Методы вывода

Печать непрерывными тонами

Для печати на двоичных устройствах, таких как ФНА и принтеры, приходится использовать полутоновой растр, который вводит глаз в заблуждение, в результате чего мы думаем, что видим оттенки серого, хотя в действительности эти устройства не воспроизводят ни цветовых оттенков, ни серых пикселов. Выводные устройства непрерывных тонов позволяют изменять цвет и оттенки серого каждого пиксела. По сравнению с полутоновыми растровыми изображениями, изображения непрерывных тонов имеют две отличительные особенности:

• пикселы настолько плотно примыкают друг к другу, что без специального увеличения увидеть на бумаге или пленке зазоры между ними невозможно;
• каждый пиксел имеет определенный цвет, образуемый в результате различной плотности первичных цветов, накладываемых на одну и ту же точку.

Наиболее распространенное устройство формирования изображений непрерывных тонов – монитор компьютера. Цвет каждого видимого (или невидимого, если экранное разрешение достаточно высокое) пиксела составлен путем смещения различных долей красного, зеленого и синего. Чтобы пиксел стал, например, краснее, монитор должен увеличить число электронов, обстреливающих красный элемент пиксела.

Из-за отсутствия растровой решетки здесь нет опасности образования муара. Но поскольку печатная машина не может печатать непрерывными тонами (см. "Гибридное цветное растрирование" далее в этой лекции), массовое производство изображений таким способом невозможно. Помимо монитора, стоит отметить еще два типа таких устройств – устройства записи на пленку и сублимационные принтеры.

Устройства записи на пленку. Устройства записи на пленку, такие как Solitaire или FIRE1000, создают изображения непрерывных тонов одним из двух способов. Одни устройства помещают перед пленкой монитор в градациях серого с очень высоким разрешением и трижды формируют изображение: первый раз с красным фильтром перед монитором, второй – с зеленым и третий – с синим. Экспонируются одни и те же участки пленки, но всякий раз с разной плотностью для каждого цвета.

Другие устройства расцвечивают пикселы на пленке, регулируя интенсивность трех ярких световых лучей, пропускаемых через красный, зеленый и синий фильтры, и фокусируя их на одной точке. Опять же, в отличие от полутонового растра, "пикселы" на пленке примыкают друг к другу вплотную, и каждому из них назначается свой цвет.

Устройства записи на пленку имеют очень высокое разрешение – от 1024 (1 Кб) до 16384 (16 Кб) пикселов по горизонтали. Высокое разрешение необходимо потому, что эти аппараты формируют маленькие изображения, вроде 35-мм слайдов или кадров 4 х 5 дюймов, хотя модели 16 Кб обычно используются для записи кадров 8 х 10 дюймов.

Сублимационные принтеры. Сублимационные принтеры, формирующие цвета путем наложения одной краски на другую в разных количествах, представляют другой тип устройств непрерывных тонов. Их разрешающая способность обычно составляет 300 dpi, но благодаря отсутствию полутонового растра и пробелов между пикселами изображения, получаемые при таком низком разрешении, выглядят удивительно фотореалистичными.

Из-за недостатка разрешения объекты с четкими границами, например текст или штриховая графика, могут получаться с зазубринами, но естественные изображения с мягкими границами и плавными цветовыми переходами почти неотличимы от фотографий.

Гибридное цветовое растрирование

Еще один способ добиться "реалистичных" непрерывных тонов предполагает использование маленьких пятен для имитации оттенков и цветов, причем пятна настолько маленькие и нерегулярные, что тона в изображении выглядит действительно непрерывными. Существуют три основных метода получения таких изображений: с помощью струйных принтеров высокого разрешения, лазерных цветных принтеров и стохастического растрирования на обычных печатных машинах или цифровых машинах прямого вывода, таких как Indigo E-Print или Agfa Chromapress.

Струйные принтеры. Принтеры, использующие струйную технологию, разбрызгивают на бумагу тонкую струю цветной краски. Количество каждой краски все время варьируется, напоминая принцип действия принтера непрерывных тонов, но здесь образуются маленькие точки, и сквозь них часто просвечивает бумага, что похоже на эффект полутонового растра. Оттиски старых струйных принтеров низкого разрешения никак не обнаруживают непрерывных тонов, а вот изображения, полученные на современных принтерах высокого разрешения, выглядят настолько естественно, что такие принтеры можно считать устройствами непрерывных тонов. Это относится как к крупноформатным струйным принтерам, подобным Epson 9000, так и к их настольным собратьям. В них используются четыре или шесть красок, распыляемые в виде мельчайших капель с помощью очень сложного механизма псевдослучайного смешения, что дает результаты, неотличимые невооруженным глазом от результатов истинной печати с непрерывными тонами.

Несколько фирм теперь поставляют струйные картриджи с нестандартными красками для таких эффектов, как дуплексы с четырьмя серыми красками, в то время как другие поставляют цветные краски сторонних фирм в картриджах или в емкостях. Но независимо от поставщика красок основной проблемой большинства струйных принтеров является то, что почти невозможно контролировать точный процент краски, чтобы, запросив, например, 50% голубой краски, вы получили в точности эти 50%. Если передать CMYK-данные на струйный принтер, он обычно преобразует эти данные в RGB и затем снова в CMYK в некоторый момент печатного процесса. Даже если присоединить к принтеру RIP-процессор PostScript, маловероятно, что вы получите в точности те значения, которые задали. (И если это все-таки получится, то за счет потери качества растрирования, и ваше изображение будет иметь точки размером "с мячик для гольфа".)

RIP-процессоры CMYK все же время от времени бывают полезны для струйных принтеров, используемых как цветопробные устройства, но, по нашему опыту, если вашей целью являются фотореалистичные печатные изображения, будет лучше использовать драйверы QuickDraw (Mac) или GDI (Windows) и передавать на принтер RGB-данные.

Стохастическое растрирование. Как мы уже знаем, полутоновой растр формируется расстановкой печатных точек внутри ячеек, равномерно распределенных на большой решетке. Но это только один из методов. (Помните, что полутоновой растр – это лишь способ имитации оттенков или многообразия цветов с помощью маленьких пятен.) Другой метод полутонового растрирования – случайное распределение (см. рис. 17.9).

Случайное распределение как полутоновой растр

Изображение в градациях серого, растрированное PostScript-принтером при 133 lpi

увеличить изображение
Печать из Photoshop с 1000 dpi, полутоновой растр на 40 lpi

Рис. 17.9. Печать из Photoshop с 250 dpi, случайное распределение

Метод случайного распределения позволяет создавать изображения, близкие по качеству к изображениям непрерывных тонов. До недавнего времени, однако, к нему старались не обращаться, так как он сложен в формировании и печати, особенно при выполнении полноцветных работ. Но цифровая технология изменила ситуацию. Ряд фирм разработали технику создания растров методом случайного распределения, получившую название стохастическое растрирование. Оно позволяет производить на печатных машинах репродукции с качеством непрерывных тонов. Кстати, стохастическое растрирование представляет собой тип "частотно-модулированного" (FM) растра и, разумеется, это не то же самое, что функция случайного распределения (diffusion dither) в Photoshop.

По сравнению с обычным, стохастическое растрирование имеет ряд преимуществ.

• Изображения ткани и других объектов с детальной структурой, которые трудно поддаются воспроизведению традиционными методами, гораздо проще воспроизводить методом стохастического растрирования, поскольку здесь нет проблем объектного муара – когда текстура объекта конфликтует с регулярной структурой полутонового растра.
• Для печати можно использовать более четырех красок, не опасаясь появления муара, который образуется в результате конфликта между углами наклона растров (случайное распределение не нуждается в углах наклона).
• Значительно легче воспроизводить изображения близкие по качеству к тем, что печатаются непрерывными полутонами. Иногда хорошие результаты можно получить даже со стохастическими растрами низкого разрешения при печати на бумаге низкого качества.
• Вы можете сохранить больше деталей при данном разрешении изображения. Оптимальное разрешение для изображения составляет примерно 300 ppi, но если даже у вас есть лишь Web-графика низкого разрешения, стохастический растр все равно даст лучшее качество печати, чем традиционный полутоновой.