti se primenjuje kod kamera svih tipova za prosvetljavanje transparentnih originala, kod aparata za povećavanje kao hladno difuzno svetlo, kao izvor svetla za fotografiju u boji, za kopiranje manjih štamparskih formi (koje poseduju kopirni sloj osetljiv na UV spektar), a napokon i za osvetljavanje radnih prostorija i površina. 2.5. Ksenonske cevi Kao i fluoroscentne cevi i ksenonske cevi spadaju u izvore koji svetlost emituju električnim pražnjenjem u gasovitoj sredini. Ksenonska cev je napravljena od kvracnog stakla koje je otporno na temperaturne promene i koje pored vidljive propušta i ultraljubičastu svetlost. Cev je ispunjena plemenitim gasom ksenonom. Da bi se pobudila, cev sadrži poseban uređaj za startovanje i za održavanje stalnog radnog napona. Ksenonske cevi mogu biti sa visokim i niskim pritiskom. Savremene ksenonske cevi karakteristične su po tome što u vidljivom delu daju zbirni spektar zračenja bele boje. Ksenonske sijalice se koriste kao stalni izvor svetla za snimanja u reprofotografiji i za kontaktiranje filmova. Reflektori sa ksenonskim cevima koriste se za osvetljavanje originala u kamerama i kao difuzni izvor svetla u aparatima za povećavanje.

19

Temperatura boje ksenonskog svetla iznosi 6000° K, što je izuzetno pogodno za fotomehaničku selekciju boja, kao i za fotografska snimanja u boji.

Sl. X.2.4. Ksenonske cevi

levo: ksenon impulsna lampa pod visokim pritiskom sa vodenim hlađenjem sredina: ksenon impulsna lampa sa kratkim balonom/vazdušno hlađenje desno: ksenon impulsna lampa sa visokim pritiskom/vazdušno hlađenje

Sl. 2.5. Talasna dužina emisije ksenonske lampe 2.6. Metal halogenidne lampe Izvesno vreme su kao izvori visoko aktinične svetlosti korišćene cevi sa živinim parama, niskog i visokog pritiska. Ova vrsta svetlosti je vrlo efikasna za reprodukciju filma na kopirne slojeve štamparskih formi. Poboljšanjem standardnih živinih lampi došlo je do primene jod-galijum-živinih ili metal halogen(idn)ih lampi čiji je emisioni spektar u velikoj meri usklađen sa

20

spektralnom osetljivošću kopirnih slojeva, uobičajenih kod ofset i fotopolimernih štamparskih formi. Ako metal halogenidna lampa sadrži galijumhlorid, njena spektralna emisija odgovara diazokopirnim slojevima ofset ploča. Ako lampa sadrži ferihlorid, njena spektralna emisija odgovara fotoosetljivim fotopolimernim slojevima i filmovima za dnevno svetlo. Metalhalogenidne lampe pokreću sistemi za paljenje visokog napona, a celokupnu svetlosnu energiju emituju posle dve do tri minuta. Kako je ustanovljeno da vremensko trajanje jedne lampe više zavisi od broja paljenja (uključi/isključi) no od vremenskog trajanja emitovanja svetla, ove lampe su pri upotrebi uključene sa pola snage. Prilikom procesa kopiranja uključuju se na 100%, a odmah po završenom kopiranju vraćaju se na pola snage. Metal halogenidne lampe se izrađuju od 1000 do 8000W, što znači da prilikom emitovanja svetlosne energije stvaraju visoku temperaturu. Da bi se eliminisali negativni efekti visoke temperature, uređaji koji koriste metal halogenidne lampe opremaju se sa sistemima za hlađenje.

Sl.2. 6. Šematski prikaz metal halogene lampe

Sl. 2.7. Talasna dužina emisije metal halogene lampe

2.7. Laseri Uređaji za dobijanje svetlosti pomoću stimulisane emisije nazivaju se kvantni generatori. Kvantni generatori koji rade u oblasti mikrotalasa nazivaju se maseri, a oni

21

koji se koriste u infracrvenom vidljivom i ultraljubičastom području spektra nazivaju se laseri. LASER je engleska skraćenica od Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (pojačanje svetlosti stimulisanom emisijom zračenja). Predstavlja pojačivač i usmerivač svetlosti određene talasne dužine. Pretvara energiju svetlosti širokog talasnog područja u energiju svetlosnih zraka tačno određene talasne dužine, uz to potpuno paralelnih i koherentnih, tako da je energija u njima jako koncentrisana.

Sl.2.8. Poređenje lasera sa drugim veštačkim izvorima svetla

Laser se sastoji od aktivnog sredstva, pumpe i optičkog rezonatora. Prema vrsti radne supstance dele se na lasere sa čvrstom supstancom, a prema režmu rada na impulsne i kontinuirane lasere. Kada se pobuđivanje izvodi neprekidno laseri rade kao kontinuirani, dok impulsno pobuđivanje uslovljava impulsni rad lasera. Osnovne karakteristike laserske svetlosti su velika uređenost, strogo određeni pravac i smer, monohromatičnost i veliki intezitet. U najvažnije lasere sa čvrstim telom spada rubinski laser koji radi sa tri različita stanja jona hroma, čije odgovarajuće prelazne frekfence leže u vidljivom području. Obično je izveden kao dugački rubinski štap koji je okružen blic lampom kao svetlosnim izvorom. Pri radu u impulsima rubinski laseri mogu da rade sa snagom do 1000 mW, a u trajnom pogonu sa oko 100 mW.

Sl.2. 9. Šematski prikaz rada rubinskog lasera

Razvoj tehnologije fotoosetljivih slojeva i primena računara u štamparskoj industriji učinilo je da dođe do široke primene lasera: reprodukciona tehnika, osvetljivači filma i štamparske forme(osvetljivači ofset ploča, fotopolimernih formi i graviranje cilindara za

22

duboku štampu), izrada štanc formi u industriji ambalaže, probnog otiska i digitalne štampe. U grafičkoj industriji se koriste helijum-neonski, argon-jonski laseri i poluprovodničke diode. Energija pumpanja kod helijum-neonskog lasera dobija se sudarima atoma helijuma sa atomima neona. U kvarcnoj cevi se nalazi smeša gasova. Cev je sa obe strane zatvorena pločicama od kvarca. Optički rezonator je šupljina ograničena reflektujućim pločama. Ove ploče su obično ogledala, od kojih je jedno nepropusno a drugo, sa nešto manjim koeficijentom refleksije, propusno za svetlost. Ta dva strogo paralelna ogledala imaju vrlo velike koeficijente refleksije, a male koeficijente apsorpcije. Zadatak optičkog rezonatora je da uzastopnim refleksijama zadrži zračenje što duže u aktivnom sredstvu, kako bi broj pobuđenih atoma bio što veći, a time i jače lasersko zračenje. Kroz Brewsterove prozore izlazi samo linearno polarizovano zračenje. Reflektujće ploče zaklapaju Brusterov ugao sa pravcem svetlosnih zraka koji se javljaju prilikom rada lasera. Iza ploča se nalaze konkavna ogledala od kojih se svetlost ulevo reflektuje 100%, a desno propušta 2% a reflektuje 98% svetlosti. Kroz cev se izvodi električno pražnjenje jednosmernim i visokofrekventnim naponom. Struja pražnjenja iznosi nekoliko desetina mA. Na ovaj način se pobuđuju atomi helijuma koji sudarima predaju svoju energiju atomima neona, da bi ovi emitovali fluoroscentne fotone. Povratak atoma u osnovno stanje često ide preko nekoliko intermedijarnih prelaza, pri čemu nastaje i inverzija naseljenosti elektrona na dva ili više energetskih nivoa.

Sl. 2.10. Energetski dijagram He-Ne lasera

Sl. 2.11. Nepobuđeno stanje atoma aktivnog sredstva

23

Sl. 2.12. Pumpanjem atomi prelaze u pobuđena stanja i ostvaruje se populacijska inverzija

Sl. 2.13. Emisija fotona zbog povratka pobuđenog atoma u osnovno stanje

Na opisan način se postiže stimulisana emisija. Ovaj tip lasera radi neprekidno jer se deaktivirani atomi neprekidno nadoknađuju pražnjenjem i zato se ovi laseri ubrajaju u kontinuirane lasere. Snaga svetlosnog snopa ovog lasera je od 1 do 100 mW.

Sl.2. 14. Gasni helijum-neonski laser

Postoje i poluprovodniåki laseri i laseri sa tečnom radnom supstancom. Kod poluprovodničkih lasera efekat stimulisane emisije se ostvaruje u poluprovodničkoj diodi. Pobuđivanje elektrona vrši se pomoću električne struje velike gustine. Kao poluprovodnički materijal koristi se galijum. Zračenje ovih lasera najvećim delom se nalazi u infracrvenom području.

24

Sl. 2.15. Galijum-arsen poluprovodnička laserska dioda Treba napomenuti da postoje i hemijski laseri koji vrše direktno pretvaranje energije koja se oslobađa pri hemijskim reakcijama u energiju laserskog zračenja. Ovi laseri se ističu visokim faktorom iskorišćenja. U okviru hemijskih, postoje organski laseri u kojima se organski molekuli kompleksne strukture u određenim rastvorima stimulišu za emitovanje laserske svetlosti. Ovi laseri se pre svega ističu time što se izborom podesnih molekula može emitovati svetlost različitih talasnih dužina, tj. raznobojna svetlost.

25

2.7.1. Najčešće korišćeni laseri

Sl. 2.16. Prikaz talasnih dužina različitih lasera

2.7.2. Argon Ion laseri Emituju intezivno plavo-belo svetlo talasne dužine 488 nm. Koriste se za osvetljavanje filmova koji su senzibilizirani na plavu boju i zbog toga se mogu izlagati svetlo-žutom zaštitnom svetlu u radnoj prostoriji.Ovi laseru su jednostavni za rukovanje, ekonomični su i pouzdani u radu i poseduju veliku izdržljivost. Radi obezbeđenja stabilnosti u radu, ovi laseri se ne isključuju noću već ostavljaju u tzv Stand by položaju. Loša strana ovih lasera je velika količina toplote koja se emituje pri njihovom radu, pa je potrebno dodatno hlađenje. Takođe su većih gabarita pa otuda je njihova primena sve manja i vezana je isključivo za uređaje većih dimenzija i kapaciteta.

26

2.7.3. Infra Red Laseri Infra crveni laseri imaju široku primenu, ali se polako isključuju kod nove opreme zbog daljeg usavršavanja u laser tehnologiji. Infra crveni laseri se brzo pripremaju za rad, pouzdani su i emituju svetlo talasne dužine 780 nm. 2.7.4. Helium Neon gasni laseri Helijum Neon (H-Ne) gasni laseri emituju vidljivu crvenu svetlost talasne dužine od 633 do 635 nm. Brza priprema za rad, pouzdani su i svetlo koje emituju lako se vidi i podešava u fokus. Veoma su izdržljivi ali emituju i toplotu. 2.7.5. Crvena laserska dioda Crvena laserska dioda može biti podešena da emituje vidljivu crvenu svetlost talasne dužine 630 do 650 nm, ali svetlost koja ona prirodno emituje ima talasnu dužinu od 670 nm. Crvena laserska dioda omogućava brzu pripremu za rad, kompaktna je, ima relativno hladni rad u odnosu na druge gasne lasere i njena svetlost se vidi što omogućava lako podešavanje u fokus. 2.7.6. LED (Light Emitting Diodes) Svetlosno emitujuća dioda LED emituje svetlost od 650 nm, ali je znatno manja u poređenju sa drudim laserima i laserskim diodama. Zbog svoje kompaktnosti lako se više njih montira u jednu glavu za osvetljavanje koja osvetljava sa multipliciranim zracima. Ne emituje toplotu pri radu i lako se vidi i podešava u fokus. 2.7.7. Violet Ljubičasti laseri predstavljaju najnoviju tehnologiju u svetlosnim izvorima. Emituju svetlost od 350 nm i uglavnom se primenjuju kod jednog dela osvetljivača ofset ploča. Violet laseri se koriste u DVD tehnologiji i njihova primena u grafičkoj industriji dovela je do smanjenja cene mnogih uređaja 2.7.8. Termo laseri Termo laseri deluju više toplotom no elektromagnetnim zračenjem.

27

Talasna dužina ovih lasera je 830 ili 1030 nm. Koriste se kod osvetljivača filmova bez hemijske obrade, kod jedne grupe uređaja za probne otiske i osvetljivača ploča.

28

3. Aparati u reprodukcionoj tehnici Fotografski aparat potiče direktno od Camere obscure (Camera – soba,Obscura – mračna). Aristotel je prvi opisao optički princip na kome se zasniva camera obscura. On je posmatrao polumesečasti oblik delimično pomračenog sunca koji se projektovao na zemlju kroz rupe na situ i kroz propuste između lišća platana ispod kojeg je sedeo. Primetio je takođe da slika postaje oštrija što je otvor manji. Prva štampana ilustracija Camere Obscure nalazi se u knjizi De radio astronomico et geometrico liber (1545. g.) holandskog lekara i matematičara Reinera Gemme Frisiusa.

Sl. 3.1. Ilustracija Camere obscure Reinera Gemme Frisiusa

Prve primene Camere Obscure su bile u posmatranju pomračenja sunca bez oštećenja očiju. Vrlo brzo nalaze primenu kao pomoćno sredstvo u crtanju. Prvi dokument koji govori o ovoj primeni je opis camere obscure napuljskog naučnika Giovanni dela Porta u Magiae naturalis (1558.g) gde se ona preporučuje kao pomoćno sredstvo za crtanje: Ako ne možete da slikate, ovim načinom možete crtati (konture slika) olovkom. Onda vam ostaje samo da stavite boje. To se radi reflektovanjem slike nadole, na tablu za crtanje na kojoj se nalazi hartija. A za spretnu osobu to je vrlo laka stvar.

Sl. 3.2. Ilustracija Camere obscure koja se koristi kao pomoćno sredstvo za crtanje

29

Athanasius Kircher, naučnik jezuita i profesor u Rimu, u Ars magna lucis et umbrae (1646) opisao je i dao ilustarciju Camere Obscure koja je dovoljno bila laka da su dva čoveka mogla da je nose na ručkama. Kamera se sastojala od spoljne kocke od lakog i jakog materijala, sa sočivom u centru svakog zida, i unutrašnje kocke od providnog papira za crtanje. Umetnik je ulazio kroz otvor sa kapkom na podu.

Sl. 3.3. Ilustracija camere obscure Athanasius Kirchera

Najraniju refleksnu kameru opisao je i predstavio ilustarcijom Johann Christoph Sturm u Collegium experimentale, sive curiosum (1676. g.). Ravno ogledalo pod uglom od 45° prema sočivu reflektovalo je sliku pravo na komad zamašćene hartije zategnute preko otvora na vrhu kamere, koji je radi bolje vidljivosti slike bio zaklonjen poklopcem. Johann Zahn ilustrovao je u Oculus artificialis teledioptricus (1685-1686. g.) nekoliko tipova Camere Obscura u obliku kutije, dovoljno malih da bi se mogle svuda nositi. Kamera refleksnog tipa bila je oko 23 cm visoka i široka, a dugačka oko 60 cm. Po prvi put se spominje ekran za fokusiranje od opalnog stakla i bojenje unutrašnjosti kutije i cevi za sočivo u crno da bi se izbegli refleksi.

Sl. 3.4. Ilustracija Zahnove kamere koja je predstavljala su prototip

refleksnih kamera devetnaestog veka

30

3.1. Reprodukcione kamere Reprodukciona kamera, nekiput zvana proces kamera, sastoji se od držača originala (predložak za reprodukciju), sočiva i dela kamere u kojoj je smešten fotografski materijal (na koji se vrši reprodukcija predloška). Površina originala, sistem sočiva i film su postavljeni vertikalno u odnosu na optičku osu. Osnovni elementi, tj. delovi kamere su postavljeni tako da su pokretni u odnosu na optičku osu, čime se omogućava promenljivi opseg povećanja reprodukcije. Nosač originala je opremljen uređajima koji original drže perfektno ravno i omogućavaju željenu vertikalnu ili horizontalnu poziciju. On je često velika polirana panparalelna staklena ploča ispod koje je gumena podloga. Prostor između gumene podloge i staklene ploče može da se podvrgne podpritisku (vakuum) priključenjem na kompresor koji izvlači vazduh i na taj način obezbeđuje bolje prijanjanje originala na staklenu ploču. Pre uključenja kompresora, original se tačno pozicionira između stakla i gumene podloge. Ivice gumene podloge su hermetički zatvorene pomoću plastičnog pečatnog voska. Površina gumene podloge je pokrivena mrežom kanala koji sprečavaju pojavu vazdušnih balona. Nosač originala se može okrenuti i postaviti u horizontalni položaj radi zamene originala. Sočiva su smeštena u standardnom objektivu. Svetlosno otporan meh sprečava ulazak svetla sa drugih nepoželjnih izvora svetla.

Sl. 3.5. Šema strukture reprodukcione kamere (horizontalna)

31

Film je perfektno pričvršćen na ploču pomoću vakuuma. Svetlosno osetljiv fotografski sloj uvek je okrenut ka objektivu. Svetlosni izvor osvetljava površinu originala. Da bi se obezbedilo veštačko belo dnevno svetlo, pogotovo ako je original obojen ili ako će se na kameri raditi izdvajanje boja, koriste se ksenonske lampe pod visokim pritiskom. Ekspozicija se kontroliše otvorom blende i brzinom zatvaranja poklopca kamere radi dobijanja optimalne ekspozicije na filmu. Uprkos korišćenja sata za ekspoziciju i detaljnog poznavanja osobina filma, često je neophodno uraditi test ekspozicije gde se pomoću merne trake praktično određuju parametri ekspozicije. Filteri u boji su smešteni na optičkom putu kamere i služe za izradu kolor separacija: crveni, zeleni i plavi filter proizvode kolor separacije za cijan, magentu i žutu štamparsku formu, a tzv. vizuelni filter formira crnu separaciju. U svakom od ovih slučajeva kolor separacija je crno-beli film gde sive vrednosti odgovaraju količini svake boje koja se nalazi u predlošku za reprodukciju. Ravno ogledalo ili prizma su smešteni na optičkom putu kamere da bi se obezbedili da se dobije željena ispravno čitljiva ili obrnuto čitljiva slika (slika čitljiva u ogledalu). 3.2. Tipovi kamera Najvažniji tipovi reprodukcionih kamera su horizontalne i vertikalne kamere, a tzv. kompakt kamera bila je veoma popularna. Horizontalne kamere su statične ili viseće konstrukcije i prilagođene su za rad sa velikim formatima. Zahvaljujući niskoj aberaciji, objektivi sa velikom žižnom daljinom se koriste kod ovih kamera.

Sl. 3.6. Horizontalna kamera

a – nosač originala, b – lampe za osvetljavanje originala, c – meh kamere, d – mat staklo e – raster, f – nosač filma, g – postolje kamere, d – objektiv

32

Kompakt kamere imaju vertikalnu optičku osu. Kako je visina kamere limitirana, radi lakšeg korišćenja koriste se objektivi sa kraćom žižnom daljinom i širokim uglom (do 80°) i sa odgovarajućom skalom reprodukcije (od 20% do 300%). Vertikalne kamere imaju optičku osu pod uglom što je ostvareno korišćenjem ravnog ogledala. Kod ovih kamera ravan filma je vertikalna, a ravan originala horizontalna što obezbeđuje određenu prednost pri rukovanju. Razlika između jednoprostorne i dvoprostorne kamere je u njihovim lokacijama. Kod dvoprostornih kamera nosač originala je u prostoriji sa dnevnim svetlom, a nosač filma u mračnoj komori. Objektiv je smešten u svetlosno zaštićenom delu koji prolazi kroz zid. Jednoprostorna kamera smeštena je u prostoriji sa zaštitnim svetlom (mračna komora), ili je opremljena sa kasetom za film pa se može koristiti u prostoriji sa dnevnim svetlom. Nosač originala je opremljen i sa transparentnom jedinicom za osvetljavanje originala koji su u obliku dijapozitiva.

Sl. 3.7. Tipovi kamera a i b – kompaktna kamera

c – vertikalna kamera

3.3. Kontakt-kopirni aparati U kontakt-kopirnim aparatima film koji treba da se reprodukuje (original, predložak) i film na koji treba da se izvrši reprodukcija (kopija) su u direktnom kontaktu. Moguće je obaviti sledeće operacije:

- kopiranje originala - rastriranje vilma sa višetonskog filma uz pomoć kontaktnog rastera - kolor separacija uz primenu obojenih filtera koji se pozicioniraju na put

odbijenog svetla sa originala u boji - pozitiv/negativ konverzija

33

Sl. 3.8. Kontakt-kopirni aparat a – šema aparata, b – primer uređaja

Važno je napomenuti da je kontakt kopija kao slika u ogledalu zbog čega se fotografski slojevi dva filma okreću jedan naspram drugog. Kopiranje je izvodljivo jedino u odnosu 1:1. Kontakt-kopirni aparati ne poseduju optički fokusiran sistem. Direktno svetlo, sa minimalnim rasturom, dobija se preko tačkastog izvora svetla. Rasipanje svetlosti se koristi kada se želi da eliminišu rezovi filma na montaži tabaka, ili kada se rade maske za zamućivanje. Tada se koriste dodatne difuzne lampe, difuzno staklo ili difuzne folije koje se smeštaju ispod materijala za kopiranje. Originalni film, koji želimo da kopiramo je smešten na horizontalnu staklenu ploču tako da je slika na fotografskom sloju na gore. Tačkasti svetlosni izvor je smešten ispod staklene ploče. Između izvora svetla i staklene ploče nalazi se filter kolo, čijim se okretanjem izabere filter u boji, kroz koje prolazi svetlo. Neeksponiran film se postavlja preko originala, tako da fotografski sloj bude okrenut na dole. Gumeno platno se postavi preko njih. Vazduh između gumenog platna i staklene ploče se istisne uz pomoć vakuum pumpe tako da podpritisak priljubi staklenu ploču, filmove i gumeno platno jedno uz drugo. Dobar kontakt između originala i filma je od presudnog značaja za dobro kopiranje. Vreme osvetljavanje reguliše se zatvaračem, koji je programiran uz pomoć kontrolnog računara, a koji omogućava automatizaciju poslova. Kontakt-kopir aparati za proces pri dnevnom svetlu su opremljeni sa svetlosnim izvorom koji emituje UV svetlo, kao što srebro-živina gasna lampa, uz korišćenje odgovaruće senzibiliziranog filnskog materijala.

34

3.4. Repetir kopir aparati Repetir kopirni aparati omogućavaju kopiranje jednog ili više originala, na prethodno određene pozicije svetlosno osetljivog materijala (štamparska ploča, film, pigment papir). Program za pozicioniranje glave za osvetljavanje je u saglasnosti sa prethodno urađenim crtežom koji definiše poziciju, format i sekvence filmova. Filmovi određenih poslova su postavljeni u sekvence i pohranjeni u magacin repetir kopirnog aparata. Samo kopiranja 1:1 je moguće. Upravljanje i osvetljavanje je automatsko i izvodi se uz pomoć programa. Površina koja neće biti osvetljena automatski se pokriva maskom (neprozirnim filmom, na primer).

Sl. 3.9. Repetir kopir aparat

35

4. Fotohemijske reakcije i zakoni

4.1. Fotohemija Deo fizičke hemije koji se bavi hemijskim promenama koje se odvijaju pod dejstvom svetlosnog zračenja. Mada prve predstave o tome da samo svetlost apsorbovana od supstance može u njoj izazvati hemijsku reakciju potiču sa početka, a prvi fotohemijski zakoni iz sredine XIX veka, tek Vant-Hof početkom XX veka postavlja osnove formalne fotohemijske kinetike, povezujući brzinu fotohemijskih reakcija sa svetlosnom energijom apsorbovanom u jedinici vremena. Ajnštajn 1912. g. Formuliše osnovni zakon fortohemije po kome svaki apsorbovani foton izaziva jednu elementarnu reakciju. Efikasnost fotohemijskih reakcija izražava se tzv. Kvantnim prinosom γ koji predstavlja odnos broja molekula proizvoda reakcije i broja apsorbovanih kvanata ( i može da se kreće od 10-7 – 105, zavisno od reakcije). Za jednostepene fotoreakcije γ <1 ukazuje na deaktivaciju primarnih aktivnih centara (koji, ako su molekuli, svoju energiju predaju drugim molekulima pri sudaru ili je izračuju – luminiscencija; ili, ako su atomi ili radikali proizvodi raspada, bivaju rekombinovani). Vrednosti γ >> 1 ukazuju na više stepene, na pr. lančane reakcije sa mnoštvom intermedijarnih reakcija. 4.2. FOTOHEMIJSKE REAKCIJE Hemijska reakcija koja se odvija i ubrzava delovanjem energije zračenja svetlosti zove se fotohemijska reakcija. Često, fotohemijske reakcije praćene su termičkim reakcijama. Fotohemijske reakcije mogu biti mnogobrojne i različite i odvijati se i u gasnoj fazi i u kondenzovanom stanju. Fotohemijska reakcija se sastoji iz dve faze: - primanje energije zračenja - hemijska reakcija Osnovni uslov da bi došlo do fotohemijske reakcije je supstanca, koja reaguje na energiju zračenja, fotoaktivna. Priroda oko nas je bogata fotoaktivnim supstancama. Veliki broj soli metala su fotoaktivne. Najpoznatije su srebrohalogenidi, supstance na čijim je fotohemijskim reakcijama baziran fotografski proces. Takođe, mnoge biološke reakcije su

36

fotohemijske reakcije. Stvaranje ugljenih hidrata je najpoznatija. Najjednostavnije fotohemijske reakcije su fotolize. Kod fotoliza pod dejstvom energije zračenja svetlosti dolazi do raspada molekula. Primer 1: disocijacija hlora h< Cl2 → Cl + Cl Primer 2: fotoliza (raspad) srebrobromida h< AgBr → Ag + 1/2 Br2 Pod uticajem energije zračenja svetlosti može doći do stvaranja novih jedinjenja, tj. do fotosinteze. Pri nastajanju ugljenih hidrata u biljkama dolazi do fotosinteze ugljen dioksida i vode uz pomoć hlorofila koji vezuje sunčevu energiju i na taj način omogućava fotolizu vode. Primer 3: fotoliza vode (fotosinteza) h< nCO2 + nH2O2 → (CH2O)n + nO2 hlorofil Posebna grupa fotohemijskih reakcija jesu senzibilizirane fotohemijske reakcije. Fotoaktivacija molekula u ovom slučaju pospešuje se dodatkom senzibilizatora. Na brzinu fotohemijske reakcije najbitnije utiče intenzitet apsorbovanog svetla u fotoaktivnoj supstanci. Što je veći intenzitet apsorbovanog svetla to je brža fotohemijska reakcija. Koncentracija fotoaktivne supstance takođe utiče na brzinu fotohemijske reakcije, ali manje no intezitet svetla. Temperatura ne utiče bitnije na brzinu odvijanja fotohemijske reakcije. 4.3. FOTOHEMIJSKI ZAKONI 4.3.1 OSNOVNI ZAKON Prvi zakon fotohemije formulisali su Z. Grotthus i J. W. Draper. Oni su ovim osnovnim zakonom fotohemije formulisali da samo apsorbovano svetlo može izazvati fotohemijsku promenu fotoaktivne supstance. Ukoliko supstanca nije fotoaktivna,

37

apsorbovano svetlo može proizvesti neke fizičke pojave, ali bez pratećih fotohemijskih reakcija. Obojeni predmeti apsorbuju svetlo komplementarne boje u odnosu na svoje obojenje. Iz ovog proizilazi primena Grotthuss-Draperovog zakona u fotografskom sloju. Osnovna fotoaktivna komponenta fotografskog sloja je srebrobromid, koji zbog svoje žućkaste boje apsorbuje ljubičasto-plavo svetlo, te je usled te apsorpcije fotografski sloj osetljiv samo u kratkotalasnom području ljubičasto-plavog dela spektra svetlosti. 4.3.2. EKVIVALENTNI ZAKON Ekvivalentni zakon formulisali su Stark i Einstein i on glasi: Svaki foton (kvant) svetla izaziva fotohemijsku promenu jednog molekula ili atoma, odnosno ukupni broj apsorbovanih fotona jednak je ukupnom broju molekula ili atoma koji fotohemijski reaguju. Iz ove formulacije sledi da je ekvivalentni zakon baziran na kvantnoj teoriji prema kojoj je svetlo sastavljeno od veoma sitnih materijalnih čestica, tzv. Fotona ili kvanta svetlosti. Svaki foton svetla ima energiju E koja je jednaka proizvodu Plankove konstante h i frekfence svetlosti <: E = h< Frekfencija svetla može se prikazati koeficijentom brzine svetla c i talasne dužine 8 E = h c/8 Praksa je pokazala da broj ukupno apsorbovanih fotona retko kad odgovara broju fotohemijski promenjenih molekula ili atoma, međutim to ne umanjuje vrednost ovog zakona, pogotovu kod jednostavnijih fotohemijskih reakcija kao što je fotoliza srebro halogenida. 4.3.3. LAMBERT-BEEROV ZAKON Lambert-Beerov zakon odnosi se na apsorpciju, odnosno propustljivost svetla kroz predmete. Kao što je poznato, prilikom pada svetlosti na površinu predmeta može doći do sledećih pojava: - apsorpcija svetlosti - refleksija svetlosti - prolaz svetlosti kroz predmet

38

Apsorpcija svetlosti je izrazitija kod obojenih predmeta, pri čemu je boja apsorbovanog svetla komplemetarna boji predmeta. Neprozirni predmeti reflektuju one talasne dužine svetlosti koje se nisu apsorbovale. Ako je predmet proziran (transparentan), doći će do selektivne propustljivosti onog dela svetla koji nije apsorbovan. Apsorpcija i propustljivost svetla zavise od hemijskog sastava supstance, koncentracije i debljine sloja koji apsorbuje svetlo. Lambert i Beer su matematičkom formulom definisali ove međusobne zavisnosti: Ip = I0 10-acp Gde je: Ip = intezitet svetla nakon prolaza I0 = intezitet ulaznog svetla a = koeficijent apsorpcije, karakteristika svake materije c = koncentracija supstance izražena u molovima po 1 litru p = debljina sloja u cm Ova jednačina važi samo za monohromatsko svetlo. Ako se navedena jednačina pretvori u logaritam log I0/Ip = A Dobili smo jednačinu za apsorbanciju A. Lambert-Beerov zakon može da se primeni i u fotografskim procesima. Prilikom kopiranja negativa, jedan deo svetlosti će se apsorbovati a drugi deo će prolaziti kroz negativ. Apsorpcija svetlosti će biti utoliko veća što je veća apsorbancija negativa zbog zacrnjenja. Apsorbanciju u fotografiji nazivamo optičkom gustinom zacrnjenja D, koja se definiše jednačinom: D = A = log I0/Ip Vidljivo je da je gustina zacrnjenja fotografskog sloja D definisana logaritmom koeficijenta ulaznog svetla i inteziteta svetla nakon prolaza uz poznatu koncentraciju i debljinu sloja.

39

4.3.4. ZAKON RECIPROCITETA Ovaj zakon su formulisali Bunsen i Roscoe, a na temelju proučavanja nekih fotohemijskih reakcija, među kojim je i fotoliza srebrohalogenida. Prema ovom zakonu učinak fotohemijske reakcije se neće menjati ako su umnožak inteziteta osvetljavanja I i vremena osvetljavanja t konstantni, odnosno ako je: It = konst. Učinak fotohemijske reakcije nije uslovljen apsolutnim iznosima inteziteta, odnosno vremena osvetljavanja, već isključivo njihovim umnoškom. To znači da ako želimo dobiti istu količinu proizvoda fotohemijske reakcije, možemo menjati intezitet osvetljavanja fotoaktivne materije, ali istovremeno moramo promeniti i vreme osvetljavanja, i to u recipročnom odnosu. Zakon reciprociteta primenljiv je kod fotografskih procesa, odnosno pri osvetljavanju fotografskih slojeva, i ako postoje određena odstupanja. Ta odstupanja su zbog same prirode fotografskih slojeva čije karakteristike nisu idealne. Odstupanje od zakona reciprociteta nastaju i u slučajevima kada se fotografski slojevi zbog malog inteziteta svetla moraju osvetljavati dugim vremenima. 4.3.5. SCHWARZSCHILDOV ZAKON Proučavajući i snimajući nebeska tela, nemački astronom Schwarzschild je ustanovio da prilikom osvetljavanja sa malim intezitetom, vreme osvetljavanja je znatno duže no što bi to trebalo da bude po zakonu reciprociteta. Zbog toga je korigovao zakon reciprociteta na sledeći način: Itp = konst. Schwarzschild je u zakon reciprociteta uveo eksponent p, čija je vrednost između 0,7 i 0,9 što je karakteristika svakog fotografskog materijala. Prema ovom zakonu treba vreme osvetljavanja, odnosno ekspoziciju fotografskih slojeva, povećati da bi se dobila ista gustina zacrnjenja.

40

5. Fotografski materijali Da bi smo sliku nekog objekta reprodukovali pomoću odgovarajućeg uređaja (fotoaparat, kamera, skener…) potreban nam je materijal koji je osetljiv na svetlo i koji nazivamo fotografskim materijalom (grčki photos – svetlost). Svaki fotografski materijal se sastoji od sloja osetljivog na svetlo i podloge. Danas je poznat niz jedinjenja koja se koriste za izgradnju fotoosetljivih slojeva u grafičkoj industriji.

Tip fotoosetljivog sloja

Primena u grafičkoj industriji

Srebrohalogenid + organski koloid (želatin)

Fotomaterijali: crno beli i kolor filmovi, fotopapiri, stabilizacioni i difuzni materijali. Ofset ploče za tehnologiju CTP

Diazo soli + kupler Ozalid papir i diazo film Diazohinon Predoslojene ofset ploče Difenilamin-diazo so + organski koloid

Kopirni sloj za sito štampu

Fotopolimer (nezasićeni poliamid)

Klišei za visoku i flekso štampu Transfer film Ofset ploče za tehnologiju CTP

Bihromat+organski koloid

Pigmentni papir za duboku štampu, kopirni sloj za sito štampu

Cinamat-poliester Kopirni slojevi za sito štampu (Copyrex, Photoresist)

Fotografski sloj sa selenom i cinkoksidom

Elektrofotografija, kserografija, ofset štamparske ploče (Elfasol, Pyrofax)

Tab. 5.1. Prikaz tipova fotoosetljivih slojeva i njihova primena u grafičkoj industriji

U daljem tekstu biće reči o fotografskom materijalu za grafičku industriju koji se koristi za snimanje teksta i elemenata slike, a kao predložak za izradu štamparske forme.

41

I ako danas postoje nove tehnologije koje smanjuju potrebu za filmom, on ipak ostaje nezaobilazna forma ili veza između različitih postupaka u procesu štampe. 5.1. Građa fotografskog materijala Većina fotografskog materijala za grafičku industriju sastoji se iz sedam elementa: super zaštitni sloj, međusloj, emulzioni sloj, podsloj, poliestarska podloga, antihalo sloj i završni sloj. Postoje i drugi manji dodaci filmu koji služe za povećavanje izdržljivosti, regulisanje nivoa zamagljenosti i obezbeđenja antistatičkog ponašanja.

Sl.5.1. Presek fotografskog materijala

Zadatak super zaštitnog sloja je da fotografsku emulziju zaštiti od mehaničkog oštećenja. U mat varijanti ovaj sloj sadrži dodatna mat zrna koja obezbeđuju da se eliminiše vazduh između ravne površine filma i staklene ploče uređaja za kopiranje (specijalno kada se koriste fotopolimerne ili fleksografske ploče). Međusloj obezbeđuje da se izbegnu ogrebotine površine filma. Zajedno sa mat zrnima iz zaštitnog sloja smanjuje eventualne ogrebotine i smanjuje bubrenje za vreme razvijanja. Fotografski sloj je najznalajniji deo fotografskog materijala. Sastoji se od želatinskog nosača u kome su dispergovani kristali srebrohalogenida koji pod dejstvom svetlosti reaguju fotohemijski. Podloga služi kao nosač fotografskog sloja i u zavisnosti od toga da li se za nju koristi papir ili transparentni poliestar, govorimo o fotopapiru ili fotografskom filmu. Antihalo sloj ima zadatak da maksimalno absorbuje svetlost i što više spreči neželjene refleksije. 5.1.1. Fotografski sloj Fotografski sloj je izgrađen od kristala srebrohalogenida dispergovanih u želatinskom sloju, debljine između 5 i 20 nm, a što zavisi od područja primene.

42

Kao fotoosetljiva jedinjenja mogu se koristiti srebrobromid AgBr, srebrohlorid AgCl i srebrojodid AgJ. Zbog najveće osetljivosti na svetlost, najviše se koristi srebrobromid. Srebrobromid kristališe u obliku oktaedra. Osnovna kristalna rešetka srebrobromida je heksaedar na čijim su vrhovima naizmenično raspoređeni joni srebra i broma.

Sl. 4.2. Prikaz jona u kristalu srebrobromida

● Joni srebra Ag+ ○ Joni broma Br-

Sl. 4.3. Prikaz jona u kristalu srebrohalogenida (loptasti model)

● Joni srebra Ag+ ○ Joni broma Br-

Veličina kristala srebrohalogenida određuje osetljivost fotografske emulzije na svetlo. Ukoliko emulzija u svom sastavu ima krupnije kristale srebrohalogenida (krupnije zrno – ne preko 5 nm) to je ona osetljivija na svetlo. Opšta osetljivost fotografskog sloja na svetlo meri se u ASA (American Standard Association) ili DIN (Deutsche Industrie Norm) stepenima. Film od 15 DIN-a ima znatno manju osetljivost na svetlost u odnosu na film od 27 DIN-a.

43

Sl.4.4. Kristali srebrojodida pod mikroskopom

Osetljivost jedne emulzije ne zavisi samo od veličine i položaja kristala, već i od hemijskih i fizičkih parametara kao što su : strani joni, nečistoće i nepravilnosti kristalne rešetke. Pored osetljivosti, veličina kristala određuje mogućnost rezolucije određenog fotografskog sloja. Pod rezolucijom se podrazumeva reprodukcija na filmu što većeg broja finih linija po jednom milimetru. Jasno je da što su kristali srebrohalogenida manji, rezolucija je veća. 5.1.2. Želatin Želatin je visokomolekularni polipeptid organskog porekla koji se dobija iz životinjskih kostiju kuvanjem kologena u vodi ( želatin je sastavni deo tetiva i rskavica). Na osnovu svojih fizičkih i hemijskih osobina, želatin u fotografskom sloju ima višestruku ulogu. Prvenstveno se koristi kao vezivo kristala srebrohalogenida za podlogu. Zahvaljujuãi osobini da u vodenim rastvorima bubri i vezuje vodu za sebe, omogućava da u procesu obrade osvetljenih fotomaterijala razvijačke supstance dopru do kristala srebrohalogenida i na taj način omoguće proces razvijanja i fiksiranja. Hemijske osobine želatina omogućavaju da se u njemu nalaze i druge supstance koje hemijski deluju na kristale srebrohalogenida. Ovi dodaci su senzibilizatori, inhibitori i stabilizatori, kao i sredstva za smanjivanje površinskog napona i učvršćivanje (štavljenje) želatina. Jedna od poželjnih osobina želatina je čvtstoća pa se u procesu izrade dodaju očvršćvači. Kako želatin u toku obrade filma prolazi naizmenično kroz ekstremno kisele

44

i bazne sredine neophodni su kao očvršćivači aluminijumove i hromne soli, te aldehidi koji se dodaju u rastvor rzvijača i fiksira. Fizičko-hemijske osobine želatina korišćenog za izradu filmova poboljšavaju se hemijskim putem u novije vreme dodavanjem polimera kao poliakrilata i disperzija kaučuka. 5.1.3. Podloga fotografskog materijala Podloga fotografskog materijala treba da poseduje dimenzionalnu stabilnost, to jest, da se dimenzionalno ne menja pri promeni temperature i vlažnosti okoline. Danas se kao materijal za osnovu filma koristi poliester. Čistoća, cena i dimenzionalna stabilnost čine poliester idealnim materijalom. Brzo se suši i nakon korišćenja ostaje odgovarajuće ravan. Takođe je otporan na cepanje. Specijalnim dodacima ovom materijalu se obezbeđuje i permanentna antistatičnost.Takođe je teško zapaljiv. Postoji dva tipa antistatik zaštite: antistatičnost pre hemijske obrade i permanentna antistatičnost. Antistatičnost koja je obezbeđena sve do hemijske obrade (NPSA) postiže se dodavanjem specijalnih dodataka u završni sloj.Ona obezbeđuje normalno funkcionisanje fotografskog materijala u uređajima za snimanje. Permanentna antistatičnost se obezbeđuje dodavanjem specijalnih dodataka u obliku dodatnog sloja između poliestarske osnove i antihalo sloja. Prisutna je kod fotografskog materijala i nakon hemijske obrade, što je vrlo značajno pri montaži tabaka. Koriste se dve debljine poliesterskog nosača filma: normalno 0,10 mm i za specijalne svrhe, kada se traži izuzetna dimenzionalna stabilnost, 0,18 mm. Ranije su se kao podloga za film koristili triacetati i druge plastične mase. Na dimenzionu stabilnost filma najviše utiče upijanje i otpuštanje vode, temperatura, hemijski procesi obrade filma i dugo čuvanje. Dimenzije filma se povećavaju sa apsorpcijom vlage. Kako je poliestar neznatno osetljiv na vlagu, filmovi sa ovom podlogom su stabilniji od onih sa triacetatnom podlogom.Pri relativnoj vlažnosti od 15 do 50% RH, svaki porast za jedan stepen RH menja dimenzije za 0,003% kod poliestarske podloge i 0,007% kod triacetatne podloge. Promena dimenzija sa promenom temperature za 1◦°C iznose za poliestar 0,002% a za triacetat 0,006%. Na promenu dimenzija utiču velike i česte promene PH vrednosti sredine tokom hemijske obrade filma. Papir koji služi kao podloga za fotografski sloj je specijalno proizveden i na površini (prema fotografskom sloju) ima nanešen sloj barijumsulfata. Da bi se obezbedila dimenziona stabilnost, na površinu papira se nanosi tanak sloj specijalnih smola, pa otud i oznaka RC za takve papire (Resin coated). U zavisnosti od primene i karakteristika fotografskog sloja, gramatura papira je od 85 – 90 gr/m2 , pa sve do 135 i 250 gr/m2.

45

5.1.4. Antihalo sloj Kada se film osvetljava, svetlost prolazi kroz fotografski sloj i podlogu i stiže do specijalnog pozadinskog sloja koji se naziva antihalo sloj. Ovaj sloj je osmišljen tako da maksimalno absorbuje svetlost i što više spreči neželjene refleksije. Bez antihalo sloja svetlosni zraci bi prošli kroz fotografski sloj, a zatim bi bili reflektovani sa podloge na unutrašnju stranu fotografskog sloja , i tako bi nastali štetni halo efekti.

Sl. 4.5. Halo efekat

Uobičajeno se koriste takvi antihalo slojevi koji su podesni i za prolaz svetla kroz njih. Ova karakteristika je značajna kada se u optičkom sistemu nekog uređaja za fotografsku reprodukciju ne može birati pravilna ili obrnuta slika reprodukcije na fotografski sloj, pa je neophodno osvetljenje kroz antihalo sloj i podlogu. Antihalo sloj se pravi sa različitim obojenjem, a u zavisnosti od vrste izvora svetla koji se koristi za različite fotografske slojeve. On se, zajedno sa svojim obojenjem, rastvara tokom procesa razvijanja.

5.2. Proizvodnja fotografskog materijala

Fotografski materijal se proizvodi tako što se na odgovarajuću podlogu (poliester, papir) nanosi fotografski sloj.

5.2.1. Izrada fotografske emulzije

Fotografski sloj u tečnom obliku naziva se fotografska emulzija i njena proizvodnja spada u oblast organske hemije i sastoji se iz više faza. Polazna osnova pravljenja fotografske emulzije je pravljenje smeše u hemijskom reaktoru, tako što se rastvoru želatina dodaje kalijum bromid (KBr). U nastali rastvor se uz mešanje dodaje rastvor srebronitrata (AgNO3), pri čemu dolazi do stvaranja

46

srebrohalogenida u obliku sitnih kristala mikroskopske veličine. Nastale kristale srebrohalogenida nazivamo fotografska zrna.

KBr + AgNO3 = AgBr + KNO3 Kao međuproizvod dobijanja srebrohalogenida je lako rastvorljiva so kalijum nitrat. Da bi se povećala veličina kristala srebrohalogenida (osetljivost na svetlo), pristupa se fizičkom sazrevanju emulzije. Fizičko sazrevanje se vrši u prvobitnom reaktoru na temperaturi od 60 do 70ºC uz mešanje. Ova faza proizvodnje obezbeđuje da se najsitniji kristali srebrohalogenida rastvaraju, a na njihov račun se veći kristali povećavaju. Ovaj rast je kontrolisan mikroskopskim posmatranjem u toku procesa. Kada kristali dostignu željenu veličinu, proces se prekida hlađenjem. Hlađenjem fotografska emulzija iz rastvora prelazi u emulzioni oblik.

Sl. 4.6. Proizvodnja fotografske emulzije u fabrici TYPON AG, Švajcarska

Da bi se iz emulzije uklonio kalijum nitrat, želatinozna emulzija se razrezuje na tanke rezance i ispira vodom (kalijum nitrat je lako rastvorljiv u vodi). Nakon ispiranja fotografska emulzija se, radi povećavanja osetljivosti, podvrgava hemijskom sazrevanju. U toku hemijskog sazrevanja emulziji se dodaju hemijski senzibilizatori , pri čemu dolazi do hemijske reakcije koja dovodi do ugradnje drugih atoma ili molekula u kristalnu rešetku srebrohalogenida, a čiji krajnji rezultat je povećanje osetljivosti. Kao hemijski senzibilizatori služe jedinjenja sumpora, plemenitih metala ili neka redukciona sredstva. Hemijsko sazrevanje se obavlja na temperaturi od 40ºC uz mešanje, i prekida se kada emulzija dostigne željenu osetljivost. Pre nanošenja fotografskog sloja na podlogu, emulziji se dodaju stabilizatori, optički senzibilizatori, otvrđivači i supstance za smanjenje površinskog napona emulzije.

47

5.2.2. Nanošenje fotografskog sloja na podlogu

Nanošenje fotografske emulzije na podlogu (papir ili film) se obavlja u specijalnim uređajima koji obezbeđuju kontinuiranu proizvodnju fotografskog materijala. Uređaj se sastoji iz više međusobno povezanih delova, pri čemu svaki od njih, pojedinačno, obavlja određenu tehnološku fazu proizvodnje. Na početku uređaja odvojeni su fotografska emulzija u tečnom stanju, i podloga koja je smotana u rolnu. Emulzija se nanosi na podlogu, a pomoću posebnih noževa određuje se debljina nanosa fotografskog sloja. Po nanošenju emulzije, podloga kao beskonačna traka ulazi u hladnu zonu mašine, gde naneta emulzija prelazi u stanje gela. Traka potom prolazi kroz zonu više temeperature, da bi voda isparila iz emulzije i stvorio se čvrsti fotografski sloj. Na izlazu iz mašine dobijeni fotografski materijal se namotava u rolnu ( takozvana ,,džambo,, rolna).

5.2.3. Konfekcioniranje fotografskog materijala Fotografski materijal namotan u ,, džambo ,, rolnu seče se na manje rolne ili listove, u prostorijama sa zaštitnim svetlom. To svetlo odgovara senzibilizaciji fotografskog sloja materijala koji se konfekcionira (crveno svetlo za ortohromatski, a cijan plavo ili totalni mrak za panhromatske i filmove vidljive na crveno svetlo). Način pakovanja fotografskog materijala je uslovljen njegovom primenom, odnosno konstrukcijom reprofotografskih uređaja. Dva osnovna načina pakovanja su u listu i rolni. Film ili papir isečeni u listove standardizovanih formata umotani su u crni papir ili crnu neprovidnu plastičnu kesu, a zatim u čvrstu kartonsku kutiju sa poklopcem i zalepljenom odgovarajućom etiketom. Fotografski materijal u rolni takođe je zapakovan u crni papir ili neprovidnu plastičnu kesu, a zatim u odgovarajuću kartonsku kutiju sa etiketom. Filmovi koji su predviđeni da se pri dnevnom svetlu ubace u odgovarajuću kasetu reprofotografskog uređaja, dodatno su umotani u crnu neprovidnu foliju, pa tek onda u crni papir i kutiju. Na svakoj kutiji fotografskog materijala nalazi se nalepnica koja pruža sve neophodne podatke o fotografskom materijalu koji se nalazi u pakovanju:

• oblast primene

• naziv proizvođača

• fabrički naziv fotografskog materijala

48

• izvor svetla za koji je fotomaterijal senzibiliziran

• dimenzije

• specifikacija materijala ( prečnik hilzne, emulzija namotana spolja ili iznutra, kaseta ili ulaganje pri dnevnom svetlu)

• potrebno zaštitno svetlo

• karakteristika podloge

• emulzioni broj

• rok upotrebe

Prilikom izrade fotoosetljive emulzije i njenim nanošenjem na podlogu, predpostavlja se da su hemijske reakcije uvek iste i da se izvode pod kontrolom. To bi značilo da krajnji produkti, proizvedeni različitih dana, nemaju odstupanja u osetljivosti. Međutim, u praksi se pokazalo da pri proizvodnji svake nove šarže fotoosetljive emulzije dolazi do neznatnih odstupanja ( normalno, u granicama vrlo uskih tolerancija) u odnosu na prethodnu. Zbog toga proizvođači, pri konfekcioniranju fotografskog materijala, na kutiji označe broj emulzione šarže koja je korišćena , BATCH broj. Korišćenje fotografskog materijala za istu namenu a različitih brojeva emulzionih šarži, zahteva pre korišćenja prethodnu proveru (test) ekspozicije i uslova obrade. Ukoliko se fotografski materijal ne skladišti duže od dva meseca, nisu potrebni nikakvi posebni uslovi. Dovoljni su postojeći uslovi u radnoj prostoriji reprofotografskog odelenja. Pri skladištenju fotografskog materijala od 6 meseci, temperatura treba da iznosi 16ºC, za 12 meseci temperatura prostorije treba da iznosi 10ºC pri čemu vlažnost ne treba da pređe 70%. Pogrešno skladišteni fotografski materijali, ili materijali čiji je rok upotrebe istekao, imaju smanjenu osetljivost i gradaciju, a ujedno povećanu gustinu mrene i pojavu elektrostatičkog naelektrisanja.

5.3. Osetljivost fotografskog materijala na boju

Fotografski filmovi i papiri za grafičku industriju imaju različite nivoe osetljivosti, prema tipu primene za koju je proizvod namenjen. Uobičajeni termin koji se koristi za opisivanje ove osobine je osetljivost filma. Što je osetljivost veća, to je filmu potrebna manja količina svetlosti za dobru osvetljenost. Osetljivost filma je karakteristika koja se formira prilikom izrade fotoosetljive emulzije.

49

Sl. 4.8. Šematski prikaz elektromagnetnog spektra

Od velike važnosti za karakteristiku fotografskog materijala je osetljivost na boju ili spektralna osetljivost. Ljudsko oko je sposobno da registruje samo mali deo od ukupnog spektra boja, ali fotografski materijal može biti tako napravljen da registruje mnogo veći deo svetlosne emisije. Osetljivost fotografske emulzije na svetlost određene talasne dužine (boje) postiže se dodavanjem organskih boja, tzv. senzibilizatora u emulziju.Srebrohlorid i jodid su žuti, što znači da apsorbuju plavo svetlo. Čist srebrohlorid je beo i osetljiv na talasne dužine iznad 410 nm. Za senzibilizaciju se dodaju razna sredstva kao što je jon sumpora, čija je uloga da prevede jedan od 105 atoma u aktivni Ag2S i time poveća osetljivost emulzije preko 100 puta. Takođe se dodaje alil-dietil-urea, redukciona sredstva kao što su karbihidrati i zlato u kompleksima cijanida. Svi ovi dodaci znatno povećavaju osetljivost emulzije. Kristali srebro-bromida sa malim dodatkom jodida su veoma malo osetljivi na crveno svetlo. Zadovoljavajuća reprodukcija tonova i boja je moguća samo ako se spektralna osetljivost proteže na ceo vidljivi deo spektra. Najveće proširenje osetljivosti postiže se dodatkom boja koje se apsorbuju na površini kristala srebro-halogenida, omogućavajući da ovi apsorbuju sve neophodne radijacije za formiranje latentne slike. Te boje su najčešće cijanini i eritrozin za ortohromatske emulzije. Kod dodavanja boje, osetljivost srebro-halogenida se povećava proporcionalno površini zrna na kojoj se boja apsorbovala. Aparati za reprodukciju u grafičkoj industriji koriste različite izvore svetlosti čija boja svetlosti (talasna dužina) može biti od plave ultraljubičaste do infracrvene. Filmovi za

50

grafičku industriju daju najbolje rezultate kada se osvetljavaju svetlosnim izvorom koji je predviđen za njih. Osnovne grupe spektralne osetljivosti filma su sledeće: 5.3.1. Ultra Violetni (UV) filmovi Filmovi napravljeni za izlaganje izvorima svetla sa komponentama ultraljubičastih zraka. Spektralna osetljivost ovih filmova drastično opada kod žute boje. Ovaj tip filmova koristi se za reprodukciju pri dnevnom svetlu ili pri osvetljenju radne prostorije. Za optimalnu sigurnost , u radnoj prostoriji se koriste UV filteri za neonske cevi, ili folije žute boje. 5.3.2. Ortohromatski filmovi Filmovi koji su osetljivi na vidljivi deo spektra, sve do narandžaste boje, uključujući i nju. Crvena boja, koja je sledeća u spektru, skoro i da nema efekta na film (i upravo zbog toga se crveno svetlo koristi za zaštitno osvetljenje). Bliski ortohromatskim filmovima su Argon Ion filmovi, nazvani po specijalnim plavo-zelenim laserima koji se koriste kod mnogih reprofotografskih uređaja sa laserskim svetlosnim izvorom. Većina modernih Argon Jon filmova su osetljivi i na tamno žute i amber boje (amber je boja između zelene i žute). 5.3.3. Filmovi osetljivi na crvenu boju Ovo su izuzetno osetljivi filmovi. Crveni laseri koji se koriste za osvetljavanje ovakvih filmova iz bezbednosnih razloga imaju veoma malu snagu, a sama crvena boja emituje samo deo elektromagnetne enrgije koju emituje na primer plava boja. Ovoj grupi pripada više tipova filmova osetljivih na crvenu boju, a svaki tip nosi naziv po tipu crvenog lasera ili drugog svetlosnog izvora za koji je senzibiliziran. Osnovni tipovi su film za helijum neonski (HeNe) laser, film za crvenu lasersku diodu (RLD), film za diodu za svetlosnu emisiju (LED) i film za infracrvenu (IR) lasersku diodu. Filmovi osetljivi na crvenu boju svetlosti su tako napravljeni da imaju tzv slepu tačku na tamno zelenu ili tamno cijan boju, kako bi se omogućilo korišćenje svetlosti tih boja za zaštitno osvetljenje.

51

Sl. 4.9. Spektralna osetljivost filma

a) nesenzibilizirani materijal

b) ortohromatski materijal

c) panhromatski materijal

Sl. 4.10. Kriva spektralne osetljivosti fotografskih materijala

U – nesenzibilizirani materijal, O – ortohromatski materijal, P – panhromatski materijal

5.3.4. Panhromatski filmovi Da se ne bi mešali sa filmovima koji su osetljivi na crvenu boju svetlosti, panhromatski filmovi su napravljeni tako da su osetljivi na sve boje u spektru. Ovo ima i svoje posledice - kontrast dosta niži, a jedino moguće sigurnosno osvetljenje je svetlost tamno zelene boje. U praksi je dosta česta pojava da se panhromatski filmovi koriste u potpunom mraku.

5.4. Specijalni fotomaterijali

Pored klasičnih negativ fotografskih materijala, u reprodukcionoj fotografiji se koriste i specijalne vrste fotografskog materijala

52

5.4.1. Preobratni filmovi Pomoću preobratnog filma (direkt pozitiv film) od pozitiv originala dobija se pozitiv reprodukcija, a od negativ originala negativ reprodukcija (dijapozitiv u amaterskoj fotografiji). Filmovi i papiri, čiji fotografski slojevi rade preobratno, fabrički su predosvetljeni do solarizacije. Ako se takav film neosvetljen razvije, posle razvijanja biće potpuno crn sa zacrnjenjem D preko 4,0. Preobratni filmovi se razvijaju i u Lith i u Line razvijačima, ali je polje tolerancije osvetljavanja znatno manje u odnosu na klasične negativske materijale. Ako je na reprodukciji crtež neoštar, a bela pozadina siva, ekspozicija je prekratka. Ako je crtež na reprodukciji preoštar, pa čak i izgubio u svojim dimenzijama (istanjio se), a bela pozadina je potpuno transparentna, ekspozicija je prevelika. Preobratni filmovi se obrađuju kako u kameri tako i u kontakt aparatu, kako u mračnoj komori tako i pri dnevnom svetlu. 5.4.2. Matirani filmovi Filmovi sa mat površinom se koriste prilikom kopiranja na fotopolimerne štamparske forme, a isključivo zbog boljeg kopiranja u uslovima normalnog vakuuma. Pri korišćenju filma sa sjajnom površinom, može doći do tzv. šupljeg kopiranja koje nastaje od vazduha koji podpritisak vakuuma nije izvukao. Matirana površina filma omogućava bolje kopiranje na fotopolimernu formu. 5.4.3. Opal filmovi Opal film se koristi isključivo kod elektronskog graviranja cilindra za duboku štampu. Karakterističan je po beloj obojenoj neprozirnoj poliesterskoj podlozi, na koju je nanet srebro halogeni sloj. Služi kao original sa kojeg glava helioklišografa čita podatke potrebne za graviranje cilindra. 5.4.4. Striping film Striping film je Lith film čiji se fotografski sloj nalazi na tankom filmu debljine0,01 mm i koji može da se odvoji od podloge fotografskog materijala. Koristi se za specijalne tehnike, naročito u razvojnim laboratorijama instituta koji fotografiju koriste kao pomoćno sredstvo u svojim istraživanjima, kao što je na primer nanošenje fotografske emulzije na etalone od metala koji se koriste za merenje otpornosti na kidanje i slično.Takođe se koriste i u kartografiji. 5.4.5. Stabilizacioni fotomaterijal Ova vrsta fotografskog materijala (film ili papir) sadrži u fotografskom sloju supstance za razvijanje, koje se nakon osvetljavanja aktiviraju specijalnim razvijačem, nazvanim aktivator. U hemikaliji koja se naziva stabilizator, neosvetljeni kristali srebrohalogenida prevode se u oblik koji je postojan na svetlost, a bez upotrebe fiksira i vode. Prednost ovog postupka je veoma brza obrada – cca 10 sec, ali vremenska

53

postojanost reprodukovane slike je veoma kratka. Ukoliko postoji potreba za trajnijim čuvanjem razvijenog materijala, mora se podvrgnuti klasičnom postupku fiksiranja, pranja i sušenja. 5.4.6. Postupak difuzije srebra Polaroid je najpoznatiji postupak difuzije srebra. U grafičkoj industriji najpoznatiji je Agfa CopyProof difuzni materijal.On se sastoji iz negativ papira koji sadrži fotografski sloj i pozitiv papirne ili poliesterske podloge bez emulzije. Postupak je sledeći: negativ papir se osvetljava u kameri ili u kontakt aparatu. Osvetljen negativ papir se zajedno sa podlogom za transfer, kao sendvič, propušta kroz dva valjka u aparatu za razvijanje i zajedno se uranjaju u tečnost. Tada dolazi do razlaganja neosvetljenog srebrohalogenida koji se prenosi na podlogu i zacrnjuje. Difuzija traje 30 do 60 sec. Posle tog vremena negativ papir se razdvaja od podloge i na podlozi nastaje pozitiv slika.

Literatura: Roland Golpon, Reproduktions fotografie, Polygraph Verlag, Frankfurt Am Main, 1988 L.F.A.Mason,Photographic Processing Chemistry, The Focal Press, London and New York, 1975 T. Deims, Teoriä Fotogrfičeskog Processa, Leningrad Himiä, Leningrad, 1980 Rajka Kostelac-Biffl, Fotografski procesi i materijali, Viša grafiča škola, Zagreb, 1974 Čedomir Pešterac, Ekspozicija i razvijanje kao faktori koji utiču na kvalitet u fotoslogu, 6. stručni simpozij Intergrafika, Zagreb, 1981.

54

6. Osvetljavanje i obrada fotografskog materijala 6.1. Osvetljavanje fotografskog sloja Delovanjem svetla na fotografski sloj, dolazi do fotohemijskih promena koje se manifestuju zacrnjenjem, a koje nastaje stvaranjem elementarnog srebra. Ovaj proces se naziva fotoliza srebrohalogenida i odvija se po jednačini: AgX = Ag + X gde je X neki od halogenida Kako su srebrohalogenidi izgrađeni kao kristalna rešetka, fotoliza se odvija tako što delovanjem na kristal dolazi do oslobađanja elektrona sa jona halogenida (najčešće broma). Oslobođeni elektron za sebe veže jon srebra i transformiše se u metalno srebro. Ovaj proces se može predstaviti sledećim jednačinama:

Br-+ hν = Br + e Ag+ + e = Ag Gde je hν svetlosni kvant. Reakcija je reverzibilna, tj. ako oslobođeni elektron dovoljno brzo ne naiđe na jon srebra, ponovo se vezuje za elementarni brom. Zato se i dešava da svaki svetlosni kvant ne izaziva fotolizu, što rezultuje time da jednake fotografske ekspozicije ne izazivaju istovetne fotografske efekte.

Sl.6.1. Proces formiranja kristala srebrohalogenida

55

Delovanjem manje količine svetlosti na fotografski sloj, kao kod osvetljavanja filma u fotografskom aparatu ili pomoću nekog reprodukcionog uređaja u grafičkoj industriji, ne nastaju vidljive promene (ne mogu se videti golim okom niti pomoću lupe za povećavanje). Ustanovljeno je da se ipak u fotografskom sloju stvara elementarno srebro, ali u vrlo malim količinama koje se mogu videti samo pomoću elektronskog mikroskopa. Nastala promena usled osvetljavanja fotografskog sloja naziva se nevidljiva ili latentna slika. Stvaranje latentne slike može se objasniti na sledeći način. Srebro bromid je formiran kao kristalna rešetka u kojoj su naizmenično poređani joni srebra i broma. U kristalnoj rešetki ima i grešaka kao što su prazno anjonsko ili katjonsko mesto, kao i joni srebra koji su smešteni u međuprostoru rešetke. Ove greške predstavljaju centre osetljivosti koji su nastali u emulziji za vreme njenog hemijskog dozrevanja.

Sl.6.2. Šematski prikaz stvaranja latentne slike

56

K – centar osetljivosti - - elektron

- atom srebra 1. sloj pre osvetljavanja 2. osvetljavanje/elektronski proces 3. kretanje elektrona ka centru osetljivosti i atoma broma ka površini kristala 4. jonski proces/kretanje jona srebra ka centru osetljivosti i stvaranje metalnog srebra 5. fotografski sloj nakon dva uzastopna procesa Apsorpcijom jednog fotona, jedan jon broma otpušta elektron koji kruži po kristalnoj rešetki, sve dok ne naiđe na centar osetljivosti i tu se zaustavi. Centar osetljivosti tada je negativno naelektrisan i privlači jon srebra, koji nije na svom pravom mestu u kristalnoj rešetki već u međuprostoru. Tako se na centru osetljivosti formirao atom srebra. Delovanjem više fotona dobija se na centru osetljivosti više atoma srebra, koji sada predstavljaju centar razvijanja i u samom procesu razvijanja deluju kao katalizator. 6.2. Obrada osvetljenog fotografskog materijala Pod obradom osvetljenog materijala podrazumeva se proces pretvaranja latentne slike u vidljivu i postojanu sliku. Obrada osvetljenog fotografskog materijala se sastoji iz sledećih faza: - razvijanje - prekidanje - fiksiranje - ispiranje - sušenje 6.2.1. Razvijanje Proces pretvaranja latentne slike u vidljivu, naziva se razvijanje. Razvijanje je redukcioni hemijski postupak kod koga se srebrohalogenid redukuje u elementarno srebro. Proces razvijanja može se prikazati sledećom jednačinom:

57

2Ag+ +

OH

OH

+ 2OH- 2Ag + + 2H2O

O

O

Jon srebra + hidrohinon + hidroksil jon = ekementarno srebro + hinon + voda Hidrohinon kao redukciono sredstvo deluje na jon srebra iz kristalne rešetke srebrohalogenida, a zatim se stvara elementarno srebro i oksidacioni produkt hidrohinona – hinon.

Sl. 6.3. Šematski prikaz procesa razvijanja

Atom srebra Jon srebra - Elektron

Molekul razvijača 1. Isečak iz osvetljenog kristala srebrohalogenida. Proces razvijanja počinje od

latentne slike koja je na crtežu predstavljena sa 4 atoma srebra. Molekuli razvijača predaju elektrone jonima srebra u kristalu.

2. Preuzimanjem elektrona od strane molekula razvijača joni srebra iz latentne slike se redukuju i na taj način se latentna slika prevodi u vidljivo metalno srebro.

58

3. U toku procesa razvijanja svi osvetljeni atomi srebra se transformišu i nastaje malo zrno elementarnog srebra.

Da bi se obezbedila željena reakcija, hemijski rastvor koji nazivamo razvijačem mora biti kompleksan i sastoji se iz:

- Razvijačka supstanca - Aktivator - Usporivač - Konzervans - Voda

6.2.1.1. Razvijačka supstanca Da bi došlo do procesa razvijanja, redukcija jona srebra, u sastavu razvijača treba da se nalazi redukciono sredstvo koje se naziva razvijačka supstanca. Kao razvijačka supstanca najčešće se koriste organska jedinjenja kao što su derivati benzena i naftena (polifenoli) i aromatski poliamini u orto i para položaju. U sledećoj tabeli dat je pregled razvijačkih supstanci koje se najčešće koriste.

59

Hidrohinon p-dihidroksibenzol

C6H4(OH)2 OH

OH

Bela kristalna supstanca. Rastvara se u vodi, etanolu i etru. Molekulska težina 110,11. Specifična težina 1,33. Tačka topljenja 1708C. Nalazi se u raznim biljkama u obliku glikozida arbutina. Dobija se redukcijom hinona. Upotrebljava se u medicini, industriji boja, u keramici i fotografskoj industriji. U fotografiji se koristi kao razvijačka supstanca sam ili u kombinaciji sa metolom ili fenidonom. Razvija pri visokom pH faktoru. Sa karbonatima razvija lagano, a sa bazama vrlo brzo, pa se koristi za razvijanje filmova gde je potreban veliki kontrast uz visoku gustinu zacrnjenja.

Pirokatehin o-dihidroksibenzol C6H4(OH)2

OHOH

Bezbojni kristali. Pod uticajem vazduha i svetlosti postaju smeđi. Molekulska težina 110,11. Tačka topljenja 1048C. Specifična težina 1,344. Rastvara se u vodi, etanolu, hloroformu, etru i benzolu. Dobija se od orto fenilsulfonske kiseline i kalijumhidroksida. Upotrebljava se u industriji boja, u medicini kao antiseptik i u fotografiji. Koristi se za razvijanje slika sa visokim kontrastom. Dodatkom baza razvija veoma brzo. Dodavanjem manje količine sulfita pri razvijanju, otvrđuje želatin proporcionalno količini izredukovanog srebra.

Pirogalol 1,2,3-trihidroksilbenzol

C6H3(OH)3 OHOH

OH

Bela higroskopna kristalna supstanca osetljiva na svetlost. Molekulska težina 126,11. Specifična težina 1,463. Tačka topljenja 132,5 8C°. Rastvara se u vodi, etanolu i etru. Upotrebljava se u organskoj sintezi, u analizi gasova, u medicini kao lek za neka kožna oboljenja. U fotografskoj industriji se koristi kao razvijačka supstanca u sitnozrnastim razvijačima. Slabo je postojan u rastvoru. Otvrđuje želatin

Adurol monohlor hidrohinon ili monobrom hidrohinon

C6H3(OH)2Cl

C6H3(OH)2Br

OH

OH

Cl(Br)

Bezbojni igličasti kristali. Pod uticajem svetlosti postaju smeđi. Rastvaraju se u vodi. Tačka topljenja 1048C°. Upotrebljavaju se u fotografskoj industriji kao razvijačka supstanca. Sa natrijum sulfatom razvijaju polako, sa bazama brzo. Poznati kao postojane razvijačke supstance.

60

Glicin p-oksilfenilamino sirãetna kiselina

C6H4(OH)NHCH2COOH OH

N HCH2COOH

U obliku listića liskuna ili belog kristalnog praha. Dobro se rastvara u vodi, slabije u baznim rastvaračima. Uz prisustvo alkalnih karbonata razvija polagano. Zajedno sa metolom koristi se kao razvijačka supstanca u sitnozrnastim razvijačima.

Metol Monometil-p-aminofenol sulfat

C6H4(OH)NHCH3½H2SO4 OH

N HCH31/2H2SO4

Kristalnog je oblika. Pod uticajem svetla postaje smeđ. Lako se rastvara u vodi. Kao razvijačka supstanca koristi se kod razvijača koji razvijaju mekano. Često se koristi u kombinaciji sa hidrohinonom. Sa natrijumsulfitom razvija lagano. U kombinacijama sa jakim bazama ponaša se kao brzi razvijač.

Rodinal p-aminofenolhidrohlorid

C6H4(OH)NH2HCl OH

NH 2HCl

Bezbojni ili smeđi igličasti kristali. Rastvara se u vodi i etanolu. Tačka topljenja 306C°, pri čemu dolazi do njegovog raspadanja. Dobija se od p-aminofenola i hlorovodonične kiseline. Upotrebljava se u industriji boja, u farmaceutskoj i fotografskoj industriji. U koncentrovanom rastvoru ponaša se kao tvrdi razvijač, dok u razblaženom rastvoru razvija mekano.

Amidol 1,2,4-diaminofenolhidrohlorid

C6H4OH(NH2HCl)2 OH

NH2HCl

NH2HCl

Nalazi se u obliku bezbojnih kristala. Lako se rastvara u vodi. Brzo oksidiše. Upotrebljava se u organskoj sintezi i fotografskoj industriji. Razvija bez prisustva baznih komponenti i zato se koristi u tropskim krajevima i za razvijanje preobratnog filma.

61

6.2.1.2. Aktivator Aktivator se sastoji od baznih supstanci koje ubrzavaju proces razvijanja. Ovo ubrzavanje se postiže povećavanjem disocijacije razvijačkih supstanci u vodi. Bazna supstanca omogućava rast pH vrednosti, a samim tim se povećava stepen disocijacije razvijačke supstance. Kao aktivatori koriste se baze i supstance sa baznim dejstvom. Od baza najčešće se koriste natrijum hidroksid NaOH i kalijum hidroksid KOH, a od supstanci sa baznim dejstvom natrijum karbonat Na2CO3, kalijum karbonat K2CO3 i boraks (natrijum tetraborat) Na2B4O710H2.

p-fenilendiamin C6H4(HN2)2 NH2

NH2

Bezbojni kristali lako rastvorljivi u vodi. Tačka topljenja 104C°. Upotrebljavaju se u industriji boja, organskoj sintezi, farmaceutskoj i fotografskoj industriji. Kao razvijačka supstanca stvara veoma fino zrno pa se upotrebljava u sitnozrnastim razvijačima uz dodatak metola i glicina.

o-fenilendiamin C6H4(HN2)2 NH2NH2

Bezbojni kristali lako rastvorni u vodi. Molekulska težina 108,14. Tačka topljenja 102C°. Sa natrijumsulfatom ponaša se kao sitnozrnasti razvijač.

Fenidon 1-fenil-3-pirazolidon

H2 C

N-C6H5

N

C CH2 O

H

Beli prah koji se lako rastvara u toploj vodi. U hladnoj vodi se teško rastvara. Spada u grupu modernih razvijača. Koristi se veoma rado kao razvijačka supstanca jer obezbeđuje razvijačima stabilnost. Sam radi veoma mekano i često se umesto metola koristi u kombinaciji sa hidrohinonom.

62

Potrebna pH vrednost, koja je potrebna za razvijanje, različita je za svaku razvijačku supstancu i zato svakoj od njih odgovara različita bazna supstanca. Tako se u razvijaču sa hidrohinonom (razvijač koji se koristi u grafičkoj industriji) koristi natrijum ili kalijum hidroksid. Natrijum i kalijum karbonat se koriste kod razvijača sa metol-hidrohinonskim razvijačkim supstancama. Kod modernih razvijača, kao bazne supstance se koriste različite smeše, tzv. puferi, koje održavaju pH vrednost konstantnom. Tako se, na primer, za održavanje pH vrednosti od 9,2 koristi smeša boraksa i natrijum metaborata NaBO2. Razvijači sa puferima su jako stabilni, mogu se dugo koristiti i obezbeđuju konstantne rezultate. 6.2.1.3. Konzervans Konzervans minimalizuje efekte oksidacije kiseonikom iz vazduha. Kao konzervans najčešće se koriste natrijum sulfit Na2SO3 i natrijum bisulfit NaHSO3. Ako razvijačka supstanca, na primer hidrohinon, reaguje sa kiseonikom iz vazduha u prisustvu sulfita, dolazi do stvaranja hidrohinon monosulfita koji takođe poseduje redukcionu sposobnost i ponaša se kao razvijačka supstanca.

OH

OH

+ 2Na2SO3 + O2 + Na2SO4 + NaOH

OH

OH

SO3Na

Na ovaj način, konzervans sprečava prevremenu oksidaciju razvijača. Količina sulfita u razvijaču zavisi od razvijačke supstance, pH vrednosti razvijača, radne temperature razvijanja i dugotrajnosti razvijača. Za razvijač sa glicinom potrebna je mala količina sulfita, dok je za razvijače sa drugim razvijačkim supstancama (hidrohinon, piragol) potrebna znatno veča količina sulfita. Razvijači za mašinsko razvijanje filmova sadrže veću količinu sulfita u odnosu na razvijače za ručno razvijanje. 6.2.1.4. Usporivač Usporivač, kao što samo ime govori, usporava proces razvijanja i sprečava pojavu mrene zbog formiranja klica srebra na neosvetljenim delovima filma. Kao usporivač se koristi kalijum bromid KBr, a u novije vreme benzotriazol.

63

6.2.1.5. Voda Voda ima zadatak da rastvori sve hemikalije koje čine razvijač, a da pri procesu razvijanja obezbedi prodiranje razvijačke supstance u želatin fotografskog sloja. Najbolje je koristiti demineralizovanu ili destilovanu vodu. Voda iz vodovoda sadrži u sebi razne rastvorene soli (tvrdoća vode) i rastvorene ugljendioksid i kiseonik. Ako se koristi voda iz vodovodne mreže za pripremanje razvijača, soli iz vode istaložiće se, pa će razvijač biti mutan, a kiseonik rastvoren u vodi dovešće do delimične oksidacije razvijačke supstance. 6.2.2. Priprema razvijača Razvijači se pripremaju tako što se pojedine komponente, pojedinačno i po redosledu iz recepture, rastvaraju u toploj vodi ( 40 - 50°C). Kada se sve komponente rastvore, na kraju se doda voda do količine predviđene recepturom. KODAK D 85, Lith razvijač Natrijum sulfit 30,0 grParaformaldehid 7,5 grKalijum disulfit 2,6 grBorna kiselina, kristal 7,5 grHidrohinon 22,5 grKalijum bromid 1,6 grVoda do 1000 ml Ovaj razvijač se koristi za razvijanje Lith filmova, ručna obrada na temperaturi razvijača od 20°°C i vreme razvijanja od 1,5 min. KODAK D8, ekstra tvrdi razvijač Natrijum sulfit 90,0 grHidrohinon 45,0 grNatrijum hidroksid 37,5 grKalijum bromid 30,0 grVoda do 1000 ml Ovaj razvijač se koristi za obradu Lith filmova, ručno na temperaturi od 20°°C. Vreme razvijanja je 2 min. Pre upotrebe razvijač treba razblaþiti vodom u odnosu 2:1.

64

AGFA 75, tvrdi razvijač Hidrohinon 25,0 grLimunska kiselina 5,0 grNatrijumsulfit 40,0 grKalijum bromid 3,0 grKalijum, fosfat 110,0 grvoda do 1000 ml Vreme razvijanja za ovaj razvijač je 3 do 4 min uz radnu temperaturu od 18°C. Danas se razvijači prodaju u tečnom koncentrovanom stanju. Pre upotrebe treba ih po uputstvu proizvođača razrediti vodom. Ukoliko se razvijač koristi za ručno razvijanje, treba napraviti samo onu količinu radnog rastvora koja je potrebna za dnevno korišćenje. 6.2.3. Vrste razvijača Upotrebom različitih razvijačkih supstanci i kombinacijom ostalih komponenti u razvijaču mogu se postići različita delovanja razvijača. Prema svom hemijskom sastavu i vrsti filma koje razvijaju, razvijači se mogu podeliti na Lith, Line, Rapid Access, hibridne i druge razvijače. 6.2.3.1. Lith razvijači Lith postupak razvijanja zasnovan je na hidrohinonskim razvijačkim supstancama koje omogućavaju dobijanje visokog kontrasta uz pojavu neznatne gustine mrene. Vremenski interval razvijanja je izuzetno mali. Prerazvijanje ili podrazvijanje, kao i odstupanje u potrebnoj količini regeneratora odmah dovode do vidljive razlike u optičkoj gustini. Postoji samo mali broj filmova koji su pogodni za Lith postupak razvijanja (po nazivu razvijača i filmovi koji se u njima razvijaju dobili su naziv Lith filmovi). Hidrohinonski razvijači loše iskorišćavaju osetljivost fotomaterijala, pa otud samo neki od filmova mogu u njima da podnesu gubitak osetljivosti i da dostignu optičku gustinu iznad D=2,4.

65

Gubitak osetljivosti se može kompenzovati produžavanjem standardnog vremena razvijanja, međutim to bi u praksi dovodilo do česte promene brzine razvijanja, a samim tim i do povećane nesigurnosti u radu i stalnog izvora grešaka. Pri razvijanju u hidrohinonskom razvijaču, visok procenat bromida ostaje u radnom rastvoru razvijača, što dovodi do neželjenih efekata i odstupanja od standarda. Lith razvijači su jako osetljivi na oksidaciju kiseonikom iz vazduha tako da se pored regeneracije zbog hemijske iscrpljenosti mora obezbediti i dodatna regeneracija sa posebnom komponentom (neki od proizvođača mašina za razvijanje isporučuju specijalne sisteme za dvojnu regeneraciju: Kodak MP, Agfa Litex-Redox, Du Pont Blender...). Radna temperatura Lith razvijača za ručnu obradu je 20°C, a za mašinsku 24 do 27° C.° Vreme razvijanja je od 1,5 do 2,5 min. 6.2.3.2. Line razvijač Line postupak je zasnovan na primeni metol-hidrohinonskih razvijača, što je dovelo do mogućnosti višestrukog povećavanja osetljivosti fotomaterijala u procesu razvijanja. Svi osvetljeni detalji slike na filmu razvijaju se brzo i kontinuirano, čime se dobija velika tolerancija u eksponiranju i razvijanju. Promena uslova pri eksponiranju kod Line razvijanja dovodi do pada optičke gustine od D = 0,1 za razliku od Lith razvijanja gde pri istom eksponiranju dolazi do pada optičke gustine od D = 1,0. Line razvijači, zbog svog hemijskog sastava, imaju veću postojanost prema oksidaciji kiseonikom iz vazduha. I pored povećanih radnih temperatura razvijanja, oksidacija se odvija veoma lagano a regeneracija se vrši istim razvijačem bez dodatnih komponenti. Temperaturno radno područje Line razvijača je od 26 do 45°C, što omogućava da se vreme razvijanja svede na vremenski interval od 10 do 70 sec. Pri standardnim uslovima razvijanja maksimalna optička gustina razvijenog filma mora biti jednaka ili viša od D = 3,5. 6.2.3.3. Rapid acess i Hard Dot filmovi Rapid Access razvijači u stvari predstavljaju Line razvijač, a obuhvataju sve razvijače pomoću kojih se postižu kratka vremena obrade fotografskog materijala (dry to dry – od suvog do suvog za 90 do 120 sec) pri radnoj temperaturi od 30 do 40°C. Danas su Rapid Access razvijači najčešće korišćeni razvijači, a razvoj modernih fotografskih materijala omogućio je da se u jednom istom razvijaču razvijaju filmovi za kameru, filmovi za kontaktiranje u mračnoj komori i pri dnevnom svetlu, preobratni filmovi, filmovi za skener osvetljivače i osvetljivače. Znači, svi filmovi bez obzira na izvor svetla za koji su senzibilizirani. Rapid Access razvijači sadrže kao katalizatore fenidon i metol, tako da razvijanje započinje istog momenta kada se osvetljeni fotomaterijal izloži njegovom dejstvu.

66

Regeneracija ne predstavlja kritičnu tačku ovih razvijača i sve što je potrebno jeste zamena istrošenog razvijača svežim. Preterana regeneracija ne može mnogo naškoditi kvalitetu, ali nedovoljna regeneracija dovodi do opšteg pada gustine zacrnjenja. Uz razvijače razvijene su i generacije tzv. Rapid Access i Hard Dot filmova. Karakteristike Rapid Access filmova definiše struktura kristala srebrohalogenida. U svaki kristal srebrohalogenida dodaje se po nekoliko atoma radijuma i iridijuma. Atomi radijuma i iridijuma imaju osobine svetlosnih receptora i obezbeđuju maksimalnu osetljivost na svetlost uz povećanje kontrasta. Povećana osetljivost na osvetljavanje, koje se meri submikro sekundama čini ove filmove idealnim za osvetljavanje u modernim uređajima sa laserima male snage. Hard Dot filmovi koriste sličnu tehnologiju emulzije kao i RA filmovi. Emulziji se dodaju složeni molekuli – tzv. nukleatori koji ubacuju elektrone u kristalnu rešetku srebrohalogenida, i to samo u osvetljenim delovima emulzije. Na ovaj način se osigurava razvijanje filma uz ostvarenje velike gustine i jasne razlike između oblasti sa slikom i transparentne oblasti. Za ovu svrhu se najčešće koristi molekul hydrazida.

Hard Dot filmovi se razvijaju u Rapid Access razvijačima, na radnoj temperaturi od 38°C. Slabija strana ovih filmova je potrebna veća koncentracija radnog rastvora razvijača i dvostruko veća regeneracija u odnosu na RA filmove. Rapid Access filmovi se preporučuju za mala i srednje preduzeća (manja potrošnja filmova, maksimalni format osvetljenih filmova do B2/4pp) dok se Hard Dot filmovi

67

preporučuju većim preduzećima (veća potrošnja filma, maksimalni format osvetljenih filmova B1/8pp i više).

Sl. 6.4. Profil zacrnjenja za Rapid Acess film(levo) i Hard Dot film (desno)

Sl.6.5. Rasterske tačke snimljene pod mikroskopom. Levo Rapid Acces film, desno Hard Dot film

Sl. 6.6. Uporedne karakteristike meke i tvrde tačke

68

6.2.3.4. Razvijanje sa aktivatorom Fotomaterijali koji se koriste za ovaj postupak imaju u emulziji pored kristala srebrohalogenida i čestice razvijača. Latentna slika se pretvara u vidljivu dejstvom aktivatora i stabilizatora u mašini za automatsko razvijanje.Dejstvom aktivatora supstance razvijača u emulziji se aktiviraju i počinje proces razvijanja. Dejstvom stabilizatora prekida se proces razvijanja i neosvetljeni i nerazvijeni kristali srebrohalogenida postaju neosetljivi na svetlost. Pošto se hemikalije ne mogu ovakvim načinom razvijanja izdvojiti iz razvijenog materijala, pod dejstvom svetlosti dolazi do smanjenja sposobnosti refleksije površine, te je za dugotrajnije arhiviranje neophodno i dodatno fiksiranje i ispiranje. Međutim, to može dovesti do sasvim drugog nedostatka: ako se radi o fotografskim papirima, oni nemaju zaštitni sloj od sintetičke smole, što direktno dovodi do njihove dimenzionalne nestabilnosti posle obrade u klasičnim procesnim kupkama. Većina mašina za razvijanje, koje su prilagođene za ovakav postupak, nemaju precizno temperiranje i regeneraciju hemikalija, što ima za posledicu kolebanje u optičkoj gustini. Danas se ovaj postupak može naći samo u novinskoj proizvodnji gde se upotrebna vrednost filma meri satima. Pored navedenih razvijača primenjuju se, u znatno manjoj meri, i polutonski razvijači,aktivatori za razvijanje fotomaterijala sa fotomehaničkim prenosom vidljive slike, fizički razvijači i dr. Pored navedenih razvijača primenjuju se, u znatno manjoj meri, i polutonski razvijači, aktivatori za razvijanje fotomaterijala sa fotomehaničkim prenosom vidljive slike, fizički razvijači i dr. Danas je upotreba kamera i kontakt aparata minimalna. Od 1996. god. upotreba ovih aparata u grafičkoj industriji je zanemarljiva, a samim tim i filmova dizajniranih i senzibiliziranih za njih. Pojavom novih tehnologija, CtP i digitalna štampa, očekivalo se da će u svetu potrošnja filma opasti. Zahvaljujući osvetljivačima (Imagesetter/CtF)

69

dogodilo se suprotno, potrošnja filma je u blagom porastu. No, to je trenutni trend, neminovna promena tehnologije se ne može zaustaviti.

Sl. 6.7. Prikaz potrošnje u svetu 6.2.3.5. Prekidanje razvijanja Osvetljeni i razvijeni fotografski materijal treba podvrgnuti hemijskom procesu koji se naziva fiksiranjem. U trenutku fizičkog prenosa fotografskog materijala iz razvijača u fiksir, na njemu se zadržava određena količina razvijača, pa se proces razvijanja može nastaviti i ako to više ne želimo.Radi toga se fotografski materijal odmah iz razvijača stavlja u tzv. prekidnu kupku. Kao prekidna kupka najčešće se koristi 2% rastvor sirćetne kiseline. Njenim dejstvom dolazi do neutralizacije baza iz razvijača usled čega se smanjuje količina anjona razvijačke supstance, a samim tim se smanjuje brzina razvijanja. Kao prekidne kupke još se koriste 4% rastvor kalijumdisulfita, 3% rastvor natrijum sulfita i 1,5% rastvor limunske kiseline. Prekidanje razvijanja pomoću prekidne kupke koristi se samo kod ručne obrade fotografskog materijala. Kod mašinske obrade, procesne kupke se ne koriste jer bi njihova primena znatno poskupela uređaje, koji sadrže tankove samo za razvijač, fiksir i vodu za ispiranje. 6.3. Fiksiranje Nakon razvijanja u fotografskom sloju se nalazi redukovano metalno srebro i neosvetljeni srebrohalogenidi. Kako je srebrohalogenid osetljiv na svetlo, izlaganje

70

razvijenog fotografskog materijala svetlosti, dovelo bi do dalje redukcije srebra i tamo gde pri primarnom osvetljavanju, u reprofotografskom uređaju, nije dospeo svetlosni zrak. Da bi se ovo izbeglo, fotografski materijal se odmah posle razvijanja podvrgava procesu fiksiranja. Proces pretvaranja kristala srebrohalogenida iz razvijenog fotografskog sloja u rastvorne soli i njihovo rastvaranje u vodi naziva se fiksiranje. Kao osnovne supstance koje se koriste za fiksiranje su natrijumtiosulfat i amonijumtiosulfat. Ovi tiosulfati sa srebrohalogenidom (na primer srebrobromidom) stvaraju više kompleksnih jedinjenja koja su lako rastvorna u vodi. AgBr + 2Na2S2O3 = NaBr + Na3Ag(S2O3)2 AgBr + 3Na2S2O3 = NaBr + Na5Ag(S2O3)3 2AgBr + 3Na2S2O3 = 2NaBr + Na4Ag2(S2O3)3 Na brzinu procesa fiksiranja utiče hemijski sastav, debljina fotografskog sloja, koncentracija radnog rastvora fiksira, radna temperatura i stepen istrošenosti fiksira. 6.3.1. Nekoliko receptura za spravljanje radnog rastvora fiksira AGFA 305 Natrijum tiosulfat 200 grNatrijumsulfit 20 grSirćetna kiselina 15 mlKalijum aluminijum sulfat 10 grVoda do 1000 ml KODAK ATF4 Amonijum tiosulfat 150 grNatrijum sulfit 15 grNatrijum acetat 21 grBorna kiselina 10 grNatrijum hidro sulfat 31 grKalijum aluminijum sulfat 15 grVoda do 1000 ml 6.4. Mašine za razvijanje

71

Jednoznačna klasifikacija unutar velike grupe mašina za razvijanje je vrlo teška. Najlakše bi bilo poći od razlika prema principu konstrukcija, no ta je podela u praksi nevažna. Mora se poći od karakteristika koje za praksu imaju najveću vrednost. Ako primenimo područe i kapacitet kao kriterijume klasifikacije, možemo mašine za razvijanje fotografskog materijala u grafičkoj industriji podeliti u tri grupe: male Line mašine, velike Line mašine i brzorazvijajuće Rapid Access mašine. 6.4.1. Velike Line mašine Velike Line mašine za automatsko razvijanje filmova karakteriše konstrukcija stabilnog modela sa sadržajem tankova od 10 do 180 litara, dug transportni put materijala (od 30 do 150 cm kroz jedan tank) i vođenje fotografskog materijala kroz tankove, pomoću velikog broja parova valjaka ili traka. Ove mašine su po konstrukciji slične Lith mašinama za razvijanje. Od njih se razlikuju po tome što imaju istu zapreminu tankova za razvijač, fiksir i vodu. Zbog velikog transportnog puta fotografskog materijala kroz procesne kupke, obezbeđuju visoku produktivnost visokoosetljivih filmova pri radnoj temperaturi od preko 30°C i vremenu razvijanja od 30 do 40 sec, uz dobijanje najboljih mogućih rezultata. Zbog dubokih tankova oksidaciji kiseonikom iz vazduha podložan je samo jedan mali deo razvijača čime je sama oksidacija razvijača svedena na najmanju meru. Eventualna netačna regeneracija procesnih kupki, zbog velike zapremine tankova u kojima se nalaze, ne primećuje se ili se primećuje malo, tako da velike Line mašine nude najbolje preduslove za dobijanje razvijenog filma konstantnog kvaliteta. Zbog visoke produktivnosti, velike line mašine se često isporučuju direktno povezane sa skener osvetljivačima (Scener Recorder) i osvetljivačima (Image Setter).

Sl. 6.8. Šema Line mašine za razvijanje

72

Sl.6.9. On-lina veza osvetljivača i mašine za razvijanje 6.4.2. Male Line mašine Male Line mašine za automatsko razvijanje fotografskog materijala karakteriše konstrukcija stonog ili stabilnog modela sa sadržajem tankova za procesne kupke do 10 litara, mali transportni put materijala (do 30 cm kroz jedan tank) i vođenje materijala kroz tankove sa malim brojem parova valjaka. Po konstrukciji su slične velikim Line mašinama za razvijanje. Bitna razlika je u manjoj zapremini tankova za procesne kupke i u kraćem transportnom putu materijala. Smanjenje transportnog puta automatski dovodi do nedovoljnog razvijanja materijala. Da bi se to izbeglo, smanjena je brzina transporta materijala a povećana temperatura procesnih kupki. Smanjenje brzine transporta materijala nema bitnog uticaja na kvalitet proizvoda, dok povećanje temperature može imati lošu stranu. Neki visokoosetljivi filmovi pri povećanoj temperaturi razvijanja naginju stvaranju pojačane osnovne mrene, a maksimalna dozvoljena vrednost od Dmin = 0,06 se često premašuje. Takođe će razvijanje biti mekše i dolazi do povećane neoštrine. Izboru hemikalija treba posvetiti posebnu pažnju. Neki Line razvijači ne daju dobre rezultate na temperaturi većoj od 30°C zbog pojačane oksidacije. Delovanje sredstva za konzerviranje i sredstva protiv stvaranja mrene pomaže samo uslovno jer istovremeno dolazi do smanjenja opšte optičke gustine. Zbog kratkih vremena fiksiranja, pogodne su samo brzofiksirajuće kupke sa relativno visokom koncentracijom.

73

Sl.6.10. Line mašina za razvijanje

6.4.3. Rapid Acces mašine Brzorazvijajuće mašine (Rapid Access) su uglavnom stoni modeli koje karakteriše mali kapacitet tankova (2 do 10 lit), kratak transporni put fotografskog materijala (do 20 cm) i vođenje materijala kroz ravne posude. Brzorazvijajuće mašine koriste osobine modernih fotomaterijala i hemikalija, pri čemu garantuju veliku postojanost razvijača i malu gustinu mrene. Visoke temperature razvijača i fiksira dozvoljavaju skraćenje transportnog puta fotografskog materijala na 10 do 20 cm, čime je omogućena ugradnja ravnih posuda umesto dubokih tankova sa skupim transportnim sistemom valjaka. Između ravnih posuda su postavljeni parovi valjaka koji vuku fotografski materijal.

Sl.6.11. Šema mašine sa ravnim posudama

Većina Rapid Access mašina radi bez regeneracije. Hemikalije koje se nalaze u rezervoarima bez prisustva vazduha stalno se upumpavaju u posude i nakon razvijanja propisane količine fotomaterijala potpuno se promene. Izbor i odluka za nabavku Rapid Access mašine predstavlja ustupak finansijskom efektu na račun kvaliteta krajnjeg proizvoda.

74

6.5. Faktori koji utiču na kvalitet procesa razvijanja 6.5.1. Vreme razvijanja i temperatura Vreme razvijanja je faktor koji direktno zavisi od izabrane vrste fotografskog materijala, a određuje se prema karakteristikama mašine za razvijanje i preporuci proizvođača fotografskog materijala i hemikalija koje su preporučene za njegovu obradu. Kod malih Line i Rapid Access mašina, kod kojih transportni put kroz razvijač iznosi oko 20 cm, vremenu razvijanja od 40 sec odgovara brzina transporta od oko 30 cm/min. Kod vekikih Line mašina, koje imaju dužinu transportnog puta kroz tank razvijača od 100 cm, vremenu razvijanja od 40 sec odgovara brzina transporta od 150 cm/min. Veća brzina je značajna jer pored veće produktivnosti obezbeđuje i kraće vreme izloženosti fotografskog materijala u prostoru između tankova sa razvijačem i fiksirom. Temperatura razvijača i fiksira zavisi od načina razvijanja (ručno ili mašinsko) i određuje se prema preporuci proizvođača fotografskog materijala i hemikalija koje se koriste. Prilikom razvijanja vrlo je značajna konstantnost temperature ako se želi dobiti standardizovano razvijeni filmovi. Konstanta temperature pri korišćenju Lith hemije leži u intervalu ± 0,1°°C pri čemu odstupanje od 0,3°°C dovodi do merljivih odstupanja u optičkoj gustini. Pri korišćenju Line hemije (Rapid Access) konstanta temperature je znatno veća i iznosi 0,5°°C, pri čemu tek odstupanja u temperaturi viša od 3°°C dovode do promena u optičkoj gustini. 6.5.2. Regeneracija Za vreme obrade fotografskog materijala, procesne kupke (razvijač i fiksir) se moraju kontinuirano izmenjivati zbog hemijske iscrpljenosti, što se naziva regeneracija. Količina razvijača i fiksira za regeneraciju određuje se prema učešću zacrnjenja razvijenog fotografskog materijala, a u odnosu na njegovu obrađenu površinu. Mašine za razvijanje poseduju automatsku i poluautomatsku regeneraciju. Kod automatske regeneracije pomoću fotoćelija se zabeleži dužina i širina fotografskog materijala koji se propušta kroz mašinu za razvijanje, a prema unapred zadatom programu određuje se dotok regeneratora. Proizvođači fotografskog materijala za svoje proizvode preporučuju egzaktne količine regeneratora kojih se treba pridržavati pri određivanju regeneracije u uslovima proizvodnje. U narednom primeru se vidi kako KodakPolychromeGraphics preporučuje obradu svojih filmova za osvetljivače.

75

Razvijač KPG RA 2000 Početni uslovi obrade filma koji se preporučuju za optimalni rezultat: Radni rastvor 1+4 za Rapid Access filmove (za Hard Dot filmove radni rastvor se pravi 1+2, ali su i ostali uslovi obrade drugačiji) Mašina za razvijanje Rapid Access ili Line mašina Vreme razvijanja 30 sec Temperatura razvijanja 35°°C Regeneracija se preporučuje po tabeli: Polje Dmax Osnovna količina

regeneratora 10% 185-235 ml 20% 310 ml 50% 465 ml 80% 745 ml 100% 930 ml Fiksir KPG RA 3000 Razblaženje 1=3 deo A i deo B Osnovna količina regenerator je 545 ml/m². Nedovoljna regeneracija dovodi do male optičke gustine, dok prevelika osim negativnog ekonomskog efekta dovodi i do povećane optičke mrene. Kod jednostavnijih Rapid Access mašina dotok regeneratora se vrši prema početnom impulsu pri uključenju mašine, nezavisno od površine materijala koji se razvija. Količina regeneratora se reguliše vremenskim trajanjem uključenja pumpe za dotok regeneratora. Kod svih mašina za razvijanje, pored redovne regeneracije mora se vršiti i dodatna regeneracija usled oksidacije razvijača zbog noćnog ili nedeljnog odmora (ova regeneracija se odvija kada su mašine za razvijanje u tzv. Stand by načinu rada). 6.5.3. Standardizacija uslova razvijanja Na proces razvijanja utiče vrsta fotografskog materijala i njemu predviđena hemija, konstrukcija mašine za razvijanje, temperatura, vreme razvijanja i regeneracija. Ukoliko se pridržavamo uputstva proizvođača fotografskog materijala, razvijanje se može relativno jednostavno držati pod kontrolom, denzitometrijskim procenjivanjem fabrički eksponiranih kontrolnih traka. Kod KodakPolychromeGraphics kontrolna traka nosi oznaku RCS i koristi se na sledeći način: Temperatura razvijača se podesi prema preporuci proizvođača i kontrolna traka

76

se razvije u vremenu koje proizvođač smatra optimalnim (za filmove za laserske osvetljivače temperatura razvijača treba da iznosi 35°C, a vreme razvijanja 35 sec). Ovako razvijena kontrolna traka postaje referentna traka. Za njenu ocenu koristi se transmisioni denzitometar pomoću koga se na kontinualnom sivom klinu, kao delu trake, odredi tačka koja ima vrednost optičke gustine D = 3,50 i ova vrednost se naziva relativna osetljivost. Na brojčanoj skali, koja se nalazi na traci ispod sivog kontinulanog klina, očita se vrednost ispod locirane tačke relativne osetljivosti (u našem primeru 0,96). Pomoću denzitometra na sivoj skali se odredi i druga tačka čija optička gustina iznosi 0,30 i očita se brojčana vrednost na skali ispod klina (u našem primeru 1,20). Razlika u očitanim vrednostima naziva se kontrast: K = 1,20 – 0,96 = 0,24 Brojčana vrednost kontrasta treba da bude 0,24 ili manja. Veća vrednost od 0,24 dovodi do opšteg pada optičke gustine filma. Da bi se razvijač držao u ravnoteži (vrenost kontrasta 0,24) njegova regeneracija mora biti usklađena sa količinom razvijenog filma, a prema preporuci proizvođača fotografskog materijala i hemikalija za njegovu obradu. Kontrolne trake se minimalno koriste jednom dnevno (na početku rada), a ako je proizvodnja velika ili je neki od parametra trenutno bio van kontrole, i više puta u toku dana a sve sa ciljem da se tačnim doziranjem količine regeneratora održava stabilnost razvijanja.

Sl.6.12. KPG kontrolna traka

77

Sl.6.13. Dijagram nedeljene kontrole regeneracije razvijača

6.5.4. Kalibracija osvetljivača Korisnici filmova zahtevaju od reprostudia filmove sa optičkom gustinom Dmax između 3,5 i 4,0. Potrebna ekspozicija za postizanje ovakvog zahteva je dosta velika. Ona je poželjna za eksponiranje tekstova i jednostavnih crno-belih rasterskih slika, ali je previsoka za kvalitetnu raster reprodukciju kolor originala. Visoki nivo ekspozicije dovodi do neželjenog porasta rasterske tačke na filmu (kod kolor reprodukcije porast rasterske tačke od 2% dovodi do neželjenih odstupanja boja u odnosu na original). Da bi se Dmax od preko 3,5 i reprodukcija bez porasta rasterske tačke obezbedili u isto vreme, konstrukcija modernih laserskih osvetljivača omogućava da se odvojeno odredi pravilna ekspozicija koja obezbeđuje željeni Dmax i kalibracija osvetljivača koja eliminiše porast rasterske tačke. Određivanje pravilne ekspozicije je proces koji pretpostavlja prethodno podešene uslove razvijanja. Korektni nivo ekspozicije se postiže podešavanjem inteziteta lasera sve dok se na osvetljenom i razvijenom filmu ne postigne željena optička gustina Dmax. Nakon određivanja pravilne ekspozicije, pristupa se kalibraciji osvetljivača, to jest eliminisanju porasta rasterske tačke na svim vrednostima reprodukcione krive. Kod laserskih osvetljivača kalibracija je postignuta onda kada na osvetljenom i razvijenom filmu ne postoji porast rasterske tačke tokom čitave reprodukcione krive, uz postignuti željeni Dmax.

78

Sl.6.13. Kriva reprodukcije

Važno je napomenuti da preduslov kalibracije osvetljivača je prethodna standardizacija procesa razvijanja fotografskog materijala. Kalibracija osvetljivača se obavlja pomoću programa koji mora biti sposoban da komunicira sa RIP-om. Neki osvetljivači (Screen, Agfa...) poseduju hardversko rešenje za unošenje podataka preko komandne table osvetljivača. Najčešće upotrebljavani kalibracioni programi su: Linocal Color Encore ILS Agfa Mac Calibrator Agfa Color Calibrator System (CCS) Hyphen Mac RIP i PC RIP Quark Print Nekim od ovih programa proizvođači osvetljivača daju sopstvena imena. Porast rasterske tačke nije linearan. Najčešća odstupanja su u srednjim tonovima, to jest u vrednostima oko 50% raster tonske vrednosti. Da bi podešavanje bilo tačnije, treba odrediti što je moguće veći broj novih tačaka na reprodukcionoj krivoj. Većina programa za kalibraciju koristi Post Script jezik da bi saopštili RIP-u koliki je porast rasterske taåke za svaku raster tonsku vrednost. Ova informacija omogućava RIP-u da smanji broj piksela koji grade određenu elektronski rastriranu tačku i na taj način eliminiše porast.

Sl. 6.14. Primer pixel matrice elektronski dobijene rasterske tačke 0° i 15° rasterskog ugla. Raster

tonska vrednost 50%, svaki kvadratić predstavlja 1 pixel

79

Ako smo denzitometrom utvrdili da raster tonska vrednost od 50% daje vrednost od 54%, da bi zadržali Dmax, smanjićemo pixel matricu za 4% da bi raster tonska vrednost na razvijenom filmu bila tačno 50%. Kvalitetni kalibracioni programi obezbeđuju da se vitalne kalibracione informacije memorišu na čvrstom disku RIP-a i na taj način sprovedu eliminisanje porasta rasterske tačke, bez obzira na trenutni program koji se koristi. Procedura kalibracije zavisi i razlikuje se od proizvođača do proizvođača, ali u suštini osnovni koraci su svuda isti.

• Postaviti osvetljivač na željenu rezoluciju, linijaturu rastera i negativ/pozitiv status

• Odrediti pravilnu ekspoziciju prema želejnoj Dmax • Izabrati optimalnu ekspoziciju i denzitometrijski izmeriti procente raster tonskih

vrednosti. Dobijene vrednosti se unose u kalibracioni program koji automatski poredi dobijene vrednosti sa referentnim vrednostima i kreira kalibracioni set za izabranu rezoluciju, linijaturu rastera i ekspoziciju.

• Postupak ponoviti za sve rezolucije i linijature rastera koji će biti u upotrebi. • Memorisati testove kalibracije na čvrstom disku RIP-a

U idealnim uslovima, kalibracija osvetljivača se ponovo radi samo ako dolazi do promena uslova pod kojima je prvi put rađena: opadanje inteziteta lasera, promena filma, hemije ili uslova razvijanja.

Sl.6.15. Kalibracioni test osvetljivača ECRM VR 30

80

7. Rasterska fotografija Od kako su izmišljene štamparske mašine, grafičari su bili suočeni sa nedostatkom odgovarajućih tehnika reprodukovanja nizova tonova, u procesima koji su esencijalno binarni. Naime, da bi se višetonska slika reprodukovala, tehnikom visoke ili ravne štampe, neophodno je da se ona prevede u jednotonsku sliku. U početku su sve tada poznate metode korišćene da bi se stvorila iluzija tona, uključujući duboreze u drvetu, radirunge i graviranje u bakru i čeliku. Osnovni princip u svim ovim tehnikama je da se površine sa bojom nanetom na papir, naizmenično prekidaju nizom površinama na koje nije naneta boja i koje ljudsko oko vidi kao belu boju papira. Ove površine prikazane su u obliku linija različitih debljina ili različitim veličinama tačaka. Ako su linije ili tačke dovoljno mali da ih ljudsko oko pojedinačno ne vidi, onda je iluzija tona kompletna.

Sl. 7.1. Višetonska slika i njena reprodukcija pomoću niza linija različtih debljina

Sl. 7.2. Reprodukcija slike iz 16. veka

Pojavom fotografije i njena primena u reprodukciji vrlo brzo je dovelo do mogućnosti da se pretvaranje višetonske slike u jednotonsku izvodi fotomehanički. Godine 1852.

81

Fox Talbot patentirao je postupak pomoću koga se različiti tonovi neke slike mogu pretvoriti u tačkice različitih veličina snimanjem kroz tekstilnu mrežicu, koja se stavlja između objektiva i fotomaterijala. Trideset godina kasnije tekstilna mrežica je zamenjena staklom sa ugraviranim linijama. Amerikanci Ives i Levy su napravili izgravirani stakleni raster sa ukrštenim linijama, koji je više ili manje korišćen sve do pojave elektronski generisanog rastera.

Sl. 7.3. Pojedinačne ploče staklenog rastera i zajedno slepljene formiraju gravirani ukršteni raster

Sl. 7.4. Svetlosna propusnost graviranog rastera

7.1. Formiranje rasterskih tačaka Svetlo reflektovano sa originala prolazi kroz objektiv i pre fotoosetljivog sloja nailazi na raster mrežu. Pri snimanju, stakleni raster se nalazi neposredno pre fotoosetljivog sloja, prenosi se projekcijom na njega, pa otuda ovu vrstu rastera zovu i projekcioni raster.

Sl. 7.5. Položaj rasterske mreže pri snimanju

82

Reflektovano svetlo prolazi kroz rasterske prozorčiće, a raster mreža sprečava njihov prolaz, i padaju na fotografski sloj, pa otuda fotografski sloj nije osvetljen po čitavoj površini već samo iza rasterskih prozorčića. Na tim se mestima nakon razvijanja stvara zacrnjenje u obliku rasterskih tačaka, a ostali deo filma ostaje proziran.

Sl. 7.6. Prolaz svetla kroz rasterske prozorčiće

1. Otvor objektiva 2. Rasterski prozorčić

3. Fotomaterijal Veličina tako nastalih rasterskih tačaka zavisi od inteziteta svetla koje se reflektuje od originala. Stvorene rasterske tačke nisu jednolično zacrnjene. Svaka rasterska tačka sastoji se od jezgra, koja je najviše zacrnjena, i periferije koja se nalazi oko jezgra, a čije zacrnjenje opada od jezgra ka ivici tačke. Što je periferija veća, takva tačka je nepodesnija za daljnu reprodukciju. Rasterska tačka sa malom periferijom naziva se tvrda tačka (Hard Dot), a tačka sa velikom periferijom meka tačka (Soft Dot).Da li će se dobiti meka ili tvrda tačka zavisi od uređaja za osvetljavanje, vrste hemije i vrste filma. Postoje tri teorije o tome kako se formiraju rasterske tačke pri fotografskoj reprodukciji:

- teorija kamere sa rupicom - teorija polusenke - teorija difrakcije

7.1.1. Teorija Camera Obscura (kamere sa rupicom) Prema ovoj teoriji svaki rasterski prozor se ponaša kao kamera sa rupicom i projektuje umanjenu sliku dobijenu na objektivu na fotografski sloj. Prema tome stvorene rasterske tačke u stvari su slike otvora objektiva. Ovu teoriju je 1888. god. postavio Ives i po prvi put ukazao na uticaj objektiva na veličinu i oblik rasterske tačke. Naknadna detaljna ispitivanja nisu potvrdile ovu pretpostavku.

83

7.1.2. Teorija polusenke Ova teorija (postavili su je 1895. god. Tallent i Dolland, a 1896. god. potvrdio Deville) se temelji na činjenici da se svetlo rasprostire pravolinijski. Zbog toga se iza rasterskih prozorčića stvara senka i polusenka jer je širina rasterskih linija s obzirom na veličinu otvora objektiva. Na slici se vidi da reflektovano svetlo od originala prolazi kroz objektiv i rasterski prozorčić. Ono ima najveći intezitet u tački M tj. tamo gde pada vrh konusnog snopa na fotografski sloj. Intezitet svetla opada od tačke M ka tačkama x i y, jer svetlo prolazi i kroz polusenku. U tačkama x i y osvetljenost fotografskog sloja je nula. Na slici su krugovima prikazana mesta iste osvetljenosti rasterske tačke – tzv izofote. Zbog građe rasterske tačke, prikazane u preseku na slici, mogu se koristiti hemijske metode za njeno smanjivanje radi tonske korekcije (u praksi ovu korekturu nazivaju jetkanje).

Sl. 7.7. Nastajanje senke i polusenke

Prema navedenoj teoriji zahvaljujući polusenci moguće je postići na fotografskom sloju veće ili manje rasterske tačke. Na primer, ako se reprodukuje neki svetli deo originala, reflektovano sredstvo je velikog inteziteta, pa će i deo tog svetla, koje prolazi kroz polusenku, biti dovoljno jako da stvori zacrnjenje. Tako se dobija velika rasterska tačka. Ako je reflektovano svetlo malog inteziteta (reflektovano sa tamne površine), onda će deo koji prolazi kroz polusenku biti preslabo da stvori zacrnjenje, pa će stvorena rasterska tačka biti mala. 7.1.3. Teorija difrakcije Ovu teoriju postavio je 1895. god. Levy i ona kao polaznu činjenicu uzima pojavu difrakcije na ivicama rasterskih linija pa se svetlost delimično prelama od svog pravca širenja. Tada dolazi do interferencije pa otuda rasterska tačka nema jednako zacrnjenje,

84

nego ima oko jezgra svetla i tamna mesta. Ovako građene rasterske tačke mogu se videti na slici tamo gde je rasterski razmak bio premalen

Sl. 7.8. Građa rasterske tačke kod različitih rasterskih razmaka

Po ovoj teoriji upravo prelamanje slike utiče na građu rasterske tačke jer intezitet svetla, koje je promenilo pravac, opada sa udaljenošću od centra. Što je svetlo većeg inteziteta, to je prelemanje veće. Zbog toga je osvetljena veća površina filma, a to znači da će rasterska tačka biti veća i obrnuto. Eksperimentalna istraživanja pokazala su da ni jedna teorija ne može dati potpuno objašnjenje za rast rasterske tačke. 7.2. Raster tonska vrednost RTV Ako bi snimili sivi klin (višetonski) kroz raster, dobili bi rasterski negativ čija bi pojedinačna polja izgledala kao na slici:

Sl. 7.9. Raster tonska vrednost

Veličina rasterske tačke može se iskazati na dva načina:

- kao procenat pokrivenosti površine - kao integralna gustina zacrnjenja

85

Ako se veličina rasterske tačke označava sa procentom pokrivenosti površine, onda se ti procenti označavaju kao Raster tonska vrednost. Tako 20% raster tonska vrednost označava takvu veličinu rasterskih tačaka da njihova površina zauzima 20% površine. Integralna gustina zacrnjenja definiše se sledećom jednačinom: Di = log S/S-Sa Gde je: Di = integralna gustina zacrnjenja S = ukupna površina koja se meri Sa = pokrivena površina (zacrnjena) Integralna gustina se meri denzitometrom čiji prečnik mernog otvora inosi 2,5 do 3 mm, a nula se podešava (anulira) na transparentnim delovima raster negativa ili pozitiva. Odnos integralne gustine zacrnjenja i Raster tonskih vrednosti dat je u sledećoj tablici i dijagramu.

Sl. 7.10. Dijagram odnosa RTV i integralne gustine zacrnjenja

Sl. 5. 11. Tabela uporednih Raster tonskih vrednosti i integralne gustine zacrnjenja 7.3. Karakteristike rastera Sledeće karakteristike definišu raster, a samim tim i krajnji kvalitet finalnog proizvoda reprodukcije:

- linijatura, broj rasterskih tačaka (linija) po dužnom santimetru (inču) - rasterski ugao, ugao ose prema pravcu prostiranja rastera - oblik rasterske tačke, uobičajeno raster sa okruglom, kvadratnom i eliptičnom

tačkom

86

7.3.1. Linijatura rastera Prema linijaturi rastere možemo podeliti na tri grupe:

- Grubi rasteri (20 - 34 lin/cm ili 50 – 85 line/inch). Uobičajeno se koriste pri reprodukciji originala za rotacionu štampu.

- Rasteri srednje finoće ( 40 – 60 lin/cm ili 100 – 150 line/inch). Uobičajeno se koriste pri reprodukciji za visoku i ravnu štampu.

- Fini rasteri (60 – 120 lin/cm ili 150 – 300 line/inch). Uobičajeno se koriste za reprodukciju za štampanje visoko kvalitetnih grafičkih proizvoda.

Izbor linijature rastera za reprodukciju zavisi od sledećih činilaca:

- vrste originala - tehnike štampe - pokrivne moći boje i - kvaliteta papira

Podloga za štampu Linijatura rastera Plakatni papir 20 – 25 Novinski papir 25 – 28 Mašinski gladak papir 30 – 45 Satinirani papir 40 – 48 Srednje fini papir 54 – 60 Kunsdruk(premazni papir) 60 - 80

Tabela 7.1. Linijatura rastera u odnosu na podlogu za štampu

7.3.2. Rasterski ugao U autotipijskom štamparskom procesom višetonska reprodukcija dobija se rastriranjem. Amplitudno-modularno (AM) rastriranje koristi se u konvencionalnoj pripremi i sastoji se od rasterskih tačaka različite veličine koje odgovaraju tonskoj vrednosti, ali su konstantnog rastojanja jedna od druge, na primer w = 1/80 cm u vertikalnom i horizontalnom smeru za 80 lin/cm rastera (rasterska frekfenca L = 80 linija po santimetru ili prostorna učestalost fS = 80 cm-1). Gustina rastera je izabrana tako da ljudsko oko nije sposobno da opazi individualne rasterske tačke sa normalne distance posmatranja, već da stekne utisak višetonske kolorne slike kroz integraciju elementa slike.

87

Često usled porasta gustine rastera u redukciji tonskog opsega štampane slike i povećanja rasterske tačke za ofset štampu, najniža moguća gustina rastera mora biti izabrana. Pored toga, visoka rasterska gustina odgovara papirima sa glatkom površinom za reprodukciju veoma malih rasterskih tačaka. U ofset štampi, crnobele višetonske slike reprodukuju se sa rasterskom gustinom L = 60 cm-1 i kolorne slike sa L = 80 cm-1 kroz interferenciju rozeta. U novinskoj ofset štampi je L =40 cm-1 (crno-belo) i L = 60 cm-1 (kolor) su uobičajene vrednosti. Za jednobojne slike rasterska struktura je najmanje vidljiva i rotirana je pod uglom od 45° u odnosu na horizontalu; ljudsko oko je istrenirano da najbolje vidi horizontalne i vertikalne linije i znatno je manje osetljivo na dijagonale. Višebojne slike se štampaju tako što se štampaju jedna preko druge rastrirane kolor separacije originala. Štampanje rasterske tačke jedna preko druge tehnički nije moguće, one čine varijacije u položaju štampane slike, što varira od tabaka do tabaka. Iako su ove varijacije u području od stotog dela milimetra, odštampana slika je dovoljno jasna pod uslovom da su rasteri za pojedine boje pod istim uglom. Ako dođe do male rotacije rastera jedne parcijalne slike u odnosu na drugu, regularna geometrijska mreža veoma je vidljiva što dovodi do tzv neželjene interferencije mreže koja se naziva moire′. DIN standard 16547 za četvorobojnu štampu definiše da je najmanje primetljiva boja, žuta, rotirana pod uglom od 15° u odnosu na ostale boje. Ovo daje standardni rasterski ugao: 0°, 15°, 75° i 135°. Pošto se uglovi ponavljaju posle 90°, ugao od 135° odgovara uglu od 45°. U saglasju sa standardom preporučuje se da se najizraženija boja postavlja pod uglom od 135°. To je često crna, ali može biti i cijan ili magenta što zavisi od subjektivne ocene. Žuta se takože postavlja na 0°. Druge dve odgovarajuće boje postavljaju se na 15° i 75° rasterskog ugla. Ako se koristi više od četiri boje u štampi, rasterski uglovi se moraju koristiti dva puta. Eksperiment je pokazao da treba postaviti na istom uglu komplementarne boje. Na primer u HiFi kolor štampi, gde se štampa sa sedam boja, crvena (15°) zelena (75°) i plava (0°) su štampane kao odvojene kolor slike i onda dodate u standardni kolor proces.

Sl.7.11. Rasterski uglovi a kod jednobojnih slika rasterski ugao od 45° se najteže primeti

b tipični rasterski uglovi za četvorobojnu štampu

88

7.3.3. Oblik rasterske tačke Uobičajeno se koriste rasteri kod kojih je oblik rasterske tačke eliptičan, okrugao i kvadratan.

Sl. 7.12. Oblik rasterske tačke

Perfektna geometrija kružne tačke obezbeđuje prednost kod simultanog spajanja tačaka na sve četiri strane, a u područåju srednjeg tona. Pri povećanju rasterske tačke u štampi ovaj oblik može dovesti do prekomernog povećanja tačke. Kvadratna tačka redukuje potencijalni porast tačke u srednjem tonu, gradeći veće uglove između susednih tačaka. Ponekad, priroda mesta spajanja između tačaka je lako zatamnjena od strane mreže što dovodi do pojave moire. Dijamantski oblik tačke, dobro poznat kao ekliptična tačka je sužen u jednoj dimenziji, tako da se susedne tačke, duž jedne ose, spajaju na početku tonske progresije. One redukuju potencijalni tonski skok zbog svog oblika. Kod konvencionalnog rastriranja, radi postizanja specijalnih efekata, koriste se rasteri gde tačke imaju različite oblike (ovi rasteri se koriste uglavnom kod kontaktnog rastriranja):

Sl. 7.13. Izgled specijalnih rastera

7.4. Fotografski proces rastriranja Rastriranje višetonske slike tj. original ili film sa višetonskom gradacijom, mogu biti rastrirani rasterom sa distance ili kontaktnim rasterom. U oba slučaja autotipija , tj. opseg periodično modulirane mreže je kreirana tako da su rasterske tačke različite veličine ali na jednakom rastojanju jedna od druge. Primer prikazan na slici 7.15. je grafička prezentacija kako je rasterski pozitiv (gde su informacije o slici formirane od rasterskih tačaka različite veličine) izrađen od višetonskog originala. U zavisnosti od tipa štamparske ploče koja se koristi u procesu izrade štamparske forme treba praviti

89

razliku između izrade pozitiv ili negativ štamparske ofset ploče. Pozitiv štamparskoj ploči odgovara pozitiv film, dok negativ štamparskoj ploči odgovara negativ film. Slika 7.14. prikazuje rastriran pozitiv film koji je dobijen na osnovu podataka specijalne karakteristične krive za rad sa pozitiv pločama.

Sl. 7.14. Rastriranje višetonskog originala: veza između optičke gustine višetonskog originala i rasterske vrednosti pozitiv filma za pozitiv izradu ofset ploča je specifična

reprodukciona kriva (šematski)

Termin autotipija uveo je Meisenbach oko 1880. g. kome je odobren patent za njegova istraživanja u optičkom procesu za automatsko rastriranje višetonskog fotografskog originala; siva tonska skala biva automatski rastrirana u pojedinačne rasterske tačke (types). Prvi rasterski proces je baziran na specijalnoj staklenoj rastriranoj ploči koja je smeštena u optičkoj putanji i otuda se ovaj proces naziva rastriranje sa distance. 7.4.1. Rastriranje sa distance Slika 7.16. šematski predstavlja rastriranje sa distance. Ono obuhvata smeštanje staklenog mreže u kameri na rastojanju h od prednje strane površine filma (mreža se sastoji od dva stakla sa linijskom mrežom spojene pod uglom od 90°). Linije su, na primer w = 1/60 cm što odgovara gustini rastera od 60 lin/cm. Linije su širine l = w/2 i obojene su u crno. Stakleni raster se može rotirati i uglovati horizontalno. Rastersko rastojanje h se postavlja tako da svaki prozorčić na mreži reprodukuje tačku na površini filma. Ova tačka je jasno područje na filmu i povećava se kako se pojačava intezitet svetlosti na filmu. Najveća je u centru a najslabija na periferiji. Ako je višetonska slika (original)smeštena u držač originala kamere, slika se pojavljuje na površini filma kao slaba ivica definisane tačkaste strukture usled neujednačene sjajnosti. Ove neoštre tačke neujednačene sjajnosti se konvertuju u visoko neprozirne tačke sa definisanom oštrom ivicom i različitom veličinom na tzv lith filmu.On

90

proizvodi transparentnost ili visoko neproziran (crn) deo slike; ne postoji između njih. Zacrnjenje zacrnjenih područja je veće od D = 3.

Sl. 7.15. Šematski prikaz rastriranja sa staklenim rastereom u reprodukcionoj kameri

- a uređaj za rastriranje filma - b šematski prikaz formiranja rasterske tačke

- c stakleni raster (detalj)

7.4.2. Kontaktno rastriranje Kontaktni rasteri su eksponirani i razvijeni filmovi koji sadrže tačkastu strukturu različite svetline (neoštra tačka, gradacija sive vrednosti). On je izrađen industrijski i isporučuje se u mnogim varijacijama: sa različitom oštrinom tačke i različitom skalom gustine za kontakt rasterske tačke. Slika 6 predstavlja šematski prikaz profila gustine različitih gradacionih skala za rasterski pozitiv i rasterski negativ. Pomoću ovih pozitiv ili negativ kontaktnih rastera, film kopija sa korektnim tonskim vrednostima može biti izrađen neposredno bez dodatne pomoćne ekspozicije. Pozitiv kontakt raster ili negativ kontakt raster se koriste za izradu štamparskih ploča sa odgovarajućih pozitiv ili negativ filmova. Kontaktni rasteri se koriste tako da se postave u vakuum kontakt ram tako da njihova emulziona strana bude u direktnom kontaktu sa emulzionom stranom filma koji se eksponira. Svetlost prolazi kroz original, kontaktni raster i zatim pada na film formirajući tačke različite veličine u zavisnosti od gustine originala.

91

Sl. 7.16. Šematski prikaz kontaktnog rastriranja a - profil gustine različitih kontaktnih rastera

b – mesta minimum i maksimum transparentnosti c- prikaz slojeva u vakuum ramu kontakt aparata

8. Denzitometrija Deset godina posle prve uspele fotografije na svetu, koju je 1826. god. snimio Nicephore Niepce na ploči od legure kalaja i olova, otkrivena je mogućnost prenošenja slike na fotoosetljivu ploču. Zavodljiva mogućnost da se slika iz realnog sveta reprodukuje, pretvorila se u tržišnu realnost i početkom dvadesetog veka otvoren je niz fotohemijskih fabrika za proizvodnju fotoosetljivog materijala. Masovna proizvodnja i primena uslovila je uspostavljanje merne metode za određivanje karakteristika fotografskih slojeva. Senzitometrija ( latinski sensitus - osetljivost, grčki metron - mera) doslovno znači merenje osetljivosti fotografskog materijala na svetlost. Danas pojam senzitometrije nije više tako usko definisan. Senzitometrija se bavi ne samo merenjem osetljivosti na svetlo fotografskih slojeva, već i merenjem postojanosti fotografskih materijala, određvanjem gradacije i opšte spektralne osetljivosti, merenjem zacrnjenja i uticaja spoljašnjih faktora na rezultat razvijanja. Senzitometrija ne samo da definiše te karakteristike nego i daje metode ispitivanja tih osobina. Deo senzitometrije koji se bavi određivanjem optičke gustine, tj. zacrnjenja materijala kao što su filmovi, fotopapiri i štamparski otisci, zove se denzitometrija. 8.1. Transparentnost ili prozirnost Ako se deo fotografskog materijala (film) osvetli na različitim uzastopnim mestima različitom količinom svetla, dobiće se nakon razvijanja na tim mestima različite količine elementarnog srebra. Ljudsko oko to to vidi kao različita zacrnjenja. Prolaskom svetla kroz gore navedeni osvetljen i razvijen film, dolazi do promene koja je prikazana na slici .

Sl. 8.1. Prolaz svetla kroz različite gustine zacrnjenja

92

Na delu filma gde je stvorena najmanja količina elementarnog srebra, tj. tamo gde je najmanje zacrnjenje, apsorbcija svetla je najmanja, a intezitet propuštenog svetla je najveći u poređenju sa ostalim mestima na filmu. Jasno je da je kod naznačenog mesta na filmu najveća propusnost svetla. Na mestu sa najvećim zacrnjenjem, intezitet propuštene svetlosti je najmanji jer je zbog velike količine elementarnog srebra najmanja propusnost svetla. Ova propusnost naziva se transparentnost ili prozirnost i označava se sa T. Definiše se kao odnos između inteziteta propuštenog svetla(I) i inteziteta upadnog svetla (Io). T = It/Io gde je: It=intezitet propuštenog svetla Io= intezitet upadnog svetla. Kod potpuno providnih tela It=Io i samim tim je T=1. Kod popuno neprovidnih tela T=1/∞ = 0. O transparentnosti se govori kod prozirnih tela kao što su filmovi i filteri.

Sl. 8.2. Transparentnost

Kod neprovidnih slika, slike na papirnoj podlozi koje se posmatraju u reflektovanom svetlu, takođe se opažaju nejednake gustine zacrnjenja koje različito reflektuju svetlo. Tada se govori o sposobnosti refleksije. Refleksija R definiše se kao odnos između inteziteta reflektovanog svetla (It) i inteziteta svetla koje pada na površinu (Io). R = It/Io

Slika 8.3. Refleksija

93

8.2. Opacitet ili neprozirnost Opacitet ili neprozirnost O je recipročna vrednost transparentnosti i definiše se kao odnos inteziteta upadnog svetla (Io) i inteziteta propuštenog svetla (It). O = 1/T = Io/It Kod potpuno providnih tela Io = It i tada je O = 1. Kod potpuno neprovidnih tela It = 0 i tada je O = Io/0 = ∝. 8.3. Optička gustina ili zacrnjenje Optička gustina ili zacrnjenje predstavlja logaritam transparentnosti ili logaritam opaciteta:

D = logT = logO = log Io/It gde je: D – optička gustina transparentnog originala T – stepen transparentnosti O – opacitet It – intezitet propuštene svetlosti Io – intezitet upadne svetlosti Optička gustina ili zacrnjenje meri se aparatom koji se naziva denzitometar. Postoje dve vrste denzitometra:

- denzitometri koji mere film na osnovu propuštene svetlosti i - denzitometri koji mere odštampani otisak na osnovu reflektovane svetlosti

Denzitometri koji mere film na osnovu propuštene svetlosti nazivaju se transmisioni denzitometri. U principu, oni se sastoje od stabilnog izvora svetla, mernog dela gde se stavlja film koji se ispituje, fotoćelije koja prima propuštenu svetlost kroz deo filma koji se meri i pretvara je u foto-struju, i mernog instrumenta koji foto-struju dobijene iz fotoćelije pretvara u numeričku vrednost na svom displeju. Transmisioni denzitometri se prvenstveno koriste za određivanje optičke gustine osvetljenog i razvijenog filma, mereći na njemu opacitet i transparentnost. Za ocenu kvaliteta osvetljenog i razvijenog filma primarna su dva merenja i određivanje Dmax (maksimum optičke gustine) i Dmin (minimum optičke gustine). Vrednost Dmax predstavlja optičku gustinu slike. Ona je jednaka maksimalnoj gustini na delu filmskog materijala koji se meri, bez obzira da li je on osvetljen klasičnim

94

reprofotografskim aparatima ili digitalnom opremom kao što su laserki osvetljivači. Idealna vrednost Dmax je 6.0. U praksi se za štampu rasterskih reprodukcija traži minimalna vrednost za Dmax od 3.0. Pri nižim vrednostima može se dogoditi da će svetlost prolaziti kroz područje slike, što za posledicu ima stvaranje zamagljene slike pri kopiranju filma na štamparsku formu. U relaciji rasterska slika/rasterska tačka/ niska vrednost Dmax moguća je i pojava neželjenog efekta moire.

Sl. 8.4. Šematski prikaz transmisionog instrumenta, gde je: L – izvor svetla, P - film koji se meri, Z –

fotoćelija i J – merni instrument

Sl. 8.5. Viptronicov model tarnsmisionog denzitometra Vipdens 150

Dmin se koristi za merenje propuštene svetlosti kroz čsto područje filma, bez slike. Idealna vrednost Dmin treba da bude ispod 0.1. Film normalnog kvaliteta treba da ima Dmin od 0.06. Ako se filmu doda parče transparentne lepljive trake, ili se koristi film dvostruke debljine, Dmin automatski raste i očitava se u vrednostima između 0.1 i 0.12.

95

Rasterska slika na filmu se sastoji od niza tačaka (formiranih od elementarnog srebra) i transparentne oblasti oko njih. Procenat zauzetosti određenog prostora rasterskom tačkom poznat je kao Raster Tonska Vrednost (RTV) ili procenat rasterske tačke. Tokom kompleksnog procesa osvetljavanja i razvijanja filma, može doći do pojave porast rasterske tačke koja se dobija iz različitih izmerenih vrednosti originalne tačke i reprodukovane tačke. Na transparentnim rasterskim filmovima denzitometrom se meri integralna optička gustina Dt. Na površinu filma dospeva svetlost inteziteta Io. Procenat pokrivenosti rasterskim tačkama (raster tonska vrednost) je Rtv. Intezitet propuštene svetlosti It može se izraziti kao: It = ( Itf – (1-Rtv)) + (IRtv – Rtv) gde je: IRtv – intezitet svetlosti koja prolazi kroz rasterske tačke Itf – intezitet svetlosti koja prolazi kroz film. Ako se nula čitanja denzitometra podesi na transparentnom delu filma, može se smatrati da je optička gustina filma Df=0. U tom slučaju film ne apsorbuje svetlost. Denzitometar preračunava izmereno integralno zacrnjenje u tonsku vrednost rastera preko Murray Davis formule:

Moderni denzitometri imaju ugrađene programe za preračunavanje izmerene vrednosti optičke gustine ( zacrnjenje ) raster tonske vrednosti koja se direktno prikazuju na displeju uređaja. 8.4. Ekspozicija

U odnosu na svetlo, fotografski sloj ne reaguje kao ljudsko oko. Dok ljudsko oko reaguje na različite intezitete svetla, fotografski sloj reaguje na ukupnu količinu svetla koja do njega dolazi. Ta ukupna količina svetla naziva se ekspozicija i ona je rezultat proizvoda inteziteta svetla i vremena osvetljavanja:

E = I.t

96

E = ekspozicija I = Intezitet svetla t = vreme osvetljavanja

Intezitet označava jačinu osvetljavanja na površinu fotografskog sloja i izražava se jedinicom koja se naziva Lux. Vreme osvetljavanja izražava se u sekundama, a ekspozicija u Luxsec.

8.4.1.Odnos ekspozicije i optičke gustine Različite ekspozicije izazivaju različite optičke gustine na istom fotomaterijalu.Odnos između ekspozicije i optičke gustine može se prikazati krivom, gde su na ordinati nanete vrednosti optičke gustine, a na apcisi vrednosti ekspozicije.Dobijena kriva se naziva karakteristična kriva.

Sl. 8.6. Karakteristična kriva reprodukcije

Iz dijagrama se vidi da na male ekspozicije (od 0 do tačke A) fotomaterijal uopšte ne reaguje. Tek sa ekspozicijom predstavljenom tačkom A fotomaterijal počinje da reaguje. Ova vrednost ekspozicije se naziva kritična ekspozicije ili prag osetljivosti. Promeni ekspoziciji vrednosti od A do B odgovara deo krive označen sa A′ do B′ i označava se sa podnožje krive.Ovo područje je područje podekspozicije ili područje nedovoljne ekspozicije i u njemu optička gustina raste neproporcionalno sa rastom ekspozicije, tj. za određeni prirast ekspozicije prirast optičke gustine je znatno veći. Ekspoziciji od B do C odgovara deo krive od B′ do C′. Ovaj deo krive se naziva radni deo i u tom delu postoji proporcionalnost između logaritma ekspozicije i dobijene optičke gustine. Ovo područje je područje pravilne ekspozicije. Područje ekspozocije od C do D prati deo krive od C′ do D′. To je područje preekspozicije gde gustina zacrnjenja raste neproporcionalno sa rastom logaritma ekspozicije, tako da se pri jednakom porastu

97

ekspozicije smanjuje porast optičke gustine. U tački D dostignut je maksimum optičke gustine, što znači da su sa ekspozicijom D osvetljena sva zrna srebrohalogenida u emulziji. Ako se fotomaterijal osvetljava ekspozicijom većom od D, optička gustina opada i ova pojava naziva se solarizacija. Svaki fotomaterijal ima svoju karakterističnu krivu, koja ukazuje da oni imaju različitu praktičnu primenu.

8.5.Gradacija Percepcijom karakteristične krive bilo kog fotomaterijala vidi se da samo u radnom delu krive postoji proporcionalnost između optičke gustine i logaritma ekspozicije. Tačno određivanje ekspozicije i ima za cilj njeno podešavanje u ovom okviru. Kod različitih fotomaterijala ugao nagiba radnog dela krive prema apcisi je različit. Ovaj nagib je od velike važnosti pri reprodukciji tonova. Tako na primer za jedan određeni raspon ekspozicije koji je na Sl. 8.7. označen kao ∆logE, mogu se na fotomaterijalima sa različitim uglom krive, dobiti različiti rezultati, odnosno prirast optičke gustine biće različit za isti prirast ekspozicije. Može biti jednak, veći ili manji od prirasta ekspozicije:

∆logE = ∆Db

∆logE > ∆Da

∆logE< ∆Dc

Sl.8.7. Karakteristična kriva tri različita fotomaterijala

Karakteristika fotografskog sloja koja nam definiše kako se za određeni prirast ekspozicije menja optiđka gustina, naziva se gradacija.

98

Ako je prirast optičke gustine jednak prirastu ekspozicije, fotomaterijal je normalne gradacije. Ako je prirast optičke gustine veći od prirasta ekspozicije, fotomaterijal ima tvrdu gradaciju, a ako je prirast optičke gustine manji od prirasta ekspozicije, fotomaterijal ima mekanu gradaciju. Brojčano se gradacija može iskazati i kao tangens ugla α(alfa) i označava se sa γ (gama).

Sl.8.8. Prikaz gama vrednosti

tgα = γ = 1 fotomaterijal normalne gradacije tgα = γ < 1 fotomaterijal meke gradacije tgα = γ > 1 fotomaterijal tvrde gradacije Osim vrste fotografskog materijala, na njegovu gradaciju može se uticati sastavom razvijača, temperaturom i vremenom razvijanja.

Sl.8.9. Karakteristična kriva istog fotomaterijala sa različitim vremenima razvijanja

99

8.6. Izrada filmova za jednobojnu štampu Tradicionalnoj produkciji štamparskih ploča odgovara film koji na sebi nosi elemente slike i teksta. U konvencionalnom načinu izrade ploče, oba procesa (slika + tekst) su odvojena i samo njihovom kombinacijom pri montaži se dobija kompletna stranica ili tabak. Izrada filma za jednobojnu štampu se obavlja uz pomoć klasičnih uređaja kao što su kamere i kontakt-kopir aparati. Podaci o slici su mogući kao crtež ili višetonska slika i moraju se podvrgnuti jednom od procesa koji je opisan dijagramom na sl. 8.10. i oni zavise od vrste štamparskog procesa koji se koristi za reprodukciju, tipa originala (crtež ili višetonska slika) i zahtevanog kvaliteta (na pr. novinska štampa, visoko kvalitetna štampa, brošura...). Jednobojni linijski originali (grafike i sl.) zahtevaju mali napor. Slika predstavlja binarni podatak pošto su samo crni ili beli elementi slike prisutni. Sivi tonovi ne postoje tako da nije potrebna rasterska kopija. Reprodukcija je limitirana izradom filma sa pokrivenošću u tamnim partijama (n.pr. D = 2.5) i zamagljenošću u svetlim partijama (n.pr. D = 0.05). Ivice koje su granica između belog i crnog moraju biti ekstremno oštre. Uobičajeno je da prelaz od crnog ka belom ima rastojanje od 4 nanometra, mereneo vertikalno u odnosu na konturu. Veoma tvrdi filmovi kao što su Line filmovi obezbeđuju zahtevane uslove.Repro kamere dozvoljavaju promenljivi široku reprodukcionu skalu. Omogućavaju takođe konverziju pozitiva u negativ i čitljivu u nečitljivu sliku. Osvetljavanjem i razvijanjem filma reprodukovana slika, crtež i tekst su spremni za montažu. Višetonski originali (na pr. fotografije) zahtevaju više napora da se konvertuju u kopiju na filmu. Višetonska slika mora da se podesi za uslove pojedinačne štampe sa odgovarajućim tonskim opsegom i pretvorena u rastriranu oblast koja može da se štampa u visokoj štampi, ofsetu, dubokoj i sito štampi. Tabela na slici 8.10. prikazuje procesne korake koji odgovaraju izradi kopija na filmu za određene štamparske tehnologije.

Sl. 8.10. Procesni koraci za analognu izradu filma za proizvodnju štamparske ploče/cilindra za

odgovarajuću tehniku štampe

100

Pošto fotoosetljivi sloj (srebrohalogenid) mora biti u kontaktu sa ravnom površinom pri izradi štamparske forme, film mora biti izrađen sa čitljivom ili nečitljivom slikom sa strane emulzije, u zavisnosti od tehnike štampe kojom će se štampati. Pošto se kod ofset tehnologije koristi gumeni cilindar kao jedan posrednik, nečitak film se koristi za izradu čitljive ofset ploče. Kod visoke i duboke štampe nosilac slike (štamparska forma) mora biti nečitak, pa otuda film mora biti čitak. Izbor da li negativ ili pozitiv film zavisi od odgovarajućeg procesa izrade štamparske forme i materijala štamparske forme. Tabela na sl. 8.10. prikazuje da je čitljivi rasterski negativ izrađen kao film kopija za tehnologiju duboke štampe. Jednostavna metoda (prvi metod na sl. 8.10.) obuhvata izradu kopije filma u jednostepenom procesu sa direktnim rastriranjem. Drugi metod je izrada višetonskog negativa i višetonskog pozitiva, od koga se kasnije dobija rastrirani negativ. Ofset štampa zahteva nečitak rastrirani pozitiv kada se film kopira na pozitiv ofset ploču. Ovo je takođe moguće uraditi direktno i ovo se naziva treća metoda. Četvrta metoda zahteva veoma preciznu kontrolu tonskih vrednosti koju treba preneti pri reprodukciji višetonskog originala na negativ i pozitiv pre rastriranja. Korišćenjem filmskog materijala sa mekšom gradacijom i korišćenjem maske, tonski opseg se može podesiti da odgovara uslovima štampe. Kod pete metode kontrola tonskih vrednosti je znatno teža. Odluka da se koristi ovaj metod zavisi od prirode originala i zahtevanog kvaliteta. Kod duboke štampe sa gravurama različite dubine (šesti metod) štampa rastera ne zavisi od izrađenog filma. Neophodne promene u skali, kontrola tonskih vrednosti i korekcije se obezbeđuju pri izradi višetonskog negativa ili višetonskog pozitiva. 8.6.1. Kontrola tonske vrednosti Razlika ∆D u optičkoj gustini između najsvetlijih i najtamnijih partija negativa, dijapozitiva ili neprozirne slike definiše se kao opseg gustine. Samo u izuzetnim slučajevima može opseg gustine originala da utiče na proces štampe. Na primer, jedan original u formi dijapozitiva može imati opseg gustine od ∆D = 2.0. Standardni opseg gustine višetonskog pozitiva za duboku štampu u jednobojnoj reprodukciji iznosi ∆D = 1.35. U ovom slušaju objekat je promenio opseg gustine originala ∆D = 2.0 za vreme reprodukcije tako da su svi podaci na slici reprodukovani u okviru opsega od ∆D = 1.35. Slika 8.11. prikazuje različite karkateristične krive reprodukcije za prenos gustine sa originala na gustinu štampanog otiska. Transfer 1:1 vrednosti gustine (faksimil reprodukcija – verna kopija) je moguć samo za reprodukciju dela podataka slike. On odgovara karakterističnoj krivi od 45° (vidi sliku 8.11.) koja sadrži vrednost gustine od 1.35 i biće verno reprodukovana, ali svi detalji na originalu (koji u ovom slučaju poseduje opseg gustine od 2.0) biće u okviru opsega 1.35. Ovi detalji će biti izgubljeni u osenčenim partijama slike. Karakteristična kriva 2 nudi šansu za linearno suženje totalnog ranga gustine originala na željeni opseg

101

reprodukcije. Ako pretpostavimo da su detalji vidljivi ako je razlika u gustini ∆D =0.02, izvestno je da će neki detalji u transparentnoj kopiji biti nepovratno izgubljeni pri reprodukciji. Ovo se može udružiti sa ogromnim gubitkom informacija preko cele slike. Zbog toga je neophodno odrediti bazirajući se na sadržaj slike da li su detalji u senci (visoka gustina) važniji od detalja u svetlim partijama (niska gustina). Ako je visoka gustina znatno važnija u reprodukciji biramo krivu 3, ili, nasuprot karakterističnu krivu 4. Ukoliko slika zahteva najbolje srednje tonove za reprodukciju, na primer za slike ljudi, karakteristična kriva 5 je najprikladnija.

1. Faksimil reprodukcija

2. Linearna redukcija opsega gustine 3. Reprodukcija po Yule (sačuvane partije u senci)

4. Reprodukcija gde su sačuvane svelte partija 5. Reprodukcija gde su izraženi srednji tonovi

6. Reprodukcija po Personu (Sačuvani detalji u svetlim partijama i u senci)

Sl. 8.11. Karakteristične krive za reprodukciju/transformaciju opsega gustine (optička gustina D) od originala do štampe

Karakteristična kriva 6 reprodukuje detalje u svetlim partijama i senci mnogo bolje no u srednjim tonovima. Različite tipove karakterističnih krivih moguće je kontrolisati pomoću gradacije fotomaterijala (Sl. 8.12.).

102

Sl. 8.12. Filmski materijal sa različitim gradacijama omogućavaju prilagođavanje

gradacije i tonskih vrednosti

8.6.2. Rasterske vrednosti Zahvaljujući Noegebaueru, rastersku vrednost ϕi definisao je kao

ϕi = (1 − βrastera)/(1 − βpun ton) gde je β faktor refleksije a (1 − β) je količina apsorbovane svetlosti.Rasterska vrednost se takođe opisuje kao količina optičke efikasnosti koja kontroliše oblast pokrivene elementima slike. Simbol koji se koristi da opiše rastersku vrednost je FD umesto ϕD. Usled međusobnog odnosa faktora refleksije β i optičke gustine D ( β = 10 –D ) primenjuje se za efektivnu rastersku vrednost/procenta tačke u štampi (optička efektiva pokrivene oblasti u štampi): FD = (1 – 10 –DR

)/(1 – 10-DV) DR je rasterska gustina a DV gustina punog tona.Ovaj odnos poznat kao Murray- Davies jednačina opisuje odnos između optičke gustine i rasterske vrednosti. Ako je rasterska vrednost predstavljena u procentima, primenjuje se sledeća jednačina:

FD[ %] = (1 – 10-DR)/[(1 – 10-DV)] .100% Da bi se definisala optička efektivna rasterska vrednost u štampi, neophodno je meriti rastersku gustinu i gustinu punog tona uz pomoć refleksnog denzitometra. FD se dobija iz obe vrednosti koje se postavljaju u međusobni odnos koji proizilazi iz date jednačine. Za merenje DR i DV na filmu potrebno je koristiti transmisioni denzitometar. Rasterska vrednost na filmu (FF) se izračunava u saglasnosti sa Murray-Daviesom formulom (koristeći transparenciju J).

103

8.6.3. Karakteristične krive Dolazeći sa originala da bi završili na štampanom otisku, podaci o slici prolaze kroz uređene procesne korake sa prelazom jedne na drugu. Prenos informacija dešava se sa originala na film, sa filma na štamparsku ploču i sa štamparske forme na papir. Cilj je da se kontroliše ceo proces tonskog transfera sa originala do štampanog otiska tako da jedna sveobuhvatna kriva predstavi najbolje mogućnosti kvaliteta koji se može ponoviti. Veoma je dobro poznato da štamparski procesi kao što je reprodukcija tonskih vrednosti, u ofsetu i flekso štampi, su neodvojivi od povećanja tonske vrednosti (dot gain) u konačnom štampanom otisku – u poređenju sa štamparskom pločom. Štamparska karakteristična kriva prikazuje ovaj odnos. Štamparska karakteristična kriva na slici 8.13. prikazuje relativan odnos između određenog područja na filmu (kao parametar za proces izrade ploče) i njene reprodukcije na štampanom otisku, koja takođe sadrži karakterističnu krivu osvetljavanja ploče. Povećanje tonske vrednosti (dot gain Z = FD - FF) zavisi od tipa i podeđenosti štamparske mašine, kvaliteta papira, osobina štamparskih boja i linijature rastera. Ako porast rasterske tačke u srednjim tonovim ima vrednost, na primer, 18%, to znači da 50% raster tonska vrednost na filmu je reprodukovana kao 68% raster tonska vrednost na štampanom otisku. Ravnomerni transfer sa originala (film) na ploču je vezan sa promenom u tonskoj vrednosti, čak i ako u manjoj meri se proširi. Ovo je predstavljeno karakterističnom krivom za štamparske ploče u formi funkcija procenta rasterske tačke FDF štamparske ploče naspram procenta rasterske tačke FF kopije na filmu. Obe sistematske promene u tonskim vrednostima moraju biti kompenzovane reprodukcionim procesom.

Sl.8.13. Štamparska karakteristična kriva i povećanje rasterske tačke (Dot gain) FF[%] Tonska vrednost (procenta tačke) na filmu

FŠ[%] Tonska vrednost (procenta tačke) na štampanom otisku Porast tačke: Z[%] = FŠ[%] - FF[%]

104

Sl.8.14. Goldbergov dijagram Dor Optička gustina originala

DŠ Optička gustina štampanog otiska FDF Tonska vrednost štamparske ploče

FF Tonska vrednost filma â broj kvadranta

Karakteristična kriva na sl.8.14. koja prikazuje relativne odnose između gore pomenutih vrednosti, poznata je kao Goldbergov dijagram. Prvi kvadrant prikazuje globalnu karakterističnu reprodukcionu krivu kao funkciju gustine u štampi u odnosu na gustinu originala. Drugi kvadrant sadrži karakterističnu krivu štampe kao funkciju gustine u štampi u odnosu na procenat raster tonske vrednosti na štamparskoj ploči. Treći kvadrant prikazuje karakteristčnu krivu kopije kao funkciju procenta raster tonske vrednosti štamparske ploče i procenta raster tonske vrednosti na filmu. Kriva u četvrtom kvadrantu je konstruisana tačka po tačku od ostale tri krive. Ona reprezentuje željeni rang procenta rasterske tačke film kopije kao funkcije gustine originala. Ova kriva (četvrti kvadrant) može biti reprodukovana za vreme reprodukcionog procesa uz pomoć specijalnih film materijala, procesa osvetljavanja i tome slično.

105

9. Boja Boja je subjektivna stvar koja se ne može u potpunosti opisati fizičkim veličinama. Kada vidimo neku boju, mi u stvari vidimo svetlost koja je prošla kroz neki objekat, ili se reflektovala od njega. Osećaj boje u našem oku izaziva elektromagnetno zračenje talasnih dužina od 380 do 750 nm.

Sl. 9.1. Elektromagnetni spektar 9.1. Isaac Newton (1642 – 1727.) U Njutnovo vreme smatralo se da se neki predmet raspoznaje kada se od njega reflektuje svetlost. Tada je postojalo znanje o geometrijskim karakteristikama svetlosti kao što su refleksija i refrakcija (početak), ali se vrlo malo znalo o boji. Njutn je formirao zrak bele svetlosti koji se mogao razdvojiti na komponente boje. Rezultujući neprekidan niz boja nazvan je SPEKTAR i opisan je kao niz boja u redosledu crvena, narandžasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta (1). Između ovih sedam područja nalazi se bezbroj boja. Njutn je ukazao na važnost izvora svetla. U početku je boja bila identifikacija osobine svetlosti. Bela svetlost sadrži sve boje . Ako površina izgleda žuto, reflektovana svetlost dopire do našeg oka nekako promenjena od površine od koje se reflektovala. Nema svetlosti nema boje.

(1)

Postoji niz špekulacija zašto Njutn označava sedam glavnih boja u spektru. Indigo boja je smeštena između plave i ljubičaste i veoma je teško uočljiva kao zaseban region. Najinteresantnija teorija je ona koja tumači da je Njutn imenovanjem sedam boja spektra hteo da napravi korelaciju između njih i sedam nota muzičke skale.

106

Sl. 9.2. Isak Njutn ispituje svetlost pomoću prizme

9.1.1. Njutnov eksperiment sa prizmom Nasuprot popularnom verovanju, Isak Njutn nije otkrio prizmu. Svetlosni šou proizveden prizmom bio je već poznat u Njutnovo vreme. Međutim, efekat formiranja spektra boja pogrešno je tumačen kao karakteristika stakla ili drugih transparentnih materijala (kao kod kapljica vode koje znaju da prouzrokuju dugu). Njutn je umesto toga dokazao da su boje sastavni deo svetlosti i da prizma samo služi za razdvajanje bele svetlosti u njene konstitutivne boje. Njut je eksperiment (1666. g.) započeo tako što je zamračio svoju sobu. Na prozorskom kapku ostavio je mali kružni otvor kroz koji je prolazio uzani svetlosni snop. Ovaj beli svetlosni snop osvetlio je površinu trougaone prizmu koja je prelomila svetlosni zrak. Prelomljeni svetlozni zrak nastavio je put kroz prizmu kao niz obojenih traka. Jedan kraj ove trake bio je crvan, a suprotni ljubičast, a između njih niz boja. Njutn tada uzima zaslon sa malom rupicom, izoluje jedan od obojenih regiona i propušta ga kroz drugu prizmu. Tada je otkrio da nije došlo do dalje disperzije svetlosti i da se boja nije promenila. Izolovanjem dela spektra potvrdio je da on ne sadrži druge boje.

107

Sl. 9.3. Prikaz Njutnovog eksperimenta

Njutn je napravio i opozitni eksperiment. Spektar formiran od prve prizme propustio je kroz drugu prizmu, koju je okrenuo obrnuto, i na taj način rekonstruisao belu svetlost od njenih komponenti. Njutnov zaključak: Svetlosni zraci prolazeći kroz prizmu bivaju različito prelomljeni što zavisi od njihovih različitih karakteristika i koje su u saglasnosti sa onim što nazivamo boja. Ove karakteristike mi danas poznajemo kao talasne dužine. 9.1.2. Svetlo – povezanost talasne dužine, boje i spektra Njutn je proširio svoje eksperimente sa fenomenom koji poznajemo kao Njutnovi krugovi i koji ga je doveo veoma blizu otkrića povezanosti talasne dužine svetlosti i boje. Njutnovi krugovi su serija koncentričnih svetlo i tamno obojenih krugova koje primećujemo između dva komada stakla gde je jedno konkavno i postavljeno je na ravno staklo.

Sl. 9.4. Njutnovi krugovi

108

Između konkavnog i ravnog stakla formira se sloj vazduha koji dovodi do interferencije talasnih dužina svetlosti, a što oko vidi kao Njutnove krugove. I ako je bio blizu otkrića talasne prirode svetlosti, narednih 29 godina Njutnovu pažnju zaokupilo je bavljenje gravitacijom što je krunisao definisanjem zakona o kretanju i gravitaciji, objavljenim u knjizi Principia Mathematica na latinskom. James Clerk Maxwell (1831 – 79) postavio je elektromagnetsku teoriju svetlosti, tj. utvrdio je da je svetlost elektromagnetske prirode (elektromagnetski talasi). On je dokazao da je svetlost odgovarajuća forma elektromagnetne energije koja se može opisati kao elektromagnetni talasi. Dužina talasa (razmak od jednog vrha do sledećeg) naziva se talasna dužina. Talasna dužina svetlosti meri se nanometrima, skraćeno nm. Nanometar je milioniti deo milimetra.

Sl. 9.5. Prikaz svetlosnog talasa

Na primer, talasne dužine manje od 400 nm su nevidljive za oko, kao i one koje su više od 700 nm (tačan opseg vidljive svetlosti se razlikuje od osobe do osobe). Sada se lakše može shvatiti šta se dešava prelamanjem svetlosnih zraka kroz prizmu. Kraće talasne dužine su prelomljene znatno više no duže talasne dužine.

Sl. 9.6. Način prelamanja svetla kroz prizmu

109

Maxwell postavlja korektnu teoriju da svetlost talasnih dužina ispod 400 nm i iznad 700 nm postoji, ali ljudsko oko nije u stanju da je detektuje.

Sl. 9.7. Vidljivi deo spektra je samo mali deo elektromagnetnog zračenja

9.3. Izvori, reflektori i predajnici talasnih dužina Poznato je da je svetlost nosilac informacija u obliku njenih komponenti – talasnih dužina. U prirodi postoje samo dva načina formiranja talasnih dužina svetlosti: emitovanje ili absorpcija. Emitovanje.Ovo se događa kada se druge forme energije pratvaraju u svetlosnu enegiju. Emitovanje svetlosti je najčešće prouzrokovano hemijskim ili fizičkim procesima kao što su sagorevanje (spaljivanje goriva) ili zagrevanje i hlađenje molekula i atoma. Svaki hemijski proces realizuje više svetlosti u odnosu na druge procese. U prirodi nema svetlosnog izvora koji je idealno beo (emituje belu svetlost) i realno emituju svetlost samo određene talasne dužine. Absorpcija. Ova karakteristika je suprotna od emisije svetlosti i događa se kada se svetlosna energija pretvara u neku drugu formu energije. Bilo koja svetlost koja osvetljava neki objekat ili materijal (kao što je voda) biće absorbovana od strane njihovih atoma ili molekula. Količina absorpcije svake talasne dužine zavisi od hemije objekta ili sredine. Kada površina predmeta absorbuje svu svetlost koja je pala na njenu površinu radi se o crnom telu.

110

Sl. 9. 8. Absorpcija

Refleksija. Svetlost koja padne na neki objekat neće jednostovno ‚‚odskočiti‚‚ bez interakcije sa njenom površinom. Pre bi se reklo da je refleksija neka vrste absorpcije koja prati reemisiju svetlosti. Kada sr radi o ‚‚idealnom ogledalu‚‚ reflektovana svetlost je identična upadnoj svetlosti – ono što je promenjeno je pravac. Najčešće neke talasne dužine se absorbuju znatno više no druge tako da reflektovana svetlost ima sasvim drugi sastav.

Sl. 9.9. Refleksija

Transmisija. Ovim nazivom se označava pojava kada svetlost prolazi kroz providne ili delimično providne materijale kao što su voda, vazduh, film, boja. Ako svetlost naiđe na molekule ili veće delove materijala, neke talasne dužine mogu biti absorbovane više od ostalih. U oba slučaja količina absorpcije svake talasne dužine zavisi od debljine materijala kroz koji prolazi. Na primer, tanak sloj vode propušta svetlost gotovo bez ikakve absorpcije, ali na dubini od 25 m ronilac koristi veštački izvor da bi osvetlio dno. Idealnu transmisiju za sve talasne dužine svetlosti obezbeđuje vakuum.

Sl. 9.10 Transmisija

111

Iz gore navedenog, može se zaključiti da sve svi vidljivi objekti mogu svrstati u tri kategorije: emisioni kao što su izvori svetla i kompjuterski monitori, i dva tipa absorpcionih objekata: refleksioni i transmisini.

Sl. 9.11. Tri tipa vidljivih objekata: emisioni, refleksioni i transmisioni

9.3.1. Spektralne vrednosti i spektralne krive Spektralna kriva jednog objekta je kao otisak čovekovog prsta. Ona opisuje kako na objekat utiče svetlo određene talasne dužine. Predstavićemo primere tri različita objekta.

Sl. 9.12. Kriva reflektanse crvenog objekta. Objekat reflektuje veoma malo kratke talasne dužine(plava

i zelena), neđto žutog dela spektra i skoro sve dugačke talasne dužine (crvena)

Kod refleksionih objekata imamo dijagram sa dve koordinate: reflektansa – intezitet svake reflektovana svetlosti kao procenat talasne dužine i talasne dužine upadne svetlosti (nm). Sa ekstremno osetljivim instrumentom mogu se dobiti spektralne krive svih objekata i dobijeni podaci nazivaju se spektralne vrednosti. Ovi instrumenti se nazivaju spektrofotometri. Kod prozračnih objekata izmerena kriva naziva se transmisija – intezitet propuđtene svetlsoti kao procenat talasnih dužina svetlosti koja je osvetlila objekat. Na primer, dijagram transmisije boje cijan može se predstaviti sledećom slikom:

112

Sl. 9.13. Kriva transmisije boje cijan. Boja je propuštena najviše sa kratkim talasnim dužinama (plava) a znatno manje sa srednjim (zelena) i dugačkim talasima (crvena)

Kada izmerimo emisiju svetlosnog izvora i to predstavimo grafikom. Intezitet emitovane svetlosne energije svake talasne dužine čini ukupnu količinu svetlosne energije. Spektralna kriva dnevne svetlosti predstavljena je na slici 9.14.

Sl. 9.14. Kriva emisionog spektra dnevne svetlosti posle

rasipanja i absorpcije u zemljinoj atmosferi

Spektralna vrednost je kompletan opis informacije o boji Svetlost je mešavina svih talasnih dužina. Tačno određena mešavina talsnih dužina određena je emisionim karakteristikama svetlosnog izvora. Kada se talsne dužine reflektuju sa površine nekog objekta, ili prolaze kroz materijal kao što je film ili boja, sastav se promeni. Neke talasne dužine su absorbovane više od drugih. Rezultujući sastav talasnih dužina tada ukazuje na promenu boje objekta. Spektralna vrednost je kompletan i nedvosmisleni opis informacije o boji.

113

9.4. RGB, CMY(K) i otkriće stimulusa J. C. Maxwell (1831 – 1879.) pokazao je da je svetlost forma elektromagnetnog zračenja gde se uz pomoć određenih talasnih dužina svetlosti opisuje boja. Maxwell je svojim eksperimentom iz 1861. g. Dokazao da se sve boje mogu opisati odgovarajućom kombinacijom tri primarne boje.

Sl. 9.15. Maxwellov eksperiment mešanja boja

Mnoge studie o trobojnoj prirodi ljudske vizije boje bazirane su na sličnim premisama. Maxwellova aparatura sastojala se od jednog belog ekrana podeljenog na dva dela. Donji deo ekrana osvetljen je sa lampom tražene boje. Gornji deo ekrana osvetljen je sa mešanim svetlom tri lampe sa primarnim svetlom. Svaka od lampi se naziva stimulus i u strogo kontrolisanom eksperimentu može stvoriti svetlost samo jedne talasne dužine. Subjekat eksperimenta (posmatrač) podešava intezitet tri lampe sve dok ne dobije traženu boju. Eksperiment pokazuje da određene kombinacije mešanja boja (najčešće se koriste primarne boje crvena, zelena i plava) dozvoljavaju posmatraču da uglavnom dobije traženu boju (ne sve). 9.4.1. RGB RGB je režim mešanja boja. Obuhvata 3 osnovne boje: crvenu, zelenu i plavu, od koja svak može da varira između 256 nivoa inteziteta (koji se nazivaju vrednosti svetloće). Model RGB se takođe naziva i aditivni primarni model, pošto boja postaje svetlija kada se dodaje više crvene, zelene ili plave svetlosti.

114

Sl. 9. 16. Aditivne primarne boje crvena, zelena i plava

Svi monitori, uređaji za projektovanje i drugi urešaji koji prenose ili filtriraju svetlost, uključujući televizore, monitore računara, filmske projektore, obojena scenska svetla (reflektori), pa čak i obojeno staklo, zasnivaju se na primarnom aditivnom modelu.

Sl. 9.17. Crvena, zelena i plava punog inteziteta daju belu boju

koja je najsvetlija u vidljivom delu spektra

Sl. 9.18. Crvena i zelena boja punog inteziteta mešanjem daju žutu boju. Ako se oduzme malo crvene boje, dobiće se svetla zeleno-žuta boja. Ako se oduzme malo zelene boje dobija se narandžasta. Sve ove boje , dobijene aditivnom sintezom crvene i zelene boje predpostavljaju potpuno odsustvo plave

boje

115

Sl. 9.19. Plava i crvena boja punog inteziteta mešanjem daju magentu. Ako se oduzme malo plave boje

dobija se roza, a ako se oduzme malo crvene dobija se purpurna. Dobijanje ovih boja podrazumeva potpuno odsustvo zelene boje

Sl. 9.20. Zelena i plava boja punog inteziteta mešanjem daju, bez primese crvene, plavo-zelenu boju (cijan). Mešanje ove dve boje daje oko 65.000 boja u rasponu od tirkizne, preko nebesko plave do

morsko-zelene.

Crvena + zelena = žuta R+G = RG

Crvena + plava = magenta R+B = RB

Zelena + plava = Cijan G+B = GB

Crvena + zelena + plava = bela R+G+B = RGB

Kombinacije aditivnog mešanja boja

Niski inteziteti crvene, zelene i plave boje utapaju se u crnu boju. RGB model boja idealan je za obradu kolor slika na monitoru računara, pošto on omogućava pristup celokupnom opsegu 24-bitnih ekranskih boja. Mana RGB modela je ta što ovaj model omogućava pristup širem opsegu boja od onog što može da se odštampa na štamparskoj mašini. Zato, ako se priprema slika za štampu u punom koloru, može se očekivati da će se izgubiti veliki broj najsjajnijih I najživljih

116

boja sa slike. Jedini način da se potpuno izbegne gubitak boja jeste skeniranje u CMYK modelu i u njemu obrada slike. Kako ovo usporava rad, mnogi pristupaju kompromisnom rešenju pa skaniraju u RGB modelu, u njemu obrađuju sliku, a zatim je transformišu u CMYK model. 9.4.2. CMY( K) Ako je RGB najjednostavniji model kolor reprodukcije, CMY je njegov alter ego. CMY odgovara na pitanje zašto se pri bojenju ne startuje sa crnom bojom i dodaje svetlost, već se startuje sa belom bojom i svo vreme se trudimo da je vratimo na crnu. Ovaj fundamentalni problem definiše štampu u boji i slikarstvo kao oduzimanje različite količine crvene, zelene i plave od belog originala. Kod višebojne štampe oduzima se crvena sa bele starnice papira pomoću pigmenta koji ima ulogu filtera – poznat kao štamparska boja – i koji propušta sve boje izuzev crvene. Kao rezultat ovakvog procesa boju bez sadržaja crvene nazivamo cijan, boju bez sadržaja zelene magenta, a boju bez plave žuta. Cijan, magentu i žutu nazivamo suptraktivne primarne boje.

Sl. 9.21. Suptraktivne primarne boje cijan, magenta i žuta

Suptraktivna sinteza CMY funkcioniše veoma dobro u teoriji, no u praksi ovom procesu potrebna je mala pomoć. Štampari veoma dobro znaju da kada treba da odštampaju pravu crnu boju moraju koristiti crnu štamparsku boju kao dodatak primarnim CMY i onda se to zove CMYK. Ovo iz razloga što u praksi postoje granice u proizvodnji štamparskih boja, dok u teoriji ovih ograničenja nema. Najčešća zajednička forma čevorobojne štampe bazira se na veštom korišćenju crvenog, zelenog i plavog filtera, poznatih kao cijan, magenta i žuta štamparska boja, koja svaka za sebe reflektuje različite talasne dužine sa belog papira. Mi menjamo količinu filtrirane svetlosti sa delimičnom površinom papira koja nije pokrivena bojom. Rastrirano polje sa ujednačenim procentom boje (na primer, rastersko polje pokriveno je 70% sa cijan bojom a 30% površine je čisti papir) naziva se ton boje. Idealno, kada se kombinuju identični tonovi cijana, magente i žute može se dobiti neutralna nijansa sive i kada su sve boje 100% (papir 0%) možemo videti crnu boju. Međutim, komercijalne boje i papiri su daleko od idealnog. Praktično ih je nemoguće napraviti tako da na primer cijan boja filtrira samo crvenu a nikako zelenu i plavu. Ovo

117

važi i za ostale dve boje, a kao krajnji rezultat kada u štampi štampamo CMY 100% jedne preko druge nije čista crna. Da bi se dobile bolje crne ili sive, štampari redukuju određene količine primarnih boja CMY i dodaju određenu količinu crne. Ako bi smo ovakvoj skračćenici dodali slovo B (CMYB), bio bi to čist akronim jer slovo B već koristimo za oznaku Blue. Zato štampari koriste slovo K, odnosno CMYK za oznaku četvorobojne štampe.

Bela + žuta + cijan = zelena

RGB – B – R = G Bela + magenta + cijan = plava

RGB – G – R = B Bela + magenta + žuta = crvena

RGB – G – B = R Bela + žuta = žuta RGB – B = RG

Bela + magenta = magenta RGB – G = RB

Bela + cijan = cijan RGB – R = GB

Bela + žuta + magenta + cijan = crna RGB – B – G – R = 0

Kombinacije suptraktivnog mešanja boja 9.4.3. Konverzija RGB u CMY i obrnuto Korisno je da se podsetimo da se RGB i CMY jednostavno transformišu jedan u drugi. U slučaju CMY obično se razmišlja kao specijalnoj formi RGB – koja koristi negativne količine crvene, zelene i plave. Osnovna ideja je da tri boje daju sve ostale. Ovako deluje i ljudsko oko koje raspoznaje skoro sve moguće boje, ali u stvarnosti koristi samo tri, formirajući sve ostale kombinacijom različitih talasnih dužina. Kao model predstavljanja RGB i CMY mešanja boja može da posluži kocka, pomoću koje lako može da se predstavi konverzija boje iz jednog sistema u drugi.

118

Sl. 9.22. RGB i CMY kocka

CMY kolorni sistem opisuje suptraktivno mešanje primarnih boja cijan, magente i žute. CMY se koristi uglavnom kod reprodukcije štampom. Generalno, konverzija iz RGB u CMY se odvija po jednačini:

CMY konverzija se može izvršiti koristeći kolornu matricu gde je konverzija ekvivalent između –1 i +1. Koristeći 4x4 kolor matricu, jednačina se može predstaviti kao:

119

9.5. Ljudsko oko Građa ljudskog oka omogućava osećaj vida i boje. Ovi osećaji nastaju u mrežnjači oka. U njoj se nalaze dve vrste ćelija: štapići i čepići koji su nervima povezani sa mozgom. Štapići su prečnika oko dva nanometra, brojni su i osetljivi na male intezitete osvetljavanja od 0,2 luksa i omogućavaju osećaj ahromatičnih, tj. ne šarenih boja. Čepići su osetljivi na osvetljavanja sa većim intezitetom svetlosti, oko 30 luksa, širi su od štapića, prečnik im je 5 nm i malobrojniji su. Omogućavaju osećaj šarenih boja.

Sl. 9. 23. Građa ljudskog oka

U štapićma i čepićima nalaze se foto aktivne supstance (pigment rhodopsin) koje se pod uticajem svetla hemijski menjaju i te se promene nervima prenose do mozga. Maksimalna osetljivost oka je, uz veće intezitete osvetljavanja, kao što je dnevno svetlo kada su pobuđeni I štapići i čepići istovremeno, kod talasne dužine oko 550 nm. Pri malim intezitetima osvetljavanja aktivni su samo štapići i tada je maksimalna osetljivost oka pri talasnoj dužini od 500 nm.

120

Sl. 9.24. Mikrofotografija čepića i štapića u ljudskom oku

Osećaj boje moguć je zato što u oku postoje tri vrste receptora. Ovi receptori ili fotoosetljive ćelije imaju različite maksimume osetljivosti u tri spektralna područja: plave, zelene i crvene svetlosti. Ako u oko dospe plavo svetlo, pobuđuju se receptori za plavu boju, dobijene promene prenose se mozgu, pa ćemo doživeti plavu boju (skeneri su imitacija receptora u oku). Ako u oko dospeju sve tri osnovne boje svetla: plava, zelena i crvena i to većeg inteziteta svetlosti, pobudiće se istovremeno sva tri receptora pa će mo imati doživljaj bele boje, tj. crnu ako su inteziteti svetla osnovnih boja bili mali.

Sl. 9.25. Maksimalna osetljivost oka (funkcija osetljivosti i talasne dužine svetlosti)

Signal o boji koji dospeva do mozga sastoji se od tri broja:

121

gde je E(λ) funkcija svetlosti (spektralna emitancija) a S funkcija spektralne osetljivosti.

Sl. 9.26. Dijagram na slici se naziva spektralna raspodela (spectral power distribution) Spektralna emitancija /talasna dužina

Slično ljudskom oku crvena, zelena i plava boja se mešaju i kod RGB opreme. I ljudsko oko i RGB oprema prepoznaju određenu boju usled primljene određene količine crvene, zelene i plave svetlosti, ali svaka oprema ima različitu definiciju kako se ove količine dodaju zajedno.

9.27. Funkcije mešanja boja: a. ljudski posmatrač, b. CIE standardni posmatrač, c. spektralna raspodela desktop skener, d.e i f. spektralna osetljivost tri monitora

122

9.5.1. TRISTIMULUS RGB i CMY su primeri kako se sve boje u vidljivom spektru mogu opisati pomoću tri vrednosti. Reč tristimulus je važna za razumevanje merenje boja. Suština svakog oblika merenja boje (uključujući opažanje ljudskog oka) je tristimulus. Izuzetak je spektralna vrednost. TRISTIMULUSNI OPIS BOJE JE ODREĐIVANJE BOJE PREKO TRI KVANTITETA ILI STIMULI-a. Za tristimulus nije neophodno delovanje tri osnovne boje. Boja se može opisati i odnosom tri karakteristike: ton, svetlina i zasićenje. Ove karakteristike su takođe stimuli, ali ne osnovni. 9.6. PROSTOR BOJA Jedna od prednosti tristimulusnog predstavljanja boje je ta što se ona može nacrtati u tri dimenzije. Ovaj način omogućava da se svaka boja može predstaviti tačkom u prostoru koji predstavlja količinu stimulia kao koordinate tri ose koordinatnog sistema. Tri - koordinatni sistem, gde svaka koordinata predstavlja jedan stimuli, naziva se prostor boja.. Boje u jednom prostoru boja se konvertuju u drugi prostor boja pomoću transformacije.

Sl. 9.28. Primer tristimulusnih prostora boja: dva različita RGB kolor prostora; jedan za opremu 1 (monitor 1); dugi za opremu 2 (monitor 2). Boja C pokazuje različito definisanje na različitim

monitorima.Transformacija je funkcija konvertovanja RGB koordinata iz jednog sistema boja u drugi.

123

Globalni koncept prostora boja poslužio je za razvoj kolornih modela.

9.6.1. Sistem Albert Munsell-a Albert Munsell (1858 – 1918) bavio se malo psihologijom boje, a više opaženjem boja i odnosom između njih. Pronašao je sistem za organizovanje i definisanje boja zasnovanim na percepciji ljudskog oka. Razvio je sistem sa kojim je mogao razmotriti i upravljati konceptom koji se zasnivao na bazi komplementarnih boja, balansa i kombinacija boja. Munsell-ov sistem je značajan iz sledećih razloga:

1. Izdvaja iz boje nezavisne komponente: sjajnost (Munsell value) i zasićenje (Munsell chroma) što omogućava predstavljanje boje u dve dimenzije.

2. Boje se opažaju ujednačeno. Razmaci između uzoraka tri korespodentne boje omogućavaju opažanje razlika između boja.

3. Obezbešuje čist i nedvosmislen sistem znakova za označavanje boja. Bolje no nejasni subjektivni termini kao ‚‚ zimzeleno plava‚‚ i ‚‚boja sleza‚‚. Svaka boja ima svoju specifičnu lokaciju u Munsell-ovom sistemu. Ovo je ista ideja u pozadini sistema za mešanje boja kao što je PANTONE.

4. On se danas ne koristi mnogo.

Munsel je boje vidljivog spektra smestio u krug tako da posle crvene sledi ljubičasta. Kao u metričkom sistemu (osnova 10), Munsell u svoj krug stavlja 5 osnovnih tonova boje (crvena, žuta, zelena, plava i purpurna) kao i 5 srednjih tonova (žuto-crvena, zeleno-žuta, plavo-zelena, purpurno-plava i crveno-purpurna).

Sl. 9.29. Munselov krug od 10 boja

U centar kruga Munsell je postavio vertikalni stub sa podelom 10, gde je početak crna (0), vrh bela (10), a sredina između neutralno siva. Ovo predstavlja skalu svetline (Munsell value). Rastojanje od ove centralne ose do spoljašnjeg kruga je podeljena na jednake delove gde je nula na središnjoj osi. Ovo rastojanje predstavlja zasićenje tona boje (Munsell chroma).

124

Sl. 9.30. Prezentacija Munsell kolor modela

U Munsell-ovom kolornom modelu boja se identifikuje kroz ton, svetlinu i zasićenje. Tako na primer R9/3 predstavlja crveni ton, veoma svetlu i ne mnogo zasićenu (ružičasta). RP3/10 označava crveno-purpurni ton, dosta tamna i potpuno zasićena (kao burgundac). Munsell primećuje da maksimum opažaja zasićenja (odstojanje od centra) može biti različit od tona do tona. Ako želimo da formiramo perfektnu sferu, pravi rezultat opaženih boja je prilično asimetričan.

Sl. 9.31. Prostorni Munsell kolorni model

9.6.2. HSB

Ovaj sistem je relativno povezan sa Munsellovim vrednostima ton/svetlina/zasićenje (HVC) i primenjen je kod mnogih kompjuterskih programa. Razlog za primenu HSB sistema je u tome što i ako RGB idealno odgovara primeni kod kompjuterskih perifernih uređaja kao što su monitori i skeneri, on nije preterano upotrebljiv za editovanje boja.

125

Teško je zamisliti rad u RGB sistemu sa crvenom, zelenom i plavom bojom da bi se dobila boja breskve ili senfa. Jedan od najčešće korišćenih kolor modela u računarskim programima je Hue/Saturation/Brightness – HSB (ton/zasićenje/svetlina).

Svetlina (Brightness) je karakteristika boje gde ona izgleda svetlije ili tamnije. Ekstremno je sa jedne strane crno (nema svetlosti), a sa druge strane je belo (čista svetlost). Između su različite nijanse od tamne do svetle željene boje.

Sl. 9.32. Sedam prikazanih polja se razlikuje samo u vrednosti svetline

Zasićenje (Saturation) je stepen čistoće boje, bez prisustva bele ili sive. Nezasićene boje izgledaju kao da su razblažene sa neutralno sivom. Zasićene boje izgledaju kao da su od svetlosti jedne talasne dužine.

Sl. 9.33. Sedam prikazanih polja su tazličiti samo zasićenju, od najmanje zasićene

do kompletno zasićene boje

Ton (Hue). Ovaj izraz se najčešće koristi kao sinonim za boju. Ton je karakteristika čiste boje koja se jasno opaža u odnosu na druge čiste boje. Na osnovu ove osobine boje dobijaju ime kao što je crvena, žuta ili plavo-zelena. Ton boje je osobina koja je u saglasnosti sa talasnom dužinom.

Sl. 9.34. Sedam prikazanih polja su različita po tonu boje

9.6.3. KOLO BOJA

126

Munsell nije bila prva osoba koja je savila boje spektra u krug. To je bio Sir Newton koji je prvi nacrtao kolor kolo kao način organizovanja boja. Najčešći način za organizovanja kolor kola je smeštanje tri aditivne osnovne boje (crvena, zelena i plava) u poziciju trougla, a između njih se smeštaju tri suptraktivne osnovne boje (cijan, magenta i žuta). Svaka boja je smeštena nasuprot svojoj komplementarnoj boji (na primer plava je nasuprot žutoj).

Sl. 9.35. Kolor kolo

Ton se može videti kao ugao po obodu kolor kola (crvena je tradicionalno 0°, dok je cijan postavljen na 180°). Zasićenje se može videti kao rastojanje od centra do oboda kruga.

Sl. 9.36. Dvostruka kupa

127

Predstavljanje svetline moguće je samo korišćenjem treće dimenzije i to tako što se, slično Munsellovom modelu, u centar kola postavi štap. Ako se pomeramo duž štapa, pri vrhu štapa boja je svetlija a pri dnu tamnija. Dimenzije kolor kola direktno zavise od stepena zasićenja boje. Ako su boje u kolu zasićenije, prečnik kola je veći i obrnuto (veoma svetle i veoma tamne boje su bez zasićenja). Uzastopni niz kolor kola različitih zasićenja formiraju dvostruku kupu – svaki presek kupe su kolor kola sa različitim vrednostima zasićenja ili svetline.

9.6.4. RAZLIKE IZMEĐU HSB, HSL,HLS, HVC, HSV...

I ako su HSB i Munsellov HVC kolorni modeli bazirani na istoj ideji, oni nisu isti sistem.

U HSB modelu ton boje je izražen uglom od 0° do 359° (ugao okolo kolor točka). Zasićenje i svetlina su izraženi procentom od 0% do 100%. U Munsellovom HVC modelu ton boje je takođe ugao oko kolor kruga, ali Munsell koristi označavanje kao na pr. 2.5R da bi predstavio dva i pola stepena okolo kruga, počevši od crvene. Munsellova Value i Chroma (odgovaraju svetlini i zasićenju) se predstavljaju brojevima od 0 do 10. I ako je HSB najneobičnija forma koja je zasnovana na tonu boje, primenjuje se u mnogim kompjuterskim programima (na pr. Photoshop). Tako na primer jedna od defolt komponenti Apple Color Picker-a je HLS Picker. HLS je model sličan HSB, samo je svetlina Brightness označena kao Lightness. Skraćenice HSV, LHS,HLS i HSC označavaju u osnovi isti ili vrlo slični kolor model, ali je preporučljivo da se koristi uređaj kolorimetar radi uspoređivanja njihovih vrednosti sa HSB vrednostima.

9.7. CIE

Commission Internationale de l'Eclairage ili CIE razmatra mnoge aspekte nauke o boji. Svake godine naučnici iz različitih zemalja razmenjuju istraživanja i debatuju o ljudskom opažanju. Cil CIE je razvoj sistema koji će pomoći proizvođačima boja i uređaja koji rade sa bojom.

Jedan od ključnih konferencija je bila septembra 1931. u Kembridžu u Engleskoj. Na konferenciji je definisan sistem koji je potpuno određen svetlošću i uslovima posmatranja pod kojim se boja opaža i meri. Između ostalog, 1931 CIE sistem sadrži:

128

• Standradni posmatrač definiše prosečnog ljudskog posmatrača, • Standardno osvetljenje definiše određene svetlosne izvore koji se koriste kod

upoređivanja boja • CIE XYZ primarni sistem je sistem imaginarnih primarnih boja koje se

odnose na RGB, ali bolje prilagođene za korišćenje kao standard za proračun • CIE xyY kolorni prostor koji je izveden iz XYZ gde su izdvojene boje srodne

osobine, x i y, od jačine osvetljenja srodne osobine Y. • CIE hromatski dijagram, grafički prikaz u kome se lako vide izvestni odnosi

između boja.

Godine koje su sledile donele su znatna prošićavanje sistema, uključujući reviziju standardnog posmatrača iz 1964. g. Druga ključna konferencija je bila 1976. g. Kao uvodna za:

• Više perceptivnije , kolor prostore CIELAB i CIELUV koji pružaju znatno fleksibilniji način za ocenjivanje koliko su dve boje bliska jedna drugoj

• Dozvoljena je primena broja (∆E) u koncept određivanja razlika bliskih boja.

9.7.1. Standardni posmatrač (2° i 10°) Jedan od najočiglednijih zahteva za određivanje standarda merenja je definisanje posmatrača. Mnoge studie su koristile dobrovoljce za subjektivni test posmatranja za određivanje definicije normalnog kolor viđenja. Jedan od faktora koji dovodi do osećaja boje u oku, podjednako važan sa normalnim posmatračem, je polje viđenja.

Sl. 2.37. Polje viđenja definiše veličinu polja koje će se videti. Ako se štampani otisak ove strane

posmatra sa otprilike 25 cm, tri kruga mogu da predstave polje viđenja od 2°, 4° i 10°.

129

Godine 1931. definisan je standardni posmatrač baziranom na 2° polju viđenja i on je kao default standard prisutan i danas.

Godine 1964. pri ponovnim ispitivanjima uočene su pri merenju određene protivrečnosti – posebno u plavo-zelenom regionu spektra – za ugao polja viđenja od 2°. Razlog ovog neslaganja je interesantan: Pravi centar mrežnjače je region koji se zove fovea. To je jedini region gde čepići (kolor receptori) brojno nadmašuju štapiće (receptori ahromatičnih boja). Iz tog razloga polje viđenja je šire od približno 4°, jer za viđenje boje potrebne su niže koncentracije čepića. Aktuelna razlika je ekstremno jedva primetna i retko uočljiva. Međutim, da bi bilo merljivo, CIE je zaključila na konferenciji 1964. g. Da se standardima doda Standardni posmatrač zasnovan na polju viđenja od 10°.

9.7.2. Standardno osvetljenje

Da bi se specifikacija uslova pod kojim se boje posmatraju potpuno definisala, neophodno je neophodno je specificirati svetlosni izvor. CIE u 1931. definiše tri standardna osvetljenja A, B i C, kojima je kasnije dodata serija D, E i F. Standardno osvetljenje je definisano kao svetlosni izvor sa volframovom niti koja reprodukuje svetlost odgovarajuće temperature boje.

A: Svetlosni izvor sa volframovom niti sa temperaturom boje od 2856° K emituje žućkasto-crvenu svetlost. Standardno osvetljenje A se generalno koristi da simulira uslove posmatranja pod sijalicom sa užarenim vlaknom (kao što je kućna sijalica sa balonom). B: Svetlosni izvor sa volframovom niti spojen sa tečnim filterom da bi simulirao direktno sunčevo svetlo sa temperaturom boje od oko 4874° K.

Standardno osvetljenje B se danas retko koristi.

C: Svetlosni izvor sa volframovom niti spojen sa tečnim filterom da bi simulirao indirektno sunčevo svetlo sa temperaturom boje od oko 6774° K. Standardno osvetljenje C se koristi u mnogim kabinama za posmatranje. Standardno osvetljenje C nije perfektna simulacija sunčeve svetlosti jer ne sadrži ultravioletno svetlo, koje je neophodno kada se ocenjuju fluoroscentne boje.

130

D: (Osvetljenje dnevnog svetla) Aktuelna serija osvetljenja. Standardno osvetljenje D65 je veoma blizu standardnog osvetljenja C, ali ima bolju simulaciju indirektnog sunčevog osvetljenja jer sadrži i UV zrake za bolju ocenu boja. Ostala D osvetljenja su dobila ime u zavisnosti od temperature svetla. Na primer, D50 i D75 odgovaraju temperaturama boje od 5000° K i 7500°. Standardna osvetljenja D65 i D50 su najčešće korišćena standardna osvetljenja. E: Standardno osvetljenje E se ne koristi. Umesto njega naučnici poneki put se obraćaju teoretskom izvoru svetla sa jednakim količinama energije za svaku talasnu dužinu. D: Serija fluoroscentnih izvora svetla koji nisu zvanično standardno osvetljenje. Ovi izvori su označeni od F1 do F12, pri čemu CIE preporučuje F2(hladno fluoroscentno svetlo), F7 (dnevno fluoroscentno) i F11 (uskotračno fluoroscentno).

9.7.3. Temperatura boje

Jedna od karakteristika svetlosnog izvora je i temperatura boje svetlosti koju izvor zrači. Ako se neko telo zagreje, ono počinje da zrači svetlost crvene boje, zatim žute boje, pa preko neutralno bele do plave boje.

Temperatura boje se meri Kelvinovom skalom ( 0°K=-273° C). Svetlosni izvor sa temperaturom boje od 5000° K i spektralnom raspodelom sličnoj kao kod dnevne svetlosti, poznat je kao D50 svetlosni izvor (prema CIE -Commission Internationale de lEclairage). Ovaj izvor svetlosti ima široku primenu u grafičkoj industriji kao osnov za standardni svetlosni izvor za posmatranje i ocenu obojenih originala, probnih i štampanih otisaka.

131

Sl. 9.38. Prikaz temperature boje tipičnih izvora svetla

9.7.4. XYZ – CIE tristimulusne vrednosti

CIE XYZ kolor prostor definiše sve boje označene sa sa tri imaginarne primarne boje X, Y i Z zasnovane na ljudskom sistemu viđenja. I ako se retko koristi direktno – izuzetak čine naučnici koji izučavaju boju i koriste izvestne kompjuterske programe (na primer ICC Color Matching metodu) – XYZ set primarnih boja je osnovan kao CIE sistem. Poseduje sledeće karakteristike:

1. Baziran je na eksperimentalnim podacima mešanja boja ljudskog oka.

Napravljen je kao precizan sistem koji može predkazati kada posmatrač želi posmatrati dve jednake boje .

2. Kao grupa, X, Y i Z funkcionišu kao aditivne primarne boje RGB. U drugim slučajevima svaka boja je predstavljena kao mešavina količina X,Y i Z.

3. Izdvojeno, jedna od tri vrednosti, Y, predstavlja luminancu, globalno sjajnost ili svetlina boje je funkcija talasne dužine. (Neke talasne dužine, kao što su žuta ili zelena u sredini spektra, pojavljuju se sjajnije u odnosu

132

na krajnje boje spektra duboko plava i crvena. Kao ilustracija navedeneog je crno-bela fotografija kolor scene. Boje sa nižom luminansom su tamnije, a boje sa višom luminansom su svetlije).

4. Sve kolor vrednosti su pozitivne.

Definicija XYZ primarnih boja je izgrađena na osnovu specifikacije 1931 standardni posmatrač. Drugim rečima CIE definiše set funkcija slaganja boja za standardnog posmatrača – set od tri krive predstavlja kako tristimulusne primarne se moraju kombinovati da bi se reprodukovale sve boje iz spektra.

Sl. 9.39. Funkcije slaganja boja (CIE tristimulusne vrednosti) za 1931 2° standardni posmatrač

Pre no što se podaci o bojama pretvore iz spektra u neki drugi kolorni prostor, boju treba prvo konvertovati u CIE XYZ baziranom n a 2° standardnom posmatraču. Vrednosti X,Y i Z se definišu kao:

gde je:

133

β(λ) = sperktralna reflektanca uzorka talasne dužine λ. Za transparentne uzorke koristi se transmitanca τ(λ)

S(λ) = relativna snaga izvora svetla talasne dužine λ

i su funkcije slaganja boja za CIE 1931 2° standardni posmatrač.

Kada izračunamo tristimulusne vrednosti na osnovu spektrofotometrijskih merenja, integrali se zamenju sa zbirom. ColorShop koristi komplikovanu metodu za ovu zamenu. Finalne formule su:

gde je ∆λ = 10 nm.

9.7.5. XyY – CIE hromatski dijagram

XyY kolorni prostor je izveden direktno od XYZ i koristi se da se grafički predstave boje u dve dimenzije nezavisno od svetline. Vrednost Y je identična sa tristimulusnom vrednošću Y (u XYZ) i predstavlja svetlinu boje. Vrednosti x i y se nazivaju hromatske koordinate boje i izračunate su direktno iz tristimulusnih vrednosti XYZ.

Pri čemu je:

x + y + z = 1

odnosno svaka od hromatskih koordinata je izvedena od ostalih dve.

134

Na primer:

z = 1 – x – y

što dozvoljava crtanje hromatičnosti u dve dimenzije, a kao rezultat je CIE xy hromatski dijagram.

Sl. 9.40. CIE 1931 xy hromatski dijagram

CIE je pozajmljen od Munsella i razdvaja svetlinu boje – što nazivamo ahromatska komponente od stroge povezanosti sa bojom, ili hromatske komponente. xyY vrednosti boja mogu biti nacrtane u koristan grafikon koji je poznat kao CIE hromatski dijagram. Ovaj dijagram se češće koristi no komplikovan CIE sistem zato što on omogućava čistu sliku spektra vidljivih boja. Kada konvertujemo i nacrtamo xy hromatske koordinate čiste talasne dužine vidljivog spektra, rezultujuće tačke formiraju jednu liniju u obliku potkovice koja je poznata kao spectrum locus. Po definiciji, sve vidljive boje su sastavljene od mešavine čistih talasnih dužina, sve vidljive boje mogu da se smeste unutar granice koju čini ta kriva. Linija formirana povezivanjem krajnjih tačaka konjske potkovice se naziva purpurna linija ili purpurna granica. Boje na toja liniji su sastavljene od smeše čiste 380 nm (ljubičasta) i 770 nm (crvena) svetlosti.

135

Sl. 9.41. Konstrukcija CIE hromatskog dijagrama

Sl.9.42. CIE 1931 xy hromatski dijagram sa dodatim bojama

Sličnost između dijagrama i kolor točka: centar potkovice je neutralan. Ako se boje pomeraju od centra ka ivicama, boje bivaju zasićenije, boje na ivici su čiste spektralne boje. Ton boje se menja kako se pomeramo duž ivica konjske potkovice. Razlika između CIE dijagrama i kolor točka je ta što dijagrami daju jasan prikaz šta je vidljivo a šta se nalazi van onoga što vidimo. Bilo šta ispod purpurne linije biće crno, i bilo šta van potkovičastog regiona je bez značaja.

136

Za opremu kao što je monitor ili printer možemo predstaviti njihov opseg boja koji se može reprodukovati koristeći primarne boje uređaja. To je jedna od najvažnijih primena CIE dijagrama koja pokazuje razlike između različitih opsega.

9.43. Hromatski dijagram koji prikazuje opseg boja tipičnog kompjuterskog monitora i štampe. Boje van opsega se jednostavno ne mogu reprodukovati koristeći set primarnih boja korišćen od

opreme. Na primer, štampar u ovom slučaju ne može da napravi boje C1 i C2. Boja C1 je zelenija i štampar je ne može reprodukovati.

9.7.6. LAB i LUV

CIELAB i CIELUV kolor prostori su pokušaji da se stvori opažajno uniforman kolorni prostor u kojima rastojanje između bilo koje dve boje odgovara opaženoj bliskosti dve boje. Da bi razumeli problem ovih kolor prostora treba pogledati xyY hromatski dijagram. Ako pokažemo dobrovoljcu u eksperimentu i tražimo da protumači koliko je par boje blizu jedna drugoj, dolazimo doideje o jedinici bliskosti boje. Možemo nacrtati par boja tako da su sve jednako bliske na xy dijagramu.

137

Sl.9.44. CIE xy hromatski dijagram prikazuje parove boja koje ljudski posmatrač posmatra jednako

bliske. Primećuje se kako su znatno osetljivije male promene boje u purpurnoj i crvenoj i manje osetljive u zelenoj i žutoj. Ovo čini teško izračunavanje slaganja boja i ovaj problem je ključni za

CIELAB i CIELUV kolorni prostor

Napravljen je novi dijagram poznat kao UCS (uniformna kolor skala). Nove hromatske koordinate izvedene su od x i y i godine 1960. su imenovane kao u i v, i sa poboljšanjem UCS jednačine god. 1976. preimenovane su kao u′ i v′.

Sl. 9.45. CIE 1976 UCS (uniform color scale) dijagram. Vrednosti u′ i v′ u odnosu na x i y pružaju

više uniformnih kolor karti – rastoajenja odgovaraju bolje opaženim kolor razlikama.

Radi rešavanja neuniformnosti tristimulusne vrednosti Y (svetlina – luminance), CIE je definisala uniformnu skalu svetline, L*, izvedenu od Y. L* je slična Munsellovoj V

138

Value i određuje svetlinu od crnog do belog u opažajnim ravnomernim stepenima. L* vrednosti su od 0 (crna) do 300 (bela).

Koristeći L*, u′ i v′, CIE definiše kolor prostor nazvan L*u′ v′, često CIELUV, ili jednostavno Luv. CIELUV kolor prostor je znatno perceptualno ujednačeniji u odnosu na xyY i danas se znatno više koristi, naročito u industriji koja proizvodi TV monitore, kompjuterske monitore i kontrolisane svetlosne izvore. Paralelno sa definisanjem CIELUV, CIE je definisala a* i b* izvodeći ih pomoću jednačina od X, Y i Z. Vrednost a* znatno pogodnije izražava ujednačenu crveno-zelenu skalu boja - a* vrednosti imaju opseg od – 300 (zelena) do + 300 (crvena). Vrednost b* izražava ujednačenu žuto-plavu skalu – b* vrednosti imaju opseg od -300 (plava) do + 300 (žuta). Rezultujući kolor prostor je L*a*b*, češće nazivan CIELAB, ili jednostavno Lab.

Sl. 9.46. CIELAB kolor prostor

CIELAB je veoma popularan izbor kod industrije koja radi sa refleksnim i transmisionim proizvodima, kao što je grafička industrija. Na primer, Adobe PhotoShop podržava verziju CIELAB.

9.7.8. ∆E, razlika boje Važnost perceptivnog uniformnog kolor prostora kao što je CIELAB i CIELUV je ta što se može računski izraziti razlika između dve boje. Broj kojim se izražava razlika između dve boje se zove ∆E ili kolor razlika, a jednačina kojom se ona izračunava zove se jednačina kolor razlike. CIELAB kolor prostor (takođe poznat kao CIE 1976 L*a*b* kolor prostor) definišu tri veličine L*,a* i b* koje su definisane u ANSI CGATS.5-1993 kao:

139

gde je:

(isto tako za Y i Z)

Vrednosti Xn, Yn i Zn su CIE tristimulusne vrednosti za perfektan reflektujući ili transparentan difuzer. One su date u CGATS.5-1933 kao:

Xn = 96,422

Yn = 100,00

Zn = 82,521

Izračunavanje razlike između dve boje se vrši pomoću CIELAB jednačine kolor razlike:

gde su ∆L*, ∆a*, ∆b* razlike L*,a* i b* vrednosti između uzorka i dobijene boje.

Sl. 9.47. Predstavljanje kolor razlike u CIEL*a*b* sistemu boja

140

Na slici 9.48. su data uporedno dva cveta A i C. Pojedinačno, za svaki od njih kažemo da je žuta ruža. Ali kakav je odnos u boji između ta dva cveta? Kakva je kolor razlika?

Sl. 9.48. L*a*b* vrednosti cvetova A i C

141

142

Literatura: 1. Phil Green, Understanding Digital Color, GATFPress Pitsburg, Pensilvania, PIRA International, Surrey, United Kingdom, 1999. 2. Walter Mikolasch, Farbreproduction, Polygraph Verlag, Frankfurt am Main, 1984. 3. Anthony Mortimer, Colour Reproduction in a Digital Age, PIRA International, Surrey, United Kingdom, 1988. 4. Zora Tkalčević Smetko, Fotosistemi za dobivanje slike, Viša grafička škola, Zagreb, 1984. 5. Gary G. Field, Color and its Reproduction, GATFPress, Pittsburg, USA 1999. 6. John A.C.Yule, Principles of Color Reproduction, GATFPress, Pittsburg, USA, 2000. 7. D.Novaković, Č.Pešterac, Denzitometrija i kolorimetrija, FTN, Novi Sad,2004.

143

10. Reprodukcija boje i upravljanje bojom Različiti proizvođači materijala i opreme koriste različite konstrukcije, različite proizvođačke procedure, različite sirovine, različite tolerancije u kontroli kvaliteta. Zbog toga postoje razlike kod istih ili sličnih materijala ili aparata različitih proizvođača. Tako na primer, skeneri firme Agfa i Heidelberg proizvešće različita RGB očitavanja sa istog originala zbog različitih primenjenih lampi i CCD detektora ili različito konstruisanog optičkog sistema. Često materijali ili oprema od istog proizvođača variraju. Na primer, dva Acme TruViu 1000 kolor monitora daju neznatno različiti prikaz boja, što zavisi od starosti monitora, mesta proizvodnje, linije montaže i dr. Neki put ista oprema ima određenu dozu nestabilnosti koja dolazi zbog njenog zastarevanja, ili zbog promena u okruženju kao što su temperatura ili vlažnost. Tako na primer jedan Stylus štampač može proizvesti neznatno drugačije otiske istog fajla, ali u različite dane. Fizički je nemoguće napraviti idealnu boju za štampu i zato CMY reprodukciji moramo dodati i K crnu boju da bi u štampi dobili pravu neutralno sivu ili crnu boju. Iz svega gore navedenog, pri definisanju boja u sistemu RGB, HSB, CMY ili CMYK moraju se uključiti i specifikacije koje su zavisne od opreme kojom se ove vrednosti dobijaju. Zato se za RGB, HSB, CMY i CMYK kažu da su kolor prostori zavisni od opreme. CIE kolor prostori su nezavisni od opreme. XYZ vrednosti ne zavise od opreme koja se koristi za reprodukciju boje. 10.1. Opseg (gamut) boje opreme Opseg boja opreme je niz boja koje oprema može da reprodukuje (u slučaju monitora ili štampača) ili razlikuje (u slučaju skenera ili druge opreme za detekciju). Svaka oprema ima svoj opseg boja. Ako opseg boja, koje mogu da se reprodukuju na kompjuterskom monitoru, konvertujemo u xyY i predstavimo ga na CIE hromatskom dijagramu boja vidljivog dela spektra, vidimo da neke boje koje ljudsko oko razlikuje se ne mogu reprodukovati na monitoru kompjutera.

144

Sl. 10.1. Opseg RGB kompjuterskog monitora konvertovan u xy koordinate i predstavljen u CIE

hromatskom dijagramu. Primećuje se da neke boje koje ljudsko oko razlikuje ne mogu reprodukovati na monitoru kompjutera.

Tipičan opseg boja CMYK štampača je nešto manji u odnosu na monitor, ali sadrži neke boje koje monitor ne može da reprodukuje.

Sl. 10.2. Opseg boja CMYK štampača u poređenju sa opsegom boja kompjuterskog monitora.

Jedan od velikih problema u kolor reprodukciji je konvertovanje kolor koordinata iz jednog kolornog prostora koji je zavistan od opreme u drugi. U engleskom jeziku ovo se naziva gamuta mapping. Kada je boja konvertovana iz većeg opsega u manji, naziva se i kompresija opsega boja.

145

10.2. Upravljanje bojom (color management) Najviše problema sa kolornim prostorom zavisnim od opreme ima u grafičkoj industriji – posebno u stonom izdavaštvu koje je skup mnogobrojne opreme i programa od različitih proizvođača a svaki od njih ima ideju da njegova oprema omogućava dobru reprodukciju boja. Iz tog razloga u poslednjim godinama se traži ‚‚sveti gral‚‚ kompjuterskih boja: neuhvatljivo WYSIWYG (What You See Is Wat You Get – ono što vidiš to ćeš dobiti), zvučna reč koju možemo prevesti i kao : ono što vidiš na monitoru dobićeš u štampi. Ovo je približno onome što se zove sistem za upravljanje bojom (color management syste CMS) koji čine podesne konverzije boja od jedne opreme do druge opreme bez intervencije korisnika opreme. Ključni sastojak CMS su profili opreme (device profile). Profili opreme specificiraju transformacije iz jednog kolor prostora zavisnog od opreme do drugog. Uobičajeno ove transformacije idu preko jednog kolor prostora posrednika, koji se naziva profil povezujućeg prostora (profile connection space – PCS). Na primer, profil skenera konvertuje RGB prostor skenera u profil povezujućeg prostora, a profil štampača konvertuje boju iz povezujućeg prostora u štampačev CMYK prostor. Po definiciji, profil povezujućeg prostora mora biti od opreme nezavistan kolor prostor kao što je CIE XYZ, ali ovo dovodi do praktičnih problema: svo vreme slika ili boja se prikazuje na monitoru kompjutera, ako se mora konvertovati iz XYZ u RGB prostor monitora – prikazivanje na monitoru se znatno usporava. Iz tog razloga mnogi sistemi upravljanja bojom preporučuju da slike i boje budu transportovane u istom izvedenom RGB prostoru monitora, kolor prostoru koji odgovara monitoru. Postoje mnogobrojni pokušaji da se u zadnji godinama proizvede perfektni sistem za upravljanje bojom. Apple Computer je napravio svoj sistem za upravljanje bojom koji se naziva ColorSyncTM za Macintosh operativne sisteme. On obezbeđuje zajednički jezik za izradu profila i koristi se kao niži nivo operativnog sistema kao drajver za monitor i štampač. Ovo je dovelo do saradnje mnogobrojnih kompanija sa Apple-om – udruženje poznato kao International Color Consortium (ICC) – rezultat je formiranje standarda za profile opreme i ostale aspekte upravljanja bojom. Prva primena ICC specifikacije bio je ColorSync 2.0.

146

Sl. 10.3. Uloga profila opreme u sistemu upravljanja bojom

Zašto je sistem upravljanja bojom tako teško ostvariti? Kao prvo CMS zahteva saradnju između ogromnog broja komponenti napravljenih od različitih proizvošača. Ulazna oprema i programi (kao što su skeneri) moraju znati kako da primene ulazne profile radi konverzije RGB vrednosti dobijene ulaznom opremom u profil povezujućeg prostora sistema za upravljanje bojom. Svaki deo programa tada edituje boje na ekranu – onako kako je slika obrađivana programom za sliku, crtanje i prelom – i mora da zna kako da konvertuje boje u i od monitorskog RGB prostora. Svaka komponenta u štampi boje – onako kako je određeno programom za prelom ili upravljačem štampe –mora znati kada boja mora biti konvertovana, gde da pronađe pogodan profil štampača u sistemu i kako da ga koristi. Iz tih razloga nijedan proizvođač nije u poziciji da napravi razumljiv svakom sistem za upravljanje bojom radi korišćenja u svim situacijama. Drugi problem je svakako problem opsega boja. WYSIWYG možemo shvatiti kao nemoguću želju da ono što vidimo na našem monitoru dobijemo na našem štampaču. Da bi napravili da monitor bude precizan probni otisak onoga što se želi videti na finalnom otisku u štampi, moramo biti spremni da radimo sa sabijenim monitorskim opsegom boja – boje koje budemo videli na ekranu neće biti briljantne kao što očekujemo, ali će biti mnogo bliže krajnjem štampanom rezultatu.

147

Jedan od glavnih problema kod sistema upravljanja bojom bio bi težina rešavanja jeste izrada profila opreme. Mnogi profili se izrađuju u kombinaciji dve metode: karakterizacija i kalibracija.

• Karakterizacija izračunava prosek nekoliko jedinice istog modela opreme napravljenog od istog proizvođača. Karakterizacija obezbeđuje prilično dobru aproksimaciju karakteristika boja opreme.

• Kalibracija obuhvata merenje pojedinačnih jedinica da bi se videlo koliko je odstupanje od datih standarda. Standard mora biti dobijen kao prosek nekoliko jedinica dobijen karakterizacijiom, ili univerzalni standard. RGB vrednosti koju su proizvedene ili poslate od opreme se podešavaju kompenzacijom u odnosu na izmerena odstupanja od standarda.

Profili bazirani na karakterizaciji opreme su najčešće prihvaćeni od proizvođača opreme. Profili bazirani na kalibraciji opreme su bolji (zato što su dati od vas, vlasnika opreme) , ali se tada očekuje da korisnik ima sposobnost da meri izlazni proizvod opreme.

10.3. Zavisnost izvora svetla I ako CIE prostori boja adresuju problem zavisnosti od opreme, rešenje problema je nerazdvojivo od tristimulusa boja i zavistnog izora svetla. Činjenica je da svi tristimulusi opisuju boju sa obaveznim uključenjem specifikacije izvora svetla koji se koristi za posmatranje boje. Ovo zato što tristimulusni modeli boje su zasnovani na opažaju ljudskog oka i moraju zato moraju da uključe ne samo precizan model ljudskog viđenja (obezbeđen sa definicijom standardnog posmatrača), već takođe da je korišćeno svetlo za osvetljavanje objekta izvor svetla koje dospeva do oka. Zavistan izvor svetla nije problem ako se ima spektralna vrednost. Ovo zato što spektralno ispitivanje boje je vernije od ispitivanja samog objekta – kako on utiče na promenu talasnih dužina sastava svetla. Na primer, ako se pogleda spektralna kriva koja prikazuje reflektivnost objekta, količina energije svake talasne dužine je data kao procenat upadne svetlosti.

148

Sl. 10.4. Spektralna vrednost je data kao procenat upadne svetlosti. Kao takva spektralna vrednost nije nezavisna od osvetljenja, procenat je isti u odnosu na energiju upadne svetlosti svake talasne dužine

10.4. Metamerizam Metamerizam je fenomen kako se dve boje mogu meriti pod istim uslovima posmatranja. Dve boje tada pokazuju međusobni odnos koji se naziva metamerički par. Kada u prodavnici izaberete dva različito obojena predmeta pri raspoloživom svetlu prodavnice, kada ih pogledate kući, ili pogledate napolju pri dnevnom svetlu, jasno ćete videti razliku koja je posledica metamerizma. Metamearizam je kritični problem u proizvodnji i industrijskoj štampi gde je kolor razlika između delova proizvoda ili između dva predmeta važna. Metamerizam ne stvara konfuziju kada se posmatra jedinačna boja ispod različitih uslova osvetljavanja. Metamerizam je relativni odnos između dve boje. 10.4.1. Merenje metamerizma Metamerizam možemo definisati i uz pomoć tristimulusnih koordinata. Ako dve boje imaju istu CIE koordinate, na primer iste CIEXYZ vrednosti - ispod istog osvetljenja, ali različite XYZ vrednosti ispod različitih osvetljenja, onda su ove boje metameričke.

149

Sl. 10.5. Dve boje sa različitim spektralnim krivama imaju iste XYZ vrednosti ispod osvetljenja D65, ali različite XYZ vrednosti ispod osvetljenja A. Boje izgledaju veoma blisko pri dnevnom svetlu, ali

vrlo različito pri osvetljenju lampe sa užarenim vlaknom

10.4.2. Metamerizam skenera Druga forma metamerizma je jedinstveni ulaz boja sa skenerom ili drugom RGB ulaznom opremom, kao što je digitalna kamera. Moguće je da dve boje budu malo različite pri reprodukciji skenerom, a identične u percepciji ljudskog oka. Ova razlika može biti preterana kada se dve RGB definisane boje prikažu na monitoru ili konvertuju u CMYK štampu. Rezultat je razlika između boja reprodukovanih na osnovu skenerskih podataka, a koja nije primetna na originalu.

Sl. 10.6. Skener vidi dve boje, a ljudsko oko jednu. Inženjerskom terminologijom dve spektralne krive

daju iste XYZ koordinate, ali različite RGB koordinate u skenerskom prostoru boja

150

Suprotno je takođe moguće – s time što se ova nepravilnost ne može korigovati. Ovo se dešava kada ljudsko oko razlikuje dve boje na delu originala, a skener vidi istu boju.

Sl. 10.7. Skener vidi jednu boju, a ljudsko oko dve. Tehničkom terminologijom dve spektralne krive daju različite XYZ koordinate, ali iste RGB koordinate u skenerskom prostoru boja

Jedan od glavnih problema sa kojima se susrećemo pri ocenjivanju boja je uvek aktuelan bez obzira na zavisnu opremu, nezavistan izvor svetla ili metamerizam. Većina boja ne postoji u izolaciji, ali mora biti pregledana. u kontekstu. Štampani višebojni proizvod retko se ocenjuje u kontrolisanim uslovima posmatranja. Najčešće se ocenjivanje boja vrši direktno u štamparskom proizvodu, kada lošem procenjivanju ne doprinose samo neadekvatni uslovi posmatranja već, često, i kašnjenje u isporuci ocenjivanog proizvoda.

10.5. Hromatska adaptacija Pojam hromatska adaptacija, neki put poznat i kao hromatska postojanost, upućuje na sposobnost opažanja našeg vizuelnog sistema da podesi belu tačku originala tako da su boje nezavisne od kolor temperature izvora svetla. Boje jednog objekta se neće promeniti promenom fluoro svetla sa dnevnim svetlom. Hromatska adaptacija može biti značajna za posmatranje boja u grafičkoj industriji. Bela tačka monitora i bela tačka papira za štampu su različite. I ako se posmatraju svaka posebno, oko vidi svaku tačku kao belu, mada bela tačka nonitora je više plava u odnosu na belu tačku papira.

151

10.6. Simultani kontrast Simultani kontrast nije razlika već uzajamni uticaj istovremenog opažaja boja. Kada se određena boja posmatra, naše oko istovremeno proizvodi komplementarnu boju sa kojom je objektivno meša. To znači da se simultani kontrast formira samo u oku posmatrača. Efekat simultanog kontrasta prikazan je na slici X.8.

Sl. 10.8. Ako je pozadina papira obojena, oba siva prstena će u jednom momentu izgledati crvenije, a u

drugom trenutku zeleniji. Ovaj utisak se naziva simultani kontrast

Uzastopni kontrast Pojam uzastopni kontrast označava fenomen kod kojeg adaptacija oka sa jedne boje utiče na boju koju vidimo posle.

10.7. Psihički doživljaj boje Boja se može definisati i kao psihički doživljaj nastao fizičkim uzrokom (stimulus). To se dokazuje čĺinjenicom da isti fizički podražaji mogu izazvati različite osete boja kod različitih ljudi, odnosno isti spektralni sastav svetla kod različitih uslova posmatranja izazvaće različita osećanja boja kod istih posmatrača.

152

Kada govorimo o boji mi uvek mislimo na utisak boje, boju kao doživljaj, boju između svetla i tame. Ne govorimo o materiji kao što su štamparske boje, vodene boje, lakovi, jer tada koristimo termin ton, odnosno nijansa. Različite boje imaju drugačiji psihološki karakter: Plava boja deluje smirujuće na centralni nervni sistem. Ova boja snižava krvni pritisak, usporava rad srca i disanje. Tamno plava označava fiziološki mir, psihološko zadovoljstvo, spokoj, često je vezana sa odanošću, trajanjem, misaonim procesima, a u Indiji ova boja označava najadekvatniji predložak za meditaciju. Crvena boja je energična. Ubrzava rad srca, diže krvni pritisak, ubrzava disanje. Simbol je aktivnosti, snage i vitalnosti. To je boja koja utiče na uspeh, intezivan život, a kaže se da je to boja pobednika. Kod crvene boje svaka nijansa ima odgovarajući psihološki karakter: jaka crvena je stroga, tradicionalno bogata, moćna. Umereno crvena pokazuje aktivnost, snagu, pokretljivost, vlast. Tamno crvena ima naglašen senzualan karakter, a svetle nijanse simbol su veselja i energije. Žuta je najsvetlija od svih boja - to je boja sunca. Simbolički označava razumevanje i svest o postojanju. Svetlo žuta boja označava veselje, optimizam, psihološku relaksaciju, toplinu sunčevog svetla. To je boja mladosti. Tamni tonovi žute boje imaju sasvim drugačiji karakter: izdaja, zavist, sumnja, poraz, nepoverenje. Zelena je boja obnavljanja života, nade i mira, zadovoljstva i ponosa. Direktno ne izražava emocije i predstavnik je statičnih boja. Tiha je i ponosna. Boje tamnijih tonova kao sto su plavo-zelene, emocionalno su stalnije, tradicionalne, samosvesne, sigurne i ozbiljne. S primesama žute, zelena dobija na mladosti i vitalnosti. U negativnom smislu, zelenoj se dodaju atributi sebičĺnosti. Narandžasta je boja aktivnosti, maksimalne topline i energije. To je komunikativna, ponekad agresivna boja koja objedinjuje pozitivne karakteristike žute i crvene boje. Ljubičasta je boja podsvesnog, iracionalnog i mističnog karaktera. Donekle objedinjava osvajački karakter crvene i plahovitost plave. Tužna je i melanholična, poštovanja vredna boja.

153

Bela boja simbolizuje svetlo, nevinost, neobjašnjivost. Nedostatak hromatskih elemenata ostavlja osećaj praznine i neispunjenosti, apsolutne tišine. To je nepristupačna boja koja izaziva spektar emocija zavisno od asocijacija - od čistoće i veselja do bolesti i hladnoće. Crna predstavlja snagu tame nepoznatog. Simbol je nestajanja i apsolutne granice iza koje nema života. Crna je boja kraja, konačne praznine, šutnje, nedefinisanog, nejasnog i mutnog. Moguće karakteristike ove boje su čvrstina, masivnost i elegancija. Jasno je da simbolika boje ima psihološke karakteristike, ali psihološki elementi mogu biti suprotni od simboličkog značenja. Ovo treba imati na umu jer komuniciranje ne može biti podložno simbolima. Na osnovu velikog broja istraživanja utvrđeno je da je boja veoma efikasan nosilac informacija. Neki istraživači su boje podelili na tople i hladne (crvena i bela), suve i mokre (narandžasta i plavo-zelena). To potiče od asocijacije na tople i suve predmete (sunce, vatra, leto) i hladne i mokre (kiša, voda, led). Ružičĺasta je meka, a crna tvrda boja.

154

11. Merenje boje Postoje tri glavna tipa instrumenta za merenje: denzitometar, kolorimetar i spektrofotometar.

11.1 Denzitometri Jedan od najrasprostranjenijih instrumenata u grafičkoj industriji je denzitometar. Denzitometar u suštini ne meri boju već optičku gustinu koja je sposobnost materijala ili površine da propusti ili reflektuje svetlost. Denzitometri se koriste za merenje i kontrolu svakog stepena reprodukcije.

155

Postoje dva tipa denzitometra: refleksioni denzitometar i transmisioni denzitometar. Glavna razlika je ta da refleksioni denzitometar računa optičku gustinu (absorbovanu svetlost) mereći reflektovanu svetlost od površine, dok transmisioni denzitometar meri svetlost koja zaostane prolazom kroz materijal. Kako su refleksioni denzitometar i transmisioni denzitometar konstruisani za različite namene, oni se koriste za veoma različite zadatke u pripremi i štampi. 11.1.1. Optička gustina Količina optičke gustine je osobina površine ili materijala da absorbuje svetlost. Kao takva je direktno izvedena iz refleksije ili transparentosti površine ili materijala – manja refleksija ili transparentnost dovodi do veće vrednosti optičke gustine. Mnogobrojne šeme mogu da se koriste, ali jedna je uobičajena, poznata kao log gustine i ona je standard. Primer sa transparentnošću: zamislimo jedno područje površine gde je transparentnost tačno ½ upadne svetlosti, a ostatak najverovatnije absorbovan. Tada bi konstatovali da je transparencija 50%, ili 0,5. Sada zamislimo drugo transparentno područje samo sa malom količinom svetlosti, recimo 1/520 deo upadne svetlosti (transmisioni denzitometri su sposobni da detektuju ovu količinu svetlosti). Ovaj deo biće konvertovan u 0,192% ili 0,00192 transparentnosti. Problem je koji je interesantni opseg (dinamički opseg) vrednosti. Teoretski, opseg vrednosti optičke gustine je od 0 do beskonačnosti. U praksi to je od skoro perfektnog absorbera (kao što je na primer crno telo) i denzitometarske ekstremne osetljivosti koja se iskazuje oko 5,0. Navedeni primeri će ovo pojasniti:

Refleksija ili transparentnost

Optičkagustina

1 (sva svetlost reflektovana/propuštena

0

½ upadne svetlosti 0,3 1/4 0,6 1/10 1 1/100 2 1/1000 3 1/10.000 4 1/100.000 5

156

U praksi opseg očekivanih vrednosti optičke gustine za tipični refleksioni denzitometar je od 0,05 do 2,5. Opseg očekivanih vrednosti optičke gustine za tipični transmisioni denzitometar je od 0,05 do 4,0. 11.1.2. Krive odziva - Status T, status E, status A, status M U stvari netačno je kada se kaže da denzitometar meri optičko zacrnjenje. Precizno, denzitometar meri reflektovanu ili propuštenu svetlost a zatim izračunava optičko zacrnjenje na osnovu tih merenja. Za pravljenje razlike između ove dve stvari može neko da kaže da je cepidlačenje, ali poenta je ta da denzitometar može proizvesti jedino značajnu optičku gustinu čitajući različite podloge za koje je konstruisan – koristeći fotografski ili grafički film, slajdove, fotografije i ostale grafičke materijale kao što su probni otisci ili višebojni štampani otisci. Svaki denzitometar, kao detektor, gradi jedan set krivi koje opisuju osetljivost instrumenta na svaku talasnu dužinu. Na primer, pri merenju optičkog zacrnjenja boje cijan, refleksioni denzitometar meri koliko je crvena absorbovana (Cijan, magenta i žuta su formirane absorpcijom crvene, zelene i plave ponaosob). Da bi to uradili, denzitometar mora znati recept za crvenu tako da može pojedinačno osetiti talasne dužine i dati precizno čitanje koliko je crvene absorbovano. Refleksija je funkcija talasne dužine. Krive odziva se neki puta nazivaju odzivni filter zato što izoluju jednu boju u odnosu na drugu. Američki institut za nacionalne standarde (ANSI) specificirao je seriju odzivnih krivi i nazvao ih ANSI status klasifikacija, a prema odgovarajućim odzivima denzitometra i tipa bojenog materijala. Ova specifikacija obezbeđuje jednakost u denzitometrijskom čitanju. ANSI status klasifikacija:

• Status T (refleksioni) koristi se za merenje proizvoda kao što su probni otisci i štampani otisci.

• Status E (refleksioni) koriste se u Evropi umesto denzitometra statusa T za merenje u grafičkoj industriji, a za probne otiske i štampane otiske.

• Status A (refleksioni ili transmisioni) koriste se za merenje fotografskog materijala u boji, kao što su fotografije, 35 mm slajdovi ...

• Status M (transmisioni) za merenje negativ filma u boji.

157

11.1.3. Primena denzitometra Denzitometri se koriste u grafičkoj industriji za mnogobrojne zadatke, kao što su:

• Merenje svetlog tona, srednjeg tona i senki na originalu (kao što je fotografija) koji se reprodukuje u štampi. Određuje se dinamički opseg originala – opseg tonova od najsvetlijeg do najtamnijeg.

• Provera tačnosti sistema za probni otisak • Provera kvaliteta repromaterijala kao što je štamparska boja, papir ili film koji se

koriste u štamparskoj proizvodnji • Meri karakteristike fotografskog sloja (proces poznat kao senzitometrija) • Ispituje probne otiske i osvetljene i razvijene filmove koji stiđu u pogon da bi se

ti materijali ocenili i utvrdilo da li su skladu sa standardima • Meri raster tonsku vrednost RTV i porast rasterske tačke u filmovima,

štamparskim formama i štamparskim otiscima. Na primer ako merimo 50% RTV, a denzitometar pokaže vrednost 58% to znači da je porast rasterske tačke 8%.

• Kontroliše nanos boje na uzastopno odšamapanim tabacima i uniformnost boje na pojedinačnim tabacima. Uz pomoć mernih traka mri preklapanje, sivi balans, sivilo, nečistoću boje ...

Sl. 11.1. Primena denzitometra u štampi za automatsko merenje količine reflektovane svetlosti sa polja

merne trake i automatsko preračunavanje u optičku gustinu nanosa boje

158

11.2. Kolorimetri Kolorimetar je instrument koji meri boju na način koji je zasnovan na modelu ljudskog viđenja. Kolorimetar meri tristimulusne vrednosti boja sa odziva koji je sličan ljudskom oku. Većina kolorimetra prikazuju vrednosti u jednom od glavnih CIE tristimulusnih kolor sistema kao što su CIE XYZ, xyY, LAB ili LUV. Druga važna funkcija kolorimetra je proračun i prikazivanje bojne razlike ∆E između dve boje. Pošto su kolorimetri čisti tristimulusni uređaji, reč kolorimetrija je sinonim za tristimulus.

11.2.1. Korišćenje kolorimetra Za razliku od denzitometara korišćenje kolorimetra je sasvim specifično i namenjeni su za primenu u grafičkoj i fotografskoj industriji:

• Kontrola kvaliteta procedure u određenim proizvodnjama gde je lakše koristiti kolorimetar za proveru uzoraka u odnosu na standard (najčešće ∆E vrednost) u odnosu na vizuelno poređenje jedva primetnih varijacija pod specifičnim uslovima osvetljenja

• U proizvodnji specifičnih boja za repromaterijale kada isporučilac uz repromaterijal dostavlja i specifikaciju u obliku CIE tristimulusnih koordinata

• Kolorimetar se koristi kao ,,ugovorni alat,, pomoću kojeg se definišu ugovorne specifikacije, a kasnije za njihovo verifikovanje

• Sam kolorimetar ima sposobnost da sačuva izmerene podatke i oni se mogu koristiti u statističkoj kontroli kvaliteta

• Dizajneri pomoću ton karti određuju neku boju. Pomoću kolorimetra mogu da probni otisak i tiražnu štampu uporede sa naručenom bojom

• Umetnici, kuratori, restauratori i istoričari umetnosti mogu pomoću nedestrutivnog merenja kolrimetrom doći do podataka koji su im neophodni za reprodukciju, digitalnim katalozima, školske studije i muzejsku dokumentaciju

• Arhitekte, arheolozi i ostali koji koriste kolorimetar kada se ispituje zgrada i mural gde se uzorak ne može dotaći ili uzeti. Kolorimetar omogućuje mnogo pozdaniju osetljivost boje od fotografije koja je napravljena pod problematičnim svetlom

• Korporacije mogu specifične boje u logotipu ili korporativnom znaku precizno odrediti pomoću CIE tristimulusnih koordinata. Ove vrednosti se mogu dostaviti

159

svim prodavcima, reklamnim agencijama i ostalima koji reprodukuju ove boje, na način koji verifikuje kolorimetar

Sl. 11.2. Kolorimetri mere količinu zelene, crvene i plave svetlosti reflektovane od objekta.

Koristeći CIE XYZ kao referentni kolor prostor, kolorimetrijski podaci se konvertuju u L*a*b* koordinate. U primeru na slici izmerene vrednosti su

L* 51,13 a* + 48,88 b* + 29,53

(2° standardni posmatrač i D50 standardno osvetljenje)

11.3. Spektrofotometar Spektrofotomatar je instrument koji meri spektralne vrednosti. Spektrofotometar može da koristi displej za dobijanje spektralne vrednosti u obliku spektralnih krivi i posle toga spektralne vrednosti mogu biti konvertovane u tristimulusne vrednosti ili optičku gustinu. Mnogi spektrofotometri mogu da računaju i prikažu kolorimetrijske ili denzitometrijske vrednosti veoma dobro. Spektrofotometri rade sa podelom spektra svetlosti koja ulazi u uređaj u više traka. Svaka traka je region vidljivog spektra, i širina svake trake, u nanometrima, je širina trake. Na primer, instrument Colortron prekida vidljivi spektar kroz 32 trake – svaka traka je široka 10 nm.

160

Sl. 11.3. Displej instrumenta Colortron koji prikazuje vidljivi spektar od 390 do 700 nm u 32 trake.

Svaka traka je 10 nm Iz tih rezona, instrument Colortron se naziva 32-tračni instrument. Digital Swatchbook je 16-tračni instrument koji vraća 32-tračne podatke u kompjuter koristeći interpolaciju. Postoje takođe spektrofotometri sa manjim trakama i manji broj specijalno konstruisanih spektrofotometara sa više traka. Colortron se takođe naziva instrument sa konstanrtnom širinom trake zato što sve trake koje del spektar su iste širine. Mnogi komercijalni spektrofotometri se nazivaju instrumenti sa promenljivom širinom trake zato što su trake neznatno šire u plavom regionu spektra gde je svetlosna energija (emitovana od lampe sa užarenim vlaknom u instrumentu) mnogo slabija. Instrument sa promenljivom širinom trake izračunava podatke za standardu širinu trake, a zatim interpolacijom ih prilagošava širim trakama. Pre pojave Colortrone i Digital Stwatchbook, spektrofotometri su bili znatno skuplji od denzitometra i kolorimetra jer je optika i elektronika za merenje pune spektralne vrednosti znatno kompleksnija u odnosu na optiku i elektroniku koja je potrebna za merenje prolaza svetla kroz tri trake. 11.3.1. Korišćenje spektrofotometra Mnogi spektrofotometri se mogu koristiti i kao kolorimetar i kao denzitometar, ili i jedno i drugo, čime je opseg primene spektrofotometra veoma širok:

• Spektrofotometar ima takvu osetljivost da može da detektuje male promene u intezitetu svetla i ako je opremljen sa odgovarajućim filterima, Status T ili Status A, zove se i spektrodenzitometar i može da obavlja i sve denzitometrijske funkcije

• Većina modernih spektrofotometara je opremljena odgovorom za CIE standardnog posmatrača, spektralnim krivama za više standardnih osvetljenja i mikroračunarom za izračunavanje CIE tristimulusnih vrednosti i tada spektrofotometar obavlja sve kolorimetrijske funkcije

161

• Metamerizam može biti identifikovan i njegovi uzroci određeni ispitivanjem spektralnih profila boja. CIE koordinate mogu biti izračunate za boje ispod različitog osvetljenja na osnovu čega se može predvideti koji tip osvetljenja može prouzrokovati primetan metamerizam

• Spektralne krive materijala su kao otisci prstiju. Visoko osetljivi spektrofotometar može da pomogne identifikaciju neke gline ili keramika

• Naučna primena spektrofotometra je velika i uopšteno gledajući obuhvata spektrofotometre koji su specijalno konstruisani ili adaptirani za korišćenje određene opreme kao što su teleskopi ili mikroskopi, ili za ispitivanje određenih regiona elektromagnetnog spektra, uključujući i nevidljivi deo spektra.

Sl. 11.4. Spektrofotometar određuje spektralnu karakteristiku mereći različitu talasnu dužinu svetlosti

odbijene sa površine objekta koji se meri

162