3.4.2.1. Технология формирования цвета

Устройства вывода на бумажный носитель работают с другими пер­вичными цветами, нежели мониторы, и используют соответственно иную модель цветообразования - субтрактивную (subtraction - вычитание). Это может создавать боль­шие проблемы при выводе инфор­мации с экрана на устройство вывода, пос­кольку не всегда достигается пол­ное соответствие цветов. Для это­го обычно служит специальное про­граммное обеспечение.

Первичными цветами для цветных принтеров являются зеле­но-голубой (Cyan), светло-красный (Magenta) и желтый (Yellow). На­ложение двух из этих первичных цветов в данном случае дает красный, зеленый или голубой цвет. Смешение всех трех первичных цветов субтрактивной модели дает черный цвет. В некоторых устройствах вывода для получения истинно черного цвета используется отдельный чер­ный краситель (blacK), поэтому данная модель цветообразования называется также CMY или CMYK.

Модели цветообразования для мониторов и устройств вывода на бумажный носитель различаются по следующим причинам. Человеческие глаза являются сложной оптической системой, ко­торая воспринимает излучаемый или уже отраженный от освещае­мых предметов свет. Цвет, в свою очередь, определяется длиной волны электромагнитного излучения, определенный частот­ный спектр которого и представляет видимый свет. Таким образом, нанесенные на экран точки люминофора воспри­нимаются именно того цвета, ка­кой они и излучают. Краситель же, нанесенный на бумагу, напротив, действует как фильтр, поглощая (вычитая!) одни и отражая другие длины электромагнитных волн. Напомним также, что насыщенность цвета (розовый, красный, пурпур­ный) зависит от количества бело­го цвета. Таким образом, промежу­точные цвета при выводе изобра­жения, например, розового, полу­чаются, как правило, путем пропус­ка (не печати) нескольких точек.

Собственно, это обычный подход, связанный с растрированием изо­бражения. Оттенки соответствующего цвета получаются путем группиров­ки нескольких точек изображения в псевдопиксели размером 2х2, ЗхЗ и более точек. Отношение количес­тва цветных точек к белым и оп­ределяет уровень насыщенности цвета.

3.4.2.2. Струйная технология

Струйная технология явля­ется на сегодняшний день самой распространенной для реализации цветных устройств вывода. Упрощенная схема струйного устройства вывода представлена на рисунке:

Эмиттер

Ускоряющий блок

Блок управления

Блок синхронизации

л ист бумаги

В эмиттере под давлением из сопла поступают чернила. Ускоряющий блок электризует и ускоряет капельный поток, при этом каждой из капель сообщается определенный электрический заряд. В блоке управления изменяется траектория полета капель с помощью отклоняющих пластин, а также выполняется включение и отключение струи. Блок синхронизации синхронизует работу остальных устройств.

Струйные устройства вывода подразделяют­ся на устройства непрерывного и дискретного дей­ствия. Последние, в свою очередь, делят­ся на две категории: с нагревани­ем чернил («пузырьковая» техноло­гия) и основанные на действии пьезоэффекта.

В простейшем случае принцип действия устройства по технологии непрерывного действия основан на том, что струя чернил, постоянно испуска­емая из сопла печатающей голов­ки, направляется либо на бумагу (для нанесения изображения), либо в специальный приемник, откуда чернила снова попадают в общий резервуар. В рабочую камеру чер­нила подаются микронасосом, а элементом, задающим их движение, является, как правило, пьезодатчик. Данный принцип дейст­вия ис­пользует сегодня очень небольшое количество устройств вывода.

При реализации дискретного метода с нагреванием чернил в каждом сопле печатающей головки находится маленький нагреватель­ный элемент (например, тонкопленочный резистор). При пропуска­нии тока через тонкопленочный резистор последний за несколько микросекунд нагревается до темпе­ратуры около 500 градусов и отда­ет выделяемое тепло непосредствен­но окружающим его чернилам. При резком нагревании образуется чер­нильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выход­ное отверстие сопла каплю жидких чернил. Поскольку при отключении тока тонкопленочный резистор так­же быстро остывает, паровой пу­зырь, уменьшаясь в размерах, «под­сасывает» через входное отверстие сопла новую порцию чернил, ко­торые занимают место «выстреленной» капли. Схема термоструйной головки показана на рисунке:

2 3 1 – сопловая пластина;

1 2 – тонкопленочная плата;

3 – корпус;

6 4 – резервуар для чернил;

5 – микрорезистор;

5 4 6 – сопловое отверстие.

Второй метод для управления соплом при дискретной технологии ос­нован на действии диафрагмы, со­единенной с пьезоэлектрическим элементом. Пьезоэффект заключается в дефор­мации пьезокристалла под воздей­ствием электрического поля. Изме­нение размеров пьезоэлемента, рас­положенного сбоку выходного от­верстия сопла и связанного с диа­фрагмой, приводит к выбрасыванию капли и приливу через входное от­верстие новой порции чернил.

Сопла (канальные отверстия) на печатающей головке струйных устройств вывода, через которые разбрызгиваются чернила, соответ­ствуют «ударным» иглам матричных принтеров. Поскольку размер каж­дого сопла существенно меньше диаметра иглы (тоньше человечес­кого волоса), а количество сопел может быть больше, то получаемое изображение теоретически должно быть в этом случае четче. К сожа­лению, на практике это достигается только применением специальных чернил.