雄::gsyan: GIMP

2021年1月23日星期六

3DP : 彩色的 Lithophane 相片

2021年1月23日星期六

每次跟別人介紹 3D printer 時，總會被問到一個問題：「那可以印彩色(多色)的嗎？」。之前玩過兩個擠出機加上一個 Y 字接頭，兩種不同的料共用一個噴頭的方式來列出雙色混合的物件，不過這種「二進一出」的方式並不好控制，雖然可以自動換料，但是列的時間就更久了。玩了幾次，最後還是放棄了。

前幾天看到有人做了彩色的 Lithophane 相片，不過作者都沒有分享詳細的做法，網路上也找不到相關的資料，不過這可又把我的好奇心給燃燒了。混出各種顏色的方法，不外乎就是 RGB 或是 CMYK 分多色，然後加在一起。初步的想法就是將原始相片分色列印成薄片，然後套疊在一起，以光學的方式混色。既然是光學的方式混色，直覺就認為該採用 RGB 來分色列印，也就是將相片分別提取出紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的部份，分開存成三個不同的檔案。把三個圖檔轉成 3D 模型，最後用對應顏色的料印出來。

花了不少時間的等待，RGB三色的照片印好了，的確能呈現出多種顏色，但卻有嚴重的色差。本來以為只是厚薄影響顏色的表現，不過試了幾組不同厚薄，顏色還是差太多。

之後和朋友討論了一下，決定來試一下 CMYK 混色的方式，不過我沒有青色(Cyan)、洋紅色(Mageta)的料，只好先以紅色、藍色和黃色的料來實驗，雖不準，應該也不會差太多吧！

底下是同事家小狗的照片和以 CMYK 原理分色 3D 列印的結果：

CMY三色列印LED燈泡打光混色結果

原始照片長這樣 :

原始相片

將相片依 CMYK 四色分解

用 GIMP 2.10.18 上方主選單 [顏色] 的 [構成要素] 中的 [提取成分]，將 CMYK 的 C, M , Y 單獨分解後存檔

記得在「提取成分」的對話框中要勾選「Invert component」：

將 CMY 三色都單獨存檔

補充說明：

上述的CMYK 分解的方法在 GIMP 2.10.20 以後就不適用，詳見：

雄 : GIMP : CMYK 分色與結合

以 Cura 製作相片模型

在 Cura 中，如果開啟的檔案是圖片檔，可以將圖片轉為 3D 模型，模型的高度就是各點的明暗度，所以可以用來將前面 CMY 三色的圖檔轉為 3D 模型，然後用 3D printer 來輸出。

轉換相片為模型時，可以設定模型的大小跟高度，上面的設定圖的部份會有 0.5mm，另外底部有 0.2mm, 所以模型的總高應該是 0.5 + 0.2 = 0.7 mm。(可能還要再觀察一下總高度的算法，後來發現有的是 0.5 + 0.2 * 2 = 0.9，不知道是不是新版 Cura 的問題)

3D printer 輸出的相片如果太厚，光源如果又夠亮，勢必會影響到混色的效果；但是如果太薄，顏色的層次又有可能打折扣，所以厚、薄的拿捏，可能還是要自己去試。

3D printer 輸出結果

每一個相片模型以 0.1mm 層高來進行切片，底下是 CMY 三色製作完模型，以 3D printer 輸出後，並在後面打燈的結果，注意兩兩交疊的部份，顏色有變化：

三色前後順序不同，也會製造出不同的效果：

前述 CMY 三色的相片模型放到 Thingiverse 網站中：

https://www.thingiverse.com/thing:4180926

ps. 這篇從 2020.02.11 放到現在，總算把它整理了。

閱讀全文

GIMP : CMYK 分色與結合

去年以 GIMP 把照片按照 CMYK 分色後，再用 Cura 製作 Cyan、Magenta、Yellow 三色的模型，最後以 3D printer 分別用藍色、紅色和黃色印出來，打光混色，可以變成彩色的照片，還滿好玩的。

不過後來 GIMP 由 2.10.18 更新為 2.10.20 版本以後，才發現新版的 CMYK 四色分離的結果居然不同了。舊版顏色分解，CMYK 雖然號稱分為四色，但是黑色的部份已和 CMY 三色結合，所以如果單獨取出黑色(CMYK Key)，會是空白一片；而新版的似乎才是真正的四色分離。

下面是新版 (2.10.22) 和舊版 (2.10.18) 以 [顏色]→[構成要素]→[提取成分]→[CMYK Cyan] 把青色分離出來的結果。下面那張(2.10.18)的可以看到照片層次是比較完整的，可見它把 CMYK Key (黑色) 那層的明層混到 CKMYK Cyan 中了；而上面那張(2.10.22)，則是單純只有青色的部份。