El monitoreo en línea del color

**B2BIMGEMB**1** Los avances recientes en la tecnología de manejo de color ofrecen a los impresores flexográficos actuales una nueva opción, monitoreo continuo en línea del color. Mientras que las opciones de monitoreo de color han estado disponibles por varios años como un paquete “agregado” en los sistemas de detección de defectos de impresión comúnmente usados en las prensas actuales, solamente recientemente la tecnología ha avanzado hasta el nivel de precisión y disponibilidad necesaria para una aplicación amplia. Hoy, el monitoreo de color en línea ha alcanzado niveles de precisión anteriormente alcanzados solamente con el uso de espectrofotómetros manuales, haciendo del monitoreo de color en línea una realidad tecnológica.

Riesgos del monitoreo fuera de línea
La mayoría de los impresores de hoy utilizan métodos de control de calidad fuera de línea para calificar el color. Típicamente, se usa un densitómetro manual para determinar la densidad y ganancia de punto. El operario de prensa hace una comparación visual y manual de la impresión contra un color estándar. Este método carece de precisión, porque no hay garantía de que el color impreso esté correcto. Varios colores, como los verdes y azules, se pueden imprimir con la misma densidad, pero obviamente son colores diferentes. La concordancia de color por comparación visual trae consigo problemas de fatiga del ojo, la ceguera de color, etcétera.

La concordancia de color visual es, en los mejores casos, difícil; y si el comprador de impresos exige una estricta precisión con el estándar CIE (Comisión Internacional de Iluminación), es imposible. Algunos impresores incluyen el uso de espectrofotómetros manuales para concordancia de color a los estándares CIE LAB. Mientras que el uso de espectrofotómetros manuales provee una medición de color verdadera, estas técnicas tradicionales fuera de línea limitan la medición de control de calidad al principio y al final de un rollo. Durante el tiraje, no existe una medición definitiva de color.

Supere los obstáculos técnicos
Por otro lado, la medición de color en línea utiliza tecnología avanzada de cámaras en la prensa para asegurar que se cumpla con los estándares CIE, automáticamente durante todo el tiraje. La tecnología en línea de hoy permite medir la desviación de color tan preciso como 0.2 ∆e de tolerancia. Los sistemas pueden advertir automáticamente al operario si el color impreso excede las tolerancias y provee reportes de calidad para todo el tiraje. Un sistema en línea, integrado a la prensa, ofrece ahorros por disminución de desperdicio, incremento de la productividad y, potencialmente, incluso mayores ahorros con la reducción en el consumo de tinta.

El equipamiento básico de un sistema de monitoreo de color en línea incluye una cámara que escanea la banda, un computador y un monitor de video. A primera vista, el sistema de monitoreo de color en línea puede ser erróneamente visto como un sistema común de detección de defectos. Pero, mirándolo más de cerca, revela su tecnología interna que lo diferencia respecto de sus antecesores. Para entender las diferencias, uno debe primero apreciar algunos de los pocos obstáculos técnicos para lograr precisión, fiabilidad, medición del color real a velocidades de prensa en un ambiente de producción.

El primer obstáculo técnico del monitoreo de color en línea es la traducción de los datos de la cámara RGB (rojo, verde, azul) a valores LAB precisa y consistentemente. Para medir colores análogos a la observación humana, se adoptó el estándar de color tridimensional CIE LAB. L (blanco a negro), a (verde a magenta) y b (azul a amarillo) son los valores de los componentes comúnmente usados para especificar un color individual en un espacio de color. Infortunadamente, los resultados RGB de una cámara de color CCD no corresponden con los valores CIE LAB, por lo que la conversión de RGB a LAB es necesaria.

Lo siguiente, desde un enfoque práctico, es que el tema de la calibración se considera una necesidad. En una ambiente de investigación, la calibración puede no resultar muy complicada, pero en un ambiente de producción, la calibración debe ser automática y rápida. Tercero, el ambiente debe tenerse en cuenta, ya que el calor y la luz del ambiente afectan el color y cómo este es observado. Por lo tanto, cualquier sistema colocado en una prensa en producción, necesita ser acondicionado automáticamente a las condiciones climáticas que va a enfrentar.

Miremos un sistema de monitoreo de color en línea para ver cómo se han superado estos obstáculos.

La conversión de RGB a LAB tiene lugar en el sistema del PC utilizando algoritmos personalizados de hardware y software. El software requiere cálculos de matrices no lineales que acomodan todo el espectro de color. El resultado de la conversión logra mediciones LAB precisas equivalentes a un espectrofotómetro manual y permite mediciones de resolución en línea de 0.01 ∆e (diferencia de color). El umbral mínimo de alarma del sistema es de 0.2 ∆e, el cual está muy por debajo del 1.0 ∆e, que representa la diferencia de color mínima que el ojo humano está en capacidad de reconocer.

Para la comodidad de la calibración, los sistemas de medición de color en línea actuales proveen rapidez y calibración automatizada. El sistema de la Figura 1 incluye una paleta blanca cerca del extremo de la barra de la cámara. Esta paleta blanca actúa como estándar de color. Al momento del inicio del sistema, la cámara se mueve sobre la paleta de color y automáticamente se calibra. La paleta blanca normalmente es cubierta y protegida de las impurezas mediante una plancha metálica.

Durante el proceso de calibración, la cubierta también se abre automáticamente, exponiendo la paleta, y permitiendo que comience el proceso de calibración. Después de que termina, la cubierta se cierra y el sistema queda listo para operar. Todo el proceso de calibración toma alrededor de 10 segundos. Adicionalmente, una protección del blanco va dentro de la unidad de la cámara, así se asegura que la futura calibración se mantenga durante la producción.

El último obstáculo involucra la medición de color en un ambiente en constante cambio. El calor y las condiciones de luz cambian durante el día. La cámara y el software de medición de color deben ser diseñados con estas condiciones en mente. Para esto, la cámara incluye un sistema de control de temperatura interno automático. El sistema automáticamente monitorea y mantiene la temperatura dentro de la caja de la cámara, eliminando la influencia de los cambios ambientales de temperatura y asegurando medidas estables de color en todo momento.

El sistema de iluminación incluye una caída coaxial, iluminación flash. El sistema es prácticamente inmune a la luz externa, y por tanto la medida de color es posible en papel, película y foils. De forma que, aunque el monitor de color en línea se parezca a los sistemas de video y detección de defectos, el requisito de la tecnología lo clasifica aparte.

Operación en línea
En operación, el sistema permite que el operario seleccione hasta 20 puntos diferentes para monitorear el color, en cualquier sitio de la repetición. No solo necesita seleccionar colores base; colores proceso y áreas importantes de impresión también pueden ser monitoreadas. Zonas de formas y tamaños personalizados de monitoreo de color pueden ser fijados por el operario.

En la Figura 2 vemos un ejemplo de imagen que muestra en la pantalla cinco áreas escogidas para monitorear el color, P1 a P5. Observe cómo las características adicionales del usuario, tales como el zoom digital y el monitoreo se alcanzan fácilmente, así como muchos de los componentes en el sistema de monitoreo de color en línea, también proveen las funciones de video.

En la Figura 3 , la tendencia de colores actuales se muestra en el gráfico en pantalla. En este ejemplo, el operario escogió monitorear solamente el ∆e, pero también se puede convertir en gráficas para ∆L, ∆a, ∆b, y ∆ab. En este ejemplo, se seleccionó un ∆e de 2.0 como la tolerancia para el cambio de color. La línea roja en cada una de las gráficas indica el límite de cambio de color; mientras que la línea negra describe el ∆e actual. Aunque el ∆e de 2.0 es uniforme para todos los puntos, se permiten también ajustes individuales.

Para ver detalladamente un punto en particular de monitoreo de color, el operario solamente necesita tocar la pantalla sobre cualquier gráfica y una gráfica individual aparece como se muestra en la Figura 4 . Aquí, el ∆e de la tendencia de color se muestra con su límite a lo largo de los datos de medición de color LAB actuales, así como con los datos de color LAB de referencia deseados. También se muestran los valores de ∆L, ∆a, ∆b, y ∆ab.

Las gráficas mostradas en este ejemplo se reescalarán automáticamente cuando el proceso siga, permitiendo monitorear en la pantalla todo un tiraje. Los cambios de las tendencias de color se captan antes de alcanzar los límites con un sistema en línea. Si en cualquier momento durante el tiraje, el color pasa los limites permisibles por arriba o por debajo, la barra azul en la parte izquierda de la pantalla cambia a amarillo, y luego a rojo. Tanto la alarma audible como la visual alertan al operario del cambio en la condición del color.

TIR para monitoreo de color en línea
Es fácil ver la diferencia entre monitoreo de color en línea y fuera de línea. El monitoreo en línea provee datos reales, en tiempo real, y confiables durante todo el tiraje. Contrario a la inspección fuera de línea que limita los chequeos de calidad al principio y final de un rollo. Los sistemas en línea permiten un control de color continuo y que el operario intervenga antes de que aparezcan defectos impresos. Los resultados de inspección fuera de línea terminan siendo que la mayor parte del tiraje no se inspecciona e, inevitablemente, se presentará rechazo de rollos, y se aumenta la probabilidad de devoluciones de parte de los clientes.

Los cálculos de la TIR para sistemas de monitoreo de color en línea pueden incluir los beneficios ya nombrados, más los costos no considerados anteriormente. El frente de inversión incluye el costo del sistema, la instalación y entrenamiento. El tiempo muerto promedio puede estimarse en dos fases. Y las actualizaciones necesarias pueden requerir de mucha innovación si la finca raíz está ligada a las máquinas. Algunos rodillos locos adicionales pueden ser necesarios para instalar las huellas de la banda. Las habilidades del mapeo de imágenes del sistema de monitoreo de color deben eliminar las preocupaciones sobre la actualización de la tensión y la guía de la banda como parte de un proyecto, excepto en casos extremos.

Respecto del ahorro, en adición a la reducción de desperdicio y mejoramientos en la productividad, considere que el ahorro por consumo de tinta es apreciable. Muchos impresores pecan por ser tan precavidos y aplican mucha tinta al sustrato. Nada se nota más que los vacíos de color o impresión lavada; así que, la mayoría de las operaciones aplican tinta extra para asegurar la solidez del color. Incorporar un sistema real de monitoreo de color, puede permitir reducir la cantidad de tinta utilizada e igualmente asegurar que el color cumpla los requerimientos y estándares de color exigidos por el cliente.

Habiendo entonces conquistado los desafíos técnicos de una medición de color en línea precisa y fiable, la tecnología disponible aplica para toda la industria de impresión. Los impresores de offset, rotograbado, y flexografía pueden usar sistemas en línea para medir color real en estándares CIE, sin barras de color, a velocidades de máquina, y en ambientes de producción. Los sistemas son adaptables tanto a banda ancha como a banda angosta, proveyendo un control de calidad confiable.

Con todos los desafíos que paralelamente enfrentan los impresores de hoy y con la continua presión para mejorar la productividad y la reducción de desperdicio, esta nueva tecnología merece toda la atención de los impresores flexógrafos, sin importar su segmento del mercado.