Пиропринтер - сколько полутонов у станка

Пиропринтер - сколько полутонов у станка _ Взаимосвязь скоростей и полутонов на станке Пиропринтер В этом видео рассказано как программно реализована передача полутонов при выжигании на Пиропринтере. Видео поможет лучше понять как взаимосвязаны скорости с оттенками. Пиропринтер способен выдать разное количество оттенков на разных скоростях выжигания. В подготовке видео помог Юрий Горбачев - наш разработчик и программист. У него большой опыт работы с чпу станками с 1999 года. Он знает 7 языков программирования. Этот опыт лег в основу разработки станка выжигателя Пиропринтер. При выжигании на станке жало имеет постоянную температуру и за счет разной скорости перемещения жало дает разные оттенки. Там, где жало двигается медленно, фанера прожигается глубже и остается темный цвет. Там, где жало двигается быстро, фанера почти не успевает нагреться и поверхность остается светлой. Так, меняя скорости мы получаем разные полутона. На компьютере каждая картинка имеет 255 полутонов, где 0 - это черный. 255 - это белый цвет. Этим полутонам для картинки на компьютере необходимо программно присвоить нужные скорости на самом станке выжигателе Пиропринтер. В ходе экспериментов стало понятно, что на компьютере мы можем задать огромное число полутонов и скоростей. Однако, узким местом в обработке этих сигналов стал микро процессор внутри станка. На версии Пиропринтер 1 и 2 мы использовали Ардуино 8 бит с частотой 16МГц. Для станков версии 3 и Х мы уже перешли на процессор STM 32 бит. с частотой 72 и 84 МГц. Так получилось существенно поднять производительность станка. На станке Пиропринтер доступные скорости для выжигания получаются расчетно из опорной частоты полезных сигналов на выходе из процессора станка. Так находится максимальная скорость выжигания. И от нее уже считаются доступные скорости через делитель скорости. Весь этот процесс наглядно показан в данном видео ролике. Далее для белого цвета ставится заданная скорость выжигания. Для версии на ардуино максимальную скорость рекомендуется ставить 5 м/мин. Исходя из этого для версии на Ардуино по формуле получилось 75 оттенков цветов. На такой же скорости для станка Пиропринтер Х число оттенков за счет более производительного процессора будет более 400. Но поскольку в картинке на компьютере всего 256 оттенков (включая белый), то такое количество полутонов нам не нужно. Но это открывает возможность поднять скорость на белом до 12.5 м/минуту. То есть в 2,5 раза. Так мы теряем часть оттенков в темном диапазоне и получаем дополнительно немного оттенков в светлом. В итоге на скорости 2.7, которую можно задать в программе, мы получим 150 оттенков. Скорость на белом будет 12,5м/мин. Чтобы получить все 255 оттенков, скорость можно поставить 1,8 - при этом скорость на белом будет 9 м/мин. Но здесь есть нюанс. Дело в том, что человеческий глаз не способен различить такое количество полутонов. В примере показан градиент, на котором изображено до 30 полутонов. И они очень легко различимы. Однако, если число полутонов достигает 70, то их различить уже проблематично. Поэтому в плане полутонов нет смысла выжигать в скорости, которая выдает 255 полутонов. Но есть и другой нюанс. На большой скорости необходимо повысить температуру выжигания. Это сказывается на сопротивлении самой фанеры выжиганию. Также из фанеры при большой температуре выделяется больше смолы (дегтя). Это сказывается на качестве картинки. Для того, чтобы нивелировать этот фактор, необходимо обрабатывать фанеру содовым раствором. Если картинка не обработана содой, то средние полутона могут быть “завалены“. Для того, чтобы это исправить, делается коррекция. Можно либо внести изменения с эти скорости, либо сделать ретушь темнее. Так картинка будет выжигаться лучше. В конечном счете, мы стремились найти способ выжигания в более быстром режиме. Но скорость зависит также от того, сколько в изображении темных и светлых тонов. На видео показано несколько примеров когда картинка светлая, имеет среднее число темных тонов и достаточно темная. На таймлапсах показано время выжигания. Светлая картинка выжгалась менее, чем за час. Картинка со средним заполнением цветом выжгалось 1 час 45 минут. Темная выжигалась 2 часа 20 минут.