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09 novembre 2009

G7 et Gracol

Élaboré aux États-Unis, le G7 est un peu le pendant américain du Process Standard Offset (PSO) allemand tandis que le Gracol serait l'équivalent du Fogra 39.  Ce résumé simpliste recouvre en fait une réalité technique plus subtile.

Le G7 est une méthode de calibrage de l'impression offset élaborée par l'IDEAlliance, consortium à but non lucratif qui associe un nombre impressionnant de grands acteurs de l'industrie graphique mondiale. IDEAlliance est une sorte de Fogra qui serait dotée d'une envergure plus... « globalisante »...

La méthodologie du G7 a été adoptée pour l'élaboration des données de caractérisation standard de l'impression offset américaine : Gracol (pour l'imprimerie commerciale) et SWOP (pour rotative sans sécheur).

Le G7, comme les standards du Fogra et le PSO, est une interprétation des normes ISO 12647. Il préconise l'impression à l'aide d'encres à la norme ISO 2846-1 et adopte les valeurs L*a*b* cibles pour les aplats CMJNRGB ainsi que la plupart des paramètres prescrits par la norme graphique.

ISO TS 10128:2009 ou l'ISO 12647 en pratique

En cette année 2009, l'ISO a édité une note technique ISO TS 10128:2009 : « Méthodes pour calibrer un système d'impression à l'aide de données numériques. » Celle-ci explicite trois méthodes pour mettre en oeuvre l'ISO 12647 :

• par contrôle densitométrique de la gradation (de l'engraissement du point de trame), adoptée par le Fogra, l'ECI et le BvDM (PSO) ;
• par conversion CMJN-CMJN à l'aide de Device Link Profile (profils de lien), préconisée par l'ICC (International Color Consortium) ;
• par approche du gris neutre (near-neutral), exposé par l'U.S. Technical Advisory Groups (US TAG), représentant américain au TC 130, le comité technique de l'ISO en charge des normes de l'industrie graphique. Cette méthode est celle adoptée par le G7 et que nous allons détailler ici.

Ces trois méthodes sont compatibles entre elles et donnent toutes trois, selon le TC 130, des résultats probants pour atteindre les objectifs définis par l'ISO 12647 pour peu que l'on imprime avec des presses de qualité sur du papier aux normes.

G7 et balance des gris

Le fil conducteur de l'élaboration du G7 est la reproduction conforme d'une échelle de gris sur différentes presses. Développé initialement pour l'impression offset commerciale, il fut ensuite adapté, semble-t-il avec succès, à d'autres technologies d'impression (rotative de presse, flexo...).

L'originalité du G7 comparé à la méthodologie PSO réside dans la méthode de contrôle de la balance des gris de l'impression, c'est-à-dire de la définition de l'équilibre idéal des pourcentages de Cyan, Magenta et Jaune pour reproduire les différentes plages d'une gamme de gris.

Le G7 ambitionne de lever l'ambiguïté qui entoure historiquement la notion de balance de gris dans l'industrie graphique. Le rendu du gris trichro CMJ résulte de l'interaction de différents paramètres :

• la couleur du papier ;
• la couleur des encres ;
• la densité des encres mesurées sur les aplats ;
• les pourcentages proportionnels de point de trame Cyan, Magenta et Jaune.

L'ambiguïté dénoncée et combattue par le G7 résulte des constats suivants :

• un équilibre à égalité de point CMJ ne renvoie pas un gris neutre ;
• le gris composé uniquement de point de trame d'encre Noir n'est lui-même pas forcément neutre, car la couleur de l'encre noire elle-même, combinée à celle du papier, contient souvent une dominante ;
• cibler, pour chaque teinte de gris de la gamme, les valeurs a* et b* du papier d'impression aboutit souvent à un résultat visuel non neutre.

Pour définir le gris neutre, le G7 calcule les valeurs colorimétriques cibles des plages de gris CMJ selon une fonction mathématique appliquée aux valeurs L*a*b* du papier d'impression, pour  laquelle les valeurs a* et b* de chaque plage intermédiaire de gris CMJ tendent vers a*0 et b*0 sur la plage 300 % de la gamme CMJ (C100M100J100).

Les valeurs a* et b*, de chacune des plages d'une gamme de gris CMJ, sont ainsi calculées à partir des valeurs a* et b* du papier et du pourcentage de Cyan de la plage, utilisé en tant que facteur de gradation, selon les formules suivantes :

• a* de la plage de gris = a* du papier x (100 - C%) / 100 ;
• b* de la plage de gris = b* du papier x (100 - C%) / 100.

Ainsi pour un papier non standard de couleur a* = 2.0 et b* = -6.0, les valeurs colorimétriques des plages de gris où le pourcentage de Cyan est respectivement 25%, 50% et 75% sont :

• pour C 25% : a* = 1,5 & b* = -4,5 puisque (100 – C%) / 100 = 0,75 ;
• pour C 50% : a* = 1,0 b* = -3,0 puisque (100 – C%) / 100 = 0,50 ;
• pour C 75% : a* = 0,5 b* =  -1,5 puisque (100 – C%) / 100 = 0,25.

Triplettes CMJ

Le G7 détermine arbitrairement les valeurs CMJ pour chaque plage de gris. Les valeurs retenues sont celles des trois courbes de puissance (gradation non linéaire) définies par des valeurs de mi-tons de C50 M40 J40.

Valeur colorimétrique de la plage C100M100J100.

Les valeurs colorimétriques de la plage CMJ 300%, nous l'avons vu, sont définies comme a* = 0 et b* = 0, vers lesquelles tendent progressivement les valeurs intermédiaires de la gradation de gris.

Dans la mesure où, en pratique, les valeurs « naturelles » de la plage CMJ 300 % peuvent prendre diverses valeurs, le choix arbitraire d'un noir a* = b* = 0 est justifié par les arguments suivants :

• il représente une juste moyenne des valeurs que l'on peut naturellement rencontrer ;
• un point d'arrivée de valeurs a* et b* à égalité facilite les calculs ;
• les valeurs CMJ de plus de 75 % dans les neutres sont peu fréquentes dans la pratique ;
• les valeurs CMJ sont de toute façon masquées par l'encre noire dans les basses lumières.

G7 NPDC (Neutral Print Density Curve)

Pour rendre opérationnelle sa définition du gris neutre CMJ, le G7 a développé un outil conceptuel original appelé NPDC pour Neutral Print Density Curve que l'on peut traduire par « Courbe de densité d'impression neutre ». Il s'agit d'un outil de calcul des courbes de gradation du RIP.

Contrairement au PSO, le G7 définit des courbes de gradation distinctes pour les plaques des Cyan, Magenta, Jaune et Noir. C'est d'ailleurs, en pratique, la principale différence dans l'organisation du processus d'impression vis-à-vis du Proces Standard Offset.

Les courbes NPDC représentent un rapport entre la densité neutre mesurée et le pourcentage de point original d'une gamme de gris imprimée.

Le G7 définit deux sortes de courbes, pour les plaques CMJ et pour la plaque du Noir, principalement pour renforcer la compatibilité avec la norme 12647, le Fogra 39 et le PSO.

Pour chacune de ces catégories, CMJ et N, il existe mathématiquement non pas une, mais une infinité de courbes NPDC. Chaque courbe correspond à une valeur de densité de l'aplat de couleur solide (100 %).

Ces courbes (dites SiCoTVI) sont calculées grâce à une formule algébrique particulièrement complexe que je ne résiste pas à soumettre au lecteur. Celui-ci ne m'en voudra pas ,je l'espère, de renoncer ici à l'expliquer en détail... Retenons simplement qu'elles font appel aux notions mathématiques de sinus et de cosinus, d'où leur nom.

• TV (pourcentage de point) = 0.0 – 100.0;
• SiCoY (CMJ) = 100 - 95.7 * SiCoTV/100;
• SiCoY (k) = 100 - 98 * SiCoTV/100;
• SiCoTV  = TV + SiCoTVI;
• SiCoTVI (CMJ) = (((1 - 1/10^ SIN(TV/100)) / 0.8559448 - TV/100) * 2.744 – ((0.1 - 1/10^ COS(TV/100)) / - 0.1882025 - TV/100) * 0.594) * 25.2;
• SiCoTVI (k) = (((1 - 1/10^ SIN(TV/100)) / 0.8559448 - TV/100) * 2.2295 ((0.1 - 1/10^ COS(TV/100)) / - 0.1882025 - TV/100) * 1.0395) * 20.

Calibrage G7 du RIP

En pratique, les courbes de calibrage du Rip sont donc calculées à partir de la mesure d'une gamme de gris imprimée aux normes colorimétriques de l'ISO 12647-2. Selon les densités requises pour obtenir les valeurs L*a*b*, prescrites par la norme, des aplats Cyan, Magenta, Jaune et Noir, on doit se reportant aux courbes NPDC de références pour obtenir la gradation cible du RIP.

Pour chaque mesure de pourcentage requise par le RIP pour une encre donnée, la valeur cible en densité de la plage de la gamme de gris correspondante est fournie par le point correspondant de la courbe NPDC dont la densité maximale est celle de l'aplat de la couleur. Il faut ensuite transformer la valeur de densité souhaitée en pourcentage de point et de la rentrer comme valeur cible du RIP.

Contrôle au quotidien

Pour contrôler au fil des tirages le calibrage de la presse, le G7 définit trois outils dont les valeurs s'expriment en densité neutre relative (densité du patch mesuré – densité du papier) :

• G7 HR pour Hightlight Range, contrôle de la densité neutre des mi-tons ;
  HR CMJ = ND(50C,40M,40J) – ND(papier)
  HR N  = ND(50K) - ND(papier)
• G7 SC pour Shadow Contrast, contrôle de la densité neutre des ombres ;
  SC CMJ = ND(75C,66M,66Y) – ND(papier)
  SC N  = ND(75N) - ND(papier)
• G7 HC pour Highlight Contrast, contrôle de la densité neutre des hautes lumières.
  HC CMJ = ND(25C,19M,19Y) – ND(papier)
  HC N = ND(25N) – ND(papier)

Données de caractérisation

Une série de données de caractérisation très utilisées aux États unis utilisent la méthodologie G7, tout particulièrement le Gracol , dont on extrait les profils ICC éponymes, aussi populaire outre-Atlantique que l'est notre Fogra 39 en Europe.

De fait, le Gracol est une évolution du Fogra 39 car ce sont les valeurs de celui-ci qui ont été prises comme base de départ pour la réalisation de celui-là. IDEAlliance en a simplement recalculé les données en leur appliquant la méthodologie de neutralisation de la balance des gris du G7

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