Er zijn enkele dingen die computerapparaten kunnen doen die een beetje wonderbaarlijk lijken als je begint te onderzoeken hoe ze werken. Een daarvan is het afdrukken van afbeeldingen in fijn gedetailleerde kleuren. Een moderne inkjetprinter is meestal uitgerust met slechts drie primaire tinten, plus zwart, en misschien een paar secundaire kleuren op basis van de primaire.
Toch kan deze beperkte set bouwstenen worden gebruikt om een bijna oneindig kleurenpalet te creëren. Er worden een aantal processen gebruikt om dit te bereiken, maar de belangrijkste wordt dithering genoemd, en in deze functie zullen we precies uitleggen hoe het werkt.
Het basisproces van dithering omvat het benaderen van een continu kleurverloop met behulp van de aan- of afwezigheid van kleur met een enkele intensiteit. Voor een monochromatische dithering zijn de stippen wit of zwart. Voor kleurdithering zijn de stippen de beschikbare primaire kleuren, gemengd in de juiste verhouding voor de beoogde tint. Slimme plaatsing van de stippen imiteert de kleurdichtheid van het doorlopende beeld.
Het menselijk oog zal het continu gekleurde beeld nog steeds zien, zelfs als de stippen zichtbaar zijn, omdat de hersenen zijn bedraad om de gaten op te vullen, op dezelfde manier als we continue beweging waarnemen van een film die bestaat uit 24 stilstaande beelden per seconde, of van een tv-beeld dat slechts om de 25ste van een seconde wordt ververst. Bij moderne prints moet je goed kijken om de effecten van dithering te zien, als het al zichtbaar is.
Een pixel op een kleurendisplay heeft slechts drie kleurkeuzes, rood, groen en blauw, en deze worden gecombineerd om andere kleuren te maken. De kleur is additief, dus de lichtgolflengten vermengen zich om verschillende tinten te creëren en zullen wit zijn als alle drie de primaire tinten op volledige intensiteit worden gemengd.
Afdrukken daarentegen is subtractief, dus de pigmenten absorberen bepaalde golflengten van licht, en door ze te combineren, wordt een groter bereik aan golflengten geabsorbeerd. Dit is de reden waarom printen draait om cyaan, magenta en geel, en waarom zwart ontstaat als ze alle drie op volle intensiteit met elkaar worden gemengd. Desondanks is er meestal een vierde zwarte cartridge om ervoor te zorgen dat de zwartdruk zo puur mogelijk is.
Bij een scherm heeft elke kleurenpixel echter meerdere intensiteitsniveaus, meestal 256 voor een 8-bits scherm. Dus combinaties van intensiteit van elke primaire kleur kunnen u miljoenen kleuren opleveren - 16.777.216 voor een 8-bits scherm. Oorspronkelijk kon een printer zoals een inkjet alleen inktpunten op een binaire manier plaatsen - je had een stip of je had die niet.
In de afgelopen decennia is er echter technologie ontwikkeld om de dichtheid te variëren door meerdere stippen in lagen aan te brengen. In 1994 introduceerde HP's PhotoREt de mogelijkheid om vier druppels inkt per stip af te geven, wat 48 kleuren oplevert. PhotoREt II verhoogde dit tot 16, waardoor 650 verschillende kleuren mogelijk waren, en tegen het einde van 1999 kon PhotoREt III tot 29 inktdruppels produceren van 5 pl per stuk, wat betekende dat het meer dan 3.500 kleuren per punt kon produceren. De nieuwste PhotoREt IV gebruikt zes inktkleuren en maximaal 32 dots om meer dan 1,2 miljoen verschillende tinten te produceren.
Dit is nog steeds ver verwijderd van de 16,7 miljoen kleuren van een scherm, dus de frequentie van stippen zal nog steeds moeten worden gebruikt om het volledige intensiteitsbereik van een primaire kleur na te bootsen, waarbij niet-primaire kleuren worden afgeleid door de intensiteiten van primaire kleuren te mengen . Dithering-algoritmen in de printer Raster Image Processor (RIP)-software berekenen het aantal en de rangschikking van punten die nodig zijn om de gespecificeerde kleurintensiteit te creëren. Er zijn veel methoden om deze stippen te rangschikken, zodat de subtiele gradaties in toon zoveel mogelijk behouden blijven.
De eenvoudigste opstelling voor deze punten is een patroondithering, waarbij voor elke pixelwaarde verschillende vaste patronen worden gebruikt, overeenkomend met de 256 niveaus van een 8-bits kleurwaarde. Over het algemeen wordt een matrix van 4 x 4 of 8 x 8 gebruikt en er zijn een aantal patroonopties beschikbaar, waaronder halftonen, Bayer en void-and-cluster.
Een complexer systeem wordt Error Diffusion genoemd. In zijn eenvoudigste vorm, wanneer een pixel aan of uit kan zijn, wordt het verschil tussen de werkelijke intensiteitswaarde en de volledige aan-status doorgegeven aan de volgende pixel als een foutwaarde, totdat de totale waarde voldoende is voor een volledige aan-status. Dan begint het proces opnieuw. Dit systeem leidt echter tot een aanzienlijk verlies aan detail en enkele ongebruikelijke patronen.
Gelukkig zijn er veel meer verfijnde smaken van foutdiffusie. Floyd & Steinberg is een van de oudste en meest gebruikte. In dit systeem wordt de hierboven beschreven fout verdeeld over vier aangrenzende pixels in plaats van slechts één, waarbij elk een gewogen aandeel krijgt. Dit zorgt voor een veel duidelijkere en meer gelijkmatige dithering.
Het heeft echter verwerkingsoverhead omdat berekeningen met drijvende komma vereist zijn. Er zijn dus tal van andere dithering-algoritmen die de fijne kwaliteit van Floyd & Steinberg opofferen voor een betere verwerkingssnelheid, zoals Stucki, Burkes en Sierra Filter Lite. Het printerstuurprogramma kan variëren, afhankelijk van de inkt- en papiersoort, of de gebruiker zelfs de mogelijkheid geven om te kiezen.
Inkjets introduceren verdere complicaties bij het ditheringproces. Om te beginnen gebruiken de meeste inkjets meerdere doorgangen, die vaak bidirectioneel zijn. Dit kan leiden tot een verkeerde uitlijning tussen rijen punten, wat de nauwkeurigheid van het ditheringpatroon vermindert, en kan leiden tot strepen. De druppelgrootte kan ook variëren voor verschillende kleuren, wat het gebruik van aangepaste algoritmen vereist. Ook zal de kwaliteit afnemen als er verstopte sproeiers zijn.
Fotoprinters die secundaire, lichtere versies van de primaire kleuren hebben, kunnen deze gebruiken voor subtielere dithering. Deze voegen lichtmagenta en lichtcyaan toe. HP's PhotoREt IV, zoals hierboven vermeld, gebruikt zes in plaats van vier kleuren. Naarmate inkjets echter kleinere stippen kunnen produceren en deze kunnen stapelen om de intensiteit te variëren, zoals bij PhotoREt, zal de behoefte aan secundaire tinten worden verminderd. Het probleem met meerdere doorgangen wordt ook overwonnen door HP's PageWide-technologie, die een volledige paginabreedte in één doorgang afdrukt.
Er zit veel meer verfijning in het produceren van fantastische afdrukken dan een afbeelding op een beeldscherm. Een inkjet moet een hele reeks technologieën gebruiken om het volledige kleurengamma te bieden en om vloeiende gradaties ertussen over de pagina te produceren. Maar deze technologieën werken heel goed, waardoor moderne inkjetprinters prints kunnen maken die geen tekenen vertonen van de slimme technologie die in hun productie is gebruikt.
Ga voor meer advies over het transformeren van uw bedrijf naar HP BusinessNow
