Реферат: Тест фотореалістичних принтерів

Нижче приведене тестування за єдиною методикою 8 принтерів, що претендують на фотореалістичність. У цій статті приводиться порівняння відбитків тестової таблиці, що дозволяє виявити розходження між тестованих принтерами. Відскановані фрагменти тестів займають досить багато місця, тому в статтю вставлені маленькі малюнки, що характеризують зміст великих картинок з реальною інформацією про принтери. Для перегляду порівняльних результатів тестів клацніть по малюнку.

Метою дослідження були струминні принтери фірм Canon, Hewlett Packard, Epson, Lexmark і Xerox, але для порівняння приведені результати тестів і для принтера Citizen PRINTiva 600C.

Усі струминні принтери мають у своїй назві слово "фото" і призначені для друку фотографій. Деякі з них є універсальними, інші здобувають фото властивості при заміні картриджів. Російський користувач, напевно, одним з перших у світі зустрівся зі струминними принтерами. У свій час принтер "Електроніка" був єдиним доступним способом друку для побутових ПК. Тоді вони могли конкурувати тільки що з матричними принтерами, і то хіба що малою гучністю. З тих пір розвиток технології струминного друку пішло далеко вперед, і вже нікого не дивує, що струминні принтери стали основним пристроєм масової кольорового друку, обігнавши по своїй якості більшість поліграфічних видань. Тому сьогодні при друкуванні струменевими принтерами мова вже може йти про тім, у кого багатше чи палітра в кого більш витончена техніка нанесення мазків на "полотно" (папір). На відміну від поліграфії, де в основному використовується регулярний растр, при фотореалістичному друку принтери застосовують дифузійний чи стохастичний растр, по своїй структурі дуже нагадуючий техніку живописця, правда в мініатюрі (для того, щоб можна було розрізнити мазки кисті, потрібно брати лупу). Порівняння з живописом, на мій погляд, тим більше виправдано, що сьогодні в струминних принтерів використовується як велика кількість заздалегідь підібраних фарб, так і змішання фарб на папері. З розглянутих нами принтерів саму багату палітру з 7 фарб має принтер Canon BJC 7000. А самими багатими можливостями по варіюванню розміру мазка і змішанню фарб володіє принтер Hewlett Packard DeskJet 880C, що використовує всього 4 фарби. За технологією нанесення фарби розглянуті нами струменеві принтери можна розділити на 2 категорії: перша - пузирькові струминні принтери, у яких крапля викидається пухирцем пари закипаючих чорнила, що розігріваються електричним струмом. До другої категорії відноситься принтер Epson Stylus Photo 750, у якого викидання краплі здійснюється зміною обсягу камери за рахунок деформації пьезоэлемента під дією прикладеного до нього напруги. Як і в живописі, велике значення має те, на що наносяться фарби. Але на відміну від великих художників, сьогоднішнім принтерам не вдається створити шедевр, малюючи на "мішковині" (звичайному паперу); для досягнення чудових результатів потрібний гарний "полотно".

Методика тестування

Як і за допомогою звичайної кисті і фарб можна одержати тисячу неповторних стилів, так і різноманіття настроювань сучасних принтерів дозволяє одержати тисячу й один неповторний результат. Перебрати всі можливі настроювання в рамках цього тесту не представлялося можливим, тому при тестуванні принтерів я в основному покладався на стандартні установки методів друку, ті, котрі "задані за замовчуванням" виробниками принтерів. Для тестування принтерів у програмі Corel Draw була створена тестова таблиця, що містила в собі як векторну графіку з градіентними заливаннями і перетинаннями ліній, так і 2 фотографії. Дослідженню піддавалися відбитки цієї таблиці на 3 видах паперів: глянсовому паперу виробника, паперу з покриттям фірми-виробника і звичайному паперу (щоб нікого не скривдити, паперу фірми Lomond, не виробляючий струмеві принтери). При тестуванні оцінювався час друку.

При тестуванні також оцінювалася і голосність, з яким принтер здійснює свою роботу. Для оцінки голосності шум від роботи принтера записувався через мікрофон, розташований у 20 см від нього, на комп'ютер, після чого аналізувалася амплітудно-частотна характеристика запису. Утім, шум від усіх принтерів був близький до порога чутливості нашої аудіо карти і, у цілому, мало що додав до наших суб'єктивних вражень. При друку аналізувалася також зручність і можливості настроювання драйверів друку. Було видрукувано близько 70 аркушів з нашою таблицею, більш 10 аркушів на кожен принтер. Це, безумовно, не перекриває всіх можливих режимів друку тестованих принтерів, але, проте, дозволяє скласти деяке враження про їхню роботу. У видрукуваних тест об'єктах нами аналізувалися наступні параметри:
відсоток заповнення фарбою поверхні папера при градієнтному заливанню, починаючи з який принтер наносив крапки на папері, і структура растра найбільш світлих місць у градієнтній заливанню від білого до чорного. Оцінювалася також рівномірність заповнення градієнта як для чорного, так і для трьох додаткових кольорів (пурпурного, жовтого і блакитного). При розгляданні тонких ліній, що виходять з однієї крапки, оцінювалася величина зон, при яких розбіжні з однієї крапки лінії зливаються. У фотографіях розглядалася якість растра, художній ефект растра при зображенні очей і елементів архітектурного об'єкта на тлі неба з хмарами. Крім того, оцінювалася стійкість фарби, для цього ватяним тампоном ми намагалися змазати сухе зображення, а потім проводили мокрим тампоном по прямокутниках з 100%-ным заповненням кожним з барвників і дивилися, чи офарбиться тампон. Крім того, фотографії були вирізані, пронумеровані, і була проведена візуальна оцінка якості фотографій незалежними експертами, не присвяченими в те, якими принтерами надрукована кожна фотографія.

Слабким місцем будь-якої растрового друку, у тому числі і друку на струминних принтерах, є помітні оком рідкі крапки у світлих місцях зображення. Для того щоб зробити структуру покриття більш однорідної, кольорові принтери, навіть при відтворенні нейтрально сірих тонів, використовують кольорові барвники. Це дозволяє, змішуючи в рівній пропорції усі фарби, одержати нейтральний сірий колір, покривши фактично всю площу. Проте для дуже світлих місць (менш 5% оптичної щільності зображення) при його відтворенні окремі крапки все рівно стають помітними. На приведеній ілюстрації показані перші 10% градієнтного заливання для всіх тестованих принтерів. Приведені сильно збільшені фрагменти. Для того, щоб оцінити масштаб збільшення, відсканована стара копійка, що мала діаметр 15 мм. При скануванні з таким збільшенням баланс сірого спотворюється, і даний тест служить тільки для оцінки характеру растра. З приведеного тесту випливає, що 4-барвисті принтери, незважаючи на використання технології крапок перемінного розміру, виділяються більш рідким растром, 6-барвисті принтери Lexmark Z51 і Xerox DocuPrint XJ8C у середньому показують однакові результати в найясніших місцях, 7-колірний принтер Сanon BJC 7000 має деяке зрушення при відтворенні світлих місць і більш рідкий, чим очікувалося від 7-колірного принтера, растр. Принтер Epson Stylus Photo 750, завдяки використанню 6-колірного друку і технології крапель перемінного розміру, має настільки дрібний растр, що при скануванні з дозволом 600 dpi растр при нормальній щільності зображення фактично нерозрізнене. Для того, щоб охарактеризувати структуру растра, ми виділили прямокутну область і істотно збільшили щільність зображення. Якщо розглядати растр при 10% і більш заповненні барвником, то тут усі багатоколірні принтери показали гарний результат. Можна відзначити більш художнє рішення фірми Xerox, при якому як би накладаються великі і дрібні растри, виконані різними кольорами. Переходи при зміні градацій на принтері Canon BJC 7000 виглядають більш рівними.

Для демонстрації в реальних бойових умовах можливостей принтера ми приводимо сильно збільшений фрагмент фотографії, на якій видно, що чим більше використовується фарб, тим більше реалистично виглядає ок на відбитку.

Для оцінки лінійності всієї градієнтної заливання була проведена наступна операція. У програмі Corel Draw був створений прямокутник довжиною 10 см, до якого була застосована операція градієнтного заливання від 0 до 100 %. Після цього видрукувані на 6 принтерах прямокутники були відскановані з дозволом 100 dpi. Для того, щоб можна було порівнювати усереднені значення, до відсканованному зображення була застосована операція "смаз рухом у напрямку, перпендикулярному вектору градієнта". У результаті в нас з'явилася можливість порівнювати в кожній крапці прямокутника щільність відсканованного зображення. В ідеальному випадку, якщо не враховувати виправлень, внесених програмою Corel Draw і передатною функцією сканера, що, імовірно, неоднакова для барвників різних принтерів, ми повинні були б одержати на графіку пряму лінію, що виходить з 0 і проходить через 100%. Однак експорт зображення з програми Corel Draw у файл у форматі TIFF показує, що програма намагається компенсувати передбачувану нелінійність принтерів і відтворює зображення з трохи завищеною щільністю в діапазоні від 0 до 80% (див. тонку лінію на графіку). Крім того, при скануванні глянсового папера фактично неможливо досягти 100% поглинання світла, тому що близько 4% завжди буде відбиватися від поверхні папера.