В первой части статьи мы рассмотрели основы теории цвета и остановились на ее практическом воплощении в технологии офсетной печати, поскольку именно она сформировала определенные технические идеи, послужившие впоследствии базой для создания современных персональных печатающих устройств. Одна из таких идей стала основой всей цифровой печати, которая описывает механизм преобразования компьютерной информации о цвете в графические элементы на бумаге. Процесс подобного преобразования получил название...

Растрирование

Рис. 1. Формирование изображения точками разного размера

Цветоделенное изображение выводится на пленки на специальном оборудовании. Сами пленки черно-белые, и принцип построения изображения на них такой же: или черный непрозрачный элемент, или же абсолютно прозрачный. А как быть с полутонами, как сделать, например, полупрозрачные участки? И здесь на помощь пришли аддитивный синтез и некоторые особенности зрения человека. Оказалось, что если располагать на пленке черные точки на одинаковом и очень малом расстоянии друг от друга, то, изменяя их размеры, можно получать так называемые регулярные растровые области, воспринимаемые человеческим зрением как сплошные элементы с более светлыми серыми тонами (рис.1). При печати на бумаге получался тот же эффект.

Объясняю, как, допустим, можно получить 50%-ный серый цвет. Для этого возьмем некоторую растровую ячейку размерами 16х16 клеточек (итого 256 максимально возможных градаций одного цвета) и в ее середине нарисуем черную точку. Чтобы получился 50%-ный серый, она должна занимать 50% растровой ячейки, т.е. 128 клеточек. Теперь, разместив эти ячейки равномерно на некоторой площади, мы и получим желаемый цвет (рис.2). Такой вид растрирования называется регулярным с амплитудно-модулируемым (AM) растром. Применяется он в офсетной печати, а также в лазерных принтерах. Причем в этом случае на бумаге получается изображение с двумя способами формирования цвета: сплошные участки образуются наложением красок друг на друга (субтрактивный синтез), а полутона и оттенки выходят благодаря очень близкому расположению точек одного или нескольких цветов, создающих иллюзию сплошной поверхности некоторого суммарного цвета (аддитивный синтез). Поэтому для получения качественных фотографических распечаток рекомендуется устанавливать разрешение не менее 1200 тнд.

Рис. 2. Получение серого цвета

Существует еще один способ растрирования — стохастический с частотно-модулируемым (FM) растром. При высоком разрешении печати он позволяет получать более реалистичные оттенки, четкие края контрастных элементов изображения, но поскольку он применяется в основном в струйных принтерах, то очень требователен к качеству бумаги. Интенсивность цвета здесь зависит от плотности точек одинакового размера, наносимых случайным (нерегулярным) образом на единицу площади. Сейчас минимальный размер точки в струйных принтерах достигается выбросом из дюзы печатающей головки чернильной капли объемом всего 2 пл! Естественно, потребуется много времени, чтобы заполнить ими большую площадь, поэтому некоторые производители используют технологию капель переменного размера, при которой мелкими каплями печатаются полутона и градиенты, а более крупными — сплошные области (см. «Мир ПК», №12/03, с.10). Также бывает, что для расширения цветового охвата помимо стандартных CMYK-картриджей в фотопринтерах устанавливаются дополнительные с более светлыми красками CL (Cyan-light) и ML (Magenta-light).

Цветные проблемы

Если вы возьмете увеличительное стекло и внимательно присмотритесь к распечаткам, сделанным на каком-либо недорогом струйном принтере, то увидите там «цветной мусор». Такой эффект особенно заметен в равномерных серых областях при печати из RGB-исходника. Дело в том, что серый цвет должен печататься за счет необходимого процента одной только черной краски. Однако тот же черный цвет в системе RGB не эквивалентен черному в CMYK, что обусловлено особенностями формирования цвета вообще: в RGB — это отсутствие свечения точек экрана (все составляющие равны 0), а в CMYK черный цвет получается либо смешением в определенных пропорциях базовых красок CMY, либо, что более правильно, при условии отсутствия CMY - красок, но со 100%-ным наложением четвертой специальной (действительно черной) краски Black. Поэтому при конвертировании изображения из RGB в CMYK будет получаться композит (рис. 3). При печати он приведет к тому, что для образования черного или серого цвета на бумаге краски всех четырех цветов будут накладываться друг на друга примерно в том процентном отношении, какое указано на рис. 3.

Рис. 3. Перевод цветовых компонент черной точки из RGB в CMYK

Контролировать CMYK-составляющие можно только на этапе подготовки изображения, изначально работая в CMYK-системе, причем в фотографиях или RGB-изображениях это в принципе невозможно. Кроме того, нужно, чтобы печатающее устройство поддерживало или хотя бы эмулировало язык описания страниц PostScript, а также имело свой аппаратный или программный растровый процессор (RIP), а не GDI (графический интерфейс, позволяющий выполнять растрирование на ЦП компьютера. — Прим. ред.). Без удовлетворения последних условий манипуляции со CMYK невозможны, ибо GDI перед печатью успевает сконвертировать все в RGB и не будет никакого толку от последующего преобразования драйвером картинки в систему CMYK, удобную для принтера.

Здесь следует отметить, что существуют Windows-принтеры (недорогие струйные и некоторые лазерные), использующие для работы ресурсы компьютера, к которому подключены, а для растрирования — графическую систему Windows GDI (Graphic Device Interface) или какой-либо программный RIP, функционирующий только в среде упомянутой ОС. Оснащенные собственными RIP-процессорами, они более предпочтительны для профессиональной работы, так как не тормозят компьютер и могут применяться вообще без непосредственного подключения к нему, т.е. в качестве сетевых принтеров. В них также возможна поддержка специальных языков, в том числе языка программирования графики PostScript. С его помощью операторы, т.е. программы, из которых производится печать (например, Word), создают описания страниц, где векторные объекты (в том числе и шрифты) представляются с помощью математических формул или данных о расположении их контрольных точек, растровые — битовой матрицей, а также имеются сведения о цвете, формате макета и проч. Затем подготовленное описание расшифровывается интерпретатором языка PostScript и подается на печать в виде команд управления печатающим устройством. Такой подход позволяет получать публикации с точной передачей установленных параметров независимо от используемой платформы и печатающего устройства.

Возможно, вы замечали, что при печати на лазерном принтере даже с разрешением 300 тнд текст имеет четкие ровные края, хотя на графике и виден растр? Оказывается, все дело в шрифтах TrueType. Они векторные, контурного типа, значит, у них есть векторные описания контуров символов и цветов заливки. При растрировании встроенные в шрифт наборы инструкций указывают RIP, как «разумно» сглаживать контуры, чтобы не нарушать пропорций символов. При этом заливка все равно выходит с установленным разрешением. В недорогих струйных устройствах печать производится с виртуального контекста воспроизведения Windows, т.е. так же, как и обычное растровое изображение, а четкость линий обеспечивается высоким разрешением. Кроме того, следует печатать с детализацией более 1200 тнд и именно на той бумаге, которая рекомендуется для данного печатающего устройства, чтобы минимизировать визуальный эффект «цветного мусора».

В общем, тема печати и работы с цветом огромна, и в одной статье ее не рассмотреть. Надеюсь, приведенная здесь информация поможет вам усвоить суть цветной печати, чтобы потом вы сумели понимать и разрешать возникающие проблемы с помощью имеющегося подручного арсенала средств — графических редакторов, настроек драйвера принтера и проч.

Об авторе
Руслан Ризванов — студент Харьковского университета радиоэлектроники, с ним можно связаться по адресу rizvanov_ruslan@mail.ru

Начало см. в №07/04