全彩3D打印的反直觉认知，四种颜色就足够

AM易道分享

一个反直觉的问题，3D打印上装的四卷单色料，理论上能打出几种颜色？

脱口而出的应是四种，一槽一色。

但我们测试同样四卷料，不加任何硬件，能在一个面上叠出十二种过渡色，还能打出一艘七色渐变的彩虹船。

有任何其他代价吗？非得用多头设备才能混色吗？

这正是我们这次实测要回答的。

用四卷Polymaker Panchroma半透明PLA，混出不同的颜色，测试打印效果。

结论是，决定我们能混出多少颜色的，与打印机的喷头数量无关。

这两年多色FDM一路往上堆喷头、堆料盒、堆换色效率，可颜色这件事，从第一性原理来看，四色既万色。

我们对于Panchroma系列的产品价值理解是"3D打印调色盘"。

这次我们用的四卷料分别是Panchroma品红、黄、青、灰四种半透明基础色，试图复现四种颜色既调出多种3D打印颜色。

下面我们来分享是怎么测的、看到了什么，以及关于桌面全彩3D打印往哪走的思考。

四色为什么足够？靠视觉，不靠搅颜料

目前最新的FDM混色逻辑和上古时期3D打印玩家把不同丝融化后搅在一起再挤出完全不同。

靠的是一层一层交替地铺层。

人眼在一臂的距离外，分辨极限约0.2mm，每层比这更薄，大脑就把相邻色层糊成一种过渡色。

蓝层叠黄层，远看就是绿。

这和喷墨打印机是同一种把戏。

喷墨靠四种墨印出连续色调，而FDM可以靠四种料叠出几十种颜色，底层逻辑一致。

少数几种基础色，足以混出很大一片色域。

不管是喷墨彩色打印还是FDM混色原理相似。

看原理如下，上图是喷墨的半色调网点，下图是我们微距拍摄的混色效果实际上是由四种颜色耗材按不同比例的薄层交替，视觉上显示出新颜色。

混色这件事如今几乎不靠任何外部插件就能做。

许多切片软件已内置混色功能，在耗材列表底部添加混色耗材，选两到三种同材质的料、拉一下比例条，软件就把模型切成薄层交替来凑出新颜色。

以BambuStudio为例，混色操作实例图如下（下图出自拓竹Wiki）：

基础打印测试，够稳才行

混色再花哨，料打不稳一切白搭，先测基础。

首层测试出料均匀，成型面平整光滑，无破损、出料均匀，附着力也不错。

混色后的多彩首层也表现十分稳定。

随后打了这套耗材的单色标准小船，表面细腻。

收放料顺畅，不堵不断。

基础属性合格，适配主流家用桌面机，不用单独调参数。

平面混色效果：四色叠十二色，紫色的小故事

我们用这套Panchroma的CMYG耗材打专用的混色渐变平面模型，160mm见方、厚1mm，专门用来摊开薄层混色效果。

打印过程本身就非常有意思。

透过正在成型的半透明色带，能直接看见底下的填充走线，光确实穿进了料里。

这正是半透明能混出柔和过渡的原因。

0.4mm喷嘴下，官方推荐基础层高0.12mm、混色层高0.2mm。

四色按不同比例叠加，最终我们给了十二种颜色，覆盖原色与多种衍生渐变。

成品过渡自然柔和，绝大部分衍生色精准匹配软件调色板的预设，偏差极小。

唯一的例外是紫色，存在轻微色差，但整体不影响视觉呈现。

紫色是品红加青叠出来的，同一套配色里各料的透光度要尽量接近，一旦错位，混出来就发灰发偏。

这点色差，我们分析是品红和青的透光度没完全对齐，是叠色这套玩法要注意的地方。

也因此我们看许多打印机厂家官方建议，如果对于颜色要求高可以先打小样自己测试，毕竟预览的颜色目前还不够准。

我们用实物对屏幕就是一种目测法看色彩表现。

就平面而言，效果优秀。

素画、彩色海报、薄款装饰这类活，这套料驾驭起来无压力，色彩丰富细腻，是传统单色和分区多色料完全给不了的效果。

立体混色，测试七色彩虹经典小船

这个表现出乎我们意料，继续上难度。

立体模型对叠色和层间融合的要求更高。

打经典彩虹小船，需要它完整呈现赤橙黄绿蓝靛紫七色。

打完这条船，七色层次清晰分明，从船底的橙红到船舱的蓝，渐变衔接流畅，曲面过渡质感出色。

能挑出的瑕疵只有一处。

带斜度的顶面，偶尔露出细微的混色层痕。

这恰好撞上这套功能的一个已知边界，官方明说混色只适合近垂直的墙面，斜面和顶/底面效果会不稳。

目前叠色机制在斜面的固有短板，但我们觉得，不影响美观和使用。

下图出自拓竹Wiki页面：

整体来看，彩色摆件、艺术模型这类立体活，这套料可以玩出许多新玩法。

复杂的设备还是简单的色彩？

Polymaker家的耗材一如既往的稳，我们测完多色耗材混色机制之后有了一些新思考。

我们用单喷头（拓竹P1S）就能完成混色意味着复杂先进的多头设备并不是混出精美颜色的前提。

那喷头多出来的价值在哪？

在效率。

单喷头每次换色都要把上一种料清出去，复杂混色件比单色件多耗料约三成，极端能到八成。

多喷头机换色几乎不清料，本质是用设备复杂度换时间和废料，而不是换颜色数量。

一句话，在混色机制下，喷头数量决定你打得多快多省，基础色数量才决定你能混出多少颜色。

未来我们也将用Panchroma的这组耗材在更多优秀多头设备打印一些好玩的物件。

更值得一提的是，这套耗材并不挑机器。

我们从Polymaker了解到市面上大多数品牌自带的换料系统也能直接装上就打，不必为某一套硬件单独适配。

桌面全彩3D打印未来形态

理论上，青、品红、黄能逼近可见光谱里几乎任何颜色，这也是喷墨全彩打印的原理。

但FDM目前的混色机制并不是无级调色的。

它靠层间交替，而层是不可再分的最小单位。

50：50就是一层一种交替，想做30：70就得用十层一个循环，吃掉分辨率还起条纹。

所以我们测下来，每两种基础色之间，可打的比例有1:1、1:3、3:1这三档。

这正是切片界面里那些整数档位的由来。

落到可用色数，我们在网上找到了有团队在五色基础料上把组合全试了一遍，最终筛出大约四十种站得住的颜色。

下列三图出自Prusa官方博客 ColorMix。

我们的四色实测给了十二档，和这个量级吻合。

所以现实答案是，混色理论无上限，但实际就几十种，也足够用了。

未来，有可能五头3D打印专门为这个混色机制而生，配色从四走向五补一卷白，刚好给透光的彩色层打底。

四色之外补上白与黑，色域可以更加扩展。

未来软件层面可能不再是功能插件，相信有大厂会专门为这个混色机制推出更好用的软件模块。

上图出自Polymaker官方博客

而对于Polymaker这种优秀耗材厂家来说，除了耗材本身的质量，理解并提前大规模测试叠色效果，掌握一整套耗材透光度的一致性，将形成新的竞争优势。

写在最后，四种颜色，一整片光谱

测完Polymaker的耗材，改变了认知。

一直以为桌面FDM全彩3D打印的进步将继续诞生在喷头数量的军备竞赛里。

但四色叠层混色这条我们本以为小众的道路，实际上的表现完全超出我们的预期。

上图出自Polymaker官方博客

一块棱镜可以把一束看似单调的白光劈成七彩。

而我们手里3D打印桌面机做的是同一件事的逆运算。

把粉、黄、蓝、灰四种最朴素的料，一层一层叠回成一整片彩虹。

所谓全彩的真相，是承认几种基础色里本就藏着千万种颜色的种子，你只需按正确的比例，把它们唤醒。

上图出自Polymaker官方博客

这也是Polymaker这套半透明混色PLA值得分享的地方。

四种料的透光度被拿捏在同一条线上，光穿过每层时损耗相近，叠出来的过渡才干净通透。

所以回到开头那个问题，四个料槽，到底能打几种颜色？

答案不是四种，也不是十二种，而是取决于你愿不愿意相信，四种基础色里，本就藏着一整片光谱。

全彩3D打印的真相，四种颜色，足够。