Yleistä tietoa painotuotteista, painamisesta ja kuvanmuodostuksesta.

Tässä osiossa kerromme yleisimmistä painotekniikoista, sekä niiden käyttötarkoituksista.

Digipaino

Painotekniikka
Joidenkin lähteiden mukaan digipainotekniikoiksi luetaan kaikki painaminen joissa kuvanmuodostus tapahtuu digitaalisesti, mukaanlukien suurkokomustesuihkutulostimet ym.
Keskitymme tässä artikkelissa digipainolla tarkoitettuun elektrofotografiaan, joka tunnetaan myös nimellä xerografia.

Elektrofotografia on (useimmiten) kuivaa väriä eli tooneria käyttävä painotekniikka, jonka on keksinyt Amerikkalainen fyysikko Chester Carlson 1938. Tämä digipainotekniikka otettiin käyttöön 60-luvulla kopiokoneissa.

Elektrofotografiassa kuvarumpu varataan sähköisesti, jonka jälkeen kohdat kuvarummulla johon väriä ei haluta, valotetaan laserilla, joka poistaa sähkövarauksen näiltä alueilta. Kun rumpuun on muodostettu varauskuvio, siirretään väritooneri rummulle, joka kiinnittyy varauskuvion mukaisesti muodostaen kuvan rummulle. Kuva siirretään paperille paineen ja elektrostaattisen varauksen yhdistelmällä. Tavallisessa väridigipainokoneessa paperi kulkee neljän (CMYK) kuvarummun kautta muodostaen nelivärikuvan. Seuraavaksi paperi kuljetetaan kiinnitysyksikköön joka kiinnittää toonerin paperiin suurella lämmöllä.

Digipainokoneiden tekniikka on perusteiltaan täysin sama kun kopiokoneissa ja laser-tulostimissa.
Tuotantokäyttöön tarkoitetuissa digipainokoneissa on kuitenkin useita etuja ammattimaista painatusta ajatellen. Digipainokoneissa on mm. suurien värimäärien mahdollistava toonerin siirtotekniikkaa ja painoaiheen kohdistus paperille on huomattavasti parempi, jotta painotuote saadaan jälkikäsiteltyä ammattimaisesti. Lisäksi digipainokoneissa on värinhallintaan ja kuvamuodostukseen tarvittavat laitteet ja ohjelmistot. Digipainolla voidaan siis tuottaa värihallittuja laadukkaita painotuotteita. Useissa digipainokoneisa on lisäksi integroituja jälkikäsittelylaitteita joilla voidaan tuottaa esimerkiksi valmiiksi vihkonidottuja painotuotteita.

Digipainon vahvuudet ja heikkoudet
Toisin kun offsetpainossa digipainossa ei käytännössä tarvita ollenkaan kuntoonlaittoa, vaan painokone on aina valmiudessa painamaan mitä tahansa kuvaa. Koska kuvarummulle muodostetaan kuva jokaisella pyörähdyksellä, voi jokainen painoarkki olla erilainen. Tämä mahdollistaa mm. personoitujen painotuotteiden painatuksen, joissa voi esimerkiksi jokaisessa olla eri teksti (nimi, osoite tai muu tieto).

Koska kuntoonlaittoa ei tarvita ja painaminen voidaan aloittaa heti, on digipainotekniikalla kustannustehokasta painaa myös pieniä eriä painotuotteita. Myös pienikokoisten painotöiden, kuten käyntikorttien painattaminen digipainolla on monesti kannattavaa siitä syystä että käyntikortteja mahtuu useita yhdelle painoarkille. Esimerkiksi 100kpl käyntikortin painattamiseen tarvitaan vain n. 5 arkkia.

Suurien erien painatuksessa digipainon hitaus ja värikustannukset tulee offsetpainoon verrattuna kalliiksi. Monesti digipainon painojälkeä ei myöskään pidetä yhtä hyvänä kuin offsetin. Tekniikka on kuitenkin kehittynyt niin paljon, että harva pystyy todellisuudessa erottamaan uuden digipainokoneen painojälkeä offset-painokoneen painojäljestä.

Suurkokotulostus

Painotekniikka
Perusperiaatteeltaan useimmat suurkuvatulostimet käyttävät samaa tekniikkaa kuin tavallinen mustesuihkutulostin. (On olemassa myös lämpösiirto- ja lasertekniikkaan perustuvia tulostimia, mutta emme tässä syvenny niihin).
Suurkuvamustesuihkutulostimella kuva muodostetaan siten että tulostuspäistä “ruiskutetaan” väriainetta tulostettavalle materiaalille, joka voi olla rullamateriaali, tai tasotulostimessa levymateriaali. Tulostimen tulostuspään suuttimista ammutaan väriä joko piezo-elementin tai lämmön avulla.

Suurkuvatulostimia on saatavilla erityyppisillä väriaineilla erityyppisiin tarkoituksiin:

Vesiohenteisiin tulostustekniikoihin kuuluu Pigmentti- ja DYE-värimustesuihkutulostimet.
DYE-värit haalistuvat UV-säteiden vaikutuksesta ja tästä syystä DYE-tekniikkaa käytetäänkin lähinnä lyhytaikaisissa sisäkäyttöön tarkoitetuissa tulosteissa.

Pigmenttivärit kestävät UV-säteitä huomattavasti paremmin ja tietyt valmistajat lupaavatkin pigmenttiväreilleen jopa 100 vuoden kestoa sisällä tai jopa puolen vuoden ulkokestoa laminoimatta. Ulkokestoa voidaan parantaa laminoinnilla.

Ulkokäytössä ja pitkäaikaisissa tulosteissa käytetään usein liuotinväritulostustekniikoita.
Liuotinaine tulostusvärissä pehmittää tulostettavaa materiaalia ja saa väripigmentin kiinnittymään materiaaliin hyvin.
Liuotintulostimia on eri tuotantomäärille ja eri tyyppisille materiaaleille.

Eco solvent-tulostimia käytetään pienehköihin määriin tulosteita, joille tarvitaan ulkokestoa.
Esim. Ikkuna- ja autoteipit, opaste- ja mainoskyltit, ulkobanderollit ym.


Latex-tulostimet eivät varsinaisesti kuulu liuotintulostimiin, koska niiden tulostusvärissä ei ole liuotinta vaan latexia, joka kiinnittyy materiaalin pintaan sulkien väripigmentit sisään. Latex-tulosteet ovat heti kuivia tulostimesta tultuaan. Latex- tulosteita käytetään samoihin käyttötarkoituksiin kun yllämainittuja eco solvent-tulosteita, mutta näiden lisäksi latex-värit toimivat paremmin myös kankailla ja papereilla.

Mild solvent-värit sisältävät useimmiten hieman eco solvent-värejä voimakkaamman liuotinaineen ja mild solvent-tulostimet tarvitsevat usein oman ilmanvaihdon, koska liuottimesta haihtuvat höyryt voivat olla haitallisia. Mild solvent-värit ovat usein edullisempia kun eco solvent-värit ja nämä tulostimet ovatkin useimmiten tarkoitettu suuremmille tulostusmäärille.

True solvent- tai hard solvent-värit sisältävät voimakkaimman liuotinaineen. True solvent-tulostimia käytetään suuriin tulostusmääriin esim. suuriin pvc-banderolleihin. Värikustannus on edullinen ja värin kesto ulkokäytössä ilman laminointiakin pitkä. True solvent-tulostimet tarvitsevat aina oman ilmanvaihdon myrkyllisten höyryjen takia.

UV-tulostimissa väri kuivatetaan UV-valolla. UV-tulostetut tulosteet ovat heti kuivia tulostimesta tultuaan. UV-tekniikkaa käytetään usein mm. tasotulostimissa.

Sublimaationtulostusta käytetään useimmiten kankaiden tulostuksessa.
Sublimaatiotulostimia on kahdenlaisia: perinteiset sublimaatiotulostimet, joissa väri tulostetaan ensin siirtopaperille ja sen jälkeen sublimoidaan (väriä muuttuu kiinteästä olomuodosta kaasuksi kuumuuden vaikutuksesta) kankaaseen. Perinteisessä sublimaatiotulostamisessa käytetään erillistä sublimointiprässiä, jolla väri siirretään kankaaseen.
Suorasublimaatiossa väri tulostetaan suoraan kankaaseen.

Suurkokotulostuksen vahvuudet ja heikkoudet
Suurkokotulostamalla voidaan tehdä pieniäkin määriä esimerkiksi julisteita tai muita tulosteita kustannustehokkaasti. Suurkokotulostimilla voidaan tulostaa myös erikoisia materiaaleja, kuten erilaisia kankaita ja levyä.

Värikustannukset ja tulostusnopeus eivät kuitenkaan usein pärjää digipaino- ja offsetpainotekniikoille, joten suuremmat erät esim. julisteita on kannattavampi tehdä muilla painotekniikoilla

Offset paino

Painotekniikka

Tässä osiossa käsittelemme tavallista arkki-offsetpainamista. Offset-menetelmää käytetään myös heatset- ja rotaatiopainoissa, mutta emme tässä artikkelissa syvenny niihin.

Offset-painotekniikan nimi tulee epäsuorasta kuvan siirrosta painoarkille; painoväri siirtyy levytelalta kumitelalle, joka puolestaan painaa kuvan painettavalle arkille ja pehmeä kumitela siirtää värin tasaisesti myös epätasaiselle paperille.

Offset-painovärit vastaavat koostumukseltaan lähinnä siirappia. Digipainovärit puolestaan ovat kuivaa jauhetta. Tästä johtuen väri ei myöskään ole täysin kuiva heti painotyön valmistuttua offset-painossa. Samasta syystä tiettyjä painotuotteiden jälkikäsittelyitä ei voida tehdä suoraan painon jälkeen, vaan ne vaativat painovärin kuivumisen.

Offset-painomenetelmässä käytetään yleisesti sekä 4-väristä (CMYK) painoa, 1-värisiä spottivärejä (Pantone), että näiden yhdistelmää joissa esim. kuvat painetaan CMYK-väreillä ja lisävärinä esim. asiakkaan logon väri pantone-spottivärinä. Spottiväri sekoitetaan samaan tapaan kuin rautakaupassa sekoitetaan maali. Kun sekoitettavia sävyjä on Pantone-järjestelmässä huomattavasti enemmän kuin 4-värisarjassa, voidaan spottiväreillä toistaa värejä, joita CMYK väreillä ei voida toistaa.

Offsetpainon vahvuudet ja heikkoudet
Offset-painon etuja on mm. edullinen värikustannus ja offset-koneiden painonopeus. Näistä syistä offset-painokoneilla onkin kustannustehokasta valmistaa suuria määriä painotuotteita.

Offset-painokoneen kuntoonlaitto on kuitenkin verrattaen hidasta. Lisäksi offset-painamista varten on valmistettava painolevy, jonka takia pienten painosten painattaminen tulee offset-tekniikalla kalliiksi. Koska jokaiselle painoaiheelle on valmistettava oma painolevy, myöskään vaihtuvaa tietoa tai suuriakaan painoksia jossa painoaihe vaihtuu, ei ole kannattavaa toteuttaa offset-tekniikalla.

Offset-painotekniikka soveltuu siis painotöille joiden määrät ovat suuria tai joissa tarvitaan erityisen tarkkaa spottivärin toistoa, ja aikataulu ei ole kiireisin.

Seripaino (eli silkkipaino)

Painotekniikka
Seripaino on valittu tieto-osioomme, koska seri-paino on tiettävästi vanhin käytetty painotekniikka.
Silkkipainon ensimmäiset muodot on keksitty Kiinassa jo 960 – 1279 jKr.

Silkkipaino nimi tulee siitä että seulakankaina käytettiin alunperin silkkiä, joka on myöhemmin korvaantunut polyesterillä.

Painotekniikka on hyvin yksinkertainen:
Seulaan pingotettuun seulakankaaseen valmistetaan sabluuna, josta väri pääsee läpi vain halutuista kohdista. Seula asetetaan painettavan pinnan päälle, ja painoväri painetaan seulan läpi lastalla eli raakkelilla.
Lisää tekniikasta voi lukea esim. Wikipediasta: http://fi.wikipedia.org/wiki/Silkkipaino

Seripainon vahvuudet ja heikkoudet
Seripainolla voidaan painaa lähes mille tahansa pinnalle, ja värikustannukset ovat edulliset.

Seulan valmistamiseen ym, valmisteluihin kuluu kuitenkin aikaa jolloin ihan pienimpien määrien painaminen ei ole kannattavaa.

Tiedostomuodot ja värijärjestelmät

Vektoritiedostot
Vektoritiedosto-muodoista tunnetuimmat ovat mm. Pdf-, eps-, ps- ja svg-tiedostostot. Lisäksi on olemassa lukuisia eri ohjelmien omia vektoritiedostomuotoja esim. adobe illustratorin .ai-muoto ja corel draw:n .cdr-tiedostot. Vaikka puhumme vektoritiedostoista, lähes kaikki vektorimuodot voivat sisältää myös bittikarttakuvia tai jopa pelkästään bittikarttamuotoista dataa. Esim. digikamerasta tallennettu jpeg-kuva voidaan muuttaa pdf-muotoon painoa varten.

Vektorikuvat muodostuvat geometristen muotojen, linjojen, kaarien, pisteiden, polygonien, ympyröiden ym. muodostamista kuvista. Objektien muodot ja ominaisuudet esitetään koordinaatein sekä matemaattisin funktioin. Vektorigrafiikkaa voidaan skaalata rajattomasti tarkkuuden heikkenemättä. Vektoritiedostot ovat myös kooltaan pieniä ja kevyitä käsitellä. Tästä syystä painotöissä sekä suurkokotulosteissa suositellaan aina käytettävän vektorigrafiikkaa, kun se on mahdollista.

Bittikarttatiedostot ja kuvien tarkkuus
Bittikartta tiedostomuodoista tunnetuimmat ovat mm. Jpeg- ja tiff-tiedostot.
Lisäksi on olemassa lukuisia eri ohjelmien omia bittikartta-tiedostomuotoja, kuten esimerkiksi adobe photoshopin .psd- tiedosto.

Bittikarttakuvat muodostuvat pikseleistä eli kuvapisteistä. Pikseleiden määrä kertoo kuvan tarkkuuden. Bittikarttakuvan kuvapisteiden määrää eli kuvan tarkkuutta kutsutaan kuvan resoluutioksi. Kuvan resoluutio voidaan kertoa joko vaaka- x pysty-pikseleiden määränä, esim. 1920 x 1080 (tyypillinen teräväpiirto televisio), tai megapikseleinä, esim. 16Mpix (tyypillinen uudehko digikamera).

Painotöissä ja valmiissa painotiedostoissa kuvan resoluutio kuitenkin määritellään ppi (points per inch)-tarkkuudella. Riippuen painotyön käyttötarkoituksesta, suositeltava resoluutio kuvalle, joka on skaalattu lopulliseen kokoon on n.150-600ppi. Esimerkiksi tavallisille esitteille, käyntikorteille ym. perinteisille painotöille sopiva tarkkuus on vähintään 300ppi. On siis otettava huomioon, että kuvan tarkkuus suurenee tai pienenee kuvan kokoa muutettaessa. Esim. jos 300 ppi-kuvan koon tuplaa, sen tarkkuus tippuu 150 ppi:hin. Esimerkkinä 16 megapikselin kamera kuvasta saadaan 416mm x 276mm kuva 300ppi tarkkuudella. Ppi-tarkkuutta ei pidä sekoittaa painojen ja tulostinten tarkkuutta määrittelevään dpi (dots per inch) määritelmään.

Värijärjestelmät ja väriprofiilit

Tässä osiossa kerrotaan eri väritiloista, väriavaruuksista ja väriprofiileista

CMYK väritila ja CMYK ICC profiilit

CMYK väritila on subtraktiivinen, eli “vähentävä” väriavaruus. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että mitä enemmän väriä lisätään, sen vähemmän valoa painopinnalta heijastuu silmään. Esim. CMYK väri 0,0,0,0 on täysin valkoinen. Kun taas (periaatteessa) 100,100,100,0 on täysin musta, kuten myöskin 0,0,0,100. (ja luonnollisesti myös 100,100,100,100 Miksi 3 eri väriarvoa 100% mustalle värille? CMYK-järjestelmässä käytetään muiden 3 värin (cyan, magenta, yellow) lisäksi mustaa väriä käytännön syistä; harvalla painomateriaalilla voitaisiin käyttää 300% värimäärää, väri ei kuivu, se leviää ja tuottaa muitakin ongelmia, jos väripinta on liian suuri. Myös neutraalien värien painaminen olisi hankalampaa 3 värillä. Mustaa väriä käyttämällä säästetään myös värin määrä ja värikustannuksia.

CMYK ICC profiilit
CMYK on siis väritila, mutta CMYK väriprofiileja on useita;
Tällä hetkellä Euroopassa yleisimmin käytetty CMYK profiili on Coated Fogra 39.
Offset-painoissa profiilia saatetaan käyttää suoraan kuvan muodostamiseen, jolloin päällystämättömälle paperille tulee käyttää Uncoated Fogra 29-profiilia. Digipainossa sekä suurkokotulostuksessa profiili muunnetaan vielä kohdeprofiiliin, joita voidaan tehdä esimerkiksi jokaiselle digipainon käytössä olevalle paperille erikseen parhaan mahdollisen värintoiston saavuttamiseksi. Painoindexi.fi ja suuri osa muistakin alan yrityksistä valmistavat kohde ICC profiilit itse omille materiaaleilleen. Oikea profiili on kuitenkin aina syytä varmistaa painotalon aineisto-ohjeista.

Käytössä olevia profiileita on lukuisia, joista mainitsemisen arvoisia ovat ainakin Amerikassa käytettävä SWOP ja Japanissa käytettävä TOYO.

CMYK-profiileita on siis lukuisia, joten esimerkiksi CMYK arvo 0,70,100,10(oranssi) Coated Fogra 39 profiilissa ei ole sama väri kun samoilla arvoilla vaikkapa SWOP profiilissa. Joissain väreissä erot voivat olla mitättömiä, kun taas tosissa sävyissä huomattavia. Tästä syystä on hyvä varmistaa käyttämien ohjelmien väriasetukset. Esimerkiksi Adoben CC paketin väriasetuksista voi valita väriasetukseksi “Europe PrePress 3” johon on valittu valmiiksi oikeat Euroopassa käytettävät yleisimmät ICC profiilit

RGB-väritila ja RGB-profiilit
RGB on additiivinen eli “lisäävä” väritila. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä että mitä suuremmat väriarvot ovat, sen enemmän valoa lähetetään silmään. Esim. 255,255,255 RGB-sävy on täysin valkoinen. RGB-väritilaa käytetään kaikissa näytöissä, televisioissa, videotykeissä ja kameroissa. Toisin kun CMYK-väritilassa, RGB-väritilassa siis lähetään valoa, eikä absorboida sitä.

Yleisimmät RGB-profiilit ovat sRGB ja Adobe RGB. Käytännössä kaikissa digipokkareissa ja kännykkäkameroissa käytetään sRGB-väriprofiilia. Järjestelmäkameroissa voidaan käyttää Adobe RGB profiilia, tai joissain kameroissa käyttäjä voi valita näiden väriprofiilien väliltä. Adobe RGB-väriprofiilissa on laajempi väriavaruus (gamut) kuin sRGB-väriprofiilissa. Tästä syystä sitä suositellaan käytettävän työskentelytilana kuvankäsittelyssä.

Muut värijärjestelmät ja väritilamuunnokset

LAB-väritila
Toisin kun RGB- ja CMYK-väritilat, LAB väritila kuvastaa ihmisen silmän näkemää värispektriä (tai koska värin havainnointi on persoonallista, oikeammin LAB kuvastaa keskimääräistä ihmisten silmän näkevää värispektriä)
LAB-värien arvot ovat ikään kuin värin koordinaatteja kolmiulotteisessa LAB väriavaruudessa.
Koska LAB väritila kattaa käytännössä kaikki näkyvät värit, sitä käytetään väritilojen muunnoksissa:
Esim. RGB → LAB → CMYK

Värimuunnokset (näköistystapa, rendering intent)
Koska väritilojen ja profiilien värintoistokyky (gamut) voivat erota suurestikin toisistaan, on värimuunnokset (muunnokset väritilasta/tai profiilista toiseen) tärkeässä roolissa painotuotteen oikeanlaisessa värinmuodostuksessa.

Värimuunnoksia, eli näköistystapoja on neljä (käytämme näistä englanninkielisiä nimiä jotka löytyy kaikista alan ohjelmistoista):

Relative colorimetric
Tämän näköistystavan tavoitteena on pitää kaikki värit mahdollisimman lähellä alkuperäistä. Käytännössä siis värin LAB-arvo pyritään pitämään niin lähellä alkuperäistä kun kohdeprofiilissa on mahdollista. Tätä muunnosta tuleekin käyttää silloin kun esim. logon sävyt on pidettävä mahdollisimman lähellä alkuperäistä kun logo painetaan paperille tai tulostetaan jollekin materiaalille.

Haittapuolena on se, että värien keskinäisiä suhteita ei pystytä säilyttämään, jos kohdeprofiilin värintoisto on huomattavasti pienempi kun lähdeprofiilin. Tällöin saatetaan värejä siirtää “samoihin kohtiin LAB-koordinaatistossa” jolloin jotkin sävyt saattavat mennä tukkoon.

Perceptual
Tämän näköistystavan tavoitteena on säilyttää värien keskinäiset suhteet ja tätä tapaa tulisikin käyttää valokuvien kanssa. Yksittäisen värin arvo saattaa olla kauempana alkuperäisestä kun yllämainitussa näköistystavassa, mutta esim. Valokuvan pikseleiden väriarvojen suhteet toisiinsa pyritään pitämään mahdollisimman alkuperäisenä, jolloin sävyt eivät mene niin helposti tukkoon.

Absolute colorimetric
Tämä näköistystapa eroaa relative colorimetric näköistystavasta ainoastaan siinä, että se ei tee muutoksia profiilin “valkoiseen pisteeseen” eli jättää paperien värieron huomioimatta.

Saturation
Tämän näköistystavan tavoitteena on säilyttää värien kirkkaus. Tätä tapaa voidaan käyttää silloin kun värien kirkkaus on suuremassa roolissa kun niiden säilyttäminen mahdollisimman lähellä alkuperäisiä.
Painoindexi.fi
by Korttilinna Oy
Höyläämötie 3B
00380 Helsinki
info@painoindexi.fi
painoindexi logo