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Pintar Un Arco Iris Con Tres Colores: Cómo Lo Hace Una Impresora (En Asociación Con HP)

 Hay algunas cosas que los dispositivos informáticos pueden hacer que parecen un poco milagrosas cuando empiezas a ver cómo funcionan. Uno de ellos es la impresión de imágenes en colores muy detallados. Una impresora de inyección de tinta moderna generalmente estará equipada con solo tres tonos primarios, más el negro, y tal vez un par de colores secundarios basados ​​en los primarios.

Pintar un arco iris con tres colores: cómo lo hace una impresora (en asociación con HP)

Sin embargo, este conjunto limitado de bloques de construcción se puede utilizar para crear una paleta de colores casi infinita. Se emplean varios procesos para lograr esto, pero el principal se llama dithering, y en esta función explicaremos exactamente cómo funciona.

El proceso básico de difuminado implica la aproximación de un degradado continuo de color utilizando la presencia o ausencia de color con una sola intensidad. Para un tramado monocromático, los puntos son blancos o negros. Para el difuminado de colores, los puntos serán los colores primarios disponibles, mezclados en la proporción adecuada para el tono deseado. La ubicación inteligente de los puntos imita la densidad del color de la imagen continua.

El ojo humano seguirá viendo la imagen de color continuo incluso si los puntos son visibles, porque el cerebro está conectado para llenar los espacios, de la misma manera que percibimos el movimiento continuo de una película compuesta por 24 fotogramas por segundo, o a partir de una imagen de televisión que sólo se actualiza cada 25 ° de segundo. Con las impresiones modernas, deberá mirar de cerca para detectar los efectos del tramado, si es que es visible .

Un píxel en una pantalla a color solo tendrá tres opciones de color, rojo, verde y azul, y estos se combinarán para crear otros colores. El color es aditivo, por lo que las longitudes de onda de la luz se mezclan para crear diferentes tonalidades y serán blancas si los tres tonos primarios se mezclan a plena intensidad.

La impresión, por otro lado, es sustractiva, por lo que los pigmentos absorben algunas longitudes de onda de luz, y combinarlos significa que se absorbe una gama más amplia de longitudes de onda. Esta es la razón por la que la impresión gira en torno al cian, el magenta y el amarillo, y por qué se creará negro si los tres se mezclan con toda su intensidad. A pesar de esto, suele haber un cuarto cartucho negro para garantizar que la impresión en negro sea lo más pura posible.

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Sin embargo, con una pantalla, cada píxel de color tendrá varios niveles de intensidad disponibles, generalmente 256 para una pantalla de 8 bits. Por lo tanto, las combinaciones de intensidad de cada color primario pueden brindarle millones de colores: 16.777.216 para una pantalla de 8 bits. Originalmente, una impresora como una de inyección de tinta solo podía colocar puntos de tinta de forma binaria: o tenía un punto o no.

Sin embargo, durante las últimas dos décadas, la tecnología se ha desarrollado para variar la densidad mediante la superposición de múltiples puntos. En 1994, PhotoREt de HP introdujo la capacidad de colocar cuatro gotas de tinta por punto, dando 48 colores. PhotoREt II aumentó esto a 16, permitiendo 650 colores diferentes, y para fines de 1999, PhotoREt III podía producir hasta 29 gotas de tinta a 5 pl cada una, lo que significaba que podía producir más de 3500 colores por punto. El último PhotoREt IV utiliza seis colores de tinta y hasta 32 puntos para producir más de 1,2 millones de tonos diferentes.

Esto todavía está un poco alejado de los 16,7 millones de colores de una pantalla, por lo que la frecuencia de los puntos aún deberá usarse para imitar el rango completo de intensidad de un color primario, con colores no primarios derivados de la combinación de las intensidades de los colores primarios. . Los algoritmos de difuminado en el software del procesador de imágenes rasterizadas (RIP) de la impresora calculan el número y la disposición de los puntos que serán necesarios para crear la intensidad de color especificada. Se utilizan muchos métodos para organizar estos puntos, de modo que las sutiles graduaciones de tono se conserven tanto como sea posible.

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La disposición más simple para estos puntos es un tramado de patrón, donde se utilizan diferentes patrones fijos para cada valor de píxel, correspondiente a los 256 niveles de un valor de color de 8 bits. Por lo general, se utilizará una matriz de 4 x 4 u 8 x 8, y hay varias opciones de patrones disponibles, que incluyen medios tonos, Bayer y void-and-cluster.

Un sistema más complejo se llama Difusión de errores. En su forma más simple, cuando un píxel puede estar encendido o apagado, la diferencia entre el valor de intensidad real y el estado de encendido total se pasa al siguiente píxel como un valor de error, hasta que el valor agregado sea suficiente para un estado de encendido completo. Entonces el proceso comienza de nuevo. Sin embargo, este sistema conduce a una pérdida considerable de detalles y a algunos patrones inusuales. 

Afortunadamente, existen muchos tipos más sofisticados de difusión de errores. Floyd & Steinberg es uno de los más antiguos y de uso más común. En este sistema, el error descrito anteriormente se distribuye a cuatro píxeles vecinos en lugar de solo uno, y cada uno recibe una proporción ponderada. Esto hace que el tramado sea mucho más claro y uniforme.

Sin embargo, tiene una sobrecarga de procesamiento porque se requerirán cálculos de punto flotante. Por lo tanto, existen muchos otros algoritmos de difuminado que sacrifican la excelente calidad de Floyd & Steinberg por una mejor velocidad de procesamiento, como Stucki, Burkes y Sierra Filter Lite. El controlador de la impresora puede variar entre estos dependiendo de la tinta y el tipo de papel, o incluso dar al usuario la opción de elegir.

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Las inyecciones de tinta introducen más complicaciones en el proceso de difuminado. Para empezar, la mayoría de las impresoras de inyección de tinta utilizan varias pasadas, que a menudo son bidireccionales. Esto puede provocar una desalineación entre las filas de puntos, lo que reduce la precisión del patrón de difuminado y puede provocar la formación de bandas. El tamaño de la gota también puede variar para diferentes colores, lo que requerirá el uso de algoritmos ajustados. También habrá una reducción en la calidad si hay boquillas bloqueadas.

Las impresoras fotográficas que tienen versiones secundarias más claras de los colores primarios pueden utilizarlas para proporcionar un difuminado más sutil. Estos agregan magenta claro y cian claro. PhotoREt IV de HP, como se mencionó anteriormente, usa seis en lugar de cuatro colores. Sin embargo, a medida que las impresoras de inyección de tinta sean capaces de producir puntos más pequeños y apilarlos para variar la intensidad como con PhotoREt, se reducirá la necesidad de los tonos secundarios. El problema de las pasadas múltiples también se soluciona con la tecnología PageWide de HP, que imprime un ancho de página completo en una sola pasada.

Se necesita mucha más sofisticación para producir impresiones de gran apariencia que una imagen en la pantalla de un monitor. Una inyección de tinta necesita emplear una amplia gama de tecnologías para proporcionar la gama completa de colores y producir gradaciones suaves entre ellos en toda la página. Pero estas tecnologías funcionan muy bien, permitiendo que las impresoras de inyección de tinta modernas creen impresiones que no muestran signos de la tecnología inteligente que se utilizó en su producción.

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