Обробка зображень у додрукарських процесах (стр. 1 из 2)
Обробка зображень у додрукарських процесах
План
1. Класифікація поліграфічних оригіналів
2. Локальні параметри
3. Загальні характеристики зображень
4. Діапазони оптичних щільностей поліграфічних і цифрових оригіналів
5. Тонові діапазони оригіналів і репродукцій
6. Психофізіологічні особливості зорового сприйняття поліграфічних оригіналів і репродукцій
1. Класифікація поліграфічних оригіналів
Оригінал – вихідна позиція процесу виготовлення поліграфічної репродукції.
Образотворчі оригінали – це масиви накопиченої та зафіксованої інформації. Значення оптичних щільностей окремих елементів складають їхній градаційний, а спектральні розподіли випромінювання – кольоровий зміст. Сигнали від оригіналів надходять на інші носії інформації, тому важливо охарактеризувати ті їх властивості, від яких залежать характер відображення й умови подальшої передачі.
Всі оригінали для поліграфічного відтворення можна розділити за такими ознаками:
– характером інформації;
– структурою зображення;
– кольором;
– характером основи;
– способом виготовлення;
– призначенням;
– способом передачі перспективи.
Кожен образотворчий оригінал відповідно до цих критеріїв відносять до конкретної групи. Тип оригіналу задає характер репродукційного процесу, вид використовуваного устаткування і матеріалів, кваліфікацію персоналу.
Образотворчу задачу поліграфічного виробництва можна визначити як одержання копій, які із заданим ступенем точності відповідають оригіналу. Ступінь цієї відповідності в остаточному підсумку визначає якість репродукції. Для об'єктивної оцінки необхідно мати кількісні критерії – показники якості. Умовно їх можна розділити на локальні, що характеризують зображення в окремо взятій точці, та загальні або "глобальні", тобто взяті відносно зображення в цілому.
2. Локальні параметри
Кожна точка зображення характеризується шістьма параметрами:
х, y, z – координати точки в просторі;
L– її яскравість;
l – колірний тон;
р – чистота кольору.
Яскравість L – світлова величина, що дорінює відношенню сили світла I до поверхні А, яка приймає випромінювання. Виміряється яскравість у кд/м2
(1)Яскравість характеризує інтенсивність випромінювання деякої точки розглянутого об'єкта. Впливаючи на зоровий аналізатор, вона викликає суб'єктивне відчуття, що називається світлістю. Яскравість поліграфічних відбитків і оригіналів сприймається у відбитому або прохідному світлі зовнішніх джерел. Тому світлість кожної точки визначається не тільки властивостями самого зображення, але і його освітленістю.
Крім залежності від інтенсивності освітлення зображення, які не світяться самі, характеризуються коефіцієнтами відбивання або пропускання їхніх точок: r (х,у) для непрозорих зображень і t (х, у) для зображень, розглянутих у прохідному світлі – слайдів (діапозитивів або негативів).
Коефіцієнт відбиванняr дорівнює відношенню відбитого світлового потоку
до падаючого світлового потоку Ф 
(2)Коефіцієнт пропусканняt дорівнює відношенню світлового потоку
, що проходить крізь матеріал, до падаючого світлового потоку Ф 
(3)Частини зображення, що однаково відрізняються за величиною відбивання або пропускання, неоднаково відрізняються за світлістю. Рівноконтрастною, тобто з приблизно однаковими розходженнями, виглядає в широкому діапазоні тонова шкала, поля якої відрізняються на ту саму величину оптичної щільності – негативного десяткового логарифма коефіцієнта відбивання (пропускання):
D = –lgr; D = –lgt. (4)
Оптична щільність дорівнює 0, 1, 2 або 3 і т.д., якщо відбиває (проходить) відповідно все світло, його десята, сота або тисячна частина.
Базовий локальний параметр автотипного растрового зображення S – відносна площа друкарських елементів (растрових точок). Вона визначається відношенням їхньої абсолютної площі S' і одиничної площі (осередку) растрового зображення Sе (рис. 1)*. Остання дорівнює квадрату кроку растрової лініатури 1/L2, тому
(5)
Рисунок 1 – Друкарські елементи в растрових клітинках лініатури L
Коефіцієнт відображення, що усереднюється зором або вимірювальним вікном приладу по цій площі, визначається як
(6)де
і 
– відбивання фарбового шару і підкладки. Оскільки за визначенням оптичної щільності їх можна виразити як 
і 
, щільність відбитка характеризується залежністю 
(7)Очевидний строго аналітичний характер цього виразу, що одержав у вітчизняній літературі назву формули Шеберстова-Мюррея-Девіса. За відсутності друкарських елементів (при S = 0)
, а на суцільному фарбовому шарі (при S=1) 
. Ця формула припускає лінійний зв'язок між усередненим коефіцієнтом відбивання і площами точки та пробілу.3. Загальні характеристики зображень
Інтервал оптичних щільностей і контраст. Одним з важливих вихідних параметрів, на основі яких встановлюється оптимальний режим репродукування, є різниця оптичних щільностей
, (8)що характеризує їхній перепад (інтервал) на оригіналі, в друкарському процесі або на растровому відбитку.
Співвідношення світлостей на зображенні в цілому або його окремих частинах характеризують також контрастом – відношенням коефіцієнтів відображення. Тому загальний контраст зображення оцінюється як
,(9)локальний контраст
, (10)і детальний контраст
(11)Очевидно, що інтервал щільностей усього зображення може бути визначений і через логарифм загального контрасту
(12)Чіткість, різкість, обсяг даних. Важливим параметром зображення є його чіткість, яка характеризує якість передачі дрібних деталей і контурів. Чіткість растрового відбитка можна оцінити як
(13)де а і b – розміри ілюстрації по горизонталі та вертикалі, a L – лініатура тонової ілюстрації, обумовлена кількістю задрукованих елементів на лінійному сантиметрі. Оцінюючи однофарбовий відбиток формату А4 (
) з лініатурою 60 лін/см, одержимо чіткість – 4,3 млн. елементів і обсяг файла, що дорівнює відповідно 4,3 Мбайтам. Цим визначається в основному так звана "поліграфічна", більш висока в порівнянні з багатьма іншими засобами, якість друкарських ілюстрацій. Різкість визначає якість передачі границь деталей незалежно від їхнього розміру (рис. 2). Однак чіткість і різкість – взаємозалежні параметри. Чим вище чіткість, тим більш різким є зображення. 
Рисунок 2 – Зміна тону на реальному контурі
В фотографії різкість визначається головним чином роздільною здатністю об'єктивів і емульсій, розсіюванням світла у фотошарі й іншими подібними факторами, та оцінюється оберненою величиною зони розмивання контуру
(14)У системах зі скануванням зображень різкість оцінюють безрозмірним відношенням величин елемента розкладання (апертури) і зони розмивання
(15)Таку оцінку можна поширити і на автотипні (растрові) зображення, прийнявши як елемент розкладання растрову клітинку.
4. Діапазони оптичних щільностей поліграфічних і цифрових оригіналів
Зупинимося на деяких вимогах до різних типів оригіналів, які застосовуються для поліграфічного відтворення.
Чорно-білі штрихові оригінали для поліграфічного відтворення повинні виконуватися на білому папері та мати мінімальну і максимальну оптичну щільність рисунка, таку, щоб надійно копіюватися на фотоформі та друкарській формі (наприклад, 0,1 і 1,2). На прозорих штрихових оригіналах розходження щільностей елементів рисунка і фона має бути не менше 1,3.
Чорно-білі тонові оригінали на непрозорій основі мають бути різкими, дрібнозернистими і мати чітке вираження деталей зображення. Інтервал оптичних щільностей повинний дорівнювати 1,5 ±0,3.
Тонові оригінали на прозорій основі – діапозитиви – мають більший інтервал оптичних щільностей, ніж оригінали на непрозорій основі, він не повинен перевищувати 1,7.