Der er nogle ting, som computerenheder kan gøre, som virker en smule mirakuløse, når du begynder at undersøge, hvordan de fungerer. En af disse er udskrivning af billeder i fint detaljerede farver. En moderne inkjetprinter vil normalt være udstyret med kun tre primære nuancer, plus sort, og måske et par sekundære farver baseret på de primære.
Alligevel kan dette begrænsede sæt byggeklodser bruges til at skabe en næsten uendelig palet af farver. En række processer bruges til at opnå dette, men den vigtigste kaldes dithering, og i denne funktion vil vi forklare præcis, hvordan det fungerer.
Den grundlæggende proces med dithering involverer tilnærmelse af en kontinuerlig farvegradient ved hjælp af tilstedeværelsen eller fraværet af farve med en enkelt intensitet. For en monokromatisk dithering er prikkerne enten hvide eller sorte. Til farvedithering vil prikkerne være de primære farver, der er til rådighed, blandet i det passende forhold til den tilsigtede nuance. Smart placering af prikkerne imiterer farvetætheden af det kontinuerlige billede.
Det menneskelige øje vil stadig se det kontinuerligt farvede billede, selvom prikkerne er synlige, fordi hjernen er forbundet til at udfylde hullerne, på samme måde som vi opfatter kontinuerlig bevægelse fra en film, der består af 24 stillbilleder i sekundet, eller fra et tv-billede, der kun opdateres hvert 25. sekund. Med moderne print skal du se nøje efter for at se virkningerne af dithering, hvis det overhovedet er synligt.
En pixel på en farveskærm vil kun have tre farvevalg, rød, grøn og blå, og disse vil blive kombineret til andre farver. Farven er additiv, så lysbølgelængderne blandes for at skabe forskellige nuancer og vil være hvide, hvis alle tre primære nuancer blandes med fuld intensitet.
Udskrivning er på den anden side subtraktiv, så pigmenterne absorberer nogle bølgelængder af lys, og at kombinere dem betyder, at et bredere spektrum af bølgelængder absorberes. Det er grunden til, at print kredser om cyan, magenta og gul, og hvorfor sort vil blive skabt, hvis alle tre blandes sammen med fuld intensitet. På trods af dette er der normalt en fjerde sort patron for at sikre, at sort print er så rent som muligt.
Men med en skærm vil hver farvepixel have flere tilgængelige intensitetsniveauer, normalt 256 for en 8-bit skærm. Så kombinationer af intensitet af hver primær farve kan give dig millioner af farver – 16.777.216 for en 8-bit skærm. Oprindeligt kunne en printer som en inkjet kun placere prikker af blæk på en binær måde - enten havde du en prik, eller også havde du ikke.
Men i løbet af de sidste par årtier har teknologien udviklet sig til at variere tætheden ved at placere flere prikker. I 1994 introducerede HP's PhotoREt evnen til at nedlægge fire dråber blæk pr. prik, hvilket giver 48 farver. PhotoREt II øgede dette til 16, hvilket tillod 650 forskellige farver, og ved udgangen af 1999 kunne PhotoREt III producere op til 29 dråber blæk på 5 pl stykket, hvilket betød, at det kunne producere over 3.500 farver pr. prik. Den seneste PhotoREt IV bruger seks blækfarver og op til 32 prikker til at producere over 1,2 millioner forskellige nuancer.
Dette er stadig et stykke væk fra de 16,7 millioner farver på en skærm, så frekvensen af prikker skal stadig bruges til at efterligne hele intensitetsområdet for en primær farve, med ikke-primære farver udledt ved at blande intensiteterne af primære farver . Dithering-algoritmer i printerens raster-billedprocessor (RIP)-software beregner antallet og arrangementet af prikker, der kræves for at skabe den angivne farveintensitet. Der er mange metoder, der bruges til at arrangere disse prikker, så de subtile gradueringer i tone bevares så meget som muligt.
Det enkleste arrangement for disse prikker er en mønsterdither, hvor forskellige faste mønstre bruges for hver pixelværdi, svarende til de 256 niveauer af en 8-bit farveværdi. En 4 x 4 eller 8 x 8 matrix vil generelt blive brugt, og en række mønstermuligheder er tilgængelige, herunder halvtoning, Bayer og void-and-cluster.
Et mere komplekst system kaldes Error Diffusion. I sin enkleste form, når en pixel kan være enten tændt eller slukket, overføres forskellen mellem den sande intensitetsværdi og den fuldt aktiverede tilstand til den næste pixel som en fejlværdi, indtil den samlede værdi er nok til en fuld tændt tilstand. Så begynder processen igen. Men dette system fører til et betydeligt tab af detaljer og nogle usædvanlige mønstre.
Heldigvis er der mange mere sofistikerede varianter af fejldiffusion. Floyd & Steinberg er en af de ældste og mest brugte. I dette system er den ovenfor beskrevne fejl fordelt til fire nabopixel i stedet for kun én, hvor hver enkelt modtager en vægtet proportion. Dette giver en meget klarere og mere jævn dithering.
Det har dog behandlingsomkostninger, fordi beregninger med flydende komma vil være påkrævet. Så der er adskillige andre dithering-algoritmer, der ofrer Floyd & Steinbergs fine kvalitet for bedre behandlingshastighed, såsom Stucki, Burkes og Sierra Filter Lite. Printerdriveren kan variere mellem disse afhængigt af blæk og papirtype, eller endda give brugeren mulighed for at vælge.
Inkjets introducerer yderligere komplikationer til dithering-processen. Til at begynde med bruger de fleste inkjets flere gennemløb, som ofte er tovejs. Dette kan forårsage fejljustering mellem rækker af prikker, hvilket reducerer nøjagtigheden af dithering-mønsteret og kan føre til bånd. Dråbestørrelsen kan også variere for forskellige farver, hvilket vil nødvendiggøre brugen af justerede algoritmer. Der vil også være en forringelse af kvaliteten, hvis der er tilstoppede dyser.
Fotoprintere, der har sekundære, lysere versioner af de primære farver, kan bruge disse til at give mere subtil dithering. Disse tilføjer lys magenta og lys cyan. HP's PhotoREt IV, som nævnt ovenfor, bruger seks i stedet for fire farver. Men efterhånden som inkjets bliver i stand til at producere mindre prikker og stable disse for at variere intensiteten som med PhotoREt, vil behovet for de sekundære nuancer blive reduceret. Problemet med flere gennemløb overvindes også af HPs PageWide-teknologi, som udskriver en hel sides bredde i et enkelt gennemløb.
Der går meget mere sofistikeret i at producere flotte udskrifter end et billede på en skærm. En inkjet skal bruge en lang række teknologier for at levere hele spektret af farver og for at producere jævne overgange mellem dem på tværs af siden. Men disse teknologier fungerer rigtig godt, og de tillader moderne inkjet-printere at skabe udskrifter, der ikke viser tegn på den smarte teknologi, der gik ind i deres produktion.
Besøg HP BusinessNow for at få flere råd om at transformere din virksomhed
