Технология обработки изобразительной информации

Участки изображения, одинаково  отличающиеся по величине отражения  или пропускания, неодинаково отличаются по светлоте.

Оптической плотности - отрицательного десятичного логарифма коэффициента отражения (пропускания):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Четкость, резкость, контраст и интервал плотностей изображения.

Интервал плотностей и контраст. Одним из важных исходных параметров, на основе которых устанавливается оптимальный режим репродуцирования, служит разность оптических плотностей

характеризующая их перепад (интервал) на оригинале, в печатном процессе или на растровом оттиске.

Соотношение светлот на изображении в целом или на его отдельных участках характеризуют также контрастом - отношением коэффициентов отражения. Светлота отдельной детали может быть большей или меньшей в зависимости от средней яркости изображения, его предельных яркостей или яркости локального фона, т. е. на участке, непосредственно прилегающем к данной детали. Поэтому, если общий контраст изображения оценивается как

то встречаются и такие  интерпретации этого параметра, как локальный контраст:

или детальный контраст:

когда коэффициенты отражения  данной точки ρ_{х, у} или детали ρ_дет относят к отражению прилегающего участка ρ_{x+Δх, y+Δу} или его минимальному для данного изображения значению ρ_min. Очевидно, что интервал плотностей всего изображения может быть определен и через логарифм общего его контраста:

Тем не менее все эти формальные количественные характеристики далеко не достаточны для однозначной оценки так называемого кажущегося, или визуального контраста как впечатления, возникающего у наблюдателя при рассматривании изображения. Известно, например, что репродукция кажется более контрастной, а цвета ее более насыщенными, если повышен такой описываемый ниже параметр, как резкость.

Четкость, резкость, объем данных. Важным параметром изображения является четкость, характеризующая качество воспроизведения на нем мелких деталей и контуров.

где k - коэффициент формата кадра, a z - число строк в данном стандарте разложения.

где М — число возможных состояний оптического параметра для каждого элемента. Объем видеосигнала растет с увеличением числа N элементов разложения и числа М уровней квантования значений тона этих элементов.

Четкость растрового оттиска  можно оценить как

где а и b - размеры иллюстрации по горизонтали и вертикали, a L - линиатура тоновой иллюстрации, определяемая количеством запечатанных элементов на линейном сантиметре.

Чем выше четкость, тем более  резким является изображение.

В фотографии резкость определяется главным образом разрешающей  способностью объективов и эмульсий, рассеянием света в фотослое и  другими подобными факторами  и оценивается обратной величиной  зоны размытости контура:

В системах со сканированием  изображений, например в телевидении и фототелеграфии, резкость оценивают безразмерным отношением величин элемента разложения (апертуры) и зоны размытости:

с учетом того, что данный параметр ограничивается здесь, прежде всего, конечным размером сканирующего пятна.

 

4. Связь между параметрами изображений и репродукционных систем.

Приведенные выше параметры – параметры изображений  первого рода. Параметрами второго рода служат характеристики технической системы, технологического процесса или их отдельных звеньев.

Яркости или коэффициенту отражения оригинала соответствует амплитуда видеосигнала на выходе фотопреобразователя в устройстве электрооптического анализа или уровень квантования этого сигнала в цифровой системе переработки изображений. 
Оптической плотности соответствует значение видеосигнала, прошедшего через нелинейный преобразователь - логарифматор. 
Интервал плотностей и контраст изображения определяются динамическим диапазоном видеосигнала или разрядностью его цифрового кодирования. 
За четкость изображения отвечает разрешающая способность системы, за резкость ее переходная характеристика, а за тонопередачу - градационная (амплитудная) характеристика. 
Подобное разграничение помогает грамотно применять термины. Некорректно звучат, например, словосочетания «разрешающая способность изображения» или «градационная характеристика изображения», если только под «изображением» не подразумевается некий процесс.

 

5. Управление качеством иллюстрационной печати: проблемы, задачи. Основные компоненты Системы управления качеством.

 

Оценка изображений, средств и результатов репродуцирования

Для количественной оценки параметров оригиналов, промежуточных  изображений и тиражных оттисков используют самые различные измерительные  приборы.

Так, для оценки тона изображения  применяют денситометры, дающие показания  на цифровом индикаторе не только в  единицах оптической плотности, но и  в относительных площадях растровых  точек. Показания прибора могут  быть непосредственно выражены также  и в единицах, позволяющих судить об интервале оптических плотностей, контрасте печати, захвате (восприятии) краски, ее спектральной чистоте (ахроматичности) и т. д. 
В оценке копировальных свойств фотоформ эффективны микрофотометры, регистрирующие распределения плотности в изображениях печатных элементов с шагом в несколько микрон.

Цветовые координаты той  или иной точки изображения, а  также цветовые различия могут быть оценены портативным цифровым колориметром в значениях различных цветовых систем, принятых МКО, и применительно  к разным условиям наблюдения. Аналогичными параметрами оперируют современные  устройства электронного репродуцирования и компьютерные системы подготовки изображений к печати.

Визуальное сравнение  цветных изображений ведется  в оговоренных условиях наблюдения. Для этих целей используют, в частности, просмотровые кабины, оснащенные стандартными источниками света нескольких типов. Чтобы контролировать корректность сравнения, оригиналы отражения, цве-топробы, подписные и тиражные оттиски снабжают самоклеящимися мета-мерными метками - индикаторами типа освещения. 
Для оценки характеристик иллюстрационного процесса или упомянутых выше параметров второго рода широко используют испытательные изображения - тесты. О частотно-пространственных характеристиках судят, например, по воспроизведению штриховой миры, элементы которой могут отличаться по ориентации, геометрии, пространственной частоте и контрасту. Способность к передаче изменений тона и цвета определяют с помощью ступенчатых шкал, тогда как непрерывные тоновые шкалы удобны в отношении оценки плавности тоно- и цветопередачи. Универсальные испытательные изображения с тест-объектами различного типа удобны для сквозной интегральной оценки репродукционного процесса по всей совокупности его параметров. Непосредственно в производстве применяют, как правило, менее габаритные тесты, размещаемые на полях необрезанного листа и позволяющие оперативно контролировать те параметры, которые наиболее критичны для данного технического средства или технологического этапа. 
Множество важных параметров контролируется в полиграфии и такими средствами непосредственной оценки, как линейка, лупа, измерительный микроскоп и т. п.

Проблемы согласования параметров и стандартизации в иллюстрационной  печати

В информативном и эстетическом отношении печатная иллюстрация  обращена к психовизуальному восприятию. Ее и по сей день получают, отчасти используя интуитивные, эмпирические подходы и субъективные оценки. Природные или приобретенные художественные способности и навыки многие годы служили признаком профессиональной пригодности к полиграфическому цеху.

Радикальные изменения последних  десятилетий в управляющей, допе-чатной стадии сместили акценты научных представлений и актуальности подлежащих исследованию задач. Еще четверть века назад ряд научно обоснованных положений в направлении повышения качества печатных изображений не мог быть практически реализован за недостаточными возможностями средств управления количеством краски на оттиске. Нынешние же цифровые и компьютерные допечатные технологии, гибко оперируя этим количеством с дискретой, эквивалентной 25-100 мкм² площади красочного слоя, напротив, делают актуальным вопрос о том, в каком направлении и на сколько это количество нужно изменить для достижения наилучшего результата.

Насущны в этой связи не только нормализация и стабилизация оптимальных режимов иллюстрационной  печати, но и сами методики отыскания  таких режимов. Эти методики должны учитывать как особенности изобразительных  оригиналов, формного или печатного  процессов, так и упомянутые выше возможности управления параметрами  изображений до печати. Нахождение оптимальных режимов, как будет  показано далее, зачастую происходит в  компромиссных условиях противоречивого  удовлетворения показателям качества, не уступающим друг другу по важности, но весьма различным по своей природе и метрике.

Проблемы стандартизации в полиграфии стали особенно актуальны  в начале 90-х гг. в связи с переходом от «закрытых» к «открытым» издательским системам. До того времени подготовительные допечатные операции вплоть до вывода фотоформ производились как единое целое внутри типографии или репроцентра с ориентацией на более или менее известную по своим характеристикам конкретную технологию печати. Параметры настроек и различных функциональных преобразований могли по опыту уточняться от заказа к заказу. Была также возможна поэтапная или сквозная периодическая калибровка процесса. Она позволяла, например, связать величины выходных сигналов устройства записи фотоформ и получаемых на их основе цветов печати с цветоделенными сигналами сканера, входящего в единую систему. 
С появлением персонального компьютера и на его основе разомкнутых (открытых) допечатных систем еще более остро встали вопросы однозначной трактовки и отображения информации о цвете изобразительного оригинала для различных программных приложений, компьютерных платформ и периферийных устройств (сканеров, мониторов, цветопробы, печати и т. д.).

Однако все усилия Международного консорциума по цвету (ICC) по созданию нормативных, измерительных и программных  средств Систем управления цветом (CMS) через связующее цветовое пространство Lab MKO были бы малоэффективны в отсутствие документально оговоренных характеристик «вещественной» части полиграфической технологии, включающей цветопробу, изготовление фотоформ, печатных пластин и самих оттисков, а также используемых для этих целей материалов и технических средств. Поэтому особенно активно в последние годы разрабатывались новые и обновлялись устаревшие отраслевые, государственные и международные стандарты в этой области с целью объективно, количественно сформулировать характеристики в указанных аспектах полиграфической технологии. 
Таким стандартом является, например, один из упоминаемых в последующем изложении и принятый в 1996 г. ISO 12647 (Технология полиграфии - Контроль процесса изготовления растровых цветоделенных фотоформ, проб и тиражных оттисков).

 

 

 

 

 

 

 

6.  Автотипия. «Различимость» и «заметность» растровой структуры. Эффективный интервал плотностей.

Автотипия

В отличие от полутонового изображения, например фотографии, картины, выполненной акварелью или маслом и т. п., растровым называют изображение (репродукцию) тонового оригинала, составленное из дискретных элементов. Значение тона в пределах каждого элемента такого изображения усреднено и имеет постоянное значение, а если и изменяется, то не в связи с изменением тона в пределах соответствующего элемента оригинала.

Воспроизведение гаммы полутонов  оригинала бинарными средствами полиграфической печати обеспечивает так называемая автотипия - способ передачи полутонов изменением относительных площадей печатных и пробельных элементов. Этот способ, обеспечиваемый автоматически путем фотографирования тонового оригинала через оптический прибор - растр, пришел в полиграфическую практику более ста лет назад и позволил резко увеличить количество иллюстраций в изданиях.

Принцип автотипии широко используется ныне для получения  квазиполутоновых изображений также в множительной технике, матричных, лазерных, светодиодных, струйно-капельных принтерах и т. п. Как и в технике ручной гравюры, иллюзия полутоновых градаций создается здесь за счет изменения относительных площадей темных и светлых элементов.

Печатные элементы могут  представлять собою на оттиске линии  переменной толщины или точки различного размера. Центры точек могут образовывать ортогональную, гексагональную, ромбическую или другую регулярную решетку. В этом случае частота расположения печатных элементов и, соответственно, расстояние между их центрами постоянны по всему полю изображения. В соответствии с изменением тона отдельных участков оригинала изменяется лишь площадь печатных элементов. Поэтому используя аналогию из техники передачи электрических сигналов, подобные структуры оттисков автотипной печати называют иногда амплитудо-модулированными или AM структурами.