От четырех до семи, но с приставкой "фото"

Мне представилась возможность произвести тестирование по единой методике 8 принтеров, претендующих на фотореалистичность. В этой статье приводится сравнение отпечатков тестовой таблицы, позволяющее выявить различия между тестируемыми принтерами. Отсканированные фрагменты тестов занимают довольно много места, поэтому в статью вставлены маленькие рисунки, характеризующие содержание больших картинок с реальной информацией о принтерах. Для просмотра сравнительных результатов тестов щелкните по рисунку.

Целью исследования являлись струйные принтеры фирм Canon, Hewlett Packard, Epson, Lexmark и Xerox, но для сравнения приведены результаты тестов и для принтера Citizen PRINTiva 600C.

Все струйные принтеры имеют в своем названии слово "фото" и предназначены для печати фотографий. Некоторые из них являются универсальными, другие приобретают фото свойства при замене картриджей. Российский пользователь, наверное, одним из первых в мире встретился со струйными принтерами. В свое время принтер "Электроника" был единственным доступным способом печати для бытовых ПК. Тогда они могли конкурировать только что с матричными принтерами, и то разве что малой шумностью. С тех пор развитие технологии струйной печати ушло далеко вперед, и уже никого не удивляет, что струйные принтеры стали основным устройством массовой цветной печати, обогнав по своему качеству большинство полиграфических изданий. Поэтому сегодня при печати струйными принтерами речь уже может идти о том, у кого богаче палитра или у кого более изощренная техника нанесения мазков на "холст" (бумагу). В отличие от полиграфии, где в основном используется регулярный растр, при фотореалистичной печати принтеры применяют диффузный или стохастический растр, по своей структуре очень напоминающий технику живописца, правда в миниатюре (для того, чтобы можно было различить мазки кисти, нужно брать лупу). Сравнение с живописью, на мой взгляд, тем более оправдано, что сегодня у струйных принтеров используется как большое количество заранее подобранных красок, так и смешение красок на бумаге. Из рассматриваемых нами принтеров самую богатую палитру из 7 красок имеет принтер Canon BJC 7000. А самыми богатыми возможностями по варьированию размера мазка и смешению красок обладает принтер Hewlett Packard DeskJet 880C, который использует всего 4 краски. По технологии нанесения краски рассматриваемые нами струйные принтеры можно разделить на 2 категории: первая - пузырьковые струйные принтеры, у которых капля выбрасывается пузырьком пара закипающих чернил, разогреваемых электрическим током. Ко второй категории относится принтер Epson Stylus Photo 750, у которого выбрасывание капли осуществляется изменением объема камеры за счет деформации пьезоэлемента под действием приложенного к нему напряжения. Как и в живописи, большое значение имеет то, на что наносятся краски. Но в отличие от великих художников, сегодняшним принтерам не удается создать шедевр, рисуя на "мешковине" (обычной бумаге); для достижения великолепных результатов нужен хороший "холст".

Методика тестирования

Как и с помощью обычной кисти и красок можно получить тысячу неповторимых стилей, так и многообразие настроек современных принтеров позволяет получить тысячу и один неповторимый результат. Перебрать все возможные настройки в рамках этого теста не представлялось возможным, поэтому при тестировании принтеров я в основном полагался на стандартные установки методов печати, те, которые "заданы по умолчанию" производителями принтеров. Для тестирования принтеров в программе Corel Draw была создана тестовая таблица, которая включала в себя как векторную графику с градиентными заливками и пересечениями линий, так и 2 фотографии. Исследованию подвергались отпечатки этой таблицы на 3 видах бумаг: глянцевой бумаге производителя, бумаге с покрытием фирмы-производителя и обычной бумаге (чтобы никого не обидеть, бумаге фирмы Lomond, не производящей струйные принтеры). При тестировании оценивалось время печати.

При тестировании также оценивалась и громкость, с которой принтер осуществляет свою работу. Для оценки громкости шум от работы принтера записывался через микрофон, расположенный в 20 см от него, на компьютер, после чего анализировалась амплитудно-частотная характеристика записи. Впрочем, шум от всех принтеров был близок к порогу чувствительности нашей аудио карты и, в целом, мало что добавил к нашим субъективным впечатлениям. При печати анализировалось также удобство и возможности настройки драйверов печати. Было отпечатано около 70 листов с нашей таблицей, более 10 листов на каждый принтер. Это, безусловно, не перекрывает всех возможных режимов печати тестируемых принтеров, но, тем не менее, позволяет составить некоторое впечатление об их работе. В отпечатанных тест объектах нами анализировались следующие параметры:
процент заполнения краской поверхности бумаги при градиентной заливке, начиная с которого принтер наносил точки на бумаге, и структура растра наиболее светлых мест в градиентной заливке от белого до черного. Оценивалась также равномерность заполнения градиента как для черного, так и для трех дополнительных цветов (пурпурного, желтого и голубого). При рассматривании тонких линий, выходящих из одной точки, оценивалась величина зон, при которых расходящиеся из одной точки линии сливаются. В фотографиях рассматривалось качество растра, художественный эффект растра при изображении глаз и элементов архитектурного объекта на фоне неба с облаками. Кроме того, оценивалась стойкость краски, для этого ватным тампоном мы пытались смазать сухое изображение, а затем проводили мокрым тампоном по прямоугольникам со 100 % -ным заполнением каждым из красителей и смотрели, окрасится ли тампон. Кроме того, фотографии были вырезаны, пронумерованы, и была проведена визуальная оценка качества фотографий независимыми экспертами, не посвященными в то, какими принтерами напечатана каждая фотография.

Сравнение отпечатков

Слабым местом любой растровой печати, в том числе и печати на струйных принтерах, являются заметные глазом редкие точки в светлых местах изображения. Для того чтобы сделать структуру покрытия более однородной, цветные принтеры, даже при воспроизведении нейтрально серых тонов, используют цветные красители. Это позволяет, смешивая в равной пропорции все краски, получить нейтральный серый цвет, покрыв фактически всю площадь. Тем не менее для очень светлых мест (менее 5% оптической плотности изображения) при его воспроизведении отдельные точки все равно становятся заметными. На приведенной иллюстрации показаны первые 10% градиентной заливки для всех тестируемых принтеров. Приведены сильно увеличенные фрагменты. Для того, чтобы оценить масштаб увеличения, отсканирована старая копейка, которая имела диаметр 15 мм. При сканировании с таким увеличением баланс серого искажается, и данный тест служит только для оценки характера растра. Из приведенного теста следует, что 4-красочные принтеры, несмотря на использование технологии точек переменного размера, выделяются более редким растром, 6-красочные принтеры Lexmark Z51 и Xerox DocuPrint XJ8C в среднем показывают одинаковые результаты в самых светлых местах, 7-красочный принтер Сanon BJC 7000 имеет некоторый сдвиг при воспроизведении светлых мест и более редкий, чем ожидалось от 7-красочного принтера, растр. Принтер Epson Stylus Photo 750, благодаря использованию 6-красочной печати и технологии капель переменного размера, имеет столь мелкий растр, что при сканировании с разрешением 600 dpi растр при нормальной плотности изображения фактически неразличим. Для того, чтобы охарактеризовать структуру растра, мы выделили прямоугольную область и существенно увеличили плотность изображения. Если рассматривать растр при 10% и более заполнении красителем, то здесь все многокрасочные принтеры показали хороший результат. Можно отметить более художественное решение фирмы Xerox, при котором как бы налагаются крупные и мелкие растры, выполненные разными цветами. Переходы при изменении градаций на принтере Canon BJC 7000 выглядят более ровными.

Для демонстрации в реальных боевых условиях возможностей принтера мы приводим сильно увеличенный фрагмент фотографии, на которой видно, что чем больше используется красок, тем более реалистично выглядит глаз на отпечатке.

Для оценки линейности всей градиентной заливки была проведена следующая операция. В программе Corel Draw был создан прямоугольник длиной 10 см, к которому была применена операция градиентной заливки от 0 до 100 %. После этого отпечатанные на 6 принтерах прямоугольники были отсканированы с разрешением 100 dpi. Для того, чтобы можно было сравнивать усредненные значения, к отсканированному изображению была применена операция "смаз движением в направлении, перпендикулярном вектору градиента". В результате у нас появилась возможность сравнивать в каждой точке прямоугольника плотность отсканированного изображения. В идеальном случае, если не учитывать поправок, вносимых программой Corel Draw и передаточной функцией сканера, которая, вероятно, неодинакова для красителей разных принтеров, мы должны были бы получить на графике прямую линию, выходящую из 0 и проходящую через 100%. Однако экспорт изображения из программы Corel Draw в файл в формате TIFF показывает, что программа пытается скомпенсировать предполагаемую нелинейность принтеров и воспроизводит изображение с несколько завышенной плотностью в диапазоне от 0 до 80% (см. тонкую линию на графике). Кроме того, при сканировании глянцевой бумаги фактически невозможно достичь 100% поглощения света, потому что около 4% всегда будет отражаться от поверхности бумаги.

Из приведенных графиков видно, что наибольший динамический диапазон от 0 до 87% продемонстрировал принтер Epson Stylus Photo 750. Наилучшую линейность во всем диапазоне показал принтер Canon BJC 2000, правда, за счет наименьшего динамического диапазона. Хорошую линейность в диапазоне 0-90% продемонстрировали принтеры Hewlett Packard DeskJet 880C и Lexmark Z51. Лучшее воспроизведение деталей при плотности больше 70% показал принтер Canon BJC 7000. Фактически все принтеры, кроме Canon BJC 2000, не позволяют различать детали при плотности более 90%.

Оценивая цветовое смещение серой шкалы отмечу, что Canon BJC 2000 имеет небольшой голубой сдвиг, Hewlett Packard Desk Jet 880C - пурпурный, Lexmark Z51 - желтый, Epson Stylus Photo 750 – желто-зеленый при отдельных значениях плотности. Наилучшие результаты на глянцевой бумаге и пленке, на наш взгляд, показали принтеры Canon BJC 2000 (на глянцевой бумаге GP201) и принтер Xerox DocuPrint XJ8C (на пленке 003R93915).

Для анализа воспроизведения векторной графики был проведен ряд линий из одной точки, причем как черных линий, так и зеленых, которые заведомо не могут быть напечатаны одной краской. Этот тест позволяет оценить качество совмещения красок при печати. Естественно, что перед проведением этого теста мы выполнили все предусмотренные для каждого из принтеров операции по юстировке печатающих головок. Наименьшую зону перекрывания линий, выполненных черной краской, показал принтер Hewlett Packard Desk Jet 880C. Следующие за ним показатели продемонстрировали принтеры Lexmark Z51 и Xerox DocuPrint XJ8C. Наилучшее совмещение при печати зеленых линий показали принтеры Hewlett Packard Desk Jet 880C, Epson Stylus Photo 750 и Lexmark Z51. Наиболее гладкие линии продемонстрировал принтер Epson Stylus Photo 750, хотя печатаемые им линии были толще, чем можно ожидать от принтера с разрешением 1440 dpi. Качество совмещения точек у принтера Canon BJC 7000 оказалось неудовлетворительным – ошибка при совмещении точек разного цвета сравнима с размером точки.

Иногда важным является и время, необходимое для получения отпечатков. На приведенном графике для каждого из принтеров приведены 3 значения. Синим цветом показано время, необходимое для печати теста с максимально возможным для данного принтера качеством на глянцевой фотобумаге, красным цветом указано время печати с нормальным качеством на бумаге с покрытием. Результаты этого теста надо считать условными, поскольку понятие "нормальный" весьма субъективно. И желтым цветом обозначено время печати с приемлемым качеством на обычной бумаге. Принтер Canon BJC 2000 в фоторежиме на любой бумаге печатает с одним качеством и за одно и то же время, поэтому все 3 значения для него одинаковы.

Следует заметить, что время печати зависит не только от принтера, но и от программы. При печати больших фотографий из программы PhotoShop принтер Canon BJC 7000 демонстрировал лучшие результаты, чем принтер Epson Stylus Photo 750. Подводя итоги теста на скорость, можно сказать, что если вам нужно отпечатать большое количество копий с приемлемым качеством на обычной бумаге, то лучший выбор - это принтер Hewlett Packard Desk Jet 880C. При печати с нормальным качеством на бумаге с покрытием лучшие результаты показал XeroxDocuPrint XJ8C, незначительно опередив Epson Stylus Photo 750 и Lexmark Z51. При печати с максимально возможным качеством лучший результат из многокрасочных принтеров показал Lexmark Z51.

Визуальный анализ фотографий, проведенный независимыми экспертами, не выявил явного лидера, что, вероятно, определялось эстетическими взглядами, а также невысокой остротой зрения экспертов, поскольку при анализе фотографий лупой пользоваться им не разрешалось. Несколько худшие результаты в этом опросе показали принтеры фирмы Canon, что, с моей точки зрения, связано не с их качеством печати, а с тем, что по умолчанию драйвер делает их изображение чересчур светлым. Здесь мы наблюдаем эффект, при котором сочные цвета изображения оценивались выше, чем реалистичные.

Обобщая результаты всех проведенных тестов, можно сказать, что наибольшей фотореалистичностью обладает принтер Epson Stylus Photo 750. Наилучшим выбором для домашнего офиса, где фотографии не составляют основу печатной продукции, является принтер Hewlett Packard DeskJet 880C. А при равных долях деловой и художественной печати - Lexmark Z51. Если у вас мало места и вы хотите получить нечто комбайнобразное, то покупайте Canon BJC 2000. По отношению цена / качество хорошим выбором для печати фотографий на пленке может стать Xerox DocuPrint XJ8C. Если вам необходимо избежать изгиба носителя при печати, то единственный выбор - это Canon BJC 7000. Он же в комбинации с бумагой Сanon может стать неплохим решением для печати больших фотографий, устойчивых к внешним воздействиям.