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STAMPA DIGITALE: POSSIBILITÀ E SFIDE NEL CAMPO DEI LATERIZI CERAMICI (2)

Nel numero 6/2019 di Zi Brick and Tile Industry International, la prima parte di questo articolo informava i lettori circa gli aspetti tecnici dei sistemi di stampa digitale (leggila sul nostro sito). Questa parte dell’articolo prende invece in esame il necessario lavoro preparatorio alla fase di stampa, andando a sviscerare i diversi passaggi sottesi alla preparazione di un file di stampa. Tutte le immagini da stampare sul supporto ceramico devono essere preventivamente create a computer. Di seguito affrontiamo nel dettaglio questa fase importante del processo digitale.

 

1. Opzioni per la decorazione digitale

Nel campo della stampa digitale, Zschimmer & Schwarz – unitamente ad un’ampia selezione d’inchiostri che spaziano dal blu al marrone e rosa, dal giallo al beige e nero - propone al mercato anche un discreto numero di effetti digitali (come glossy, matt, lustri, affondanti o prodotti con proprietà antiscivolo) che vanno sotto il nome di Trucolor EF.

La gamma Trucolor EF, a supporto della serie d’inchiostri Trubond, è poi completata dalla corrispondente collezione Trubond che racchiude una serie di colle applicabili sia tramite stampanti standard che strumentazioni su misura in base alle necessità della committenza.

 

2. Requisiti aggiuntivi per un processo integrato 

Lo spazio di lavoro necessario alla creazione dei file di stampa è una particolare sfida in materia d’integrazione dei processi. Esso, per essere equipaggiato al meglio, necessiterebbe delle seguenti strumentazioni:

  1. Illuminazione standardizzata (costanti condizioni di luce)
  2. Monitor del PC adeguato
  3. PC o Mac dalle alte performance
  4. Colorimetro

 

2.1 Illuminazione standardizzata (costanti condizioni di luce)

Sarebbe opportuno lavorare all’interno di uno spazio completamente oscurato e senza ingerenze da parte di corpi luminosi esterni (come ad esempio la luce proveniente dalle finestre). Le pareti dovrebbero avere una colorazione naturale e neutra (come un grigio) e l’illuminazione dovrebbe possedere un ampio spettro luminoso (come quello fornito ad esempio da una sorgente luminosa D50).

 

2.2 Monitor appropriato

L’uso di un monitor appropriato è sostanziale per l’ottenimento di risultati ottimali. Esso deve garantire una rappresentazione omogenea del colore in tutte le parti dello schermo che a sua volta dovrebbe possedere dimensioni adeguate allo scopo (e dunque non eccessivamente ridotte).

Un’altra importante caratteristica che il monitor deve garantire è la sua capacità di riprodurre fedelmente l’intera gamma cromatica, mediante l’uso delle funzioni di calibrazione e regolazione del contrasto e della luminosità dell’immagine. A causa delle loro proprietà riflettenti che potrebbero influire sulla visualizzazione del colore, sarebbe inoltre opportuno non vi fossero superfici bianche o chiare (come i camici da laboratorio, ad esempio) in diretta prossimità dello schermo.

 

2.3 PC o Mac dalle alte performance

Il PC o il Mac selezionato, oltre ad essere dotato di un software per la gestione del colore,  dovrebbe essere in grado di gestire  pesanti file fotografici che potrebbero raggiungere anche i 5 GB di peso. L’uso di Photoshop è in questo senso imperativo.

 

2.4 Colorimetro

I colorimetri sono utilizzati dall’industria grafica per misurare i campi cromatici mediante l’uso di particolari sensori e misuratori che devono attenersi e conformarsi agli standard. Allo stato attuale, nel campo dei laterizi, due sono i colorimetri maggiormente in uso:

 

  1. Spettrofotometro i1Pro (X-Rite) 
  2. Rapid Spectro Cube (ColorGate Digital Output Solutions GmbH) (RSC) 

 

 

  1. i1Pro by X-Rite

  1. Rapid Spectro Cube by ColorGATE

 

La differenza tra i due dispositivi risiede sostanzialmente nella metodologia di misurazione: i1Pro misura ogni singolo campo cromatico del grafico di prova preventivamente generato (si veda più sotto per maggiori dettagli) e durante la misurazione è a diretto contatto con la superficie ceramica; Rapid Spectro Cube misura invece l’intera test chart mediante un unico passaggio senza entrare in contatto con il supporto. 

La prima modalità di misurazione (i1Pro) è certamente più lunga della seconda (RSC) e, in concomitanza di superfici riflettenti o a rilievo, potrebbe produrre misurazioni inesatte, non utilizzabili nelle fasi successive del processo. La diversa tecnologia di misurazione del Rapid Spectro Cube consente inoltre di acquisire dati anche da superfici tecnicamente impegnative. Tali dati possono dunque essere utilizzati per la gestione del colore (profili ICC – International Colour Consortium – anche detti profilo colore) in modo da trovare l’assoluta corrispondenza tra la cromia percepita a video e quella ottenuta in stampa.

 

3. Posso stampare una fotografia? 

Dipende. Non è ovviamente sufficiente spedire alla stampante digitale un file per ottenere un risultato soddisfacente. Tuttavia, con la dovuta preparazione, è possibile stampare qualunque immagine fotografica rimanendo entro i limiti imposti dallo spazio-colore disponibile.

Al fine di ottenere una buona qualità di stampa, lo spazio colore deve essere spesso lavorato e modificato in modo da renderlo leggibile e interpretabile da Photoshop o da altri programmi di gestione del colore. Tutto questo avviene creando, appunto, il cosi detto profilo ICC(*).

Lo spazio colore nella stampa d’immagini comprende circa 400.000 colori. La stampa solitamente si basa sull’uso di colori organici the consentono di ottenere immagini maggiormente colorate e brillanti. Volendo fare un paragone, la stampa dei quotidiani, a causa delle specifiche proprietà della carta utilizzata, prevede uno spazio colore molto più ridotto, comprendente circa 80.000 colori.

Una stampante standard per uso privato possiede una palette colori derivante dalla quadricromia CMYK e il RIP(**) (Raster Image Process / Elaborazione dell’immagine Raster(***)) viene eseguito in modo standardizzato. 

Per i fornitori d’inchiostri, la definizione cromatica CMYK è regolamentata dalla norma ISO 2846. Benché tale normativa non garantisca lo stesso identico risultato con tutte le tipologie di stampante su carta, esso consente tuttavia di conseguire esiti abbastanza simili. Il sistema CMYK si basa su di un modello colore sottrattivo(°) e le iniziali dell’acronimo identificano i quattro colori chiave di processo: Ciano (blu). Magenta (rosso), Yellow (Giallo) e Nero (Key colour: Colore chiave).

Poiché il comportamento del colore dipende fortemente dal tipo di processo di stampa, in campo ceramico non è possibile lavorare in conformità con la norma ISO 2846: il sistema tradizionale CMYK, infatti, deve essere adeguatamente modificato per ottenere una palette colori adatta alle stampanti digitali utilizzate nei processi produttivi ceramici. A causa delle alte temperature di cottura, è inoltre necessario utilizzare pigmenti inorganici (che possono essere usati solo se soddisfano i parametri richiesti in termini di granulometria e stabilità). A solo a titolo di esempio: il magenta viene sostituito da un colore rosso-marrone e per le aree di stampa che necessitano di un verde acceso (che non può essere ottenuto mediante una miscela di colori) è necessario lavorare direttamente con un inchiostro digitale verde.

La scelta della giusta combinazione d’inchiostri digitali richiede una valutazione integrata dell’intero processo. I pigmenti gialli, ad esempio, potrebbero risultare piuttosto pallidi o presentare sfumature verdastre se cotti a temperature più sostenute. Un beige o un arancione potrebbero in questo senso produrre un esito migliore.

La stampa digitale su ceramica possiede di norma una gamma colore che spazia tra i 40.000 e gli 80.000 colori per la ceramica da rivestimento e tra i 10.000 e 30.000 colori per il materiale da pavimento. In ogni caso la gamma colori dipende sempre dagli smalti utilizzati e dalla configurazione della stampante digitale. I primi risultati conseguiti nell’ambito dei laterizi ha confermato che anche in questo campo è possibile utilizzare una palette colore in tutto simile a quella usata per la produzione di ceramica da pavimento.

 

4. L’uso dei software di gestione del colore nell’industria ceramica

In campo ceramico, il software di gestione del colore non viene utilizzato per editare le immagini ma supporta il loro trasferimento da uno spazio colore(°°) all’altro consentendo in questo modo una resa cromatica riproducibile. E’ in sostanza usato per standardizzare i processi di lavoro e migliorare la qualità dei file di stampa.

Un altro aspetto da tenere in considerazione è che il comportamento dei pigmenti organici contenuti negli inchiostri per la stampa su carta è di norma lineare e quindi di più semplice gestione rispetto ai pigmenti inorganici utilizzati in ceramica che sono per loro natura maggiormente instabili. Pertanto non è possibile utilizzare soluzioni software destinati alla stampa su carta. ColorGATE Digital Output Solution GmbH, negli ultimi due anni ha esaminato con attenzione il comportamento degli inchiostri digitali per ceramica ottimizzando con successo il proprio software Ceramic Production Server.

I così detti profili ICC, che assicurano il processo di resa del colore dal modello iniziale alla riproduzione finale, vengono dunque generati e costituiscono la base di lavoro. Anche ipotizzando che all’interno del processo si possano ottenere 80.000 colori, non tutti possono essere definiti da misurazioni reali. Ciò significa che maggiore è il numero di campi colore all’interno di una chart e più precisa sarà la descrizione dello spazio colore. Come regola generale si può dichiarare che sarebbe opportuno ipotizzare 500 campi di misurazione per ogni colore; ciò condurrebbe alla presenza di 2.000 campi all’interno di un mix colore per descrivere lo spazio colore di una stampa in quadricromia.

La raccolta di questa quantità di valori relativi alla misurazione del colore viene utilizzata per raggiungere un equilibrio ideale tra il valore reale (misurato) e quello calcolato.

 

Fino a questo punto i due processi sono identici al 100%. I profili ICC devono in ogni caso essere generati distintamente per ogni singolo processo. Una seconda stampante realizzata dal medesimo produttore, benché caricata con gli stessi inchiostri digitali, necessiterebbe ad esempio di un suo personale profilo. Ogni profilo ICC è creato in tre passaggi:

  1. Il primo passaggio riguarda il processo di linearizzazione basata sul software (Immagine 1) durante il quale i singoli colori vengono stampati con quantità d’inchiostro che aumentano ad ogni step dallo 0 al 100%. La chart ottenuta viene misurata dopo la cottura del materiale ceramico e analizzata mediante software appropriati: i dati ottenuti vengono utilizzati per ricavare una curva che rappresenta i reali comportamenti di stampa consentendo di ottimizzare la stampa stessa fino a quando ogni canale d’inchiostro digitale mostra un comportamento lineare.
  2. Il secondo passaggio consiste nella stampa del così detto “ink limit” (Immagine 2) con lo scopo di valutare la qualità di stampa derivante dall’applicazione della massima quantità d’inchiostro.
  3. L’ultimo step consiste nella stampa del profilo chart (Immagine 3), che può essere visto come una sorta di mosaico costituito da una serie mix di colori definiti, in cui i singoli mix sono denominati “patch”. La dimensione di una chart colori di questo tipo dipende direttamente dal numero di colori utilizzati. Si consiglia la creazione di 500 patch per ciascun colore, In base allo strumento di misurazione, un patch può misurare una dimensione che oscilla da 1mm a 1 cm.

 

Quando lo spazio-colore di un’immagine sorgente è noto e i colori possono essere quindi ottenuti all’interno dello spazio cromatico di destinazione, l’immagine può essere convertita così che i suoi colori appaiano, dopo la stampa, identici a quelli dell’immagine sorgente. 

  1. 1. Linearizzazione

  1. 2. Ink Limit

  1. 3. Profile Chart

 

5. Prospettive sulle future applicazioni

Gli inchiostri attualmente utilizzati all’interno dei processi ceramici sono ancora in larga parte a base solvente. In alcuni casi, ciò può comportare alcune complicanze quando vengono utilizzati in combinazione con sistemi a base acqua come ad esempio gli smalti e gli engobbi. Tali solventi non possono essere miscelati in acqua e possono produrre fenomeni di idrorepellenza, facilmente gestibili ed eliminabili mediante l’uso degli appropriati additivi a marchio Zschimmer & Schwarz.

Gli inchiostri a base acqua, in questo senso, svolgeranno nell’immediato futuro un ruolo piuttosto importante. Lo sviluppo di testine di stampa compatibili all’acqua, che già annovera alcune prove industriali in corso, rimane a tutt’oggi una grande sfida per i produttori. La loro definitiva diffusione condurrà agli importanti vantaggi derivanti dall’uso d’inchiostri a base acqua quali l’ottenimento di una migliore definizione di stampa, la possibilità di stampare direttamente su supporti bagnati e la riduzione sensibile delle emissioni in fase di cottura.

Anche l’applicazione digitale di engobbi e smalti troverà nel prossimo futuro un importante spazio grazie alle caratteristiche resource-friendly insite nella modalità applicativa. A tale riguardo, allo stato attuale sono al vaglio diversi tipi di applicazione e alcune prove sono state condotte con testine di stampa sia piezoelettriche che a valvole. Al momento varrebbe la pena utilizzare tale processo in concomitanza di grandi produzioni che prevedono l’uso dello stesso engobbio o dello stesso smalto, anche se occorre sottolineare che non è attualmente possibile utilizzare, in concomitanza di applicazioni digitali, smalti o engobbi standardizzati. Rimane in ogni caso valido che in linea generale è sempre necessario configurare e studiare la reologia di engobbi e smalti in modo sartoriale, adeguandola alle condizioni di produzione di ciascun singolo cliente.

 

Claudia Istel
Zschimmer & Schwarz Group

 

Il presente articolo è stato pubblicato per la prima volta su Ziegelindustrie International / Brick and Tile Industry International 04/2020.

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NOTE

(*)ICC: Oggi, grazie alla possibilità di eseguire in maniera digitale la maggior parte delle fasi del processo di progettazione, i progettisti si affidano maggiormente ai propri computer e monitor per garantire l'accurata visualizzazione dei colori. Per garantire il più alto livello di fedeltà del colore, i progettisti devono prima familiarizzare con un piccolo set di dati chiamato profilo ICC, che svolge un ruolo piccolo ma decisivo nel processo di progettazione.
Quindi, che cos'è un profilo ICC? Secondo l'International Color Consortium (ICC), il profilo ICC è un insieme di dati che caratterizza un dispositivo di input o output di colori. I profili descrivono in genere gli attributi cromatici di un particolare dispositivo definendo la corrispondenza tra l'origine del dispositivo e uno spazio di connessione del profilo. In poche parole, a ogni dispositivo che visualizza il colore può essere assegnata una serie di profili e questi profili definiscono la gamma cromatica che verrà visualizzata da questi dispositivi. 
Per la maggior parte dei progettisti, la domanda diventa quindi: in che modo si assicurano che i loro monitor visualizzino i colori più fedeli? Ci sono alcuni passaggi che possono essere intrapresi per facilitare il processo. Tutte le immagini e la grafica digitali dispongono dei propri profili ICC. Per garantire che l’immagine su cui si sta lavorando venga visualizzata correttamente, i progettisti devono abbinare il profilo ICC dell'immagine al monitor e implementare il profilo ICC corrispondente nel sistema operativo del computer. Una volta completati questi passaggi, puoi essere certo che il colore dell'immagine verrà visualizzato correttamente.

 

(**)RIP: dispositivo hardware o programma software usato per elaborare al computer un’immagine o un altro tipo di file in modo che possa essere stampato nella maniera migliore

 

(***)RASTER: mappa dei bit (bitmap) che, opportunamente elaborata dal RIP, genera immagini digitali. Il RIP ha il compito di rasterizzare i file, ovvero generare una bitmap uniforme, che possa essere correttamente interpretata dalla stampante.

 

(°)MESCOLANZA SOTTRATTIVA: la mescolanza sottrattiva o sintesi sottrattiva di due o più colori consiste nel mescolare o sovrapporre due o più coloranti o pigmenti che singolarmente appaiono di colore diverso quando li si illumina con luce di una determinata composizione spettrale, perché assorbono bande diverse della luce incidente, in modo da produrre, una volta mescolati o sovrapposti, e illuminati dalla stessa luce, la sensazione di un diverso colore. 

 

(°°)SPAZIO COLORE: Uno spazio dei colori è la combinazione di un modello di colore e di una appropriata funzione di mappatura di questo modello.
Un modello di colore, infatti, è un modello matematico astratto che descrive un modo per rappresentare i colori come combinazioni di numeri, tipicamente come tre o quattro valori detti componenti colore. Tuttavia questo modello è una rappresentazione astratta, per questo viene perfezionato da specifiche regole adatte all'utilizzo che se ne andrà a fare, creando uno spazio dei colori.

 

 

 

 

            



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