4/10 MESURES SENSITOMÉTRIE QUALITÉ CONTRÔLE COURS E.FAŸS 4/10 D.Max D.Min DENSITOMÉTRIE 6/10 6/10 Lorsque Nicéphore Nièpce inventa la photographie en 1822 (Châlons-sur-Saône), il ne se doutait pas qu’allait découler de cette invention une technique appelée sensitométrie. Nièpce, Daguerre, Lumière... et tant d’autres travaillèrent sans se douter que la Photographie deviendrait aussi populaire... Il fallut rendre publique l’invention. Celle-ci se trouvant dès lors sur le marché, il fallait vendre de l’émulsion aux particuliers. Il a fallu inventer également les caractéristiques des émulsions vendues. Les scientifiques de l’époque se mirent à la tâche et ... inventèrent la sensitométrie! comment reproduire correctement les valeurs ? On appelle « valeurs » les nuances de gris que l’oeil peut différencier dans une image photographique. Nous voulons la restitution de ces valeurs, le moyen objectif d’y parvenir est de prendre des mesures physiques (sensitométrie, densitométrie). • reproduction des valeurs objectives : trouver un lien entre la caractéristique (courbe caractéristique) de la scène originale et de la reproduction, en comparant l’échelle des valeurs dans des unités mesurables. La SensitomÈtrie La sensitomètrie est l’ensemble des lois déterminant l’action de la lumière sur les surfaces sensibles et le noircissement qui en résulte. ou encore : Ensemble des techniques de mesure permettant d’étudier l’action de la lumière sur une couche photographique. La courbe sensitomètrique d’une émulsion photographique, par exemple, s’établit à partir de densités mesurées sur une succession d’expositions progressives réalisées par une source lumineuse définie. Comme chaque type de surface photosensible “répond” inégalement aux différentes longueurs d’ondes des rayonnements reçus, une série de courbes de sensitométrie permet de définir, pour chaque émulsion, la meilleure adéquation émulsion/ source lumineuse. Ainsi on pourra choisir en fonction du contraste recherché, de la durée de pose acceptable, de la nature de la source lumineuse exploitable. La courbe caractéristique d’une émulsion : Cette «courbe» représente la «réponse» de l’émulsion analysée suite à une exposition bien précise. 1) On fait subir à une émulsion une série de luminations connues (à travers une gamme de gris étalonnée). Densité - opacité y 2 2) On mesure les noircissements qui en résultent. B 3) On établit la courbe D, en portant : A en abscisse, le logarihme de la lumination relative. en ordonnée, la densité qui est le logarithme décimal de l’opacité. C D x Analyse de la courbe caractéristique : Densité - opacité Sa forme : Elle a en général la forme d’un S étiré. Elle se compose de 3 parties distinctes : AB : le pied ou talon BC : la partie rectiligne CD : l’épaule y 4– 3,5– 3– 2,5– 2– 1,5– 1– 0,5– 0– C D B A La courbe ne démarre pas sur une valeur nulle car, même non exposé, un film n’est pas entièrement transparent mais présente une légère densité ; c’est le voile de base de l’émulsion. Ensuite, pour les plus faibles luminations, la densité ne progresse pas et demeure identique à celle du voile de base. Ce n’est qu’à partir d’un certain niveau de lumination que les halogénures d’argent vont pouvoir être insolé. Ce point caractérise le seuil de sensibilité de l’émulsion. Plus elle est sensible et plus rapidement décollera la courbe. Ensuite la courbe progresse lentement. C’est le pied de la courbe dont les caractéristiques permettent de juger comment un film réagira dans les basses lumières. Puis la courbe progresse de façon linéaire, la proportionnalité des densités aux luminations est ici respectée. Cette zone correspondra aux valeurs moyennes de l’image. Arrivée dans les hautes lumières, la courbe à tendance à se tasser (épaule de courbe), puis à ne plus progresser malgré les luminations reçues. Tous les halogénures d’argent étant insolés, la densité du négatif ne peut augmenter. pentes courbes emulsions La partie rectiligne est de loin la plus importante, car elle représente un accroissement des densités qui est toujours proportionnel à l’accroissement de la lumination : c’est dans cette partie que l’on va chercher le temps de pose, le bon temps d’exposition. le pied représente une zone de sous-exposition. l’épaule représente une zone de sur-exposition. La pente de la courbe informe sur le contraste de l’émulsion. Si celle ci progresse lentement, nous sommes en présence d’une émulsion de contraste moyen ; les écarts de luminance seront traduits sur le film par de faible variation de densité. Par contre, une émulsion de ce type sera capable de restituer une gamme de valeurs très riche entre les basses et les hautes lumières. A l’inverse, une émulsion dont la courbe de densité grimpe rapidement présentera un fort contraste. La gamme des valeurs restituée en sera restreinte d’autant. 3 La gradation : Chaques sortes de films est fabriquées suivant une gradation qui traduit les 2 valeurs extrêmes de l’image avec des contrastes différents, mais surtout des valeurs intermédiaires d’une façon plus ou moins dure. L’ensemble de tous les gradients de la courbe caractéristisque forme la gradation de l’émulsion. x Une simple lecture de la courbe nous renseigne sur le contraste général de l’émulsion. On trouve successivement des émulsions dures, normales et douces. Les plus élevées sont celles des films lith -extra dures. 1) émulsion “lith”, dure, valeur en tout ou rien sans transition : le film devient noir ou blanc. 2) Émulsion normale, elle donne un peu plus de latitude, on va pouvoir jouer sur les temps de pose de révélation. 3) Émulsion demi-tons, douce, ex : pour film panchromatique. La courbe caractéristique nous informe sur différents paramètres propres à l’émulsion. γ Le gamma : C’est la pente de la partie rectiligne de la courbe caractéristique. Le gamma est le facteur de contraste pour toutes les luminations qui correspondent à la partie rectiligne de la courbe. LE GRADIENT : C’est le facteur de contraste propre à chaque point de la courbe dans les parties non rectilignes. Le GRADIEnt MOYEN : C’est la pente de la droite AB qui relie deux points d’une courbe. Le gradient moyen d’un segment représente la moyenne de tous les GRADIENTS de ce segment. Chaque film posséde une courbe de gradation (dans chaque boîte, on doit trouver sa courbe de gradation). Le développement a une grande influence sur le contraste selon le type de révélateur, sa température, sa concentration et selon la durée du développement. On peut obtenir des résultats très dissemblables en modulant ces différents paramètres. Courbe de noircissement ou courbe caractéristique Résumons-nous, On distingue 4 zones : Zone A : Densité de voile. Même sans éclairement, la pellicule au développement n’est pas complètement transparente. Dans cette zone, il y a sous exposition. Zone B : L’éclairement atteint le seuil énergétique d’exposition, le film commence à réagir mais il y toujours sous-exposition. Zone C : C’est la zone où l’exposition est normale. Le coefficient de cette droite définit le facteur de contraste. Zone D : Le film sature, il ne fait plus de distinction de contraste. Il y a surexposition. γ 4 Test gamma de moniteur Exemple : Pour savoir si votre moniteur est correctement réglé, et peut afficher correctement les ombres les plus détaillées, ajustez plus précisément la lumière et le contraste du moniteur en utilisant l’image test de droite afin que la moitié gauche soit à la limite de la disparition dans le fond noir. Lors des changements de luminosité ambiante, vous ne devriez ajuster que la luminosité du moniteur, sans avoir à toucher au contraste ni aux réglages gamma de votre carte graphique. Un tube cathodique (ou CRT, cathode ray tube), convertit un signal vidéo en lumière de façon non linéaire, car le canon d’électrons qu’il contient est un dispositif à réponse non linéaire. L’intensité de lumière est liée à la tension source D’autres dispositifs d’affichage ont des valeurs différentes de gamma : par exemple, l’affichage d’une Game Boy a un gamma élevé entre 3 et 4 dépendant des conditions de luminosité ambiante. Dans les affichages à cristaux liquides (LCD) tels que les panneaux d’affichage des ordinateurs portables, la relation entre le signal de tension et l’intensité est fortement non linéaire et ne peut pas être décrite par une simple valeur gamma alors que les écrans à plasma permettent un transfert linéaire. L’échelle gamma de droite propose des valeurs théoriques normalisées comme le gamma 2,2 correspondant à un écran PC et 1.8 au gamma MacIntosh. Le sRGB utilise une puissance de 2,4 1.1 Introduction Un tube cathodique couleur reçoit trois signaux vidéo (rouge, vert et bleu) et en The diagram shows tone reproduction curves for one channel of a CRT monitor. The video input x is normalized for 0...1 for any channel R,G,B=0...255. The luminancevaleur output y(x) is de gamma, notée R, V ou B. Cegénéral chaque couleur a sa propre normalized for 0...1. We assign 0 to black and 1 to the brightest available value. A typical CRT monitor delivers the not-normalized luminance L(x)=K(b+cx) ,according to [2], est utilisée et pendant, dans les affichages les plus simples, une seule valeur de but somewhat simplified. The input offset b represents the brightness. c means contrast. The function can be written normalized by y(x)=(b+cx) /(b+c) . ajustable pour chacune desThistrois couleurs For generic uncalibrated monitors we have about G=2.5. is the red curve for b=0. composantes. γ γ γ G G G The green curve shows the desired tone reproduction curve y(x) =x2.2. The maximal luminance is typically Lm =100 cd/m2. The minimal luminance Lo is not zero but about 0.5 cd/m2, here 0.35 cd/m2. b is calculated by y(0) =yo = Lo /Lm =bG/(b+c)G, which delivers b =c/(yo-1/G - 1). The blue curve is valid for yo =0.0035 and c=1. The effective Gamma is near to 2.2. Common test patterns with black/white stripes and a gray square, valid for L=0.5, would indicate indeed Gamma=2.2. Test patterns with several levels as in [4] would indicate the increased luminance at the dark end. Obviously, the effective tone reproduction curve is much affected by the black level settings. Once the monitor is adjusted like here, then a further calibration by graphics card look-up tables (LUTs) does not require strong corrections. Luminance Output 1.0 0.5 5 0.0 0.0 yo 0.0035 b 0.1162 0.5 Video Input 1.0 2 γ Si l’on observe après développement un positif ou négatif par transparence, sur une table lumineuse par exemple, on constate une alternance de zones plus ou moins sombres (ou plus ou moins claires). Et on constate bien en l’examinant que la restitution du sujet photographié peut se résumer à une répartition de niveaux d’opacités différents selon les valeurs de luminance dudit sujet. La densitomÈtrie La densitométrie est la partie de la sensitométrie qui s’intéresse cette opacité, plus correctement nommée densité optique, rapportée à nos émulsions photographiques. Elle permet une étude systématique de leurs caractéristiques, selon l’éclairement reçu et le traitement chimique effectué. La mesure des densités Opacité et noircissement Lorsqu’on mesure la densité d’un film, on mesure son opacité, c’est-à-dire sa capacité à empêcher la lumière de le traverser. Sa densité doit être de ± D4,00. Lorsqu’on mesure la densité d’un bromure, on mesure son noircissement, c’est-à-dire sa capacité à réfléchir la lumière. Sa densité doit être de ± D2,00. Un film pour l’offset doit par contre avoir une densité de minimum 3,5 pour être copiable. Mesure de la densité En fonction du matériaux utilisé (film ou papier) on utilise un densitomètre par transparence ou par réflexion. Dans les deux cas l’appareil mesure la quantité de lumière transmise par le document en fonction de la lumière reçue. 1. La rÉflexion Le facteur de réflexion en un point quelconque d’une surface est le rapport entre le flux lumineux tombant sur cette surface et le flux lumineux réfléchi par cette surface. R = lumière réfléchie/lumière incidente = Lr/Li Lumière incidente Lumière réfléchie 2. LA TRANSMISSION Le facteur de transmission d’un écran quelconque est le rapport entre le flux lumineux incident et le flux transmis au travers de cet écran. T = lumière transmise/lumière incidente = Lt/Li Lumière incidente 6 Lumière transmise 3. L’OPACITÉ L’opacité en un point donné est égale à l’inverse de la transmission (transparence) : 0=1/T Les valeurs de l’opacité seront donc comprises entre 1 et l’infini tandis que celles de la transparence seront comprises entre 0 et 1. 4. LA DENSITÉ Supposons un filtre qui ne laisserait passer que 1/10 de la lumière, sa transmission serait de 1/10 et son opacité de 10. Si l’on met 2 filtres identiques côte à côte, ce n’est pas 2 fois moins de lumière que l’on laisserait passer comme on pourrait le supposer mais 100 fois moins (1/10 x 1/10). Si l’on ajoute un 3e filtre la combinaison totale ne laissera passer que 1/1000 (1/10 x 1/10 x 1/10) de la lumière émise. Ces chiffres croissent ou décroissent de façon exponentielle et qu’il n’est pas facile dans la pratique de manipuler de tels nombres et on a recours aux logarithmes : On détermine la densité optique sur base de logarithmes décimaux de l’opacité de façon à obtenir des valeurs plus pratiques. On exprime ces valeurs non plus par la transmission T ou l’opacité O mais par la densité D qui est le logarithme décimal de l’opacité. D = log O = log 1/T Définition : le logarithme décimal est la puissance à laquelle il faut élever le nombre 10 pour obtenir ce nombre. (le logarithme de 1000 est 3 parce qu’il faut élever 10 à la puissance 3 pour obtenir 1000). Transmission et densité Une plaque de verre à 4 degrés de noircissements différents est placée devant une source lumineuse, la même quantité de lumière frappe chaque point de cette plaque. La plage 1 est entièrement transparente et laisse passer toute la lumière, les autres plages sont noircies de façon que la plage 2 ne transmette que 10%, la plage 3 : 1%, et la plage 4 : 0,1% Lumière incidente Lumière transmise Transmission 100% ou 1 10% ou 0,1 1% ou 0,01 0,1% ou 0,001 Densité =0 =1 =2 =3 Densité par transparence On mesure la quantité de lumière transmise par le film par rapport à la transparence. Si un film laisse passer 100 % de lumière dans les parties transparentes (transmissibilité), il a un une transparence de 1 (100/100). À l’inverse, si un excellent film lith laisse passer dans les parties les plus noires 0,01 % de lumière on dit qu’il a une transparence de 0,0001 (0,01/100). Opacité = 1/ Transparence Densité par réflexion La mesure de la densité par réflexion est analogue à celle par transparence c’est-à-dire le rapport entre la lumière incidente et la lumière réfléchie. Opacité = 1/ Réflexion Exemples : Recherche de densité Exemple 1 : pour un film qui retient 50 % de lumière Transmission = Lt/Li T = 50/100 Opacité = 1/T O = 50/100 = 1/2 = 0,5 Densité = log O D = log 1/0,5 = log 2 = D 0,30 7 Exemple 2 : pour un film qui retient 99 % de lumière Opacité = 1/ 100 = 0,01 Densité : log 1/0,01 = log 100 = D 2 Dmax Dmin Dmin Dmax % 0 10 % 0 10 % 0 10 Transparence T % % 50 0% 10 0% 10 O=2 % 10 % 50 0% 10 0% 10 O=1 8 O = 10 0% 10 Opacité O = 1/T ou 1/R Réflexion R O=2 10 O=1 O = 10 Densité D = logO 0 0,3 1 1,3 2 3 3,3 Opacité O = 1/T 1 2 10 20 100 1000 2000 Transmission T 100% 50% 10% 5% 1% 0,1% 0,05% ou Réflectance R 100% 50% 10% 5% 1% 0,1% 0,05% ... ... ... ... Rappel des unités photométriques/Vocabulaire 1. L’INTENSITE ou puissance lumineuse La puissance lumineuse d’une lampe (qualité d’énergie émise par une source lumineuse) est caractérisée par son intensité. Celle-ci sera mesurée en CANDELAS (unité de mesure). Un corps noir, chauffé à la température absolue de fusion du platine (2046,65 kelvins) émet par centimètre carré d’ouverture 60 candélas. Remarque : un «corps noir» est constitué d’une enceinte sphérique métallique dont l’intérieur est peint à l’aide d’une couleur noire mate. 2. LA QUANTITÉ L’intensité d’une source lumineuse n’étant pas la même dans toutes les directions, nous préférerons indiquer la «quantité» de lumière transportée dans un flux lumineux. Cette quantité transportée s’exprimera en LUMENS. Une source uniforme d’un candéla émet 12,57 lumens. 3. L’ÉCLAIREMENT L’éclairement reçu sur une surface d’un mètre carré par un flux de un lumen vaut un LUX. Symbole E, unité de mesure : lux (lx) - 1 lux = 1 lumen/m2 Le PHOT est l’éclairement fourni par un lumen sur une surface d’un centimètre carré. Un phot est donc égal à 10.000 lux. Loi de l’éclairement : L’éclairement est inversement proportionnel au carré de la distance, séparant la source lumineuse de l’objet éclairé. 1m 1m 1m 1m À 4m, elle est 16 fois moins forte qu’à 1m. Des appareils portatifs appelés luxmètres et basés sur le principe des cellules photo-électriques permettent de mesurer l’éclairement sur une surface donnée. 4. LA LUMINATION C’est la quantité totale de lumière reçue par une surface ou un point pendant un temps t déterminé. C’est le produit d’un éclairement l par une durée t (c’est le produit de l’intensité lumineuse par la durée d’exposition) Le produit de l’éclairement (nombre de lux) par le temps de l’exposition s’appelle la LUMINATION. L’unité de lumination est donc calculée en lux/seconde. Symbole H, unité de mesure : lux seconde (lux.s) - 1 lux/seconde = 1 lumen sur 1m2/s 9 Densitomètre, colorimètre, spectro ... Le principe de fonctionnement d’un densitomètre Le densitomètre est l’appareil de mesure du noircissement photographique. Il donne, après développement et séchage du film, la valeur du négatif obtenu et permet un jugement précis pour son utilisation ultérieure. Il mesure également la densité optique des colorants d’une diapositive, la densité optique de l’encre déposée lors de l’impression, le pourcentage de point sur un film tramé ou des documents noir et blanc ou couleur. Il existe deux types de densitomètre qui mesurent : 1) par transmission (mesure des documents transparents ou des films). 2) par réflexion (mesure des documents opaques ou impression) source Un densitomètre est constitué d’une source lumineuse stabilisée qui éclaire la surface imprimée ... détecteur lentille ... à travers une lentille de focalisation filtre polariseur* filtre polariseur lentille filtre chromatique puis à travers un filtre polariseur et un filtre chromatique. échantillon 10 45° *Le but des filtres polariseurs est d’éviter d’observer de trop grands écarts entre l’encre sèche et l’encre humide. Par rapport à un faisceau lumineux connu, une cellule photoélectrique enregistre la valeur de la lumière restant après absorption par le film interposé, et affiche la densité (affichage “digital”). • La mesure des tramés est dite intégrée et la densité lue est convertie en pourcentage de points (pourcentage de transmission). • La mesure de la couleur (diapos - maquettes encrage) se fait sous le filtre coloré de couleur complémentairè à la couleur mesurée. Les densitomètres sont donc équipés d’une tourelle avec trois filtres de sélection : R V B. Par rapport à un jugement visuel empirique la valeur mesurée renseigne avec précision : – sur les valeurs du document et son contraste avant traitement, – sur la modification d’exposition ou de développement à effectuer pour obtenir un film correct, – sur les valeurs (au dixième près) du pourcentage de tramé d’une gamme électronique pour linéariser l’écriture d’un scanner, – sur la modification d’encrage à apporter lors de I‘impression. Les densitomètres informatisés calculent et donnent, par exemple, la valeur d’engraissement du tramé entre la forme imprimante et le papier. S’ils font partie intégrante d’un système d’asservissement de la machine ils peuvent commander directement la modification d’encrage. Le point zéro se fait à partir du support : film ou papier, 2 papiers blancs n’ont pas la même densité. Principe de fonctionnement d’un colorimètre Un colorimètre est constitué d’un capteur associé à des filtres et d’un microprocesseur. Le système de détection (assimilé à la rétine de l’oeil humain) est composé de trois filtres (parfois plus) associé à un capteur. Les propriétés de ces filtres doivent être proches de la courbe spectrale de l’oeil humain. La réponse trichromatique de l’oeil est ainsi simulée, dans le cas d’une mesure ayant été effectuée sous une source lumineuse de type lumière du jour. Le métamérisme des couleurs ne peut ainsi être mis en évidence du fait que la mesure est effectuée sous un seul illuminant. Dans le cas des colorimètres servant à calibrer les moniteurs, des filtres spécifiquement adaptés aux phosphores sont intégrés à l’appareil de mesure. Les spectrocolorimètres Les spectrocolorimètres possèdent, quant à eux, plus de détecteurs que dans le cas d’un colorimètre standard, pour mesurer la réflectance spectrale d’un objet pour chaque longeur d’onde. Le microprocesseur de l’appareil calcule et renseigne les paramètres trichromatiques (teinte, saturation, luminance ou réflectance), la courbe spectrale et le métamérisme. Il analyse le spectre plus précisément sur un groupe de longueurs d’ondes. Nous obtenons dans ce cas une courbe spectrale plus précise. Applications - Mesure de la couleur d’un échantillon, son évolution, test de blancheur... - Mesure envisageable sur tous matériaux (poudres, solides...) - Comparaison des paramètres mesurés par rapport à des nuanciers de couleurs étalons. - Définition de tolérances par rapport à un référentiel. Les spectrophotomètres Un spectrophotomètre analyse longueur d’onde par longueur d’onde (soit avec un intervalle de longueurs d’ondes de quelques nanomètres) l’énergie lumineuse en réflexion ou en transmission d’un objet. Nous obtenons, après mesure, une courbe spectrale de l’échantillon sur un intervalle de longueur d’onde correspondant au spectre visible (en général entre 380-780 nm). Le spectrophotomètre permet de calculer les valeurs XYZ de l’échantillon pour un illuminant donné, et ont la possibilité de réaliser les mesures sous un angle de 2° ou 10°. (Ces angles de mesure découlent d’une norme définie par la Commission Internationale de l’Eclairage, en 1931. Celle-ci est basée sur les propriétés de sensibilité de l’oeil pour les couleurs. Il a été établi que cette sensibilité varie en fonction de l’angle sous lequel la couleur est observée. En 1931, la norme sur l’observateur standard 2° est mise en place par la CIE, suivie en 1964 par celle sur l’observateur standard supplémentaire 10°. Si maintenant nous comparons les champs de vision 2° et 10°, à une distance de lecture de 50 cm, nous aurons : – pour le champ de vision 2° un cercle de 1,7 cm de diamètre. – pour le champ de vision 10° un cercle de 8,8 cm de diamètre.) 11 Il peut ainsi déterminer précisément le métamérisme des couleurs, chose rendue impossible avec l’emploi d’un colorimètre. Contrôle qualité en impression offset Que contrôle t-on ? Dès le début de la chaîne … L’utilisation de barres de contrôle a pour objectif l’évaluation et la maîtrise de la qualité d’impression. Pour la sortie film, on vérifie sa densité, en copie plaque, on utilise une gamme de contrôle : la barre UGRA© par exemple, en impression une gamme Brunner© ... Gamme de contrôle offset Ugra La gamme offset Ugra 1982© («gamme Ugra») est destinée au contrôle de la copie des plaques offset. Elle peut aussi être utilisée pour évaluer des épreuves et des essais d’impression. Les critères suivants peuvent être jugés sur la plaque d’impression : Durée d’exposition Plage d’exposition Résolution Gradation Restitution des points de trame Structure Gamme demi-ton Les valeurs de densité de la gamme demi-ton figurent au-dessus des plages demi-ton. Ces valeurs de densité sont valides si l’étalonnage à zéro est effectué sans film intermédiaire (et non sur le film transparent). Microlignes Les 12 plages de microlignes présentent des cercles positifs et négatifs de 4 à 70 µm. Gamme tramée 60 l/cm Plages de glissement et de doublage En cas de glissement, les lignes perpendiculaires au sens d’impression deviennent plus épaisses, alors que les lignes parallèles au sens de déroulement conservent leur épaisseur originelle. Visuellement, cet effet se traduit par un assombrissement des lignes perpendiculaires. En cas de doublage, il se produit une surimpression des lignes qui ne sont pas en repérage, ce qui se traduit aussi par l’assombrissement des lignes dans une direction déterminée. Contrairement au glissement, le doublage peut se produire dans n’importe quelle direction. 12 Plages de points fins négatifs et positifs En principe, les plages de points fins sont évaluées de la même manière que les microlignes, en observant jusqu’à quelle finesse les points positifs sont encore présents, respectivement à partir de quel moment les points négatifs deviennent un aplat. Gamme tramée • couverture de surface • évaluation des points de trame plaque et imp. Établissement de l’AVT. Gamme demi-tons • contrôle du temps d’exposition • évaluation de la gradation plaque Expo. standard plage 4 visible. Les microlignes • recherche du pouvoir de résolution (finesse de reproduction) • marge d’exposition. Expo. standard plage des 6 microns visibles. Plages de points fins • effacement des points • minimum imprimable. Expo. standard plage 4 à 5%. Expo. pointue plage 2% visible. Mire de doublage • doublage et glissement • repérage Gamme contrôle impression-offset System Brunner • • • • • • • • Le système Brunner est un instrument de mesure de la qualité pour l’impression offset, il permet de contrôler : la qualité de l’impression netteté du dessin élargissement mécanique du point de trame (uniquement sur impression machine) élargissement optique du point de trame (normes d’élargissement - critères de qualité d’une impression offset, déterminant les tolérances sur les variations chromatiques ) balance des gris densité d’aplat superposition des encres fidélité des couleurs Témoins 100% • contrôle de la production • contrôle des densités d’aplat C M J : 1.20-1.40, N : 1.40-1.60 Témoins de superposition des encres • contrôle l’aptitude des encres à la superposition humide sur humide (entre 95% et 99%) Témoins tramés à 25, 50, 75% Élargissement du point de trame • détermination d’une courbe • la différence de densité entre trame fine caractéristique d’impression et grossière à 50% détermine la valeur % au film 25% - 50% - 75% indicative. Élargissement en % 12% - 17% - 13% Balance des gris • contrôle visuel de l’équilibrage des couleurs. C 50% M 41% J 41% Élément super de micro-mesure • calcul du pouvoir de résolution et établissement du temps d’exposition correct pour la copie de la plaque au standard. Témoins de Microlignes et Petits points • contrôle visuel simple et rapide de la copie plaque 11 microns visible et points à 2% sont présents). 13 Bande numérique de contrôle d’impression Ugra/Fogra Module 1 Le module 1 contient les aplats de chacune des couleurs de base cyan, magenta, jaune et noir, ainsi que trois superpositions des paires de couleurs de base et une superposition trichrome. Ces plages servent au contrôle de l’acceptation de l’encre de la superposition trichrome. Immédiatement à côté des plages de superposition se trouve une plage avec 300% de couverture de surface des couleurs cyan, magenta et jaune, puis une plage blanche détourée d’une ligne noire. À l’extrémité du module 1 se trouve une plage servant d’indicateur, désignée par les lettres IND. Cette plage indique à l’utilisateur de la bande de contrôle Ugra/Fogra-PCS si l’appareil de sortie utilisé (proof numérique, flasheuse de films ou de plaques) respecte les prescriptions BVD/Fogra de standardisation de l’impression offset intégrées dans les modules. Si cette plage présente sur une moitié des lignes horizontales et sur l’autre des lignes verticales, l’utilisateur peut admettre que les prescriptions de standardisation programmées ont été respectées. Si par contre cette plage ne présente aucune ligne, l’utilisateur de la bande Ugra/ Fogra-PCS devra vérifier le respect des prescriptions de standardisation (trame 60) sur les plages demi-ton du module 2. La plage «Zero» du module 1 permet la mesure du papier blanc avec le spectrophotomètre et le réglage du point zéro avec le densitomètre. Module 2 Le module 2 se compose de la plage de balance, des plages d’aplat, des plages D et des plages tramées de 40% et 80%. Les conditions de gris suivantes ont été définies pour la plage de balance: cyan 75%, magenta 62% et jaune 60%. Pour la comparaison, une plage tramée en noir véritable avec 80% de couverture de surface est placée à côté de la plage de balance homogène. Les aplats se suivent dans l’ordre noir, cyan, magenta et jaune. Cette séquence se répète tous les 4,8 cm. Le premier aplat noir adjacent à la plage de balance présente une superposition de jaune dans chacun des quatre coins. Les trois plages D qui n’ont que 4 mm de largeur et 6 mm de hauteur contiennent des trames lignées orientées à 0°, 90° et 45°. La linéature de la trame est déterminée individuellement en fonction des réglages de l’appareil de sortie, du pouvoir de résolution et de la précision de calcul du RIP. Pour toutes les orientations, la couverture de surface est définie à 50%. Dans les plages tramées, les couvertures de surface sont définies à 40% et à 80% pour une linéature de 60 L/cm (150 lignes/pouce). Les plages sont également signalées par un texte de la couleur de base correspondante. 14 Les films graphiques Composition Les films utilisés dans le secteur graphique sont composés de différentes couches qui ont toutes une fonction particulière. • couche anti-halo : couche absorbant l’excédent de lumière afin d’éviter les effets de halo. Elle disparaît complètement au développement. • substratum : colle servant à la bonne adhérence des différentes couches au support. • support : support polyester recevant les différentes couches. Ce support était d’abord constitué de triacétate qui fut remplacé par le polyester possédant une meilleure stabilité dimensionnelle. • couche sensible : couche de gélatine où se trouvent des halogénures d’argent sensibles à la lumière. • couche protectrice : couche protégeant la couche sensible contre les agressions mécaniques et chimiques. Les caractéristiques des films graphiques La gradation En fonction de leur application, les films graphiques ont une gradation différente. Si dans la couche sensible, les cristaux d’argent ont des tailles variables, le film aura une gradation faible, c’est-à-dire qu’il aura un contraste faible et qu’il pourra reproduire beaucoup de nuances de gris. C’est le cas des films photo. En imprimerie, les procédés d’impression ne sachant imprimer que des couleurs en aplat, on utilise des films à gradation élevée dont les cristaux d’argent sont de taille identique. Ils ont un contraste élevé. La sensibilité chromatique Tous les films sensibles ne réagissent pas à la même lumière. En effet, en fonction de leurs applications, ils ont une sensibilité chromatique différente. • Le film orthochromatique Il est sensible à toutes les couleurs sauf le rouge. Il s’utilise en éclairage rouge. • Le film panchromatique Il est sensible à toutes les couleurs. Il s’utilise en chambre noire. Permet la sélection couleur en caméra. (pratiquement disparu) • Le film daylight Il est sensible à toutes les couleurs et aux ultra-violets. Il s’utilise en éclairage ambiant pauvre en UV (éclairage complémentaire jaune). • Le film laser Il est sensible aux infra-rouges. Il s’utilise pour la flasheuse et est spécialement conçu pour réagir à la couleur du laser d’insolation. 15 Le traitement des films Les films insolés doivent ensuite être développés afin de rendre visible l’image latente formée dans leur couche. La qualité densitométrique de ces films dépend directement de la qualité des bains de développement. Il est donc indiqué de vérifier ces derniers avant tout contrôle de densité des films. Le révélateur Le révélateur noircit les parties du film qui ont été exposées. La qualité du développement dépend des facteurs suivant : • la température des bains • le temps de développement • l’oxydation du bain Les développeuses sont généralement équipées d’un système de régénération des bains par des cuves externes. (révélateur et fixateur) Le fixateur Le fixateur élimine les cristaux d’argent non exposés. La conservation des films dépend directement de ce traitement. Il faut veiller à ce que le bain ne soit pas saturé par l’argent éliminé. Le rinçage Le rinçage débarrasse le film des résidus des bains précédents avant le séchage. Lors des manipulations de produits (remplissage des cuves), il faut veiller à ne pas polluer les bains. La présence de fixateur dans le révélateur nuit au développement. catégories films 1) Film lith : C’est un film orthochromatique utilisé pour la reproduction, d’extrême contraste qui, utilisé avec son révélateur, produit des images noir et blanc, sans ton de gris intermédiaire. 2) Film orthochromatique : Il est sensible au vert, au bleu et à l’ultraviolet. Applications : reproduction et dans tous les cas où s’impose l’utilisation d’un film rapide et non sensible au rouge. Il est aussi appelé film au trait ou lithographique, ainsi nommé à cause de ses applications graphiques. Ce film élimine les densités intermédiaires, ainsi transférer une diapositive sur ce film conduit donc à augmenter les contrastes. Après ce traitement il ne subsiste plus que des plages complètement noires et des plages transparentes. Le film Lith est idéal pour la réalisation de titres que l’on souhaite incruster sur une image sous forme d’apparition car il permet d’obtenir un noir profond qui n’assombrira pas l’image initiale. 3) Film infrarouge : Il est sensible à l’ultraviolet, au bleu, au rouge, ainsi qu’aux rayons infrarouges. Applications : photographie médicale, scientifique, aérienne, militaire. Le film infrarouge comporte trois couches sensibles respectivement aux radiations lumineuses vertes, rouges et infrarouges (ces dernières étant invisibles à l’oil nu), mais qui donnent, après développement, des images respectivement jaune, magenta et cyan. Ainsi, l’infrarouge est rendu en rouge (complémentaire du cyan), le rouge en vert (complémentaire du magenta) et le vert en bleu (complémentaire du jaune). De plus, on peut modifier ces effets en interposant un filtre devant l’objectif. Cette technique permet donc de réaliser des effets spéciaux intéressants selon le genre de montage que l’on pratique bien évidemment. 4) Film panchromatique : Il est sensible au rouge, au vert, au bleu et à l’ultraviolet. Ce film est celui que l’on utilise principalement en photographie. 5) Film de type A : Film inversible couleur équilibré pour une utilisation en lumière artificielle de 3400°Kelvin. 6) Film de type B : Film inversible couleur équilibré pour une utilisation en lumière artificielle de 3200°Kelvin. 16 La Plaque offset La plaque offset est l’un des éléments essentiels du procédé Offset par voie humide. Il s’agit d’une forme imprimante plane (sans relief apparent). La qualité de reproductibilité de la plaque doit être adaptée à la finesse des reproductions envisagées (simili). Une plaque offset prête à l’impression présente deux états de surface de nature fondamentalement opposés : • Une surface imprimante qui doit accepter l’encre grasse et refuser l’eau, (zone imprimante) ZI. • Une surface non-imprimante recouverte d’une couche de silicate de sodium qui doit être hydrophile et refuser l’encre (zone non imprimante) ZNI. Plus la différence entre les deux surfaces est grande, meilleure est la qualité plaque offset. La plaque offset à base d’aluminium 1 - Plaque lisse ou brossée à sec Recommandable, lorsque l’insolation doit être aussi courte que possible, elle est peu résistante et n’assure pas de bonne puissance d’encrage. Utilisée pour de faibles quantités de tirage. Épaisseur : 15/100. 2 - Plaque grainée ou brossée humide Cette surface, micrograinée à l’abrasif ou par un grainage électrolytique assure une excellente adhérence de la couche et une bonne qualité hydrophile. Le développement de la plaque offset doit être soigné pour ne pas laisser de résidus de couche photosensible dans le grainage. Épaisseur de la plaque : 15/100 ou 30/100. 3 - Plaque anodisée, micrograinée La surface durcie par l’anodisation résiste mieux à l’usure sur machine et s’oxyde moins vite, la couche tient davantage sur la surface métallique. Cette plaque peut avoir reçu un grainage électrolytique permettant le report de trames fines (simili). Le bombardement de la plaque d’aluminium par les électrons contribue à améliorer sa solidité ainsi que sa résistance à l’oxydation. L’oxydation anodique se passe dans un milieu acide parcouru par un courant continu. Épaisseur de la plaque : 15/100 ou 30/100. 4 - Plaque lithochromée L’anodisation est remplacée par un revêtement galvanique de chrome mat. Le chrome, solide et hydrophile par excellence, présente un avantage évident. Utilisée pour des tirages importants, l’humidification de la plaque étant considérablement réduite, elle offre un excellent rendu des couleurs. 17 La plaque sans eau (waterless) offset sans mouillage Comme son nom l’indique, l’offset sans mouillage n’utilise pas de solution de mouillage... Il s’agit donc de pallier l’absence de cette dernière, qui permet aux zones non imprimantes de refuser l’encre lorsqu’elles sont en contact avec les rouleaux toucheurs encreurs. Pour ce faire, la zone non imprimante est recouverte d’une couche de silicone, dont l’énergie de surface très faible va empêcher son encre silicone mouillage par l’encre. photopolymère La plaque développée est donc constituée : d’une base métallique en aluminium, aluminium d’une couche photopolymère qui joue le rôle de zone imprimante, de la couche de silicone qui constitue la zone non imprimante. Avantages de l’offset sans mouillage : • Limite considérable de l’élargissement des points de trame (AVT). Cet avantage donne accès à des travaux de haute qualité : les linéatures de 70 à 80 lignes par centimètre sont très courantes, et l’on peut atteindre plus de 200 lignes par centimètre. • De plus, les impressions «waterless» ne sont obtenues qu’à partir d’encre et sont, en conséquence, plus brillantes que les impressions offset conventionnelles. • En supprimant la solution de mouillage, on élimine les problèmes liés à l’équilibre entre cette dernière et l’encre : la «bonne feuille» (appelée également bon à rouler) est obtenue plus rapidement, d’où des gains appréciables en temps de «calage» (préparation de la presse pour l’impression) et en «gâche» de papier. Les seuls gains de productivité sont évalués à 25 % . • Qui plus est, la conduite d’une presse fonctionnant uniquement sans mouillage requiert du personnel moins qualifié, et que l’on forme plus rapidement. On réduit donc également le coût horaire d’une telle presse. • Ne plus utiliser de solution de mouillage signifie enfin générer moins de risques de pollution (en particulier par l’isopropanol ou ses substituts). Inconvénients et limites de l’offset sans mouillage : Il subsiste quelques inconvénients à l’offset sans mouillage, qui en limitent l’expansion. • La durée de vie des plaques pour offset sans mouillage est moins longue que celles des plaques conventionnelles (environ 300 000 impressions, contre 1 000 000 pour une plaque conventionnelle cuite). • De plus, la suppression de la solution de mouillage ne permet plus de réguler la température en absorbant partiellement la chaleur à l’intérieur du groupe d’impression. Ainsi, l’encre pour offset sans mouillage voit sa viscosité chuter jusqu’au point où les zones non imprimantes de la plaque ne peuvent plus la repousser : c’est le phénomène de voilage de la plaque. Le blanc du papier apparaîtra légèrement coloré par ce «voile» d’encre. Il est donc indispensable de réguler la température dans les systèmes d’encrage à plus ou moins 2 degrés, car les véhicules employés dans les encres «waterless» ont une plage de fonctionnement optimal très étroite. Ceci impose d’installer un système permettant de refroidir ou réchauffer les rouleaux encreurs, car les presses à feuilles n’en sont pas équipées. On utilise pour ce faire des rouleaux oscillants creux, à l’intérieur desquels circule un liquide dont la température est contrôlée. Un tel système peut s’installer sur une presse conventionnelle. Sur une presse neuve, le pré-équipement revient moins cher. 18 • Le coût des consommables pour offset sans mouillage demeure élevé, bien que le brevet de la plaque «waterless» positive soit déjà tombé dans le domaine public. Ce surcoût est à rapprocher des gains de productivité et de l’investissement associés à l’offset sans mouillage. • Le papier, couché ou non, dont la qualité doit être parfaitement adaptée au procédé. Rappelons que les encres pour offset sans mouillage ont un tirant élevé, et que les fibres et/ou fragments de couche qu’elles sont susceptibles d’arracher ne peuvent plus être évacués par la solution de mouillage. On peut donc être rapidement confronté à un problème de «peluchage» (l’encre arrache des fibres de la surface d’un papier offset, et ces dernières viennent se déposer sur le blanchet, les zones imprimantes de la plaque, ou les rouleaux) ou d’arrachage de couche. Non seulement la qualité d’impression se dégrade, mais le conducteur doit fréquemment arrêter sa presse pour nettoyer ses groupes. Ce rapide état des lieux ne rend pas compte des progrès techniques considérables réalisés dans le domaine de l’offset sans mouillage ces dernières années. Il est très vraisemblable que ce procédé va continuer à se développer à l’avenir, et prendre d’importantes parts de marché dans le domaine des petits et moyens tirages de qualité. Le marché des grands à très grands tirages devrait vraisemblablement rester l’apanage de l’offset humide, qui attaque d’ores et déjà le marché de l’héliogravure (c’est-à-dire les tirages excédant le million d’exemplaires). 1 - La plaque offset polymétallique Composition d’une plaque offset trimétallique. Elle est composée d’une base acier servant de support, d’une couche de cuivre sensible à l’encre, d’une couche de chrome sensible à l’eau. Elle a un coût élevé, utilisée pour de très gros tirage. Épaisseur de la plaque : 0,5 à 1,5 mm. Les plaques sans traitement Ces formes imprimantes de nouvelle génération, ne nécessitant pas de développement chimique, constituent une véritable innovation et incarnent l’avenir de la gravure sur CTP. - marché du petit et moyen format, constitue une réelle rupture technologique. Ces plaques sans traitement excluant toute chimie et les opérations de traitement associées sont ainsi en phase avec la mouvance écologique. Elles engendrent aussi, par voie de conséquence, des économies substantielles : L’absence de procédure de développement permet de réduire le cycle de production et de supprimer les coûts relatifs à l’achat de la développeuse, de la chimie et du retraitement. On libère aussi les opérateurs de la charge que représente l’entretien d’une développeuse. Simplifier la gravure La technologie sans chimie supprime toutes les variables résultant du développement. Tout comme l’exposition directe des plaques a permis de tirer un trait sur les variables inhérentes à l’exposition, la technologie sans chimie permet de supprimer toutes les variables afférentes. Plus d’ajustement relatifs aux chimies de développement, complexes à maîtriser. Autant d’arguments qui suscitent l’intérêt croissant des professionnels. Les imprimeurs et photograveurs semblent d’ores et déjà convaincus du bien-fondé de cette technologie dont ils ont longuement entendu parler, car cela fait bientôt dix ans que les fabricants de plaques offset évoquent le potentiel des plaques CTP sans développement. 19 Les prémices du processless remontent à la naissance de la gravure DI, utilisée dès 1995. L’insolation étant embarquée sur la presse, les plaques sans chimie ou sans développement étaient donc nécessaires. Le vrai coup d’envoi de cette technologie a eu lieu à la Drupa 2004 avec l’annonce de plaques sans développement chez les trois grands noms de la plaque (Agfa, Kodak, Fuji). Agfa fut le premier à transformer l’essai en lançant, en 2004, sa plaque sans chimie Azura, utilisée aujourd’hui dans plus de trois cents imprimeries à travers le monde. Comprendre la technologie La plaque est exposée normalement sur CTP mais ne subit pas de développement chimique. Les parties non insolées restent quant à elles solubles et sont éliminées par une unité de rinçage ou simplement par l’eau de mouillage sur la presse et les premières feuilles. Les plaques laser violet (pour CTP) : l’image sur la plaque est formée par l’énergie lumineuse, qui provoque une émulsion. Les lasers violets utilisent une longueur d’onde située dans la lumière visible (410 nm). Le point naît donc à partir de la lumière. Les plaques thermiques (pour CTP) : le laser détruit les polymères de la couche thermosensible supérieure, faisant apparaître des points. Le point naît à partir de la chaleur. Le développement élimine la partie de ces deux couches qui ne sera pas imprimée. Les plaques « processless » (pour CTP) : les plaques véritablement sans traitement peuvent être calées sur presse juste après l’exposition thermique. Les plaques sans chimie exigent parfois un rinçage ou un gommage après leur gravure. Traitements de la plaque À chaque type de plaque correspond un traitement recommandé : insolation par lampe à rayonnement ultra-violet, xénon, halogène... et des produits de révélation adaptés au type de plaque utilisé. Pour information ! Le traitement de la plaque offset prête à l’emploi pour une presse à imprimer ... Avant 1969 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 20 - nettoyer sensibiliser sécher insoler développer fixer sécher laquer encrer rincer dépouiller rincer dépouiller rincer préparer rincer gommer depuis 1971 1 2 3 4 - insoler révéler rincer gommer AUTOUR DES DENSITÉS Questions et réponses 1) Qu’est-ce que la sensitométrie ? La sensitométrie est la science de la mesure de la sensibilité à la lumière des matériaux photosensibles, la coube sensitométrique d’une émulsion photographique s’établit à partir de densités mesurées sur une succession d’expositions progressives réalisées par une source lumineuse définie. 2) A quoi sert un densitomètre ? C’est l’appareil qui mesure le noircissement photographique, il sert à analyser les valeurs des demi-tons, gris ou colorés ou simplement l’opacité des aplats, ce qui se traduit par la mesure de la densité optique des colorants d’une diapositive, la densité optique de l’encre déposée lors de l’impression, le pourcentage de point sur un film tramé. 3) Expliquez le fonctionnement d’un densitomètre. Quelle différence faites-vous entre un densitomètre par réflexion et un densitomètre par transparence ? En partant d’une source lumineuse stabilisée, la lumière passe à travers un dispositif optique. Lors de la lecture une part plus ou moins importante de cette lumière est absorbée par le document à mesurer. La partie de lumière n’ayant pas été absorbée est réfléchie ou transmise suivant le support que l’on mesure (opaque ou transparent) un système de lentilles dirige ce faisceau sur un recepteur qui le transforme en énergie électrique. Un dispositif compare ce courant de mesure à une valeur de référence et affichera la densité mesurée. Pour mesurer la couleur, les densitomètres sont équipés de filtres qui éliminent la lumière des longueurs d’ondes non concernées par la couleur à mesurer. Ex : pour mesurer le cyan, le rayon passera à travers un filtre rouge, pour le jaune à travers un filtre bleu, pour le magenta, un filtre vert, pour le noir, un filtre gris. 4) Quels sont les pourcentages de points d’une trame reproductible, jusqu’à l’impression en offset pour obtenir une bonne qualité de reproduction 3 à 4% et 96 à 97% sont les derniers points reproductibles (pour une bonne reproductibilité dans des conditions normales. 5) a) Qu’est-ce que la transmission, la reflexion, l’opacité et la densité ? b) En considérant que le film sorti de développement me donne en transmission la valeur de 0,99 dans les aplats, la densité une fois calculée est-elle recevable en contrôle qualité : Puis-je faire la copie plaque ? a) La reflexion est le rapport entre le flux lumineux tombant sur une surface et le flux lumineux réfléchi par cette surface : R = Lr/Li. La transmission est le rapport entre le flux lumineux incident et le flux lumineux transmis au travers d’un écran : T = Lt/Li. L’opacité est l’inverse de la transmission O = 1/T. La densité est exprimée par le logarithme de l’opacité : D = log 1/T = log O 21 b) Transmission 0,99 donc O = 1/0,99 = 1,01 - D = 0,004 3.25 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 Densité Densité 6) Tracez les courbes caractéristiques de ces 2 émulsions d’après les coordonnées suivantes : en expliquant les différents points A, B, C, D et quelles sont vos conclusions. Émulsion 1 A = D : 0.25 B = D : 0.75 C = D : 2.50 D = D : 2.75 L : 5” L : 15” L : 25” L : 35” Émulsion 2 A = D : 0.25 B = D : 0.5 C = D : 2.50 D = D : 2.75 L : 5” L : 15” L : 55” L : 65” 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Lumination 3.25 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Lumination AB : pied ou talon qui représente une zone de sous-exposition. BC : la partie rectiligne, la plus importante car elle représente un accroissement des densités proportionnel à l’accroissement de la lumination : c’est dans cette partie que l’on va chercher le bon temps de pose, le bon temps d’exposition. CD : l’épaule qui est une zone de surexposition. ...................................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................................... 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