Fotograbado con Film Foto-Polímero IV – Tramado AM del Fotolito Positivo


MaTorcul_Estampa_Monocrom_800pixComo ya se comentó en el post Fotograbado con Film Foto-Polímero III – Preparación del Fotolito Positivo, la respuesta del film foto-polímero Puretch es de carácter binario y por lo tanto, la imagen impresa del fotolito positivo debe ser asimismo binaria. También se explicó que para conseguirlo, la imagen original debe ser tramada. Partiendo de archivos de imagen digital, los dos métodos más asequibles desde programas de procesado de imagen son el tramado de medios tonos (halftone) en modulación de amplitud (AM) o en modulación de frecuencia (FM). Ambos tramados se pueden aplicar a una imagen en Adobe Photoshop partiendo de un archivo en Escala de Grises de 8bit guardando una versión en Modo Bitmap (mapa de bits) y ajustando en la misma las diferentes opciones que se ofrecen y que se comentarán más adelante.

Antes de analizar estos sistemas conviene puntualizar que los supuestos empleados en el tramado de imágenes analógicas, sobre película, que se realizaba en las llamadas cámaras de foto-mecánica, se basaba en la superposición de una trama física y real al original fotográfico. Esto se podía llevar a cabo por proyección o por contacto. En el primer caso se aprovechaba la difracción causada por la abertura de diafragma del objetivo de la cámara de fotomecánica para modular la distribución luminosa del punto, mientras que en el segundo era la manufactura de la propia trama la que se encargaba de ello.

Analizando el caso del tramado AM y partiendo de un archivo digital, pasamos de una información basada en pixeles a un nuevo archivo también basado en pixeles, pero cuyos valores de gris sólo pueden tomar el valor 0 (negro) o 255 (blanco). Generamos así una trama de puntos organizada en filas y columnas ortogonales donde cada uno de ellos toma una dimensión determinada en pixeles que se corresponde con la densidad de tinta requerida en función del valor de gris del pixel del que procede. Si las dimensiones de estos puntos no superan la capacidad de resolución del sistema de visión del observador, el blanco del papel que circunda el punto y él mismo serán integrados por los mecanismos de la visión generándose la percepción del valor de gris correspondiente.

Para que este concepto de densidad se pueda llevar a cabo en toda la extensión que requiere una gama tonal de 256 valores de gris, que es el correspondiente a una escala de grises de 8bit, cada pixel del archivo original deberá corresponderse en el archivo de salida con una matriz suficientemente grande como para representar dicha escala. En nuestro caso, 8bit, la celda o matriz debe ser de 16x16pix, esto es, un total de 256pix. Rellenando pixeles con valor de gris 0 (tinta) a partir del centro, se formarán las densidades necesarias para representar sucesivamente los valores de gris entre el 255 y el 128. Para los valores de gris menores a 128, se rellena la celda con valores 0 (negro) dejando áreas blancas en el centro progresivamente más pequeñas hasta llegar a la celda rellena de valores cero (ver Fig., 1).

En la Fig., 1 se muestran las celdas de 16x16pix que generan, de izquierda a derecha, los valores de gris 255, 192, 128, 64 y 0 en la escala de 8bit y con una configuración de punto aproximadamente romboidal. Nótese que el punto negro crece hasta el valor de gris 128 que representa el 50% de tinta en la celda, siendo el resto el blanco del papel, entendiéndose por blanco, en este caso, el color del papel de impresión. Los valores de gris inferiores a 128, toman el aspecto inverso de sus equidistantes superiores a 128. De este modo se consigue que la visibilidad del punto quede reducida al tamaño que tome el mismo para un gris medio, facilitando de este modo los cálculos relativos a la resolución necesaria para evitar la visibilidad de la trama por parte del observador. Por otra parte, la distancia entre los centros de las celdas, de 16x16pix en este caso, permanece constante. El número de filas o columnas por unidad de longitud se denomina lineatura de trama. La unidad más utilizada en su expresión es el número de líneas por pulgada (lpi).

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Figura 1. Celdas de trama de medios tonos AM correspondientes a los valores de gris 255, 192, 128, 64 y 0 en la gama tonal de 8bit (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

De esta forma de generar los puntos de la trama en el caso de las imágenes digitales se deriva la necesidad de resolución de los archivos. Consideremos el ejemplo del test de prueba 25Step_GrayScale que se comentó en el post Fotograbado con Film Foto-Polímero – Primeros Resultados y que se muestra en la Fig., 2. Si el test se quiere imprimir a un tamaño de 8x8cm y con tramado de medio tono AM cuya lineatura sea de 120lpi, el producto de la lineatura por el número de pixeles de la celda AM necesaria para generar 256 valores de gris, da como resultado una resolución de salida de 1920ppi.

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Figura 2. Test de escalas de grises con indicación del porcentaje de tinta y el valor de gris correspondiente en la escala de 8bit (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

Si la resolución de salida del archivo de imagen es menor de la requerida, se pueden dar dos opciones de resultado. En la primera, el programa generará celdas AM de menor tamaño y por lo tanto, la gama tonal resultante será menor. En la segunda, el programa interpolará previamente el archivo de imagen hasta generar el número de pixeles necesarios para que las celdas AM tengan el tamaño requerido por la gama tonal. En cualquier caso, ambos sistemas incorporan un grado de incertidumbre acerca del efecto que la operación tendrá en la fidelidad de la reproducción y por lo tanto, a su gama tonal y aspecto pictórico.

En la Fig., 3 se muestran los resultados de tramar el test 25Step_GrayScale con tres sistemas distintos. A la izquierda, el archivo original a una resolución de 240ppi se ha tramado con una lineatura de 120lpi mediante la herramienta disponible en Adobe Photoshop y manteniendo la resolución de salida igual que la de la entrada. En la parte superior se aprecia como la trama generada no mantiene una frecuencia constante ni en las filas ni en las columnas. Por otra parte, el tramado generado y el tamaño del pixel resultante, tiene claras dificultades para trazar de forma correcta los bordes curvados del texto. Sólo algunas partes completamente horizontales o verticales en el original se mantienen como tales en la imagen tramada (parte superior de la cifra 5 y una parte del perfil izquierdo de la letra p). En el centro, el resultado de indicarle al programa que interpole el archivo a 1920ppi para disponer de los pixeles necesarios en razón de la gama tonal requerida. En este caso, la trama es perfectamente ortogonal y los bordes de texto han mejorado ostensiblemente. Aún así, el programa no permite escoger el algoritmo de interpolación y a causa de ello se produce una pérdida de nitidez de bordes. Finalmente, a la derecha, el resultado de interpolar previamente la imagen a 1920ppi controlando el algoritmo aplicado y su eficacia de resultado. La trama es perfectamente ortogonal, su frecuencia es constante y los bordes del texto se muestran mucho más definidos.

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Figura 3. Resultado de tramar el test 25Step_Gray Scale a partir de tres resoluciones de archivo distintas (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

El método más fiable es pues el de proporcionar al archivo de imagen a tramar el número de pixeles necesarios para generar la lineatura necesaria y preservar tanto la gama tonal como la nitidez de borde. En la práctica, todo ello adquiere un nivel de complicación algo más elevado dado que es necesario tener en cuenta también tres factores más. El primero es determinar cuál es la lineatura más baja que podemos considerar sin que el tamaño de los puntos de la trama sea detectable por la visión del observador. Con ello se evita generar archivos innecesariamente grandes. El segundo, si el número de pixeles necesarios para lograr estas lineatura y gama tonal, son susceptibles de ser respetados en forma y distribución por el sistema de inyección de tinta de la impresora. No olvidemos que estamos gestionando imágenes digitales formadas por pixeles de distribución ortogonal y que la impresión se lleva a cabo a partir de gotas de tinta aproximadamente esféricas cuya proyección sobre el papel es, también aproximadamente, circular. Finalmente y suponiendo que todo ello se ajuste de forma correcta, en el caso del fotograbado debemos además tener en cuenta que la plancha laminada con foto-polímero se ha tramado previamente para poder retener tinta en las zonas negras y lisas de la imagen. Este tramado limita la resolución del sistema en su conjunto.

El primer cálculo a realizar es el relativo a la resolución del observador. Según la Óptica Fisiológica, la agudeza visual de un observador adulto y con visión sana o debidamente corregida se cifra en 1′ de arco (1/60º). A la distancia de visión confortable de 35cm, este arco subtiende una distancia lineal de 0,102mm (Fig., 4). Cualquier punto generado por el tramado de la imagen debería ser más pequeño que esa cifra si no se quiere correr el riesgo de que sea detectado por la visión del observador y se comprometa así su integración con el blanco del papel que lo rodea. Si se detecta el punto aislado, no se percibe el tono previsto.

Basic RGB
Figura 4. Esquema de la agudeza visual del observador medio a la distancia de visión confortable (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

Obviamente, el tramado inicial de la plancha laminada debe tener una resolución mucho mayor para no comprometer la persistencia de la trama de la imagen. A modo de ejemplo, con la trama estocástica que he venido utilizando y a falta de probar otras existentes en el mercado, la resolución observada mediante el análisis microscópico es de 600ppi, lo que equivale a una resolución de punto de:

CalculResolucioTramaEstocastica
Figura 5. Cálculo del tamaño de pixel de la trama estocástica (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

Una vez calculado este límite y constatando que está por debajo de la resolución del observador (102µm), queda ahora por comprobar cual es la lineatura que se puede usar para tramar la imagen y que tampoco pueda ser fácilmente detectable por el observador. Como se vio en la Fig., 1, el punto de la trama más comprometido es el correspondiente al gris medio y valores próximos dado que es en estos tonos donde la trama alcanza su máximo diámetro de punto. Para puntos teóricamente cuadrados y celdas AM de 16x16pix que garanticen 256 tonos distintos, el valor 128 o gris medio es un punto formado por 128pix (50% de 256). Si tomamos su raíz cuadrada, podemos calcular su anchura en pixeles. El resultado, redondeando la cifra ya que los píxeles no pueden dividirse, es 11pix. Relacionando este valor con la resolución de salida del archivo (1920ppi), vemos que el tamaño físico del punto de la trama correspondiente a una gris medio es de aproximadamente 145µm de ancho.

Estos 145µm son perfectamente detectables por el observador y la primera solución sería aumentar la lineatura. No obstante, en los sistemas de impresión mediante tramado de imagen, aumentar la lineatura resuelve los problemas de detección del punto pero genera otros derivados de la dificultad de imprimir correctamente puntos muy pequeños en el caso de las altas luces o las sombras profundas. En el sistema de estampado del fotograbado, un punto muy pequeño se imprime respetando su forma y dimensión en función de las propiedades de la tinta y de la superficie receptora del papel. En la generación del fotolito positivo mediante impresora inkjet debemos contar además con su mayor o menor capacidad para generar puntos pequeños a partir de las gotas de tinta inyectadas por el instrumento sobre el soporte de impresión.

En sistemas de impresión mecanizados y con papeles de recubrimiento especial, se puede imprimir con una lineatura de 200lpi e incluso más. En el caso del fotograbado, la textura de los papeles empleados y su falta de preparación para preservar su conservación en el tiempo, hace que exista un límite por debajo del cual la impresión es claramente deficiente. En nuestro caso además, tenemos un límite establecido por el tramado previo de la plancha. Para superar de forma aceptable todos estos inconvenientes, se impone pues una solución de compromiso. En el ámbito de la Artes Gráficas y para la impresión de imágenes tramadas se han arbitrado a lo largo del tiempo algunas estrategias para lograrlo. Dos de las más utilizadas consisten en girar la trama ortogonal de forma que no esté orientada con los bordes del papel de impresión. Para imágenes monocromáticas, el ángulo es indistinto, pero por razones de cálculo computacional, los ángulos más utilizados son 22.5º y 45º, respectivamente cuarto y mitad de 90º. Por otra parte y para seguir en la estrategia de dificultar la detección del punto, éste no tiene porque ser ni cuadrado ni circular, pudiendo tomar otras formas asimétricas. De entre las diversas opciones disponibles, una de las más utilizadas es la forma elipsoidal.

Para tramar una imagen con este sistema en Adobe Photoshop, se guarda una versión en Modo de Color Bitmap con el comando Image>Mode>Bitmap a partir de un archivo en Modo de Color Grayscale y 8bit . La herramienta abre una ventana donde se consigna la resolución del archivo y se solicita una resolución de salida (Fig., 6 – izq.). En el ejemplo de la figura, se mantiene la resolución del archivo (1920ppi) para poder utilizar una lineatura de 120lpi y mantener 256tonos en la imagen. A continuación se selecciona el modo de tramado. En Adobe Photoshop, Halftone Screen se corresponde con el tramado de medios tonos en modulación de amplitud o AM. A la derecha de la misma figura se muestra la ventana que emerge tras elegir la opción Halftone Screen. En esta última deben ajustarse la lineatura (Frequency), el ángulo de la parrilla de tramado (Angle) y la forma del punto (Shape). Tanto en la primera como en la segunda ventanas se pueden elegir las unidades de resolución y frecuencia respectivamente.

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Figura 6. Ventanas de ajustes del programa Adobe Photoshop para proceder al tramado AM descrito en el texto (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

Para comprobar el resultado del tramado por este método, se ha tomado de nuevo el archivo 25Step_GrayScale con una resolución de 1920ppi y se ha tramado en Adobe Photoshop con una lineatura de 120lpi, punto elipsoidal y ángulo de giro de 45º. Analizando la imagen resultante en el programa de procesado de imagen ImageJ, se ha procedido a contar el número de pixeles que forman cada punto correspondiente a los distintos parches de gris del test. En la Tabla 1 se muestran los resultados del análisis. En las dos primeras columnas de la izquierda se consignan respectivamente el valor de gris y el porcentaje de tinta que representan los diferentes parches del test. A continuación, el número de pixeles de los que está compuesto cada punto de trama. La siguiente columna muestra la anchura en pixeles de dichos puntos y finalmente, a la derecha, la anchura en milímetros de cada punto. En esta columna se marcan en rojo los puntos que no serán resueltos por el tramado estocástico previo del foto-polímero. Por lo tanto, la gama tonal disponible se extiende entre los valores de gris 21 y 234. En azul se resaltan los tamaños de punto teóricamente detectables por el sistema visual del observador a la distancia de lectura de 35cm.

FotogFilmFotopol_IV_Tabla1
Tabla 1 (hacer click en la imagen para ver una versión ampliada).

A la vista de los resultados, una buena parte de la trama debería ser visible para el observador medio. No obstante, esta detección se ve dificultada por la forma elipsoidal del punto y el ángulo de la trama y también por el hecho de que en la mayoría de los casos, los observadores de imágenes no emplean una distancia de observación tan corta como la que se utiliza para leer texto. La imagen que se muestra en la Fig., 2 del post Fotograbado con Film Foto-Polímero – Primeros Resultados, está tramada con una lineatura de 120lpi, un ángulo de 22.5º y punto elipsoidal. Si se hace click sobre la misma, ésta se muestra en una nueva ventana o pestaña del navegador a un tamaño similar al original (aprox. 11.5×15.5cm para una pantalla con un tamaño de pixel de 0.25mm). Sólo una observación minuciosa al 100% en pantalla permite intuir la presencia de la trama en algunas altas luces.

BIBLIOGRAFÍA

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