Цифровая электрофотография
Цифровая электрофотография является синонимом современной электрофотографии. В последние годы прошлого века и первые нового она получила очень широкое развитие и распространение. Здесь мы попытаемся раскрыть специфику современного уровня цифрового ЭФГ-процесса, отвечая на следующие основные вопросы:
- Суть цифровой электрофотографии и ее отличие от классической
- Процесс лазерной записи — основа современной цифровой электрофотографии
- Реализованные возможности цифровой электрофотографии
Цифровая электрофотография — это процесс получения составного разнотипного ЭФГ-изображения, основанный на цифровых методах его предварительной обработки и последующего воспроизведения на ФР с применением лазерной записи.
Цифровая электрофотография использует этапы воспроизведения изображения (табл. 1.1, 1.2), характерные и для классической электрофотографии. При этом вспомогательные этапы зарядки, переноса, закрепления и очистки могут быть позаимствованы полностью. Отличия появляются только для основных этапов экспонирования и проявления. Специфика наблюдается и для режима накопления цветного изображения.
Таблица 1.1
Характеристика типовых этапов электрофотографического процесса
Суть цифровой электрофотографии раскрывается на примерах получения цветного изображения. Варианты одноцветного и многоцветного изображения являются частными случаями. Рассматриваются два варианта цветной электрофотографии, широко используемые в аппаратуре:
- накопление цветного изображения на ФР с переносом на бумагу в один прием (рис.1)
- накопление цветного изображения на бумаге в результате многократного переноса (рис.2)
Рис.1 Накопление цветного изображения на ФР с переносом на бумагу в один прием
Рис.2 Накопление цветного изображения на бумаге в результате многократного переноса
Вариант «1» имеет две разновидности: используется только один фоторецептор или используются отдельные фоторецепторы для каждого цвета (всего 4 ФР). В первом случае бумажный лист многократно транспортируется мимо одного цилиндрического фоторецептора (Multi-Pass-Xerography). Во втором случае бумажный лист или лента протягивается мимо четырех фоторецепторов (Tandem Xerography или Single-Pass-Xerography) и по пути как бы собирает на себе все компоненты цветного изображения.
Таблица 1.2
Различия между типовыми этапами при реализации классического и цифрового электрофотографического процесса
Информационным входом для цифровой аппаратуры могут быть:
- физические оригиналы (одноцветные или цветные);
- электронные среды (информация, поступающая непосредственно от компьютера или по каналам связи).
Информационным выходом могут быть:
- факсимильные или отредактированные копии оригинала;
- документы компьютерной информации;
- составные документы, объединяющие информацию от разных источников.
На входе информация любого типа проходит через компьютер, при помощи которого она объединяется и редактируется. В случае применения цветных физических оригиналов предварительно происходит процесс цветоделения. Полученный аналоговый сигнал при помощи аналого-цифрового преобразователя, превращается в дискретный цифровой. Вся информация в закодированном виде поступает в систему лазерной развертки и на выходе получается твердая копия одноцветного, многоцветного или цветного изображения.
Уровни цветности изображения цифровой печати:
- одноцветное (Monocolor or Black and White) изображение, полученное на аппаратуре ЦП, где используется один стационарно установленный узел проявления наполненный черным или цветным проявителем, по необходимости сменяемый на другой цвет;
- многоцветное (Multicolor or Color) изображение, полученное на аппаратуре ЦП, где используется несколько стационарно установленных узлов проявления или они оперативно меняются, а цветовому кодированию индивидуально подвергаются только определенные категории информации или зоны изображения;
- цветное (Full Color) изображение, полученное на аппаратуре ЦП, где используется полный комплект узлов проявления с тонерами триады, позволяющими методами субтрактивного цветосинтеза получить всю гамму цветного изображения.
Видно, что как по информационному входу, так и по выходу цифровая электрофотография существенно отличается от классического варианта. Другое существенное отличие имеет место на этапах экспонирования и проявления, обусловленное спецификой лазерной записи.
Процесс лазерной записи — современный ЭФГ-процесс воспроизведения изображения, в котором для экспонирования используются лазерные источники излучения двух типов:
а) многоэмиттерный полупроводниковый лазер с оптико-механической разверткой изображения;
б) многоэлементная линейка светоизлучающих диодов типа LED.
Процесс лазерной записи стал общей технологической базой для разнотипной, многофункциональной аппаратуры, которая в различных сочетаниях типовых блоков позволяет: копировать цветные оригиналы; выводить компьютерную информацию в цвете; получать твердые копии составного изображения, отредактированного на экране дисплея; выводить информацию, поступающую по мировым компьютерным сетям и т. д.
Процесс лазерной записи включает в себя процесс импульсного экспонирования изображения (в основном, в ИК-области спектра) и процесс проявления изображения растровой структуры. Для этапа экспонирования характерно, что экспозицию ФР составляет очередь коротких (порядка 20 нс) мощных импульсов лазерного излучения, последовательно рисующих пространственную решетку изображения из точек, линий и заливных участков. На этапе проявления это пространственная решетка дополнительно играет роль «несущей частоты» растра, который не только формирует элементы изображения , но и позволяет устранить краевой эффект больших заливных участков.
Цифровая электрофотография позволила существенно улучшить качество изображения, что особенно важно для цветного варианта. Только с появлением цифровых технологий цветная электрофотография получила мощный импульс развития.
Литература: Олег Харин, Эмилис Сувейздис. Современная электрофотография. Учебное пособие. Москва. 2002