Vom PostScript auf Platte zur Bitmap auf Papier

Was heutige Drucker auf Papier hinterlassen, ist lediglich eine bestimmte Anordnung von vielen (eventuell farbigen) Einzelpunkten. Wenn diese fein und dicht genug nebeneinander angeordnet sind, erscheinen sie dem menschlichen Auge als Linien, Flächen und Farbverläufe. Dieses Punktraster muss der Marking Engine eines Druckers fertig übergeben werden.

Die Druckdatei existiert anfangs als PostScript. Um aus diesen Anweisungen zum endgültigen Punktmuster für den Zieldrucker zu kommen, muss viel gerechnet werden. Dieser stark die CPU belastende Prozess wird RIP ("Raster Image Prozess") genannt.

Echte PostScript-Drucker nehmen den PostScript-Code direkt entgegen. Für den Anwender am problemlosesten und zuverlässigsten, sorgen sie intern selbst für das "RIPen". Vor ihr Druckwerk ist ein "Raster Image Prozessor" (ebenfalls RIP genannt) geschaltet, oft in Form eines Spezialchips. Dieser sorgt für die PostScript-Interpretation und erzeugt die Rasterdaten. Manche Hochleistungsdrucker nutzen einen eigenen Unix-Rechner, der ein Software-RIP beinhaltet, das als PostScript-Interpreter fungiert (Abbildung 2 links).

Abbildung 2: Dateikonvertierung und -übertragung bei PostScript- und Nicht-PostScript-Druckern

Das Software-RIP der Open-Source-Bewegung

Zum Ausdrucken auf PostScript-"ignoranten" Druckern ist mehr Aufwand nötig. Der PostScript-Code muss bereits auf dem Host-Rechner für die Marking Engine "vorverdaut" werden. Das unter Linux u. a. Unix-ähnlichen Systemen allgegenwärtige Ghostscript-Paket leistet bei dieser Präparierung unentbehrliche Dienste. Es fungiert hier sozusagen als Software-RIP, das gänzlich aus dem Zieldrucker heraus- und in den Client-Rechner vorverlagert wurde (Abbildung 2 rechts).

So unentbehrlich diese Software unter Linux ist – sie hat in ihrer "klassischen" Erscheinungsform einige gravierende Nachteile:

  • Sie besteht aus zahllosen Einzelfiltern, deren Kommandozeilenoptionen oftmals undokumentiert oder sehr kryptisch sind.
  • Die Ausgabe-Qualität ist auf manchen Druckern mehr als mangelhaft (kein Wunder, wenn die Hersteller keine Spezifikationen zur Verfügung stellen).
  • Ihre Einzelfilter beruhen häufig auf den Beiträgen von Software-Entwicklern, die durch Reverse Engineering aufgrund eigener Bedürfnisse entstanden (weil sie Besitzer eines entsprechenden Druckers waren), jedoch zwischenzeitlich nicht mehr weitergepflegt werden.

Welche Ghostscript-Filter (auch "Treiber" genannt) installiert sind, erfahren Sie mit dem Kommando gs -h. Ghostscript antwortet mit einer Kurzinformation über seinen Gebrauch und zählt dabei alle Filter auf, die es kennt (auf meinem Rechner sind es 175!).

Kasten 1: Gimp-Print

Wenn es um Grafikdruck geht, macht das klasssische Ghostscript speziell bei Tintenstrahlern oft keine gute Figur. Das kann daran liegen, dass der falsche Filter für den Zieldrucker definiert ist, denn manchmal gibt es gleich mehrere, die für ein bestimmtes Modell in Frage kommen.

Zwischenzeitlich gibt es mehrere Initiativen, um qualitativ hochwertige, freie Druckertreiber zu entwickeln. Am weitesten ist hier das Gimp-Print-Projekt [5], dessen Filtersoftware sich nicht nur innerhalb dieses Programms, sondern mit allen Druck- und Spool-Systemen verwenden lässt.

Ursprünglich ein Druck-Plugin für den Gimp, hat es sich inzwischen zu einer Art Universaltreiber für Tintenstrahler gemausert. Der Quellcode lässt sich sowohl als Gimp-Druck-Plugin, als auch als Standard-Ghostscript-Filter (dann stp genannt) und als nativer CUPS-Treiber (fix und fertig mit PPDs (siehe Text) für 120 Druckermodelle der Hersteller Epson, Canon, HP, Compaq und Lexmark) kompilieren.

Das Berechnen von Rasterdaten aus dem PostScript-Code ist gerade bei Tintenstrahlern erst die halbe Miete. Denn im Unterschied zu Laserdruckern wird hier nicht die gesamte Seite auf einmal auf das Papier übertragen, sondern durch den Druckkopf in zeilenartigen Bewegungen sequentiell aufgesprüht. Druckköpfe müssen bis zu sieben verschiedene Farben verarbeiten. Das führt zu gigantischen Datenmengen: Eine A4-Seite in Foto-Qualität erfordert leicht mehrere 100 MB (Raster-)Daten.

Pro Druckkopf können mehr als 100 Tintendüsen in Betrieb sein. Diese sind jedoch nicht "dicht an dicht" angeordnet. Für die volle Deckung wird die Seite daher durch eine Art "Weben" (Weaving) aufgebaut: Linien werden nicht in derselben Reihenfolge übertragen und gedruckt, in der sie auf dem Papier erscheinen. Dies stellt hohe Anforderungen an die Qualität der Rechen-Algorithmen. Gimp-Print hat bei der Lösung dieser Aufgabe bereits bravouröse Leistungen erbracht, und zwar weitgehend ohne Zugriff auf Hersteller-Dokumentation. Man kann heute mit vielen Tintenstrahlern von Linux aus Foto-Qualität produzieren, die das Ergebnis mancher Hersteller-Treiber für Windows übertrifft. Gimp-Print wird auch in eine der nächsten GPL-Versionen von Ghostscript eingehen.

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