Тест девятнадцати струйных принтеров

Александр Медведев, 

Электронная версия материалов теста, опубликованного в «КТ» #344. Ранее в Сети не публиковалась.

Растр как идея

Flower of CartrigesПрактически все современные принтеры основаны на растровом принципе печати: изображение формируется из точек, печатаемых или не печатаемых в узлах регулярной сетки. Далее по вкусу — точки могут смешиваться, иметь разный размер и цвет. Любой растр характеризуется прежде всего разрешением — параметром, измеряемым обычно в точках на дюйм (dots per inch — dpi) и определяющим шаг опорной сетки. Поскольку сетка двухмерна, говорят о разрешении по вертикали и по горизонтали. У разных устройств эти параметры могут совпадать (тогда приводят только одно число) или различаться.

Еще одна важная характеристика растровых печатающих устройств — линиатура, или разрешающая способность в линиях на дюйм (lines per inch — lpi). Ее основной физический смысл — частота различимых параллельных линий (в фотографии) или, иначе, число линий, наносимых на офсет одного цвета (в типографии). В случае растровых устройств перевод dpi в lpi возможен по общепринятой формуле lpi = dpi/2, но с рядом оговорок. К примеру, для растровых линий, наклоненных под углом 45 градусов, можно построить различимое изображение с делителем порядка 1,7 вместо 2. Кроме того, линиатура зависит от метода растрирования (составления изображения из точек) линии и в случае некоторых алгоритмов может значительно увеличиться. Еще один фактор — цвет линий. Если они не могут быть составлены из точек непосредственно печатаемого принтером цвета (как правило, классической четверки CMYK), делитель остается неизменным или возрастает в зависимости от применяемых алгоритмов передачи цвета (растрирования). Как мера информационной емкости изображения этот параметр более интересен конечному пользователю, нежели разрешение в точках на дюйм. Он характеризует предельную детализацию изображений различного характера с учетом прохождения всей цепочки изображение—программа—драйвер—принтер—бумага. Но производители избегают столь сложных и невыгодных (для них) интегральных характеристик, заявляя, как правило, лишь проектное разрешение принтера в dpi, а для струйных моделей — еще и проектный размер капли.

Кстати о каплях. Печатающая головка струйного принтера состоит из набора сопел, резво выстреливающих на бумагу маленькие капельки жидкой краски. Для передачи цветов и оттенков используются алгоритмы создания различных растров (растрирования), опирающиеся на ограниченную разрешающую способность человеческого глаза и особенности восприятия изображений мозгом. Разумеется, передавая сотни тысяч оттенков с помощью четырех опорных цветов, принтер вынужден поступиться разрешением и использовать несколько соседних точек краски для кодирования одной цветной точки изображения. При этом качество цветопередачи и четкость (цветное разрешение) картинки сильно зависят от используемого алгоритма. Существует множество более сложных технологий печати — например, с использованием шести опорных цветов, модуляцией размера выстреливаемой капли или многослойным наложением краски. Все они призваны повысить точность цветопередачи и минимизировать площадь, необходимую для формирования точки любого различимого цвета, ибо два этих параметра тесно связаны у любой дискретной системы печати.

Цвет цвету цвет

О том, что для формирования цветного изображения экран монитора и светочувствительная матрица сканера используют RGB-представление, а принтеры и полиграфические аппараты — CMYK, знают все. На удивление, драйверы большинства принтеров (в том числе и входящих в этот обзор) принимают от программ только RGB-информацию (например, ввиду архитектурных ограничений GDI).

Как правило, преобразование RGB в CMYK происходит не в драйвере, а в принтере, по специальным таблицам, зашитым в память управляющего микропроцессора. Исключение составляют недорогие принтеры, снабженные примитивным контроллером: растрирование и преобразование цветов для них выполняет драйвер. Размер и качество таблиц преобразования существенно влияет на цветопередачу. Если принтер использует шесть опорных цветов (для лучшей передачи светлых тонов к CMYK-базису добавляют еще два цвета: как правило, светло-голубой Cl и светло-пурпурный Ml), необходимы иные таблицы. В итоге, результат печати зависит от параметров устройства, получившего исходное изображение, параметров монитора, на котором оно обрабатывалось, и параметров самого принтера.

Компания Microsoft продвигает стандарт на калиброванное цветное пространство sRGB, где от каждого устройства (точнее — его драйвера) требуется предоставить несколько числовых параметров, характеризующих опорные цвета в его понимании (например, зеленый на мониторе может быть совсем не тем зеленым, который воспринимает цифровая фотокамера). Если для всех устройств цепочки подобная информация доступна (существует цветовой профиль стандарта sRGB) и программа печати поддерживает sRGB, изображение на всех этапах будет преобразовано с учетом этого профиля, так чтобы цвета везде выглядели максимально одинаково. Для совместимости принтера с sRGB не столь важно, кто именно и как организует эту совместимость в цепочке драйвер—принтер, важно лишь ее наличие. Правда, получив скорректированную RGB-информацию, принтер все равно преобразует ее в CMYK (или CClMMlYK) по ему одному известным законам, но и этой неопределенности можно избежать, если принтер придерживается стандартизованных таблиц преобразования, например соответствующих новому стандарту CIECAM97s.

Строгое лицо реальности

Любой реальный параметр, в том числе и действительное физическое разрешение, отличается от теоретического по многим причинам. Разрешение, качество и скорость печати зависят от девиации расстояний между соплами, количества сопел, их взаимного расположения; от формы и размера капель, траектории и скорости их полета; от числа базовых цветов, химических и физических свойств системы чернила—бумага, а также от параметров механизма принтера (таких как скорость перемещения или амплитуда вибраций печатающей головки). Вернувшись к разрешению, отметим, что мы не будем вдаваться в промежуточные стадии, а попросту измерим линиатуру как число еще различимых линий в результате печати на конкретном типе бумаги из конкретной программы с конкретными установками параметров в драйверах принтера. Каким образом — чуть далее. Итак, речь идет о разрешающей способности всей системы печати: программа—операционная система—драйвер—электроника принтера—механика принтера—бумага.

Чистота и белизна

Даже большая детская энциклопедия (том «Техника») скажет, что матричные принтеры печатают на чем угодно, а лазерные — на любой современной офисной бумаге. Струйники — иное дело, от бумаги зависит очень многое. Современный струйный принтер может выбрать свой физический предел качества печати только на специальной, довольно дорогой (по сравнению с обычной) бумаге.

Стандартная офисная бумага общего назначения (Plain Paper). Это широко распространенная хорошо отбеленная бумага с удельной массой около 80 грамм на квадратный метр. Она предназначена для повседневного применения в пишущих машинках, копировальных аппаратах, прекрасно подходит к лазерным принтерам, но отсутствие специального покрытия губительно влияет на качество струйной печати — капли чернил впитываются в поверхность, расплываясь до размеров, значительно превышающих расстояние между соплами. На этой бумаге струйный принтер не может полностью реализовать ни геометрическое, ни цветное разрешение, однако она вполне подходит для повседневной печати черновых и (в зависимости от конкретной модели принтера и требовательности пользователя) чистовых документов, не содержащих фотографий. В последнее время некоторые производители предпринимают вполне успешные попытки повысить качество печати на обычной бумаге за счет уменьшения размера капли и применения менее требовательных к поверхности бумаги пигментных чернил.

Бумага с покрытием для струйной печати (Bright White, InkJet, High Resolution Paper). Эта бумага покрыта специальным слоем, предотвращающим растекание чернил. Как правило, производители выпускают несколько различных по цене вариантов: например, бумагу для струйной печати, бумагу для струйной печати повышенной белизны, бумагу для струйной печати повышенной разрешающей способности и т. п. Удельная масса такой бумаги — 70–100 грамм на квадратный метр, но встречаются и специальные «тяжелые» сорта (Heavy Weight). Покрытие, предотвращающее растекание чернильной капли, может быть нанесено как с одной, так и с обеих сторон бумаги, причем в первом случае на тыльную сторону обычно наносятся какие-либо фирменные знаки, дабы пользователь ничего не перепутал. Покрытие должно быть оптимизировано под свойства конкретных чернил, используемых производителем, поэтому рекомендуется приобретать бумагу той же фирмы, что и принтер. Конечно, существуют неплохие модели бумаги от независимых производителей, но в этом случае вы не застрахованы от неудачного результата и должны точно знать, что именно покупаете. Использование бумаги одного известного производителя в принтере другого зачастую приводит к совершенно неприемлемому результату (рис Х).

Фотобумага (Photo Paper). Кроме специального, обеспечивающего оптимальное без растекания впитывание чернил покрытия эта бумага отличается высокой плотностью и относительно большой толщиной. Встречаются глянцевые (Glossy) и матовые сорта, обычно покрытые с одной стороны, но существуют и приятные исключения: бумага глянцевая с одной стороны и матовая — с другой, либо глянцевая с обеих сторон. Как правило, производители выпускают еще и суперфотобумагу для профессионального применения, обеспечивающую, по их заверениям, «предельное» качество фотопечати. Как бы то ни было, предельную цену я вам гарантирую: средняя цена — доллар за лист А4.

Кроме трех классических типов бумаги встречаются специальные и экзотические.

Бумага для профессиональных применений отличается повышенной плотностью и механической стойкостью покрытия.

Бумага для флаеров и презентаций должна быть не очень толстой, но плотной и глянцевой с обеих сторон.

Прозрачные пленки используются для проведения лекций и презентаций с помощью проектора, а также других (порою даже научно-исследовательских) целей.

Фотокарточки представляют собой листы стандартного размера (например, 10х15 см), поля которых после печати можно легко оторвать по специально проведенной насечке, оставив только изображение.

Ткань на толстой пленке, предотвращающей деформацию во время печати, используется для перевода изображений на одежду и просто как оригинальный художественный носитель.

Гипотетически бумага с идеальным для струйного принтера покрытием — это прозрачная среда с множеством глубоких вертикальных каналов, в которые капли попадают точь-в-точь, не растекаясь и мгновенно высыхая. Если уж совсем размечтаться, можно увидеть бумагу с регулярной сеткой, например 1200х1200 каналов на дюйм, и печатающую головку с оптическим наведением каждой капли точно в свой канал. Фантастика, конечно, но кто его знает…


Автор
Александр Медведев

Комментарии