激光打印粉盒图像层次再现性浅析

激光打印粉盒图像层次再现性浅析摘要：图像层次再现性是图像输出的基本要求，是激打粉盒重要的质量指标，是高水平粉盒必须保证的要求。本文介绍了图像层次的检测，层次再现性曲线比较，以及相关因素简析，说明了图像密度与层次的关系。问题的提出近年来随着国内耗材行业的发展，激打粉盒零部件质量水平不断提高，与打印质量密切相关的主要指标大有进步。由于用户使用范围越来越广，提出的要求和期望也越来越高，从前那种过于强调图像密度的做法已经难以满足打印要求。在使用中人们发现，有时国内生产的粉盒虽然打印文字效果不错，但在打印色调层次丰富的图像时却效果不佳，与原稿（电子版）对照就会看到打印图像有不同程度的信息损失——或者浅色调再现不良，或者深色调再现不良。如果整体打印偏浅，则浅色调图像区发虚、不实，甚至中间色调图像也不够实在；如果整体打印偏深，则深色调图像区太浓，甚至出现线条粘连。这些是典型的图像层次再现性不良问题，是中外粉盒质量水平差异的主要方面之一。事实上激光打印类设备（包括复印机、打印机等）对打印输出的图像层次有相当高的要求，参看相关手册说明，往往可以通过软件和硬件的方法设置与调整来保证打印层次再现效果。激打粉盒及其零部件应当满足这些要求，不能只关注足够的黑白反差，还应更关注黑白之间的不同层次色调的再现性好坏。层次的检测在原稿上设计一组色调密度由浅到深分级变化的图块样条，将其打印品与原稿进行比较来判断粉盒对原稿层次的再现能力。层次丰富、实在是我们所期望的。专标JB/T10334是激光打印质量综合测试版，上面有16级由浅至深构成的层次条。实际中一般常采用目视法判定打印层次的再现性，要求各级间色调密度差异分明，以目视可以分辨为准。如果有的级间差异不明显，判定上有争议，可以采用仪器法（使用反射式密度计）来检测判定，色调密度相差0.04以上构成一级，否则视为同等级别。目视法与仪器法结合使用与原稿对比检测更为合理。必须指出的是，不同厂家品牌的打印机，由于先天设计指导思想上的原因，比如适用对象（文字、图像、图文）不同，打印驱动程序及属性设置不同，显影成像方式（磁性、非磁性）不同，打印机档次价位不同等等，打印层次再现性各有不同，有的达到14级，有的只有8级，差别很大。因此检测该指标时要注意这些不可比因素，不必一刀切，一般应当以原品牌机的设计要求和打印效果做为参考判定依据，如果国产粉盒打印层次比原装更优良那当然更好了。在实际当中人们常看到打印层次少，效果不好，有时打印层次多，效果也不一定就好，所以最主要的是看打印品与原稿接近的程度，这是评价层次再现性的关键。电子原稿显示的图像层次很丰富，最大图像密度值很高（有资料介绍可达3.2），在传输与打印过程中密度值必然大大衰减，用普通纸打印通常最高在1.7以下，这使得层次再现能力被压缩。实际中只要打印品的主观视觉效果与原稿接近，人们就完全能够接受，就认为是合格品。打印品层次条上的不同图像密度与二值化的网点覆盖率以及最大图像密度值有关。图1是电子原稿图像上不同网点覆盖率所对应的打印密度值，曲线1是理论计算值，曲线2是某种粉盒打印层次良好时的实际测试值。实际值在正常情况下略高于理论值的原因，是打印过程存在类似印刷过程的网点扩大现象，它与打印过程诸多因素有关，使得打印密度在深色调区域容易出现近于饱和的现象（分级不明显）。图2是粉盒打印品质量不良时的两种情况，它们都较多的偏离理论曲线。曲线2整体色调偏深，浅色调区域图像密度提高，层次良好，而深色调区域接近最大密度，出现层次并级的不良现象。曲线3整体色调偏浅，虽然最大图像密度也合格，但浅色调和中间色调层次损失严重。由于人们视觉上对浅色调和中间色调分辨能力强，所以应当重点保证。相关因素简析图像层次再现性与打印品最大密度有直接相关。如图3所示，理论曲线2的最大密度大于理论曲线1，曲线2上移量浅色调上升少、深色调上升多。理论上曲线2的层次再现性应好于曲线1，但实际打印情况不一定如此，由于密度过大导致上墨过多，网点扩大现象很快达到饱和，将导致深色调区域更容易出现层次并级现象，反而使得层次再现性在较宽的深色调区域变坏。由此可见图像密度过高不一定好，应当适度。影响图像层次再现性的零部件主要有墨粉、显影辊、感光鼓等。墨粉摩擦带电量Q与图象密度有直接关系。墨粉粒子受到的静电场力F=Q·E，E是感光鼓与显影辊之间的电场强度。带电量大则上墨多、图像深；带电量小则上墨少、图像浅。墨粉带电量要适当而且稳定。显影辊的磁通密度B和磁极角α对上墨量有很大影响。墨粉粒子受到的静电场力大于磁场对墨粉的引力（F＞Fc）才能显影成像。磁通密度大则上墨少、图像浅；磁通密度小则上墨多、图像深。磁极角必须符合要求，偏离设计值将造成底灰、密度、层次、分辨率等指标不良。感光鼓的静电特性和光电特性至关重要。静电特性体现在对充电电荷的保持能力，必须达到要求。光电特性是感光鼓受激光照射后表面电位快速降低的能力，既灵敏度和白光电位。白光电位低，与显影偏压间形成的电场强度大则上墨多；白光电位高，电场强度小则上墨少。由此可见，打印层次受到诸多因素影响，打印效果是各种因素的综合反映。实践表明：粉盒打印层次再现性好坏与主要零部件设计制造参数水平直接相关；打印最大图像密度不宜过高，适当即可；重要的是保证打印质量的稳定性。