Тестирование многофункциональных струйных устройств формата А4

Epson, Hewlett Packard, Canon, Lexmark, Brother



 

Максим Афанасьев

Методика тестирования

Измерение скоростных характеристик принтера

Расчет интегрального показателя скорости печати

Определение точности цветопередачи принтера

Разрешающая способность принтера

Оценка фактической разрешающей способности сканера

Оценка равномерности и стабильности излучения источника света сканера

Определение скорости сканирования

Выбор редакции

Описание моделей

Brother DCP-330c

Lexmark X5470

EPSON Stylus CX5900

HP Photosmart C3183

HP Photosmart C4183

Canon Pixma MP150

 


Методика тестирования

Тестирование выполнялось на рабочей станции с установленной операционной системой Microsoft Windows XP SP2. Настройка устройств сводилась к установке драйверов и необходимого программного обеспечения. При тестировании принтеров применялись программы Adobe Acrobat Reader 9, MS Word 2003 и Adobe Photoshop CS2. Для того чтобы все устройства имели равные условия, в тестировании использовались два типа бумаги: обычная с плотностью с 80 г/м2 — для печати текста и смешанных документов и специальная фотобумага Lomond Super Glossy с плотностью 170 г/м2 — для печати фотографий и других тестовых шаблонов, требующих высокого качества изображения.

Непосредственно перед тестированием все исследуемые МФУ были откалиброваны с помощью профессионального спектрофотометра GretagMacbeth Eye-One Pro. Для каждого принтера, оснащенного программным обеспечением Eye-One Match 3.6.1 и ProfileMaker Pro 5.0.5, были получены профайлы. Стоит отметить, что понятие профайла принтера имеет смысл только при указании конкретного типа бумаги, на которой производится печать.

Для создания профиля принтера на МФУ распечатывался специализированный шаблон с цветовыми полями из приложения Adobe Photoshop CS2. При этом печать производилась в режиме наилучшего качества с использованием фотобумаги Lomond Super Glossy формата A4. Чтобы получить реальную картину цветового охвата принтера, а затем подобрать к нему наиболее правильный в плане цветопередачи профайл, печать повторялась три раза с различными установками цвета: при отключенном управлении цветами, с использованием драйвера принтера и с применением профайла, созданного на основе полученных в ходе предыдущих калибровок данных. После того как шаблон распечатывался, в специализированной программе ProfileMaker Pro 5.0.5 с помощью спектрофотометра GretagMacbeth Eye-One Pro с него считывались все цветовые поля, а затем результат сохранялся в текстовом файле, на основе которого с помощью той же программы создавался профайл принтера.

 Созданный профайл принтера позволяет просмотреть его цветовой охват в трехмерном виде и сравнить его с цветовыми охватами других принтеров или с цветовым охватом Adobe RGB (1998) «идеального» принтера (рис. 1). С этой целью была использована специальная утилита, предназначенная для работы с профайлами, — CHROMIX ColorThink 2.1.2, которая также позволяет сравнить цветовые охваты разных устройств по их профилям в системах координат Luv и Xxy, причем как в трехмерном, так и в двумерном виде. При этом чем больше цветовой охват принтера, тем лучше.

 

Рис. 1. Сравнительные цветовые охваты принтеров

После сравнения полученных профайлов конкретного устройства выбирался наиболее обширный по цветовому охвату, который затем и использовался при дальнейшей печати тестовых изображений.

Измерение скоростных характеристик принтера

В ходе измерения скоростных характеристик принтера рассчитывается интегральный показатель скорости печати, выраженный в страницах в минуту (стр./мин).

Для вычисления интегрального показателя скорости печати выполнялся ряд тестовых заданий.

 

Тест № 1

Печать в формате MS Word 2003 монохромного документа (Test#1.doc), который представляет собой текст объемом 15 страниц A4 (47 тыс. знаков), содержащий шрифтовые выделения и заголовки. В тексте нет картинок; печать документа производится в стандартном режиме на обычной бумаге. В настройках драйвера принтера устанавливается режим монохромной печати (черно-белый без градаций серого). За время распечатывания принимают промежуток времени от посылки задания на принтер до выхода последней страницы.

 

Тест № 2

Печать в формате MS Word 2003 документа (Test#2.doc), который представляет собой текст объемом 28 страниц A4 (29 814 знаков), содержащий текст и импортированные цветные картинки в форматах TIFF и JPEG. Печать производится в стандартном режиме на обычной бумаге. В настройках драйвера принтера устанавливается режим цветной печати. За время распечатывания принимают промежуток времени от посылки задания на принтер до выхода последней страницы.

 

Тест № 3

Печать в формате PDF документа (Test#3.pdf), который представляет собой восьмистраничную публикацию, содержащую цветной и монохромный текст, графические элементы, а также растровые и векторные иллюстрации. Печать производится в стандартном режиме на обычной бумаге. В настройках драйвера принтера устанавливается режим цветной печати. За время распечатывания принимают промежуток времени от посылки задания на принтер до выхода последней страницы.

 

Тест № 4

Печать в формате TIFF цветной фотографии (Test#4.tif) размером 28x19 см с разрешением 300 ppi, содержащей образцы цветовых полей. Печать производится на фотобумаге размером A4 при установке режима высокого качества печати. За время распечатывания принимают промежуток времени от посылки задания на принтер до выхода последней страницы.

 

Тест № 5

Печать в формате TIFF цветной фотографии (Test#5.tif) размером 13x18 см с разрешением 300 ppi.

Печать производится на фотобумаге размером 13x18 см (5x7 дюймов) в режиме высокого качества. В данном тесте не допускается активирование фирменных технологий по улучшению цветной печати, реализованных в драйвере принтера. За время распечатывания принимают промежуток времени от посылки задания на принтер до выхода последней страницы.

Расчет интегрального показателя скорости печати

Для расчета интегрального показателя скорости печати рассчитывается скорость печати каждого теста, выраженная в страницах в минуту (стр./мин). Для расчета скорости печати используется формула:

 

где N — количество страниц в документе (для печати фотографий N = 1).

Интегральный показатель скорости печати определяется как среднее геометрическое скоростей печати каждого теста:

 

Определение точности цветопередачи принтера

Для определения точности цветопередачи вводится понятие «идеального принтера», которому соответствует цветовой охват Adobe RGB (1998).

Под точностью цветопередачи понимается цветовая разница E между цветом на идеальном принтере и цветом отпечатка на тестируемом мониторе, усредненная по множеству измеряемых цветовых полей.

Измерение цветовых полей производится с помощью специального шаблона, который служит для создания профайла принтера, в процессе которого программа ProfileMaker Pro 5.0.5 сохраняет в отдельном текстовом файле измеренные значения цвета в разных цветовых координатах: RGB, L*a*b. Таким образом, сравнение в специальной программе MesaureTool полученных значений со значениями идеального принтера (перевод значений RGB с шаблона в цветовые координаты L*a*b осуществляется в программе Adobe Photoshop CS2) дает на выходе искомую величину E. Чем меньше усредненное значение E, тем точнее цветопередача у тестируемого принтера.

Описанная процедура повторялась для всех тестовых шаблонов, распечатанных при различных режимах настройки принтера и приложения Adobe Photoshop СS2. Данные об усредненном значении E были сведены в таблицу (табл. 1), а затем по пятибалльной шкале каждому тестируемому МФУ были присвоены соответствующие баллы.

Таблица 1. Итоговая сводная таблица результатов

Название теста

EPSON Stylus CX5900

HP Photosmart C4183

HP Photosmart C3183

Lexmark X5470

Canon  Pixma MP150

Brother DCP-330c

Скорость печати

3

4

3

2

5

4

Скорость сканирования

4

3

2

3

5

4

Фактическая разрешающая способность принтера

3

4

4

5

2

3

Точность цветопередачи принтера, E

3

4

4

5

4

3

Фактическая разрешающая способность сканера MTF

5

3

3

4

4

5

Равномерность излучения, L

3

4

2

5

4

3

Оценка ПО и драйверов

4

5

5

3

4

4

Функциональные возможности

4

5

4

4

3

4

Разрешающая способность принтера

Под разрешением принтера понимается максимальное разрешение (например, 2400 точек на дюйм), при котором печатающее устройство способно корректно и стабильно воспроизводить линии минимального размера (в пиксел).

Для определения разрешающей способности принтера распечатывается несколько шаблонов, представляющих собой набор линий и окружностей (рис. 2).

 

Рис. 2. Тестовый шаблон для определения разрешающей
способности принтера

Наборы линий состоят из параллельных прямых размером 1, 2, 3, 4 и 5 пикселов. Размер линий окружности — 1, 2, 3 и 4 пиксела. Стрелкой показано направление движения бумаги.

Шаблоны отличаются друг от друга только разрешением, которое может иметь следующие значения: 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400 и 2600 точек на дюйм. Шаблоны имеют размер 10x15 см и в режиме наивысшего качества распечатываются на фотобумаге по четыре штуки на лист (лист для этого прогоняется через принтер четыре раза). Тест на одно разрешение печатается в двух экземплярах — монохромном и цветом (соответственно настраивается и драйвер принтера при печати), таким образом, на одном листе 10x15 размещаются два шаблона с разным разрешением, то есть четыре изображения.

На каждом принтере шаблоны с разным разрешением печатаются до тех пор, пока принтер правильно отображает изображение. Следует учитывать, что некоторые принтеры будут выдавать плохое разрешение только по горизонтальной плоскости, а другие — только по вертикальной, поэтому печатать шаблоны необходимо до тех пор, пока картинка совсем не исказится. На основе полученных отпечатков все тестируемые модели оценивались по пятибалльной шкале; результаты этого теста отражены в табл. 1, которая приведена чуть ниже.

Оценка фактической разрешающей способности сканера

Для определения реальной разрешающей способности сканера принято пользоваться так называемой модуляционной передаточной функцией (Modulation Transfer Function, MTF). С ее помощью нельзя однозначно определить разрешение сканера, выражаемое в точках на дюйм, однако значения MTF, измеренные для различных сканеров, позволяют корректно сравнивать их разрешения.

Для вычисления MTF используется шаблон M-13-60, на котором имеется 11 областей с различной частотой штриховки, измеряемой количеством пар линий (циклов) на миллиметр (c/mm — Cycles/mm).

Функция MTF зависит от частоты штриховки и определяет изменение контраста данной плотности штриховки в сравнении с контрастом референсной штриховой области.

Шаблон сканируется при максимальном разрешении сканера два раза: сначала он располагается вдоль направления движения лампы (ось Y), а затем — поперек (ось X).

При сканировании отключаются какие-либо функции по корректировке изображения в драйвере сканера, а также используется значение Gamma = 1. Сканирование производится в цветном режиме из программы Adobe Photoshop CS2 с использованием Twain-драйвера сканера.

Затем отсканированное изображение увеличивают до 100%. Выделяют небольшую область в квадрате 5 (плотность 0,75 с/mm) и открывают инструмент Histogram. По гистограмме выделенного фрагмента для каждого из цветовых каналов в отдельности определяются минимальные и максимальные значения уровней, которые вносят в таблицу измерений. Точно так же выделяют небольшой фрагмент в квадрате 6 (плотность 1 с/mm) и определяют минимальные и максимальные значения уровней для каждого из цветовых каналов в отдельности. Аналогично выделяют небольшой фрагмент в следующем квадрате, процедуру повторяют для каждого из цветовых каналов во всех квадратах, вплоть до последнего (15-й квадрат).

По полученным результатам измерений для каждого цветового канала и для каждой частоты фрагмента MTF вычисляют по формуле:

 

где Tmax и Tmin — максимальное и минимальное значения уровней для заданной частоты фрагмента, а Rmax и Rmin  — максимальное и минимальное значения уровней для референсного значения частоты, в качестве которого принимается частота квадрата 5 (0,75 с/mm).

Результирующая функция MTF для каждой плотности штрихов определяется как среднее арифметическое от MTF по каждому цветовому каналу.

Аналогичные расчеты проводят для шаблона, ориентированного поперек направления движения лампы сканера (ось X).

Затем строится график зависимости MTF от плотности штрихов по оси X и по оси Y.

Результирующее значение MTF сканера определяют как среднее арифметическое от значений MTF для каждой частоты как по оси X, так и по оси Y. Расчет погрешности измерения MTF выполняется из предположения, что приборная погрешность измерения уровней для каждой частоты и цветового канала одинакова и равна 2.

В основу расчета погрешности положена формула:

 

Для заданной частоты и цветового канала погрешность MTF рассчитывается по формуле:

 

Для заданной частоты погрешность MTF, усредненная по всем цветовым каналам, определяется по формуле:

 

где MTFR, MTFG, MTFB, — погрешность функции для каждого цветового канала.

Значение интегральной погрешности MTF сканера, усредненной по всем частотам и по направлениям сканирования (оси X и Y), определяется по формуле:

 

где MTFi — погрешность функции для i-й частоты.

Функция MTF не может превышать 1, причем чем ближе значение MTF к единице, тем выше разрешающая способность сканера. Результаты тестирования отображены в табл. 1.

Оценка равномерности и стабильности излучения источника света сканера

В качестве образца для проведения теста в отраженном свете используется однородная серая полоса тестовой таблицы SIQT 1.0. Сканирование выполняется без какой-либо коррекции в 24-битном цвете с разрешением 200 ppi.

Сканирование производят два раза: с вертикальным и горизонтальным расположением шаблона на планшете сканера, а отсканированные изображения сохраняют в файлах с расширением *.tiff. Затем к ним применяются специальные утилиты, в результате выполнения которых формируются два CSV-файла, в которых каждое изображение разбито на 8 тыс. мелких отрезков. Для каждого отрезка измеряется значение среднего уровня по трем цветовым каналам (RGB). Затем по полученным данным вычисляют значения L для цветовой системы Lab, после чего рассчитывается максимальное отклонение яркостной составляющей ( L). По результатам строят график неравномерности излучения по осям X и Y для каждого тестируемого сканера.

Определение скорости сканирования

Для оценки скоростных характеристик тестируемых сканеров проводятся замеры времени, требующегося для выполнения нескольких наиболее типичных задач. Отсчет времени начинается с момента нажатия кнопки Scan (или аналогичной) в приложении, из которого производится сканирование, и заканчивается после того, как приложение вновь будет готово к работе.

Список типичных задач с настройками качества указан в табл. 2.

Таблица 2. Типичные задачи с настройками качества

Процедура/сканируемое изображение

Размер (формат)

Цветовая модель/разрядность

Настройки

Разрешение, ppi

Черно-белый текст

А4

Black&White/1 бит

Авто

300

Текст с иллюстрациями

А4

Grayscale/8 бит

Авто

300

Фотография

10x15 см

RGB/24 бита

Авто

300

Фотография

10x15 см

RGB/24 бита

Авто

600

Фотография

210x297 мм

RGB/24 бита

Авто

600

По итогам теста на сканирование каждому МФУ, принимавшему участие в тестировании, для упрощения результатов была дана оценка по пятибалльной шкале.

Итак, все полученные в ходе проведения основных тестовых заданий результаты были отражены в табл. 1. Поскольку каждое тестируемое МФУ имеет дополнительные функциональные возможности и специализированное программное обеспечение, эти параметры также получили оценки по пятибалльной шкале, которые были внесены в табл. 1. В соответствии с наилучшими показателями в тестах было выбрано наилучшее МФУ.

Выбор редакции

По итогам тестирования победу в номинации «Самое качественное МФУ» и знак «Выбор редакции» завоевала модель HP Photosmart C4183, продемонстрировавшая очень высокие показатели производительности, качества печати и сканирования, удобство в эксплуатации и хорошие функциональные возможности программного и аппаратного обеспечения. В номинации «Оптимальное МФУ» мы отметили знаком «Выбор редакции» модель Canon Pixma MP150, обладающую весьма привлекательной ценой и высокими скоростными показателями.

Описание моделей

Brother DCP-330c

Скорость печати

Скорость сканирования

Фактическая разрешающая способность принтера

Точность цветопередачи

Фактическая разрешающая способность сканера

Равномерность излучения

Оценка ПО и драйверов

Функциональные возможности

Компания Brother продолжила выпуск моделей из линейки DCP. Новое устройство Brother DCP-330c имеет улучшенные технические характеристики и обновленный дизайн.

По своему внешнему виду и габаритам Brother DCP-330c больше похож на небольшой струйный принтер, но по внутреннему оснащению это многофункциональное устройство, совмещающее принтер, сканер и копир, а также контроллер для чтения карт памяти. Эта модель использует струйную термальную четырехцветную печать и позволяет печатать на бумаге различного формата, вплоть до А4.

 

Brother DCP-330c

Встроенный принтер обеспечивает возможность печати на различных носителях (обычная бумага, фотобумага, плотная бумага) с максимальным заявленным фактическим разрешением 1200 точек на дюйм. Встроенный цветной планшетный сканер также позволяет сканировать непрозрачные оригиналы и пленки с максимальным разрешением 2400 dpi. Эта модель, как и все отобранные для тестирования устройства, предназначена для применения в малых офисах с небольшим документооборотом, а также для домашнего использования.

Модель Brother DCP-330c подключается к компьютеру через USB-интерфейс. Однако для полноценной работы компьютер не обязателен — модель может полноценно работать даже в его отсутствие. Разъем для подключения USB-кабеля находится под крышкой МФУ, как и во всех предыдущих моделях этой серии, что еще раз подтверждает возможность полностью автономной работы. Кроме того, такое расположение шнура защищает кабель от случайного выдергивания и позволяет пододвинуть устройство вплотную к стене.

Данная модель оборудована цветным жидкокристаллическим экраном размером 2 дюйма, расположенным на лицевой части, который можно опускать и поднимать на 80°. Он имеет достаточно широкий угол обзора, что обеспечивает пользователю максимально удобное управление устройством. Панель управления находится справа от ЖК-экрана и имеет надписи на русском языке, меню устройства тоже русифицировано. Стоит отметить наличие встроенного контроллера для работы с картами памяти шести видов, что позволяет напрямую печатать с них изображения. При подключении МФУ к компьютеру картридер без установки драйверов опознается системой как встроенное устройство. Также для работы с цифровыми фото- и видеокамерами МФУ оборудовано портом PictBrigde, с помощью которого пользователь без подключения к ПК может напрямую распечатывать изображения.

Заявленная скорость печати составляет 25 стр./мин в монохромном режиме и 20 стр./мин при печати цветных изображений, что значительно выше по сравнению с предыдущими моделями этой серии. Максимальное разрешение при копировании составляет 1200 dpi.

Лоток подачи бумаги расположен в передней части МФУ и рассчитан на 100 листов, а своей крышкой он образует выходной лоток, в который также умещается порядка 150 листов. В отличие от других представленных моделей, Brother DCP-330c имеет выносные картриджи, то есть устанавливать их в печатающую головку не нужно, что, несомненно, удобно. Всего используется четыре картриджа (CMYK), причем черный картридж заметно объемнее остальных, что позволяет печатать больше монохромных документов. Применяемые в этой модели чернила имеют кодовое название Innobella; их использование позволило уменьшить размер капли до 1,5 пиколитра. 

Lexmark X5470

Скорость печати

Скорость сканирования

Фактическая разрешающая способность принтера

Точность цветопередачи

Фактическая разрешающая способность сканера

Равномерность излучения

Оценка ПО и драйверов

Функциональные возможности

Lexmark X5470 включает не только сканер, принтер и копир, но и факс. Это одна из флагманских моделей компании Lexmark, предназначенная как для домашнего использования, так и для малых офисов, имеющих небольшие объемы работ по печати.

Внешний облик Lexmark X5470 очень контрастный. На передней панели, выполненной в серо-белом цвете с глянцем, расположены ЖК-экран и функциональные кнопки, которые отвечают за наиболее распространенные действия с МФУ, такие как копирование, масштабирование, сканирование и т.п. Габариты этого устройства сравнимы с обычным струйным принтером — 192x454x320 мм, а вес составляет 6,5 кг. Эту модель можно установить непосредственно на столе рядом с ПК.

 

Lexmark X5470

Максимальное разрешение принтера при цветной печати составляет 4800 dpi, а при монохромной — 1200 dpi. Столь высокое качество цветной печати достигается благодаря использованию 6-цветной электротермической технологии печати при установленном дополнительном фотокартридже, однако вместо него может быть установлен и обычный черный картридж — в этом случае МФУ будет 4-цветным. В соответствии с техническими характеристиками при черновом режиме скорость монохромной печати у данной модели составляет 25 стр./мин, цветной — 18 стр./мин. Оптическое разрешение сканера у МФУ Lexmark X5470 составляет 600x1200 dpi, при этом возможно увеличение разрешения за счет интерполирования (до 19 200 dpi).

Модель Lexmark X5470 подключается к компьютеру через USB-интерфейс, однако предусмотрена опциональная установка сетевого адаптера Lexmark N4000e Ethernet 10/100Base-TX и беспроводного сетевого адаптера Lexmark N4050e стандарта 802.11g со встроенным принт-сервером. Кроме того, принтер имеет встроенный картридер, поддерживающий чтение изображений одиннадцати типов карт памяти. Для работы в автономном режиме МФУ оборудовано портом USB PictBridge, позволяющим печатать с фотоаппаратов напрямую, не используя компьютер.

Емкость приемного лотка составляет 100 листов; он допускает установку бумаги плотностью не более 75 г/м2. МФУ также оборудовано устройством для автоматической подачи бумаги для сканирования, рассчитанным на 10 листов с плотностью не более 75 г/м2. Устройство поддерживает различные типы бумаги форматом не больше А4; рекомендуемая месячная нагрузка составляет 3 тыс. отпечатков.

Переключение между разными режимами печати осуществляется несколькими кнопками с подсветкой, каждая из которых отвечает за свой режим, что позволяет легко лавировать между необходимыми настройками печати. В этом МФУ используется немаловажная функция режима автоматического управления качеством изображения для воспроизведения оригиналов, содержащих сочетание текста и графики цветного фона, а также фоторежим для улучшенного воспроизведения мелких деталей изображений при копировании фотографий.

EPSON Stylus CX5900

Скорость печати

Скорость сканирования

Фактическая разрешающая способность принтера

Точность цветопередачи

Фактическая разрешающая способность сканера

Равномерность излучения

Оценка ПО и драйверов

Функциональные возможности

Stylus CX5900 — одна из новых моделей компании EPSON в линейке многофункциональных устройств для домашнего использования. Данное МФУ внешне и по своим габаритам ничем не отличается от обычного цветного принтера, однако включает и сканер и копир.

Эта модель имеет очень привлекательный дизайн — она серебристого цвета с черной окантовкой. Габариты устройства — 430x354x181 мм, а вес — 6,7 кг. Все функциональные клавиши и панель управления находятся в левой верхней части МФУ. Там же под небольшим уклоном расположен жидкокристаллический цветной дисплей с диагональю 5 см, обеспечивающий удобную работу с устройством. Экран имеет неплохой угол обзора, поэтому с этим МФУ можно работать не только стоя, но и сидя.

 

EPSON Stylus CX5900

Печатающее устройство в нем основано на струйной пьезоэлектрической технологии и работает по принципу четырехцветного представления цвета CMYK. Каждый из цветов находится в отдельном картридже. Это позволяет менять чернила только в том картридже, где они закончились. В данной модели используются новые пигментные чернила EPSON DURABrite Ultra, позволяющие печатать с одинаковым результатом как на обычной, так и на фотобумаге и обладающие высокими показателями стойкости к воде, механическому воздействию и свету.

В МФУ Epson CX5900 встроен сканер с разрешением 1200 dpi, который подходит как для сканирования и распознавания текстов, так и для оцифровки фотографий и цветных изображений.

Разрешение печати у данной модели составляет, по заявлению производителя, 5760x1440 dpi. Однако стоит отметить, что первое из приведенных выше значений dpi является улучшенным и достигается при печати на фотобумаге. Скорость печати, как и у всех струйных принтеров, напрямую зависит от установки качества печати, при этом максимально заявленные скорости для монохромного режима составляют 27 стр./мин, а для цветной печати — 27 стр./мин. EPSON CX5900 подключается к компьютеру через USB-интерфейс, разъем для которого расположен с тыльной стороны устройства. На лицевой части также находится еще один разъем USB PictBridge, который предназначен для подключения цифровых фото- и видеокамер напрямую, без использования компьютера. Заявленное оптическое разрешение сканера составляет 1200x2400 dpi.

Модель EPSON CX5900 оборудована лотком подачи бумаги, рассчитанным на 100 листов формата А4. Выходной лоток тоже вмещает 100 листов.

Вместе с МФУ поставляется удобное программное обеспечение, которое позволяет производить сканирование, как в автоматическом, так и в ручном режиме с установкой наиболее распространенных параметров сканирования.

HP Photosmart C3183

Скорость печати

Скорость сканирования

Фактическая разрешающая способность принтера

Точность цветопередачи Компания Инк-Маркет