Препятствия на пути струйной печати

Основная разница между стандартной фотохимией и цифровой фотографией – это то, что в обычной пленке отдельные молекулы вступают в реакцию для создания цвета, в то время как пиксели формируются с использованием сложных электронных устройств. Электронные устройства должны быть в состоянии обеспечить результат почти такой же крошечный как молекула галоида серебра. Кроме разрешения печати и совпадения цветов, есть и другие задачи, которые должна решить струйная печать:

1) Устойчивость к выцветанию

2) Долговечность

3) Растекание и рябь на границах цветов

4) Стоимость

Устойчивость против потери цвета

В силу сложности технологии фотографии существует много вариантов формул, используемых для проявки пленки. Красители, которые нельзя использовать для струйной печати, можно использовать в процессе обработки фотопленки. Данные красители разрабатывались в течение десятилетий, для того, чтобы можно было работать с фотолабораториями и получать превосходную устойчивость к выцветанию под действием яркого света. Они дают результаты, к которым потребители привыкли в течение многих лет. Тем не менее, их ожидания по отношению к струйной печати часто искажены.

Наверное, самым обсуждаемым критерием качества изображения в струйной печати является его светостойкость (устойчивость к выцветанию). До недавнего времени снимки, полученные на струйном принтере, имели заметный недостаток: проблему потери цвета. Двумя основными причинами, по которым изображения со временем теряют цвет, являются попадание солнечных лучей и воздействие воздуха. И первое, и второе приводят к окислению водорастворимых чернил или пигментов, которые были нанесенные на бумагу, в результате чего изменяется их химическая структура и они перестают отражать видимую область спектра. При стабильной химической структуре красящего вещества молекулы не будут вступать в реакцию с воздухом. Именно поэтому светостойкость пигментов лучше, чем у водорастворимых чернил; структура пигментов находятся в очень стабильной органической форме, в то время как водорастворимые чернила обычно являются реагирующими солями.
Так зачем же использовать водорастворимые чернила, если они теряют цвет? У водорастворимых чернил шире цветовая гамма и они дают более яркое изображение, чем пигменты, в силу сторон молекул, которые отражают видимый свет под различными углами и имеют разные виды связей. Хотя данные углы и связи предоставляют больше возможностей для окисления, которое приводит к потере цвета.

Производители принтеров вкладывают значительные средства в разработку водорастворимых чернил, которые лучше противостоят потере цвета или пигментов с более яркими цветами, используя для этого в качестве стандартов результаты, полученные с помощью стандартных красителей, используемых для традиционных фотографий. Очевидно, что им придется преодолеть еще немало преград.

Первой линейкой принтеров, в которых предлагалось решение данной проблемы, была серия Epson, использующая чернила TM DuraBrite. Данные чернила используют пигментные формулы с очень ярким изображением, как для пигментных чернил. Раньше пигментные чернила могли дать приемлемый результат только на бумаге со специальным покрытием. В случае использования неподходящей бумаги изображение получалось скучным и безжизненным. Новые формулы Epson сохраняют присущую пигментам светостойкость, а также имеют яркий оттенок и насыщенность цвета. Производители неоригинальных чернил разрабатывают формулы для данных принтеров, но постоянно сталкиваются с теми же проблемами, что и при разработке водорастворимых чернил. Пигменты, используемые производителями оригинальных чернил, являются их интеллектуальной собственностью и не доступны производителям неоригинальных чернил. Также в базовых формулах используются патентованные добавки, которые улучшают цвет и повышают устойчивость к выцветанию.

Как уже обсуждалось в журнале Recharger, так же непросто разработать чернила на основе красителя, устойчивые к выцветанию. Единственные чернила, которые подвергались наибольшему изучению и разработке – это пурпурные. Как правило, пурпурные чернила теряют цвет быстрее других и поэтому разработать формулу для них труднее всего. Последние разработки чернил НР для картриджей №56 и №57 демонстрируют удивительную стойкость против потери цвета у чернил, которая даже лучше чем их предыдущие картриджи. Таким образом, компаниям, производящим неоригинальные картриджи необходимо проводить такие же исследования и разработки, для того чтобы найти достойные альтернативы по сравнению с оригиналом. Во многих случаях можно достичь стандартов качества оригинала, но в некоторых случаях это невозможно. Иллюстрация 1 демонстрирует пример стандартного двухнедельного параллельно протекающего теста образца чернил. Снимки подвергались воздействию света в течение 8 часов в день. Образец в верхнем левом углу распечатан на принтере НР 5150 с использованием оригинальных чернил, а другой – с неоригинальными чернилами. Фото, напечатанное оригинальными чернилами, практически не утратило цвет после двухнедельного теста, в то время как образец с неоригинальными чернилами значительно утратил цвет. Иллюстрация 2 демонстрирует два примера изображений: первое - напечатанное оригинальными картриджами с чернилами DuraBrite для Epson С84 и второе - с использованием неоригинального картриджа, которые в течение 5 недель подвергались воздействию света по 8 часов в день. По истечении пяти недель потеря цвета практически не наблюдалась, и в результате состояние неоригинального изображения было таким же, как и у оригинала. Данные результаты теста достаточно любопытны, так как они не только показывают различия между оригиналом и не оригиналом, но также и разницу между обычными чернилами и пигментными.

С целью доказать, что все чернила для струйной печати созданы одинаковыми, на Изображениях 1А и 1Б продемонстрирован сравнительный тест на потерю цвета на примере производителя оригинальных картриджей, а именно картридж для HP 5150 (1А), а также на картридже неоригинального производителя (1Б), на которых видны значительные отличия. В то же время Изображения 2А и 2Б демонстрируют тот же тест на потерю цвета на примере производителя оригинальных картриджей, а именно картриджи для Epson C84 (2А) и картридже неоригинального производителя (2Б), разница в потере цвета между которыми практически не видна.

Потеря цвета при воздействии воздуха – это еще одна проблема, связанная с чернилами для струйной печати. Озон (ОЗ) является химически активной молекулой и может вступать в реакцию с распечатанными снимками и в результате этого приводить к тому же типу потери цвета, которую вызывает попадание солнечных лучей. Определенные места, где часто может находиться снимок, к примеру, на холодильнике, могут послужить чрезмерным источником озона. Компрессор холодильника выделяет озон, концентрация которого увеличивается в воздухе вокруг прибора. Проверка потери цвета при воздействии газа обычно проводится в камере, где снимки подвергаются воздействию концентрированного объема озона, а также симулируется длительное воздействие при более низких уровнях концентрации. Проведение проверки потери цвета при воздействии газа обычно не практикуется компаниями, которые производят неоригинальные чернила, но для центров разработки оригинальных картриджей данная проверка может стать обычной практикой.

Носитель также играет решающую роль в процессе потери цвета. В общем, глянцевая и матовая бумага, используемая при струйной печати, приводит к более быстрой потере цвета, чем печать на обыкновенной бумаге. Причина в том, что все окрашивающие вещества находятся на поверхности бумаги, где их взаимодействие с кислородом и другими газами является более вероятным. В случае обыкновенной бумаги чернила просачиваются в сами волокна бумаги и какой-то степени защищены от реакций, приводящих к потере цвета. Не трудно представить себе, что взаимодействие с носителем является очень важной составляющей формулы при разработке струйной фотографии и при сравнении с традиционной фотографией.

Стойкость

Термин стойкость используется для описания того, насколько хорошо чернила «цепляются» или «липнут» к бумаге. Традиционная проявка очень близка к проявлению пленки. Бумага содержит галоид серебра, который вступает в реакцию с негативом пленки для получения видимого изображения и имеет полимерное покрытие с обеих сторон для защиты изображения от смазывания и повреждения водой. Покрытия и чернила, используемые в традиционной фотографии, являются очень стойкими, также как и реакции, используемые для сцепления их с носителем. Процесс проявления допускает огромное количество отклонений (вариаций) в самом процессе проявления и в материалах. С другой стороны, в процессе производства снимков, распечатанных на струйном принтере, существует много ограничений, которые в свою очередь могут ограничить качество снимков.

Самой распространенной проблемой снимков, распечатанных на струйном принтере, является их чувствительность к воздействию воды и смазыванию, потому что в отличие от стандартных фотографий у них нет полимерного слоя, который защищает снимок от подобного рода повреждений. Пигменты изначально водоустойчивы, в то время как водорастворимые чернила – нет. Тем не менее, в результате физического прикосновения у пигментов возникает больше проблем со смазыванием, чем у водорастворимых чернил. Производители оригинальных чернил постоянно пытаются устранить данные недостатки, экспериментируя с добавками к чернилам и проверяя реакцию чернил с носителями.

За последние годы были достигнуты огромные успехи в обеспечении более высокой стойкости снимков. Результаты хорошо видны на примере продуктов Epson DuraBrite. При условии достаточного высыхания чернил, сцепление пигментов является очень прочным. У чернил НР также очень высокий уровень сцепления, но цветные чернила у HP все равно водорастворимые и у них плохая водоустойчивость.

Взаимодействие чернил и носителя является решающим фактором для защиты против смазывания и повреждения водой. Изображение само по себе также в значительной степени зависит от данных факторов.

Растекание и зернистость

Растекание и зернистость – это нежелательное смешивание чернил, в случае, когда у цветов общая граница. При струйной печати снимков это может стать значительной проблемой, так как смешивание цветов может придать изображению нежелательный вид. Самым наглядным примером данного явления является печать черным цветом по желтому цветовому полю. Если сами чернила и технология нанесения недостаточно тщательно разработаны, черный начнет перетекать или расплываться по желтому полю. У полученного изображения будет недостаточная четкость краев и плохое качество. Вот три основных способа устранения данных недостатков:

1) Химический состав чернил

2) Особое покрытие носителя

3) Время высыхания

На сегодняшний день большинство производителей оригинальных чернил для создания черных чернил используют формулу с пигментом по той причине, что полученный в результате этого текст является более похожим на лазерную печать, чем при использовании водорастворимых чернил. Тем не менее, у пигментов существуют значительные проблемы с растеканием цветных чернил. Эти проблемы решил НР путем разработки цветных чернил с помощью металло-нитратов и органических кислот, которые поражают дисперсию пигмента и создают барьер на границе черного и цветного отпечатка. Окончательный результат – очень четкая граница между двумя цветами, исключающая растекание цветов. Конечно же, НР располагает солидным набором патентов, защищающими технологию НР и, таким образом, исключающими возможность использования данной технологии другими компаниями.

Еще одним методом устранения растекания может быть использование особого покрытия для носителя, разработанного для струйной печати, которое может ограничить или полностью устранить растекание за счет взаимодействия чернил с поверхностью бумаги. Как правило, бумагу обрабатывают нитроглицерином или сходным материалом, который способен крепко и быстро закреплять чернила сразу после их нанесения на носитель. Полученный результат – очень четкие отпечатки с более высокой оптической плотностью. Но, тем не менее, если чернила не взаимодействуют с носителем соответствующим образом и не закрепляются быстро, они могут начать смешиваться и «рябить». В результате получаются снимки с расплывчатыми цветами и неравномерными областями печати, которые не соответствуют цифровому изображению на мониторе. Чернила, которые оставляют зернистые отпечатки, также сталкиваются с проблемой запачкивания, так как они не закрепляются на бумаге. Следовательно, взаимодействие с формулой должно быть тщательно проверено со всеми видами носителей, которые будут использоваться для печати.

Время высыхания – это важный момент устранения растекания и зернистости. Если чернила не высыхают достаточно быстро, цвета перетекут один в другой и чернила могут начать рябить. В формулах чернил могут использоваться специальные добавки и спирты для ускорения процесса высыхания и устранения данных недостатков.

Стоимость

Некоторые носители могут быть достаточно дорогими, что может сделать струйную печать более дорогостоящей, чем традиционная фотография. Тем не менее, появление в супермаркетах канцтоваров носителей от неоригинальных производителей снизило цену бумаги и сделало печать цифровых фотографий конкурентоспособной по сравнению с традиционными фотографиями.
Если правильно выбрать фотобумагу, то можно выгодно распечатывать снимки дома. И при использовании цифровой фотографии вы можете избежать платы за нежелательные фотоснимки с помощью простого удаления файла. Тем не менее, многие люди все еще предпочитают удобство печати фотоснимков в традиционных фотолабораториях.