Heliograbado II – Trama Estocástica


Cu_29_65_Gris_96La Trama de Aguatinta
Como se describía en el post anterior, es necesario disponer de una trama a través de la cual se insola el papel gelatinizado, simulando con ello el graneado de la plancha que se obtiene mediante la aplicación de asfaltos o resinas pulverizadas. Esta aplicación se suele hacer en las llamadas cajas de graneado, donde el producto, finamente molido, se agita mecánicamente y se deja que se deposite sobre la superficie de la plancha. La variación en el tamaño de las partículas y la probabilidad de que caigan en lugares distintos de la plancha convergen en una distribución espacial aleatoria. Así pues, infinidad de pequeñas partículas de asfalto o resina se depositan formando una retícula de forma y distribución completamente imprevisible. La falta de determinismo en la probabilidad de la distribución espacial de las partículas es la que ha derivado en que este tipo de trama se califique como de estocástica. Bajo la observación con un sistema de aumento y en palabras de Luis Hernández (3), en el conjunto se podrán constatar lo que puede denominarse como islas, canales y lagos. Las islas representan las zonas de cobre que no resultan mordidas al estar protegidas por la reserva de gelatina endurecida, mientras que los canales y los lagos se corresponden con las zonas donde actúa el mordiente.

Aunque los resultados que se consiguen con este método pueden llegar a ser excepcionales según la consistencia de la metodología empleada, algunos parámetros decisivos en el éxito de la operación no resultan fáciles de estandarizar. Entre ellos cabe destacar el tamaño de partícula conseguido por moltura del asfalto o la resina, las dimensiones de la caja de graneado, el sistema de dispersión mecánica de las partículas dentro de la caja, el tiempo de espera antes de la introducción de la plancha en la caja, el tiempo de deposición de las partículas sobre la plancha y el método de fusión y adhesión al cobre por calentamiento, así como el enfriado posterior. La alternativa que supone el uso de tramas generadas con técnicas de imagen digital y filmadas sobre película de alto contraste permite controlar de forma estandarizada los parámetros que determinan sus propiedades. Ello conlleva una reproducibilidad del método menos sujeta a variables de praxis.

El método general consiste en generar una imagen binaria o bitmap en la que la proporción entre los píxeles blancos (transparentes en la trama filmada) y negros siga los criterios ya expresados en los métodos de graneado antes citados y que suele oscilar alrededor del 50% de cobertura. Durante la primera exposición, los espacios transparentes de la película tramada permitirán el paso de la luz UV, endureciendo la gelatina de la reserva. Una vez transferida la reserva a la plancha de cobre y lavada la gelatina que no se endureció, el mordido del cobre tendrá lugar en los espacios de la plancha que se correspondan con las zonas negras de la trama. Este mordido será tanto más profundo cuanto mayor sea el tiempo de inmersión en el mordiente.

En paralelo al grabado del cobre en profundidad, se producirá además un mordido lateral más allá de la perpendicular al borde de la reserva de gelatina endurecida, de forma que al final del proceso la superficie mordida o grabada será mayor que la prevista inicialmente en la trama. Si el grabado se prolonga en exceso, el mordido lateral puede hacer que se conecten algunos los canales, eliminándose las islas más pequeñas. Todo ello generará lagos más grandes de forma que posteriormente se dificultará la retención de la tinta durante la limpieza de la plancha y se generen las denominadas calvas (open bite). De todo ello se deducen algunas cuestiones a tener en cuenta:

  • La resolución del archivo de imagen (ppi) determina el tamaño de la isla más pequeña o el canal más estrecho que estará presente en la imagen binaria.
  • El valor de gris inicial determinará la cobertura final o proporción entre píxeles blancos y negros en la imagen binaria. Recordemos que los píxeles negros son los que determinan el área grabada por el cloruro de hierro y que a su área inicial debe añadirse el resultado del mordido lateral.

Resolución de la Trama
Como ya se ha dicho, la resolución espacial del archivo de imagen en el que se genera la trama determinará el tamaño de la isla o canal más pequeño de la misma. En principio, cuanto más pequeñas sean las unidades elementales de la trama, menor será el riesgo de que sea detectada por el ojo del observador y mayor será la capacidad de mostrar detalles pequeños de la imagen. No hay que olvidar que la resolución de un sistema depende de su eslabón más débil y en este caso, éste es la trama. Por mucho que se aumente la resolución espacial del positivo fotográfico con el uso de película de grano fino o se imprima con una impresora de chorro de tinta de calidad fotográfica, el detalle percibido en la estampa dependerá de la resolución de la trama que siempre será menor que los dos anteriores.

De todos modos, aumentar la resolución de la trama puede conllevar algunos riesgos que conviene valorar. En primer lugar, el sistema de iluminación trasladará la trama a la gelatina de forma distinta según se trate de un sistema colimado, puntual o difuso. Los sistemas colimados generan un haz de rayos paralelos de tal forma que éstos llegan a la superficie del cristal de la prensa de contacto perfectamente perpendiculares. Este tipo de iluminación es habitual en insoladoras profesionales como las NuArc o Amergraph. Los sistemas puntuales puros no existen en la realidad pero una fuente de pequeñas dimensiones lo suficientemente alejada de la prensa de contacto se comporta razonablemente como tal. En el ámbito de los sistemas de insolación empleados en fotograbado, las fuentes difusas son las baterías de tubos fluorescentes.

En las Fig., 1, 2 y 3 se muestran esquemas comparativos idealizados del comportamiento de las tres fuentes citadas en relación a dos tamaños distintos de trama. En la Fig., 1 se puede observar que en el caso de la fuente de luz de rayos colimados la traslación de las dimensiones de la trama al endurecimiento de la gelatina es perfecta sea cual sea la zona de la plancha de la que se trate. La única constricción es el área que la fuente es capaz de iluminar en función de su diseño. Este sistema no presenta pues ninguna dificultad para trasladar fielmente el esquema de la trama.

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Figura 1. Esquemas idealizados del endurecimiento de la gelatina a través de dos tramas de diferente resolución por medio de una fuente de luz UV de rayos colimados. Arriba, endurecimiento por acción de la luz UV. Abajo, gelatina transferida a la plancha de cobre (click en la imagen para ver una versión ampliada).

En la Fig., 2 se muestra el efecto causado por una fuente puntual. En ella se observa como a medida que nos alejamos del centro de iluminación, el centro del papel gelatinizado, la trama varía en tamaño y posición. Se produce una reducción de la huella en los bordes del papel insolado y se modifica la relación de tamaños entre las partes endurecidas de la gelatina y las preservadas por los parches opacos de la trama. Incluso en la exageración del esquema, el efecto no es relevante si se mantiene la fuente lo suficientemente alejada y ésta no presenta un tamaño demasiado grande.

Figura 1. Esquemas idealizados del endurecimiento de la gelatina a través de dos tramas de diferente resolución por medio de una fuente de luz UV de rayos colimados. Arriba, endurecimiento por acción de la luz UV; abajo, Gelatina transferida a la plancha de cobre (click en la imagen para ver una versión ampliada).
Figura 2. Esquemas idealizados del endurecimiento de la gelatina a través de dos tramas de diferente resolución por medio de una fuente de luz UV puntual. Arriba, endurecimiento por acción de la luz UV. Abajo, gelatina transferida a la plancha de cobre (click en la imagen para ver una versión ampliada).

Finalmente, la Fig., 3 muestra como una fuente de luz difusa puede llegar a endurecer completamente la gelatina incluso por debajo de la huella opaca, sobre todo en el caso de tramas pequeñas o de alta resolución espacial. Este sistema de iluminación es cómodo porque permite insolar superficies relativamente grandes con un coste y un consumo energético muy bajos, pero debería restringirse a la insolación de positivos.

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Figura 3. Esquemas idealizados de la insolación a través de dos tramas de diferente resolución mediante una fuente de luz difusa. Arriba, endurecimiento de la gelatina bajo la luz UV. Abajo, transferencia de la gelatina sobre la plancha de cobre (click en la imagen para ver una versión ampliada).

La segunda cuestión está relacionada con el fenómeno del mordido lateral. Según el método de binarización empleado, una trama de alta resolución tiene más próximos los canales vecinos, lo que implica que el mordido lateral conecta con mayor facilidad estos canales dando lugar a la formación de lagos que finalmente, si son lo suficientemente extensos, generarán calvas en las sombras de la estampa. De ello se deduce también que si se utiliza una trama de alta resolución para mejorar la visibilidad del detalle en la estampa, debería ajustarse muy bien la exposición del positivo para evitar la sobre-exposición. Si el grosor de gelatina endurecida en las altas luces de la imagen conlleva un tiempo de mordido prolongado, el mordido lateral en las sombras será más proclive a generar conexiones de trama y las consiguientes calvas.

Finalmente, en tercer lugar y aunque no se ha encontrado información al respecto, el tamaño de las zonas no endurecidas es posible que tenga algún límite inferior por lo que respecta a la mayor o menor facilidad para la penetración del mordiente en esas zonas. La fenomenología implicada en la penetración del mordiente en la gelatina es compleja y trasciende los conocimientos de quien esto escribe. Aún así, la capacidad de penetración de los líquidos en espacios estrechos está relacionada con la viscosidad. Una trama de alta resolución con canales muy estrechos podría necesitar una concentración menor de cloruro de hierro para permitir su penetración en las sombras, por lo que todo el programa de mordido y la progresión controlada de la penetración en las zonas más claras de la imagen se podría ver alterada. La preservación de unas altas luces limpias, conduciría en este caso a una mordida insuficiente de las sombras con entalladuras poco profundas y la consiguiente falta de carga de tinta.

De todo ello se deduce que la trama generada por medios digitales debería ser tan pequeña como sea posible sin que por ello provoque los problemas mencionados. Una trama pequeña no sólo no es fácilmente detectable por el ojo del observador sino que mejora la visibilidad de los detalles de la imagen. Desde un punto de vista pragmático, bastaría con emular el tramado del grano de resina. Los granos de resina o asfalto presentan una aleatoriedad en tamaño y posición. La moltura genera granos de distintos tamaños entre dos límites definidos por el producto empleado y el sistema mecánico de moltura que puede ser manual en mortero o electro-mecánico en molinillo.

Hasta donde se ha podido consultar al escribir este texto, no hay datos numéricos de entre que límites se suele situar esta variación en tamaño del grano de resina o asfalto. No obstante, David Morrish (4) en su libro Copper Plate Photogravure, Demystifying the Process, aconseja que para la preparación de tramas estocásticas se utilicen resoluciones espaciales entre 250 y 300lpi (líneas por pulgada). Estas resoluciones se corresponden con tamaños de partícula de 0,102 y 0,085mm respectivamente. Cabe citar que la primera de las resoluciones aconsejada coincide con el límite de resolución del sistema visual humano a la distancia de visión confortable. Tal parece que estas sugerencias se apoyan más en los criterios empleados en Artes Gráficas para las tramas de impresión offset que en el tamaño real del grano de resina o asfalto.

Si como es el caso, se generan los positivos por medios digitales y teniendo en cuenta que la resolución nominal de una impresora inkjet de calidad fotográfica no sobrepasa los 1440dpi, se podría afirmar que la trama a emplear debe tener una resolución igual o menor pues no se puede mejorar la calidad intrínseca del positivo impreso. Partiendo del valor aconsejado por David Morrish, se podrían considerar múltiplos del mismo, como por ejemplo 600ppi, 900ppi o 1200ppi, para realizar unas pruebas que confirmasen la utilidad de la trama y la ausencia de problemas derivados del mordido lateral.

Esquema de la Trama
Si lo que se pretende es emular la estructura proporcionada por el graneado de la plancha con resina o asfalto, debe prepararse una imagen binaria con una distribución aleatoria de los correspondientes píxeles blancos y negros. Para ello existen dos posibilidades. La primera es partir de una imagen lisa en Escala de Grises cuyos píxeles tengan el valor de gris de la cobertura que se quiera obtener y aplicarle ruido para que se genere una aleatoriedad de valores de gris en los píxeles. A continuación, se aplica un umbral de binarización en el valor de gris 128. Con ello se pasan a valor 0 (negro) todos los píxeles con un valor de gris igual o menor a 128 mientras que los de valor de gris superior a 128 pasan a 255 (blanco). La clave con este sistema reside en el ajuste de las variables de la herramienta de ruido. Sea cual sea el programa y la herramienta utilizados para ello, debe comprobarse al final de la operación que la proporción de píxeles blancos y negros se corresponde con la cobertura deseada. Por ejemplo, si se desea de una cobertura del 50% y por lo tanto la imagen original tiene todos sus píxeles de valor de gris 128, al final de la aplicación del ruido y la binarización el valor medio de la imagen debe ser 128 o un valor muy próximo. Ello se puede corroborar con los datos proporcionados en el histograma de la imagen.

El segundo sistema parte igualmente de una imagen lisa con el valor de gris de la cobertura deseada para a continuación aplicarle una binarización con tramado estocástico en modulación de frecuencia (FM). En un programa como Adobe Photoshop, la opción es el menú Image > Mode > Bitmap para a continuación escoger la opción Diffusion Dither (Fig., 4). Este sistema realiza una binarización de los valores de gris a 0 o a 255 según el valor de gris original de los píxeles de la imagen. Esta binarización, después de ser aplicada al primer píxel de la esquina superior izquierda, pondera el error cometido en la misma y lo difunde sobre las sucesivas binarizaciones de los píxeles restantes. Este proceso lo repite con todos los píxeles de la imagen.

Figura 4. Selección de la opción Diffusion Dither en el cuadro de diálogo de Adobe Photoshop para aplicar tramado estocástico en el Modo de Imagen Bitmap (click en la imagen para observar una versión ampliada).

En una imagen pictórica se consigue así aplicar un tramado binario que respeta, en la medida de lo posible, la densidad de los valores tonales de la imagen por medio de la agrupación o dispersión de píxeles negros sobre fondo blanco. Los píxeles negros representan los puntos de la trama correspondientes a la tinta mientras que los blancos son el color del soporte de impresión. Es lo que en Artes Gráficas se denomina tramado estocástico o en modulación de frecuencia (FM). En una imagen lisa como la propuesta en nuestro caso, el algoritmo provoca una dispersión de puntos negros y espacios blancos que finalmente emula la cobertura de tinta inicial, pero sólo con píxeles de valor de gris 0 ó 255. Aunque Adobe Photoshop no especifica el algoritmo que utiliza, se trata con toda seguridad del denominado de Floyd Steinberg o alguno de sus derivados (2).

Aunque las implementaciones en los programas de procesado de imagen incorporan modificaciones para intentar evitarlo, este algoritmo tiende a formar un tablero de ajedrez más o menos regular cuando se aplica a una imagen lisa de valor de gris 128. Por ello, si se opta por este sistema y se desea una cobertura del 50%, debe utilizarse una imagen lisa cuyo valor de gris se aproxime pero no sea exactamente 128. Pueden realizarse pruebas con 117 ó 138, por ejemplo, que se corresponden con coberturas de negro del 55 y 45% respectivamente. En la Fig., 5 se muestra el resultado de tramar una imagen con una cobertura del 45% con los dos sistemas descritos. A la izquierda, mediante la aplicación de ruido; a la derecha, con tramado estocástico FM. Aquí debe recordarse que las partes grabadas de la plancha se corresponderán con los píxeles negros de la trama siempre que ésta se procese como positiva en el servicio de filmación. Esta precaución sólo se puede obviar en el caso de que la estructura de píxeles se disponga con una cobertura del 50%. En este caso, el número de píxeles blancos y negros es el mismo y es por lo tanto resulta indistinto si la imagen se procesa como negativa o como positiva.

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Figura 5. Muestras de trama estocástica procedentes de aplicación de ruido (izq.) o tramado en modulación de frecuencia (der.), (click en la imagen para ver una versión ampliada).

Al observar los tramados de la Fig., 5, el de la izquierda, conseguido mediante la aplicación previa de ruido a la imagen lisa de valor de gris 138, se asemeja más a la estructura aleatoria en tamaño y posición del graneado de la plancha mediante resina o asfalto. Por el contrario, el de la derecha, tramado estocástico FM, muestra una distribución también aleatoria pero en ella se puede observar que la estructura de laberinto respeta siempre una misma anchura para los canales (negro) y las mesetas (blanco) que se producirán en el grabado de la plancha. Esta anchura se corresponde con el tamaño del píxel determinado por la resolución del archivo. Tanto en uno como en el otro tramado se observa también la presencia de un número indeterminado de píxeles negros o blancos aislados. Estos píxeles aislados constituyen el canal o pozo y la isla más pequeños presentes en el grabado y son también los más susceptibles de ser afectados por el citado mordido lateral.

Este mordido lateral, en caso de producirse, no afectará del mismo modo pues, a ambos tramados. Mientras que en de la izquierda tenderá a aumentar los lagos ya existentes aumentando así el riesgo de calvas (open bite) en las sombras densas, en el de la derecha también lo hará pero de una forma más previsible y uniforme en toda la imagen ya que las anchuras son siempre las mismas. El sistema de tramado estocástico FM debería presentar menos dificultades y riesgo de calvas en la estampa final. Este extremo lo comenta explícitamente H. M. Cartwright en el apartado correspondiente a las tramas de grano de resina o asfalto: “… y plantean dificultades en el mordido porque los elementos (de la trama) varían mucho en tamaño con distribución aleatoria y los más pequeños tienden a desaparecer.” (I)

Atendiendo a esta estructura diferenciada, la utilización de tramas generadas mediante la aplicación de ruido debería hacerse con archivos de mayor resolución para controlar en la medida de lo posible el tamaño de los lagos presentes inicialmente, que siempre son varias veces mayores que la resolución del archivo. Con ello se evitaría el riesgo derivado del mordido lateral. Por otra parte, en ambos casos la resolución debe ajustarse atendiendo también a las cuestiones planteadas anteriormente:

  • Riesgo de detección de la trama por parte del observador.
  • Comportamiento en relación con el sistema de iluminación empleado, colimado, puntual o difuso.
  • Facilidad de penetración en las sombras en un tiempo razonable por parte del cloruro de hierro con una disolución relativamente densa. Si la trama exige una concentración demasiado diluida, se corre el riesgo de penetrar en las luces de forma prematura.

(I) “… and give difficulties in etching because the elements vary so much in size with random distribution and the finer ones tend to be etched away.” Ilford Graphic Arts Manual, Volume 1-Photoengraving, pág. 264.

Soporte Material de la Trama
Una vez preparado el archivo de imagen con los métodos descritos, se dispone de tres sistemas para la obtención de la trama en soporte material, las impresoras láser, las impresoras de chorro de tinta de calidad fotográfica y la filmación en película fotográfica de alto contraste. El primer sistema es el que resulta más económico si se dispone del instrumento pero presenta algunas dificultades derivadas de la resolución de impresión de la mayoría de modelos. Si la trama supera una resolución espacial de 450ppi, es posible que el sistema no sea capaz de reproducir fielmente el esquema de la trama.

Las impresoras de chorro de tinta de calidad fotográfica disponen de resoluciones de trabajo nominales de 1440dpi e incluso algunas de 2880dpi. Ello las capacita para una buena reproducción de tramas de 600 y 900ppi, pero el sistema de inyección tiende a crear un borde de trama difuso y constituido por gotas de tinta de distinta opacidad. Se compromete así el mantenimiento de la resolución en la mordida del cobre y en cualquier caso obliga a replantearse la cobertura inicial para adecuarla a la modificación introducida por la impresora. Existen en el mercado algunos RIP (Raster Image Processor) de impresora que solucionan este problema mediante la modificación del software de gestión original, aunque su precio de adquisición es considerablemente alto para una finalidad no comercial. Los RIP más asequibles como el QuandToneRIP de Roy Harrington son interesantes para el calibrado del sistema impresión/exposición del positivo, pero no resuelven el problema de falta de opacidad de la tinta en el caso de la trama.

El sistema más fiable y asequible es el de mandar el archivo digital a filmar a un servicio de filmación de fotolitos comercial. Por un precio razonable se pueden obtener tramas positivas en soporte fotográfico transparente de alto contraste hasta tamaños DIN-A2 y superiores. Estas tramas presentan unas zonas negras de plata metálica absolutamente opacas (4.05.0OD) y una definición de borde muy buena ya que la resolución de las filmadoras suele ser de 2540dpi o superior. El espacio entre las zonas opacas es más transparente que cualquier soporte de impresión para impresora inkjet. En comparación con las tintas de las impresoras, el depósito de plata metálica es además mucho más resistente a la luz UV. Si se dispone de los tamaños adecuados y se manejan con cuidado, pueden utilizarse durante mucho tiempo. El único inconveniente es que en el ámbito de la Preimpresión, este sistema de generación de fotolitos está siendo superado por el sistema CTP (Computer to Plate)  y por lo tanto, su obsolescencia tecnológica presagia su pronta desaparición del mercado. Quizá en un futuro próximo, los RIP de control de impresoras inkjet dispondrán de un mercado más amplio de consumidores, lo que debería derivarse en un descenso del coste. Por el momento, se impone probar y decidirse por una trama en concreto para poder encargar unas cuantas filmaciones mientras el servicio esté disponible.

Exposición de la Trama
En muchos de los textos disponibles sobre fotograbado se recomiendan tiempos de exposición de la trama como porcentajes del tiempo de exposición del positivo, determinándose éste previamente. Este porcentaje suele ser superior al 100% en la mayoría de los casos, aunque algún texto también recomienda un tiempo de exposición inferior al del positivo. Resulta difícil aventurar un porcentaje idóneo ya que ello depende de diversas variables. El parámetro en el que todos los textos están de acuerdo es en el hecho de que, como medida de seguridad, el grosor de la gelatina endurecida en la trama correspondiente a los negros debería ser mayor que el correspondiente a las luces. En estas recomendaciones no se tiene en cuenta sin embargo que los soportes transparentes de la trama y el utilizado en la confección del positivo, fotográfico o impreso, tienen o pueden tener opacidades distintas a la luz UV utilizada.

En un ejemplo extremo, si se utiliza una trama filmada sobre película de alto contraste y un positivo impreso mediante chorro de tinta sobre un soporte translúcido como el Pictorico OHP de Mitsubishi, las respectivas opacidades a la luz UV son muy distintas. Podría darse el caso que aún y respetando la premisa de conseguir un grosor de gelatina endurecida mayor con la trama que con el positivo, la exposición necesaria para ello fuese menor en el caso de la trama a tenor de la transparencia de su soporte. Si por el contrario ambos soportes, de la trama y el positivo, son fotográficos, es muy probable que su opacidad de base+velo sea muy similar y entonces se justifica la necesidad de un tiempo de exposición mayor para la trama en relación al del positivo. Como casi siempre, se impone pues el calibrado del sistema con los materiales y la fuente de iluminación utilizados. En sucesivos post se comentarán los resultados que se vayan obteniendo con las diferentes opciones.

Referencias

  1. CARTWRIGHT, H. M. (1961) Ilford Graphic Arts Manual, Volume 1-Photoengraving. Ed. Ilford Lted, Ilford, Essex.
  2. Diffusion Dithering Algorithms
  3. HERNÁNDEZ, Luis (2010) El Heliograbado por el Procedimiento Talbot-Klíč – Antecedentes, uso y principios para el control del tono. Tesis Doctoral, Dir. José M. Guillén. Universidad Politécnica de Valencia-Facultad de Bellas Artes-Dept. de Dibujo.
  4. MORRISH, D. and MacCALLUM, Marlene (2003) Copper Plate Photogravure, Demystifying the Process. Ed. Focal Press, Burlington MA.

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