프린트된 영상에 빛을 넣어주는 획기적인 잉크

프린트된 영상에 빛을 넣어주는 획기적인 잉크

광택이 없는 표면과 광택 있는 페인트를 칠한 표면과의 차이점은 색깔 자체보다도 광택 있는 페인트를 칠한 표면이 더 실질적인 개체의 모습을 잘 보여준다는 점이다. 그러나 프린트된 영상의 변화를 다시 만들어내는 것은 최고의 컬러 프린터의 능력, 그 이상의 것이었다. 지금 국제적인 컴퓨터 과학자 팀은 광택뿐만 아니라 색깔까지도 새로 만들어낼 수 있는 프린터 때문에 곧 변화하게 될 것이라고 말했다.

* 차이점을 분별하다(Spot the difference)

몇 가지 현대적인 프린터들은 윤기 없고, 광택 있는 또는 금속잉크를 사용하여 영상의 반사도를 변화시킨다. 그러나 잉크는 소위 스폿 색상이라는 것에 항상 사용된다.

그러나 이러한 범위의 금속잉크를 조심스럽게 혼합 함으로서, Adobe Systems사와 Hanover에 있는 Dartmouth대학의 Fabio Pellacini는 청록색, 자홍색 및 노란색을 섞어서 다양한 색상을 만들어 내는 것과 같은 방법으로 미묘한 반사의 차이를 만들어내는 것이 가능하다고 말했다.

Pellacini는 Adobe Systems사의 Wojciech Matusik와 Szymon Rusinkiewicz 등의 동료들과 같이 작업하였다. 이 팀은 열컬러 프린터를 사용하였으며 이것은 많은 금속잉크와 금속 포일 및 표준잉크를 사용하여 프린터할 수 있도록 충분히 다목적으로 사용되었다.

*잉크를 혼합하다(Mixing the inks)

그들이 사용한 프린터는 한번에 7가지 이상의 잉크 카트리지를 사용할 수 있지만, 전체 범위의 반사를 만들어내기 위해서는 12가지 잉크를 필요로 하였다: 청록색, 금속청록, 자홍색, 금속 자홍색, 노란색, 금속 황금색, 검정색, 금속 은색, 금색 포일, 은색 포일, 윤내기 및 프리머. 그들은 개별적인 카트리지를 바꾸었고, 마지막 결과물을 만들기 위해 몇 번씩 영상을 프린트하였다. 6가지 잉크를 칠 함으로서, 팀은 어떻게 광범위한 반사도를 가진 컬러 스펙트럼을 표현할 수 있는지 연구했다.

그러나 프린트된 영상의 반사도를 제어하기 위한 문제의 반정도 만을 해결하였다. 프린트된 페이지에서 실제 개체를 만들어내기 위해, 팀은 먼저 본래 개체의 반사도를 액세스해야만 했다. 그렇게 하기 위해, 그들은 몇 가지 다른 각도에서 개체에 대한 몇 가지 사진을 찍고, 다른 위치에서 불빛이 비춰진 모습을 보여주는 자동화된 처리과정을 거치게 되었다.

그때 이 팀은 이러한 정보를 이용하여 입력의 양과 반사된 빛 사이의 비율을 결정하게 되었다고 Pellacini가 말했다. “이러한 처리과정은 표면의 윤기 없는 색깔과 하이라이트를 포착할 수 있으며, 플라스틱, 금속 및 페인트와 같은 광범위한 물질들을 표현할 수 있도록 해주었다.”

* 3D 프린트(3D printing)

새로운 기술을 사용한 첫 번째 프린트는 비교적 저품질이었다. 왜냐하면 측정기술이 제한된 해상도를 가졌기 때문이라고 Pellacini가 말했다. 그러나 미래의 개발을 통하여 이 기술이 더 향상되어야만 한다. 목표는 3D 개체를 좀더 실제와 같이 보이도록 만들기 위해 3D 프린팅 기술과 이 기술을 결합하는 것이라고 그가 말했다.

Lausanne에 있는 스위스연방공과대학의 Roger Hersch는 이 연구에 참여하고 있지는 않지만 좀더 순수한 색깔을 프린트하도록 하는 트렌드에 있다고 말했다. “이것은 디자이너들이 새로운 효과를 만들어내도록 하는 추가적인 범위를 제공한다.” 라고 그가 말했다.

* 전문가들을 위한 직업(A job for the specialists)

그러나 그는 새로운 기술이 가정용 컴퓨터 사용자들에게는 그다지 관심을 갖지 못할 것이라는 의문을 가지고 있다. “이 기술에 관심을 가질 사람들은 그래픽 미술전문가들일 것이다.” 라고 그가 말했다. Pellacini는 이 말에 동의하며 “우리의 프린터 입력에 대한 것은 여전히 이슈가 되고 있다.” 라고 말했다.-개체의 반사도를 측정할 수 있는 시설을 가진 연구실은 극히 소수이며, 이러한 정보를 가지지 않고 프린트를 이용하여 개체의 표면질감을 만들어내는 것은 가능하지 않다.

Pellacini 팀은 그들의 연구결과를 12월 일본 Yokohama에서 열리는 Siggraph 아시아 컨퍼런스에서 발표할 예정이다.

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Ink breakthrough puts the shine into printed images

A Christmas card printed with the new technology, which can print a wide range of matt and reflective inks (Image: Matusik et al. and ACM Siggraph)

The difference between a matt and a glossy painted surface shows that there's more to the appearance of real-world objects than colour alone. But reproducing that variation in printed images has been beyond the capabilities of even the best colour printers. Now an international team of computer scientists says that could soon change thanks to a printer that can reproduce sheen as well as colour.

Spot the difference

Some modern printers can use matt, glossy or metallic inks to change the reflectivity of an image, but the inks are always used on their own, as so-called spot colours. But by carefully mixing a range of such metallic inks, Fabio Pellaciniat Adobe Systems and Dartmouth College in Hanover, New Hampshire, says it's possible to reproduce subtle differences in reflectivity in the same way that mixing cyan, magenta and yellow can reproduce a range of colours.

Pellacini worked with colleagues including Wojciech Matusikand Szymon Rusinkiewiczat Adobe Systems. The team used a colour thermal printer, which is versatile enough to print many metallic inks and foils as well as standard inks.

Mixing the inks

The printer they used can accept up to seven ink cartridges at one time, but to produce a full range of reflectivity the team needed 12 inks: cyan, metallic cyan, magenta, metallic magenta, yellow, metallic gold, black, metallic silver, gold foil, silver foil, finish and primer.

They swapped individual cartridges and printed over images several times to produce the final product. By overlaying up to six inks, the team worked out how to represent a spectrum of colours with a wide range of reflectivities.

But being able to control the reflectivity of a printed image solves only half the problem. To reproduce real-world objects on the printed page, the team first had to assess the reflectivity of the original object. For this, they used an automated process that takes several pictures of an object from different angles and lit from different positions.

The team then used this information to determine the ratio between the amounts of incoming and reflected light, says Pellacini. "[The process] captures not only the matt colour of a surface but its highlights, allowing us to represent a wide range of materials like plastics, metals and paints."

3D printing

The first prints using the new technique (see image, above right) are relatively poor quality because the measurement technique has limited resolution, Pellacini says. But future developments should improve the technique. The goal is to combine the technique with 3D printing to create 3D objects that look more realistic, he says.

Roger Herschat the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne, who was not involved in the study, says there is a trend towards adding more than pure colour to prints. "It provides an additional dimension which may be used by designers to create new effects," he says.

A job for the specialists

But he doubts that the new technology will appeal to home computer users yet. "It's mainly graphic art professionals who will be interested in the technology," he says.

Pellacini agrees. "There is still the issue of the 'input' to our printer," he says – very few labs have the equipment to measure the reflectivity of an object, and without that information it's not possible to reproduce an object's surface texture in print.

Pellacini's team will present their work at the Siggraph Asiaconference in Yokohama, Japan, in December.

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Source : KISTI, newscientist.com