MAGAZYN



Technologie druku kolorowego
A n d r z e j  M a j k o w s k i

Świat postrzegany ludzkim zmysłem wzroku kusił od zarania dziejów bogactwem i mnogością barw. Człowiek próbował kopiować naturę, odwzorowując jej piękno w każdy możliwy sposób. Stąd wzięło się malarstwo, potem fotografia, a następnie film. Obecnie techniki komputerowe pozwalają na niemal doskonałe naśladowanie barwnej maestrii świata. Jednym z końcowych ogniw cyfrowego przetwarzania kolorów jest, często niedoceniana, drukarka.

Ponieważ przez wiele lat drukarki służyły wyłącznie do obrazowania tekstów w trybie znakowym, niektórzy do dzisiaj postrzegają je tylko w tej ubogiej roli. A tymczasem nie tylko w komputerach domowych, ale i w biurach oraz firmach zaczyna dominować graficzny interfejs użytkownika (środowisko Windows), pozwalający na pełną swobodę przy wizualizacji dowolnych danych. Podążają za tym rozwiązania technologiczne w dziedzinie kolorowego druku, które oprócz udoskonalania samych urządzeń, czyli drukarek, obejmują prace nad poprawianiem jakości materiałów barwiących oraz podłoża, na którym lokowane są wydruki (papier lub jego substytuty).
Obecnie na rynku stosowanych jest kilka technologii kolorowego druku. Najbardziej popularną, bo najtańszą, jest technologia wykorzystywana przez

drukarki atramentowe

Obrazy tworzone przez ten rodzaj drukarek powstają z natryskiwanych na papier kropelek atramentu. W niektórych modelach instalowane są cztery oddzielne pojemniki z podstawowymi kolorami CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK), co uznawane jest za najbardziej profesjonalne rozwiązanie. Innym sposobem stosowanym w popularnych modelach jest umieszczenie jednego pojemnika zawierającego trzy podstawowe barwy CMY oraz oddzielnego pojemnika z kolorem czarnym. W najtańszych drukarkach
Przykład doskonałej jakości wydruku na drukarce Tektronix Phaser 450
jest miejsce tylko na jeden pojemnik, gdzie instalowany jest albo kolor czarny (do wydruków tekstowych), albo kolorowy CMY (do wydruków barwnych). Oczywiście przy założonym pojemniku kolorowym kolor czarny oddawany jest przez nałożenie wszystkich trzech podstawowych składowych barw, choć jest to mało efektywne i nie oddaje pełnej głębi czerni. Drukarki atramentowe produkowane są w dwóch odmianach, różniących się sposobem wystrzeliwania kropelek atramentu.
Drukarki bubble jet charakteryzują się tym, że atrament podgrzewany jest miejscowo za pomocą rezystora do stanu wrzenia. Tworzące się cząsteczki gazu powodują wystrzeliwanie kropelek atramentu przez dysze głowicy. Drukarki tego typu produkowane są przez większość producentów (m.in. Hewlett-Packard, Canon, Lexmark). Najnowszym pomysłem zastosowanym przez HP jest znaczne zmniejszenie objętości kropli atramentu (z 32 pikolitrów do 10 pikolitrów), co powoduje zdecydowaną poprawę jakości wydruków nawet na zwykłych gatunkach papieru. W drukarkach piezoelektrycznych, produkowanych głównie przez firmę Epson, kropelki atramentu "pompowane" są przez membranę piezoelektryka, który zmienia swoje wymiary pod wpływem przyłożonego napięcia. W tym przypadku krople atramentu mogą być precyzyjniej adresowane, stąd w drukarkach Epsona deklarowana przez producenta rozdzielczość sięga 1440 pkt/cal.

Drukarki termotransferowe

Podstawowym elementem takiej drukarki jest nieruchoma głowica, składająca się z wielu elementów grzejnych. W trakcie druku dociskane są one do taśmy nasączonej specjalnym barwnikiem w podstawowych kolorach CMY lub CMYK. Podczas przesuwania papieru przed głowicą, elementy grzejne powodują punktowe podgrzanie taśmy i przeniesienie barwnika na papier. Gęstość rozmieszczenia punktów grzejnych decyduje o rozdzielczości urządzenia. Każdy kolor nanoszony jest w oddzielnym przebiegu. Na końcową jakość druku ma wpływ także dokładność mechanizmu pozycjonującego arkusz papieru przy kolejnych jego przewijaniach.

Drukarki typu micro-dry
(suchy atrament)

Ten rodzaj druku opracowała firma ALPS (i udzieliła licencji Citizenowi), a ich sztandarowym produktem jest MD-2300 Masterpiece. Drukarka ta może zachowywać się jak termotransferowa przy zastosowaniu typowego barwnika Micro Dry lub jako sublimacyjna, gdy zastosujemy barwniki fotograficzne. Ta dwoistość jest możliwa dzięki specjalnemu układowi Energy Controller, który odpowiada za precyzyjne dawkowanie energii do każdego z 240 elementów grzejnych głowicy.

Drukarki woskowe

W tym przypadku mamy do czynienia z technologią, gdzie materiałem barwiącym jest specjalne tworzywo, które po roztopieniu natryskiwane jest na papier. Technologia ta charakteryzuje się wysoką jakością uzyskiwanych barw. Pozwala ona na druk na papierze i folii w szerokim zakresie gramatur i faktur bez utraty jakości kolorów. Roztopione tworzywo błyskawicznie zastyga na powierzchni papieru lub folii, unikając nie kontrolowanego rozmywania się punktów. Odmianą technologii woskowej jest woskowa-transfix. W tym przypadku roztopione w głowicy tworzywo natryskiwane jest na szybko obracający się wałek, gdzie tworzony jest pełnokolorowy obraz strony. Przenoszony jest on na papier w trakcie przesuwania kartki między dwoma wałkami. Oprócz wysokiej jakości druku technologia ta zapewnia także dużą szybkość, niezależnie od wielkości zadrukowanej powierzchni, porównywalną z modelami laserowymi.

Drukarki sublimacyjne

Ten rodzaj drukarek zawiera nieruchomą głowicę, składającą się z wielu elementów grzejnych o niezależnie regulowanej temperaturze. W procesie druku elementy grzejne powodują punktowe przejście ściśle określonej ilości barwnika (np. w drukarkach Tektronix jest to 256 poziomów nasycenia dla każdego barwnika), znajdującego się na trój- lub czterokolorowej taśmie, z fazy stałej do fazy gazowej (sublimacja). Transparentny barwnik wnika w papier dając w efekcie, dla pojedynczego piksela jeden z 16,7 mln kolorów (pełny 24-bitowy kolor). Uzyskujemy przez to fotorealistyczną jakość, płynne przejścia tonalne i bezrastrowo osiągane odcienie. Ten rodzaj druku wymaga specjalnego papieru, ale jest idealny do prób barwnych, druku grafiki 3D i zdjęć.

Drukarki laserowe

Kolorowe wydruki laserowe nadal pozostają poza finansowym zasięgiem większości pojedynczych użytkowników (ceny urządzeń zaczynają się od ponad 20 tys. zł). Zastosowana w nich technologia zbliżona jest do stosowanej w typowych monochromatycznych modelach. W miejsce pojedynczego pojemnika z tonerem stosuje się tonery w czterech podstawowych barwach CMYK. Obrazy w poszczególnych kolorach uzyskane po naświetleniu laserem światłoczułej taśmy gromadzone są na taśmie zbiorczej, a stamtąd w postaci pełnokolorowego obrazu przenoszone na papier i utrwalane. Tak działa m.in. Tektronix Phaser 560. W innych drukarkach można spotkać odmienny sposób drukowania: kolory nanoszone są po kolei w czterech przebiegach.
Zaletą tej techniki druku są: niskie koszty eksploatacji, wysoka jakość i duża szybkość druku. Jest ona idealna zarówno w pracach graficznych, w poważnych zastosowaniach biurowych, jak i do niskonakładowego druku.
Posługiwanie się komputerem do wytwarzania wysokiej jakości barwnych prac za pośrednictwem drukarki jest nie lada sztuką, wymagającą długiej praktyki. Podstawowym problemem jest niezgodność barw oglądanych na monitorze z tymi, które pojawiają się po wydrukowaniu. Monitor bowiem generuje kolory w zupełnie inny sposób. Jego podstawowym zestawem barw
Informacje
ALPS ELECTRIC:
www.alpsusa.com/cgibin/var/alpsusa/index.html
Przedstawicielstwo: ALPS ELECTRIC (IRELAND) LTD,
ul. Wernyhory 1, 02-726 Warszawa,
tel. (022) 433458, faks 431858.
Canon: www.canon.com/
Przedstawicielstwo: Canon Polska,
pl. Zawiszy 1, 02-025 Warszawa,
tel. (022) 6598017, faks 6598718.
Epson: www.epson.com/
Dystrybutor: For Ever,
ul. F. Kawy 44, 01-496 Warszawa,
tel./faks (022) 6389782, 6389786.
Hewlett-Packard: www.hp.com/
Przedstawicielstwo: Hewlett-Packard Polska,
al. Jerozolimskie 181, 02-222 Warszawa,
tel. (022) 6087700, faks 6087600.
Lexmark: www.lexmark.com/
Dystrybutor: PrintMark,
Rynek Ratusz 10, 50-106 Wrocław,
tel. (071) 445330, faks 447304.
Tektronix: www.tek.com/Color_Printers/
Dystrybutor: ACS Sp. z o. o.,
ul. Hery 23, 01-497 Warszawa,
tel. (022) 6859366, faks 6791315,
mailto:acs@acs.com.pl
 
jest czerwony, zielony i niebieski, tworzące triadę RGB. Na monitorze obserwujemy światło emitowane, które pojawia się na czarnym ekranie, a każdy punkt może przybierać każdy z 16,7 mln odcieni dzięki 24-bitowemu sterowaniu (po 8 bitów na każdy kolor podstawowy). Kolory powstają w sposób addytywny (suma kolorów podstawowych daje kolor biały). Wydruki natomiast oglądamy na białym tle papieru jako światło odbite. Kolory powstają tu w sposób substraktywny (eliminowanie poszczególnych barw przez pochłanianie – stąd nałożenie wszystkich kolorów podstawowych daje czerń, która pochłania całe pasmo widzialne) z barw tworzących triadę CMY często z dodatkowym kolorem czarnym, a odcienie symulowane są przez rastrowanie. Gdy dodamy do tego problemy z właściwym posługiwaniem się skanerem, to wtedy możemy uświadomić sobie, jak nietrywialne zadania stoją przed grafikiem tworzącym cyfrowe wielobarwne światy.
Stąd oprócz kalibracji monitora (dostępnej tylko w droższych modelach) w poważnych pracach graficznych wykorzystuje się drukarki zapewniające maksymalną wierność i zgodność z określonymi wzorcami. Dla przykładu w drukarkach Tektronix system zarządzania kolorami (program TekColor) umożliwia taką korekcję kolorów w trakcie przetwarzania obrazów, by odpowiadały one wybranym standardom.
Do wyboru pozostają strandardy: Euroscale, Commercial, SWAP, SNOP. Dobrze jest, gdy drukarka ma certyfikat Pantona i akceptuje profile kolorów w standardach CIE, Adobe PostScript, ICC i Apple ColorSync. Z najwyższej klasy drukarkami dostarczane są pliki pozwalające na wydrukowanie wzorcowej tabeli kolorów CMYK, RGB, HSB oraz tabeli Pantona wraz z odpowiednimi wartościami CMYK.
Do zastosowań domowych z powodzeniem wystarczają modele drukarek atramentowych, przy czym rywalizacji dwóch głównych producentów (HP, Epson) wcale nie przyglądają się biernie producenci Canona i Lexmarka. Każdy z nich wprowadzając często nowe modele na rynek próbuje zdobyć jak największy w nim udział. Dzięki temu urządzenia tanieją i są coraz doskonalsze. Rozwijająca się dynamicznie era fotografii cyfrowej spowoduje jeszcze większe zapotrzebowanie na popularne kolorowe drukarki. Na razie wszystko przemawia za tym, że będą to modele atramentowe. Cały urok tkwi w tym, że (prawie) nikt nie wie, co pojawi się na kolejnych światowych targach CeBIT i jaką rewolucję technologiczną będzie nam dane obserwować.

Rysunki:

(c) Copyright LUPUS

SPIS TREŚCI