プリンターって、どうやって黒を識別してるの？

Question

カラープリンターの場合、カラーと黒の二つのカートリッジを使いますよね？

で、どの部分が黒と判断しているんですか？

カラーインクをすべて混ぜれば、黒になりますよね？（多分。違うかな？

ＨＰの場合、肉眼では黒だけど、微妙に違っていたりする場合は、カラーカートリッジ？黒カートリッジ？
もっと言えば、灰色や黒っぽい何かだと、カラーを使うの？それとも黒を？両方混ぜて？

印刷する時は、どうやって色を判断しているんですか？

ruri6syo · Accepted Answer

ワープロ文書やHTMLなどの場合、もともと文書データの中で、「この色にしてください」という信号をブロック単位で持っているので、プリンタはそれを受け取って、各社が考案した「その信号をきれいに再現する技術」により出力してくれます。
画像を印刷する場合は、それがドロー描画されたものか、ペイント描画されたものかで出力のされ方が違います。
画像を開くか制作するかし、「印刷」を実行したアプリケーションによってもそれぞれ違いますが、とりあえずドロー描画とペイント描画の違いから。

ドロー…座標指定により色情報を持っている画像です。イラストレーターなどのベジェ曲線がそれです。「x,yを始点a,bを終点とする方形はこの色にして」というような情報の集まりでディスプレイには出力されます。（印刷の場合、プリンタ側にどのように情報が出力されるかはアプリケーションにより異なります）

ペイント…１ドットずつ色情報を持っています。フォトショやペイントなどの普通の「画像ファイル」と思われているもののほとんどがそれです。
印刷する時、一ドットずつの色情報をプリンタ側に出力しています。
このように画像の場合、色の点々の集合体なので、プリンタ側では全く色の判断はしていません。決められた書式の色の情報を受け取り、プリンタは各社の技術によりその色をインクで再現しています。

明度、彩度、色度により、インクの配合が変わります。他の方が仰るようにカラーインクだけではしっかりとした黒を再現出来ませんから、カラーインクに黒インクが足される事により、色の再現が鮮やかになります。
うすぼんやりなカラー写真のスライドフィルムに同じ写真の白黒を濃度をごく薄くして重ねると色が鮮やかになるみたいな、そういう目的が基本かと思います。

大昔のインクリボン式プリンタでは、一色ずつ色が塗り重ねられていく状態がよく見えました。黄色の濃淡がまず印刷され、そこに同じく赤、青と単色ずつ塗り足されます。一列ずつ順番に出てくるので、だんだん色がそれっぽくなっていくのがよくわかります。でも、カラー３色通っただけではあまりピンと来ません。３原色で言えばこれで完成なはずなんですけど、全然パッとしない色目なんです。最後に黒が出力された瞬間、「おお！」と言いたくなるぐらい、「色が出来上がる」んですよ。

ruri6syo · Answer

思いだしたので、補足します。

ベタファイルという画像形式をご存じでしょうか。画像をC（シアン）M（マゼンダ）Y（イエロー）K（黒）ごとに分解して、４枚の画像ファイルとして保存される形式です。ディスプレイ表示される時には、この４枚を重ねて再現します。多色刷り版画みたいです。
プリンタドライバは、まさにこの作業をしています。出力先がディスプレイか、プリンタかの違いです。
今のプリンタは色数が増えていますが、やっている事は同じです。各単色のコントラストをいかにきれいに再現するかの目的で、例えば同じCでも濃いのと薄いのを用意しているわけです。

cliomaxi · Answer

＞光は引き算、絵の具は足し算と、覚えていたのですが・・・、カラーインクは違うのですか。

その通りです。
これをそれぞれ「減法混色(光の三原色=RGB)」「加法混色(色の三原色=CMY)」と言います。
カラーインクは当然後者です。

しかし何故印刷ではCMYKなのでしょう？そして多くのプリンターも最低でもK(黒)を加えた4色、多いものだと6色とか7色なのでしょう？
それは色の三原色だけでは黒だけでなく※オレンジやライトグリーン等のような色を表現出来ないからです。
印刷の場合どうしても表現出来ない色がある場合「特色」と言うものを使います。
代表として以下のメーカーが有ります。
Pantone
http://www.pantone-color.jp/
DIC(以前は大日本インキ)
http://www.dic.co.jp/products/cguide/index.html
東洋インキ
http://www.toyoink.co.jp/products/tcms/mihon/cchart.html
※色自体は作れるが、ビビッドと言うか、ニュアンスを表現出来ない。
我々デザイナーは単純な黒なら「K」だけを使いますが、深みを加えるためにK100(％)にCMYを5%ずつ加えたりします。

例えばPhotoshopを使ってRGBをCMYKに変換しても全く同じにはなりません。
加えて色に関しては専門学校で年間を通しての授業も有ります。
ですから「本一冊が書けるほどになる」と回答したのです。(実際その手の本も有ります)
まぁ正直に言えば私が簡潔にまとめる能力がなかっただけの事です。(本当は面倒くさかったと換言出来るかな。)

質問とは直接関係なかったですね。申し訳ない。

big_dipper · Answer

アプリケーションが印刷時に黒と指定していればその箇所は黒で印刷されます。
　文字や罫線なんかはそれで単純に黒にします。

>もっと言えば、灰色や黒っぽい何かだと、カラーを使うの？それとも黒を？両方混ぜて？　
　それで厄介なのがこういったケースです。灰色はまだしも黒に近いカラーは見た目の濃度に対して乗せるインクの量が飽和領域に近いところなのでメーカー毎のノウハウがそこにはあります。
　他の回答者の方が説明しているように、カラーインクを混ぜても黒には見えません。アプリケーションから渡されてくる色や濃度の情報をインク各色の使用量の値に変換するわけですが、インクの特性も含めてプリンタの製品毎に特性が異なるためそれを調整してやる必要があります。CMYを全部混ぜても理想的な黒にならないため、このあたりは会社毎にノウハウがあり、また、色の表現のポリシーがあってメーカ毎に細かい部分でやり方が異なります。

　ホームユースのインクジェットプリンタだと、多くの場合アプリケーションからRGBの形で色や濃度の情報を受け取りインクの色であるCMYKに変換します。変換の基本式（理論式）はありますが、先に述べたような理由で単純には適用できません。メーカや製品毎にノウハウが盛り込まれた変換テーブルを持っています。また単に色を変換するだけでなく周辺画素を勘案してインクの乗せ方を変えること等もあります。（ノウハウの固まりみたいなところがあるので細かいところはメーカも公表していません。）

>で、どの部分が黒と判断しているんですか？
上記の状況のため、お手持ちのプリンタの特性次第といったところですが、プリンタプロパティから印刷のモードを変えるなどすると黒の判断も変わってきます。お手持ちのプリンタで設定を変えた印刷結果を比べるとその癖というか特性が多少は判るかと思います。

wako65 · Answer

>どの部分が黒と判断しているんですか？
黒でない部分も黒を混ぜることがあります。

>カラーインクをすべて混ぜれば、黒になりますよね？（多分。違うかな？
理論上(理想的には)黒ですが、はっきり黒くは見えません。灰色がかっていたり、僅かに色が付いたように見えます。

>ＨＰの場合、肉眼では黒だけど、微妙に違っていたりする場合は、カラーカートリッジ？黒カートリッジ？
カラーと黒を混ぜています。微妙さ加減に応じて、その配分は変えています。

>もっと言えば、灰色や黒っぽい何かだと、カラーを使うの？それとも黒を？両方混ぜて？
薄い灰色の場合はカラーを混ぜて使い、黒は控えめに使います。黒インクは少しだけ使っても強烈に黒く出てしまい、カラーインクを混ぜた方がむしろ自然になるからです。
濃い灰色の場合は黒を多めに使います。このように灰色の濃さに応じて配分は変わります。

>印刷する時は、どうやって色を判断しているんですか？
パソコンで表現できるすべての色に対して、どのようにインクを混ぜるかを判断する仕組みが、プリンタ本体またはパソコンにインストールされたプリンタドライバ内に入っています。
また、この仕組みは、文字や線や写真と言った種類に応じて違うものを使っている場合もあります。

カラーインクを節約するために、灰色と判断されたら黒インクしか使わないように設定できるプリンター(ドライバー)もあります。
(もちろん、見た目の滑らかさは多少犠牲になりますが)

Microstar · Answer

推測ですが、プリンターの黒色の印刷はフォント系と画像系があるらしいです。それに従って、印刷しているように感じます。
印刷内容によって、黒色のインクカートリッジの減り具合を見てそう見ています。

TinyPine · Answer

カラーインクをすべて混ぜれば、黒になりますよね？（多分。違うかな？
理論的には減色混合でCian Magenta Yellowを混ぜると黒に成りますが、実際にはインクの各色が理想的で無い為、にごった黒? に成ります。
そこで黒インクを別に用意しています。

一方、アプリケーションの方からは、各職8ビットの色データーが来ます。これが3色とも同じレベルで来れば黒、灰、白と成ります。
C=0 、　M=0、　Y=0の時、どのインクも吐出されず、紙の色の白、
C=128、　M=128、　Y=128は　黒インクを半量吐出して灰色、
C=255、M=255、 Y=255の時は黒全量吐出して黒。
その他の時は各色のインクをそのレベルに従って吐出見たいな制御をドライバーがやっているはずです。

cliomaxi · Answer

では「黄色」と「レモン色」の違いをプリンターはどう判断してるのでしょう？
プリンターは受けたデータを印刷するだけで、判断はしません。

>カラーインクをすべて混ぜれば、黒になりますよね？（多分。違うかな？

多分ではなく違います。
この辺を説明すると本が一冊書けるほどですから割愛。

yamato1957 · Answer

色の識別はプリンターの役目ではありません。印刷するアプリケーションからの制御信号で印刷してます。

プリンターって、どうやって黒を識別してるの？

思いだしたので、補足します。

＞光は引き算、絵の具は足し算と、覚えていたのですが・・・、カラーインクは違うのですか。

アプリケーションが印刷時に黒と指定していればその箇所は黒で印刷されます。

>どの部分が黒と判断しているんですか？

推測ですが、プリンターの黒色の印刷はフォント系と画像系があるらしいです。

カラーインクをすべて混ぜれば、黒になりますよね？（多分。

では「黄色」と「レモン色」の違いをプリンターはどう判断してるのでしょう？

色の識別はプリンターの役目ではありません。

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　アプリケーションが印刷時に黒と指定していればその箇所は黒で印刷されます。