Negli ultimi mesi, la community della stampa 3D si è interrogata su una questione molto interessante: e se una stampante multimateriale non fosse limitata ai colori fisicamente caricati e a disposizione?

E dobbiamo dirlo subito: questo è un modo davvero fantastico per espandere le proprie capacità di stampa 3D! In questo articolo e video, vi mostreremo come stampare con decine di tonalità di colore su qualsiasi stampante multimateriale e come abbiamo reso possibile tutto questo. Si tratta di un approfondimento vero e proprio, quindi mettetevi comodi: vi aspetta un bel viaggetto!

Parliamo della community, dove tutto è iniziato. Le soluzioni hanno cominciato a emergere nei fork degli slicer, nelle tavolozze di prova e in stampe sempre più convincenti. OrcaSlicer-FullSpectrum di Ratdoux ha mostrato come fosse possibile creare filamenti virtuali a colori misti alternando sottili strati di materiali di colori diversi. Il filament-mixer di Justin H. Rahb ha aiutato a prevedere come sarebbero stati quei colori, e progetti della community come PeggyPalette hanno reso più facile confrontare e condividere i risultati. È stato uno di quei momenti in cui si percepiva un’idea prendere piede in tempo reale. Questi progetti sono tutti fantastici e dimostrano davvero i vantaggi di un approccio open source.

Ad essere sinceri, anche noi ci siamo entusiasmati. All’interno di Prusa, l’idea si è diffusa in un attimo: creiamo un modo semplice per usare un paio di bobine di filamento e permettere alle persone di stampare in decine di colori bellissimi. I team che stanno lavorando a Prusament, PrusaSlicer, EasyPrint, e OpenPrintTag vanno tutti nella stessa direzione, e questo era il progetto perfetto per loro. Abbiamo messo a punto un nuovo modello di miscelazione dei colori più preciso confrontandolo con stampe FDM misurate, l’abbiamo collegato ai dati reali dei materiali tramite l’OpenPrintTag Material Database, abbiamo integrato il flusso di lavoro direttamente in PrusaSlicer e EasyPrint, e abbiamo iniziato a preparare un set dedicato di Prusament CMYKW per rendere l’intero processo più affidabile fin dalla prima stampa. Perché CMYKW? Lo spiegheremo tra un attimo.

Il risultato è un flusso di lavoro molto più semplice che rende la stampa a colori più simile alla pittura che alla programmazione, con anteprime cromatiche più accurate rispetto a qualsiasi altra soluzione esistente.

Il nostro modello di miscelazione dei colori è pubblicato sotto licenza MIT, così la community può esaminarlo, usarlo, testarlo, migliorarlo e svilupparlo proprio come noi abbiamo fatto con il lavoro che ci ha preceduto. Abbiamo chiamato il modello Prusa ColorMix per distinguerlo da progetti e prodotti simili.

Come funziona?

Allora, com’è possibile stampare un modello che sembra quasi verniciato utilizzando solo cinque filamenti?

Il principio è ben noto dalla stampa 2D tradizionale. Si utilizzano gli inchiostri Ciano, Magenta e Giallo (CMY) con un metodo chiamato mezzitoni, che permette alla stampante di produrre tonalità continue variando la dimensione e la distanza tra piccoli punti di inchiostro. Stampando punti CMY in proporzioni uguali si ottiene il nero. Le stampanti a getto d’inchiostro hanno un inchiostro nero (K) aggiuntivo per risparmiare inchiostro e utilizzano il modello di colore CMYK. Di solito stampano su carta bianca, quindi il bianco è semplicemente l’assenza di qualsiasi colore stampato.

Il colore che viene percepito come ceruleo è una miscela di inchiostri ciano, magenta, giallo e nero, come si può osservare al microscopio. (Wikipedia)

Nella stampa 3D non c’è carta, quindi i modelli già esistenti usano i colori CMY e il bianco (W). Data la natura della stampa FDM, non è possibile usare una combinazione di punti, ma alterniamo i colori layer per layer. Un modello con uno spessore di layer di 0,1 mm, in cui tutti gli strati dispari sono bianchi e quelli pari neri, appare grigio se guardato da una distanza normale. Questo ingegnoso trucco è possibile grazie alla risoluzione limitata dell’occhio umano, che non riesce a vedere i dettagli al di sotto di una certa dimensione. La miscelazione dei colori CMY è prevedibile perché è un concetto già noto nella stampa 2D.

Dietro le quinte

Vediamo cosa ci raccontano del Prusa ColorMix proprio le persone che hanno lavorato per realizzarlo.

Vi presentiamo Barbora Marsikova, del team della Prusa Academy, che si è appassionata a Full Spectrum mentre lavorava per rendere la stampa multimateriale alla portata dei principianti della stampa 3D.

Perché ho iniziato questo progetto

Ho sentito parlare per la prima volta di Full Spectrum dal nostro esperto di multi-material di Prusa Development. Quando mi ha detto che questo è il futuro, gli ho creduto. Ho tenuto d’occhio la community che provava il fork esistente e ho sfruttato ogni occasione per promuoverlo internamente. Ma ha davvero preso piede solo quando abbiamo iniziato a stampare campioni di prova con il set di filamenti Easy PLA CMYK e il Prusament Galaxy Black sulla Original Prusa XL. Perché tutti quelli che l’hanno visto lo volevano.

La maggior parte dei sistemi multifilamento disponibili utilizza quattro bobine in parallelo e funziona quindi in modalità CMYW. Ma la miscelazione dei colori non produce mai un nero vero e proprio, bensì una tonalità che tende al grigio-bluastro. Sulla Prusa XL 5T , siamo riusciti ad aggiungere direttamente il nero e a lavorare con le combinazioni di colori CMYKW. Provandole tutte, abbiamo individuato circa 40 combinazioni di colori che danno risultati soddisfacenti.

Ci siamo anche trovati subito d’accordo sul fatto che ci piacerebbe avere il nostro Full Spectrum per la Prusa CORE One INDX. Per realizzare una soluzione Prusa, era necessario coinvolgere tre team fondamentali: Prusa Polymers, EasyPrint e PrusaSlicer.

Tutti amano i colori

Prusa Polymers, dove nasce il nostro Prusament fatto in casa, non ha avuto bisogno di molte insistenze. Ancor prima che finissimo di testare i filamenti CMYKW disponibili sul mercato, stavano già lavorando ai nuovi colori Prusament. In questo momento stanno regolando le tonalità finali e la trasparenza del pacchetto Prusa CMYKW e stanno persino preparando il PLA Natural Glitter, che può aggiungere un effetto glitterato a qualsiasi PLA esistente.

Il team di PrusaSlicer sta lavorando sodo alla prossima versione 3.0 di PrusaSlicer e, allo stesso tempo, sta mettendo a punto i profili CORE One INDX per garantire le migliori prestazioni possibili. All’inizio hanno fatto dei test di stampa con un po’ di cautela, ma si sono presto resi conto di quanto fosse divertente. Così si sono uniti con entusiasmo all’iniziativa e non vedevano l’ora di preparare una build per la versione 2.9.6.

Il passo più importante è stato quando siamo andati a trovare il team di EasyPrint & Printables. Hanno letteralmente lasciato (quasi) tutto e hanno iniziato subito a discutere su come implementare lo slicing CMYKW in EasyPrint e renderlo disponibile il più in fretta possibile.

Così, i team di EasyPrint e PrusaSlicer si sono dedicati completamente al progetto, e nell’ambiente di test sono iniziate a comparire nuove funzionalità a giorni alterni. Quando è arrivato il primo lotto di prova di Prusament CMYKW, abbiamo potuto abbandonare tutte le altre implementazioni software di Full Spectrum e lavorare esclusivamente nell’universo Prusa.

Developer’s diary

Vi presentiamo Ondrej Bartas, ingegnere informatico del team Printables & EasyPrint e principale sviluppatore del motore ColorMix.

Cosa abbiamo imparato provando a mescolare i colori su una stampante 3D

Queste sono le mie annotazioni sulla creazione di un sistema di miscelazione dei colori per la stampa FDM a strati sovrapposti. Condividiamo queste informazioni perché vogliamo aiutare la community ad adottare la stampa full-spectrum, non perché abbiamo risolto il problema della miscelazione dei colori.

Perché ho iniziato questo progetto

Voglio che la stampa FDM multicolore sembri come pitturare. Spremi i tubetti su una tavolozza, prendi un pennello, mescoli. I colori sono tutti lì davanti a te.
Nessuno degli attuali slicer offre questa sensazione. In Orca e Bambu, se vuoi un colore non di base, devi cliccare su “aggiungi combinazione di colori misti”, scegliere quali due estrusori mescolare, impostare un rapporto e ripetere l’operazione per ogni colore. Nella community circolano dei file preset in 3MF che saltano questo passaggio, ma si tratta solo di soluzioni di ripiego. L’esperienza di fondo rimane comunque “prima configura la macchina, poi guarda i colori”.

Quindi stiamo integrando due cose in PrusaSlicer e Prusa EasyPrint: un modello di miscelazione dei colori che prevede quale colore si otterrà effettivamente quando si alternano i layer e un’interfaccia utente che non risulta d’intralcio. Carica i filamenti, appare la tavolozza, dipingi. Questo post è sul modello di colore.

Come siamo arrivati a questo punto

Non siamo stati noi a inventare la stampa FDM multicolore tramite sovrapposizione di layer. Il merito va a Ratdoux, con OrcaSlicer-FullSpectrum. Hanno anche commercializzato il filament-mixer di Justin H. Rahb, un modello polinomiale di miscelazione dei pigmenti addestrato su Mixbox (colori a olio) per prevedere i colori risultanti. Bambu Studio ha fatto diverse iterazioni passando dall’sRGB lineare all’RGB con correzione gamma e, nell’aprile 2026, ha commercializzato direttamente un filament-mixer.

Ora presentiamo l’integrazione con PrusaSlicer ed EasyPrint. Abbiamo dato un’occhiata a ciò che era disponibile, stampato le nostre schede di prova e notato qualcosa che nessuno aveva ancora fatto: la calibrazione effettiva di un modello rispetto alle stampe FDM misurate. Il filament-mixer prevede il comportamento della pittura a olio.

Funziona bene con ciò per cui è stato addestrato; semplicemente non è stato addestrato sui filamenti.
Ecco quindi la lacuna che stiamo colmando: abbiamo effettuato le misurazioni necessarie e abbiamo applicato le correzioni a queste misurazioni.

Cosa non funzionava

• Kubelka-Munk. Il modello canonico di miscelazione dei pigmenti della scienza delle vernici. Si basa sul presupposto che i pigmenti vengano mescolati insieme in un unico mezzo, ma nessuna stampante FDM per uso domestico funziona così. Bambu AMS, Prusa MMU, Prusa XL e INDX: tutte cambiano filamento ad ogni layer. K-M risolve un problema diverso.
• Sovrapposizione Beer-Lambert / HueForge. Questa è quella che stavo quasi per pubblicare. HueForge sovrappone strati traslucidi e guarda attraverso di essi. La luce passa attraverso la parte superiore, colpisce quella inferiore e ritorna indietro. Poi ho capito: HueForge osserva le stampe piatte dall’alto. Noi guardiamo gli oggetti 3D di lato. Gli strati sono adiacenti, non sovrapposti nel percorso della luce. La geometria è diversa.

Cosa ha funzionato

Si tratta di stampa a mezzitoni, non di miscelazione di colori. Una volta capito questo, la fisica è diventata più semplice. La stampa FDM multicolore vista di lato è una miscelazione ottica spaziale: layer sottili adiacenti che si fondono a distanza di osservazione. È la stessa cosa che stampare punti di inchiostro CMYK. La formula di partenza giusta è Yule-Nielsen, l’equazione standard dei mezzitoni. La formula Yule-Nielsen da sola è già circa due volte più efficace della semplice media lineare RGB.
I rapporti (in %) sono 75:25, 50:50, 25:75 e 33:33:33. Non è arbitrario. La miscelazione a strati intercalati non è continua, ma si tratta di strati discreti. Una miscela 50:50 alterna uno di ciascuno. Per ottenere 30:70, avresti bisogno di un blocco ripetitivo 3:7, dieci strati per ogni “pixel” di colore, il che riduce la risoluzione verticale e crea strisce visibili. Quindi i rapporti stampabili sono 1:1, 1:3 e 3:1 per i layer, e per tre colori, c’è un rapporto bilanciato, 1:1:1. È quello che abbiamo misurato, perché è quello che la stampante può effettivamente produrre.

Sia i tool-changer che MMU/AMS funzionano. I tool-changer (Prusa XL, CORE One+ INDX) sono veloci ma richiedono un offset XY preciso tra gli ugelli. Se l’offset non è preciso, il colore dell’oggetto stampato risulta irregolare. MMU/AMS (Bambu X1C, Prusa MK4S+MMU) hanno un solo ugello, quindi non c’è offset di cui preoccuparsi, ma ogni cambio colore comporta un ciclo di spurgo. Al modello non importa quale architettura si utilizza. Prevede il colore che otterrai in base al rapporto tra i layer.

Lo stack di correzione

Una volta misurate le stampe, i risultati di Yule-Nielsen hanno mostrato degli errori strutturati. Si trattava di schemi prevedibili, non di rumore. Quindi li abbiamo eliminati:

• Le stampe reali risultano più scure rispetto a quanto indicato dai calcoli, soprattutto quando si mescolano filamenti molto chiari con altri molto scuri. Maggiore è la differenza di luminosità tra i valori di partenza, più scura risulterà la stampa rispetto a quanto previsto. Di conseguenza, abbassiamo il valore di luminosità della previsione.
• Le miscele chiare perdono colore più velocemente rispetto a quelle scure. Una miscela 50:50 di rosa pastello e blu pastello risulta più grigia del previsto. Due colori scuri mantengono meglio la loro tonalità. Riduciamo la saturazione in base alla luminosità prevista.
• Le miscele di ciano tendono leggermente al caldo. Una scoperta sorprendente. Le previsioni nella gamma ciano-blu (tonalità 180-240) tendono al verde acqua quando dovrebbero essere ciano. Le riportiamo indietro, con maggiore intensità al centro della banda.
• Non correggere eccessivamente le miscele che sono per lo più costituite da un unico filamento. Una miscela 99/1 non ha quasi bisogno di correzioni. Quindi tutte le correzioni di cui sopra vengono scalate in base a una curva a campana che raggiunge il picco con la miscelazione uniforme e scende a zero con i componenti puri. I colori puri tornano esattamente al punto di partenza. Le sfumature rimangono uniformi. Come bonus, questo risolve anche le miscele a tre colori senza sforzo: tutti gli altri modelli crollano con tre colori; il nostro si riduce con grazia.

Ogni lotto ristampa i propri filamenti di base. Una scelta metodologica che ha avuto un peso maggiore del previsto. Ogni lotto di schede di prova include i cinque filamenti di base stampati singolarmente più oltre 20 combinazioni, tutte misurate sullo stesso colorimetro nella stessa sessione. Perché? I colorimetri subiscono derive, l’illuminazione varia, gli operatori sono diversi. Se oggi il dispositivo rileva uno scostamento sul ciano, lo stesso vale per ogni combinazione contenente ciano nello stesso lotto. L’errore sistematico si annulla quando il modello si adatta alla relazione tra la base e la miscela, non ai valori assoluti. Quindi non è necessario uno spettrofotometro da 5.000 euro. Un colorimetro di uso comune va bene, purché le basi e le miscele vengano misurate insieme.

Abbiamo anche provato ad aggiungere i valori TD (distanza di trasmissione) dalla libreria dei filamenti di HueForge come input del modello. Non è servito a nulla. Quindi abbiamo mantenuto il modello semplice: codici esadecimali dei colori e rapporti.

Cosa sappiamo vs. cosa non sappiamo

Abbiamo misurato il PLA Prusament su una Prusa XL. Tutto qui.

La struttura delle correzioni dovrebbe valere per tutte le marche di PLA, dato che la composizione chimica dei pigmenti è simile in tutto il settore. La base di Yule-Nielsen dovrebbe funzionare per qualsiasi architettura che preveda il “cambio di filamento per layer”. Quello che non sappiamo: se i coefficienti esatti siano corretti per il PETG, l’ABS o il PLA non Prusa (probabilmente non esattamente, ma ci si avvicina), e come si comportino i filamenti con effetti speciali (bronzo, glitter, galaxy).
La loro riflessione dipendente dall’orientamento manda all’aria qualsiasi modello scalare. Sono nella nostra lista degli errori più gravi.

Se il modello fa previsioni sbagliate sui propri filamenti, è un problema di dati, non del modello. Ci servono più misurazioni.

Quali sono i prossimi passi e come contribuire

Il modello ColorMix che abbiamo rilasciato è solo un primo passo. Con qualche centinaio di misurazioni in più su diverse marche e materiali, si apre davvero la strada verso un modello di spazialità cromatica percettiva degno di questo nome, nello spirito di Mixbox o Spectral.js: previsioni corrette per definizione su tutto lo spazio dei rapporti, non semplici ritocchi sui residui. Non è difficile. La matematica c’è già. È solo una questione di dati.

Il repository è prusa3d/prusa-fdm-mixer, funziona come un’app. Con licenza MIT. TypeScript (npm install prusa-fdm-mixer) e un porting in C++17 con un unico header, progettato per integrarsi direttamente in PrusaSlicer o OrcaSlicer. Tre app per browser: un Playground, un Harness per valutare il modello e un Gatherer per inserire le vostre misurazioni di laboratorio.
Se disponete di un colorimetro e di alcune schede di prova, inviateci i dati. Se prevedete una miscela e questa non corrisponde, fatecelo sapere. È proprio grazie alle previsioni errate che il modello migliora.

Un’altra cosa

Torniamo un attimo alla questione della pittura. Mio figlio di 4 anni dipinge con tutto quello che gli capita a tiro. Le mani, i vestiti, i giocattoli, a volte persino il muro. Non c’è nessun menu, nessuna configurazione guidata, nessuna opzione del tipo “configura la mappatura dell’estrusore”. C’è il blu, c’è il giallo, c’è un pennello da qualche parte che è stato abbandonato per usare le dita, e il verde viene fuori e basta.

L’FDM multicolore dovrebbe essere proprio così. Non in un futuro lontano. Adesso. L’hardware c’è. Gli slicer ci sono. I filamenti ci sono. L’unica cosa che ci ostacola è un’esperienza utente che tratta il colore come un ripensamento e un modello che mente su come apparirà la stampa. Possiamo risolvere entrambi i problemi.

Questo non sostituirà la stampa funzionale. Il PETG, l’ABS, l’ASA e il PA monocolore continueranno a fare il loro lavoro perché si tratta di un’applicazione meccanica, non estetica. È vero. Ma per i gadget antistress, i giocattoli, gli accessori per il cosplay, le statuine, i regali, le decorazioni da scrivania, tutte quelle cose che la gente stampa perché vuole creare qualcosa di figo… quel mondo è rimasto bloccato sul PLA monocolore per troppo tempo. Un drago stampato con i veri colori di un drago. Una scatola puzzle con una vera sfumatura. Una targhetta che non sembra una targhetta.

Aiutateci a raggiungere questo obiettivo.

Andiamo a dipingere qualcosa.

Tornando alla stampante

Questa è stata un’analisi approfondita dello sviluppo del Prusa ColorMix. In sintesi, ora potrete utilizzare entrambi EasyPrint (le guide sono disponibili nella pagina help) e PrusaSlicer 2.9.6 (rilasciato su GitHub) per fare lo slicing dei modelli con ColorMix per qualsiasi stampante con funzionalità multi-filamento. I colori che si vedono sullo schermo quando si assegnano alle parti del modello sono il più possibile simili a quelli reali una volta stampati. Usare gli strumenti di disegno è facile quasi quanto usare Paint di Windows (l’ideale per chi è cresciuto negli anni ’90).

Se volete provare subito ColorMix, abbiamo alcuni modelli pronti per voi: i Coni di calibrazione ColorMix, per provare le possibili combinazioni dei filamenti che avete a disposizione; il coloratissimo camaleonte che utilizza cinque filamenti; e il pesce ombreggiato che usa due colori.

Potete anche provare a creare i vostri modelli con ombreggiatura direttamente nel browser usando questa app ColorMix Shading a cui stiamo lavorando.

I nuovi colori Prusament CMYKW saranno presto disponibili, ma potete anche mescolare qualsiasi filamento abbiate a casa. Per sperimentare già ora la miscelazione CMY, potete usare Prusament Azure Blue, Ms. Pink, e Pineapple Yellow. Provate pure i filamenti che avevate a casa e fateci sapere com’è andata.

L’ultima pennellata

Molti di noi qui a Prusa siamo un po’ come il figlio di 4 anni di Ondrej. Ci piace stampare in 3D, ci piacciono le nuove funzionalità e le innovazioni, e vogliamo soluzioni per i nostri progetti. Grazie a questo, siamo riusciti a preparare ColorMix, la nostra versione di Full Spectrum, in un batter d’occhio. Dietro a tutto questo c’è il lavoro di molte persone in tutta l’azienda, quindi grazie mille a loro per essersi uniti al progetto non appena hanno visto la prima stampa Full Spectrum. Ovviamente non ci fermiamo qui, ma approfondiremo le questioni ancora irrisolte, come i gradienti efficienti e la miscelazione del layer superiore. Continuiamo anche a lavorare su come usare queste funzionalità per creare modelli più realistici, non solo arcobaleni.

Infine, ma non meno importante, un enorme grazie al team della community che ha portato tanta attenzione a questa funzionalità: @ratdoux, @justinh-rabh su https://github.com/justinh-rahb, oltre a @wombley per la sua libreria filament-mixer e @huntercook per il suo lavoro su peggypalette.

Buona pittura!