Тема Воспроизведение тонового изображения

Тема Воспроизведение тонового изображения

Под тоновым изображением понимаем многоградационное изображение, которое может быть 2 видов:

· одноцветное (черно-белое)

· многоцветное

Оригиналы полутонового изображения

Полутоновое изображение в настоящее время может выступать в 2 видах: в виде традиционного оригинала на прозрачном или непрозрачном носителе, выполненного фотографическим путем в виде слайдов или полиграфических оттисков, иногда в виде оригинала выступают ранее изготовленные растровые цветоделенные фотоформы.

В настоящее время чаще всего применяется второй класс оригиналов. Это оригиналы, представленные в виде цифровых изображений, изготовленных цифровым способом: с помощью цифровых фотокамер методом сканирования. Может поступать на вещественных носителях: магнитных или оптических дисках, по каналам связи.

Цифровой оригинал является по сути дела продуктом предварительной обработки исходной информации, которая в значительной степени соответствует тем оригиналам, которые мы относим к первому классу. Эта обработка, в основном, соответствует той обработке, в которой нуждаются оригиналы первого класса в системах цифровой обработки.

По сути дела оригинал второго класса является результатом обработки оригинала первого класса.

Традиционные оригиналы представляют собой оригиналы аналогового типа в отличие от оригиналов второго класса, которые всегда имеют дискретизацию двух видов: в пространстве и по уровню.

Информационные свойства оригиналов

Информационные свойства делятся на:

· градационные свойства

· частотные свойства: резкостные и шумы

· цветовые

Когда полиграфические оттиски выступают в качестве оригиналов, они занимают промежуточное место между аналоговыми оригиналами и цифровыми. Полиграфический оттиск представляет собой дискретное в пространстве изображение, в котором каждая краска представлена в виде бинарного изображения, дискретного в пространстве, так как часть этого пространства занято белой бумагой, а часть – растровой точкой.

Оригиналы с точки зрения той информации, которую они содержат и тех целей, для которых они служат, можно разделить на 3 основных класса:

1 класс. Оригиналы, требующие высокой точности воспроизведения

а. специфичные оригиналы в виде ценных бумаг

б. оригиналы, имеющие цвета, требующие высокой точности воспроизведения – фирменные цвета

в. авторские оригиналы типа картин художников

г. рекламно-каталожные оригиналы – оригиналы, предназначенные для формирования каталогов, продажи товаров по образцам

В настоящее время все чаще фирмы имеют свои фирменные цвета

2 класс. Оригиналы, служащие для создания информационных изданий: журналов, рекламных журналов. В качестве оригиналов обычно выступают репортажные снимки, слайды, рисунки, то есть, как правило, эти оригиналы являются вторичными изображениями реально существующих объектов. Это массовые оригиналы, не требующие высокой точности воспроизведения.

3 класс. Оригиналы дизайнерского типа. Служат для рекламы какой-либо продукции. Не содержат объектов реального мира или не требуют высокой точности. Главной задачей оригинала является воспроизведение информации в соответствии с замыслом дизайнера и создание броских изображений, которые привлекли бы покупателя. Обложки книг, видеокассет и так далее, этикетки, особенно, если они не содержат фирменных цветов. В данном случае требованиями к такой продукции является согласование подходов между заказчиком и полиграфистом в интересах привлечения покупателей.

Тема Требования к точности для разных классификаций оригиналов

Первый класс оригиналов, на пример, ценные бумаги требуют физической точности воспроизведения. При воспроизведении таких авторских оригиналов, как произведения живописи целью является достичь колометрической точности. Однако в случае невозможности создания колометрически точного воспроизведения возможно 2 пути решения:

1 – формирование колометрически точного воспроизведения большинства цветов изображения и сведения к максимальному приближению тех цветов которые находятся вне цветового охвата.

На пример, есть авторская картина художника «Пейзаж на закате Солнца». На этой картине нет ярких цветов на самом пейзаже, но есть яркое Солнце. В этом случае мы коллоритмически точно воспроизводим основные цвета, а яркие цвета, которые не входят в цветовой охват (цвет Солнца) воспроизводим максимальным цветом.

2 – если цветовой охват репродукции меньше чем цветовой охват оригинала, но неохватные цвета имеют достаточно большое количество деталей изображения и являются сюжетно важными, в этом случае необходимо производить сжатие информации без потери деталей.

Поскольку чаще всего цветовой охват репродукции меньше цветового охвата оригинала по ахроматическим цветам, то такое сжатие можно осуществить по тем же законам, по которым осуществляется сжатие для черно-белых репродукций. При необходимости сжатия тонов динамического диапазона по насыщенным цветам это сжатие также возможно произвести по тем же законам. Критерием всегда является максимальное сохранение коллоритмической точности изображения с учетом неизбежных потерь.

Дополнительной возможностью можно признать использование Hi-Fi репродукции, то есть репродукции с расширенным цветовым охватом, получаемым за счет использования не 4 цветов, а 5,6 и 7 цветов.

В случае воспроизведения изображения для каталогов, цвета чаще всего не являются насыщенными, и входят в цветовой охват, и задачей является точное воспроизведение необходимых цветов, возможно даже за счет искажения цветов окружающих предметов.

Второй класс оригиналов. Ко второму классу оригиналов относятся оригиналы, предназначенные для массового воспроизведения. Как правило, они представляют собой объекты окружающего мира, и оригиналы являются вторичным изображением, представленным в виде отпечатков, слайдов и так далее. До недавнего времени считалось, что и для этих оригиналов задачей полиграфии является точное воспроизведение. В настоящее время взгляд на это изменился. В связи с тем, что оригиналы являются вторичным изображением окружающего мира, основной задачей должно являться не точное воспроизведение оригиналов, а точное отображение информации окружающего мира.

Это основано на 3 основных предпосылках:

1. Само вторичное отображение окружающего мира может иметь определенные погрешности, связанные с неточностью этого отображения. Это может быть связано, на пример, с неправильным балансом спектральной чувствительности фотоматериала и освещения, с погрешностями, возникающими при химико-фотографической обработке.

2. Вторая предпосылка заключается в том, что человек ожидает от объектов окружающего мира иногда не того, что там существует, то есть требования человека отличаются от реального представления объектов в окружающем мире. У человека в памяти есть эталоны на некоторые объекты окружающего мира, и эти эталоны могут не совпадать с реальным отображением этих объектов в окружающем мире. Такие цвета, для которых у человека есть внутренний эталон, получили название памятных цветов.

Памятные цвета:

цвет кожи ; ахроматический цвет; цвет неба (недопустимы зеленые и желтые цвета, но допустимы красные оттенки); цвет зелени; цвет овощей и фруктов (особенно критичен цвет лимона и моркови); цвет песка; цвет моря; цвет кирпича и другие цвета, которые нам известны из окружающего мира.

Эти цвета могут быть сюжетно важными или нет. На пример, имеется пейзаж, на котором изображены: песок, море и на заднем плане вдалеке люди. В этом случае, хоть цвет кожи и является самым критичным из памятных цветов, но в данном случае воспроизведение песка и моря будет важнее.

Из этого следует 3 причина. Третья причина заключается в том, что сам оригинал является внутренним документом, который недоступен потребителю. Поэтому оригинал не может служить для нас самым главным критерием, по которому мы должны вести технологический процесс.

Из этого следует, что для второго класса оригиналов критерием психологической точности воспроизведения оригиналов является психологическая точность воспроизведения памятных цветов, особенно если они являются сюжетно важными при возможном искажении остальных цветов. То есть процесс ведется таким образом, чтобы при осуществлении неизбежного сжатия цветового охвата, это сжатие, по возможности, не приводило к недопустимым отклонениям цвета памятных цветов, то есть эти цвета являются опорными при сжатии информации, а само сжатие может осуществляться в соответствии с указанными выше градационными законами.

Третий класс оригиналов. Класс дизайнерских оригиналов, психологическая точность воспроизведения которых диктуется соглашением между дизайнером и полиграфистом-технологом с учетом психологии потребителя, и с учетом возможностей полиграфического процесса воспроизведения.

Анализ градационных свойств

1. Должны оценить динамический диапазон оригинала (самые светлые и темные точки – оценить оптическую плотность). На основе этого определяем, вписывается ли он в динамический диапазон репродукции.

2. Средний уровень оптической плотности оригинала, то есть, в какой степени сбалансированы света и тени оригинала относительно его сюжета, например, неестественно, если имеем снимок на пляже и он очень темный. Этот анализ может привести к дальнейшей коррекции светлоты.

3. Необходимо определить основную информационную зону оригинала – та градационная зона оригинала, которая придает наибольший интерес с точки зрения семантики оригинала. Например, зимний пейзаж – наиболее важной зоной являются света изображения.

Технология сканирования

Сканирование предназначено для формирования цифрового изображения, пригодного для дальнейшей компьютерной обработки. Задачами сканирования является выделение малых элементов (пикселей), то есть, пространственная дискретизация изображения во всем изображении, далее задачей сканирования является преобразование изображения в цифровой код, для чего, помимо пространственной дискретизации, нужно осуществить дискретизацию по уровню, то есть квантование и задание (выражение каждой элементарной ячейки (пикселя)) параметров цифрового кода в двоичной системе.

Кроме того, задачей сканирования является первичное цветоделение изображения по трем параметрам цвета, то есть создание трех независимых каналов: R, G, B (красный, зеленый, синий) – каналов, полученных за красным, зеленым и синим светофильтрами.

Окончательное цветоделение происходит при пересчете в CMYK.

Для решения этих задач в настоящее время используются различные типы сканеров.

Основные части сканера:

1. источник света

2. фотоприемник

3. сканирующее устройство, обеспечивающее строчную и кадровую развертку изображения

4. электронная схема, обеспечивающая амплитудно-цифровое преобразование. АЦП производит квантование сигнала по уровню и присвоение ему цифрового кода.

С конструкторской точки зрения сканеры делятся на барабанные и планшетные (плоскостные).

Сканеры отличаются между собой принципом развертки. Барабанные сканеры осуществляют развертку изображения методом спиральной развертки, когда изображение, нанесенное на барабан, вращающийся вокруг своей оси, считывается посредством вращения либо самого барабана, либо считывающей головки.

Строки, плотно прилегающие друг к другу, ложатся по спирали.

Источник формирует пятно, которое предварительно формирует пиксели. Информация считывается вторым микрообъективом.

В отличие от барабанного сканера, планшетный использует другой принцип сканирования. Он включает не только электро-механическое перемещение, но и процесс коммутации электрического сигнала, в результате этого строчная развертка осуществляется электронным способом и возможно вследствие использования специального фотоприемника ПЗС.

Этот фотоприемник представляет собой линейку отдельных светочувствительных ячеек, число которых может достигать нескольких тысяч штук. Обычно – 5-8 тыс. Из публикаций: имеются линейки ПЗС до 12 тыс. ячеек.

Заряд во всех ячейках, пропорциональный оптическому сигналу изображения, возникает одновременно. Для этого источник излучения должен иметь тоже протяженную форму. Он в виде трубчатой лампы. Когда создали заряды во всей линейке ПЗС, осветив ее источником света вдоль строки изображения, эти заряды последовательно считываются с линейки электронным способом. Это и есть процесс коммутации. Таким образом производится строчная развертка. Разрешающая способность развертки будет зависеть от числа элементов в ПЗС.

Кадровая развертка осуществляется путем перемещения или оригинала мимо считывающей головки, или самой ПЗС относительно оригинала.

Разрешение по оси Х (вдоль строки) будет зависеть от числа считывающих элементов, а разрешение по оси Y (по кадру) будет зависеть от шага перемещения или считывающей головки, или оригинала.

В связи с таким принципом сканирования разрешение по строке и по кадру может быть разным.

Источники излучения

Источники излучения конструктивно различаются:

· в барабанных сканерах источник излучения точечный

· в планшетных – протяженный

Общее в источниках излучения то, что они должны иметь широкую спектральную зону излучения, практически сплошную, должны излучать во всем оптическом диапазоне, по возможности, равномерно.

Реально используются: галогенные лампы и газоразрядные лампы со сплошным спектром высокой интенсивности.

В этих сканерах принципиально разной формы приемники. В барабанном – фотоумножители или точечные фотоэлементы. В планшетных – матрица ПЗС.

Для того, чтобы осуществить разделение изображения на отдельные каналы R, G, B, необходимо наличие трех независимых фотоприемников: 3 канала, в каждом из которых установлен свой светофильтр. В принципе, возможно, когда формирование сигнала трех каналов получается путем разделения сигнала по времени. Свет проходит по переменно через красный, синий, зеленый светофильтры. Раньше применялось.

В настоящее время в качестве фотоприемника используется матрица из трех линеек ПЗС, чувствительных к различному излучению: красному, синему, зеленому.

Литература

Андреев Технология обработки изобразительной информации

http://works.doklad.ru/view/kZP1qfpPCb0/all.html

http://retle.ru/poligrafiya/lekciya-texnologiya-obrabotki-izobrazitelnoj_hhg2.html

Тема Воспроизведение тонового изображения

Под тоновым изображением понимаем многоградационное изображение, которое может быть 2 видов:

· одноцветное (черно-белое)

· многоцветное