15.3 Щкала ugra Plate Control Wedge 1982

Шкала UGRA Plate Control Wedge 1982 (UGRA-клин), изображенная на рис. 15.3, разработана совместными усилиями ассоциаций UGRA (Unter­suchungen in der graphischen Industrie) и FOGRA (Forschung im graphischen Gewerbe) специально для контроля процесса изготовления печатных форм.

Рисунок 15.3 – Шкала UGRA Plate Control Wedge 1982

Благодаря высокой точности нанесения полутоновых элементов эту шкалу можно также использовать для детальной оценки градационных кривых копировальных процессов.

В настоящее время эта шкала является стандартом de facto на предприятиях, которые во главу угла ставят качество, его контроль и стандартизацию всех операций и их условий. Такому положению дел способствовала высокая функциональность и большие возможности UGRA-клина. Следует отметить, что для качественного контроля формного процесса необходимо производить экспонирование UGRA-клина хотя бы раз в сутки.

Данная контрольно-измерительная шкала имеет размеры 174х14 мм, толщину 0,1 мм и включает следующие группы контрольных полей:

• непрерывный полутоновый «серый» клин;

• микролинейные мишени (миры);

• растровый клин, выполненный с линиатурой растра 150 lpi;

• поля для выявления эффектов дробления и смазывания;

• растровые поля в светлых областях и тенях, выполненные с линиатурой растра 150 lpi.

15.3.1 Непрерывный полутоновый клин

Непрерывный полутоновый клин рис. 15.4 состоит из 13 элементов (полей) размером 4×6 мм с оптической плотностью от 0,15 до 1,95 с шагом 0,15±0,02 единиц. Плотность 0 соответствует показанию денситометра, когда на пути луча света нет пленки.

Рисунок 15.4 – Непрерывный полутоновый клин

По функциональности непрерывный полутоновый клин идентичен контрольной шкале СПШ-К. Он также может использоваться для оценки градации и определения предельной оптической плотности.

Градацию можно оценить по количеству ступеней клина, проявляющихся частично. Для различных копировальных слоев определены были следующие значения:

• позитивный диазослой: 4-7 полей;

• негативный процесс: 5-8 полей;

• фотополимерный копировальный слой: 1-2 поля.

Оценку градации можно использовать в целях нормализации процесса получения печатных форм – ее значения для пластин одного типа должны быть постоянными (естественно, при соблюдении всех рекомендаций и жесткому контролю технологии изготовления пластин). Если это не так, то необходимо проверить температуру и состав проявляющего раствора.

Предельную оптическую плотность можно оценить как значение последнего поля, которое проявлено частично.

FOGRA не рекомендует использовать непрерывный полутоновый клин для выбора времени экспозиции. Согласно рекомендациям FOGRA время экпонирования устанавливают по второй части шкалы, содержащей позитивные и негативные микролинии шириной от 4 до 70 мкм.

15.3.2 Микролинии

Микролинии рис. 15.5 включают 12 позитивных и негативных миров диаметром 4,5 мм. Толщина линий изменяется от 4 µm до 70 µm, градация (площадь заполнения) – от 10 до 17%. По этой шкале можно определять разрешающую способность, которая устанавливается по номеру воспроизведенного на пластине поля, на котором ширина позитивных и негативных микролиний одинакова.

Рисунок 15.5 – Микролинии

Характеристики полей микролиний приведены в табл. 15.2.

Таблица 15.2 Характеристики микролиний

Ширина линий, мкм	Разрешающая способность лин/см	Расстояние, мкм	Sотн,% (*)
4	250	36	10
6	167	54	10
8	125	72	10
10	100	90	10
12	83	108	10
15	67	135	10
20	71	120	14,3
25	62	135	15,6
30	56	150	16,6
40	42	200	16,6
55	30	275	16,6
70	24	350	16,6

При проведении серии испытаний экспонирование шкал UGRA Plate Control Wedge 1982 или FOGRA Precision Measuring Strip (PMS) необходимо выполнять на одной и той же пластине и на одном и том же месте в копировальной раме. Шкала располагается на печатной пластине эмульсией вниз, при этом метки должны правильно читаться.

Значение экспозиции на каждом этапе испытания вычисляется как экспозиция предыдущего шага, умноженная на константу. Например, последовательности значений экспозиции 10, 14, 20, 28, 40, 56, 80, 112... или 1, 2, 4, 8, 16... образуют геометрические прогрессии со знаменателями 1,4 или 2 соответственно. Минимальная экспозиция выбирается таким образом, чтобы пластина была очевидно недоэкспонирована. Оценка микролиний выполняется на полностью обработанной, но не покрытой краской пластине.

В настоящее время существует четыре методики для определения разрешающей способности, оптимальной экспозиции и диапазона экспозиций пластины.

Первая и самая простая методика заключается в том, что мы вибираем экспозицию, при которой воспроизводятся позитивные и негативные линии, начинающиеся в одном и том же сегменте элемента контрольной шкалы. Естественно, что если таких элементов несколько, то разрешающая способность пластины будет определяться по тому из них, который имеет меньшую ширину линий.

Пример определения экспозиции и разрешения позитивной пластины проиллюстрирован на рис.15.6. Очевидно, что разрешающая способность в данном случае будет равна 6 мкм, а минимальная экспозиция – 10 импульсам. Оптимальная экспозиция может находиться как по копировальным таблицам, так и по другим методикам (об этом ниже).

Рисунок 15.6 – Экспозиция 7 и 10 единиц

Сегмент микролиний считается проявившимся на пластине, если можно видеть больше половины длины линий.

Вторая методика заключается в следующем.

Исходя из полученных данных строится графическая зависимость разрешающей способности от экспозиции, причем точки на графике лучше соединять не прямыми линиями, а аппроксимированными кривыми.

Пример такого графика приведен на рис. 15.7.

Рисунок 15.7 – Зависимость разрешающей способности пластины от экспозиции

Разрешающая способность находится как ордината точки пересечения кривых, соответствующих негативным и позитивным линиям. Из графика на рис. 15.7 видно, что в данном случае это будет 6 мкм.

При известной разрешающей способности из соответствующих копировальных таблиц, разработанных вышеупомянутыми ассоциациями, может быть определен соответствующий ей диапазон микролиний (стандартный диапазон в таблицах выделен синим фоном). После нахождения диапазона микролиний находится диапазон значений экспозиции. Его определение производится по пересечению крайних значений стандартного диапазона микролиний с соответствующей кривой. Для рассмотренного выше примера (разрешающая способность равна 6) находим по копировальной таблице (табл. 15.2) стандартный диапазон микролиний – от 12 до 15 мкм, по графику определяем диапазон экспозиций – экспозиция должна находиться в диапазоне от 27 до 40 единиц.

Для негативных пластин возможен такой случай, когда кривые вообще не пересекаются – в этом случае за разрешающую способность берется самая тонкая воспроизводимая линия.

Для оценки допустимых отклонений экспозиции при сохранении стандартного диапазона микролиний может быть использована приведенная ниже методика.

Интервал допустимых отклонений экспозиции (И.Д.О.Э.) вычисляется по формуле:

Для изложенного выше примера И.Д.О.Э. составит

Это означает, что для того, чтобы экспонировать пластину в пределах стандарного диапазона, мы должны гарантировать, что в процессе экспонирования время экспозиции и интенсивность света в копировальной раме в сумме изменятся не более чем на 48%. При соблюдении этих условий гарантируется воспроизведение 15 мкм штриха.

Что еще можно оценить по копировальным таблицам?

Копировальные таблицы в первую очередь позволяют определить градационные искажения копировального процесса (изменение

по сравнению с

Данные копировальных таблиц (табл. 3, 4, 5, 6 , 7) являются обобщениями сотен экспериментов, проведенных FOGRA на различных типах пластин. Точность приведенных таблиц составляет 1% для полутонов позитивных пластин и 1,5% для полутонов негативных пластин.

Таблица 15.3 – Копировальная таблица FOGRA для позитивных пластин, разрешающая способность до 8 мкм

Тональное значение аутотипных значений оттенков на пластине, %
Позитивные линии, мкм	7%-tint	10%-tint	40%-tint	80%-tint
6	≈7,0	≈10,0	≈40,0	≈80,0
8	6,5	9,5	39,5	79,5
10	6,5	9,0	38,5	79,0
12	6,0	8,5	37,5	78,5
15	5,5	8,0	36,0	77,5
20	4,5	7,0	34,5	76,0
25	4,0	6,0	33,0	74,5

Таблица 15.4 – Копировальная таблица FOGRA для позитивных пластин, разрешающая способность от 8 до 12 мкм

Тональное значение аутотипных значений оттенков на пластине, %
Позитивные линии, мкм	7%-tint	10%-tint	40%-tint	80%-tint
10	≈7,0	≈10,0	≈40,0	≈80,0
12	6,5	9,5	38,5	79,5
15	6,0	8,5	37,0	78,5
20	5,0	7,5	35,5	77,0
25	4,5	6,5	34,5	76,5
30	3,5	5,5	33,0	75,0

Таблица 15.5 – Копировальная таблица FOGRA для негативных пластин, разрешающая способность до 7 мкм

Элемент растра на пленке, %
	93	90	60	20
Тональное значение аутотипных значений оттенков на пластине, %
Позитивные линии, мкм	7%-tint	10%-tint	40%-tint	80%-tint
4	≈7,0	≈10,0	≈40,0	≈80,0
б	8,0	11,0	42,5	81,0
8	8,5	11,5	44,0	82,0
10	9,0	12,5	45,0	82,5
12	9,5	13,0	46,0	83,0
15	14,0	47,5	84,0	10,5
20	15,5	49,0	85,5	11,5

Таблица 15.6 – Копировальная таблица FOGRA для негативных пластин, разрешающая способность от 7 до 9 мкм

Элемент растра на пленке, %
	93 (S)	90	60	20%(Т)
Тональное значение аутотипных оттенков на пластине, %
Позитивные, мкм линии	7%-tint	10%-tint	40%-tint	80%-tint
8	≈8,0	≈11,0	≈41,5	≈81,5
10	8,5	11,5	43,0	82,0
12	9,0	12,0	44,5	82,5
15	10,0	13,0	46,0	83,5
20	11,0	14,5	47,5	85,0
25	11,5	15,5	50,0	86,0
30	12,0	15,5	50,0	86,5

Таблица 15.7 Копировальная таблица FOGRA для негативных пластин, разрешающая способность от 9 до 11 мкм

Элемент растра на пленке, %
	93 (S)	90	60	20 (Т)
Тональное значение аутотипных оттенков на пластине, %
позитивные линии, мкм	7%-tint	10%-tint	40%-tint	80%-tint
10	≈8,0	≈11,0	≈41,5	≈81,0
12	8,5	11,5	43,0	81,5
15	9,5	12,5	45,0	82,0
20	10,5	14,0	46,5	83,5
25	11,0	14,5	48,5	85,0
30	11,5	15,0	49,0	86,0

Пример: пусть самая тонкая микролиния, воспроизведенная на пластине, принадлежит мишени 12 мкм. Тогда, исходя из табл. 15.3, находим, что 10-процентное поле будет на пластине искажено до 8,5%, 40-процентное до 37,5%, 80-процентное до 78,5%. Таким образом, искажения составят 1,5% в светах, 2,5% в полутонах и 1,5% в тенях.

Третья методика также предполагает построение и использование графиков. Как и во второй методике, строится график зависимости размера воспроизводимых микролиний от экспозиции. Пример такой зависимости приведен на рис. 15.8.

В отличие от второй методики, время экспозиции, при котором достигается искомая разрешающая способность, может рассматриваться в качестве минимально необходимой. В качестве интервала экспозиций берется разница между минимальной экспозицией и такой, при которой под действием экспонирующего излучения прирост ширины микролиний не превышает 5 мкм. Стандартная экспозиция определяется по графику как соответствующая максимальному разрешению пластины, увеличенному на 4 мкм.

При выборе экспозиции таким образом гарантируется, что при использовании фотоформ, соответствующих по показателю ореола стандарту ISO 12647-2 (то есть ореол должен составлять менее 1/40 линиатуры), уменьшение растровых точек на позитивных пластинах в средних тонах лежит в пределах 2-4%, а на негативных пластинах увеличение растровых элементов составит 3-5%.

Рисунок 15.8 – Зависимость размера воспроизводимых микролиний от экспозиции

Например, на нашем графике минимально необходимая экспозиция равна 16, при этом воспроизводятся 5-мкм миры. Для нахождения стандартной экспозиции мы к 5 прибавляем 4 и получаем соответствующую экспозицию – в данном случае она равна 40. Соответственно и интервал мы высчитываем так же, только для определения крайней границы берется не 4, а 5. Таким образом, в нашем случае интервал экспозиции составит 16-48 единиц.

Следует отметить, что при экспозиции, соответствующей максимальному разрешению (воспроизведению элементов минимального размера), изменение растровых точек не происходит и воспроизводится их максимальный диапазон, однако при таком выборе экспозиции печатная форма не приобретает тех рабочих свойств, которые необходимы для дальнейшей работы. Именно поэтому величина экспозиции выбирается в несколько раз большей, чем оптимальная, для воспроизведения минимальных элементов.

Четвертая методика носит более практический характер: в соответствии с ней выбирают ту экспозицию, при которой позитивные микролинии воспроизводятся начиная с 12 мкм. В этом случае значение минимально воспроизводимой точки будет равно 2%. Большим минусом данного метода является то, что чем выше разрешающая способность пластины, тем больше значение экспозиции будет превышать минимально необходимую ее величину, и, соответственно, больше будут градационные искажения (уменьшение растровых точек на позитивных и увеличение их на негативных пластинах). По копировальным таблицам FOGRA мы видим, что, например, для пластины с разрешающей способностью 7 мкм градационные искажения в полутонах составят 2,5%, а для пластин с разрешающей способностью 10 мкм градационные искажения в полутонах составят 1,5%. Таким образом, при использовании данного метода применение пластин с высокой разрешающей способностью не только неоправданно, но и ухудшает качественные показатели.

Выбор методики оценки и экспозиции для конкретного случая зависит от разрешающей способности используемых пластин, наличия необходимого времени и ресурсов для их применения, рекомендаций производителя пластин. Очевидно, что для повышения точности следует провести измерения несколько раз и работать со средними значениями. В любом случае на практике стоит проверить каждую из методик и только после этого выбрать наиболее подходящую.