Drukarki atramentowe

Monitory, skanery, a ostatnio i drukarki są jednoznacznie kojarzone z kolorem. W każdym z nich wytwarzanie czy rejestrowanie barw przebiega na nieco innych zasadach, ale zawsze na końcu łańcuszka rozmaitych urządzeń przetwarzających sygnały są nasze oczy.

Monitory, skanery, a ostatnio i drukarki są jednoznacznie kojarzone z kolorem. W każdym z nich wytwarzanie czy rejestrowanie barw przebiega na nieco innych zasadach, ale zawsze na końcu łańcuszka rozmaitych urządzeń przetwarzających sygnały są nasze oczy.

Kolory i widzenie

Nie znamy jeszcze wszystkich szczegółów działania zmysłu wzroku, ale z wielu przeprowadzonych eksperymentów wynika, że w procesie widzenia nie tylko swoje znaczenie mają same receptory światła znajdujące się w gałce ocznej, ale i przetwarzanie informacji w naszym mózgu.

Tym niemniej na początku tego intelektualnego procesu muszą wysłać sygnał komórki wrażliwe na promienie świetlne. Ich charakterystyka jest bardzo skomplikowana. Większość z nich słabo rozróżnia kolor padającego światła, przede wszystkim jest czuła na jego intensywność. To tzw. pręciki, jest ich około 120 milionów, mniej więcej jednakowo gęsto rozmieszczonych na powierzchni siatkówki. Ich maksimum wrażliwości na barwę przypada w okolicach 510 nm. Drugi rodzaj komórek światłoczułych to czopki. Jest ich około sześciu milionów, położonych głównie w pobliżu tzw. plamki żółtej, nieco powyżej osi optycznej oka. To one są znacznie bardziej wrażliwe na kolor. W wyniku badań anatomicznych stwierdzono istnienie tylko trzech rodzajów takich receptorów. Maksimum ich wrażliwości z grubsza odpowiada długościom fali 445, 555 i 600 nm, czyli kolorom niebieskiemu, zielonemu i czerwonemu. Dodatkowo receptor czerwieni reaguje na swoją częstotliwość dudnienia, która mieści się okolicach barwy niebieskiej. Dzięki temu mieszanina krótkich fal niebieskich z najdłuższymi czerwonymi sprawia wrażenie jednego, purpurowego koloru.

Stopień wrażliwości wzroku na barwy nie jest jednakowy w całym zakresie kolorów. Maksimum czułości znajduje się w okolicach zieleni, minimum w sąsiedztwie barwy niebieskiej. Dodatkowo położenia tych maksimów przesuwają się w stronę krótszych fal, kiedy robi się ciemniej. Ponadto pewne pary kolorów położone niedaleko wzmacniają się wzajemnie. To już wyłącznie efekt pracy mózgowej części wzroku.

Czopki poszczególnych kolorów nie są bynajmniej w równej liczbie. Wrażliwych na czerwień jest 64 procent, na zieleń 32 procent, a tylko 4 procent to receptory niebieskie. Pierwsze dwa rodzaje są skoncentrowane wokół punktu zwanego żółtą plamką, bardziej wrażliwe niebieskie nie są aż tak skupione.

Eksperymentalnie stwierdzono, że wrażenie barwy pośredniej między maksimami poszczególnych receptorów można uzyskać nie tylko za pomocą wiązki jednokolorowej, ale także odpowiedniej mieszaniny kilku kolorów, oddalonych odpowiednio w obie strony na osi długości fal.

Możliwość oka zależy od koloru.

Możliwość oka zależy od koloru.

Ta zdolność uśredniania koloru przez nasz wzrok jest wykorzystywana do sztucznego wytwarzania barw. W monitorze na przykład używa się trzech źródeł sztucznego światła, luminoforu czerwonego, zielonego i niebieskiego do stworzenia praktycznie nieograniczonej liczby odcieni pośrednich. Synteza się uda pod warunkiem, że docelowy kolor znajduje się pomiędzy czystymi barwami skrajnymi, które mieszamy. Nie można utworzyć kolorów spoza tego zakresu. Mówimy, że gamy kolorów poszczególnych urządzeń są mniejsze od przestrzeni barw widzialnych. To ograniczenie dotyczy wszystkich urządzeń i staje się coraz bardziej dotkliwe w miarę, jak zależy nam na coraz doskonalszym naśladowaniu kolorów naturalnych. Co więcej, w łańcuchu kilku różnych urządzeń żadne nie ogranicza gamy kolorów w ten sam sposób, więc widziany przez wszystkie wspólny zakres po dołączeniu drukarki czy skanera jest coraz bardziej redukowany.

W istocie to tylko wierzchołek góry lodowej nierozwiązanych problemów. Nie tylko kolory sztuczne, wytworzone przez poszczególne urządzenia, różnią się od siebie, ale nawet duża część przedmiotów zmienia barwę zależnie od rodzaju i kierunku oświetlenia. Zjawisko to nazywa się metameryzmem. Może się okazać, że skarpetki, które w świetle sztucznym wydawały się jednakowe, w słońcu okażą się różnego koloru.

Ciekawe, że na przykład liczba nazwanych barw w stosunku do ich wielości jest zaskakująco mała, a nawet wśród nich wiele nie określa nazwy koloru wprost, a poprzez podobieństwo do jakiegoś przedmiotu, np. ceglasty czy pomarańczowy. Może przyzwyczajeni jesteśmy do niewielkiej precyzji określenia koloru, słabo go pamiętamy i podobne potrafimy rozróżnić, dopiero porównując próbki umieszczone obok siebie. Może nasza cywilizacja, szara od zarania, jest kolorowa za krótko.

Przestrzeń kolorów CIELab.

Przestrzeń kolorów CIELab.

Tak czy inaczej, określenie koloru za pomocą składowych addytywnych RGB czy odejmowanych od bieli, tzw. subtraktywnych CMY, nie ułatwia ich porównania naszymi oczami. Zmiany jednej ze składowych o kilka jednostek możemy równie dobrze nie zauważyć, jak być świadkiem przewrócenia równowagi barw do góry nogami. Biologiczna zdolność identyfikowania barw posługuje się innymi cechami: odcieniem, nasyceniem i jasnością. Stały się one podstawą wprowadzenia innego opisu koloru. Odcień barwy jest najbardziej bezpośrednio związany z fizjologicznym rozpoznaniem koloru. Nasycenie - to czystość barwy; jedynka odpowiada pełnemu nasyceniu, zero maksymalnemu wymieszaniu wszystkich kolorów, czyli praktycznie jednej z szarości. Jasność - jest monochromatyczną częścią tego opisu, reprezentantem czystej intensywności oświetlenia, bez podziału na jakiekolwiek kolory.

Wydzielenie z barwy jej części monochromatycznej, czyli średniej intensywności z barw podstawowych, pozwala wypreparować składnik "czystego koloru". Taki zabieg przeprowadzony w stosunku do naszej zdolności spostrzegania przyniósł rezultat w postaci przestrzeni CIELab. Wewnątrz charakterystycznego kształtu mieszczą się wszystkie barwy spostrzegane przez nasze oczy, w jego centrum dominuje biel. Oś pionowa to zieleń, pozioma - czerwień. Schemat jest często używany do zaznaczania zasięgu kolorów osiąganych nie tylko przez różne urządzenia. Czasem wychodzą poza część kolorową, ale najczęściej obejmują zaledwie niewielki fragment tego obszaru. Z zaznaczonego obszaru sRGB, który ilustruje gamę barw przeciętnego monitora, widać, o co chodzi. Poza jego zakresem jest żywa zieleń, błękit nieba i barwy skóry.

Którędy do komputera

Żywe zielenie, morskie błękity, kolory skóry pozostają poza zasięgiem monitora i sRGB.

Żywe zielenie, morskie błękity, kolory skóry pozostają poza zasięgiem monitora i sRGB.

Jeszcze rok temu mogliśmy mieć wątpliwości, czy podłączać skaner lub drukarkę przez USB, czy może przez port równoległy. Większość modeli miała gniazda obu rodzajów. USB pozwalało na podłączanie i rozłączanie urządzeń bez restartowania komputera, obsługę do 127 peryferiów oraz wyróżniało się niewielką grubością przewodów, przez które oprócz sygnałów komunikacyjnych dostarczać można niewielką dawkę energii, do 500 mA, wystarczającej do zasilania niektórych mniej energochłonnych urządzeń.

Pozostanie słodką tajemnicą specjalistów od marketingu z Santa Clara, w jaki sposób przez kilka lat od powstania standardu utrzymywali wśród kupujących mit o większej szybkości nowego interfejsu. Zaciemnieniu istoty sprawy na pewno pomogło podobieństwo w oznaczeniach bitów i bajtów tą sama literą b. Bowiem prędkość USB jest podawano jako 12 Mb/s, co jednak w przeliczeniu na bajty daje tylko półtora, czyli przeszło dwa razy mniej niż wynosi teoretyczne tempo pracy złącza LPT. Rozumieli to niektórzy producenci drukarek, nie usuwając portu równoległego ze swych wyrobów.

W zeszłym roku ukazały się pierwsze drukarki wyposażone w drugą, 40-krotnie szybszą wersję portu USB, więc ostatnie argumenty za pozostawieniem gniazda równoległego straciły na znaczeniu. Jak zwykle z nowościami bywa, używanie USB 2.0 nie jest jeszcze bezproblemowe. Sporo płyt głównych nie ma wbudowanych portów w tej wersji. W takim wypadku można kupić odpowiednią kartę rozszerzeń. Są problemy ze sterownikami do starszych odmian Windows, gdyż Microsoft dostarcza swoje tylko do wersji 2000 i XP. Producenci deliberują jeszcze nad oficjalną wersją sterownika do Millennium, ale już zdecydowali, że do 98 i 98SE takiego programu nie będzie. Posiadaczom tych systemów pozostaje skorzystać z oprogramowania dostarczonego przez producenta płyty głównej lub dodatkowej karty rozszerzeń.


Zobacz również