打印机只用四种墨水就能打印出上百万种颜色,这是什么神奇原理?
核心就在于这个喷头。喷头上分布着大量喷嘴,每个喷嘴比头发丝还要细。喷嘴的设计为上宽下窄,这会形成负压,从而防止墨水泄露。而一旦开始打印,上方的加热电阻器会在0.00001秒内将温度加热到100度高温蒸发附近的墨水并形成气泡,气泡充当活塞将下方墨水推出推出的墨滴。由于粘性会形成一个主墨滴和一个拖尾墨滴。他们以每秒十米的速度落下,喷头距离纸张一毫米,所以只需要万分之一秒的时间就能到达,并在极短的时间内被纸张吸收。喷头通过软管与打印机相连,由步进电机驱动皮带和滑轮来移动喷头,再增加一个轴式步进器来移动纸张,这就是打印机的基本结构。
那么如何用四种墨水打印出色彩缤纷的照片?
你可能会想到使用红绿蓝混合。我们先来做个小实验,如果用红绿两色手电筒相加,混合得到的是黄色,但如果使用红绿墨水混合,得到的却是很浑浊的黄色。其实这就是加色混合与减色混合的区别。对于自发光的色光而言,两种颜色混合会增加光亮度,而墨水本身不会发光。我们能看到墨水的颜色是因为光先打到墨水,在反射到人眼中,这个过程会过滤掉一部分。为了更好的理解,我们把墨滴放大到微观视角。下层的绿色分子想反射绿光,必然要穿透上层的绿色分子和红色分子,但这个过程会被红色分子阻挡,并在该区域产生黑色。同样的,下层的红色分子也会被上层的绿色分子阻挡,而产生的黑色就是导致黄色变浑浊的原因。
再举个通俗的例子,我们肉眼看到的灰色头发,其实是白色和黑色头发混合在一起的结果,所以很显然,红绿蓝三原色并不能直接用在打印机上。解决方法很简单,只要把红绿蓝换成互补色、青色、品红和黄色就可以了。当喷嘴释放一滴青色墨滴,再迅速释放一滴黄色墨滴,两者混合在一起,就得到了令人陶醉的绿色。而混合的墨滴直径也只有0.05毫米,通过这种方式就能得到各种各样的颜色了。
那我想要更浅的绿色该怎么办?
其实只要增大间距,就能得到更浅的绿色,反之就会变深,但间距总是有限的。
如果想要更深的绿色该怎么办?
这时候黑色墨水就派上用场了,在绿色墨滴中混入黑色便会得到深绿色,混入的黑色越多,绿色也就越深,所以只要用到CMYK4种颜色,最多就能打印出上百万种颜色,而一张A4大小的照片,甚至就能有上亿个墨滴,不得不佩服人类的智慧。