Еще раз про печать

Цветные струйные принтеры доминируют на рынке принтеров для домашнего и полупрофессионального использования. Становясь все более популярными, они привлекают богатством доступных цветов и, главным образом,сравнительно низкой ценой

Способность различать цвета является одной из основных и характерных особенностей человеческого зрения. Умение своеобразно сочетать цвета вместе с художественным видением мира привели к появлению разнооб
разных техник творческой экспрессии, в том числе, например, живописи и цветной художественной фотографии. При печати цвет также играет немаловажную роль. Сначала в полиграфии использовался только один — обычно черный — краситель. Непрерывный технический прогресс сделал возможным использование нескольких красок. Однако применяемые в типографиях технологии являются слишком дорогими, чтобы их можно было приспособить для домашних целей, и поэтому потребовались иные, более дешевые методы цветной печати.

Цвет — да, но какой?

Популярные еще до недавнего времени матричные принтеры не способны обеспечить цветную печать прием
лемого качества и постепенно уходят в забвение. Они находят применение только там, где важна возможность печати на бумажной ленте или готовятся документы исключительно в текстовом режиме (например фактуры). В состав компьютерного оснащения для дома все чаще входят цветные струйные принтеры, которые обеспечивают высокую скорость работы и значительно лучшее, чем игольчатые, качество документов.

Доступные на рынке модели характеризуются разнообразием используемых техник печати, видов бумаги и химического состава применяемых красителей. Нередко совершенно различными оказываются также средние расходы по эксплуатации, которые бывают обратно пропорциональными цене самих устройств.

Как графика передается на бумагу?

Человеческое зрение восприимчиво к трем основным цветам — красному. зеленому и голубому (Red, Green, Blue). За такой, а не иной, способ анализа отвечает строение глаза, на дне которого находится два вида светочувствительных рецепторов — палочки и колбочки трех разновидностей, различающихся чувствительностью к отдельным диапазонам электромагнитных волн. Чем выше интенсивность света, который доходит до рецепторов, тем сильнее восприятие яркости видимого изображения (палочки) и интенсивности присутствующих в нем цветов (колбочки). Такой метод составления цветов называется аддитивным и используется, в частности, в конструкции кинескопов и сканеров. Возможности распознавать цвета в материалах, напечатанных типографским способом, мы обязаны используемой при печати субстрактив-ной системе определения красок. Характерные для полиграфии красители различаются своей способностью поглощать или отражать определенные длины волн падающего на них света (в случае принтеров чаще всего используются специальные чернила или тонер). Для того чтобы получить подходящий оттенок, обычно смешиваются четыре основных составляющих цвета — голубой (Cyan), пурпурный (Magenta), желтый (Yellow) и черный (blасК). В более дешевых конструкциях иногда отказываются от черного цвета, который получается смешением трех составляющих цветов. Однако принтеры не готовят специальных «красок» для каждого преобразовываемого документа (как, например, использующий палитру художник). Напечатанная графика является в действительности мозаикой множества очень малых точек, нанесенных в основных цветах CMYK. Эти точки располагаются в соответствии с определенным рисунком (растром), а напечатанное изображение приобретает соответствующие цвета только при рассматривании с определенного расстояния.

Две стороны медали

Увеличение разрешения принтеров, то есть увеличение количества разноцветных точек, приходящихся на единицу площади, не является единственным способом улучшения качества печати. Оно может также привести к замедлению процесса перенесения изображения на бумагу (чем больше печатающих сопел, тем, в результате, большее число данных нужно преобразовать). Для того чтобы обеспечить наилучшие результаты и не потерять на производительности устройств, используются разнообразные способы оптимизации. Печатающие головки и программное обеспечение некоторых принтеров позволяют, в частности, регулировать величину посылаемых на бумагу капель и обеспечивают многократное покрытие тушью участков бумаги, соответствующих одной точке печати. Такой метод позволяет увеличить число основных цветов, которые используются для создания изображения.

Чем точнее, тем лучше...

Упомянутые методы составления цветов вносят определенные ограничения. Самым существенным недостатком следует признать неспособность воспроизведения некоторых цветов. Для того чтобы избежать искажения информации и сделать возможным преобразование графических данных различными устройствами, разработаны специальные системы управления цветами — например Kodak Color Management. Эти системы определяют профили функционирования устройств обработки изображения (например принтера, сканера, кинескопа). В профилях задается, в частности, так называемое цветовое пространство, или диапазон цветов, которые могут быть правильно отображены с помощью используемой в устройстве технологии, а также информация, определяющая способ преобразования цветов в момент передачи документа для дальнейшей обработки с использованием других устройств с другим цветовым пространством (например печатание документа, введенного ранее с помощью сканера).

...благодаря перу...

Первые устройства, печатающие с помощью струи жидкости, появились уже в пятидесятые годы. В конструкции современных принтеров чаще всего используется одна из двух технологий — пьезоэлектрическая или термическая, различающиеся способом выбрасывания красителя из печатающей головки.

Пьезоэлектрическая техника drop-on-demand (капля по требованию) используется, в частности, в принтерах Epson. В печатающей головке разме
щены миниатюрные пьезоэлектрические пластинки. В случае необходимости происходит увеличение напряжения тока, который протекает через эти пластины, вследствие чего последние изменяют свои размеры, а в заполненном чернилами канале увеличивается давление, что в свою очередь приводит к выбрасыванию капли красителя.

В большинстве популярных струйных принтеров используется термическая разновидность технологии «капля по требованию». Эта техника использует явление увеличения объема тела под влиянием роста температуры и изменения агрегатного состояния. В головке, в канале, через который проходят чернила, установлены миниатюрные нагревательные элементы, способные за несколько микросекунд достигнуть чрезвычайно высокой температуры. При этом создается пузырек пара, выталкивающий каплю красителя из сопла. С огромной скоростью, доходящей до нескольких десятков метров в секунду, капля выбрасывается в направлении носителя, а головка «втягивает» следующую порцию чернил. Термическая печать используется, в частности, в изделиях фирм Canon, Lexmark и Hewlett-Packard.

... и чернильнице

Красители, которые используют производители принтеров, различаются своим химическим составом и чувствительностью к воздействию света и жидкости (вода, пот). В зависимости от используемой рецептуры они могут также характеризоваться более продолжительным или коротким временем высыхания и своей способностью проникновения в глубь среды, на которой напечатан документ.

Используемая технология печати не является единственной чертой, различающей отдельные модели между собой. Частым следствием выбора одного из методов нанесения красителя — пьезоэлектрического или термического — является отделение или соединение печатающей головки с картриджем чернил. С точки зрения пользователя, наилучшим решением является разделение обоих элементов, — в случае расхода красителя замене подлежит один чернильный картридж, а цена всей операции сводится к цене новых чернил.

Разделение печатающих головок и чернильных картриджей обеспечивают конструкции большинства принтеров, использующих пьезоэлектрические технологии. Используемые в этих устройствах головки обычно характеризуются продолжительным сроком эксплуатации, а необходимость их замены возникает очень редко. Для сравнения, сопла более дешевых в изготовлении термических головок засоряются быстрее. Именно поэтому, между прочим, головки часто монтируются непосредственно в чернильном картридже. В результате замена картриджа новым представляет собой замену головки.

Только ли чернила?

Технология чернильной печати чаще всего используется в домашних условиях и в офисах для решения несложных задач. Для документов, требующих более высокого качества, используются другие решения, в частности, метод печати путем теплопередачи, в которой основной принцип нанесения красителя немного напоминает утюг. Используемый в нем краситель хранится в твердом состоянии, например, как хранящаяся в кассете специальная красящая лента. В состав печатающей головки входят элементы, которые точечно нагревают ленту с пигментом и приводят к перенесению красителя на полотно. Операция повторяется по отдельности для каждого составного цвета (CMYK и, например, дополнительных металлических пигментов).

Альтернативным решением для требовательных пользователей могут быть цветные лазерные принтеры, которые, по правде говоря, очень доро
ги, но имеют единственное существенное достоинство — обеспечивают высокую скорость работы. Принцип работы устройств этого класса идентичен тому, который используется в черно-белых моделях, с той разницей, что процесс наложения и фиксирования повторяется для всех используемых составных цветов.