Litofán készítő: fényképből 3D nyomtatható STL

A litofán (lithophane) vékony, áttetsző lap, amelynek vastagsága a kép sötétségét követi: ahol a kép sötét, ott vastag, ahol világos, ott vékony. Szemből nézve egy fehér, domború felület, de ha hátulról megvilágítod, a vastagabb részeken kevesebb fény jut át, és előtűnik a fénykép, meglepően részletesen. A technika a 19. századi porcelánlitofánokból ered; a 3D nyomtatással ma bárki elkészítheti otthon, ajándéknak, éjjeli lámpának vagy ablakdísznek.

Ez a litofán készítő a böngésződben alakítja a fotót háromszöghálóvá: minden képpont fényességéből egy vastagságérték lesz, ebből zárt, nyomtatható STL készül. A képet nem töltjük fel, minden a gépeden történik.

• Forma: a sík a legegyszerűbb, képkeretbe vagy ablakba; az ívelt stabilabban áll, és kevésbé vetemedik; a henger lámpabúra vagy mécsestartó, ahol a kép körbefut. A szív és a kör ajándéknak, ablakdísznek jó; a kupola gömbsüveg, amely alá mécsest vagy LED-et tehetsz.
• Méret: síknál, szívnél és körnél a szélesség, ívnél a hátoldal ívhossza, hengernél a kerület, kupolánál az átmérő. A magasságot a kivágás arányából számoljuk. Henger átmérője = kerület ÷ π, például 200 mm kerület ≈ 63,7 mm átmérő.
• Kupola íve: 40–150°. Kisebb szögnél laposabb, nagyobbnál a félgömbhöz közelebbi; 120° körül még támasz nélkül nyomtatható.
• Legkisebb vastagság (világos részek): 0,6–0,8 mm alatt a nyomat törékeny, és a vékony részek lyukassá válhatnak. Jellemzően 0,8 mm.
• Legnagyobb vastagság (sötét részek): 2,5–3,5 mm. Nagyobb érték mélyebb feketéket ad, de erősebb fény kell hozzá.
• Keret: a kép körüli tömör perem merevít, és könnyebb vele bánni; hengernél alul és felül van, szívnél és körnél a körvonalat követi.
• Felbontás: a mintavételi pontok távolsága. 0,4 mm-es fúvókához 0,3 mm jó egyensúly a részlet és a fájlméret között; 0,2 mm-nél a fájl kb. 2,25-ször akkora, de 0,4 mm-es fúvókával alig látszik a különbség.
• Fordított (negatív): a világos részek lesznek vastagok. Különleges hatáshoz vagy már negatívként kezelt képhez.
• Talp: sík, ívelt, szív és kör alakhoz tömör talpat illeszt az alsó élhez, így a litofán megáll az asztalon vagy a polcon. A talp egybeolvad a lappal, külön ragasztani nem kell.
• Akasztó fül: sík, ívelt és kör alakhoz lyukas fület tesz a felső él közepére (4,4 mm-es furat), zsinórhoz vagy karácsonyfadíszhez.

A litofánba csak a kivágott részlet kerül, ezért nem kell előre képszerkesztőben dolgoznod:

• Képarány: eredeti, 1:1, 4:3, 3:4, 3:2, 2:3 vagy 16:9. A rögzített arány a képkeretekhez igazodik: egy 10 × 15 cm-es keretbe 2:3 vagy 3:2 kell. Szív, kör és kupola esetén a kép mindig négyzetesen kerül a formába.
• Nagyítás és helyzet: 1–4-szeres nagyítással és a vízszintes, függőleges csúszkával választod ki, mi legyen a középpontban, például egy csoportképből egy arc.
• Fényerő, kontraszt, gamma: a litofán a szürkeárnyalatokat vastagsággá alakítja, ezért a fakó fotóból fakó nyomat lesz. A kontraszt +20–30%-kal élénkíti; a gamma 1 alá állítva a sötét részekben, 1 fölé állítva a világosakban hoz elő több részletet. Az átvilágított előnézet minden változtatás után frissül.

A képkorrekció csak a litofánra hat, az eredeti fájlod változatlan marad.

A szív és a kör alakú litofán tetszőleges körvonalú, zárt háló: a kép a formán belül domborodik, a körvonal mentén pedig egyenletes szélességű, tömör keret fut. Az akasztó füles kerek ablakdísz és a talpon álló szív a legnépszerűbb ajándékok.

A kupola gömbsüveg, amelyen a kép kívülről nézve egyenesen áll. A pereme vízszintes, így nyitott oldalával lefelé, támasz nélkül nyomtatható, és mécses vagy LED fölé borítva lámpaként működik. 100 mm átmérővel és 120°-os ívvel kb. 31 mm magas lesz.

Minden forma egyetlen zárt test, a talp és a fül is egybeolvad a litofánnal, így a szeletelő hibajelzés nélkül fogadja. A 3MF ugyanazt a hálót tartalmazza tömörítve, általában az STL ötödénél-tizedénél kisebb fájlban; a Bambu Studio, az OrcaSlicer, a PrusaSlicer és a Cura is megnyitja.

• Anyag: fehér (natúr) PLA; a színes, sötét vagy selyemfényű anyagok rontják az átvilágítást.
• Kitöltés: 100%, különben a belső kitöltési minta átlátszik a képen. A legtöbb szeletelőben elég sok falat (perimetert) beállítani, hogy a vékony lap teljesen tömör legyen.
• Tájolás: állítva nyomtasd, a kép alsó éle az asztalon. Így a rétegvonalak vízszintesek, a részletek a fúvóka mozgásából, nem a rétegvastagságból jönnek. Fekve sokkal rosszabb a felbontás.
• Rétegvastagság: 0,12–0,16 mm, lassú külső fal (30–40 mm/s).
• Tapadás: a magas, vékony lap könnyen eldől; használj peremet (brim), és kerüld a huzatot.
• Fényforrás: csak LED-et használj; az izzó vagy a valódi gyertya melegíti és deformálhatja a PLA-t.

Ha az átvilágított előnézet túl sötét, csökkentsd a legnagyobb vastagságot; ha fakó, növeld, vagy válassz kontrasztosabb fotót.

Egy 4:3 arányú fotóból 100 mm szélességgel 75 mm magas lap lesz. 0,8 mm legkisebb, 3,0 mm legnagyobb vastagsággal és 3 mm-es kerettel, 0,3 mm-es felbontással a háló kb. 334 × 251 mintapontból áll, ez nagyjából 170 000 háromszög, a bináris STL kb. 8 MB.

Anyagigény: ha a kép átlagos vastagsága 1,9 mm körül van, a térfogat 100 × 75 × 1,9 ≈ 14 250 mm³ = 14,3 cm³, ez PLA-ból 14,3 × 1,24 ≈ 18 g. A kalkulátor a pontos értéket a generált hálóból számolja ki, és az előnézet alatt kiírja. Nyomtatási idő 0,12 mm-es rétegekkel jellemzően 2–4 óra.

Hengeres lámpabúrához például 200 mm kerületet (kb. 64 mm átmérőt) és 100 mm magasságot érdemes választani, egy kis LED-es teamécses alá.

A legjobban a kontrasztos, jól megvilágított képek mutatnak: portrék közelről, állatok, épületek, tájképek tiszta égbolttal. A nagyon sötét vagy nagyon világos képek kevés részletet adnak, mert a vastagságtartomány egyik végére esnek. Érdemes előbb képszerkesztőben kicsit növelni a kontrasztot és kivágni a lényeget, mert a kis méretben (10 cm) a háttér apró részletei elvesznek.

A színek nem számítanak, a kalkulátor szürkeárnyalatos fényességgé alakít; az átlátszó PNG-részek fehérként (vagyis vékonyként) kerülnek be. A fotó felbontása legyen legalább akkora, mint a mintapontok száma (100 mm-es litofánhoz 0,3 mm-rel kb. 340 pixel széles kép elég), ennél nagyobb képből sem lesz részletesebb a nyomat.