Головна Статті Системи експонування фотопаперу в цифрових мінілабораторіях
15.05.2006

Системи експонування фотопаперу в цифрових мінілабораторіях

Вибір сучасних цифрових лабораторій воістину величезний і оновлення їхнього парку відбувається щороку. Крім таких відомих брендів, як Agfa, Fuji, SMI(Gretag), Konica, Kodak, Noritsu,Kiss, PhotoMEGA, що випускають мінілаби для масового друку, на ринку з'являються нові гравці - Sophia, GPE, Lafot,  Combo. Компанії, що виготовляють професійне обладнання, впроваджують свої розробки: новинка ринку - Durst Theta76 з принципово новою системою експонування.

Усі ці технології використовують засвітлення звичайного кольорового фотопаперу різними способами, далі експонований фотопапір надходить у принтерпроцесор на обробку по процесу RA4 (або аналогічному) та на виході виходить звичайна фотографія, що не відрізняється від зробленої за аналоговою технологією оптичного друку. З усіх відомих способів цифрового друку – струменевих, лазерних, термосублімаційних принтерів і плотерів саме технологія друку на звичайному фотопапері є абсолютним лідером у співвідношенні "ціна/якість". Собівартість аркуша фотопаперу завжди однакова та складається з вартості паперу й обробних реактивів, незалежно від зображення на ньому.

У струменевих принтерах, в яких основний витратний матеріал - це чорнило, собівартість кожної конкретної друкарської помилки залежить від відсоткового заповнення зображення фарбою.

Основні переваги традиційного фотопаперу:

  • фотопапір не боїться вологи та води;
  • фотопапір товще звичайного паперу та покритий поліетиленом, відповідно менш схильний до фізичного зносу;
  • фотопапір випускається в рулонах від 30м і шириною до 127 см. і дозволяє працювати безперервно, що забезпечує високу продуктивність і стабільність результату;
  • збереження зображення на фотопапері Kodak Endura (за даними фірми Kodak) при архівному зберіганні досягає 200 років, а в альбомі - 100 років.

Лазерна технологія

У ряді мінілабораторій (Agfa, Fuji, Noritsu) експонування фотопаперу відбувається за допомогою трьох RGB лазерів. Лазерне джерело світла може бути зроблено за комбінованою технологією - твердотілі лазери забезпечують синю та зелену, напівпровідниковий лазер - червону складову променя. Перед подачею інформації для експонування, зображення ділиться на 3 кольорові складові та потім подається на лазери. Відхилення променя під час друку в поперечному папері напрямку здійснюється за допомогою багатогранного дзеркала або призми, що обертаються практично без тертя на керамічній основі зі швидкістю до 24000 об/хв.

Експозиційний лазерний блок постійно в процесі друку здійснює самоконтроль позиції лазера на розгортці та контроль його потужності, що дозволяє досягти максимальної стабільності експонування по всій ширині та довжині рулону фотопаперу.

Довжина відбитка при ширині рулону 127 см може становити цілих 50 метрів! DURST LAMBDA 131 дозволяє встановлювати одночасно 5 рулонів фотопаперу різного типу поверхні та ширини. Рулон у будь-який момент можна обрізати й обробити у прохідній машині, продовживши друк на тому чи іншому типі паперу.

Треба сказати, що лазерні блоки найдорожчі та вартість їх заміни становить десятки тисяч доларів, але водночас вони забезпечують високу якість шляхом постійної довжини хвилі, точного позиціонування та високої роздільної здатності в 300dpi на будь-якому форматі паперу.

Технологія S.E.A.D.

Суть цієї технології полягає в тому, що від постійного джерела світла, в якості якого може бути використаний лазер, світлодіод, лампа із зональними фільтрами і т.д., світло надходить через оптоволокно до головки з так званими оптичними клапанами. Оптичні клапани змінюють властивості прозорості під впливом електричної напруги, тобто, залежно від даних зображення. У потрібній точці клапан відкривається і пропускає світло, засвічуючи фотопапір. Перевага оптичних клапанів полягає в тому, що вони можуть бути не лише у двох положеннях - "закрито" та "відкрито", але і мають багато проміжних стадій, досягаючи таким чином різних відтінків градації щільності.

Система експонування фотопаперу S.E.A.D. (Solid state Electro-optic shutter Array Device) від Коніки-Мінольти.

Це лінійка електронно-оптичних мікрозатворів із щільністю 400dpi, на які через світловоди поперемінно подається промінь світла зі світлодіодів RGB. Фотопапір, що рухається з постійною швидкістю поперек лінійки, експонується з роздільною здатністю в 400dpi в поперечному напрямку незалежно від формату відбитка, чи то 9х13, чи 25х38 см. Така конструкція підвищує деталізацію градацій і насиченість кольорів, текст на відбитку завдяки відсутності рухомих частин конструкція довговічна та ремонтопридатна.

LCD технологія

Технологія друку LCD, заснована на використанні рідкокристалічних матриць, мабуть, найпопулярніша у цифровому фотофінішингу. Використовується в ряді цифрових мінілабів і у всіх цифрових рамках, призначених для переобладнання оптичного мінілабу на цифровий.

На місці негативу встановлена LCD-матриця високої роздільної здатності, що працює на просвіт. Під час друку фотографій на матриці послідовно формується кольороподілене зображення. Загалом під час друку кожного кадру відбувається до 27 експозицій. Кожен піксель експонується на фотопапір у три етапи червоним, синім і зеленим світлодіодами (або галогеновою лампою з фільтрами – класичний адитивний спосіб формування кольору) – таким чином на відбитку формується кольорове зображення. Система мікропозиціонування матриці в блоці цифрового друку дає 3-9 кратне збільшення роздільної здатності матриці LCD.

Так, французька KISS, використовуючи цю технологію під назвою MSBT, проєктує відскановане зображення, завантажене в LCD матрицю на фотопапір, при цьому помножуючи роздільну здатність матриці на 9. LCD матриця приводиться в рух п'єзо-електричною системою і дозволяє досягати чіткості експонованих точок і їх відносного позиціювання з високою точністю. Під час друку з подвійного магазину фотопаперу матриця програмно поділяється на дві частини й одночасно відтворює зображення з двох кадрів, друкуючи їх паралельно та збільшуючи, таким чином, швидкість друку вдвічі.

Технологія MSBT(Microlens Sharpened Beam) забезпечує реалістичну кольоропередавання фотовідбитків з багатою проробкою напівтонів без використання дорогого цифрового фотопаперу. Роздільна здатність виводу - 340 dpi на форматі 20х30 см. Надзвичайно компактна та проста конструкція експозиційного модуля MSBT не містить частин, що рухаються, має виняткову надійність і підвищений робочий ресурс, забезпечуючи стабільну роботу протягом усього терміну служби лабораторії. Експозиційний модуль має 5-річну гарантію заводу-виробника.

Contact Printing

Мінілаби SOPHIA цікаві використанням технології контактного друку Contact Printing. Власне кажучи, це сучасне відродження контактного друку, відоме з перших кроків фотографії, коли скляний негатив накладався на фотопапір і засвічувався під променями світла. Роль негативу відіграє рідкокристалічна панель, встановлена впритул до фотопаперу та відповідає за розмірами відбитку, на яку по черзі виводиться кольороподілене зображення, що засвічується світлодіодним блоком RGB. Для підвищення роздільної здатності матриця в процесі експонування зсувається дев'ять разів, що дозволяє досягти роздільної здатності 360 dpi на будь-якому форматі відбитка. Оскільки світлодіодний блок є точковим джерелом світла, то не потрібно жодних об'єктивів і відсутні спотворення під час друку.

В основі роботи цифрової мінілабораторії Sienna FP5000plus лежить запатентований метод експонування Fiber Optic Imaging Technology, USA (оптоволоконна електронно-променева трубка). FOCRT являє собою кінескоп на поверхні якого розташований блок з 3-х оптоволоконних світлофільтрів, який ділить поле екрана на 3 зони для 3-х кольорів. Пристрій нагадує звичайний кінескоп телевізора, але на відміну від нього не має кадрової розгортки. Промінь відхиляється лише вздовж центральної частини екрана, на яку нанесено три смужки люмінофора червоного, зеленого та синього кольорів. Безпосередньо до поверхні трубки підведено кілька мільйонів оптичних волокон, якими зображення передається на фотопапір без будь-яких оптичних елементів. Експонування фотопаперу відбувається під час його руху щодо кожного зі світлофільтрів, утворюючи повноколірне зображення. Максимальна роздільна здатність може досягати 500 dpi.Явний мінус технології - нестабільність роботи трубки та вигоряння люмінофора.

Durst Fiber Optic Technology (DFO)

Нова розробка Durst Phototechnik AG - мультиформатна цифрова фотолабораторія Theta-76, в якій використана технологія RGB - LED - Fiberoptic (світлодіодна оптоволоконна експозиційна головка).

Нова технологія експонування фотоматеріалу, застосована в DURST Theta76, за принципом роботи нагадує друк струменевого принтера або плотера. Від блоку світлодіодів, що складається з 3х35 RGB LED, світло через оптоволоконний кабель надходить на експонуючу головку, яка рухається по напрямній поперек експонованого матеріалу, забезпечуючи роздільну здатність друку 254 рpi. Друк може виконуватися у двох режимах - однопрохідному або двопрохідному, причому останній дає вищу якість відбитка. Відсутність будь-яких лінзових оптичних блоків (об'єктиву, фільтрів тощо) забезпечує друк фотографій без найменших геометричних спотворень. Theta-76 може друкувати фотографії розмірами від 9х13 см до 76 см шириною і до 4 метрів у довжину, причому відбитки менших розмірів автоматично розташовуються на широкому рулоні для мінімізації витрат фотопаперу. Ширина рулонних фотоматеріалів, що використовуються, від 20.3 см до 76.2 см, максимальна довжина - 180 м. Швидкість друку може автоматично змінюватися від 40 до 70 см за хвилину залежно від заданої якості друку та ширини рулону.

Колірні охоплення цифрових мінілабораторій

Необхідно врахувати, що цифрове знімання або сканування виконується в колірному просторі RGB, друк на мінілабі так само йде в RGB, а результат на фотопапері виходить у CMY, бо фотопапір складається з трьох кольорових шарів - блакитного, пурпурового та жовтого. Через недосконалість барвників і часткового перекриття спектральних кривих кольорових шарів фотопаперу при експонуванні, припустимо, під синім лазером мінілабу, ніколи не вийде чисто жовтого кольору – у ньому будуть присутні й інші відтінки.

На малюнку представлені порівняльні охоплення монітора sRGB і мінілабів AGFA d-lab.2 plus (фотопапір Agfa Sensatis), Fujifilm Frontier 570(Fujicolor Crystal Archive Paper Type II), Konica Minolta R2 (Centuria for Digital), Noritsu QSS-3201 и San Marco МК10 (Kodak Ektacolor Edge plus). Колірні охоплення представлених мінілабів схожі на поліграфічний CMYK з невеликими варіаціями та практично знаходяться в просторі RGB, крім передачі відтінків блакитного кольору. Лазерні мінілаби AGFA d-lab.2 plus и Noritsu QSS-3201 дуже близькі між собою, а Fujifilm Frontier 570 виграє у них у передачі зелених і синіх кольорів внаслідок вищої якості фотопаперу. У пари Konica Minolta R2 з папером Centuria for Digital явний провал у передачі червоного та зеленого кольору, зате у неї трохи краща щільність чорного кольору. Білизна підкладки максимальна у Fujicolor Crystal Archive Paper Type II і мінімальна у Kodak Ektacolor Edge plus, хоча і відрізняються вони всього в одну одиницю за значенням L. Необхідно уточнити, що ці охоплення представлені без урахування каналу яскравості. Таким чином, якщо жовтий колір на екрані монітора показується з яскравістю L=98, блакитний L=86, то на фотопапері вони мають яскравості L=77 і L=45 відповідно. Тому, хоча на графіку ці кольори і виходять за охоплення sRGB, вони виглядатимуть набагато темніше, ніж на моніторі. Схематичне зображення колірних охоплень мінілабу та монітора в об'ємних координатах L*a*b*, побудоване лише по крайніх точках, показано на наступному малюнку. Площина знаходиться над площиною "Мінілаба" по координаті L.

Необхідно також врахувати, що всі вимірювання виконувалися для певних фірмових комплектів, що складаються з експонуючої системи мінілабу - фотохімії - фотопаперу. Якщо в мінілаб залити хімію іншого виробника або аналогічно змінити тип фотопаперу, то результати вимірювань будуть іншими.

Треба зазначити, що всі мінілабораторії призначені для бізнесу та розраховані на масовий автоматичний друк фотографій при мінімальному втручанні оператора. Тому основними критеріями при їх купівлі є продуктивність друку, розвиток програмного забезпечення, мінімізація витрат на обслуговування та матеріали - і лише в останню чергу якість кінцевого продукту.

Інша справа – професійна техніка. Насамперед вона повинна забезпечувати найвищу якість на великому форматі відбитка. Колірне охоплення такого обладнання набагато ширше, тобто насичені кольори на відбитку передаються природніше та правдоподібніше, особливо жовті та червоні відтінки. Порівняльні кольорові охоплення професійної техніки DURST LAMBDA 131, Durst Theta-76 практично збігаються між собою і охоплюють велику область у порівнянні з Noritsu QSS-3201 (Фотопапір Kodak Ultra Endura)

Уся це висока якість досягається неймовірними зусиллями фірм-розробників апаратури, великими вкладеннями в наукові пошуки та виробництво і, відповідно, призводить до високої вартості продукції.

Професійна лабораторія працює на дорожчих професійних фотоматеріалах і хімії, повинна постійно контролювати весь процес отримання якісних відбитків і помилка на якомусь етапі (не перевірено хімію, не відкалібровано папір, неправильні параметри в системі керування кольором) може звести нанівець усі переваги дорогого обладнання.

Таблиця використання експонуючих систем у сучасних цифрових лабораторіях

   

Система експонування

Роздільна здатність для формату dpi 10х15,  20х30,  30х45

Продуктивність під час друку (152х102 мм) (відбитків/год)

Максимальний формат мм

Швидкість експонування фотопаперу

Гарантія на експонуючий блок (у роках)

Noritsu QSS-3203

твердотілий RGB лазер

незалежно від формату 300х600

1454

305х900

58.42 мм/с

1

Fujifilm Frontier 570

RGB-лазери, твердотілі лазери G і B

незалежно від формату 300

1900

305х457

100 мм/с

1

KISS  DKS 1550

MSBT (Microlens Sharpened Beam)

340

1500

254х305

 

5

SMI МК10

LCD панель

565, 300, 260 

1000

305х457

 

1

Konica Minolta R2 SUPER 1000
 (S.E.A.D.)

 

Цілісна збірка електронних та оптичних елементів матричного типу

400х800

1000

254х385

До

34 мм/с

1

Agfa d-lab 1.

MDDM технологія (Micro Dot Display Multiplexing). Матриця 1200x1600

 380, 260 

  900

210х305

 

1

Agfa d-lab 2. 

твердотілий RGB лазер

незалежно від формату

400

1700

305х457

Н.д.

1

SIENNA FP5000

FOCRT (оптоволоконна електронно-променева трубка)

незалежно від формату

300

180

305х457

 

1

DOLI 2300

LCD матриця

До 520

700

305х457

 

1

DURST LAMBDA 131 HS

твердотілий RGB лазер

незалежно від формату 400 рpi

45кв.м/час

1.28х50 м

6 мм/сек

1

Durst Theta-76

Durst Fiber Optic Technology

незалежно від формату 254 рpi

 18 кв.м/час

 762х4000

12 мм/сек

1