Pintar un arc de Sant Martí amb tres colors: com ho fa una impressora (en associació amb HP)

Hi ha algunes coses que els dispositius informàtics poden fer que semblen una mica miraculoses quan comenceu a mirar com funcionen. Un d'ells és imprimir imatges en colors molt detallats. Una impressora d'injecció de tinta moderna normalment estarà equipada amb només tres tons primaris, més el negre i potser un parell de colors secundaris basats en els primaris.

Pintar un arc de Sant Martí amb tres colors: com ho fa una impressora (en associació amb HP)

Tanmateix, aquest conjunt limitat de blocs de construcció es pot utilitzar per crear una paleta de colors gairebé infinita. Per aconseguir-ho s'utilitzen diversos processos, però el principal s'anomena dithering, i en aquesta funció explicarem exactament com funciona.

El procés bàsic de dithering implica aproximar un gradient continu de color utilitzant la presència o absència de color amb una única intensitat. Per a un tramatge monocromàtic, els punts són blancs o negres. Per a la tramatura de colors, els punts seran els colors primaris disponibles, barrejats en la proporció adequada per a l'ombra desitjada. La col·locació intel·ligent dels punts imita la densitat de color de la imatge contínua.

L'ull humà encara veurà la imatge de color contínuament encara que els punts siguin visibles, perquè el cervell està cablejat per omplir els buits, de la mateixa manera que percebem el moviment continu d'una pel·lícula formada per 24 fotogrames fixes per segon, o d'una imatge de televisió que només s'actualitza cada 25 de segon. Amb les impressions modernes, haureu de mirar bé per detectar els efectes del trampat, si és visible.

Un píxel en una pantalla de color només tindrà tres opcions de color, vermell, verd i blau, i aquestes es combinaran per fer altres colors. El color és additiu, de manera que les longituds d'ona de la llum es barregen per crear diferents matisos i seran blancs si es barregen els tres tons primaris a tota intensitat.

La impressió, en canvi, és subtractiva, de manera que els pigments absorbeixen algunes longituds d'ona de la llum, i la seva combinació significa que s'absorbeix un rang més ampli de longituds d'ona. És per això que la impressió gira al voltant del cian, el magenta i el groc, i per això es crearà negre si es barregen tots tres a tota intensitat. Malgrat això, normalment hi ha un quart cartutx negre per garantir que la impressió en negre sigui el més pura possible.

cmyk_exemple_bg

Tanmateix, amb una pantalla, cada píxel de color tindrà diversos nivells d'intensitat disponibles, normalment 256 per a una pantalla de 8 bits. Així, les combinacions d'intensitat de cada color primari us poden donar milions de colors: 16.777.216 per a una pantalla de 8 bits. Originalment, una impressora com una d'injecció de tinta només podia col·locar punts de tinta de manera binària: o teníeu un punt o no.

Tanmateix, durant les últimes dècades, la tecnologia s'ha desenvolupat per variar la densitat mitjançant la superposició de múltiples punts. El 1994, el PhotoREt d'HP va introduir la capacitat de posar quatre gotes de tinta per punt, donant 48 colors. PhotoREt II va augmentar-lo a 16, permetent 650 colors diferents, i a finals de 1999, PhotoREt III podia produir fins a 29 gotes de tinta a 5 pl cadascun, cosa que significava que podia produir més de 3.500 colors per punt. L'últim PhotoREt IV utilitza sis colors de tinta i fins a 32 punts per produir més d'1,2 milions de tons diferents.

Això encara està lluny dels 16,7 milions de colors d'una pantalla, de manera que encara caldrà utilitzar la freqüència dels punts per imitar la gamma completa d'intensitat d'un color primari, amb colors no primaris derivats de la barreja de les intensitats dels colors primaris. . Els algorismes de tramado del programari del processador d'imatges ràster (RIP) de la impressora calculen el nombre i la disposició dels punts que es necessitaran per crear la intensitat de color especificada. Hi ha molts mètodes utilitzats per disposar aquests punts, de manera que les graduacions subtils en el to es conservin al màxim.

patró dither

La disposició més senzilla d'aquests punts és un tramado de patró, on s'utilitzen diferents patrons fixos per a cada valor de píxel, corresponents als 256 nivells d'un valor de color de 8 bits. En general s'utilitzarà una matriu de 4 x 4 o 8 x 8 i hi ha disponibles diverses opcions de patrons, com ara mitges tons, Bayer i buit i clúster.

Un sistema més complex s'anomena difusió d'errors. En la seva forma més senzilla, quan un píxel pot estar activat o desactivat, la diferència entre el valor d'intensitat real i l'estat d'activació completa es passa al píxel següent com a valor d'error, fins que el valor agregat és suficient per a un estat d'activació completa. Aleshores, el procés torna a començar. Tanmateix, aquest sistema comporta una pèrdua considerable de detalls i alguns patrons inusuals.

Afortunadament, hi ha molts sabors més sofisticats de difusió d'errors. Floyd & Steinberg és un dels més antics i més utilitzats. En aquest sistema, l'error descrit anteriorment es distribueix a quatre píxels veïns en comptes d'un sol, i cadascun rep una proporció ponderada. Això fa que sigui molt més clar i uniforme.

Tanmateix, té una sobrecàrrega de processament perquè es requereixen càlculs de coma flotant. Així doncs, hi ha molts altres algorismes de tramado que sacrifiquen la bona qualitat de Floyd & Steinberg per a una millor velocitat de processament, com Stucki, Burkes i Sierra Filter Lite. El controlador de la impressora pot variar entre aquests segons la tinta i el tipus de paper, o fins i tot donar a l'usuari l'opció de triar.

opcions de tramado

Les injeccions de tinta introdueixen més complicacions al procés de tramado. Per començar, la majoria de les injeccions de tinta utilitzen múltiples passades, que sovint són bidireccionals. Això pot provocar una desalineació entre les files de punts, la qual cosa redueix la precisió del patró de tramado i pot provocar bandes. La mida de la gota també pot variar per a diferents colors, cosa que requerirà l'ús d'algorismes ajustats. També hi haurà una reducció de qualitat si hi ha broquets bloquejats.

Les impressores fotogràfiques que tenen versions secundàries i més clares dels colors primaris poden utilitzar-les per proporcionar un tramatge més subtil. Aquests afegeixen magenta clar i cian clar. El PhotoREt IV d'HP, com s'ha esmentat anteriorment, utilitza sis colors en lloc de quatre. Tanmateix, a mesura que les injeccions de tinta poden produir punts més petits i apilar-los per variar la intensitat com passa amb PhotoREt, es reduirà la necessitat dels tons secundaris. El problema amb múltiples passades també es supera amb la tecnologia PageWide d'HP, que imprimeix una amplada de pàgina sencera en una sola passada.

Es requereix molta més sofisticació per produir impressions amb un aspecte fantàstic que una imatge en una pantalla de monitor. Una injecció de tinta ha d'utilitzar tota una gamma de tecnologies per oferir tota la gamma de colors i produir gradacions suaus entre ells a través de la pàgina. Però aquestes tecnologies funcionen molt bé, ja que permeten que les modernes injeccions de tinta creïn impressions que no mostren cap senyal de la tecnologia intel·ligent que va entrar a la seva producció.

Per obtenir més consells sobre com transformar el vostre negoci, visiteu HP BusinessNow