Szivárvány festése három színnel: hogyan csinálja ezt a nyomtató (a HP-vel együtt)

Vannak olyan dolgok, amelyeket a számítástechnikai eszközök megtehetnek, és ezek kissé csodásnak tűnnek, ha elkezdjük megvizsgálni, hogyan működnek. Az egyik ilyen a képek finoman részletezett színekkel történő nyomtatása. Egy modern tintasugaras nyomtató általában csak három elsődleges árnyalattal van felszerelve, plusz a feketével, és talán néhány másodlagos színnel az elsődleges színek alapján.

Szivárvány festése három színnel: hogyan csinálja ezt a nyomtató (a HP-vel együtt)

Ezzel a korlátozott építőelem-készlettel azonban szinte végtelen színpaletta hozható létre. Ennek eléréséhez számos folyamatot alkalmaznak, de a fő eljárást ditheringnek hívják, és ebben a funkcióban elmagyarázzuk, hogyan működik pontosan.

A dithering alapvető folyamata a folyamatos színgradiens közelítéséből áll, egyetlen intenzitással a szín megléte vagy hiánya alapján. Monokróm dithering esetén a pontok fehérek vagy feketék. Színeltérés esetén a pontok a rendelkezésre álló elsődleges színek, a kívánt árnyalatnak megfelelő arányban keverve. A pontok okos elhelyezése utánozza a folyamatos kép színsűrűségét.

Az emberi szem akkor is látni fogja a folyamatosan színes képet, ha a pontok láthatók is, mert az agy úgy van bekötve, hogy kitöltse a réseket, ugyanúgy, ahogy a folyamatos mozgást egy másodpercenként 24 állóképből álló filmről érzékeljük, ill. egy tévéképről, amely csak a másodperc 25. percében frissül. A modern nyomatoknál alaposan meg kell néznie, hogy észrevegye a dithering hatásait, ha egyáltalán látható.

A színes kijelzőn egy pixelnek csak három színválasztéka van, a piros, a zöld és a kék, és ezek kombinálásával más színek jönnek létre. A szín additív, így a fény hullámhosszai keveredve különböző árnyalatokat hoznak létre, és fehérek lesznek, ha mindhárom elsődleges árnyalatot teljes intenzitással keverjük.

A nyomtatás viszont kivonható, tehát a pigmentek bizonyos hullámhosszú fényt nyelnek el, ezek kombinálása pedig szélesebb hullámhossz-tartományt jelent. Ez az oka annak, hogy a nyomtatás a cián, a bíbor és a sárga körül forog, és ezért jön létre a fekete, ha mindhármat teljes intenzitással keverjük össze. Ennek ellenére általában van egy negyedik fekete kazetta, amely biztosítja, hogy a fekete nyomtatás a lehető legtisztább legyen.

cmyk_example_bg

A képernyőn azonban minden színes pixel több intenzitási szinttel rendelkezik, általában 256 8 bites kijelző esetén. Így az egyes elsődleges színek intenzitásának kombinációi több millió színt adhatnak – 16 777 216-ot egy 8 bites kijelzőn. Eredetileg az olyan nyomtatók, mint a tintasugaras nyomtatók, csak binárisan tudtak tintapontokat elhelyezni – vagy volt pont, vagy nem.

Az elmúlt néhány évtizedben azonban a technológia úgy fejlődött, hogy több pont rétegzésével változtassa a sűrűséget. 1994-ben a HP PhotoREt bevezette azt a lehetőséget, hogy pontonként négy csepp tinta csepegtessen le, így 48 szín érhető el. A PhotoREt II ezt 16-ra növelte, ami 650 különböző színt tesz lehetővé, és 1999 végére a PhotoREt III akár 29 csepp tinta is képes volt 5 pl-es darabonként, ami azt jelentette, hogy pontonként több mint 3500 színt tudott előállítani. A legújabb PhotoREt IV hat tintaszínt és akár 32 pontot használ több mint 1,2 millió különböző árnyalat előállításához.

Ez még mindig messze van a képernyő 16,7 millió színétől, így a pontok gyakoriságát továbbra is használni kell az elsődleges szín teljes intenzitástartományának utánozásához, a nem elsődleges színek pedig az elsődleges színek intenzitásának keverésével származnak. . A nyomtató raszteres képfeldolgozó (RIP) szoftverében található dithering algoritmusok kiszámítják a megadott színintenzitás létrehozásához szükséges pontok számát és elrendezését. Számos módszert alkalmaznak ezeknek a pontoknak az elrendezésére, hogy a finom tónusok a lehető legjobban megmaradjanak.

mintázatát

Ezeknek a pontoknak a legegyszerűbb elrendezése a minta-dither, ahol minden pixelértékhez különböző rögzített mintákat használnak, amelyek megfelelnek egy 8 bites színérték 256 szintjének. Általában 4 x 4 vagy 8 x 8 mátrixot használnak, és számos mintaopció áll rendelkezésre, beleértve a féltónusos, a Bayer és az üres és fürtös mátrixot.

Egy bonyolultabb rendszert Error Diffúziónak neveznek. A legegyszerűbb formában, amikor egy pixel lehet be- vagy kikapcsolt állapotban, a valódi intenzitásérték és a teljes bekapcsolt állapot közötti különbség hibaértékként a következő képpontra kerül át, amíg az összesített érték elegendő a teljes bekapcsolt állapothoz. Ezután a folyamat újra kezdődik. Ez a rendszer azonban jelentős részletvesztéshez és szokatlan mintákhoz vezet.

Szerencsére a hibaterjesztésnek sokkal kifinomultabb ízei vannak. A Floyd & Steinberg az egyik legrégebbi és leggyakrabban használt. Ebben a rendszerben a fent leírt hiba egy helyett négy szomszédos pixelre oszlik el, és mindegyik kap egy súlyozott arányt. Ez sokkal tisztább és egyenletesebb dörzsölést tesz lehetővé.

Ennek azonban van feldolgozási többlete, mert lebegőpontos számításokra lesz szükség. Tehát számos más dithering algoritmus létezik, amelyek feláldozzák a Floyd & Steinberg kiváló minőségét a jobb feldolgozási sebesség érdekében, például a Stucki, a Burkes és a Sierra Filter Lite. A nyomtató-illesztőprogram ezek között változhat a tinta és a papír típusától függően, vagy akár választási lehetőséget is megadhat a felhasználónak.

ditheringoptions

A tintasugaras nyomtatók további bonyodalmakat okoznak a dithering folyamatban. Kezdetben a legtöbb tintasugaras nyomtató több lépést használ, amelyek gyakran kétirányúak. Ez eltolódást okozhat a pontsorok között, ami csökkenti a dithering minta pontosságát, és sávosodáshoz vezethet. A csepp mérete a különböző színeknél is változhat, ami szükségessé teszi a beállított algoritmusok használatát. A minőség is romlik, ha eltömődött fúvókák vannak.

Azok a fotónyomtatók, amelyek az elsődleges színek másodlagos, világosabb változatával rendelkeznek, használhatják ezeket a finomabb színezés érdekében. Ezek világos bíbort és világos ciánt adnak hozzá. A HP PhotoREt IV, mint fentebb említettük, hat szín helyett négy színt használ. Amint azonban a tintasugaras nyomtatók képesek lesznek kisebb pontok létrehozására, és ezeket a PhotoREthez hasonlóan különböző intenzitású halmazokra helyezik, csökken a másodlagos árnyalatok szükségessége. A többszörös áthaladással kapcsolatos problémát a HP PageWide technológiája is felülkerekedik, amely egyetlen lépésben a teljes oldal szélességét nyomtatja ki.

Sokkal kifinomultabb a nagyszerű nyomatok készítése, mint egy kép a monitor képernyőjén. A tintasugaras nyomtatóknak a technológia egész sorát kell alkalmazniuk, hogy a színek teljes skáláját biztosítsák, és egyenletes átmeneteket hozzon létre közöttük az oldalon. De ezek a technológiák valóban nagyon jól működnek, lehetővé téve a modern tintasugaras nyomtatókkal olyan nyomatok készítését, amelyeken semmi jel nem látszik a gyártás során alkalmazott okos technológiának.

A vállalkozás átalakításával kapcsolatos további tanácsokért látogasson el a HP BusinessNow webhelyre