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數碼噴墨輸出品質管制之實證研究 ——Graininess,Mottle之探討

《廣東印刷》2010年第3期 作者:蔡忠佑 周文明 更新日期:2012-03-29

一、緒論

1.研究動機與目的

傳統印刷之品質控制,至今已發展到非常成熟的階段,不論是SWOP(Specifications for Web Offset Publication) 、SNAP(Specifications for Newspaper Advertising Production)或GRACoL(General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography)亦都提供了一些規格供印刷輸出的控制參考。近年無版數碼印刷之發展可以說是極為快速,但其輸出之品質控制標準目前仍未真正成熟階段。本研究將以“ISO/IEC l3660對于輸出影像的品質及屬性測量標準”作為實驗設計的依據,并選擇其中的 Graininess與Mottle這兩項標準作實證的探討。

2.研究流程

3.研究架構

4.研究范圍與限制

①“ISO/IEC l3660對于輸出影像的品質及屬性測量標準”的檢測要項眾多,囿于實驗設備的不足,本研究僅選擇Graininess與Mottle作探討。

②因紙材種類甚多,本研究選出兩種表面差異較明顯的紙張分別為:Type A之模造紙與Type B之光面相紙,作為輸出的媒材。

二、ISO13660的品質評估要項

1.影像品質的評估項目及方法

影像品質評估方法基本上可分為兩大類:一種是客觀的量化分析法,比較屬于物理、光學或是色度方面,例如分辨率、濃度、色差等,在比較物理量的時候,系根據量測值作為品質判斷的依據。另一類是以人眼的視覺觀感為基礎,比較是主觀的(subjective),屬于心理物理量的,與個人的喜好(preference)有關。

ISO-13660是一個針對數字復印品質評估的國際標準。此標準的目的系定義與說明測量數字印刷品品質屬性(attributes)的程序和方法,其品質的評估要項如表1所示,基本上分成兩大項:其一為文字與線條(Character and Line)的品質評估要項的定義與測量程序,其二為大面積(Large area)的品質評估要項定義與測量程序,而所謂的大面積(Largearea)系指大于21.2mm×21.2mm的區域范圍。前者之文字和線條品質評估要項包括1.模糊度(blurrihess) 2.鋸齒狀(raggedness)3.線條寬度(1ine width)4.文字暗度(darkness,character)? 5.對比(contrast)? 6.填滿程度(fiil)? 7.文字區外的多余污點(extraneous marks,character field)8.背景與文字間的蒙霧(background haze,character field)。在大面積的品質評估要項則包含1.大面積的暗度(darkness,large area)2.背景的蒙霧(background haze)3.粒狀度(graininess)4.斑駁(mottle)5.背景多余的污點(extraneous marks.background)6.空隙(voids)。

三、研究設計

1.實驗流程

①分別以Type A與Type B兩種紙材輸出測試導表,并以分光濃度儀量取測試導表上的576個區塊(cells)的濃度值。

②576個區塊以36個cell為一單位,共計16個單位,計算出該每一單位濃度的標準差與平均數.

③分別求出兩種紙張l6個單位的Graininess值…? 與Mottle值…stdev(mi)并作比較分析。

④以Type B光面相紙為實驗二之輸出紙材,并分別以300idp、600idpi兩種不同分辨率輸出測試導表。

⑤以分光濃度儀測量導表上的576個色塊的濃度值。

⑥同樣以36個cell為一單位,共16單位,算出該單位濃度的平均數。

⑦如前求出兩種不同分辨率之Graininess值并作比較分析.

2.測試導表(如附件)說明

導表左側為QEA公司所提供的測試導表,供參考用。右上方為5%~100%的是網點濃度百分比。右下方為邊長12cm×12cm的正方形導表,由于實驗設備的限制,此導表最小僅能劃分成邊長0.5cm×0.5cm共576個cells,以符合X-Rite 528分光濃度儀的測量孔徑大小。

3.研究工具

①測試導表

②打印機:HP PSC l210

③量測儀器:X-Rite 528分光濃度儀

④繪圖軟件:Photoshop CS

四、實驗結果分析與討論

1.不同紙材Type A、Type B之Mottle與Graininess比較分析

經量測并比較兩種輸出紙材,Type B之光面相紙雖如預期的有較大的色彩飽和度,所呈現的顏色也比較鮮艷,然由表2之實驗數據顯示,其 Mottle值達0.1457,反較Type A之O.002來得大,說明Type B之光面相紙較Type A之模造紙呈現較大的噪聲(noise),此結果說明當使用較平滑之紙張時,其對噪聲會有較高的敏感度(sensitivity)。此外,Type A與Type B之Graininess分別為0.0011與0.0038,兩種紙張并無顯著差異,分析原因可能系576點的取樣數上仍嫌太少,又囿于濃度儀的測量孔徑為0.5cm,取樣單位(0.5cm×0.5cm)無法作進一步的切割,若采用更精細自動化之量測工具,是否即有顯著差異,此有待后續作進一步的研究。

2.不同分辨率在Type B紙張之Graininess比較

本實驗系以300dpi與600dpi兩種不同分辨率,以Type B紙張為共同輸出媒材,作Graininess的比較探討。如表3所示,實驗發現較高分辨率之600 dpi,其Graininess值較低(0.0020),說明其顆粒狀越不明顯,預期其在大面積輸出時會有較佳的輸出效果。

五、結論與建議

綜合上述之分析與討論,茲提出本研究之結論建議如下:

1.結論

①Graininess(粒狀)與斑駁(mottle)均為對數碼印刷針對大面積的品質評估要項,以評估圖像濃度的均一程度(uniformity),其值愈低代表噪聲(noise)愈小,亦表示有較佳的均一度。本研究之Type B之光面相紙在mottle與graininess之值均較大,亦即呈現較高的噪聲,此或可說明平滑度(smoothness)愈高之紙張反愈易受到印表機等干擾變數的影響,至于受到何種干擾變數的影響,則又待進一步的研究。

②分辨率(resolution)雖非品質奸壞的唯一決定要素,于本研究中較高分辨率比低分辨率呈現較小的粒狀(graininess),說明其有較小的噪聲,就此屬性來說,較高分辨率可有較佳的品質。

③若要以ISO 13660為基礎作較精確的數碼復印輸出品質評估,基本上應包括三個要項:1.影像的擷取裝置(image capture device)2.分析評估軟件(evaluation software)3.品質標準與抽樣計劃(quality standards and sampling plan)。本研究在抽樣計劃的樣本數囿于設備無法增加,可能造成較大的實驗效度與標準差,但本研究提供了數碼印刷的品質評估模式,當可作為未來在數碼印刷品質評估與選用輸出紙材的參考。

④以IS0 13660為基礎的品質評估仍以客觀的量化為評估的基礎,唯觀測者主觀對圖像的喜好度(preference)仍不可忽略。前者可視為微觀(micro view)的圖像品質評估,后者則為巨觀(macro view)的圖像品質評估,兩者仍應相輔相成。

2.對后續研究之建議

數碼印刷品之檢測項目眾多,與傳統印刷之檢測項目亦有所不同,本研究希望能有拋磚引玉之效,茲提供下列意見供后續研究的參考。

①本研究僅使用兩種不同紙材作為研究標的,并以平滑度作為差異性比較,建議可增加紙材種類與差異性,以作更廣泛的探討。

②在設備許可范圍內建議增加測量的樣本數。

③本實驗僅以300dpi、600dpi針對mottle現象作探討,應可增加更多的分辨率輸出,擴大探討分辨率對mottle的影響。

④不同顏色在Graininess與Mottle是否有差異,值得作進一步的探討。

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