Tintenstrahltechnik

Ein Drucker wie der Hewlett-Packard Photosmart 8750 liefert Bilder in Schwarzweiß und Farbe bis zum Format 33 * 48 cm. Sein Preis:450 Euro. Wer vor zehn Jahren einen Deskjet 850c gekauft und dafür 700 Mark bezahlt hat, war mit der Druckqualität meist ebenfalls zufrieden, aber damals wäre kaum jemand auf die Idee gekommen, Bilder damit zu drucken. ColorFoto-Druckerexperte Malte Neumann erläutert die wichtigsten Entwicklungen beim Tintenstrahldruck in den letzten zehn Jahren.

Der Deskjet von 1995 arbeitete mit 300 dpi Auflösung und kann acht Farben pro Druckpunkt erzeugen. Beim aktuellen Photosmart gibt HP als Auflösung 4800 * 1200 dpi an. Wie bei Tintenstrahldruckern üblich, bedeutet das nicht, dass 2400 schwarze Linien und ebenso viele weiße Zwischenräume zu erkennen sind, wie man das bei einer Kamera oder einem Scanner erwartet. Das geht schon wegen der Tintenwanderung in der Papieroberfläche nicht und wäre auch nur unter dem Mikroskop zu erkennen. Stattdessen nutzen die Tintenstrahledrucker ihre hohe Auflösung, um die Farbdarstellung zu optimieren und Zwischentöne zu erzeugen. Mit seinen 4800 * 1200 dpi kann der HP 8750 auf einem Punkt im klassischen 300-dpi-Raster 64 Tropfen einer Farbe setzen. Das bringt bei drei farbigen Tinten bereits 260 000 Farbabstufungen. Moderne Drucker variieren aber auch die Größe der Tröpfchen und verwenden zusätzlich Fototinten mit geringerer Dichte für helle Partien, was die Anzahl der Farben auf einige Millionen steigert. Gerade in hellen Partien, die das Auge gut differenzieren kann, störte bei den Geräten vor zehn Jahren das sichtbare Raster: Um den hellen Ton zu erzeugen, setzte der Drucker nur noch ganz wenige Tropfen und das Bild zerfiel in einzelne Druckpunkte. Moderne Drucker nutzen an diesen Stellen helle Tinten und verringern die Tröpfchengröße, was einen gleichmäßigen Farbauftrag auch in den Lichtern erlaubt. Einige Topgeräte wie der Hewlett-Packard Photosmart 8750 nutzen darüber hinaus neben Schwarz auch noch Mittel- und Hellgrau zum Abmischen gedeckter Farben, was theoretisch zu 72 Millionen unterscheidbarer Farben führt. Voraussetzung für die hohe Auflösung sind immer kleinere Tintentropfen, weil sonst ja mehr Tinte pro Fläche aufgetragen würde. Zu Zeiten eines Deskjet 850 waren es noch 33 Picoliter, die auf heute 5 Picoliter geschrumpft sind.

Sechs, acht oder neun TintenHP setzt nach wie vor auf Druckpatronen, die auch die eigentliche Druckeinheit, den Druckkopf, enthalten. Damit bekommt der Printer bei jedem Tintenwechsel auch einen neuen Druckkopf. Lexmark macht das genauso, während Canon und Epson ihre Geräte mit permanenten Köpfen ausstatten, die so lange halten sollen wie die Geräte. Für Grafiken muss der Deskjet von vor zehn Jahren mit drei Tinten auskommen, weil das Schwarz nur für den Textdruck eingesetzt wird. 300 Düsen schaffen beim Deskjet insgesamt 3,6 Millionen Tropfen pro Sekunde. Jeder der Köpfe des Photosmart 8750 bringt es auf 600 Düsen, die je 18 000 Tropfen pro Sekunde verschießen können - zusammen also theoretisch  über 30 Millionen.

Insgesamt drei Patronen mit zusammen neun Tinten beherbergt der Photosmart 8750. Dabei stehen mehrere Kombinationsmöglichkeiten zur Auswahl. In die Mitte kommt in jedem Fall die Standardpatrone 348 mit Cyan, Magenta und Gelb. Im linken Halter steckt die Foto-Tinte. Das kann die bekannte Kombination aus hellem Foto-Magenta, hellem Foto-Cyan und Schwarz sein - also Patrone 344 - oder aber, wenn das Maximum an Bildqualität gefordert ist, die neue Foto-Patrone 101 mit hellem Foto-Magenta, hellem Foto-Cyan und Blau statt Schwarz. Wer die blaue Tinte nutzen will, die tatsächlich den druckbaren Farbraum vergrößert, der muss im rechten Steckplatz Patrone Nummer 102 einsetzen. Patrone 102 hält in drei Kammern Hellgrau, Mittelgrau und Schwarz für den perfekten Fotodruck vor.

Grundsätzlich kann ganz rechts auch der große Einzeltank 339 mit dem pigmentierten Textschwarz stecken, das für den Fotodruck nicht verwendet wird. Wer also die "blaue" Fotopatrone 101 mit dem Einzeltank 339 kombiniert, hat kein Schwarz mehr für den Fotodruck. Grundsätzlich empfiehlt ColorFoto für den optimalen Fotodruck die "blaue" Fotopatrone 101 plus der Grau-/ Schwarzpatrone 102. Wer dagegen häufig auch Text druckt, sollte die alte Fotopatrone 344 ohne Blau mit dem Einzeltank 339 für Textschwarz kombinieren, da dies die Druckkosten deutlich senkt.

AutomatikDer Photosmart richtet seine Druckköpfe automatisch aus: Ein Muster wird gedruckt, dann scannt eine LED/Sensor-Kombination die Zeile ab und stellt die richtigen Korrekturwerte fest, damit die Ausdrucke der Köpfe genau zusammenpassen.  Auch die Erkennung der Papiersorte gehört zum Repertoire: Das im Winkel auf das Papier gestrahlte Licht wird je nach Beschaffenheit der Oberfläche diffus oder direkt reflektiert. Aus der Verteilung des Lichtes lässt sich die Papiersorte ermitteln. Beides war bei dem Deskjet noch kein Thema.

Von DINA6 bis A3+Auch bei den Blattformaten ist die Auswahl gigantisch, denn egal, ob ein 10 * 15-cm-Bildchen oder  A3+ mit immerhin 33 * 48 cm - der normale Papiereinzug schluckt alles. Normalerweise arbeitet auch der große Photosmart mit dem bei HP üblichen um 180 Grad gebogenen Papierweg, der das Beschicken des Printers von vorn erlaubt, aber bei bestimmten Medien sicher zum Papierstau führt. Wer brettharten Fine-Arts-Karton bedrucken will, kann das über eine Klappe in der Rückseite tun. Der Deskjet hat dagegen einen eher sperrigen Einzug für Briefumschläge und beschränkt sich sonst auf das Standardformat A4.

SchwarzweißWer mit einem der üblichen Tintenstrahldrucker Schwarzweißbilder ausdruckt, der wird nicht sonderlich begeistert sein: Selbst wenn ein allgemeiner Farbstich ausbleibt, erscheinen einzelne Partien farbstichig, und sattes Schwarz fehlt sowieso. Das ist bedauerlich, aber angesichts der Drucktechnik der meisten Tintenstrahler unvermeidlich, denn sie mischen die Graustufen aus Gelb, Magenta und Cyan und ergänzen das Ergebnis mit Fotoschwarz, um insbesondere die Tiefen zu verstärken. Klar ist, dass die aus den Farben ermischeten Grauwerte nie absolut neutral sein können. Zudem muss das Fotoschwarz relativ hell sein, was sattschwarze Schatten verhindert. Zu dunkles Fotoschwarz würde beim Farbdruck in abgetönten Mischfarben als hässliche schwarze Punkte auftauchen.

Abhilfe schafft zusätzliche graue Tinte als Ergänzung zu einer tiefschwarzen Tinte. Am Anfang waren es die Bastler, die Tanks selbst mit schwarzen Tinten verschiedener Dichte befüllten und einen eigenen Treiber programmiert haben, um passabel Graustufen-Bilder zu drucken. Doch  mit "Schwarz", "Hellschwarz" und "sehr hellem Schwarz", wie sie in der HP-Patrone 102 enthalten sind, lassen sich beinahe beliebig viele Graustufen drucken.  Wenn bei der Auflösung von 1200 * 4800 dpi bis zu 64 Printer-Tropfen auf einem Druckpunkt im 300-dpi-Format landen, ergeben sich satte 16 000 Graustufen. Das ist weit mehr als genug, um auch feinste Abstufungen zu reproduzieren. Wegen der grauen Tinten kann zudem nun auch ein sattes Tiefschwarz zum Einsatz kommen, da dieses nur noch für die dunkelsten Stellen nötig ist. Für Grautöne kann der Drucker damit ausschließlich auf graue Tinten zugreifen, was Farbstiche ausschließt, und zugleich dienen die grauen Tinten zum perfekten Abtönen der Farbbilder.

Ein zusätzliches Problem ist der Metamerie: Je nach der Lichtquelle die den Print beleuchtet nimmt das Auge unterschiedliche Farben wahr. Dieser Effekt tritt immer auf, ist aber bei SW-Prints besonders lästig. Hier verhalten sich graue Tinten gutmütiger als Farbmischungen.

Von Farbe zu SchwarzweißSW-Fotos im Schwarzweißmodus der Kamera zu machen, ist nicht empfehlenswert. Zwar spart das etwa ein Drittel des Speicherplatzes, aber die Möglichkeiten der Nachbearbeitung sind stark eingeschränkt: Die Software in der Kamera entscheidet, wie die Farben in Grauwerte umgesetzt werden, und dieser Prozess lässt sich im nachhinein nicht mehr rückgängig machen oder steuern. Wer dagegen das Farbbild im Bildbearbeitungs-Programm in die Farbauszüge zerlegt, der kann einige Varianten in Sachen Kontrast probieren und sich für die schönste entscheiden - klassisch sind die dramatischen Wolken im roten Farbkanal. Ob dann Photoshop und Co. das Bild in Graustufen umrechnen oder der Druckertreiber dies erledigt, ist für das Ergebnis egal. Dennoch empfiehlt ColorFoto, das Graustufenbild per Bildprogramm zu erzeugen und als SW-Variante in den gleichen Ordner zu speichern, in dem auch das Farbfoto steckt. So kann später problemlos erneut auf das SW-Bild zugegriffen werden. Wer den Druckertreiber auf Schwarzweiß stellt, sollte zudem gegebenenfalls nicht vergessen, anschließend zurück in den Farbmodus zu wechseln. Einige Drucker bleiben je nach Treiber im Graustufenmodus, bis aus einem anderen Programm gedruckt wird.

FarbmanagementWer die Farben des Ausdrucks nicht dem Zufall überlassen will, muss sich mit Farbmanagement beschäftigen. Weil Farbe eine menschliche Wahrnehmung und keine physikalische Eigenschaft ist, steckt der Teufel hier im Detail: Eigentlich eindeutige RGB-Werte des Fotos führen je nach Gerät und dem Farbraum der Pigmente (Drucker), Phosphore (Röhren-Monitor) oder Filter (Kamera, LCD) zu verschiedenen Farben bei der Darstellung. Andererseits können verschiedene Lichtspektren derselben Farbe entsprechen. Wenn die Farben von der Digital-kamera über den Monitor bis zum Print stimmen sollen, muss jedes Gerät die Farben auf einen allgemein verbindlichen Standard-Farbraum umrechnen. Das geschieht über Farbprofile, die eine Tabelle mit den Umrechnungswerten enthalten. Sie sind als Dateien mit den Endungen ICC oder ICM zu finden. Weil besonders bei Monitoren die Unterschiede zwischen einzelnen teilweise Exemplaren recht groß sind, muss es hier schon ein individuelles Profil sein. Ein Farbmessgerät wird auf der Oberfläche befestigt und die Software stellt verschiedene Farben dar, die ausgemessen werden. Aus dem Unterschied von tatsächlicher und erwarteter Farbe wird dann das Profil berechnet.

Um die Farbe zu messen, wird im ersten Schritt das vom Monitor ausgehende Licht in seine spektralen Komponenten zerlegt. Dazu dient ein Beugungsgitter, bei dem Linien im Abstand nahe der Lichtwellenlänge die Lichtanteile je Farbfrequenz bestimmen. Einen ähnlichen Effekt zeigen die Spiegelungen auf der Oberfläche einer CD, die ein Beugungsgitter mit einem Linienabstand von der dreifachen Wellenlänge des grünen Lichts darstellt (1,6 Mikrometer). Aus der gemessenen spektralen Verteilung wird in einem zweiten Schritt anhand der Empfindlichkeitskurven eines Standardauges die Farbe berechnet. Im Gegensatz zur Spektralanalyse, die ein physikalisch eindeutiges Ergebnis liefert, geht diese Eindeutigkeit nun verloren. Zum einen können unterschiedliche spektrale Zusammensetzungen zum gleichen Ergebnis führen. Zum anderen sieht jedes Auge die Farben anders.

Wenn jetzt jedes Gerät ein Profil hat, das seine Farbwerte korrekt etwa in den LAB-Farbraum umrechnet, sollten die Farben überall die gleichen sein, soweit die unterschiedlichen Farbräume der Geräte dies überhaupt ermöglichen. Die GP-Version des 8750 ist dazu das richtige Werkzeug: Wer die GP-Version bestellt, erhält ein Farbmessgerät zum Kalibrieren des Monitor und entsprechende Software im Paket mitgeliefert. Damit ist sicher, dass der Printer fast exakt das ausgibt, was auch der Fotograf am Bildschirm sah. Dieser Einstieg ins Farbmanagement kostet bei Hewlett-Packard 200 Euro Zuschlag.

Anschluss für allesAm HP findet sich die obligatorische USB-Buchse in der aktuellen Version 2.0, die Datenraten von bis zu 480 Megabit pro Sekunde erlaubt. Gegenüber der vor zehn Jahren üblichen Parallel-Buchse führt der USB-Anschluss vor allem zu einem Komfort-Fortschritt, denn das Drucktempo wird weiterhin von den mechanischen Komponenten des Printers bestimmt. Zusätzlich macht die LAN-Buchse den 8750 auch zum Partner im Netzwerk. Wer zu Hause oder im Büro einen DSL-Router hat, muss den Photosmart 8750 nur einstecken und die Installation starten. Alternativ kann man die IP-Adresse des Printers manuell einstellen.

Wer es lieber drahtlos mag bekommt Adapter für Bluetooth und WLAN. So kann jeder den Standort des Printers unabhängig von zu verlegenden Kabeln wählen, oder das Bluetooth-Handy sendet Bilder zum Print ohne PC direkt in den HP.

Aber auch für die Digitalkamera zeigt sich der Photosmart offen: Entweder verfügt die Kamera über eine Pictbridge-Schnittstelle wie fast alle aktuellen Geräte oder der Fotograf nimmt die Speicherkarte aus seiner Kamera und steckt sie zum Drucken in den HP. Hier gibt es allerdings keine Vorschau-Möglichkeit auf dem Display des Printers.