VIGC studie over spectrofotometers: accuraatheid kan een nachtmerrie zijn
Lees ook onze reactie op enkele opmerkingen! (update januari 2009)
(9 september 2008) Kwaliteitsbeoordeling in de grafische industrie hangt bijna volledig af van het gebruik van spectrofotometers. Drukkers gebruiken ze om hun productie te controleren, klanten om een geleverde job te beoordelen. Kwaliteitseisen worden altijd maar strikter en de spectrofotometer bepaalt of een job aanvaard wordt, of niet. Maar toen het VIGC (Vlaams Innovatiecentrum voor Grafische Communicatie) een studie uitvoerde over de accuraatheid van die toestellen, vonden ze afwijkingen tot een delta E van bijna 4… En dat betekent problemen in de drukkerijwereld.
“Kleurkwaliteit is de grootste uitdaging in de grafische industrie.”, zegt Eddy Hagen, directeur en trendwatcher van het VIGC. “Grafische bedrijven zullen alles in het werk stellen om de kleuren te reproduceren zoals de klant ze verlangen. Voor die klanten is kleur het belangrijkste criterium waarop een job gaat beoordeeld worden, het belangrijkste criterium om job te aanvaarden, of af te keuren. En dat maakt de apparaten die de kleurkwaliteit kunnen meten toch wel vrij essentieel. Dus je zou verwachten dat deze apparaten perfect zijn. Maar dat is absoluut niet zo.”
Nadat het VIGC wat problemen had ondervonden met verschillende toestellen, startte het kenniscentrum in de zomer van 2007 met het testen van meerdere toestellen. “We zagen afwijkingen tussen de toestellen waarover we zelf beschikken.”, verduidelijkt Fons Put, senior consultant bij het VIGC. “Toen hebben we een procedure opgezet om dergelijke toestellen diepgaander te testen en te vergelijken. Als referentie voor onze studie gebruikten we de GretagMacBeth NetProfiler testkaart. Bij deze testkaart krijg je ook een certificaat met de exacte waardes in L*a*b* van de verschillende kleurvelden, gemeten met drie spectrofotometers en dit onder ideale omstandigheden (geüpdatet 14/09/2008). Het certificaat is ook slechts 12 maanden geldig, daarna moet het vernieuwd worden. Met alle geteste toestellen hebben we de 13 patches uitgemeten. Twee van de patches hebben we ook telkens 10 keer na mekaar uitgemeten om de herhaalnauwkeurigheid te meten.”
Afwijkingen tot delta E 3,77
Het afgelopen jaar heeft het VIGC meer dan 20 toestellen uitgemeten, de meeste daarvan worden in de dagelijkse praktijk gebruikt door drukkerijen waar het VIGC mee samenwerkt. Dit is in tegenstelling tot andere gelijkaardige, maar beperktere onderzoeken. Andere studies die reeds gepubliceerd werden, gingen steeds uit van toestellen die men rechtstreeks door de leveranciers ter beschikking werden gesteld. Het VIGC testte toestellen die door bedrijven in de productie gebruikt worden. Dit geeft hen een interessant zicht op de mogelijkheden van spectrofotometers zoals ze in de dagdagelijkse praktijk voorkomen. En die mogelijkheden zijn niet wat mensen denken… Wanneer een klant een maximale delta E van 2 vraagt voor een kwaliteitsdrukwerk, dan verwacht hij een apparaat dat een zeer hoge accuraatheid heeft. En dat is niet altijd het geval: het VIGC kwam afwijkingen ten opzichte van de referentie tegen tot delta E 3,77. De gemiddelde afwijking over de 13 patches per instrument was 1,56.
Verschillende types, verschillende merken.
Tijdens de testen kwam het VIGC natuurlijk ook meerdere toestellen van hetzelfde type of hetzelfde merk tegen. Is er een relatie tussen het merk of type en de accuraatheid? “Dat is een interessante vraag.”, zegt Put. “Er was één algemene regel: nieuwere types van apparaten scoorden beter. Bij exemplaren die een paar jaar oud waren, kregen we soms goede resultaten met het ene exemplaar en slechte met het tweede. Onze eigen spectrofotometer, die regelmatig gecalibreerd wordt op de NetProfiler kaart, was de beste van allemaal. Maar een ander toestel, zelfde merk, zelfde type en ongeveer even oud, scoorde vrij slecht.” Als het gemiddelde van de metingen van alle 13 patches per toestel werd berekend, vond VIGC afwijkingen ten opzichte van de absolute referentie tussen delta E 0,45 voor het beste toestel en 2,74 voor het slechtste. Meerdere toestellen toonden dus – gemiddeld genomen – een hogere afwijking dan de toleranties die klanten voor hun kwaliteitsdrukwerk eisen van hun drukkers. De hoogste afwijking voor een individuele patch was een delta E van 3,77. “Ook interessant – of verontrustend als u wil – is dat één merk vooral in het rood en het oranje een vrij sterke afwijking vertoonde. We hebben die afwijkingen bij meerdere toestellen van dat merk teruggevonden.”

Zelfs binnen een bepaald type van toestellen vond het VIGC vrij sterke verschillen. Deze grafiek toont de afwijkingen ten opzichte van de absolute referentie van 7 toestellen van hetzelfde merk, hetzelfde type.
Wat veroorzaakt deze afwijkingen?
Bij oudere toestellen is onderhoud een belangrijke oorzaak voor afwijkingen… “We weten dat sommige toestellen slecht scoorden omdat het optische systeem of de calibratietegel vuil waren.”, legt Put uit. “Spectrofotometers moeten regelmatig gecalibreerd en ook periodiek gereinigd worden.” Een andere reden kan de lichtbron zijn. Put vervolgt: “Geen enkele lichtbron heeft een perfecte ‘spectrale samenstelling’. En als je in bepaalde golflengtes weinig energie hebt, dan zal er niet veel van die kleur kunnen gereflecteerd worden, wat het moeilijk maakt om in die kleurenregio kleine variaties te detecteren. Een LED lichtbron heeft een compleet andere spectrale samenstelling dan een halogeenlamp. En beide worden gebruikt in spectrofotometers.”

Deze grafiek toont het verschil in samenstelling van de lichtbronnen die in twee verschillende spectrofotometers worden gebruikt.
Waarom geen delta E 2000?
De grote verschillen die gevonden werden kunnen problemen veroorzaken: klanten vragen een delta E van 2, maar hun meettoestel heeft misschien een afwijking van delta E 3… Een eenvoudige oplossing voor de grafische industrie zou zijn om delta E 2000 te gebruiken als de formule om kleurverschillen te berekenen. “Wanneer mensen spreken over delta E, dan verwijzen ze meestal naar delta E*ab, ook delta E 1976 genoemd. Dit is ook de formule die vermeld wordt in de relevante ISO standaarden. Maar deze formule is absoluut niet accuraat wanneer het gaat om kleine kleurverschillen.”, vertelt Hagen. “Ik kan u een kleurenpaar tonen waarvan de delta E gelijk is aan 5, maar waarin bijna geen kleurverschil te zien is… Neem bijvoorbeeld 100% en 95% van proces geel in ISOcoated. De afwijking is nauwelijks zichtbaar, maar als je ze berekent met delta E*ab, dan krijg je 5. Delta E*ab komt niet helemaal overeen met de menselijke perceptie van kleurverschillen. De nieuwere delta E 2000 formule doet dat wel. Neem hetzelfde gele kleurenpaar en je krijgt een delta E van ongeveer 1. En dat komt overeen met het initiële idee van delta E: een delta E van 1 is het kleinst zichtbare kleurverschil.
Download deze testfile: hoe groot is het kleurverschil tussen de linkerkant en de rechterkant? Wanneer we dit gaan meten krijgen we een hoge delta E*ab, maar het verschil is nauwelijks zichtbaar.
Wanneer het VIGC de testresultaten herberekende met de nieuwere delta E 2000 formule, dan werden de cijfers realistischer. Het algehele gemiddelde van de 13 patches van alle toestellen was een minder goede 1,56 wanneer delta E*ab werd gebruikt, maar een zeer goede 0,39 als de meer recente delta E 2000 werd gebruikt.
Hagen vervolgt: “Het bizarre is echter dat sommige experten delta E 2000 niet willen gebruiken, omdat het minder goed scoort voor de grote kleurverschillen. In die gevallen is de oude delta E*ab beter. Maar wie is er geïnteresseerd in de accuraatheid van grote kleurverschillen? Ik wil accuraatheid voor kleine kleurverschillen. Het is net daar dat oorlogen worden uitgevochten, waar drukwerk op wordt afgekeurd. Niet omdat er een sterk visueel kleurverschil is, maar wel omdat de delta E formule beweert dat er een verschil is… De grafische industrie heeft er alle belang bij als de delta E 2000 formule zou gebruikt worden als officiële standaard voor het berekenen van kleurverschillen. Maar alle relevante ISO standaarden kennen blijkbaar enkel delta E*ab… Zelfs het voorstel tot herwerking van de ISO 13655 standaard over kleurmetingen (geüpdatet 14/09/2008), spreekt enkel over delta E*ab. Wat niet in het voordeel is van de grafische industrie, noch haar klanten.”
Conclusies en aanbevelingen
Wat moeten we leren uit deze studie? In het eerste geval dat de metingen van spectrophotometers – tenminste de toestellen die in de grafische industrie gebruikt worden – niet absoluut zijn. Er kunnen – soms zelfs vrij grote – variaties zijn tussen verschillende toestellen. Ook moeten toestellen regelmatig gecalibreerd worden en moeten ze ook in een goede staat gehouden worden. Periodiek onderhoud door de leverancier mag misschien een extra kost lijken, maar wat is de kostprijs van een – perfecte – job die wordt afgekeurd omwille van een slecht onderhouden spectrofotometer die verkeerde cijfers aangaf?
Ook zouden de grafische industrie en de standaardorganisaties moeten overwegen om delta E 2000 te gebruiken als de standaardformule om kleurverschillen te berekenen als het gaat om de beoordeling van de kwaliteit van drukwerk. Voor kleine kleurverschillen komt delta E 2000 veel beter overeen met de menselijke perceptie van kleurverschillen dan delta E*ab. Jobs afkeuren omwille van kleurverschillen zou moeten gaan om verschillen die zichtbaar zijn, niet enkel over het meten van een bepaald getal.










