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
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
Коефіцієнт пропусканняt дорівнює відношенню світлового потоку
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
Рисунок 1 – Друкарські елементи в растрових клітинках лініатури L
Коефіцієнт відображення, що усереднюється зором або вимірювальним вікном приладу по цій площі, визначається як
де
Очевидний строго аналітичний характер цього виразу, що одержав у вітчизняній літературі назву формули Шеберстова-Мюррея-Девіса. За відсутності друкарських елементів (при S = 0)
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
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
локальний контраст
і детальний контраст
Очевидно, що інтервал щільностей усього зображення може бути визначений і через логарифм загального контрасту
Чіткість, різкість, обсяг даних. Важливим параметром зображення є його чіткість, яка характеризує якість передачі дрібних деталей і контурів. Чіткість растрового відбитка можна оцінити як
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 (
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
У системах зі скануванням зображень різкість оцінюють безрозмірним відношенням величин елемента розкладання (апертури) і зони розмивання
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.