Slikanje mavrice s tremi barvami: kako to naredi tiskalnik (v sodelovanju s HP-jem)

Obstaja nekaj stvari, ki jih lahko naredijo računalniške naprave, ki se zdijo nekoliko čudežne, ko začnete preučevati, kako delujejo. Eden od teh je tiskanje slik v fino podrobnih barvah. Sodobni brizgalni tiskalnik bo običajno opremljen s samo tremi primarnimi odtenki, plus črno in morda nekaj sekundarnimi barvami, ki temeljijo na primarnih.

Slikanje mavrice s tremi barvami: kako to naredi tiskalnik (v sodelovanju s HP-jem)

Toda ta omejen nabor gradnikov je mogoče uporabiti za ustvarjanje skoraj neskončne palete barv. Za dosego tega se uporabljajo številni postopki, glavni pa se imenuje dithering, v tej funkciji pa bomo natančno razložili, kako deluje.

Osnovni proces ditheringa vključuje približevanje neprekinjenega barvnega gradienta z uporabo prisotnosti ali odsotnosti barve z eno samo intenzivnostjo. Za monokromatsko ditering so pike bele ali črne. Za spreminjanje barv bodo pike primarne, ki so na voljo, mešane v ustreznem razmerju za predvideni odtenek. Pametna postavitev pik posnema gostoto barv neprekinjene slike.

Človeško oko bo še vedno videlo neprekinjeno obarvano sliko, tudi če so pike vidne, saj so možgani povezani tako, da zapolnijo vrzeli, na enak način, kot zaznavamo neprekinjeno gibanje iz filma, sestavljenega iz 24 fotografij na sekundo, ali iz televizijske slike, ki se osveži le vsakih 25 sekunde. Pri sodobnih odtisih boste morali pozorno pogledati, da boste opazili učinke razprševanja, če so sploh vidni.

Piksel na barvnem zaslonu bo imel samo tri barvne izbire, rdečo, zeleno in modro, ki bodo združene v druge barve. Barva je aditivna, zato se valovne dolžine svetlobe mešajo, da ustvarijo različne odtenke in bo bela, če se vsi trije primarni odtenki mešajo s polno intenzivnostjo.

Tiskanje je po drugi strani subtraktivno, zato pigmenti absorbirajo nekaj valovnih dolžin svetlobe, njihova kombinacija pa pomeni, da se absorbira širši razpon valovnih dolžin. Zato se tiskanje vrti okoli cian, magenta in rumene barve, in zakaj bo črna nastala, če se vse tri mešajo skupaj s polno intenzivnostjo. Kljub temu je običajno na voljo četrta črna kartuša, ki zagotavlja čim bolj čisto črno tiskanje.

cmyk_example_bg

Vendar pa bo pri zaslonu vsaka barvna slikovna pika imela na voljo več stopenj intenzivnosti, običajno 256 za 8-bitni zaslon. Kombinacije intenzivnosti vsake primarne barve vam lahko dajo na milijone barv – 16.777.216 za 8-bitni zaslon. Prvotno je tiskalnik, kot je brizgalni tiskalnik, lahko postavljal pike črnila samo na binarni način - ali ste imeli piko ali pa je niste.

Vendar pa se je v zadnjih nekaj desetletjih razvila tehnologija za spreminjanje gostote s plastenjem več pik. Leta 1994 je HP-jev PhotoREt predstavil možnost odlaganja štirih kapljic črnila na piko, kar je dalo 48 barv. PhotoREt II je to povečal na 16, kar je omogočilo 650 različnih barv, do konca leta 1999 pa je lahko PhotoREt III proizvedel do 29 kapljic črnila pri 5 pl na kos, kar je pomenilo, da je lahko proizvedel več kot 3500 barv na piko. Najnovejši PhotoREt IV uporablja šest barv črnila in do 32 pik za izdelavo več kot 1,2 milijona različnih odtenkov.

To je še vedno daleč od 16,7 milijona barv na zaslonu, zato bo treba frekvenco pik še vedno uporabiti za posnemanje celotnega obsega intenzivnosti primarne barve, pri čemer ne-primarne barve izhajajo z mešanjem intenzivnosti primarnih barv. . Algoritmi za razmikanje v programski opremi za procesor rastrske slike tiskalnika (RIP) izračunajo število in razporeditev pik, ki bodo potrebni za ustvarjanje določene intenzivnosti barve. Za razporeditev teh pik se uporablja veliko metod, tako da se subtilne stopnjevanja tona čim bolj ohranijo.

patterndither

Najenostavnejša ureditev za te pike je dither vzorca, kjer se za vsako vrednost slikovnih pik uporabljajo različni fiksni vzorci, ki ustrezajo 256 ravnem 8-bitne barvne vrednosti. Na splošno bo uporabljena matrika 4 x 4 ali 8 x 8, na voljo pa so številne možnosti vzorca, vključno s poltoniranjem, Bayerjem in praznino in gručo.

Bolj zapleten sistem se imenuje Error Diffusion. V svoji najpreprostejši obliki, ko je slikovna pika lahko vklopljena ali izklopljena, se razlika med resnično vrednostjo intenzivnosti in stanjem polnega vklopa prenese na naslednjo slikovno piko kot vrednost napake, dokler skupna vrednost ne zadostuje za polno vklopljeno stanje. Nato se postopek začne znova. Vendar pa ta sistem vodi do precejšnje izgube podrobnosti in nekaterih nenavadnih vzorcev.

Na srečo obstaja veliko bolj sofisticiranih načinov širjenja napak. Floyd & Steinberg je eden najstarejših in najpogosteje uporabljenih. V tem sistemu je zgoraj opisana napaka porazdeljena na štiri sosednje slikovne pike namesto na samo eno, pri čemer vsaka prejme tehtani delež. To omogoča veliko jasnejše in bolj enakomerno tresenje.

Vendar ima obremenitev obdelave, ker bodo potrebni izračuni s plavajočo vejico. Obstajajo torej številni drugi algoritmi za dithering, ki žrtvujejo fino kakovost Floyda & Steinberga za boljšo hitrost obdelave, kot so Stucki, Burkes in Sierra Filter Lite. Gonilnik tiskalnika se lahko med temi razlikuje glede na črnilo in vrsto papirja ali celo daje uporabniku možnost izbire.

ditheringoptions

Brizgalni brizgalniki dodatno zapletejo proces razprševanja. Za začetek večina brizgalnih tiskalnikov uporablja več prehodov, ki so pogosto dvosmerni. To lahko povzroči neusklajenost med vrsticami pik, kar zmanjša natančnost vzorca ditheringa in lahko privede do pasov. Velikost kapljic se lahko razlikuje tudi za različne barve, kar bo zahtevalo uporabo prilagojenih algoritmov. Zmanjšanje kakovosti bo tudi, če so zamašene šobe.

Tiskalniki fotografij, ki imajo sekundarne, svetlejše različice primarnih barv, jih lahko uporabijo za bolj subtilno razprševanje. Te dodajo svetlo magento in svetlo cian. HP-jev PhotoREt IV, kot je omenjeno zgoraj, uporablja šest in ne štiri barve. Ker pa brizgalni tiskalniki lahko proizvajajo manjše pike in jih zlagajo na različno intenzivnost, kot pri PhotoREt, se bo potreba po sekundarnih odtenkih zmanjšala. Težavo z več prehodi rešuje tudi HP-jeva tehnologija PageWide, ki natisne celotno širino strani v enem samem prehodu.

Veliko več prefinjenosti gre za izdelavo čudovitih odtisov kot slike na zaslonu monitorja. Inkjet mora uporabiti celo vrsto tehnologij, da zagotovi celotno paleto barv in ustvari gladke gradacije med njimi po strani. Toda te tehnologije resnično delujejo zelo dobro, saj sodobnim brizgalnim tiskalnikom omogočajo ustvarjanje odtisov, ki ne kažejo znakov pametne tehnologije, ki je bila uporabljena v njihovi proizvodnji.

Za več nasvetov o preoblikovanju vašega podjetja obiščite HP BusinessNow