Prusa Open-Source Colormix per Easyprint e Prusaslicer

Il solito problema: voglio più colori ma non più estrusori

Anni e anni con la stessa storia. Monti la tua bella stampante multimateriale, carichi 4 filamenti e... basta? Solo 4 colori per tutto? Certo, puoi cambiare le bobine a mano, ma allora a che serve la MMU. Ed è qui che la community si è messa al lavoro: e se potessimo mescolare quei 4 colori per ottenere 24, 39 o più tonalità diverse?

Il concetto non è nuovo. Nella stampa 2D usiamo il sistema CMYK da decenni per ottenere milioni di colori. Ma applicarlo alla stampa 3D è tutt'altra cosa: non puoi mescolare plastica fusa come se fosse inchiostro. La soluzione è arrivata da un'altra direzione: alternare strati sottilissimi di colori diversi che l'occhio percepisce come una tonalità mista. Pensaci come a dei pixel, ma in verticale.

Ratdoux è stato il primo a implementarlo con OrcaSlicer-FullSpectrum, e la community ha iniziato a sperimentare in modo massiccio. Justin H. Rahb ha creato filament-mixer per prevedere i colori risultanti. Progetti come PeggyPalette hanno aiutato a condividere palette. E Prusa, vedendo il potenziale, ha deciso di creare la propria implementazione open-source: il modello ColorMix, disponibile sotto licenza MIT nel repository prusa3d/prusa-fdm-mixer.

Cos'è ColorMix e come funziona?

ColorMix è un modello matematico open-source che prevede il colore ottenuto alternando strati di filamenti diversi, integrandosi direttamente in PrusaSlicer 2.9.6 e EasyPrint per creare palette di decine di colori usando solo 5 bobine.

Il trucco sta nell'alternanza degli strati (layer-interleaved). Immagina di stampare con un'altezza layer di 0,1 mm. Se alterni uno strato bianco, uno nero, uno bianco, uno nero... a distanza normale di visualizzazione vedrai grigio. È lo stesso principio dell'halftoning nella stampa 2D, ma applicato in verticale.

L'implementazione di Prusa usa il modello Yule-Nielsen come base, lo standard per l'halftoning, ma con correzioni specifiche per la stampa FDM:

• Le stampe reali risultano più scure rispetto alla previsione matematica pura, soprattutto mescolando colori molto chiari con molto scuri
• Le miscele brillanti perdono saturazione più rapidamente di quelle scure
• Le miscele nella gamma del ciano (180-240° di tinta) tendono al turchese invece di mantenersi sul ciano
• Tutto questo viene corretto con una curva di peso che mantiene i colori puri invariati

Il modello lavora con lo spazio colore LAB per le misurazioni e si collega direttamente al database OpenPrintTag per ottenere dati reali sui filamenti. È disponibile come pacchetto npm (prusa-fdm-mixer) e ha un port single-header in C++17 per l'integrazione diretta negli slicer.

I limiti reali del sistema (e perché CMYKW)

Diciamolo chiaramente: non è magia. Il sistema ha limiti precisi che conviene conoscere prima di entusiasmarsi troppo. Prima di tutto, i rapporti di miscelazione non sono infiniti. Con la configurazione standard ottieni 24 tonalità; abbassando molto l'altezza layer puoi arrivare a 39, ma non molto di più. Perché? Perché i rapporti pratici sono discreti: 1:1, 1:3, 3:1 per due colori, e 1:1:1 per tre. Se volessi una miscela 30:70, avresti bisogno di blocchi da 10 strati, il che riduce la risoluzione verticale e crea bande visibili.

Secondo argomento: il set CMYKW. Perché cinque colori e non i tre CMY tradizionali? Perché la stampa FDM non è inkjet. Mescolando CMY su strati alternati non si ottiene mai un nero vero, ma piuttosto un grigio bluastro tutt'altro che gradevole. Per questo serve un nero (K) dedicato. E il bianco (W) perché non esiste un "foglio" di base come nella stampa 2D. In totale: Ciano, Magenta, Giallo, Nero, Bianco = CMYKW.

Terzo punto importante: il modello è calibrato specificamente con Prusament PLA su una Prusa XL. Secondo lo stesso Ondrej Bartas (sviluppatore principale), le correzioni dovrebbero funzionare in modo simile con altri PLA grazie alla chimica analoga dei pigmenti, ma con PETG o ABS i coefficienti esatti potrebbero variare. E non parliamo nemmeno dei filamenti speciali come i galaxy o i metallizzati, che con la loro riflettanza dipendente dall'angolo mandano in crisi qualsiasi modello scalare.

Cosa ti serve per iniziare a mescolare i colori?

Per usare ColorMix hai bisogno di una stampante multimateriale (MMU, AMS o toolchanger), PrusaSlicer 2.9.6 o EasyPrint, e idealmente 5 filamenti nei colori CMYKW, anche se puoi sperimentare con qualsiasi combinazione di colori a tua disposizione.

La configurazione minima consigliata:

• Stampante con supporto multimateriale: Prusa XL 5T, CORE One INDX, qualsiasi MK4S con MMU3, Bambu X1C con AMS...
• PrusaSlicer 2.9.6 (disponibile su GitHub) o account EasyPrint
• Almeno 2 filamenti di colori diversi (scontato, ma meglio specificarlo)

La configurazione ideale secondo Prusa:

• 5 estrusori o slot nel tuo sistema multimateriale
• Set CMYKW dedicato: Prusament sta preparando colori semi-traslucidi ottimizzati, ma nel frattempo puoi usare Prusament Azure Blue (C), Ms. Pink (M), Pineapple Yellow (Y), Galaxy Black (K) e qualsiasi bianco (W)
• Modelli di calibrazione come i ColorMix Calibration Cones per testare le combinazioni

Attenzione ai tempi di elaborazione. EasyPrint ha un limite di 60 secondi di slicing per piano di stampa. Se il tuo modello è molto complesso con numerosi cambi colore, potresti dover usare PrusaSlicer in locale. Non è certo un dramma, ma è bene saperlo in anticipo.

ColorMix a confronto con altre implementazioni: cosa porta di nuovo Prusa?

Chiariamo subito: Prusa non ha inventato la miscelazione dei colori per strati. Questo lo sappiamo tutti. Ratdoux con OrcaSlicer-FullSpectrum è arrivato prima, e anche Bambu Studio ha la sua implementazione. Quindi cosa aggiunge ColorMix?

La differenza fondamentale sta nella calibrazione. Mentre gli altri modelli adattano teorie della pittura o usano approssimazioni RGB, ColorMix è stato calibrato specificamente misurando stampe FDM reali con colorimetro. Ogni serie di test includeva i 5 filamenti base più 20+ miscele, tutto misurato nella stessa sessione per eliminare gli errori sistematici degli strumenti.

Il risultato sono previsioni più accurate per la stampa FDM. Non perfetto (lo stesso Bartas ammette che servono più dati), ma decisamente più vicino a ciò che esce realmente dalla tua stampante rispetto ai modelli addestrati sulla pittura a olio.

Applicazioni pratiche: oltre l'arcobaleno

Diciamolo chiaramente: questo non rivoluzionerà la stampa funzionale. Se stampi ingranaggi, supporti o parti meccaniche, ColorMix non ti interessa minimamente. Ma per il mondo decorativo, artistico e delle miniature, è tutta un'altra storia.

I casi in cui eccelle:

• Miniature e figure: gradienti a strati, armature, abbigliamento con tonalità complesse senza cambiare bobina
• Props per cosplay: armi con gradienti metallici, armature con transizioni di colore
• Giocattoli educativi: puzzle con gradienti per insegnare la teoria del colore
• Decorazioni personalizzate: vasi, lampade ed elementi decorativi con palette uniche
• Prototipi di design: per validare combinazioni di colori senza acquistare 20 bobine

Ed è qui che entra in gioco la nostra resina Anycubic Tough 2.0 a 22,99€. Perché sì, ColorMix è ottimo per la stampa FDM, ma quando hai bisogno di dettagli finissimi nelle miniature o di finiture ultra-lisce nei props, la resina rimane imbattibile. Pensa a ColorMix per i pezzi grandi con gradienti e alla Tough 2.0 per i dettagli che richiedono precisione estrema.

Il futuro del progetto: cosa aspettarsi (e cosa no)

Prusa ha rilasciato il codice sotto licenza MIT e sta raccogliendo attivamente dati dalla community. Se hai un colorimetro e vuoi contribuire, puoi inviare misurazioni LAB tramite la loro app Gatherer. L'obiettivo è estendere il modello oltre il Prusament PLA per coprire PETG, ABS e altri brand.

Cosa è in arrivo, stando agli indizi rilasciati:

• Set Prusament CMYKW ottimizzato con colori semi-traslucidi calibrati appositamente per la miscelazione
• PLA Natural Glitter per aggiungere un effetto brillante a qualsiasi miscela
• Miglioramenti al modello per gradienti più efficienti
• Possibile soluzione per la miscelazione negli strati superiori (top layer mixing)

Cosa NON dovresti aspettarti:

• Miscelazione fisica reale dei filamenti (rimane comunque un'alternanza di strati)
• Precisione cromatica di livello Pantone (siamo in FDM, non in stampa offset)
• Compatibilità identica con filamenti speciali come legno o metallici
• Rapporti di miscelazione continui (rimarranno discreti per la natura stessa del sistema)

Domande frequenti su ColorMix

Posso usare ColorMix con la mia Ender 3 standard?

Non direttamente. ColorMix richiede la capacità multimateriale per alternare i filamenti in modo automatico. Hai bisogno di un sistema MMU, AMS o toolchanger. Una Ender 3 stock con un singolo estrusore non può sfruttare questa tecnologia.

ColorMix funziona con la resina?

No, ColorMix è specifico per la stampa FDM. La stampa in resina utilizza una tecnologia completamente diversa e le resine possono essere miscelate fisicamente prima della stampa, il che è molto più diretto rispetto all'alternanza di strati.

Quale altezza layer devo usare per ottenere i migliori risultati?

Più sottile è il layer, migliore sarà la miscelazione visiva. Con 0,1 mm si ottengono buoni risultati. A 0,2 mm le transizioni sono più visibili. Al di sotto di 0,1 mm migliora leggermente ma non in modo drastico, mentre i tempi di stampa aumentano notevolmente.

Posso mescolare filamenti di marche diverse?

Tecnicamente sì, ma i risultati possono variare. Il modello presuppone proprietà simili tra i filamenti miscelati. Combinare un PLA opaco con uno satinato o di un produttore diverso può dare risultati imprevedibili in termini di colore e adesione tra gli strati.

Perché i miei colori non corrispondono all'anteprima?

Le cause possibili sono diverse: il tuo filamento non è presente nel database OpenPrintTag (vengono usati colori generici), la calibrazione del modello non è ottimale per la tua specifica combinazione, oppure le condizioni di illuminazione in cui osservi il pezzo sono molto diverse. Il modello fornisce un'approssimazione, non una garanzia assoluta.

Vale la pena aspettare il set CMYKW di Prusament?

Se hai già filamenti nei colori primari, prova con quello che hai. Il set ottimizzato migliorerà la precisione cromatica e la consistenza, ma non è indispensabile per sperimentare. Detto questo, per un uso professionale dove il colore è fondamentale, probabilmente vale la pena aspettarlo o quantomeno usare filamenti della stessa marca e tipologia.

In fin dei conti, ColorMix è una di quelle tecnologie di cui non sapevi di aver bisogno finché non la provi. Non cambierà il modo in cui stampi pezzi funzionali, ma apre un mondo di possibilità creative senza dover acquistare 50 bobine di colori diversi. Ed essendo open-source, non può che migliorare nel tempo. Il futuro della stampa FDM multicolore si prospetta davvero promettente, e non poteva essere altrimenti.

Buona stampa a tutti 😎