Onderzoek in Print & Media (deel 2)

Wil je als sector relevant blijven, dan zal je moeten investeren in onderzoek en ontwikkeling. Dit moet leiden tot nieuwe ideeën en concepten met verschillende doelstellingen: winst in efficiëntie, verbeterde technische prestaties, nieuwe groenere technologie, verkennen van een nieuwe markt, enz. In dit kader is het interessant te bekijken welke onderzoeken universiteiten en hogescholen met print -en mediaopleidingen het afgelopen jaar hebben uitgevoerd. Eind september verzamelde de wereldtop van deze academische instellingen In Athene om hun onderzoeksresultaten voor te stellen. In dit tweede deel presenteren we je opnieuw een aantal interessante grafische onderzoeken:

Verpakkingsdesign in de 21ste eeuw

In onze introductie-opleiding kleur duiden we op het verschil tussen het waarnemen van kleur en kleur-management. We zijn evolutionair niet gemaakt om Coca-Cola rood te zien maar wel om bijvoorbeeld rijpe (rode) vruchten te onderscheiden in een groen bladerdak, ‘survival of the most adapted’, zoals Darwin het ooit stelde. In een studie van het departement Imaging and Printing Technology van de Sukhothai Thammathirat Open University (Thailand) ging men zelfs nog verder: smaak en kleur zijn ontegensprekelijk met mekaar verbonden. We hebben geleerd een bepaalde kleur van voedsel te verbinden met een verwachte smaak. Doordacht gebruik van kleur op voedselverpakkingen kan bijgevolg bijdragen tot een aankoopbeslissing en hoge smaakwaardering van het product en het merk.

In het onderzoek werd mango-fruit als voorbeeld genomen. In een eerste stap we werden 35 kleurvariaties van de standaard gefotografeerde mango kleur opgesteld, met variaties in kleurtint,  kleursaturatie en helderheid.

Fig. Startpunt van het onderzoek: L*a*b-coördinaten van een mango bepalen.

Daarna werden deze 35 kleurvariaties aangeboden aan een testgroep die die voor elke beeldvariant punten moesten toekennen op ‘smaak’ en ‘aankoopbeslissing’. Uit alle cijfers kwam men tot een mooi statistisch verband, met een optimale mangokleur en maximale aankoopbeslissing voor testpersonen met een voorkeur voor zoet en zuur. Dit voorbeeld toont aan hoe je vandaag de dag ‘slim’ verpakkingen kan ontwerpen: keuzes in kleurgebruik op basis van klantendata met maximalisatie naar aankoopbeslissing.

Industrie 4.0 Embossing

Het Institute of Printing Science and Technology aan de Technical University of Darmstadt staat garant voor hoogkwalitatief onderzoek. Zij bekeken nieuwe vormen van embossing. Conventioneel wordt dit gedaan door via een metalen mannelijke-vrouwelijke vorm het papier te vervormen. Het maken van deze vormen gebeurt meestal buitenshuis en is een trage tijdrovende stap in het productieproces. Niet echt geschikt dus voor lagere oplages en/of snelle doorlooptijden. Interessanter zijn methodes gebaseerd op additieve productie, waarbij flexibel en snel de embossing vormen geprint kunnen worden. Hierbij is stereolithografie een goede kandidaat: hierbij wordt een hars geprint dat wordt uitgehard via UV licht. Door dit laag na laag te doen kan je een 3D-beeld opbouwen.

Fig. Conventionele embossing drukvormen.

Eerste stap in hun onderzoek is het opzetten van een eenvoudige workflow om vertrekkende van een digitaal beeld de embossing-drukvormen te berekenen. Hierbij worden 3 verschillende hoogtemaps berekend: mannelijk-vrouwelijk en een additionele verhoogd mannelijk beeld om ongewenste embossing te vermijden (veiligheidsmarge).

Fig. De drie berekende hoogtemappen, vertrekkende van een digitaal beeld: mannelijk – vrouwelijk en een veiligheidsmarge (‘male elevation’).

Na het het printen van deze vormen we werden deze in productie getest op een GEBA6 (Baier) embossing pers op verschillende kartonsoorten (GC en GD-karton). Hierbij kon mijn probleemloos twintigduizend afdrukken maken, zonder enige tekenen van slijtage.

Fig. De geprinte embossing-drukvormen en het resultaat op GC-karton.

Het is duidelijk dat deze aanpak een geweldige sprong voorwaarts zou zijn bij kleinere oplages: in-huis productie, korte doorlooptijd, geautomatiseerde drukvoorbereiding, kortom een fit In het industrie 4.0 landschap.

Kwaliteitscontrole bij metaalfolie-toepassingen

Bij grafische processen als koudfolie en drukken met metaalinkten is de behaalde glans een belangrijke kwaliteitsparameter. Open vraag is hoe je deze het best kan meten. We kennen de klassieke glansmeters, om bijvoorbeeld de glans van papier te bepalen (TAPPI75). Hier eindig je met één enkele glansgetal, zoals in ISO 12647-2 gebruikt om papiersoorten te groeperen. Bij metaalfolies is dit niet voldoende. Hier zou je eigenlijk moeten kunnen voorspellen hoe het glanzende folie-oppervlak beeldinformatie reflecteert. In vaktermen is dit de BRDF-functie (bidirectional reflectance distribution function). De Technical University of Darmstadt onderzocht gestandaardiseerde glansparameters en vergeleek een aantal meettoestellen.

Fig. Eindelijk een studie waar het verschijnsel glans wordt aangepakt (Technical University of Darmstadt).

Een grote indeling van beschikbare glansmeters is naar hoeveel glansinformatie ze inzamelen: dit kan gaan van één meetwaarde onder een bepaalde verlichtingshoek (20°, 60°, 75°, 80°) of toestellen met meerdere meetelementen waarmee je eigenlijk een volledig gereflecteerd vlak opmeet (fotografeert).

Uit de meetresultaten kunnen volgende parameters worden berekend:

  • Glans = reflectie sample/reflectie kalibratiestandaard
  • Verstrooing (ASTM E430-19) = berekend aan de hand van 2 verlichtingshoeken.
  • Beeld-onderscheidingsvermogen (ASTM D5767-18) = berekend aan de hand van 2 verlichtingshoeken.

In de studie werden bovenstaande parameters bepaald voor verschillende metaaleffecten: fusing, koudfolie, gravure, flexo en offset. Hierbij is het interessant hoe bijvoorbeeld minder gekende parameters als het beeld-onderscheidingsvermogen een betere indicator is voor hetgeen we waarnemen dan louter een glanswaarde (gravure heeft een lagere glanswaarde dan koudfolie maar een hogere waarde op beeld-onderscheidingsvermogen).

Fig. Verschillende methodes om metaalglans te simuleren: folie-fusing (1), koudfolie (2-3), gravuredruk (4), flexo (5-6-7) en offset (8).

Fons Put
Fons begon zijn carrière als service engineer bij de KODAK Graphic Division in Brussel.
Na 2 jaar trad hij in de wereld van de kranten in de CONCENTRA groep: eerst als de
coördinator voor de afdeling "Imaging" en later als de grafische/technische specialist.

Sinds april 2006 is Fons senior consultant bij VIGC. In deze functie voerde hij talrijke
projecten op kleurmeting & normalisatie, publiceerde meerdere papers en doceert print professionals in de wereld van kleur.