WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

Московский Государственный Университет Печати

На правах рукописи

Хомякова Кристина Викторовна Разработка методики оценки качества цифровой печати Специальность 05.02.13. – Машины, агрегаты и процессы

(полиграфического производства) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный консультант: доктор технических наук Харин О.Р.

Москва – 2006 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................. 4 ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ...................................................... 13 1.1. Современное состояние и перспективы развития индустрии цифровой печати, проблемы качества и стандартизации................................ 13 1.2. Основные подходы в оценке качества в квалиметрии.............................. 18 1.3. Подходы к оценке качества офсетной печати............................................ 24 1.4. Методики оценки качества цифровой печати............................................ 34 ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ....................................................................... 48 2.1. Методика объективной оценки качества печати....................................... 48 2.2. Комплексный анализ качества печати........................................................ 50 2.3. Определение ситуации оценивания и построение дерева свойств.......... 53 2.4. Определение показателей свойств.............................................................. 62 2.5. Определение групповых ненормированных коэффициентов весомости экспертным методом............................................................................................ 72 2.6. Разработка тестовой полосы для оценки качества цифровой печати.................................................................................................. 77 2.7. Алгоритм комплексной оценки качества исследуемых цифровых печатных машин................................................................................ 83 ГЛАВА 3. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ............................................................................................. 89 3.1. Определение весомостей показателей качества экспертным методом............................................................................................ 89 3.2. Изучение влияния настроек цифровой печатной машины на качество печати............................................................................................... 3 3.3. Оценка качества цифровых отпечатков, полученных на различных цифровых печатных машинах.......................................................................... 109 3.4. Практическое приложение результатов исследования........................... 121 3.5. Перспектива использования комплексной оценки качества цифровой печати................................................................................................ 121 ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................... 123 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................... 125 ПРИЛОЖЕНИЕ 1.................................................................................................... 134 ПРИЛОЖЕНИЕ 2а.................................................................................................. 135 ПРИЛОЖЕНИЕ 2б.................................................................................................. 136 ПРИЛОЖЕНИЕ 2в.................................................................................................. 137 ПРИЛОЖЕНИЕ 3.................................................................................................... 138 ПРИЛОЖЕНИЕ 4.................................................................................................... 141 ПРИЛОЖЕНИЕ 5.................................................................................................... 151 ПРИЛОЖЕНИЕ 6.................................................................................................... ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования На сегодняшний день цифровая печать заняла свою нишу на рынке оперативной полиграфии. Стремительными темпами растет доля заказов цифровой печати среди заказов других видов печатной продукции. И связано это в первую очередь с тем, что качество печати современных цифровых печатных машин сравнимо с качеством плоской офсетной печати. Развитие технологий цифровой печати происходит на фоне автоматизации производства и, в частности, редакционно-издательских систем (РИС). Организация работы таких систем связана не только с управлением большим потоком электронных данных, но и оперативным получением издательской печатной продукции. В связи с этим развитие оперативной полиграфии в аспектах производительности и качества печати неизбежно. Уже давно устранены недостатки, которые препятствовали повсеместному распространению технологии цифровой печати: плохое закрепление тонера на бумаге, узкий цветовой охват, характерный масляной блеск и т. п. Сегодня мы однозначно можем говорить о хорошем качестве отпечатков, полученных с помощью цифровых печатных комплексов, к тому же отметим оперативность изготовления on-demand»). Таким образом, в связи с широким внедрением цифровых технологий печати встал вопрос об оценке качества цифровой печати. А поскольку все эксплуатирующиеся в России ЦПМ импортируются, а также ввиду отсутствия отечественных стандартов на цифровую печать (за исключением ГОСТов по репрографии) затруднителен анализ качества, который сегодня зачастую носит субъективный характер. Несмотря на наличие международных стандартов в этой отрасли и многочисленных исследований параметров качества цифровой заказов и некоторые особенности технологии, которые свойственны только цифровой печати (например, печать по требованию, «print 5 печати, до сих пор не предложена комплексная методика объективного анализа цифровых отпечатков. Необходимость разработки комплексной методики оценки качества печати назрела еще в период зарождения технологий цифровой печати и в первую очередь призвана систематизировать все важные показатели свойств цифровой печати с целью их дальнейшего упорядочения и расчета единого комплексного показателя. Такой комплексный показатель, будучи численной мерой тестирования оборудования на предмет качества получаемых отпечатков, позволит владельцам типографий сделать однозначный выбор в пользу приобретения той или иной цифровой печатной машины (ЦПМ), а заказчику услуг определиться с выбором соответствующей полиграфической базы. Создание подобной методики станет шагом на пути к разработке отечественных стандартов на цифровую печать (в рамках международных стандартов), что в свою очередь будет способствовать развитию институтов стандартизации и добровольной сертификации печатной продукции. Такие органы по сертификации смогут выдавать заключения, благодаря которым аттестованные типографии будут отмечены особым знаком качества, что привлечет к ним новых заказчиков. Алгоритм расчета комплексного показателя предлагается автоматизировать, что значительно сократит временные и трудовые затраты исследователей на анализ качества печати. С помощью этого алгоритма можно будет установить закономерности влияния конструкции машины и состава расходных материалов на качество отпечатков. Такой анализ важен как на стадии контроля качества выпускаемых механизмов машины, так и при выходном контроле качества готовых комплексов и настройке ЦПМ в производственных условиях. Методику комплексного анализа цифровой печати предлагается апробировать на тестировании ЦПМ с помощью тестовой полосы, содержащей все необходимые тест-объекты для оценки показателей свойств цифровой печати. Показатели свойств определены с такой целью, чтобы выявить 6 характерные на сегодня недостатки цифровых технологий (например, критичность к воспроизведению памятных цветов).

Цели и задачи исследования Главная задача данного исследования заключается в разработке объективной комплексной методики оценки качества цифровой печати. Результаты анализа качества печати по предложенному методу позволят количественно, одним числом, охарактеризовать тестовый отпечаток, полученный с помощью ЦПМ. Для достижения главной цели исследования необходимо решить следующие задачи. 1. Обоснованный выбор показателей свойств цифровой печати и построение дерева свойств. Анализ необходимых показателей целесообразно осуществлять на основании существующих в отрасли критериев оценки качества цифровой печати, а также свойств, рекомендованных для анализа плоской офсетной печати. 2. Построение тест-объектов для оценки выбранных показателей свойств и разработка тестовой полосы. Выбор тест-объектов можно обосновать в результате анализа накопленного опыта эксплуатации ЦПМ в России, а также зарубежных информационных материалов по оценке структурных элементов цифровой печати и различных тестов, предложенных компаниямипроизводителями цифровой печатной техники. 3. Определение коэффициентов весомости каждого показателя свойств экспертным методом, который допустим при упрощенном квалиметрическом анализе. Такое исследование проводится впервые. 4. Осуществив вышеперечисленные задачи, следует определить формулу свертки для расчета комплексного показателя качества.

Объект и предмет исследования Сегодня ученые говорят о возможности достижения значительных результатов на стыках наук. Такие исследования зачастую приводят к неожиданным результатам. Так, оценка качества печати приходится на область двух пограничных знаний – полиграфии как отрасли промышленности и квалиметрии. Квалиметрия представляет сравнительно новую область метрологических знаний по разработке количественных оценок качества объектов, явлений, процессов. Область данных научных изысканий представляет собой методику комплексной оценки качества цифровой печати, которая складывается из множества подсистем (оценка работы цифрового оборудования с точки зрения анализа производственных, эргономических, экономических и других факторов;

субъективный анализ качества печати потребителем;

анализ влияния производственного процесса на параметры печати и др.). Предмет нашего исследования более узок и конкретен: методика комплексной оценки качества печати и цифровых печатных машин. То есть диссертационная работа ориентирована на анализ качества отпечатков, получаемых с помощью разных цифровых печатных комплексов.

Методологическая и теоретическая основа исследования Методологическую и теоретическую основу исследования составили научные труды отечественных и зарубежных авторов в области квалиметрии печатного изображения. Неоценимый вклад в оценку структурных параметров качества цифровых отпечатков внесли авторы учебника «Современная электрофотография» [56] докт. технических наук Харин О. Р. и Сувейздис Э., докт. естественных наук. В области оценки качества офсетной печати известны работы преподавателей кафедры технологии печатных и послепечатных процессов. Особо стоит выделить заслуги Лихачева В. В. [25–27] в описании методов 8 квалиметрического анализа печатного изображения, которые послужили значимой опорой данного исследования. Отдельные возможности аспекты работе анализа репродукции были [20], методов рассмотрены при в диссертационной Качин-Хрисимовой Н. Б. квалиметрических описывающей оценке применения многокрасочной офсетной печати, и Никанчиковой Е. А. [33], рассматривавшей воспроизведение текста совместно с иллюстрациями в офсетной печати. Огромный вклад в развитие квалиметрии в России внес Азгальдов Г. Г. [1–5], доктор экономических наук, проф., действительный член Академии проблем качества и руководитель отделения «Квалиметрия». Обобщение именно его трудов легло в основу главы о разработке методики комплексного анализа. Теоретическая база тематики диссертации в России представлена достаточно полно, а вот практическая реализация структурометрического подхода в оценке качества цифровой печати, к сожалению, существует лишь у зарубежных ученых. Среди таковых выделим специалистов Ассоциации инженеров качества QEA (Quality Engineering Associates, Inc. Burlington, Massachusetts, USA), разработавших автоматизированную систему анализа качества цифровой печати [91, 92]. Отдельные аспекты оценки качества цифровой печати представлены в докладах международной конференции по технологиям цифровой печати (International conference on digital printing technologies). В диссертации использовались математические, статистические методы исследований, метод экспертных оценок и квалиметрического анализа. Информационную базу исследования составили научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций. В качестве официальных источников использовались тексты российских и зарубежных стандартов, описывающих требования к печатному изображению, методы анализа качества и контроля параметров отпечатка.

Научная новизна исследования В диссертационной работе впервые поставлена проблема комплексной объективной оценки качества цифровой печати. Несмотря на существующие в отрасли методы структурного анализа элементов цифровой печати и рекомендованные квалиметрические подходы, в полиграфии до сих пор не было предложено методики, которая бы позволила (по ряду обозначенных параметров) однозначно судить о качестве печати той или иной цифровой печатной машины. Количественное выражение комплексного показателя качества позволяет судить не только о состоянии оборудования и таким образом проводить тестирование ЦПМ, но и сравнивать разные печатные комплексы между собой. На пути к созданию комплексной методики пришлось решить ряд проблем, которые также впервые освещены в сфере технологий цифровой печати. Это, во-первых, обоснованный выбор показателей свойств цифровой печати и построение на его основе дерева показателей свойств. Стоит отметить, что подобная классификация свойств встречается в трудах российских ученых, но относится лишь к плоской офсетной печати [39]. Во-вторых, для каждого показателя свойства предложен коэффициент весомости, рассчитанный экспертным методом. Полученные коэффициенты весомости для цифровой печати также представлены впервые и особенно актуальны при определении степени значимости каждого показателя и его влияния на обобщенный показатель. И, наконец, проведено тестирование современных цифровых печатных комплексов, эксплуатируемых в типографиях Москвы. Машины исследованы на предмет анализа качества отпечатков, полученных с них в производственных рабочих условиях. Отметим, что специалисты различных изданий ранее пытались проводить подобные сравнения в сфере оперативной техники, но данный эксперимент в таком масштабе осуществлен впервые.

Практическая значимость работы Результаты выполненного исследования имеют широкое практическое значение и могут использоваться в сфере оценки качества цифровой печати, как операторами цифрового печатного оборудования, так и заказчиками. Издания отрасли, публикующие обзоры техники и тестирования, с помощью данной методики могут значительно сократить время на проведение тестирований и таким образом обобщить данные об исследуемом оборудовании. Разработанная методика оценки качества может быть применена к любой технологии печати с поправкой на показатели свойств и коэффициенты весомости. Перечень коэффициенты показателей весомости свойств цифровой печати и рассчитанные органам по рекомендовано использовать сертификации и стандартизации печатной продукции. Некоторые аспекты разработанной методики могут послужить основой для создания российских стандартов по оценке качества цифровой печати, к тому же положения предложенного метода не идут в разрез с положениями международных стандартов.

Апробация результатов исследования Основные положения и результаты диссертационной работы были опробованы при изложении курсов «Оборудование цифровой печати» и «Электрофотография» на кафедре техники и технологии цифровой печати Московского государственного университета печати, а также на курсах «Обслуживание печатной и копировально-множительной техники» при Российской академии путей сообщения. Результаты работы нашли свое практическое применение в области тестирования цифрового оборудования и опробованы институтом «НИФТИ» ОАО «Компания Славич» и Научно-исследовательским институтом электрографии.

11 Результаты исследований докладывались на международной научнопрактической конференции МГУП в 2003 году, на международной научнопрактической конференции «Электрография в России. Прошлое. Настоящее. Будущее» в 2003 году, на конференции компании «Полирам» в 2004 году и на семинаре «Вопросы оценки качества цифровой печати» в рамках международной выставки «Digiprintmedia-2004». По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Краткое описание структуры диссертационный работы Диссертационная работа состоит из трех глав, введения, заключения и приложений. Диссертация изложена на 133 страницах, содержит 25 рисунков, 4 схемы и 15 таблиц. Библиографический список представлен 95 наименованиями.

Перечень защищаемых положений 1. Обоснование выбора показателей свойств цифровой печати для построения дерева свойств. 2. Метод экспертного расчета весомости показателей свойств цифровой печати. 3. Методика комплексной оценки качества цифровой печати. 4. Доказательства возможности использования комплексного показателя для оценки качества печати цифровых печатных машин.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Современное состояние и перспективы развития индустрии цифровой печати, проблемы качества и стандартизации Не так давно можно было говорить о цифровой печати, как о новом направлении в полиграфии. Сегодня цифровые технологии пронизывают все сферы нашей деятельности: от бытовых устройств до мощных вычислительных систем. Отметим, что полиграфисты к цифровой печати относят лишь некоторые виды офисной печати, при которых информация поступает сразу на печатную форму, на печатающее устройство или на печатный носитель (так называемые технологии «Computer-to-plate», «Computer-to-press» и «Computer-to-print»). На мой взгляд, все современные виды печати попадают под определение «цифровые», поскольку технологические процессы осуществляются под контролем компьютеров и путь от оригинала к оттиску информация проходит в закодированном виде. Приведем определение цифровой печати, данное преподавателями кафедры технологии печатных и переплетных процессов Бирбраер Е. и Штоляковым В. [9]. «Следует отметить, что сам термин «цифровая» печать нельзя поставить в один ряд с такими терминами, как высокая печать, плоская печать и т. п. Цифровым является не способ переноса изображения на запечатываемый материал и даже не физико-химический тип структуры формной поверхности, а лишь способ создания изображения на основе оригинала с помощью ЭВМ (при этом формная поверхность может вообще отсутствовать). Таким образом, к цифровым печатным машинам (ЦПМ) в настоящее время относятся все виды печатных машин, в которых изображение, предназначенное для многократного или однократного воспроизведения, создается тем или иным устройством, являющимся частью машины и предварительно получающим это изображение 14 в закодированной форме от ЭВМ. При этом для переноса изображения на бумагу или другой носитель могут применяться, по меньшей мере, восемь способов печати: трафаретная, плоская офсетная, электрофотографическая как обычная (прямая), так и офсетная, магнитографическая, глубокая, струйная и, наконец, новый способ печати – элкография». Однако сегодня во всем мире приняли, что к цифровой печати стоит относить лишь печать переменных данных или печать по требованию (Print-OnDemand), следовательно, и цифровыми машинами могут называться аппараты, позволяющие получать тиражи с переменными данными. Сюда относятся все цифровые технологии печати: электрографический способ, струйная печать, магнитография, ионография и т.д. В данном исследовании рассматриваются ЦПМ, работающие по принципу электрографии. В начале нового тысячелетия эксперты прогнозировали стремительные темпы роста цифровых технологий и так описывали состояние данной отрасли. Увеличение количества единиц цифрового печатного оборудования происходит на фоне кардинального улучшения его характеристик. Представители каждого нового поколения существенно превосходят своих предшественников, выпущенных всего на год-полтора раньше. Растет скорость обработки и вывода заданий на печать, расширяется диапазон материалов, улучшается качество цветопередачи [44]. К 2005 году производители цифрового оборудования уже не так громогласно заявляют о своих достижениях и лишь стремятся поддержать свои технологические наработки на должном уровне. Уже не так часто обновляется модельный ряд и не так много нововведений. В цифровой индустрии наступила эра борьбы за качество печати с одновременной тенденцией снижения себестоимости отпечатка. Цифровая печать как «молодое» направление в полиграфии в России до сих пор не подвергалась тщательному детальному анализу качества, т.е. сегодня не представлены методики квалиметрического анализа качества цифровых 15 оттисков. И, очевидно, что цифровая печать отличается от традиционной, и ее специфика не дает права использовать для оценки качества цифровой печати характеристики, рекомендованные для офсетной печати. Проблема стандартизации цифровой печати в нашей стране в первую очередь связана с отсутствием производства цифрового оборудования, работа над выпуском которого закончилась с закрытием Научно-исследовательского института электрографии. Несмотря на это в отрасли существует комплект стандартов, которые относятся лишь к электрофотографии (ГОСТы серии «Репрография. Копирография») [10–13], и к тому же они морально устарели и требуют пересмотра подхода к оценке качества современной цифровой печати. Но новые технологии требуют новых методов оценки. Стоит отметить, что сегодня российские специалисты могут надеяться только на работы зарубежных ученых или самостоятельно проводить исследования в этой сфере. Острая необходимость в таких исследованиях очевидна, поскольку цифровая печать заняла свою немалую нишу на рынке полиграфии и упорными темпами будет отвоевывать все большие горизонты. Проблема стандартизации цифровой аппаратуры в полной мере освещена в работе Харина О. Р. и Сувейздиса Э. [56, с. 249–253]. Они отмечают следующие аспекты этого вопроса. Во-первых, кодировка новых моделей сегодня не стандартизирована, а стандарты на цветную цифровую печать только разрабатываются. Во-вторых, проблема стандартизации параметров качества цифровой печати впервые получила свое освещение в 1996 г. в стандарте ISO 13660 [80]. Также отсутствуют стандарты для электрофотографической аппаратуры. По заявлению исследователей Варшавского технологического университета [70] этот стандарт требует расширения по причине следующих недостатков: не оценивается качество цветной печати, отсутствуют связи с субъективной оценкой наблюдателей, не представлена методика подготовки тестовых отпечаток и калибровки принтеров и измерительного оборудования.

16 Бусцинки Л. также отмечает интерес к вопросам качества печати, чему свидетельствуют многочисленные исследовательские работы. Вместе с тем в России проводятся работы по созданию единой базы сертификации и стандартизации полиграфической промышленности. Так, в Московском государственном университете печати создан Орган по сертификации, который призывает к добровольной сертификации качества полиграфической продукции. Производство, получившее такой сертификат, в условиях цивилизованного рынка имеет все шансы на успех по привлечению выгодных заказчиков. Однако такая сертификация не подразумевает оценку качества цифровой печати, особенно важную для потребителя. Сегодня эксперты в области офисной полиграфии (печать на принтерах рабочей группы и высокопроизводительных устройствах) предлагают различные подходы к оценке качества работы цифровых комплексов. Но, как правило, подобные методики подразумевают субъективную оценку общей пригодности тестируемого оборудования. Такие обзоры техники публикуются в отраслевых журналах по полиграфии, издательскому делу и информационным технологиям, например «Publish», «Компьютер Пресс» и других. При тестировании цифровой аппаратуры, в основном принтеров, некоторые авторы используют группу аппаратурных параметров (производительность печати, оценку возможностей аппаратурной части и программного обеспечения, себестоимости печати и другие) со своими весовыми коэффициентами. Подход Ахмедова Ф. [8] и упрощенные методы комплексного анализа офисного оборудования [24] интересны и, несомненно, требуют развития с позиции комплексной и оценки оборудования цифровой оценка печати (учет и стоимостных эксплуатационных параметров, качества потребительских свойств). Но, к сожалению, объем такой работы будет значительно выходить за рамки кандидатской диссертации, поэтому в данном исследовании мы ограничимся лишь оценкой качества печати.

17 В период работы над данной диссертацией, с 2002 по 2005 год, в архивах диссертационного отдела Российской Государственной библиотеки им. Ленина не нашлось ни одной работы на тему оценки качества цифровой печати. Это еще раз подтверждает тот факт, что в России данная тема не получила должного развития. Важность создания комплексной методики оценки качества подтверждается многочисленными вопросами посетителей международной выставки «Digiprintmedia-2004», поступившими в процессе анкетирования и в ходе семинаров 1. Потенциальные заказчики стремятся найти критерии к оценке цифрового оборудования, которые так важны на стадии принятия решения о приобретении техники. Наряду с оценкой качества печати и работы оборудования в целом для российских компаний, работающих на рынке восстановления (так называемые речайджеры, от англ. «the recharge»), актуальны методы оценки расходных материалов (фоторецепторов, тонеров, картриджей и т. д.). В этом случае необходимо установить взаимосвязь «состояние расходного материала – качество отпечатка». Среди отмеченных аспектов следует особое внимание делить оценке качества отпечатков, полученных с помощью цифровых печатающих устройств. Выявив основные показатели свойств цифровой печати, можно будет перейти к оценке работы цифровых комплексов в целом (включая экономические и эргономические показатели), а затем и к вопросам стандартизации производства оборудования и расходных материалов. Прежде чем приступить к изучению вопроса оценки качества печати, необходимо разобраться в определении понятия «качество» и методиках его оценки.

Этот факт основан на результатах анализа анкет и опросов, проводимых автором как научным редактором журнала Индустрии цифровой печати DPM (в составе ЗАО «НИИ электрографии») в период проведения выставки.

1.2. Основные подходы в оценке качества в квалиметрии 1.2.1. Понятие качества продукции. Из всех перечисленных областей в настоящее время одной из наиболее важных представляется та, которая связана с измерением и количественной оценкой качества продукции и дает исследователю необходимый инструмент, с помощью которого можно плодотворно решать все остальные проблемы качества продукции. Эти оценки являются неразрывным элементом любой системы управления качеством, так как для того, чтобы управлять каким-либо процессом, надо, прежде всего, уметь измерять его параметры. Без количественных оценок качества нельзя обойтись и при изучении информационных аспектов проблемы качества продукции. И, наконец, сама природа экономической проблематики изменения качества продукции предопределяет необходимость использования количественных методов описания качества. Вот почему есть основания считать, что проблема измерения и количественной оценки качества продукции в настоящее время является узловой проблемой всей науки о качестве продукции. Поэтому вполне естественно, что наука о количественной оценке качества – квалиметрия – привлекает внимание все большего числа научных работников и специалистов, занятых в промышленности. Любопытно, что в Советском Союзе при выпуске издания качеству полиграфического исполнения тиража присваивалась оценка «удовлетворительно», «хорошо», «плохо», которая указывала на наличие тех или иных дефектов книги (например, непрочное скрепление, непропечатанный текст, перекос корешка блока и т. д.). И все выпущенные издания попадали в продажу, а неизбалованный читатель советской эпохи был вынужден их покупать. При выборе изделия потребитель руководствуется, как правило, чувствами, а потом анализирует для себя его ценность. При этом чувственные ощущения (например, нравится – не нравится) базируются на опыте, который в свою 19 очередь основан на представлениях человека о комплексе признаков предмета. Между ценностными свойствами вещи и ее техническими характеристиками существует четкая связь. Следовательно, это предоставляет человеку возможность ранжировать изделия в ценностный ряд (например, плохое качество, хорошее и отличное). В процессе познания вещи человек совершенствует свои представления о красоте, и тем самым изменяются его потребительские требования, что в свою очередь меняет результат его субъективной оценки. Поэтому по причине подвижности и изменчивости отношения человека к изделию трудно стандартизировать критерии оценки эстетического уровня изделия. Но, несмотря на это стремление людей к экономии ритмически повторяющегося труда, в том числе творческого, обусловило появление стандартов, в которых закреплены требования к продукции [54]. В настоящее время оценка характеристик изделия и многообразия потребительских параметров производится по комплексному показателю качества, который суммирует все дифференцированные оценки с учетом весомости каждого свойства. К анализируемым свойствам относятся рассмотренные ранее группы потребительских параметров: социальные, функциональные, эргономические, эстетические. Поскольку для каждого потребительского свойства можно вывести свой физический параметр, то для расчета дифференцированного комплексного показателя для каждой из перечисленных групп рекомендуется следующая формула [16]:

П = Ф*М, (1) где Ф – дифференциальный комплексный показатель качества, M – весомость свойства. Таким образом, в ходе комплексной оценки изделия необходимо уметь широко видеть всю систему оценки, весь ее ход, весомость и место всех показателей в этой системе, поскольку комплексная оценка диктует необходимость понимания всей проблемы в целом. Поэтому при создании 20 отраслевых методик очень важно вырабатывать согласованные отправные положения – единые принципы подхода к оценке качества. 1.2.2. Построение дерева свойств и его роль в системе качества. Данный раздел основан на рассмотрении трудов Азгальдова Г. Г., который так определил комплексную оценку качества: «это свойства, характеризующие качество объекта. Это не просто некая совокупность, а совокупность, упорядоченная в виде многоуровневой иерархической структуры – дерева свойств. Однако стоит отметить, что дерево свойств отражает качество реального объекта только приближенно, огрублено. И такая специфика является общей чертой любого научного познания» [3]. Алгоритм комплексной оценки качества состоит из следующих этапов: 1. Определение ситуации оценивания. 2. Построение дерева свойств. 3. Определение коэффициентов весомости. 4. Вычисление комплексного показателя. На этапе определения ситуации оценивания закладывается вся последующая стратегия и разработки, и использования методики оценивания качества [1]. В ходе этой операции между лицом, разрабатывающим методику, и лицом, принимающим решение, разрешаются все неясные вопросы с целью получения достаточной информации о дереве свойств и внесения полной ясности об исходных условиях и последующего определения границ применения методики. Данный этап закладывает точность, полученную с помощью разработанной методики оценки. Затем определяется набор показателей, по которым оценивается качество. К набору показателей предъявляются строгие требования: он должен быть однозначно представлен (стандартизирован) и упорядочен (декомпозирован) в некоторую иерархическую структуру (дерево свойств) [4].

21 После чего все принятые во внимание показатели качества оцениваемого объекта объединяются в дерево свойств, которое строится по определенным правилам: 1.

Необходимо точно определиться с субъектом оценки, от которого зависит характер показателей. Например, если объект оценивает потребитель, то необходимо рассматривать потребительские свойства без учета технических показателей. 2. В каждой группе свойств признак деления должен быть четко выражен и абсолютно ясен уже из самих формулировок свойств. В этом случае и сами эксперты в ходе, например, оценки весомостей дают более уверенные и точные оценки. 3. 4. Формулировки свойств должны быть четкими и простыми. Рекомендуется, чтобы на самом верхнем уровне дерева свойств было максимальное количество свойств (в идеале равное количеству эталонных свойств), что обеспечивает высокую точность оценки. 5. Необходимо так строить дерево свойств, чтобы в нем нашли отражение все особенности потребления объекта (если другое не предусмотрено системой оценивания). 6. 7. В каждой группе должны быть оставлены только те свойства, которые С целью точности экспертного анализа необходимо случайно являются независимыми (или частично независимыми). располагать свойства в группе. При этом данный факт нужно обязательно донести до сведения экспертов. 8. При экспертном определении коэффициентов весомости желательно стремиться к минимальной ширине каждой группы свойств (минимальному количеству свойств в группе). Рекомендованы оптимальная (2 свойства) и максимальная (7 свойств) ширина группы. Также необходимо стремиться к максимальной высоте дерева свойств (к максимальному числу уровней) при условии создания полного дерева, т. е. такого, корень которого находится на 22 нулевом уровне, а на m уровне – только простые свойства (не могут подразделяться на другие свойства). 9. Признак деления должен выбираться в соответствии с тем, чтобы оцениваемый объект в каждый момент времени мог одновременно обладать всеми свойствами. 10. Дерево свойств должно быть построено таким образом, чтобы была возможность оценки объекта с помощью поддеревьев. 11. По графическому исполнению предпочтительнее правостороннее дерево, в котором каждому сложному свойству соответствует группа свойств, находящаяся на схеме справа от него. По форме предпочтительнее табличная или нестрогая графическая форма. В случае применения упрощенного метода квалиметрии и наличия нескольких однородных по своему характеру групп свойств (дерева свойств) групповые коэффициенты весомости можно принять равными известным значениям абсолютных показателей свойств. Однако это не всегда удается по причине сложности выбора абсолютных показателей среди возможных показателей свойств объекта. Поэтому для большинства свойств, входящих в дерево свойств, определение значений групповых коэффициентов весомости приходится осуществлять экспертным методом [1]. Суть экспертного метода определения значений коэффициентов весомости заключается в проведении экспертного опроса членов экспертной группы и в обработке полученной в ходе этого опроса числовой информации. Процедура экспертного опроса проходит несколько туров, в процессе которых эксперты присваивают каждому значение весомости. (Чаще всего используют шкалу процентов, которая близка и понятна большинству людей.) После этого вычисляются средние арифметические значения группового ненормированного коэффициента весомости и производится нормирование этих значений. Затем на основании полученных значений вычисляются значения групповых коэффициентов. Поскольку для вычисления значения 23 показателя качества нужно иметь такие коэффициенты весомости, сумма значений которых будет равна единице не в пределах каждой группы, а в пределах каждого яруса дерева свойств, то групповые коэффициенты переводятся в ярусные. При этом точность вычисления коэффициентов весомости должна удовлетворять следующим требованиям: 1. Минимальное количество цифр после запятой должно быть не меньше двух. 2. Максимальное количество цифр после запятой принимается таким, чтобы у значения самого маловажного свойства после запятой было не меньше одной значащей цифры. 3. После запятой у всех коэффициентов должно быть одинаковое количество цифр. Основываясь на положениях Азгальдова Г. Г. [4], выделим некоторые ошибки, которые нельзя допускать в процессе квалиметрического анализа. Эталонные (иногда неудачно обозначенные как базовые) значения должны выбираться как лучшие в мире (на момент оценивания качества) значения показателя соответствующего свойства. При этом ошибочно в качестве эталонных значений принимать показатели объектов-аналогов, выбранных в партии как лучшие по качеству. С целью уменьшения величины относительной погрешности при прочих равных условиях можно использовать 100%-ю шкалу с шагом 10%. При этом вначале и в конце шкалы возможны и более мелкие градации. Для обеспечения сопоставимости значений абсолютных показателей (приведения их к одинаковому масштабу и выражения их в одинаковых единицах измерения) следует перевести их в относительные с помощью операции нормирования:

K= Q эт, (2) q где K – относительный показатель свойства, 24 Q – абсолютный показатель свойства, qэт – эталонное значение показателя свойства. В действительности, зависимость между этими величинами обычно бывает нелинейной, и ее линейная форма принимается просто из соображений простоты расчета. В случае упрощенного метода квалиметрического анализа для расчета значения комплексного показателя качества можно использовать формулу средней взвешенной арифметической:

K к = K i Gi, i =1 n (3) где Kк – комплексный показатель качества оцениваемого объекта (0 Kк 1), Ki – относительный показатель свойства (0 K 1), Gi – коэффициент весомости свойства (0 < G < 1), n – число свойств для оценки объекта.

1.3. Подходы к оценке качества офсетной печати 1.3.1. Проблемы стандартизации параметров качества печати. В полиграфии существует ряд инструментов для объективной оценки качества оттиска (денситометры и спектрофотометры, лупы, измерительные микроскопы и т.д.). Но, несмотря на наличие такого инструментария, оценка качества репродукций сводится к субъектному анализу полученных результатов. Так, печатник, исходя из своих профессиональных навыков и опыта, оценивает цветовоспроизведение: контролирует соответствие параметров оттиска характеристикам оригинал-макета. При этом объективная оценка заключается в выходе параметров печатного процесса на принятые денситометрические нормы, а субъективная – в анализе воспроизводимых цветов (например, трава на оттиске должна быть зеленой, несмотря на то, что ее цветовые характеристики не соответствуют нормам печати).

25 С появлением цифровых технологий печати функции печатника свелись к операторским: все необходимые настройки процесса репродуцирования осуществляются на допечатной стадии подготовки. В более широком плане проблемы определения критериев оптимизации и нормализации печатных процессов с исключением «человеческого фактора» достаточно сложны и в силу их многовариантности до конца не изучены. Это связано с тем, что цветная печать осуществляется для множества комбинаций печатных красок, видов подложек, способов печати, типов машин и т. п. Этим существенно затрудняется стандартизация в полиграфии в целях, например, однозначного воспроизведения цветовых характеристик. Проблемы стандартизации в полиграфии стали особенно актуальны в начале 90-х годов в связи с переходом от «закрытых» к «открытым» издательским системам. До того времени подготовительные допечатные операции вплоть до вывода фотоформ производились как единое целое внутри типографии или репроцентра с ориентацией на более или менее известную по своим характеристикам конкретную технологию печати. Параметры настроек и различных функциональных преобразований могли по опыту уточняться от заказа к заказу. Была также возможна поэтапная или сквозная периодическая калибровка процесса. Но, несмотря на перечисленные трудности, единообразие подходов к оценке качества печати сегодня актуально как никогда: заказчик желает знать, за что он платит. В этом случае комплексный подход к оценке качества печати позволит заказчику сориентироваться как на рынке оборудования, так и на рынке полиграфических услуг. 1.3.2. История вопроса оценки качества полиграфических оттисков. В данном разделе рассмотрим оттисков, конференции некоторые по аспекты оценки оценки качества на качества полиграфических IV Международной предложенные известными учеными вопросам полиграфических оттисков.

26 В первую очередь отметим, что эти работы проводились до 1961 года (год выпуска сборника), поэтому многие положения претерпели изменения. Однако их рассмотрение вызывает определенный интерес с точки зрения истории развития вопроса оценки качества оттисков в полиграфии. На данной конференции впервые Руппом Е. [41] было представлено обоснованное определение качества: «качество изделия определяется всей совокупностью характерных признаков, которые оптимально удовлетворяют материальным и культурным потребностям людей». Он также отметил, что объективной оценки качества не существует, поскольку «требования людей постоянно возрастают и различны, более того, качество не имеет абсолютного значения, так как оно всегда определяется относительно». Рупп настаивает на субъективности оценки полиграфического качества, исходя из самих определений методов оценки. «Синоптический метод, конечно, субъективен, он основан на визуальном восприятии и оценке путем сопоставления технической и эстетической точек зрения. Аналитический же метод позволяет применять для исследования отдельных факторов объективные способы измерения, однако при суммировании измеренных величин невозможно исключить субъективное влияние». На примере контроля офсетных цветных оттисков он демонстрирует метод применения баллов снижения качества, разработанный Мессингом в 1951 году. В этом случае вначале устанавливаются отдельные технические требования, для которых определяется число баллов снижения качества. Чем больше полученная сумма, тем хуже качество продукции. В защиту данного метода Рупп приводит следующий аргумент: «этот метод баллов должен фиксировать дефекты путем сравнения оттиска с оригиналом, и это требование легче выполнить, пользуясь баллами минус». Продолжает тему экспертного анализа качества оттисков методом снижения баллов Финк П. [55], который предлагает разделять оценку качества сплошных и полутоновых участков оттиска. Он также считает, что всякая визуальная 27 оценка является в некоторой степени субъективной, поскольку «у каждого наблюдателя автоматически складывается общее впечатление, являющееся результатом сочетания ряда технических и художественных факторов, которым уже придается определенное значение». При этом не стоит забывать, что «качество оттиска значительно снижается при наличии явных дефектов печати». Польза данного доклада для развития систем оценки качества в полиграфии очевидна. Во-первых, Финк П. предложил оценивать полутона путем воспроизведения растровых шкал;

во-вторых, он обосновал целесообразность раздельного анализа качества воспроизведения сплошных и полутоновых участков, что очень важно учитывать при создании объектов тестовых полос на современном оборудовании (векторные элементы создаются в программах обработки и создания векторных изображений, растровые – в программах обработки полутоновых изображений). В своем докладе «Оценка качества оттисков» Поултер С. Р. [38] назвал основную цель исследования качества печати, которая «заключается в разработке объективного метода сравнения оттисков для оценки качества». С этой целью было проведено исследование вопроса об общепринятом понятии уровня качества при сравнении двух или нескольких различных оттисков. В этой работе был успешно применен экспертный метод ранжирования свойств и в качестве экспертов выбраны различные группы людей, оценки которых проверялись на совпадение при рассмотрении оттисков с отклонениями в качестве, вызванными различными причинами. При этом исследователи не могли соблюсти постоянство условий наблюдения, поскольку экспертизы проводились в разных городах. Продолжили работу над сопоставлением мнений экспертов Роджерс М. К. и Холл Х. Х. [40] в своем исследовании, посвященном оценке качества в многокрасочной печати. В нем был представлен анализ комплексности качества. «Понятие качество применительно к печатному процессу может означать либо колебания качества на различных оттисках, либо абсолютный уровень качества.

28 Разницу между оттисками можно определить визуально;

это выполняет печатник, который сравнивает оттиски с утвержденным оттиском или отобранным в качестве эталона тиражным оттиском. Абсолютный уровень качества установить нелегко, поскольку здесь играют роль и психологические факторы. Его следует определять по тому впечатлению, которое производит оттиск на экспертов, записывающих свои впечатления в виде чисел с помощью произвольной шкалы;

для оценки качества также производится организованный выбор объекта оценки и составляется список характерных признаков, служащих для оценки качества данного частного вида печатной продукции». Данный доклад представляет интерес с точки зрения комплексного подхода к оценке качества. Для облегчения работы исследователи предлагают разделять образцы на группы, а качество разделять на наборы характерных признаков, которые, как правило, фигурируют при приемке готовой продукции. Автор полагает, что для определения влияния, которое испытывают в своей работе эксперты, их стоит выбирать из следующих характерных групп: неспециалисты, специалисты, художественные редакторы, консультанты рекламного отдела, прочие лица, связанные с использованием готовой продукции. После получения результатов оценки доступными средствами статистической обработки данных можно определить погрешность этой оценки. Авторы рекомендуют в процессе эксперимента записывать все условия, которые могут повлиять на результаты исследования или их толкование. В ходе обсуждения доклада разгорелась острая дискуссия, которая касалась влияния ощущений эксперта на выставляемую оценку. Профессор Зеттлмойер высказал мнение, что эксперт производит сначала оценку по общему впечатлению, а затем переходит к оценке отдельных характеристик. На что Роджерс ответил: «к тому времени, когда эксперт закончил оценку по десяти признакам, он уже не уверен, хорош или плох этот оттиск». Данный факт обязательно будет учтен в экспериментальной части этой диссертации.

29 С целью разработки техники для объективного измерения Йоргенсен Дж. и Бруно М. [18] сгруппировали факторы, влияющие на качество изображения. Каждому из трех факторов (неоднородности оттиска, обнаруживаемые невооруженным глазом;

четкость изображения и воспроизведение градации тонов и цвета) присваивали количественные значения, используя методы, развитие которых позволит осуществлять автоматический контроль процесса печати. Итак, несмотря на важность мнения потребителя или учет его субъективной характеристики методики оценки качества печати сводятся к объективному анализу, который позволит стандартизировать и автоматизировать процесс. Однако нельзя полностью довериться объективному анализу, тестовая полоса должна содержать и элементы визуальной оценки. Дил Х. в своей работе «Микрофотометрия оттисков» [14] выделил две группы характеристик качества оттисков: 1. «Субъективные характеристики. Эстетические характеристики – такие, которые нельзя определить с помощью физических измерений, их можно оценить только с индивидуальной точки зрения. 2. Объективные характеристики. Объективные характеристики должны быть выбраны таким образом, чтобы их величину можно было определить при помощи объективных измерений. Степень воздействия объективных характеристик рассматриваемого оттиска на человеческий глаз определяется физиологическими законами. Проводя физические измерения объективных характеристик и связывая их с определенными физиологическими функциями, можно При получить оценке количественное качества следующие выражение ожидаемого автор ощущения рекомендует коэффициент человеческого глаза». черно-белых объективные оттисков рассматривать характеристики:

отражения бумаги, интервал оптических плотностей, воспроизведение градаций 30 тонов, глянец, однородность участков (отражение и глянец), линиатуру растра и разрешающую способность. Такой подход к оценке качества оттисков был предложен несколько десятилетий назад. Рассмотрим современное состояние отрасли по оценке качества наиболее распространенного способа печати – плоской офсетной печати – на основе материала следующего раздела. 1.3.3. Параметры оценки качества плоской офсетной печати. В Московском государственном университете печати проводились работы по созданию методик оценки качества офсетной печати. Рекомендации по квалиметрическому анализу в полиграфии приведены в работах Лихачева В. В. [25–28]. Характеристики качества офсетного оттиска также представлены в трудах Гуляева С.А. и Тихонова В.П. В отличие от квалиметрических задач, связанных только с количественным определением свойств различных объектов, квалиметрическая оценка включает измерения и сравнения физических, экономических, эстетических и других показателей с эталонными для принятия управляющих решений. Классификационная схема единичных свойств печатного изображения в данных работах представлена двумя схемами (схема 1 и 2). Схема 1 представлена Лихачевым В.В. в [27]. Схема 2 предложена Качин-Хрисимовой Н. Б. в диссертационной работе «Исследование возможности применения квалиметрических методов к оценке многокрасочной офсетной печати» [20]. Отметим, что среди диссертаций, хранящихся в фонде Российской государственной библиотеки, данная работа – единственное исследование, в котором предлагается оценивать качество печати с точки зрения основ квалиметрии.

Схема 1. Иерархическая структура свойств печатного изображения групповой показатель психологических свойств манера исполнения состояние оригинала структура поверхности нарушение целостности изображения многослойность структуры рельефность мазка фоновые искажения механические повреждения фактура глянец механические повреждения муар, просвечивание рельеф с оборота отмарывание, перетискивание загрязнение пробелов смазывание, дробление неприводка микронеоднородность макронеоднородность передача полутонов оптическая плотность плашки резкость разрешающая способность комплексный показатель качества групповой показатель дефектных свойств чистота печати графические искажения неоднородность печати градационная точность групповой показатель оптических свойств четкость печати 32 Схема 2. Иерархическая структура свойств печатного изображения, предложенная Н. Б. Качин-Хрисимовой зашумленность по желтой краске зашумленность зашумленность по голубой краске зашумленность по пурпурной краске зашумленность по черной краске градация тонов и цветов комплексный показатель качества цветовые различия по серому число светлот на участках градационной кривой четкость разрешающая способность резкость В 1986 году на кафедре печатных процессов Московского полиграфического института под руководством Климова Д. Ю. была проведена научноисследовательская работа, посвященная исследованию квалиметрии печатного процесса. В данной работе [39] была проанализирована частота встречаемости параметров качества в разных методиках комплексной оценки качества печатной продукции («Методика оценки качества полиграфического исполнения книжно-журнальной и изобразительной продукции», СССР;

«QATAP. Обеспечение качества при помощи программ параметров», США;

«Центраг», ГДР).

33 Ниже в порядке убывания частоты встречаемости в вышеперечисленных методиках приведены параметры качества печати. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Тонопередача. Цветопередача. Цветопередача плашек и растровых цветовых оттенков. Нарушения цветопередачи. Соответствие передачи полутонов. Приводка красок. Равномерность пропечатки. Точность цветопередачи в растровой триадной печати. Разнооттеночность.

10. Нечистые пробелы и поля. 11. Муар. 12. Зернистость, неровность тонов. 13. Марашки и пятна. 14. Приводка с лица и оборота. 15. Качество и однородность текста. 16. Отмарывание. 17. Выщипывание бумаги. 18. Положение текста и иллюстраций. 19. Чрезмерный оборотный рельеф. 20. Воспроизведение текста и иллюстраций оригинала. 21. Стабильность подачи краски. 22. Дефекты печати иллюстраций. 23. Дробление. 24. Забитый краской оттиск. 25. Повреждения оттисков в процессе печати, морщины. 26. Чистота печати. 27. Прочность печатного изображения к истиранию.

34 28. Пробивание краски. 29. Посторонние элементы. 30. Кольца Ньютона. Итак, как и в случае схем 1 и 2, в список параметров включены дефекты, которые, на мой взгляд, важны с точки зрения контроля технологического процесса и не должны присутствовать на оттиске, сдаваемом заказчику. Некоторые описанные дефекты могут быть полезны при признании оттисков браковочными. Например, повреждения оттисков в процессе печати и морщины можно наблюдать при неправильной работе бумагопроводящей системы и узлов закрепления в электрографическом оборудовании. Технологии цифровой печати отличают специфические свойства, которые необходимо учитывать при оценке качества печати, поэтому для контроля качества следует выбирать другие показатели свойств.

1.4. Методики оценки качества цифровой печати 1.4.1. Стандарты по оценке качества печати. Инженерную оценку качества печати офисного монохромного оборудования можно производить с помощью международного стандарта ISO/IEC 13660:2001 [80]. Данный стандарт предусматривает 14 параметров, по которым можно сделать заключение о качестве изображения. При этом качественным признается изображение четкое и разборчивое по своей структуре. Первые шесть параметров оценивают воспроизведение залитых участков, остальные – шрифтов и линий: 1. Оптическая плотность изображения (Darkness, large area). 2. Нечистота фона (Background haze). 3. Гранулярность (Graininess). 4. Пятнистость (Mottle). 5. Сателлиты (Extraneous marks, background). 6. Пробелы или непропечатки (Voids).

35 7. Размытость (Blurriness). 8. Шероховатость (Raggedness). 9. Ширина линии (Line width). 10. Плотность шрифта (Darkness, character). 11. Контраст (Contrast). 12. Заливка (Fill). 13. Сателлиты в области шрифта (Extraneous marks, character field). 14. Нечистота фона в области шрифта (Background haze, character field). Стандарт также описывает тест-объекты, по которым контролируются данные параметры. Преимуществом данного стандарта является возможность не только произвести объективную оценку качества печати, но и установить взаимосвязь между оценкой наблюдателя и качеством печати изображения, что особенно важно при создании автоматизированных систем оценки качества печати. Однако ISO 13660:2001 не описывает количественные значения, в пределах которых может быть измерен тот или иной показатель, что не позволяет произвести комплексную оценку. Но многие исследователи настаивают на доработке этого стандарта, который имеет много недостатков [70]. Среди них выделяют отсутствие метода по созданию тест-объектов, калибровки оборудования и измерительных приборов, невозможность оценки качества цветной печати, и исключение взаимосвязи результатов оценки с субъективными ощущениями наблюдателя. К самому существенному недостатку относят отсутствие параметров, характерных для конкретной технологии печати. Другой, не менее важный стандарт – ISO 12647-01 «Graphic technology – Process control for the manufacture of half-tone colour separations, proof and production prints. Part 1. Parameters and measurement methods» – позволяет оценивать воспроизведение полутонов. Структурный подход в оценке качества воспроизведения изображения реализован в трудах зарубежных ученых.

36 1.4.2. Структурный подход к оценке качества цифровой печати. Системный подход, основанный на анализе воспроизведения структурных элементов (точка, линия, поле) разнотипных изображений, описан Хариным О. Р. и Сувейздисом Э. [56]. Параметры электрофотографического изображения цифровой печати зависят от качества воспроизведения упомянутых элементов. Базовыми структурными элементами, в порядке возрастающей сложности, являются: точка (Dot), линия (Line) и поле (Large Area). При помощи этих элементов, используя технологию обращенного проявления разряженных участков, компонуется электрофотографическое изображение любого типа. Для получения цветного изображения также используются одноцветные полутоновые структуры, которые с наложением повторяются несколько раз, этим синтезируя требуемый цвет. Таким образом, анализ базовых элементов можно ограничить одноцветными структурами. Общая характеристика структурных элементов изображения приведена в табл. 1.

37 Таблица 1 Общая характеристика базовых структурных элементов цифровой печати Структурный элемент и его составные части Точка, частицы тонера Построение структурного элемента Осаждение заряженных частиц тонера на участке фоторецептора, разряженном при лазерной развертке. Возможность длительности импульса засветки Линия, точки или матрицы точек Расположение точек вдоль линейного элемента с определенным шагом (дискретом) в результате импульсной лазерной развертки. Для полутонового варианта – точки располагаются в виде матрицы Поле, линии Суперпозиция линий в виде тонкой пространственной решетки растра лазерной развертки. Для полутонового варианта линии имеют матричную структуру с амплитудной (АМ) или частотной (FM) модуляцией точек Оптическая плотность Dmax;

максимальный пространственный градиент gmax;

полуширина линии l0,5 Несущая пространственная частота N;

растровая оптическая плотность Dp;

площадь, покрытая тонером А Критерии оценки структурного элемента Диаметр точки d (для эллиптической точки – отдельно по изменения диаметра точки при увеличении осям x, y) Точка может получить несколько уровней серого, используемых при построении наклонных линий. Практически в аппаратуре цифровой печати минимальный диаметр точки достигает 15–20 мкм, а ее эллиптические размеры могут быть 2060 мкм. Точка визуально воспринимается как короткий штрих или гомогенная физическая точка, хотя имеет тонкую структуру, 38 обусловленную величиной частиц тонера и флуктуациями их расположения при проявлении. Элемент отдельной линии формируется из точек, линейно располагаемых с определенным шагом дискретизации. Для исключения пульсации ширины линии шаг дискретизации может только незначительно превышать радиус точки. Минимальная ширина линии в этом случае равняется диаметру точки. В случае воспроизведения полутоновой линии, минимальная ее ширина увеличивается до размеров полутоновой ячейки (матрицы) с точным расположением точек по принципу амплитудной модуляции (АМ) или их стохастическим разбросом по принципу частотной модуляции (ЧМ). Поле представляет собой большой заливной участок, который создается суперпозицией тонких линий, при кадровой развертке образующих пространственную решетку – своеобразную «несущую» пространственную частоту. Поэтому анализ данного структурного элемента сводится к анализу такой пространственной решетки. 1.4.3. Автоматизированные Инженерной системы анализа качества качества (Quality печати. Специалистами ассоциацией Engineering Associates, Inc., QEA) предложена автоматизированная система анализа качества цифровой печати, струйной и электрографической, которая позволяет анализировать структурные элементы отпечатка в кратчайшие сроки [91]. Автоматизированные системы анализа качества печати – это новый уровень функциональных возможностей, интеграции, производительности, очень важных для продвижения цифровых технологий печати. Как способы коммуникаций в пределах отрасли, эти системы могут оказать помощь в разработке стандартов качества печати. Система анализирует печатные издания любых средств массовой информации, произведенные с помощью любой технологии печати. Оценка качества печати обычно производится экспертным методом. Поскольку предпочтения конечного пользователя в итоге являются самыми 39 важными, субъективные методы всегда будут играть существенную роль в развитии технологий цифровой печати. Впрочем, субъективная оценка имеет недостатки. Они связаны с индивидуальным восприятием каждого конкретного пользователя: его зрением и способностями к описанию наблюдаемых результатов (владение определенными знаниями и терминологией). Для полной оценки качества недостаточно ориентироваться на вкусы и требования потребителя – необходим количественный анализ. Инструментом объективной оценки в этом случае является автоматизированная система анализа качества печати, которая устраняет недостатки, свойственные субъективной оценке. Современный анализ качества печати представлен компьютеризированной системой, измеряющей те факторы, которые определенно затрагивают качество печати. Для этих систем типично автоматическое сканирование специально разработанного теста и получение числовых значений оценки качества в пределах поля наблюдения. Тест обычно состоит из основных элементов изображения, таких как точки, линии и сплошные области, а также тест содержит изображения для визуальной оценки качества печати. Принципы автоматизированного анализа качества печати основаны на том, что даже наиболее сложные изображения, например цифровая фотография, составлены из основных элементов. Анализ этих основных элементов – точек, линий и сплошных областей – фундаментальная задача количественного анализа. Кроме того, автоматизированная система анализа качества печати должна учитывать особенности технологии печати и воспроизводимого изображения. Например, струйная печать критична к точечным размерам и местоположению капли чернил. При печати штрих-кода особое внимание надо уделять качеству края линии.

40 Разработанная инженерной ассоциацией QEA автоматизированная система анализа качества цифровой печати IAS-1000 базируется на оценке параметров (табл. 2), рекомендованных ISO 13660 (см. п. 1.4.1) для оценки качества печати офисного оборудования. В этом случае предложенная система предназначена для входного и выходного контроля качества производимого оборудования и расходных материалов. Такая система зачастую коммерчески не доступна широкому кругу пользователей цифровой печати и не позволяет комплексно оценить качество цветной цифровой печати, а также произвести дальнейшее сравнение качества полученных отпечатков в целом и качество печати разных цифровых печатных комплексов. Таблица 2 Основные параметры качества цифровой печати по данным QEA Элементы изображения Показатели качества Местоположение (Dot location) Растискивание (Dot gain) Форма (Dot shape) Шероховатость (Edge raggedness) Посторонние элементы (Satellites) Ширина (Line width) Резкость (Edge sharpness) Неровность края (Edge raggedness) Оптическая плотность (Optical density) Разрешение (Resolution) Оптическая плотность (Optical density or tone reproduction) Цветовой тон, насыщенность (Color chroma, hue) Шум: гранулярность, пятнистость, фон, ореол изображения (Graininess, mottle, background, ghosting) Глянец (Gloss) Точка (Dot) Линия (Line) Плашка (Solid area) 41 Из табл. 2 и 3 видно, что структурными элементами цифровой печати являются точка, линия и плашка, а вот показатели свойств разнятся в двух описанных методиках. Обратим внимание на то, что перечисленные показатели актуальны не столько для конечного пользователя, оценивающего качество печати, сколько для инженеров, испытывающих цифровое оборудование при промышленном производстве. Данные системы также не позволяют рассчитать комплексный показатель качества, который, как упоминалась ранее, повсеместно используется в современном анализе качества продукции. В отрасли существует ряд публикаций, описывающих дефекты цифровой печати и пути их устранения. Так, например в В. Янг (W.Jang) в [81] выделяет следующие группы дефектов электрографической печати: параметры равномерности печати (наличие характерных полосатости печати и пробелов, появление хостинга1);

нарушение приводки по причине неправильной работы ремня переноса или барабана и подачи бумаги;

стабильность передачи цвета во времени, контролируемая по значению оптической плотности изображения и градационной передачи. Такого рода публикации анализируют параметры печати с целью устранения дефектов, вызванных неправильной работой узлов печатающего оборудования или применением некачественных расходных материалов. На таком уровне оборудование исследует инженер сервисной компании, и в такой ситуации печать коммерческих заказов невозможна. Поэтому для целей оценки качества отпечатков, полученных в производственных условиях, подобные подходы не приемлемы. Здесь нужна методика, которая позволит оценить качество печати разного оборудования. При этом важна возможность проведения, как объективных измерений, так и визуальной оценки оттисков. Эксперту важнее представлять конкретные показатели печати для визуальной оценки качества, а не рассчитывать значения структурных Под хостингом (gosting) понимают дефект печати, когда одно изображение оставляет след по всей длине листа бумаги. Такой дефект вызван неправильной работой фоторецептора или ролика заряда.

42 элементов. При этом очень важно иметь доступные инструменты для количественной оценки показателей качества, результаты которой можно свести к одному информативному показателю. 1.4.4. Алгоритм комплексной оценки качества печати. Комплексная оценка качества подразумевает не только рассмотрение объекта с системной точки зрения, но и прослеживание взаимосвязей между стадиями процесса и участниками производственного цикла. Этот подход удобно проиллюстрировать с помощью теории «Круг качества изображения» [74], представленного на рис. 1.

Экспертная оценка качества изображения Модели качества изображения Ощущения наблюдателя (потребителя) Круг качества изображения Технические параметры Визуальные алгоритмы Физические (объективные) параметры изображения Модели изображения Рис. 1. Круг качества изображения (The Image Quality Circle) По теории оценки качества изображения в исследовании участвуют эксперты, которые, с одной стороны, оперируют своими ощущениями, вызванными оценкой физических параметров изображения (оптическая 43 плотность, спектральные характеристики и т.д.), а с другой стороны, ориентируются на технические параметры. При этом каждая группа параметров связана с другой посредством моделей или алгоритмов: модели изображения, визуальные алгоритмы (компьютерные коды и формулы) и модели качества изображения (термины и правила для проведения многомерного анализа). Анализ качества можно начинать с любой позиции, и продолжать в двух направлениях (по и против часовой стрелки).

Потребитель Маркетинговые исследования 1) Качество изображения 2) Восприятие изображения Научные и инженерные аспекты формирования изображения Разработчики систем и специалисты по системам, инженеры–технологи Технические параметры Технологи, создание продукта Рис. 2. Схема оценки качества изображения 44 Связь ощущения наблюдателя с физическим параметром можно описать на таком примере: резкость изображения потребитель оценивает по ровности края штрихового элемента. Контроль качества на всех стадиях процесса описывается схемой (рис. 2) и связывает оценку потребителя и технические параметры изображения. О применении комплексного анализа в науке существуют два противоположных мнения. Одно основано на постулате, что любой предмет нельзя оценить одним конкретным числом, поскольку такая оценка не свойственна человеку (можно приводить сравнение или оценку по предложенной шкале). Другое мнение основано на том, что продукцию можно рассматривать как систему или набор показателей, к которым целесообразно применить комплексный подход в оценке качества. Несомненно, комплексный подход выигрывает по сравнению с другими методиками при большом наборе оцениваемых объектов и позволяет проводить однозначное сравнение качества исследуемой продукции. Рассмотрим основные стадии алгоритма комплексной оценки качества. 1. Классификация показателей свойств и построение схемы. 2. Выбор эталонных показателей. 3. Измерение свойств. 4. Выбор метода определения весомости свойств. 5. Выбор метода расчета комплексного показателя качества. Разрабатывая методику комплексной оценки качества цифровой печати, будем следовать основным правилам теоретической квалиметрии (п. 1.2). Начнем с определения показателей свойств, при этом будем опираться на вышеизложенный материал: использовать наработки по оценке качества плоской офсетной печати и структурные подходы при анализе цифровых технологий. Выбранные показатели сведем в дерево свойств и назначим эталонные значения для каждого показателя. Поскольку цифровая печать подразумевает 45 воспроизведение оригинала, созданного средствами настольных издательских систем, то в качестве эталонных показателей примем значения показателей тест-объектов тестовой полосы. Например, при расчете цветовых различий за образец примем цветовые координаты исследуемых цветов, которые можно определить с помощью программы Adobe Photoshop. Каждому параметру качества печати на тестовой полосе будет соответствовать свой тест-объект, результаты измерения которого позволят вычислить показатель свойства, а затем и относительный показатель. Для расчета комплексного показателя понадобятся значения весомостей свойств, которые при упрощенном методе можно рассчитать экспертным путем. Для этого необходимо провести экспертизу и определить метод расчета весомостей. Поскольку задача данного исследования лежит не в области квалиметрического анализа, а скорее в сфере технологических нововведений, касающихся острой проблемы оценки качества цифровой печати, то упрощенная схема комплексного анализа вполне допустима. В связи с этим расчет комплексного показателя сведется к следующей формуле:

K = Qi Gi, (4) эт i =1 qi n где K – комплексный показатель исследуемого отпечатка, Qi – абсолютное значение i-го показателя свойства, qiэт – эталонное значение i-го показателя свойства, Gi – весомость i-го показателя свойства, n – количество показателей свойств. Комплексная оценка качества изображения связывает визуальную оценку потребителем, инструментальную оценку и физические показатели качества оттиска, полученного с помощью цифрового печатного оборудования. При этом важную роль при проведении комплексной оценки играет калибровка звеньев процесса: измерительного оборудования и печатающих устройств.

46 Алгоритм комплексной оценки качества цифровой печати представлен схемой на рис. 3. Задача данного исследования сводится к построению такой универсальной методики оценки качества, которая позволила бы пользователю качественно сравнивать качество печати различных устройств цифровой печати, не вдаваясь при этом в сложные математические выкладки расчета структурных элементов печати, т.е. такая методика должна быть максимально доступна пользователю. Оценка показателей качества особенно важна на разных стадиях процесса производства оборудования и расходных материалов и призвана контролировать качество готовой продукции по полученным отпечаткам. В этом заключается главное отличие подхода в оценке качества традиционной печати (например, плоской офсетной) от цифровой: контролируются не стадии репродукционного процесса, а качество конечного оттиска в отделе ОТК. Отметим, что комплексный подход в оценке качества цифровой печати с использованием подходов теоретической квалиметрии ранее нигде не применялся. И его разработка является целью настоящей работы. При этом использованы все доступные и опубликованные материалы по оценке качества печати в целом и цифровой в частности.

Выбор способа цифровой печати для оценки качества печати Определение параметров качества и построение дерева свойств Назначение эталонных значений и способ определения абсолютных значений Определение коэффициентов весомости показателей свойств экспертным методом Создание тестовой полосы Калибровка печатного устройства Получение тестовых отпечатков Экспертный анализ Калибровка измерительного оборудования Измерение показателей свойств и ввод результатов измерений Расчет комплексного показателя в программе Microsoft Excel Анализ полученных данных, сопоставление результатов объективной и субъективной оценок Рис. 3. Алгоритм комплексной оценки качества цифровой печати ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ 2.1. Методика объективной оценки качества печати С целью всеобъемлющего повышения качества выпускаемой продукции в Советском Союзе в 1980 году был принят порядок проведения аттестации промышленной продукции по трем категориям качества. Однако издательская продукция не подлежала данной аттестации. Для оценочного контроля полиграфического исполнения изданий по объективным качественным показателям ВНИИ полиграфии разработал методику, согласно которой уровень качества исполнения оценивается по числу и значимости дефектов в баллах (по ГОСТ 18242-72 «Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Одноступенчатые и двухступенчатые корректируемые планы контроля») [16]. Данная методика предназначена для оценки качества исполнения тиража, единичных изданий, качества исполнения процессов полиграфического производства, а также для принятия мер по устранению дефектов и оценке работы исполнителей. Эти показатели используются для определения уровня качества работы предприятия в целом и сравнения этого уровня с конкурирующими организациями. Методика расчета среднего показателя качества полиграфического исполнения К в этом случае сводится к оценке качества изданий выборки (рекомендовано 20 экземпляров для контроля качества исполнения печатных и переплетно-брошюровочных процессов и 1 экземпляр – для формного) с последующим присвоением каждому экземпляру оценочных коэффициентов. Формула для расчета приведена ниже.

K= K1 5 + K 2 4 + K 3 3 + K 4 4, (5) 49 где К1, К2, К3, К4 – удельный вес продукции, получившей оценки качества «Отличное», «Хорошее», «Удовлетворительное», «С исправимыми дефектами» соответственно в общем объеме продукции, выпущенной предприятием за календарный период. Оценочные коэффициенты являются табличными данными и определяются на основании среднего балла дефектности N, который рассчитывается следующим образом:

N = n1 + n 2 n3 +, (6) 20 где n1, n2, n3 – суммарные баллы дефектности за формные, печатные и брошюровочно-переплетные процессы соответственно, полученные по результатам просмотра одного экземпляра. Отметим, что данная методика оценивает качество трех классов продукции (первого, второго и третьего) с определением дефектов, причем наличие критических дефектов бракует рассматриваемые экземпляры. На мой взгляд, данная методика в современных условиях состояния полиграфической отрасли требует пересмотра, и доказательством тому служат следующие положения: 1. Деление изданий на классы по уровню качества не целесообразно, поскольку в условиях рыночной экономики любая полиграфическая продукция должна быть высшего качества, которое обеспечивает ей конкурентоспособность. 2. С внедрением автоматизированных процессов и новейших технологий в производственный процесс необходимо полностью исключить критические дефекты до стадии приемки готового тиража. Например, такой дефект, как непропечатка и отмарывание краски, должен быть устранен печатником или начальником цеха. 3. Также недопустимо наличие дефектов, по которым оценивается уровень качества, поскольку потребителем не будет востребовано издание с данными дефектами. Например, книгу с неравномерной насыщенностью краской 50 отдельных литер (более одного случая на каждые 16 страниц) заказчик сегодня считает бракованной. 4. В условиях меньшей численности штата полиграфических предприятий, чем на период создания методики, довольно трудоемко рассчитывать средний показатель качества. К тому же современный сквозной контроль качества подразумевает строгий контроль над всеми стадиями производства, что должно исключать появление брака готовой продукции. Здесь уместно отметить, что японская система управления качеством «0 дефектов» направлена на искоренение брака путем проведения дополнительных научных исследований. 5. Изменение технологий производства (появление систем цифровой печати и т. д.) повлекло за собой изменение показателей качества продукции, базовые показатели которой ориентированы на лучшие мировые образцы. 6. С появлением доступных автоматизированных средств контроля качества стало возможным количественно (в физических единицах показателей) оценивать свойства продукции и, исходя из этого, задавать интервалы допусков. Итак, для оценки качества полиграфических оттисков я рекомендую использовать объективную методику, предусматривающую определение количественных показателей свойств оттиска и коэффициентов весомости каждого показателя.

2.2. Комплексный анализ качества печати Прежде чем приступить к разработке объективной методики оценки качества, рассмотрим проблемы, существующие в области квалиметрии и системологии, связанные с вопросом рассмотрения качества как комплексного показателя. Существует мнение, что качество продукта нельзя оценить одним числом, так же как человека нельзя охарактеризовать одним показателем [34]. Но, с другой стороны, распространены определения качества как системы или совокупности свойств. «Качество – совокупность существенных признаков, свойств, особенностей, отличающих предмет или явление от других и 51 придающих ему определенность» (Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. «Толковый словарь русского языка», М., 2004). Стоит также отметить, что само понятие качество – и философская категория. «Качество – философская категория, выражающая определение предмета и явления, благодаря чему они являются именно такими, а не другими, как правило, обнаруженные через их свойства. Но качество предмета не сводится к его отдельным свойствам. Оно связано с предметом единым целым, охватывающим его полностью и неотделимо от него» (Философский словарь). Существующие сегодня определения качества продукции позволяют нам рассматривать качество как систему, а, следовательно, для комплексной оценки качества использовать показатели весомости свойств. С другой стороны, доказательством целесообразного использования коэффициентов весомости является уже тот факт, что исследуемый объект рассматривается через призму эффекта системности: учитываются не только отдельные свойства объекта, но и их взаимосвязь с комплексным показателем. Вторым важным аспектом методики является выбор свертки значений показателей. «В настоящее время еще не выработаны рекомендации по выбору суммирующих функций для различных условий и целей оценок качества» [5], поэтому целесообразно использовать наиболее распространенную функцию свертки – среднюю арифметическую. Одной из проблем в комплексной методике оценки качества продукции является расчет весомостей показателей. Как отмечалось ранее, существуют аналитические и экспертные методы расчета весомостей показателей качества. На мой взгляд, аналитические методы не подходят для оценки весомостей свойств цифровой печати по причине невозможности одновременного соблюдения условий аналитического метода: наличие достаточной выборки и знание эталонных значений показателей качества. Чтобы предоставить достаточное и необходимое количество образцов цифровой печати, необходимо использовать стандартизированную тестовую полосу для оценки качества и 52 иметь доступ к достаточному количеству цифровых печатных машин. Первое условие не выполнимо по причине отсутствия действующих в Российской Федерации стандартов качества на цветную цифровую печать. Хотя разработка обоснованной тестовой полосы не представляется затруднительной. Второе условие также невыполнимо, поскольку российский рынок цифровой печати находится в стадии развития и становления, что обуславливает наличие небольшого количества цифровых печатных машин, с которых возможно получить тестовые отпечатки. Априорное знание эталонных значений показателей качества цифровой печати также не представляется возможным, поскольку сегодня не существует обоснованного мнения о том, какие показатели качества цифровой печати следует принять за эталонные. И данная проблема опять-таки связана с отсутствием комплексной объективной методики оценки качества цифровой печати. Таким образом, на данном этапе развития цифровой печати как нового перспективного направления полиграфической отрасли для определения весомости показателей качества целесообразно использовать экспертный метод, который позволяет принимать обоснованные решения, «опираясь на опыт, знания и интуицию специалистов» [34]. Поскольку сегодня не существует «обоснованной классификации методов экспертных оценок и тем более – однозначных рекомендаций по их применению» [34], очевидно, что результаты процесса групповой экспертизы надежнее, чем данные индивидуальных оценок экспертов. При этом «на практике все большее распространение находит тип закрытого обсуждения с последующим закрытым голосованием или заполнением анкет экспертного опроса» [65]. Таким образом, для объективной оценки качества полиграфических оттисков предлагается использовать методику комплексной оценки качества с применением экспертного способа определения весомостей показателей 53 качества. При этом будем руководствоваться алгоритмом общей квалиметрии, предложенным Азгальдовым Г. Г. Применяемый алгоритм использует упрощенный метод квалиметрии, что вполне допустимо при оценке качества не жизненно важных объектов.

2.3. Определение ситуации оценивания и построение дерева свойств 2.3.1. Определение ситуации оценивания. В соответствии с перечисленными в предыдущей главе требованиями определим ситуацию оценивания для объекта – отпечаток тестовой полосы, полученный на цифровых печатающих устройствах, использующих технологию электрографии. Особенности применения объекта, использования значений показателей качества и технологии разработки методики формируют следующие правила. 1. Поскольку в процессе создания и использования методики могут быть разработаны новые критерии качества цифровой печати, необходимо учитывать возможность модернизации тестовой полосы. При этом на основании тенденций развития технологии электрографии, способствующих повышению уровня качества, следует предусмотреть параметры качества, которые будут учитываться при оценке качества цифровой печати в будущем. Эти параметры должны быть включены в дерево свойств. 2. Необходимо определиться с характером группы людей, контактирующих с объектом, и конечного потребителя. Однозначно, что в процессе создания и оценки цифрового отпечатка участвуют специалисты (непосредственно создающие продукт и контролирующие его качество) и потребители (заказчик и конечный пользователь). С этой точки зрения оценка качества должна осуществляться как по объективным показателям (для специалистов), так и по субъективным (для неспециалистов). Следовательно, параметры качества должны подразделяться на две соответствующие группы и найти свое отражение в дереве свойств.

54 3. Известно, что процесс получения цифрового отпечатка – способ электрофотографии, не несет угрозы для окружающей среды, а вот условия окружающей среды имеют определенное воздействие на качество оттиска. В этой связи при получении и оценке отпечатка должны быть рекомендованы оптимальные значения параметров окружающей среды (температура и влажность). 4. По итогам обработки публикаций российских и зарубежных авторов было выявлено, что на сегодняшний момент методика комплексной оценки качества цифровой печати нигде не применяется. В работе изучен опыт ученых, работающих в этом направлении, и результаты их работ в качестве основы к подходу разработки методики комплексного оценивания качества цифровой печати. 5. Данную методику планируется использовать для многократного применения, поэтому алгоритм расчета комплексного показателя качества предлагается заложить в основу программы Microsoft Excel. Данная программа удобна в использовании и знакома широкому кругу пользователей, также она позволяет оперативно получать данные и с высокой точностью обрабатывать большие массивы данных. Следующим шагом является построение дерева свойств, состав которого затем уточняется у членов экспертной группы в процессе проведения экспертного опроса по определению коэффициентов весомости показателей свойств. 2.3.2. Выбор показателей свойств и построение дерева свойств. Прежде чем приступить к построению дерева свойств, рассмотрим параметры качества печати, характерные для цифровой электрофотографической печати. Специфика электрофотографической печати связана с особенностями процесса, который по классической схеме состоит из шести стадий [56]. Для каждой из стадий характерны свои параметры для контроля процесса и 55 промежуточной 1. Зарядка. оценки качества печати. Ниже приведены этапа – стадии классического процесса и выделены особенности цифровой электрофотографии. Обязательное условие данного сохранение одинакового уровня потенциала зарядки фоторецептора в каждом цикле накопления цветного изображения. 2. Экспонирование. Процесс фоторазрядки фоторецептора под действием модулированного светового потока описывается характеристической кривой процесса экспонирования и контролируется по уровню потенциала фоторецептора (бесконтактным методом). На этой стадии образуется скрытое электростатическое изображение. Для цифровых систем поток излучения создается цифровой системой лазерной развертки составного разнотипного изображения с использованием электронных методов растрирования (цветоделения). Электронное растрирование позволяет управлять размером растровой точки. 3. Проявление. Полученное на предыдущей стадии изображение визуализируется благодаря взаимодействию электростатического поля этого изображения с заряженными частицами тонера. Данную стадию характеризует физическое состояние частиц тонера в момент проявления. В современной аппаратуре в основном используются двухкомпонентное проявление сухим тонером (методы магнитной кисти и донорного валика) и жидкостное проявления, реализованное в машинах HP Indigo, работающих по принципу печати Digital Offset Color с использованием жидкой краски hp ElektroInk (способной удерживать статический заряд). Для цифровых систем режим проявления стабилизируется при одинаковом электростатическом контрасте и позволяет повышать электронное разрешение. Также существуют широкие возможности по 56 стабилизации наложения цветоделенных изображений и управления цветовыми параметрами изображения. 4. Перенос. Эффективность процесса переноса – отрыва частиц тонера от одной поверхности и перенос на другую, как правило, под действием электростатических сил внешнего поля – оценивается коэффициентом переноса. Качество стадии переноса зависит от величины частиц тонера, от адгезионных сил между частицами, от остаточного рельефа скрытого электростатического изображения, от климатических условий, от механического прижима и шероховатости материала. Механический прижим и шероховатость запечатываемого материала в свою очередь влияют на разрешающую способность перенесенного изображения. На данном этапе важно контролировать совмещение цветов и отсутствие обратного переноса. 5. Закрепление. Для предания прочности полученному на запечатываемом материале тонерному изображению, его необходимо закрепить с помощью химического, теплового или механического воздействия, что приведет к увеличению адгезии тонера к бумаге (пленке) и к внедрению частиц непосредственно в основу материала. Сегодня самый распространенный способ закрепления – термосиловой. В цветной электрографии закрепление также предназначено для гомогенизации зернистой структуры изображения. Для ЦПМ режимом закрепления можно управлять при двусторонней печати, способе накопления цветного изображения и выборе типа запечатываемого материала. 6. Очистка. Для подготовки носителя информации многократного применения к следующему циклу работы с поверхности фоторецептора удаляются оставшиеся в процессе переноса частицы тонера. Широкое распространение получил механизм очищающего 57 ножа – ракеля, а для двухкомпонентного проявления – механизм вращающейся магнитной кисти. В цифровой печати для контроля качества выходного изображения на стадиях экспонирования и проявления могут использоваться следующие параметры: параметры энергетического преобразования информационного сигнала, пространственно-частотные и цветовые параметры. Для каждой группы параметров характерны свои критерии качества и факторы, влияющие на них. Оптическую плотность изображения, фона и растровой структуры определяют характеристики фоторецептора (энергетическая облученность, экспозиция, чувствительность) и контраст скрытого электростатического изображения. На ширину линии, разрешающую способность, линиатуру развертки и количество пятна в передаваемых плоскости полутонов фоторецептора, влияет диаметр энергетического распределение энергетического облучения в пределах пятна, пространственная частота растровой развертки, растровая структура полутонов и размеры частиц тонера. Цветовые параметры зависят от свойств цветного тонера, баланса толщин цветных тонеров при синтезе изображения, гомогенности структуры цветных элементов и цветовых характеристик изображения растровой структуры. Для аппаратуры цифровой печати актуально контролировать воспроизведение штриховых деталей. Для плашек (заливных участков) характерна микро растровая структура, образованная в процессе покадровой развертки изображения. Для современных ЦПМ пространственная частота такой решетки не ниже 600 точек на дюйм или 24 мм-1. В ходе совершенствования электрофотографической аппаратуры (переход от аналоговой записи изображения к цифровой, уменьшение размеров частиц тонера, совершенствование технологических узлов и др.) пришлось устранить дефекты, связанные со спецификой электрографической печати. Среди них характерная вуаль изображения или нечистота пробельных участков (зашумленность фона), неравномерность печати, низкое разрешение печати, 58 недостаточный для качественной печати изображений цветовой охват печати, а также масляной блеск, образованный в процессе закрепления изображения. Поскольку целью работы является разработка комплексной методики оценки качества цифровой печати, основанная на анализе показателей свойств (оценка которых производится тестовым отпечаткам), то среди показателей должны быть такие, которые позволяют судить о качестве печати по полученному оттиску. Поэтому оценка показателей должна быть простой и понятной широкому кругу специалистов по цифровой печати, т.е. тестовая полоса должна включать объекты, измеряемые с помощью доступных для типографии средств (лупа, спектрофотометр и др.). Исходя из перечисленных требований и анализа литературы по оценке качества цифровой печати, для контроля качества по комплексной оптическая методике плотность предлагаются фона и следующие показатели свойств: печати, изображения, равномерность градационная передача, цветовой охват печати и воспроизведение памятных цветов, разрешение печати, фактура поверхности и глянец отпечатка, а также адгезия тонера к бумаге. С учетом сформулированных ранее требований общей квалиметрии и обозначенных показателей свойств, изобразим дерево свойств цифровой печати в виде правосторонней графической схемы (схема 3). Рассмотрим подробнее описание каждого показателя, вошедшего в дерево свойств цифровой печати.

59 Схема 3. Иерархическая структура показателей качества цифровой печати 1 12 неоднородность печати 2 равномерность печати градационная передача оптическая плотность изображения разрешение печати оптическая плотность фона 3 групповой показатель 15 фотографических свойств 13 градационная точность комплексный показатель качества 5 14 воспроизведение мелких деталей 6 7 16 групповой показатель цветовых свойств разрешающая способность цветовой охват печати воспроизведение памятных цветов фактура поверхности отпечатка глянец отпечатка 8 групповой показатель специфических свойств 11 адгезия тонера к бумаге 60 К показателям фотографических свойств, характеризующих воспроизведение деталей изображения, относятся неоднородность печати, градационная точность и воспроизведение мелких деталей. Неоднородность печати обычно связывают печати) и с равномерностью сателлитов пропечатки и марашек, плашки что в (равномерность наличием электрофотографической печати определяется по значению оптической плотности фона (оптическая плотность фона). Градационная точность определяется по характеру передачи полутонов (градация изображения) и уровню оптической плотности изображения. Воспроизведение мелких деталей рекомендуется контролировать по значению разрешающей способности (способности воспроизводить мелкие детали) и разрешению печати (контролируемому по воспроизведению концентрических кругов) системы. Эти понятия очень близки, но для контроля электрографической печати, имеющей специфику способа записи изображения, важно рассматривать не только воспроизведение отдельных штрихов под разными углами, но и воспроизведение штриховых элементов (как окружности), на которые накладывается растровая структура изображения, обусловленная стадией экспонирования. Важной составляющей характеристики качества является передача цветов оригинала на отпечатке, которая контролируется по характеру воспроизведения основных (цветовой охват печати) и памятных цветов (воспроизведение памятных цветов) на отпечатке. Состояние поверхности отпечатка также влияет на восприятие наблюдателем уровня качества печати. В электрофотографической печати особое внимание уделяется показателям специфических свойств (характерных для данной технологии), или состоянию поверхности отпечатка: наличию глянца, адгезии тонера к бумаге, возможности прощупывания фактуры поверхности (определяется визуально по текстовым элементам тестового отпечатка).

61 В ходе эксперимента планируется показать, как каждый показатель свойства цифровой печати, измеренный для каждого исследуемого тестового отпечатка, связан с настройками машины и технологическими параметрами печати. Ниже приведены некоторые аспекты такой взаимосвязи. Современная ЭФГ-аппаратура (копировальные аппараты, принтеры, цифровые комплексны и инженерные системы печати) состоит из множества узлов и расходных материалов (это не только тонер и бумага, но и фоторецептор, ролик переноса заряда и т.д.), которые поддаются тщательному контролю. Состояние и свойства расходных материалов влияют на процесс печати и качество получаемого отпечатка. В ЭФГ-аппаратуре, выводимой с производственной линии, технологический процесс отлажен, поэтому все новые аппараты настроены на оптимальный режим печатания. Основанная настройка машины – это вид запечатываемого материала. Если бумага плотная, то скорость печати замедляется и связано это с тем, что бумага большей толщины требует большего времени для закрепления. В этом случае также изменяются электростатические заряды, участвующие в процессе переноса изображения. Производители ЦПМ рекомендуют настраивать параметры печати конкретно на используемый носитель, в противном случае качество печати ухудшится. Так, например, если установить печать на стандартной бумаге (80 г/м2), а печатать на более плотной (150 г/м2), то тонер будет осыпаться, поскольку закрепление будет недостаточным. И наоборот, если выбрать на плотную бумагу, а использовать стандартную, то отпечаток будет скручиваться по причине излишнего нагревания в узле закрепления. При изменении эксплуатационных условий ЦПМ требует обязательной калибровки. В этом случае могут меняться партия расходных материалов (тонера, фоторецептора и др.) и климатические условия цеха (влажность и температура), что непосредственно отразиться на качестве печати. Цветовой охват печати напрямую зависит от свойств тонера, которые различны для каждого оборудования и производителя, а также меняются в 62 пределах разных поставок для конкретной модели. При соблюдении всех условий, рекомендованных производителем оборудования для достижения наилучшего результата печати (как правило, правильная калибровка), цветовой охват будет максимальным для данной ЦПМ. В противном случае будет наблюдаться уменьшение количества воспроизводимых цветов. Растровый процессор, при помощи которого управляется ЦПМ, также позволяет изменять вид градационной кривой. В этом случае информационное содержание оригинала определяет характер передаваемых деталей изображения в светах, полутонах и тенях. Далее подробно опишем показатели качества и способ определения коэффициентов весомости показателей свойств.

2.4. Определение показателей свойств Если для выражения шкала с значений показателей свойств нежелательно хорошо, использовать обычные физические единицы измерения, то вербальные шкалы (например, пятью градациями: очень хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно, очень неудовлетворительно) с целью уменьшения величины относительной погрешности при прочих равных условиях увеличивают число градаций. В этом случае можно использовать пятибалльную шкалу с включением промежуточных оценок (+/-) и увеличением числа градаций до 10–12. Сходных результатов можно добиться, если использовать 100%-ю шкалу с шагом 10%. При этом в начале и в конце шкалы возможны и более мелкие градации. Для обеспечения сопоставимости значений абсолютных показателей (приведения их к одинаковому масштабу и выражения их в одинаковых единицах измерения) следует произвести их перевод в относительные с помощью операции нормирования. Далее рассмотрим определение каждого показателя, входящего в построенное дерево свойств (схема 3), и опишем тест-объект, с помощью 63 которого можно будет определить данный показатель. При этом будем использовать знания, полученные в гл. 1. Показатель свойства 1. Оптическая плотность фона. В идеальном случае фона на отпечатке быть не должно, т.е. D0 = 0 Б. Допускается значение оптической плотности фона – до 0,01 Б с учетом плотности бумаги (эталонное значение). Показатель свойства 2. Равномерность печати. Позволяет оценить равномерность запечатки плашки, что особенно важно при печати изображений с большими сплошными участками. Конечно, современная цифровая печать уже не содержит дефекта неравномерности печати, как это было на заре электрографии. Но все же данный параметр следует контролировать, что подтверждают многие исследователи качества печати. Так Бусцински Л. [71, с. 643] предлагает оценивать равномерность печати по значению средне квадратичного отклонения по формуле:

M= n ( Di D ср ) 2 n, (7) где M – показатель макронеоднородности печати, Di, Dср – значение оптической плотности i-го поля плашки и среднее значение оптической плотности по всей длине плашки, n – количество единичных полей плашки. Из приведенной формулы видно, что тест-объект для определения равномерности печати представляет собой запечатанный черным тонером прямоугольник, расположенный как по длине, так и по ширине отпечатка. Для удобства измерения разделим данный прямоугольник по всей длине на квадраты со стороной 13 мм. Если считать, что в идеальном случае плашка должна быть равномерной по всей длине и ширине печати, то для расчета эталонного значения данного показателя примем разницу оптических плотностей неразличимых для глаза на 64 уровне 0,05 Б. Следовательно, по формуле (7) эталонное значение составит M = 0,031. Показатель свойства 3. Градационная передача. Один из важнейших показателей качества – передача градации – оценивается по количеству передаваемых полутонов. В данном исследовании предлагается использовать шкалу с разными относительными размерами растровой точки: от 0 до 100%. Количественную оценку градационной передачи можно провести тремя способами [28]. В первом случае на градационной кривой выделяются прямолинейные участки и определяется суммарное значение градационных изменений по формуле:

K1 = Dотт, (8) Dор где Dотт – интервал оптических плотностей оттиска, Dор – интервал оптических плотностей оригинала, К1 – показатель градационной передачи. Второй метод учитывает особенности тонопередачи на разных участках градационной кривой (света, полутона и тени) и основан на подсчете порогов светоразличия в каждой области. Показатель градационной передачи в этом случае находится по формуле:

n = D1 + D2 + D3, (9) 0, 02 0, 3 1,1 0,3 1,1 2, где D – число переходов оптической плотности, выраженное в значениях пороговой чувствительности глаза для ахроматических изображений и в цветовых различиях при соблюдении баланса «по серому» для цветных изображений. Для черного цвета для трех указанных участков значение пороговой чувствительности соответствует среднему значению, определенному по Лаури [27, с.33]: D1=0,01, D2=0,02 и D3=0,31.

65 Дальнейший расчет сводится к определению отношения показателя градационной передачи оцениваемого оттиска к показателю градационной передачи эталонного образца. Для точной градационной передачи показатель равен единице, в противном случае наблюдается отклонение от единицы в обе стороны. Второй метод наиболее прост в применении, и позволяет получить оценку, наиболее приближенную к зрительным ощущениям. В инструкциях по приемке студийных и музейных оригиналов применяется еще один метод, сопоставляющий числовые значения оптической плотности оригинала и образца в светах и тенях, который не рассматривается здесь по причине низкой точности. Другие методы численного расчета градационной передачи приемлемого результата не дали [27]. В нашем случае эталонным образцом выступает оригинал тестовой полосы, выполненный в электронном виде. В связи с этим задать значения оптической плотности осуществляется путем пересчета относительного размера растровой точки по формуле Шеберстова-Мюрея. Поскольку идеальная градационная передача описывается графиком прямой линии, то эталонное значение данного показателя свойства, рассчитанное по формуле (9), равно n= (0,3 0,02) (1,1 0,3) (2,0 1,1) + + = 71. 0,01 0,02 0, Показатель свойства 4. Оптическая плотность изображения. Показатель степени черноты отпечатка определяется по значению оптической плотности черного цвета. В [75] приведена оценка параметров изображения для различных технологий печати: для электрофотографии оптическая плотность достигает 1,4–2,0 Б, а для плоской офсетной печати – 1,6–1,9 Б. За эталонное значение для цифровой печати примем 2,0 Б или максимально достижимое значение.

66 Показатель свойства 5. Разрешение печати. Это способность системы воспроизводить отдельно стоящие штрихи, а также точно передавать изображения штрихов различной величины. Данный показатель оценивается по штриховым тест-объектам. Разрешение печати характеризует возможности цифрового печатного оборудования по воспроизведению мелких деталей. Для электрографии значение разрешения печати достигает 40 мкм, а при плохой системе записи может снижаться до 140 мкм. Показатель свойства 6. Разрешающая способность. Под разрешающей способностью понимается способность раздельно передавать мельчайшие элементы изображения. Для оценки разрешающей способности также используются штриховые тест-объекты. Никанчикова Е. А. [33, с. 189] приводит значения разрешающей способности офсетной печати на уровне 10 лин/мм: 115 лин/см (биметаллические формы) и 100 лин/см (монометаллические формы). Это значение подтверждают Кацман В. Д. и Позняк Е. С. [19, с. 55] в своем исследовании методики оценки разрешения цифровой системы. В своей работе они также приводят значение разрешающей способности лазерного принтера HP LaserJet 1300 – 5,65 лин/мм. Таким образом, за эталонное значение примем значение разрешающей способности для офсетной печати – 8 лин/мм. Показатель свойства 7. Цветовой охват печати. Этот показатель позволяет оценить максимальное количество цветов, которые способна воспроизвести система (цветовой охват печати). В процессе субтрактивного синтеза (печать красками и тонером) цветовой охват принимает форму шестиугольника, вершинами которого являются точки, соответствующие краскам синтеза (голубой, пурпурный, желтый) и цветам их попарных наложений (синий, зеленый, красный). Цвета, которые войдут в область на цветовом графике, ограниченном полученным шестиугольником, будут определять цветовой охват данного процесса (печать триадными 67 красками и тонером). Чем больше площадь цветового охвата, тем больше цветов можно воспроизводить [62]. Сравним цветовые охваты для ЦПМ разного типа математически, рассчитав площадь проекции цветового охвата на плоскость a*b*, и графически на той же плоскости. Заметим, что все полученные результаты целесообразно свести в одной колориметрической системе CIE Lab. Примем, что площадь проекции цветового охвата в равноконтрастной системе CIE Lab на плоскость a*b* пропорциональна цветовому охвату. Площадь этой проекции может быть рассчитана с помощью простой формулы, которая облегчит вычисления. Количественная оценка цветового охвата позволяет сравнить изображения друг с другом и может служить результатом эксперимента. По формуле Грина площадь фигуры A, ограниченной линиями, которые соединяют вершины шестиугольника цветового охвата, может быть рассчитана следующим образом [84]:

A= 1 c( xdy ydx), (10) применительно к системе L*a*b* цветовой охват обозначим G и получим:

G= 1 c(a * db * b * da*), (11) аппроксимируем G и заменим интеграл суммой:

G a* + a* 1 b* + b* с i +1 i (bi*+1 bi* ) i +1 i (ai*+1 ai* ). (12) 2 2 Таким образом, в формуле (12) используются координаты двух соседних точек, а для получения конечного результата данные по парам точек суммируются. Вычисления ведутся против часовой стрелки, начинаются и заканчиваются на координате красного цвета (R, red – красный), завершая, таким образом, периметр шестиугольника (рис. 4).

68 L* G C B M Y b* R a* Направление отсчета в плоскости Lab Рис. 4. Схема цветовой модели CIE Lab Сравнивать цветовые охваты можно лишь в том случае, когда расчет ведется по одинаковым цветам. Очевидно, что чем больше цветов участвует в оценке цветового охвата, тем больше точность расчета. Рассчитаем площадь проекции цветового охвата G для базового образца (табл. 3), цветовые координаты которого получим путем измерения в системе Lab в программе обработки изображений Adobe PhotoShop (меню Color Picker). Располагая образцов. значениями цветового охвата базового образца, в экспериментальной части проведем подобные расчеты для исследуемых 69 Таблица 3 Расчет цветового охвата базового образца Исходные данные Цвет Red Yellow Green Cyan Blue Magenta Red L 48 94 49 58 20 50 48 a* 66 -13 -77 -25 36 74 66 b* 54 100 41 -50 -49 -12 54 mean a* 26,5 -45 -51 5,5 55 70 delta b* 46 -59 -91 1 37 66 Расчет mean b* 77 70,5 -4,5 -49,5 -30,5 21 delta a* -79 -64 52 61 38 -8 G= Si 7302 7167 4875 3025 3194 4788 15 Показатель свойства 8. Воспроизведение памятных цветов. Это свойство системы воспроизводить памятные цвета, степень соответствия которых на оригинале и отпечатке предлагается оценивать по показателю цветового различия E. Памятные цвета – это цвета хорошо знакомых предметов, которые часто встречаются в повседневной жизни. Памятные цвета являются неотъемлемым атрибутом тех или иных предметов, например желтый лимон, зеленая трава, оранжевый апельсин, красный помидор и прочее. К памятным цветам относят и телесный цвет (один из самых сложных цветов для воспроизведения полиграфическими средствами). Памятные цвета используются в качестве тестовых при подготовке изданий к печати, при нормализации, а также тестировании технологических процессов и репродукционного оборудования. Для памятных цветов при E 2,8 ± 0,3 различие цветов достаточно уверенное [61, с. 243]. Однако, как показывает практика [37], при сравнении оттисков с оригиналом, выполненным в электронном виде, цветовые различия достигают значений порядка нескольких десятков, поэтому за эталонное значение примем 3 единицы.

70 Для расчета используются цветовые координаты Lab, измеренные для плашек составных памятных цветов (источник света – D65). Тест-объект данного показателя свойства включает портрет, на котором представлены памятные цвета. В процессе оценки качества исследуемые образцы сравниваются с эталонным (электронным оригиналом). Показатель свойства 9. Фактура поверхности отпечатка. Иногда на текстовых элементах отпечатка, технологии полученного печати, с помощью рельеф электрофотографической прощупывается изображения, чего в принципе быть не должно. Данный показатель имеет два значения: 1 – нет рельефа, 0 – рельеф присутствует. Показатель свойства 10. Глянец отпечатка. Уровень блеска поверхности отпечатка, который, как правило, связан с использованием фьюзерного масла в системе закрепления печатающего устройства, можно определить количественно по уровню глянца. В современных аппаратах, использующих полимеризационный тонер, масло исключено, поэтому блеска не наблюдается. Но встречаются и отпечатки с характерным масляным блеском, уровень которого также необходимо учитывать при оценке качества цифровой электрофотографической печати. Глянец отпечатка удобно оценивать относительно глянца используемой бумаги и измерять с помощью прибора глянцметра ГГФ-3 (установлен в лаборатории МГУП). Эталону глянцевой поверхности, который входит в комплектацию прибора, присвоено значение 100%, эталону матовой поверхности – 0%. Стоит отметить, что с технологической точки зрения непреднамеренный глянец изображения снижает общую оценку качества печати, и вместе с тем повышает ее в глазах непосвященного заказчика. В качестве эталонного значения примем значение глянца бумаги, на котором сделан отпечаток. Показатель свойства 11. Адгезия тонера к бумаге. Насколько тонер хорошо закреплен на поверхности бумаги, можно определить по уровню 71 оптической плотности плашки, которая была подвержена многократному истиранию. Адгезию тонера к бумаге предлагается определить по методике, описанной в технических условиях на тонер электрографический [48]. При этом черные квадраты-плашки истирают кусочком бумаги слева направо или справа налево (что приравнивается одному циклу истирания) при легком нажиме рукой. Проведя 10 циклов истирания необходимо измерить оптическую плотность черного квадрата. Если полученное значение оптической плотности Dист будет отличаться от первоначального на величину не более 25%, то качество закрепления считается соответствующим норме и данному показателю присваивается значение 1 балл. В противном случае (при Dист 0,75 Dиз) данный показатель приравнивается к нулю. В нашем эксперименте заменим ручные истирания на возвратнопоступательные движения с использованием аппарата «Булат-Адгезит». Рабочую головку прибора с закрепленной на ней салфеткой (используются кусочки ткани миткаль размером 5050 мм, отбеленной по ГОСТ 29298-92) устанавливают на лист (полоса истирания должна проходить приблизительно по центру листа параллельно меньшей его стороне). Этот показатель особенно важен для отпечатков, которые затем подвергаются фальцовке. Сведем все данные о показателях свойств в табл. 4. В качестве эталонных значений примем идеальные значения показателей качества, которые для цифровой печати могут быть определены на основании значений показателей тестовой полосы. А поскольку тестовая полоса будет представлена в электронном виде, то и нужные значения будут определены с помощью соответствующих графических пакетов компьютерной обработки изобразительной информации.

72 Таблица 4 Показатели свойств цифровой печати № 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Показатель качества Оптическая плотность фона Равномерность печати Градационная передача Оптическая плотность изображения Разрешение печати Разрешающая способность Цветовой охват печати Воспроизведение памятных цветов Фактура поверхности отпечатка Обозначение, единица измерения D0, Б M n Dиз, Б L, мкм R, лин/мм G E, единиц S, балл Gl, % A, балл Эталонное значение показателя свойства 0,01 0,031 71 2,00 40 8 15 176 3 1 значение глянца бумаги Glбум 10. Глянец отпечатка 11. Адгезия тонера к бумаге 2.5. Определение групповых ненормированных коэффициентов весомости экспертным методом С целью определения коэффициентов весомости показателей качества рекомендуется проведение экспертного опроса. Выделяют следующие стадии проведения экспертного опроса [34]: 1. Формулировка цели экспертного опроса. 2. Разработка подробного сценария проведения сбора и анализа экспертных оценок, включая конкретный вид экспертной информации и конкретные методы анализа этой информации. 3. Разработка технического задания на проведение экспертного опроса. 4. Подбор членов экспертной комиссии в соответствии с их компетентностью.

73 5. Проведение непосредственного экспертного опроса (сбора экспертной информации). 6. Анализ экспертной информации. 7. Обработка полученных результатов экспертного опроса и подготовка заключения. 2.5.1. Формулировка цели экспертного опроса и разработка подробного сценария. Целью проведения данного экспертного опроса является определение групповых коэффициентов весомости показателей качества цифровой печати, представленных разработанным деревом свойств. На практике применяются как индивидуальные, так и групповые экспертные опросы. Коллективные экспертизы снижают риск субъективности полученных мнений экспертов, но наряду с этим требуют больших временных и денежных затрат. затраты. В случае оценки весомости показателей качества цифровой печати сложно собрать достаточное количество экспертов в одно время и в одном месте. К тому же существует проблема и самого подбора экспертов, поскольку цифровая печать – новое направление в полиграфии, место которого в отрасли сегодня не определено, т.е. не существует четких определений и понятий качества цифровой печати, в том числе методики по оценке качества. Поэтому целесообразно проведение индивидуальных экспертных опросов, которые дают исследователю следующие преимущества: 1. Оперативность получения информации. 2. Возможность применения метода «снежного кома», при котором каждый эксперт рекомендует еще несколько экспертов по рассматриваемой тематике. 3. Исключается фактор влияния авторитетных экспертов на мнение других специалистов (как это случается при коллективной оценке). Достоинством индивидуальных оценок является оперативность получения информации для принятия решений и относительно небольшие 74 4. Оценка, данная каждым экспертом, будет выражать только мнение данного специалиста. К тому же современные средства коммуникации (в частности, электронная почта или Интернет-опрос) позволяют моделировать коллективный опрос с закрытым голосованием посредством проведения индивидуального удаленного опроса: все необходимые пояснения разработчика опроса приводятся в письменном виде, а результаты оценки эксперт высылает в адрес разработчика в виде заполненной анкеты опроса. 2.5.2. Разработка технического задания на проведение экспертного опроса. Перед началом опроса анализируется дерево свойств, групповые коэффициенты весомости которых должны быть определены экспертным методом. С учетом числа таких свойств подготавливается бланк индивидуальной анкеты № 1 (Приложение 1) для определения значений групповых ненормированных коэффициентов весомости Gi. При заполнении первой графы анкеты соблюдается следующий порядок вписывания в анкету номеров, взятых из дерева свойств: сначала вписываются номера показателей свойств той группы, которая на дереве находится в его верхней правой части, т. е. на самом высоком ярусе дерева;

затем заносятся номера показателей свойств следующей, ниже расположенной группы показателей свойств. Теперь нужно принять во внимание, что в дереве для каждой из перечисленных выше групп свойств имеется соответствующее эквисатисное сложное свойство, лежащее не более низком ярусе. Для экспертов в ходе экспертного опроса удобнее рассматривать показатели свойств в таком порядке, который отражает их взаимосвязь на дереве [1]. Для разработанного дерева свойств порядок рассмотрения показателей свойств экспертов будет такой: 1, 2;

3, 4;

5, 6;

12–14;

7, 8;

9–11;

15–17. К индивидуальной анкете № 1 должны прилагаться изображение дерева показателей свойств, описание каждого показателя свойства и порядок проведения экспертизы.

75 Алгоритм экспертизы предполагает проведение экспертами нижеследующих действий. 1. Из числа свойств, входящих в рассматриваемую группу эксперт определяет с его точки зрения наиболее важное и присваивает ему значение группового ненормированного коэффициента весомости Gi, равное 100%. Это число, так же как и все последующие значения Gi для остальных свойств рассматриваемой группы свойств, заносится им в графу «1-й тур» против соответствующего номера свойства в индивидуальной анкете № 1. 2. Из оставшихся в группе свойств эксперт снова выбирает с его точки зрения наиболее важное и, сравнивая его со свойством, оцененным в 100%, назначает ему такое значение коэффициента весомости Gi, которое показывает во сколько раз (или на сколько процентов) это свойство менее важно по сравнению со свойством, для которого принято Gi = 100%. 3. Если с точки зрения эксперта два или больше свойств в группе имеют одинаковую важность, им назначаются одинаковые значения групповых ненормированных коэффициентов весомости Gi. 4. Описанная процедура повторяется и для других свойств группы. При разъяснении алгоритма работы эксперту необходимо подчеркнуть, что значения групповых коэффициентов весомости ненормированны, т.е. сумма таких коэффициентов Gi в пределах каждой группы свойств может быть самой различной и отнюдь не равной какому-либо заранее заданному числу. Эксперту также необходимо отметить, что после обработки результатов 1-го тура голосования возможен 2-й тур. 2.5.3. Подбор членов экспертной комиссии в соответствии с их компетентностью. Основная задача при выборе членов экспертной группы заключается в привлечении специалистов отрасли, способных максимально точно решить поставленную задачу. В данном случае – определение значений групповых ненормированных коэффициентов весомости показателей качества цифровой печати.

76 Проблема подбора экспертов является одной из наиболее сложных в теории экспертных оценок и тем более в приложении новой отрасли полиграфии – цифровой печати. В данной работе ограничимся следующими критериями при выборе экспертов: 1. Формальные показатели (должность, ученая степень и звание, стаж, число публикаций). 2. Успешность участия в предыдущих экспертизах. 3. Знакомство эксперта с работами и возможностями других членов группы. С учетом вышеперечисленных требований в экспертную группу предлагается привлечь ученых, работающих в области современных цифровых технологий и сопряженных с проблемой оценки качества. В данном случае будет весьма полезен метод «снежного кома», при котором каждый специалист может предложить новых экспертов по рассматриваемой тематике. 2.5.4. Проведение непосредственного экспертного опроса (сбора экспертной информации). С учетом вышеперечисленных требований к содержанию технического задания на проведение опроса составим обращение к экспертам, которое в печатном виде направляется членам экспертной группы с просьбой заполнить предлагаемую анкету (к которой прилагалось подробное описание всех показателей свойств и дерево свойств цифровой печати). По истечении установленного срока эксперты направляют заполненные анкеты, которые затем подвергаются анализу. 2.5.5. Анализ экспертной информации и обработка полученных результатов. При анализе мнений экспертов можно применять самые разнообразные статистические методы, которые насчитывают огромное количество способов. Однако можно выделить основные широко используемые в настоящее время методы математической обработки экспертных оценок – проверка согласованности мнений экспертов и усреднение мнений экспертов внутри согласованной группы [34].

77 По результатам экспертного опроса, т.е. используя групповые ненормированные коэффициенты весомости, вычисляем значение ярусных коэффициентов весомости. Согласованность мнений экспертов оценивается по величине коэффициента вариации [27]. Для определения коэффициента вариации используется формула Vi = Si, (13) mi где Si – среднее квадратическое отклонение коэффициентов весомости i-го показателя качества, mi – средний коэффициент весомости i-го показателя качества. Для оценки согласованности мнений экспертов с помощью коэффициента вариации предлагается считать: – согласованность высокая при V = 0,10;

– согласованность выше средней при V = 0,11–0,15;

– согласованность средняя при V = 0,16–0,25;

– согласованность ниже средней при V = 0,26–0,35;

– согласованность низкая при V = 0,35. Причинами низкой согласованности мнений экспертов могут быть: недостаточная информированность экспертов, нечеткое понимание решаемой задачи, арифметические ошибки и т. п. Данные недостатки можно устранить путем проведения повторного опроса.

2.6. Разработка тестовой полосы для оценки качества цифровой печати В процессе сбора материалов и поиска новых решений в области цифровой печати удалось собрать множество тестовых полос, распечатанных с ЦПМ разного типа. Анализ тест-объектов, включенных в рассматриваемые тестовые полосы, позволил выбрать алгоритм создания элементов тестовых объектов для контроля воспроизведения обозначенных в данном исследовании показателей свойств цифровой печати.

78 Тестовые полосы, используемые компаниями-производителями оборудования, зачастую включают только изображения, для которых дефекты печати не очевидны, т. е. полутоновые многокрасочные изображения не позволяют выявить недостатки печати той или иной ЦПМ. С этой целью в тестовой полосе важно представить такие изображения, которые позволят выявить недостатки цветопередачи (например, передача памятных цветов), а также тест-объекты, которые позволяют выявить слабые стороны данной технологии. На основе обоснованных показателей свойств и описанных тест-объектов необходимо создать тестовую полосу, содержащую все необходимые элементы. Современные средства компьютерной обработки информации позволяют не только синтезировать данный объект, но и автоматизировать получение количественной информации о каждом показателе свойства. Все векторные элементы создаются в программе обработки векторных изображений CorelDraw, растровые – в программе Adobe Photoshop, а верстка тестовой полосы производится в программе QuarkXpress. Полученный файл сохраняется в формате PDF1 и используется для вывода на исследуемых ЦПМ. Ниже представлено подробное описание тестовой полосы и способы ее создания. Формат тестовой полосы должен соответствовать формату печати исследуемых цифровых машин. В данном случае мы будем рассматривать ЦПМ формата А3. Следовательно, формат тестовой полосы – 420297 мм. Все поля страницы – 15 мм. Тест-объекты тестовой полосы целесообразно разделить на две категории с целью проведения как субъективного, так и объективного анализа качества печати. В лучшем случае результаты этих двух оценок должны совпадать, т.е. например, среди исследуемых оттисков эксперты признают лучшим тот, для Файл выводится со следующими установками: разрешение – 2400 dpi, без компрессии, включая все шрифты, без изменения цветов.

79 которого общая количественная оценка наивысшая. Подобный тщательный двусторонний анализ требует использования такой методики, которая уровняет результаты эксперимента и визуальную оценку оттиска заказчиком. Данный подход особенно актуален для владельцев ЦПМ, которые стремятся к максимальному удовлетворению интересов и требований своих клиентов. Таким образом, тестовая полоса должна включать тест-объекты, необходимые для количественной оценки показателей качества (включенных в дерево свойств), и элементы для визуальной оценки потребителем. Также с целью контроля воспроизведения масштаба и приводки на тестовой полосе разместим специальные контрольные метки. Оптическую плотность фона удобно контролировать по незапечатанному квадрату размером 1515 мм, которого достаточно для измерений оптической плотности апертурой денситометра. Измерения проводят в пяти точках по незапечатанным квадратам и выбирают максимальное значение оптической плотности фона. Оптическая плотность изображения на пробельных участках будет оцениваться с помощью денситометра. Измерения проводят в пяти точках по запечатанным квадратам (100% черным). За конечный результат принимают среднее арифметическое значение серии измерений (рис. 5).

Рис. 5. Тест-объект для определения показателей «Оптическая плотность фона» и «Оптическая плотность изображения» Равномерность печати оцениваются в двух направлениях печати. Для этого используются вертикальная и горизонтальные полосы, запечатанные 100%-м 80 черным и разделенные на квадраты размером 1313 мм. Всего таких квадратов по вертикали – 20 штук и по горизонтали –30 штук (рис. 6).

Рис. 6. Фрагмент тест-объекта для определения показателя «Равномерность печати» Градационную передачу целесообразно контролировать по градационной шкале, разделенной на 20 полей (не считая 0%-ю растровую точку). Градационная шкала с разными размерами растровой точки представлена на рис. 7.

Рис. 7. Тест-объект для определения показателя «Градационная передача» Разрешение печати цифровых систем рекомендуется оценивать по штриховому тест-объекту, состоящему из концентрических окружностей с разной шириной штрихов. Первый такой элемент будет содержать окружность с шириной штриха – 40 мкм, остальные – на 10 мкм больше, вплоть до 150 мкм (рис. 8). По тест-объекту контролируется окружность, для которой ширина штриха воспроизводится непрерывно и раздельно от соседнего штриха.

Рис. 8. Увеличенный фрагмент тест-объекта для определения разрешения печати 81 Одним из достоверных способов определения разрешающей способности печати является определение воспроизводимой группы штрихов тест-объекта Бурмистрова. Для наблюдения используется микроскоп или лупа 24х увеличения, с помощью которой устанавливается группа отдельно стоящих штрихов. Этот тест-объект (рис. 9) состоит из 100 штриховых элементов, разделенных на 25 групп. Соответственно в каждой группе содержится 4 штриховых элемента, которые имеют форму квадрата со стороной 2 мм. Штриховые элементы в каждой группе располагаются под разными углами: первый – под 0°, второй – под 90°, третий – под 45° в одну сторону, четвертый – под 45° в другую сторону. Так как размеры штриховых элементов одинаковы, то количество штрихов в них разное и изменяется от 4 до 17 с соблюдением правила одинаковости ширины штрихов и пробелов.

Рис. 9. Фрагмент тест-объекта Бурмистрова для определения разрешающей способности Для определения разрешающей способности печатного процесса с помощью данного тест-объекта на оттиске с помощью лупы устанавливают ту группу штриховых элементов, в которой еще обнаруживается четкая пропечатка всех 82 штрихов. Затем производится подсчет количества штрихов в одном из 4-х элементов и вычисляется разрешающая способность по следующей формуле:

R= Q, K (14) где Q – количество штрихов в элементе, K – размер стороны квадрата одного штрихового элемента (в данном случае K = 2 мм). Для расчета общей площади проекции тела цветового охвата в системе CIE Lab воспользуемся результатами измерений цветовых координат основных цветов, представленных на тестовой полосе запечатанными прямоугольниками. Измерения будем производить с помощью спектрофотометра. Спектрофотометр также позволяет определить цветовые различия памятных цветов. В данном случае также используем запечатанные прямоугольники следующих цветов: цвет неба (координаты Lab: 63, -17, -33), зелени (координаты Lab: 72, -38, 55), телесный (координаты Lab: 56, 19, 19), оранжевый (координаты Lab: 49, 54, 47), лимонный (координаты Lab: 88, -15, 78) и фиолетовый (координаты Lab: 20, 18, -40). Фактура поверхности отпечатка, как отрицательный показатель качества, оценивается визуально по текстовым элементам (рис. 10), по которым можно однозначно определить наличие или отсутствие рельефа печати.

Рис. 10. Тест-объект для определения фактуры отпечатка Для определения глянца отпечатка и адгезии тонера к бумаге воспользуемся тест-объектом для определения оптической плотности 83 изображения – черной плашкой. Размеры данного элемента позволяют измерить данные показатели с помощью глянцметра и истирания (с целью определения адгезии тонера к поверхности запечатываемого материала). Таким образом, все описанные тест-объекты были размещены на странице формата А3 (420297 мм). К описанным элементам были добавлены кресты на определение приводки и метки масштаба. В целях визуального контроля на полосе были размещены следующие изображения: черно-белый штриховой сюжет (в формате bitmap), портрет ребенка и полутоновое изображение, включающее спектр всевозможных цветов. Полутоновые изображения были получены с помощью цифровой камеры Canon PowerShot A75 в автоматическом режиме съемки. При выборе композиции съемки были учтены примеры изображений, рекомендованных для тестов стандартом ISO 400 и ISO/IEC 15775 [90], а также документом компании Xerox «Precision printing» (включает 14 категорий тестов для оценки точности печати). Отметим, что разработанная тестовая полоса включает все необходимые элементы для контроля качества цифровой печати. При необходимости данный тест может быть дополнен и другими тест-объектами.

2.7. Алгоритм комплексной оценки качества исследуемых цифровых печатных машин 2.7.1. Выбор печатной базы. Разработанную методику комплексной оценки качества предлагается опробовать на различных ЦПМ, эксплуатируемых сегодня в Москве. Стоит отметить, что в последние годы рост количества новых машин несколько замедлился, о чем свидетельствуют обзоры выставок и презентаций по цифровой печати. Упомянутый спад является очевидным продолжением «цифрового» бума, пришедшегося на период активного внедрения технологий цифровой печати на полиграфический рынок. По одной из классификаций [47] цифровые печатные устройства разделены по скорости печати на четыре класса:

Pages:     || 2 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.