ВСЕ О ЦВЕТЕ

E. Устройства вывода цветных изображений

E.1. Фотопленка

E.2. Струйные принтеры

E.3. Лазерная печать

E.4. Другие цветовыводящие устройства

E.4.1. Сублимационные принтеры

E.4.2. Фотовыводящие устройства

E.4.3. Офсетная печать

E.4.4. Фотопечатающие устройства

E.5. Учет разрешения при выводе изображений

E.1. Фотопленка

Кинопленка состоит из основы – прозрачного и эластичного материала, и самого светочувствительного слоя (эмульсии). На многих кинопленках присутствуют также противоореольный и антистатический слои. Толщина основы кинопленки составляет 120 – 180 мкм, а толщина каждого из остальных слоев – 20 – 30 мкм.

Эмульсионный слой кинопленки состоит из фотографической желатины, в которую включены микрокристаллы светочувствительного бромистого серебра (содержащие в виде примеси небольшое количество йодистого серебра), а также оптические сенсибилизаторы и красящие вещества. Размеры кристаллов солей серебра малы – 0,1 - 1 мкм. Кристаллы расположены во взвешенном состоянии хаотически по всей толщине эмульсионного слоя.

Под действием света в галоидных слоях серебра происходит химическая реакция, в процессе которых из них выделяются кристаллы серебра. После проявления кристаллы серебра "отделяются" от своих солей, одновременно образовывая свои собственные кристаллы. В процессе цветного проявления красящие вещества взаимодействуют с проявителем, образовывая цветные слои. При этом кристаллы серебра являются катализатором этого процесса: там, где кристаллы серебра отсутствуют, цветные пятна не образуются. После образования цветного изображения пленку подвергают "отбелке" – удалению из эмульсии кристаллов серебра.

Как уже отмечалось выше, полученное цветное изображение на цветной пленке не является зернистым, поскольку в пленке отсутствуют кристаллы серебра. Однако, в процессе получения цветного изображения, кристаллы серебра участвовали в создании изображения, поэтому разрешающая способность цветной пленки не может быть больше (а на практике она немного меньше), чем черно-белой пленки.

Строение цветной фотопленки можно посмотреть на рисунке D.04.

Качество изображения на кинопленке зависит от технологии, используемой при изготовлении кинопленки фирмой-производителем. Но есть общие правила:

• Чем больше светочувствительность слоев пленки, тем выше зернистость и ниже ее разрешающая способность.
• Чем выше светочувствительность пленки, тем сложнее регулируется "баланс" цветов и тем сильнее "вуаль". Также при этом пленка меньше хранится и быстрее утрачивает свои качества.
• Качественная передача цветов зависит от качества фильтров и сенсибилизаторов. В связи с этим автор советует следовать рекомендациям изготовителей пленки на условия съемки, проявки пленки и печати фотографий. Желательно весь процесс проводить на оборудовании и с материалами одного производителя.

Наиболее часто возникающие ошибки в цветопередаче:

• Оборудование Agfa рассчитано на низкие цветовые температуры (6400 К). Вследствие этого при съемке в натуре (при солнечном освещении) возможно смещение оттенков в красную сторону.
• Оборудование Konica рассчитано на высокие цветовые температуры (8000 К). Поэтому на ней наблюдается смещение оттенков в синюю сторону (особенно при искусственном освещении).
• Лучшими кинопленками, работающие в широком диапазоне цветовых температур, являются Fudji Film и Kodak Gold. При работе на них редко происходит нарушение цветопередачи. Несколько худшими характеристиками обладают пленки Kodak Color, но для любительской съемки это не принципиально.

E.2. Струйные принтеры

Струйная печать – это печать с использованием цветных чернил, распыляемых печатающей "головкой" принтера. Существуют две технологии распыления чернил:

• (HP, Lexmark, Canon и др.) чернила распыляются путем нагрева капель. Под действием температуры жидкость чернил испаряется, и капля под действием реактивной силы отрывается от головки попадает на бумагу. Регулируя температуру и скорость нагрева сопла, можно менять размер капель.
• (Epson) чернила распыляются ультразвуком. Меняя частоту и амплитуду ультразвуковых колебаний, можно менять таким образом размер капель.

В отличие от офсетной или другой полиграфической печати, при струйной печати размер капель имеет разный диаметр, поэтому обычные соотношения между линеатурой (разрешением в линиях на дюйм) и разрешением печати (в точках на дюйм) не действуют. В этом струйная печать схожа с "аналоговой" печатью изображений с фотопленки на фотобумагу. Во всяком случае, передача оттенков цвета при одной и той же линеатуре в 100-200 lpi при печати с разрешением 600 и 1440 будет примерно одной и той же. Этим объясняется высокое качество фотографий, получаемых струйной печатью.

В настоящее время струйные принтеры позволяют получать высококачественные копии, с высоким разрешением и качественной передаче цветов (практически фотокачества).

Недостатки струйной печати:

• высокая стоимость чернил и картриджей с ними. В результате стоимость печати одной фотографии на струйном принтере (на 01.10.04) – 0,5 - 1 доллар США.
• малая долговечность изображений. Это объясняется:
• неводостойкими чернилами (водостойкие чернила стоят еще дороже);
• недолговечностью краски при печати на обыкновенной бумаге (специальная фотобумага и пленка для струйной печати стоит дорого);
• низкая скорость печати (особенно на устаревших моделях). Дело в том, что качество изображения зависит от величины капель (чем они меньше, тем изображение выглядит лучше). Но чем меньше капли, тем дольше их распылять на бумагу. Правда, в последнее время появились технологии ускорения печати, основанные на том, что на разные участки изображения наносятся капли разного размера (в зависимости от величины растрирования). Однако, чем выше качество, тем больше время печати.

Технические характеристики струйной печати:

Цветовые модели: CMYK, CcMmYK.

Скорость и разрешение печати:

Низкое качество 200-600 dpi ~6 стр./мин. (быстрая печать).

Среднее качество 600-1400 dpi 1-2 стр./мин.

Высокое (фотокачество) более 1400 dpi менее 3 стр./час

Способ печати: термическое или ультразвуковое распыление чернил.

Чернила: обычные – на водяной основе, для фотопечати – водостойкие.

Бумага:

офисная: 80 г/кв. м, белизна 85%, без покрытия;

для струйной печати: 60-80 г/кв. м, белизна 95%, без покрытия;

фотобумага: 60-100 г/кв. м, белизна 90%, глянцевое покрытие;

прозрачная пленка: 30-50 г/кв. м, глянцевое покрытие.

Стоимость печати: 0.5 - 1.0 доллара США за копию.

Линеатура печати: не указывается.

E.3. Лазерная печать

Печать на любом лазерном (неважно, цветном или черно-белом) принтере проходит через следующие этапы:

1. Изображение построчно "рисуется" лазерном лучом на так называемую светочувствительную "ракель".
2. Под действием лазера на материале "ракели" появляются электростатические заряды. Они переносятся на оптический барабан.
3. Под действием электрических зарядов к барабану "прилипает" тонер, который затем переносится на бумагу.
4. Бумага с тонером проходит через "печку" – нагретый барабан. При этом тонер плавится и проникает в бумагу. После остывания на бумаге образуется стойкое изображение.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что на лазерном принтере очень сложно получить точки разного размера. Следовательно, растрирования изображения на лазерном принтере достигнуть сложно. Поэтому использовать лазерный принтер для печати фотографий, мягко говоря, не желательно. Однако, деловая графика печатается на нем безупречно.

При печати на лазерном принтере существуют те же соотношения между линеатурой, разрешением печати и количеством цветовых оттенков, существующих при типографской печати (цветность=[(разрешение, dpi)/(линеатура, lpi)]^2+1). Поэтому, при разрешении 600 dpi и линеатуре 100 lpi количество передаваемых цветов будет всего 37, что явно недостаточно. Поэтому лазерную печать нежелательно использовать для изготовления фотографических отпечатков.

Цветная лазерная печать осуществляется по двум технологиям:

1. Четырехпроходная печать.

В ней используется одна ракель, один светочувствительный барабан, четыре картриджа с тонером, и один нагревательный барабан.

Бумага при создании цветной копии проходит через аппарат 4 раза: на нее в описанные выше четыре этапа наносятся последовательно черный, пурпурный, голубой и желтый тонер (на одном оптическом барабане), и этот тонер закрепляется на бумаге.

Достоинство этой технологии:

• дешевизна (экономия на ракели и оптическом барабане);
• простота устройства и заправки картриджей.

Недостатки:

• длительное время печати;
• сложность механической части (самый ненадежный элемент);
• возможна плохая передача цвета из-за несовмещения (сдвига) изображения "в другом цвете" при повторном проходе (из-за проблем в механической части или растяжении бумаги);
• большой шум при работе.

2. Однопроходная печать.

В ней используются четыре ракели, четыре оптических барабана, четыре картриджа с тонером и одна "печка".

Бумага при печати за один раз последовательно проходит четыре оптических барабана, каждый из которых переносит на бумагу четыре разных тонера. Далее полученное изображение закрепляется в печке. Это – почти идеальная технология, но:

• она дорогая;
• она сложна в обслуживании.

Поэтому такие принтеры являются до сих пор "нишевым" продуктом.

Технические качества лазерной печати (для лучших принтеров по состоянию на 01.10.04 г.):

Цветовые модели: CMYK;

Разрешение при печати:

Низкое качество: 300 dpi – 30 - 40 стр./мин.

Среднее качество: 600 dpi – 10 - 12 стр./мин.

Высокое качество: 1200 dpi – 2 - 3 стр./мин.

Бумага:

офисная: 80 г/кв. м,, белизна 85%, без покрытия;

прозрачная пленка: 30 - 50 г/кв. м, без покрытия.

Тонер: краситель, парафин, стеариновая кислота и др.

Стоимость печати: 0.03 доллара США за копию.

Цветная лазерная печать годится для массовой подготовки цветных деловых документов (отчетов, буклетов, каталогов и т.п.) объемом от 10 копий в день, а также подготовки допечатного оригинал-макета полиграфической продукции. Не рекомендуется ее использовать для печати фотографий.

E.4. Другие цветовыводящие устройства

Для получения цветных документов профессионального качества (фотопечать, полиграфия), струйная и лазерная печать не годятся. Вместо них используются:

1. Сублимационные принтеры;
2. Фотовыводящие устройства;
3. Офсетная печать;
4. Фотопечатающие устройства;
5. и другие устройства.

Вкратце рассмотрим принцип их работы.

E.4.1. Сублимационные принтеры

Получение изображения в сублимационном принтере проходит следующим образом:

• бумага протягивается к распылительной головке;
• в головке нагревается и испаряется вещество, содержащий краситель нужного цвета;
• вещество испаряется (сублимируется) и конденсируется на бумаге;
• после прохождения бумаги на ней образуется яркое изображение из конденсированных "чернил". Это изображение закрепляется после прохождения бумагой "печки".

Изображение получается ярким, стойким, годится для печати широкого круга документов, в том числе и фотографий. При этом, поскольку устройство позволяет создавать "пятна" разного размера, качество цветопередачи будет ближе к качеству струйной печати, чем к отпечаткам на лазерных принтерах.

E.4.2. Фотовыводящие устройства

Изображение в фотовыводящем устройстве создается лазером на специальной черно-белой широкоформатной фотопленке. Каждый из четырех цветов выводится на новую пленку. Пленка засвечивается лазером. При этом может быть достигнуто рекордное разрешение – 3000 и более dpi.

Самостоятельного значения этот вид устройств для цветной печати не имеет. С его помощью готовятся шаблоны для полиграфической печати, в том числе и офсетной.

E.4.3. Офсетная печать

Офсетная печать осуществляется с помощью фотошаблонов, подготовленных на фотовыводящем устройстве. Ее особенности:

• печать на бумаге любого качества;
• печать "мокрая", бумага пропитывается краской на водяной основе, которую потом делают водостойкой;
• печать в широком диапазоне линиатур (от 96 до 200 lpi) и разрешений (от 600 до 3000 dpi). При этом число передаваемых оттенков варьируется от 64 тыс. до 16 млн. цветов;
• печать осуществляется на специальном оборудовании, требующей долгой настройки для печати каждого экземпляра. Поэтому офсетная печать нерентабельна при печати тиража меньше 3000 копий. Однако при большем тираже это – самый дешевый способ печати (его себестоимость может достигать несколько копеек за копию);
• в зависимости от настроек, качества материалов и бумаги, можно выбрать разное качество печати. Однако, печать фотографий на этом аппарате с высокой линеатурой не желательна (теряется качество).

E.4.4. Фотопечатающие устройства

Для печати цветных фотографий высокого качества на фотобумаге используются фотопечатающие устройства. Эти устройства могут печатать как аналоговые изображения (с негативной кинопленки), так и цифровые изображения (например, записанные на дискетах). Фотопечатающие устройства изготовляются производителями фотоматериалов, и принцип, используемый при печати, автору не известен (вероятно, это разновидности струйной и сублимационной печати). Фотопечать имеет следующие особенности:

• фотокопии имеют среднюю цену копии (0.05 - 0.33 доллара США);
• фотопечать предназначена для печати различных экземпляров ограниченным числом копий;
• качество фотографий – самое высокое;
• фотопечать на предназначена для подготовки деловой графики, каталогов и т.п.

E.5. Учет разрешения при выводе изображений

При выборе разрешения для печати цветных публикаций и фотографий необходимо учитывать следующие соображения:

1. Необходимо учитывать технологии, по которой создается цветное изображение. Различают следующие технологии создания цветного изображения:
• изображение на ЭЛТ-дисплее. Для него характерно низкое разрешение (до 96 dpi - - "точек на дюйм"). Однако каждый пиксель на нем имеет собственный цвет. Поэтому для вывода на монитор не требуется растрирование и цветоделение – изображение в виде растра выводится на монитор "как есть", без дополнительных преобразований. Линеатура на экране дисплея равна половине его физического разрешения (dpi = 2*lpi).
• изображение на фотопленке, фотобумаге, полученное оптической печатью или печатью на струйном или сублимационном принтере. Данная печать является "аналоговой" в том смысле, что хотя и происходит растрирование и цветоделение при выводе на печать, размер растра (цветных точек, формирующие изображение) имеет непостоянный размер. Следовательно, говорить о "физическом" разрешении данного вида печати говорить бессмысленно. Более важным параметром качества (к сожалению, редко приводимым изготовителями фототехники) является параметр линеатура ("линий на дюйм, lpi). Таким образом, на этих устройствах можно получить фотографии высокого качества, полученные при исходном разрешении 100 dpi. В любом случае не рекомендуется при выводе на печать указывать разрешение, большее 300 dpi.
• изображение, полученное при печати на типографском оборудовании и лазерном принтере. Это – "классический" способ передачи цвета, с использованием классического растрирования и цветоделения (CMYK-палитра). Все точки растра здесь имеют одинаковый размер, поэтому действует всем известное соотношение между разрешением в dpi, линеатурой в lpi и количеством передаваемых оттенков:

Поэтому, выбирая максимальное разрешение для печати на этом оборудовании, следует точно знать линеатуру и количество передаваемых цветов.

2. Необходимо рассчитать минимальную и максимальную линеатуру растра. Линеатура – это количество элементов изображения (линий), которое укладывается в промежуток определенной ширины и которое может различить глаз человека на изображении. Линеатуру проверяют при помощи так называемой "миры" – прямоугольники, на которые нанесен в виде линий или окружностей рисунок с разными промежутками между линиями. Линеатурой для данного устройства будет мира с минимальными промежутками, еще различаемых глазом, деленная на 1,5 (коэффициент, учитывающий "неоднородность" миры).

При слишком низкой линеатуре изображение выглядит "корявым", на нем виден растр печати. Также есть и ограничения на максимальную линеатуру – она определяется количеством передаваемых оттенков при печати и физическим разрешением печатающего устройства. Наиболее "комфортная" линеатура – 50 - 200 lpi.

3. Необходимо учитывать количество цветовых оттенков, которое должно присутствовать на фотографии. Оно определяется из соображений, представленных в пунктах 1 и 2. Смотри соответствующую формулу.

Исходя и вышеназванных соображений, можно указать рекомендуемые разрешения при выводе цветных публикаций:

30.03.2008, Версия 0.1.00 Beta

08.04.2006, Version 0.01a build 1