Тонкости струйной печати — версия НР

Валерий Мурахвери

По секрету — всему свету

Головка, головка… главное — чернила

Собственно о PhotoRet III

Картридж, чернила, специальные носители

По секрету — всему свету

Стремительный прогресс в цветной струйной печати, достигнутый за последние два-три года, решительно изменил все представления о том, какое качество и за какую цену может быть достигнуто. Обычно, рассказывая о новых моделях принтеров, мы приводим краткие технические характеристики и минимальные сведения о тех конструктивных особенностях, которыми эти принтеры отличаются от предшественников или конкурентов. Углубленный анализ струйных технологий — дело достаточно сложное по ряду причин. В большинстве случаев официальной документации достаточно лишь для самого общего понимания особенностей той или иной технологии — жесткая конкуренция на рынке заставляет производителей беречь свои секреты. Дело тут не в том, что кто-то сумеет воспользоваться полученной информацией с целью подражания. Все основные соперники уже выбрали направление движения и не смогут сойти с него, поскольку на это потребуется слишком много времени. Однако знание секретов конкурента проясняет его перспективы и позволяет корректировать свою стратегию.

Тем не менее изредка производитель готов поделиться сведениями о деталях новых технических решений, познакомить с «технологической кухней», получая дополнительную пользу в продвижении своих продуктов. Сегодня благодаря материалам, предоставленным в эксклюзивном порядке компанией Hewlett-Packard, мы можем рассказать о технологии PhotoRet III, примененной в трех новых принтерах НР — НР DeskJet 970cxi и PhotoSmart 1000/(1100).

В начало В начало

Головка, головка… главное — чернила

На начальном этапе все разговоры о струйных технологиях так или иначе сводились к рассмотрению конструкции печатающей головки. Сегодня струйная технология печати, как, впрочем, и любая другая, представляет собой комплексное решение, включающее в себя много взаимоувязанных «частностей»: печатающий узел, красители, материалы, на которых производится печать, программное обеспечение компьютера и принтера. Взаимодействие этих частностей порождает различные процессы, как чисто цифровые (передача данных, обработка их процессорами), так и физические, химические, а когда результат получен, на первый план выходят процессы оптические и психологические. Объективно по сумме всех этапов максимум очков должен достаться красителю, и специалисты подтверждают, что в струйной печати одна из главных тайн успеха заключается в рецептуре чернил. Но, по традиции, разговор обычно начинают с головки. Этот узел все равно не засекретишь — он легко поддается изучению, к тому же рассказывать о нем довольно просто. Тут можно оперировать и качественными, и количественными характеристиками. Главная количественная характеристика, по мнению большинства пользователей, — это разрешающая способность, или пресловутые dpi — dots per inch, количество точек на дюйм. Но, как уже было сказано, в печати взаимодействуют многие факторы, а истинный смысл dpi заключается лишь в оценке минимального расстояния между соседними точками, различаемого печатающим узлом, — величины чисто геометрической. Привести головку в нужное место — это только часть общей задачи при печати; самое интересное происходит потом.

Матричный принтер в этот момент «решал», нужно ли приводить в действие иглу. В конкретной точке он мог выполнить лишь простейший выбор — «бить или не бить». Первые струйные принтеры были устроены аналогично и «решали», нужно ли выбрасывать каплю красителя. Но по мере развития струйной печати действия в конкретной точке постепенно усложнялись. Обеспечить разнообразие поведения принтера в точке можно двумя способами: либо управлять размером капель, либо наносить переменное число капель (естественно, сами капли при этом должны быть настолько малы, чтобы при максимальном нанесении давать эффект, сопоставимый с одной большой каплей в прежних принтерах, — окрестность каждой точки в состоянии воспринять лишь определенное количество краски). Таким образом, мы приходим к необходимости работы с каплями как можно меньшего объема.

В начало В начало

Собственно о PhotoRet III

Технология PhotoRet III построена на каплях объемом 5 пикалитров. При этом в каждой точке количество выбрасываемых капель варьируется от 0 до 29. Само нанесение происходит в несколько слоев, а порядок выброса капель в каждой точке рассчитывается по специальному алгоритму. Печатающая головка имеет 408 сопел (по 136 на каждый цвет), перекрывающих зону шириной 0,61 см. Каждое из этих сопел способно выбрасывать капли с частотой 18 кГц, что для головки в целом означает 7,3 млн. капель в секунду.

Такая технология печати предоставляет широкие возможности формирования цвета в отдельной точке — на каждый базовый цвет можно получить 17 различных уровней интенсивности, а всего в точке возможно получение более чем 3500 цветов. Однако этим логика построения изображения не исчерпывается. Важное место в ней занимают алгоритмы улучшения изображения в целом и отдельных его участков.

Алгоритм полутонирования применялся и в прежних технологиях, но благодаря уменьшению капли его эффективность значительно возросла. Суть алгоритма заключается в том, что цветовые характеристики точек, расположенных по соседству, пересчитываются в совокупности таким образом, чтобы обеспечить гладкость цветовых переходов. Понятно, что с ростом возможностей управления цветом в точке эта гладкость повышается. Кроме того, алгоритм полутонирования в PhotoRet III дополнен функциями оптимизации изображения, которые могут выполняться автоматически или подвергаться ручной регулировке. Эта технология называется ColorSmart III.

Анализ изображения в целом и отдельных его участков позволяет выявить кромки, выступающие как области очень резких цветовых переходов, а также оценить степень яркости и насыщенности цвета. «Лобовое» применение алгоритма полутонирования может привести к размытию линий и снижению четкости изображения в тех случаях, когда это абсолютно нежелательно. Алгоритмы оптимизации делают четкими мелкие объекты и приводят цветовые характеристики к нормализованному виду, что позволяет улучшить результаты печати при обработке значительного большинства встречающихся на практике оригиналов, не прибегая к помощи специальных программ для ретуширования и цветокоррекции. Для опытных пользователей, которым хочется выполнить эту работу самостоятельно и добиться специальных эффектов, разрушаемых при автоматической оптимизации, сохранена возможность регулировки алгоритмов оптимизации по нескольким параметрам (насыщенность, яркость, теплота цвета) вплоть до полного отключения.

В состав технологии ColorSmart III входит:

• технология НР SmartFocus;

• система цветопередачи sRGB;

• алгоритм автоматического увеличения контрастности ACE (Automatic Contrast Enhancement);

• цветовая модель CIECAM97s;

• поддержка MMX/SIMD;

• настраиваемые установки управления цветом.

Технология НР SmartFocus выполняет автоматический синтез изображений с высоким разрешением из изображений, имеющих низкое разрешение и полученных из сети Интернет, мультимедийных источников и дисков CD-ROM. Это позволяет получить более яркие и четкие отпечатки приемлемых размеров. При работе с изображениями, изначально имеющими высокое разрешение, технология SmartFocus повышает четкость кромок, не изменяя при этом характеристики изображений и не уменьшая скорость печати.

Алгоритм АСЕ автоматически повышает яркость цветов и различимость мелких фрагментов в изображениях, полученных в плохих условиях освещения. Алгоритм расширяет динамический диапазон изображений с тем, чтобы сделать их ярче и оптимизировать процесс воспроизведения цветов, обеспечивая повышение цветовых контрастов.

Система цветопередачи sRGB — это стандарт отрасли, определяющий цветовое пространство и регламентирующий принципы цветопередачи. Он был совместно разработан компаниями HP и Microsoft для применения в мониторах, сканерах, цифровых камерах и принтерах с целью унификации цвета независимо от видов устройств и типов представленных ими изображений.

В его основе лежит числовое представление значения композитного цвета в точке через значения составляющих цветов — красного, зеленого и синего.

Цветовая модель CIECAM97s представляет собой усовершенствованный алгоритм отображения пространства sRGB в координаты цветового пространства CMYK, в терминах которого происходит управление печатью. Благодаря применению этого алгоритма достигается улучшение воспроизведения телесных тонов, насыщенных цветов и реалистичных оттенков.

Поддержка расширенного набора мультимедийных и «трехмерных» инструкций Intel (Технология MMX/SIMD) повышает производительность обработки сложных и больших файлов изображений благодаря наличию набора команд для параллельной обработки массивов данных. Принтеры с технологией ColorSmart III поддерживают набор команд SSE (Streaming SIMD Extensions), реализованный пока только в процессорах Pentium III. Благодаря этому скорость обработки данных существенно возрастает по сравнению с прежними технологиями, несмотря на одновременное усложнение алгоритмов. В упомянутых моделях принтеров скорость печати достигает 11-12 страниц в черно-белом режиме и 8,5-10 страниц в цвете.

Установки управления цветом дают пользователю возможность принять самостоятельные решения в процессе подготовки изображения к выводу; они реализованы в виде регуляторов (движков) в окне настройки драйвера.

В начало В начало

Картридж, чернила, специальные носители

Переходим к рассмотрению остальных ключевых элементы технологии PhotoRet III — картриджу, чернилам и специальным носителям. В технологии PhotoRet III применяется два картриджа — цветной с резервуарами для чернил трех цветов и черный для пигментных черных чернил.

Цветной картридж НР № 78 имеет три индивидуальные камеры для чернил трех цветов — голубого, пурпурного и желтого. Чернила поступают в печатающую головку, в состав которой входят сопла, активационные камеры и электронные схемы. Новый цветной картридж и цветные чернила обеспечивают печать каплями объемом 5 пкл. Черный картридж НР № 45 заправляется пигментными чернилами, обеспечивающими печать каплями несколько большего размера. Дальнейшее измельчение капель осложнилось бы ввиду полимерной природы пигмента, а практической необходимости в таком измельчении нет — разрешение 600 dpi при черно-белой печати пигментными чернилами позволяет получить четкий и стойкий отпечаток текста и штриховой графики, не уступающий по качеству лазерной печати. Оттенки черного цвета в растровых графических изображениях в технологии PhotoRet III передаются композицией трех цветных чернил.

При создании новой рецептуры цветных чернил особое внимание уделено повышению стойкости к влаге и свету. Выцветание отпечатков под воздействием различных внешних факторов (температура, влага, ультрафиолетовое облучение, озон, кислород) свойственно как принтерным отпечаткам, так и фотографиям; в слое краски происходят химические процессы, которые можно сравнить с появлением ржавчины на металле. Особо низкой устойчивостью к выцветанию обычно отличается пурпурная краска, в результате чего выцветание отпечатков ранее происходило неравномерно и усугублялось искажением цветового баланса изображений. Новые чернила выцветают медленно и равномерно, общий цветовой баланс при этом не нарушается.

Для визуальной оценки отпечатка, психологического восприятия существенно то, что человек обычно сравнивает его с привычной цветной фотографией. Новые фотоносители НР учитывают это — они максимально приближены по фактуре к плотной фотобумаге и вместе с чернилами создают отпечаток, который мало отличается от цветной фотографии. Возможна печать на более легких и дешевых бумагах с некоторым ухудшением качества; режим печати при этом изменяется путем соответствующих установок драйвера. Таким же способом в драйвере можно задать разрешение 2400 dpi для печати на фотобумаге в обход технологии PhotoRet III, которая благодаря сложным алгоритмам, описанным выше, обеспечивает схожее качество печати, но со значительно большей скоростью, чем режим «2400 dpi». Это сделано специально для тех, кто понимает качество печати исключительно в терминах количества точек на дюйм.

Такова реализация цветной струйной печати в новейших принтерах НР. Остается сказать о некоторых особенностях этих принтеров, не относящихся напрямую к технологии PhotoRet III, но удачно дополняющих ее такими потребительскими свойствами, которые впервые реализованы в принтерах этого класса:

• автоматический режим двусторонней печати в моделях DeskJet 970cxi и PhotoSmart 1100 — кажется, вообще впервые в индустрии струйной печати;

• связь с цифровыми камерами посредством интерфейса для флэш-карт (CompactFlash и SmartMedia) и инфракрасного порта в моделях PhotoSmart, позволяющая печатать цифровые фотоизображения без компьютера;

• учет расхода чернил с идентификацией картриджей по уникальным номерам;

• автокалибровка цвета при помощи встроенного денситометра.

Два года назад на презентациях Lexmark и HP были впервые продемонстрированы моментальные цифровые фото — съемка цифровой камерой, перенос изображений на компьютер и печать на струйном принтере. Тогда само это действо воспринималось как маленькое чудо, но к результатам его приходилось проявлять снисхождение. Сегодня, положив рядом отпечатки двухлетней давности и те, что были получены на современном принтере без использования компьютера, можно констатировать, что достигнут разительный прогресс. Задача получения фотореалистичных изображений, воспринимающихся как обычные цветные фотографии, практически решена, причем сделано это на принтерах, предназначенных для широкого применения. Рекомендованные розничные цены на принтеры, описанные в обзоре, находятся в диапазоне от 350 долл. (HP DeskJet 970Cxi и HP PhotoSmart P1000) до 450 долл. (HP PhotoSmart P1100).

КомпьтерПресс 2'2000

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует