Печать черно-белых фотографий

Возможность печатать фотографии с газетным качеством существует практически с самого рождения персональных компьютеров. Матричные принтеры легко обеспечивали газетное качество печати, а лазерные – качество хорошего художественного журнала. С приходом цветных струйных принтеров произошел прорыв в печати цветных фотографий. За умеренную цену стало возможно получить почти фотографическое качество. Вопроса же о сравнении черно-белой фотографии и черно-белого отпечатка даже не вставало, качество было несопоставимым. За последние двадцать лет черно-белая фотография перестала быть массовой и превратилась в сугубо профессиональную, востребованную в основном фотохудожниками. Сегодня стоимость черно-белой пленки превосходит стоимость цветной, а найти лабораторию, которая ее проявляет и печатает, стало почти детективной задачей. Можно было бы долго говорить об особенностях черно-белой фотографии и уникальных возможностях, недоступных ее цветной сестре. Но эта статья о технике, а не об искусстве. Искусство я оставляю читателям, а здесь постараюсь рассказать о решении, реализованном фирмой Lyson, которая делает доступной высококачественную черно-белую печать, что позволяет фотографам, занимающимся черно-белой фотографией, всерьез задуматься о возможностях использовать компьютер в своей работе. Начну со снимка, сделанного под микроскопом. Правая и левая часть снимка выглядят, на первый взгляд, совершенно по-разному. Однако если уменьшить изображение раз в 100, то мы увидим темно-серую линию и светло-серое поле рядом с ней несмотря на то, что в одном случае это серое поле напечатано цветными чернилами Epson T008, а в другом - серыми чернилами фирмы Lyson.

Цена деления 0,01 мм. Снимок сделан камерой Casio QV-4000, в качестве окуляра использовался объектив Гелиос 44.

Идея, реализованная фирмой Lyson, давно витала в воздухе. В основе ее лежат очень простые соображения. Если мы хотим отобразить на фотографии 256 оттенков серого и при этом будем использовать чернила, капли которых 100-процентно поглощают свет, то для того, чтобы передать оттенок в 1/256 от черного, нам придется вокруг одной черной точки оставить нетронутым место, в котором можно было бы поставить еще 255 таких точек. То есть, в случае регулярного растра, мы можем представить изображение, состоящее из квадратиков размером 16 на 16 точек, где градации серого будут определяться числом черных точек в этом квадратике. А теперь представьте, что мы взяли чернила, которые поглощают только 10% падающего на них света. В этом случае мы можем получить 1/256 от черного, напечатав в квадратике 5 на 5 точек одну серую точку, а остальные оставив нетронутыми. Если вместо цветных чернил залить серые чернила разной плотности, то мы сможем получить плавные переходы в оттенках из раздражающих редких точек, т.е. на подобную фотографию можно будет смотреть не только издалека, но и с расстояния наилучшего видения в 25 см. Конечно, если смешать цветные точки, как на фотографии выше, то можно получить практически тот же результат, но, во-первых, если приблизиться к фотографии и взять лупу, то цветные точки будут все же заметны, а во-вторых, цветные чернила обесцвечиваются с разной скоростью и по-разному, поэтому отпечаток, который был изначально нейтрально-серым, со временем может приобрести цветной оттенок. Комбинируя различные серые чернила, можно получить существенно более мелкий растр, чем при печати только одним черным цветом, поскольку нет необходимости выделять для каждой точки изображения поле, в котором можно поместить 256 капель.

Участок градиентной заливки с плотностью 0-10%. Серое поле отпечатано цветными (T007+T008), черными (T007) и серыми (Lyson) чернилами в режиме 1440 dpi на принтере Epson Stylus Photo 870. Изображение отсканировано на Epson Perfection 2450 с разрешением 2400 dpi.

Таким образом, если размер капельки у принтера 1/720 дюйма, то, если изображение имеет только 2 оттенка, черный и белый, то на 1 дюйме отпечатка мы можем передать 720 точек. Если же у нас полутоновое изображение с 256 градациями серого, то при печати одними черными чернилами на 1 дюйме отпечатка мы сможем отобразить только 45 точек изображения. В случае 6 красок, когда чернила минимальной плотности поглощают 3,5% падающего на них света, а следующих плотностей - 7, 14, 28, 56 и 100%, соответственно, можно передать все 256 градаций, варьируя число точек в квадратике со стороной в 3 капли. Т.е. на 1 дюйме отпечатка можно передать 240 точек исходного изображения. При нерегулярном растре это значение может быть еще выше.

Чернильницы и их установка в принтер.

Рассмотрим, как реализована возможность печатать серыми красками на цветном принтере Epson Stylus Photo 870. Родные чернильницы Epson снабжены микросхемами, которые подсчитывают число капель, израсходованных на печать. Чернильницы фирмы Lyson изначально микросхемы не имели, в них предлагается вставлять микросхемы от старых картриджей Epson, предварительно их перепрограммировав. Для перепрошивки микросхем применяется специальный программатор (судя по надписям на корпусе, от фирмы ILRS или JET TEC), который продается примерно по цене 2х картриджей с чернилами. Комплект программатора представляет собой синенькую коробочку, 2 лотка, куда вставляются микросхемы, и пластмассовую лопатку для извлечения микросхем из картриджа.

Программатор неразборный, внутри него находится 9-вольтовая батарейка E23A, которой теоретически должно хватать на всю оставшуюся жизнь. Мы не удержались и разломали программатор, так что его начинку вы можете рассмотреть на фотографии.

Процесс перепрограммирования крайне прост. Вы извлекаете микросхемы из картриджа, вставляете в лоток, а лоток вдвигаете в программатор.

Лоток с микросхемой старого типа, для работы с которой и предназначен программатор, и пустой лоток.

При этом включается светодиод, который, когда программирование закончится, начнет мигать со скоростью 1 кадр в секунду. Перепрограммирование производится достаточно корректно, обнуляется не только число израсходованных чернил, но меняется и запись, индицирующая производителя чернил с EPSON на ILRS.

Поэтому после установки картриджа в принтер, последний сообщает, что установлены неродные чернила, и предлагает на выбор, продолжить или прекратить работу.

Инженеры, разработавшие этот программатор, используют для его включения круглую контактную площадку на микросхеме. Этим достигается максимальная простота обращения и экономия на выключателе.

Но, как выясняется, экономили они зря. Потому как фирма Epson изменила форму контактных площадок, установленных в последних сериях картриджей, которые поступают в продажу в настоящее время.

Микросхема нового типа в картридже Epson T008.

В общем, если у вас есть микросхемы от картриджей первых выпусков, то все в порядке, пары микросхем вам хватит для полноценной работы, возможно, и навсегда. Если же у вас есть только современные микросхемы, то программатор придется обманывать. Для этого я воспользовался куском упаковки от жвачки с односторонним покрытием фольгой. Обернув ее вокруг лотка, я всунул микросхему в программатор. Светодиод загорелся и через некоторое время часто-часто замигал. В общем, режим нештатный, но, как выяснилось, свою задачу мы выполнили, расход чернил обнулился. Правда, производителем чернильницы остался Epson.

Замечу, в заключение, что системе все равно, из какого картриджа вы взяли микросхему, из цветного или черного. Я воспользовался двумя микросхемами от цветных картриджей, одну из которых поставил в картридж с 5 серыми красками, а другую - в черный картридж от Lyson. В информации о чернилах в меню принтера появилось сообщение, что установлены 2 цветных картриджа T008, однако, на дальнейшей работе это никак не отразилось.

Результаты тестов.

Тестировались чернила Lyson QuadBlack Neutral.

По цвету линий в тесте на чистоту сопел сопоставим порядок замены цветных чернил на серые и оценим их плотность.

Epson							бумага
R	107	75	250	255	121	250	247
G	91	150	94	231	205	139	243
B	101	241	159	98	255	200	254
Lyson
R	107	140	163	178	204	208	247
G	88	124	150	161	193	195	243
B	98	136	162	176	207	209	254
D%~	100	75	60	50	30	30	0

Разницы между плотностью отпечатков, сделанных серыми чернилами, разбрызгиваемыми через сопла, предназначенные для светло-голубых и светло-пурпурных чернил, обнаружить не удалось. Вариация белизны бумаги превышает разницу в плотности чернил, если, конечно, она есть.

Сопоставим систему преобразования цветного изображения в градации серого в программе Photoshop и драйверах Epson с градациями серого, полученными при печати цветной таблицы чернилами Lyson.

1- цветное изображение и цветные чернила T008,
2- цветное изображение преобразовано в градации серого в программе Photoshop, T008
3- цветное изображение и черные чернила T007
4- цветное изображение преобразовано в градации серого, T007
5- цветное изображение преобразовано в градации серого, QuadBlack Neutral
6- цветное изображение и серые чернила QuadBlack Neutral

Оценим изменение плотности отпечатка линейной градиентной заливки, выполненной в программе Corel Draw.

После сканирования чернила QuadBlack Neutral воспринимаются более теплыми, чем на исходном отпечатке. Оттенок отпечатка существенно зависит от бумаги. В моих экспериментах оттенок отпечатка был почти нейтральным на матовой бумаге LOMOND и существенно теплым на Epson Premium Glossy Photo Paper.

Заметим, что если печатать цветные заливки дополнительными цветами, то мы получим различный контраст. Таким образом, появляется возможность менять контраст отпечатка, варьируя состав чернил, участвующих в его создании.

Чтобы проверить разрешение при печати полутоновых изображений, была распечатана радиальная мира, половина штрихов которой имела четкие грани, а к остальной части был применен фильтр "Размытие по Гауссу". Исходное изображение имело разрешение 720 точек на дюйм. Печать проводилась в режиме 1440 dpi. Сканирование проводилось с разрешением 300 dpi. Кривые построены для отсканированного изображения и исходного изображения, уменьшенного до разрешения 300 dpi. Мира содержит 90 черных штрихов. Радиус красной окружности равен 70 пикселям, ее длина 440 пикселей, на отпечатке длина равна 1,46 дюйма, т.е. на один дюйм отпечатка приходится 123 черных и белых линии исходного изображения. Можно не только отчетливо различить их существование, но и заметить изменения их плотности по ширине.

Исходное изображение - зеленая кривая, отпечатанное и отсканированное - красная.

Сравним снимок миры, сделанный цифровой камерой, и его отсканированный отпечаток. Разрешение 300 dpi. Как видно, фактически все детали сохранились, хотя ЧКХ существенно изменилась.

Снизу исходный снимок, сверху отсканированный отпечаток. Исходное изображение - зеленая кривая, отпечатанное и отсканированное - красная.

Сравним фрагменты исходного файла, отпечатка с этого файла на стандартной фотобумаге с помощью Gretag Net Printer 812 и фрагменты отпечатка чернилами Lyson на бумаге LOMOND. Визуально исходная фотография смотрится предпочтительнее, хотя сказать, что это лучшее восприятие связано конкретно с той или иной деталью, которая потеряна на принтерном отпечатке, не удается. Вероятно, существенное значение имеет микроконтраст оригинала. Что касается фотоотпечатка, сделанного с компьютерного файла, то он смотрится очень правдоподобно, но заметен избыточный контраст. Это привело к потере деталей, которые, однако, воспроизводятся при печати на струйном принтере.

Исходная фотография.

Отпечаток на принтере Epson Stylus Photo 870 чернилами Lyson QuadBlack Neutral.

Отпечаток с файла на фотобумаге.

В заключение, пример отпечатка фотографии, выполненной в "высоком ключе".

Отсканировано с разрешением 72 dpi.

Отсканировано с разрешением 300 dpi.

Высокий ключ подразумевает полное отсутствие густых теней. В идеале такое изображение должно быть вообще бестеневым, лишь с отдельными черными "ударами".

Использование серых чернил в этом жанре - вне конкуренции. Оно дает возможность получить обилие полутонов в светах без паразитных "черных ударов", вызванных редким растром черных чернил.

P.S.

Фирма, предлагающая продукцию под торговой маркой Lyson, специализируется на производстве светостойких чернил и бумаг. Выпускается и защитный лак Print Guard для нанесения на готовый отпечаток и защиты от размазывания и выцветания. Кроме тестировавшихся QuadBlack с нейтральным оттенком, есть аналогичные чернила, имеющие теплый или холодный оттенок. Выпускаются также слабо окрашенные чернила Small Gamut, позволяющие получать тонированный отпечаток. Существуют комплекты для принтеров Epson и Canon.