inkjetsociety • Vol 05
เรื่องของความละเอียด
ตอนที่ 1 Printer Resolultion
0
1,528
ความละเอียดของเครื่องพิมพ์

หลังจากที่เรารู้จักคำว่า File resolution (ความละเอียดของไฟล์ดิจิตอล) แล้ว แต่สำหรับการพิมพ์งานดิจิตอล เราต้องรู้จักคำว่า Printer resolution (ความละเอียดที่เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์) ด้วย ผู้ผลิตเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทจะใช้คำหลายคำที่จะบอกถึงความละเอียดที่เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์ได้ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ 3 คำหลักๆ ได้แก่คำว่า Native resolution, Addressable resolution และ Apparent resolution ซึ่งจะหมายความแตกต่างกัน

เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทจะพิมพ์ภาพออกมา โดยการพ่นหมึกเป็นจุด (Dot) เรียงตัวเป็นแถว ขนาดของ dot และช่องว่างระหว่าง dot จะทำให้เกิดเป็น resolution ยิ่ง resolution ยิ่งเยอะ ภาพที่พิมพ์ออกมาก็จะยิ่งละเอียดขึ้น แต่ทั้งนี้ยังมีปัจจัยอีกหลายอย่างที่อาจจะมีผลต่อคุณภาพงานพิมพ์ อย่างเช่น การซึมหมึกของวัสดุ, รูปร่างของ dot และตำแหน่งของ dot ที่พิมพ์บนวัสดุ แต่ทั้งนี้ เราต้องเข้าใจถึง resolution ของหัวพิมพ์ที่สามารถพิมพ์ออกมาได้ก่อน เพราะเป็นปัจจัยสำคัญที่จะบอกได้ถึงความละเอียดของเครื่องพิมพ์นั้นๆ

Native resolution หรือ True resolution หมายถึง ความละเอียดจริงที่วัดจากระยะห่างของแต่ละ nozzle ในหัวพิมพ์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าหัวพิมพ์จะพิมพ์ได้กี่ dot ต่อ 1 นิ้ว อย่างเช่น หัวพิมพ์ Seiko SPT510 จะมีระยะห่างระหว่าง nozzle ที่ .00555 นิ้ว ซึ่ง Native dpi จะเท่ากับ 180 dpi (1 ÷ .00555 = 180)

ในขณะที่ printhed carriage (แท่นหัวพิมพ์) เคลื่อนที่ในแนวนอน จากซ้ายไปขวา ขวาไปซ้าย หัวพิมพ์ก็จะพ่นหมึกออกมา ระยะห่างของแต่ละ dot ในแนวเดียวกับ carriage จะเรียกว่า Horizontal dpi โดยที่จะมีสูตรในการคำนวณได้จาก ความเร็วของ carriage (หน่วยเป็น ips - inch per second - นิ้วต่อวินาที) ÷ Firing frequency (หน่วยเป็น Hz - hertz - เฮิรตซ์)

dpi horizontal = frequency (Hz) ÷ carriage speed (ips)

Vertical dpi จะเป็นระยะห่างของแต่ละ dot ในแนวเดียวกับการเลื่อนขึ้นหน้าของวัสดุพิมพ์งาน หรือในแนวตั้ง โดยที่ Vertical dpi จะแตกต่างจาก Native dpi ตรงที่ Native dpi คือระยะห่างจริงระหว่าง nozzle แต่ละ nozzle ตามตัวอย่างด้านบน Native dpi จะเท่ากับ 180 dpi ถ้าเราวางตำแหน่งหัวพิมพ์ให้เหลื่อมกันที่ระยะห่าง .00555 นิ้ว หัวพิมพ์ที่ 2 จะสามารถพิมพ์ dot แทรกกลางระหว่าง dot ของหัวพิมพ์ที่ 1 ได้พอดี นั่นหมายถึงว่า Vertical dpi จะเพิ่มขึ้นเป็น 180 dpi + 180 dpi = 360dpi และถ้าเราวางหัวพิมพ์เหลื่อมกัน 4 หัว เราก็จะได้ Vertical dpi รวมกันเป็น 720 dpi

เราสามารถกำหนดการพิมพ์ dot ในแนวนอน หรือ Horizontal dpi ได้ตำแหน่งที่เที่ยงตรงแม่นยำ โดยอาศัยการทำงานของ encoder strip เพื่อสั่งให้หัวพิมพ์ พิมพ์ตรงตำแหน่งที่ต้องการได้ (ต้องพิมพ์มากกว่า 1 pass หรืออาจจะต้องพิมพ์ที่ 2, 4, 6, 8, 12 หรือ 16 pass ถึงจะได้จำนวน dot ที่ต้องการ) แต่การพิมพ์ dot ในแนวตั้ง หรือ Vertical dpi นั้น เราไม่สามารถกำหนดตำแหน่งได้เที่ยงตรงได้จากหัวพิมพ์หัวเดียวกัน เพราะในแนวตั้งเป็นการเคลื่อนของวัสดุที่เราใช้พิมพ์งาน ซึ่งควบคุมการเคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์และ pinch roller (ตัวกดวัสดุให้แนบกับเพลทใต้ชุดหัวพิมพ์) และวัสดุที่ต่างกัน การเคลื่อนตัวก็ใช้แรงต่างกัน ตำแหน่งที่ถูกมอเตอร์เลื่อนไป ก็ไม่คงที่ทุกครั้ง เราจึงต้องใช้การวางตำแหน่งหัวพิมพ์ให้เหลื่อมกันเป็นการกำหนดตำแหน่งของ dot ที่แม่นยำกว่าและการพิมพ์ที่จำนวน pass ที่มากขึ้น จะช่วยเพิ่ม Vertical dpi ให้สูงขึ้นตามที่เราต้องการ

Addressable resolution หมายถึง ความละเอียดที่เกิดจากจำนวนตำแหน่งที่แตกต่างกันที่สามารถพิมพ์ dot ได้ ตามหลักการแล้ว True resolution คือจำนวนของ dot ที่เรียงกันใน 1 นิ้วโดยไม่ทับซ้อนกัน แต่ในความเป็นจริง จะเห็นได้ว่า จะมีช่องว่างเกิดขึ้นระหว่าง dot แต่ละ dot เพราะรูปร่างของ dot เป็นวงกลม (เว้นเสียแต่ว่าวันนึงมีเทคโนโลยีที่สามารถพิมพ์ dot เป็นสี่เหลี่ยมได้) เราจึงต้องอาศัยการทับซ้อนของ dot (Overlap) เพื่อปิดช่องว่างระหว่าง dot และเพิ่มความแน่นของสี (Color density) และยังช่วยแก้ปัญหาเรื่องความผิดพลาดของตำแหน่งที่พิมพ์ dot ด้วย (เวลาที่ nozzle พิมพ์ไม่ตรงตำแหน่ง แต่ dot ที่พิมพ์ทับซ้อนกัน เราก็จะมอง dot ที่พิมพ์ไม่ตรงตำแหน่งไม่เห็น)

ตามทฤษฎี ถ้าการวางตำแหน่ง dot มีความเที่ยงตรงสูง การทับซ้อนของ dot ก็ไม่จำเป็นมาก เราก็ใช้ปริมาณหมึกน้อยลง พิมพ์ตัวอักษรขนาดเล็กได้ดี แต่ด้วยข้อจำกัดในเทคโนโลยีหัวพิมพ์แต่ละประเภท จึงต้องอาศัยการวางตำแหน่ง dot ให้ชิดกันมากขึ้น ให้ทับซ้อนกันมากขึ้น เพื่อให้ได้คุณภาพการพิมพ์ที่สูงขึ้นและความแน่นของสีที่พิมพ์ที่แน่นขึ้น (แต่ก็จะใช้ปริมาณหมึกสูงขึ้นตามไปด้วย) เราเรียกความละเอียดแบบนี้ว่า Addressable resolution ซึ่งส่วนมากจะใช้ในหัวพิมพ์แบบ Binary ที่สามารถพิมพ์ขนาดของ drop ได้ขนาดเดียว เพื่อช่วยเพิ่มความละเอียดให้สูงขึ้นได้

เรามาลองดูสเปคเครื่องพิมพ์ที่แต่ละแบรนด์ระบุไว้ในรายละเอียดเครื่องพิมพ์แต่ละรุ่นกัน
Epson Stylus Pro 11880 พิมพ์ที่ความละเอียดสูงสุด Resolution (Max.) 2880 x 1440 dpi
Epson SC-S30670 พิมพ์ที่ความละเอียดสูงสุด Maximum Resolution 1440 x 1440 dpi
HP Latex 360 พิมพ์ที่ความละเอียดสูงสุด Print quality color (best) 1200 x 1200 dpi
Canon iPF9410S พิมพ์ที่ความละเอียดสูงสุด Print Resolution (Max.) 2400 x 1200 dpi

ถึงแม้ว่าแต่ละแบรนด์จะโฆษณาหรือพูดถึงแค่ ความละเอียดสูงสุดที่พิมพ์ได้ แต่จริงๆ แล้ว เครื่องพิมพ์แต่ละตัวสามารถพิมพ์ได้ที่โหมดการพิมพ์ที่ความละเอียดที่ต่างกัน ยิ่งพิมพ์ที่ความละเอียดน้อยลง เราก็พิมพ์ได้เร็วขึ้น คุณภาพของงานก็ต่ำกว่า ยิ่งพิมพ์ที่ความละเอียดสูงขึ้น เราก็พิมพ์ได้ช้าลง แต่คุณภาพของงานก็เพิ่มขึ้น

เรามาลองดูความหมายของตัวเลขนี้กันดีกว่า ยกตัวอย่างเช่น Epson 11880 พิมพ์ความละเอียดที่ 2880 x 1440 dpi
ตัวเลขที่หนึ่ง 2880 หมายถึง Horizontal dpi ความละเอียดในแนวนอน (แนวของหัวพิมพ์) คือ พิมพ์ได้ที่ความละเอียด 2880 dpi
ตัวเลขที่สอง 1440 หมายถึง Vertical dpi ความละเอียดในแนวตั้ง (แนวของวัสดุพิมพ์) คือ พิมพ์ได้ที่ความละเอียด 1440 dpi

แต่ความละเอียดที่พูดถึงนี้ ไม่ได้หมายถึง จำนวนจุดจริงๆ ที่พิมพ์ใน 1 นิ้ว เพราะ dot ที่พิมพ์จริง อาจจะถูกพิมพ์ทับซ้อนกัน หรือ พิมพ์อยู่บนอีก dot นึง หัวพิมพ์ของ Epson มี Native resolution ที่ 360 dpi นั่นหมายถึง เพื่อให้ได้ความละเอียดที่ 2880 dpi ในแนวนอน ต้องอาศัยการพิมพ์ถึง 8 เที่ยว ( 2880 ÷ 360 = 8 ) ถ้าพิมพ์แบบ uni-directional ก็ต้องพิมพ์ที่ 8-pass ถ้าพิมพ์แบบ bi-directional ก็ต้องพิมพ์ที่ 4-pass

Epson เรียกวิธีการนี้ว่า Weaving ในการกำหนดค่า Addressable resolution ส่วน HP จะใช้เทคนิค Color layering และ Canon จะเรียกว่า Dot layering ไม่ว่าจะใช้ชื่ออะไร แต่การที่จะทำให้ได้ความละเอียดในการพิมพ์ที่สูงขึ้น ต้องอาศัยปัจจัยอื่นด้วย อย่างเช่น ขนาดของหยดหมึก, ขนาดของ nozzle หัวพิมพ์ และ nozzle pitch (ระยะห่างระหว่าง nozzle แต่ละ nozzle)

สรุปว่า ความละเอียดสูงสุดที่พิมพ์ได้ เป็นแค่เพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น อย่านำมาเป็นปัจจัยหลักในการเลือกซื้อเครื่องพิมพ์ เพราะเราจะไม่ค่อยพิมพ์ที่ความละเอียดสูงสุดทุกครั้ง และปัจจัยที่กำหนดคุณภาพของงานพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์ได้ เกิดขึ้นจากส่วนประกอบหลายอย่าง รวมถึง ความละเอียดของหัวพิมพ์, จำนวนสีของหมึกพิมพ์, ขนาดของหยดหมึก, การเรียงตำแหน่งหัวพิมพ์, ความถี่ในการพ่นหมึกของหัวพิมพ์, ลำดับของสีที่พิมพ์ และ dot pattern ที่ใช้พิมพ์ แต่อย่างน้อย เครื่องพิมพ์ทุกแบรนด์ก็จะบอกถึงความละเอียดสูงสุดที่พิมพ์ได้ ซึ่งเป็นค่าเดียวกัน

Apparent resolution หมายถึง ความละเอียดเสมือน ที่ไม่ได้เป็นความละเอียดจริงที่สามารถพิมพ์ได้ เป็นการกำหนดความละเอียดที่เทียบเท่ากับความละเอียดที่สูงกว่า เกิดขึ้นจากการที่หัวพิมพ์ถูกพัฒนาจากแบบ Binary (หัวพิมพ์ที่มีขนาด nozzle แค่ 1 ขนาด) เป็น Grayscale (หัวพิมพ์ที่สามารถกำหนดขนาดของ nozzle ได้หลายขนาด ขึ้นอยู่กับว่าเป็น grayscale กี่ระดับ ก็จะมีขนาด nozzle เท่านั้น อย่างเช่น grayscale 5 ระดับ ก็จะมีขนาดของ drop ได้ถึง 5 ขนาด) และการเพิ่มสีของหมึกพิมพ์จาก 4 สี เป็น 6 สี (โดยการเพิ่มสี Light Cyan และ Light Magenta) หรือ 8 สี (โดยการเพิ่มสี Light Cyan, Light Magenta, Light Yellow และ Light Black)

การเพิ่มระดับขนาดของ nozzle ที่มีขนาดเล็กจนถึงใหญ่ หรือ การเพิ่มจำนวนสี จะส่งผลให้คุณภาพงานพิมพ์ดีขึ้น ในเรื่องการลดความหยาบของภาพ โดยเฉพาะในส่วนที่มีการไล่โทนสี, ผิวหน้าคน และ ช่วงสีอ่อนของภาพ ถ้าเราพิมพ์ที่ True resolution 540 dpi ด้วยหมึกพิมพ์ 8 สี ระดับของสีแต่ละสีที่พิมพ์ได้ จะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าของการพิมพ์ด้วยหมึกพิมพ์ 4 สี นั่นหมายถึง งานพิมพ์ที่ได้จะมี Apparent resolution ที่ 1080 dpi ทั้งนี้ เป็นจุดประสงค์ในการโฆษณาของผู้ผลิตเครื่องพิมพ์เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบกับคู่แข่งได้

แต่อย่าเข้าใจผิดว่า เครื่องพิมพ์ 8 สี จะสามารถพิมพ์งานได้ Color gamut (ขอบเขตของสีทุกสีที่สามารถพิมพ์ได้) ที่กว้างกว่าเครื่องพิมพ์ 4 สีหรือ 6 สี เพราะว่าสี LIght ที่เพิ่มเข้าไปใช้ pigment สีเดียวกันกับสีปกติ แต่ถ้าเป็นการเพิ่มสีอื่นๆ อย่างเช่น สีส้ม (Orange), สีเขียว (Green), สีแดง (Red), สีน้ำเงิน (Blue) และ สีม่วง (Purple) สีเหล่านี้จะช่วยให้ Color gamut กว้างขึ้น เราเรียกเครื่องพิมพ์จำพวกนี้ว่า Hi-Fi Color  

เข้าใจตรงกัน

เวลาที่เราดูโฆษณาเครื่องพิมพ์หรือสเปคเครื่องพิมพ์ในเรื่องความละเอียดที่พิมพ์ เราจะรับรู้แค่บางส่วนเท่านั้น ส่วนใหญ่มักจะเป็นความละเอียดสูงสุดที่พิมพ์ได้ โดยไม่ได้ระบุว่า เป็นความละเอียดแบบใด ความละเอียดแบบ Native resolution ต้องดูที่ datasheet ของผู้ผลิตหัวพิมพ์ ส่วนความละเอียดของเครื่องพิมพ์ ต้องดูโหมดการพิมพ์ด้วย ว่าพิมพ์ที่กี่ pass ดังนั้นเวลาที่เราพิมพ์งานจริง เราก็จะไม่ได้พิมพ์ที่ความละเอียดสูงสุดทุกครั้ง รู้อย่างนี้แล้ว เวลาเราขายงานพิมพ์ เราจะระบุว่า เราพิมพ์งานที่ความละเอียดเท่าไหร่?

สำหรับผู้ที่เขียนสเปคสำหรับงานประมูลหรืองานโปรเจค การระบุความละเอียดที่ต้องการว่า 1440 dpi หรือ 1200 dpi ก็เป็นวิธีที่ไม่ถูกต้องนัก เพราะถ้าพิมพ์ที่ความละเอียดตามนั้น งานพิมพ์ที่คุณต้องการ ก็คงใช้เวลาพิมพ์เป็นเดือน แต่ถ้าเราระบุ เครื่องพิมพ์ที่ผ่านเกณฑ์ โหมดการพิมพ์ที่ต้องการ หมึกพิมพ์ที่ผ่านเกณฑ์ วัสดุพิมพ์ที่เหมาะกับการใช้งาน น่าจะชัดเจนกว่าการระบุเครื่องพิมพ์อย่างเดียว อย่าเริ่มต้นด้วยการหลอกตัวเอง และให้คนพิมพ์งานทำให้คุณคิดว่า คุณไม่ได้ถูกหลอก

2016 inkjetsociety   03.2016