Четкость в полиграфической растровой репродукции - формирование и управление тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Макеева, Татьяна Александровна

• Макеева, Татьяна Александровна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Макеева, Татьяна Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1.

АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЧЕТКОСТЬ

В ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ РЕПРОДУКЦИИ.

1.1 .Параметры, влияющие на четкость воспроизведения изображения.

1.2. Параметры систем ввода информации в СПОИ, влияющие на качество воспроизведения деталей изображения.

1.2.1. Разрешение сканирования.

1.2.2. Коэффициент качества.

1.2.3. Апертура сканирования.

1.2.4. Режим сканирования.

1.2.5. Порог бинаризации.

1.3. Параметры систем вывода информации СПОИ, влияющие на качество воспроизведения деталей изображения.

1.3.1. Размер записывающего пятна, разрешение и линиатура.

1.3.2. Параметры растровой структуры.

1.4. Муарообразование.

1.5. Методики расчета воздействия размытия на отображение штриховой детали изображения.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

Глава 2.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕТКОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ ПОЭЛЕМЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ.

2.1. Исследование формирования четкости в условиях бинаризации.

2.2. Исследование резкостных свойств регулярных растровых структур.

2.3. Исследование резкостных свойств нерегулярной растровой структуры.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

Глава

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВОСПРОИЗВОДЯЩИХ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ

СКАНЕР-ФОТОВЫВОДНОЕ УСТРОЙСТВО».

3.1. Исследование ФПМ звена сканирования.

3.2. Исследование ФПМ системы «сканер - фото выводное устройство» и исследование ФПМ фотовыводного устройства.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Четкость в полиграфической растровой репродукции - формирование и управление»

Актуальность темы диссертационного исследования. Для получения высококачественной репродукции актуальной является не только точность воспроизведения цвета, чему обычно уделяется основное внимание, но и требования к качеству воспроизведения деталей изображения. Под деталями изображения понимают границы объектов изображения и собственно штриховые детали. Обычно четкость изображения оценивают именно по воспроизведению штриховых деталей, которые могут быть единичными или входить в состав группы штрихов периодических решеток. Штриховые детали в репродукционном процессе могут использоваться в двух аспектах: при воспроизведении чисто штрихового изображения, например, при сканировании и воспроизведении графики, логотипов, текста: при воспроизведении деталей в составе растрированного изображения, например, волос на портрете, мелких веток деревьев и т.п. Воспроизведение штриховых деталей является сложным процессом, включающим в себя считывание штрихового изображения с широко регулируемыми параметрами считывания: разрешения считывания, размера апертуры, качества самой считывающей системы, дальнейшей обработки полученного сигнала; фотовывод, который может тоже осуществляться с различным разрешением и различными параметрами записывающего пятна, с использованием различных экспозиционных условий, времени записи и свойств фотоматериала. Результаты зависят от размеров штриха и геометрического положения штриха относительно системы записи-считывания. В настоящее время нет систематизированных данных по данной проблеме.

При оценке качества воспроизведения мелких деталей изображения следует принимать во внимание следующие факторы:

1. геометрическая точность. В процессе репродуцирования штриховых оригиналов основная задача воспроизведения обычно состоит в том, чтобы точно передать геометрические размеры штриховых элементов. При плохой геометрической точности возможно искажение штрихов в репродукционном процессе, особенно заметное для малых деталей.

2. интервал оптических плотностей между воспроизведенными прозрачными и непрозрачными участками фотоформ. Он должен быть достаточным для того, чтобы обеспечить защиту формного материала от воздействия излучения в последующем копировально-формном процессе. При уменьшении размеров детали оптическая плотность детали уменьшается. В совокупности с искажениями геометрической точности это может привести к полному исчезновению штрихов малого размера в репродукционном процессе;

3. резкость границ штрихового элемента. Резкость границ может теряться при воспроизведении аналогового изображения, особенно если коэффициент контрастности недостаточен. При воспроизведении штриховых деталей в системе поэлементной обработки изображения (СПОИ) на фотоформах и далее на печатных оттисках обнаруживается известный эффект воспроизведения штриховых оригиналов в СПОИ, проявляющийся в образовании ступенчатой структуры границы при дискретном формировании штриха. В каждой строке деталь изображения может иметь резкий П-образный переход на границе, но в зависимости от взаимной ориентации направления сканирования и расположения штрихового элемента при визуальной оценке в большей или меньшей степени может искажаться прямолинейная непрерывная граница контуров и линий, влияя на качество воспринимаемого изображения.

4. контраст изобраэюелия штриха в растровом поле, определяемый условиями растрового процесса, влияет на визуальное восприятие изображения для растрированных деталей.

В совокупности все эти параметры - геометрическая точность, интервал оптических плотностей, структура краев границ объектов и штриховых деталей, контраст изображения и определяют четкость [1] изображения;

На качество воспроизведения штрихового элемента влияют преобразования и искажения, специально осуществляемые или самопроизвольно возникающие в системе:

1. на стадии сканирования изображения,

2. на стадии обработки информации,

3. на стадии вывода фотоформ.

При воспроизведении растрированного штрихового изображения в системе электронного растрирования дополнительно большое влияние могут оказывать параметры растрирования:

1. - структура и метод растрирования;

2. - форма растровой точки;

3. - соотношение разрешения вывода и линиатуры растрирования.

Исходя из этих положений, следует разделить исследование на два раздела: оценка воспроизведения и факторов, влияющих на качество штрихового изображения в условиях бинаризации, и оценка воспроизведения и факторов, влияющих на качество штрихового изображения в составе растрированного.

Цели и задачи исследования. Целью работы является проведение исследования оценки степени влияния параметров ввода и вывода изображения в компьютерной издательской системе на получаемый результат, решение задачи выработки практических рекомендаций по оптимизации процесса воспроизведения штрихового изображения в системе поэлементной обработки изображения.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в том, что в работе впервые систематизированно исследовано влияние параметров считывания-воспроизведения в их различных соотношениях на результат репродуцирования штрихового и штрихового растрированного изображения.

Практическая значимость диссертационной работы. Разработанные рекомендации могут найти применение в практической деятельности при проведении репродукционных процессов, при подготовке лекционных и лабораторных курсов для изучения дисциплин цикла «Технология обработки изобразительной информации».

Апробация исследования. По результатам исследования опубликованы следующие работы:

1. Об оценке качества воспроизведения штриховых деталей по отношению сигнал/шум // Технология и исследование полиграфических процессов. Меж-вед. сб. научн. тр. - М.: МГУП.- 2001. - С. 106 - 111 (0,33 пл.).

2. Об исследовании воспроизведения штрихового изображения в системе поэлементной обработки // Материалы VII Междунар. конф. МАИ 24-25 декабря 2001 г. - Тезисы доклада. - М.: МГУП. - 2001. - С. 82-83 (0,06 пл.).

3. Об оценке структурных параметров системы сканер-фотовыводное устройство // Полиграфия. - 2005. - №6. - С. 86-87 (0,25 п.л).

4. Резкостные свойства растровых структур // Проблемы полиграфии и издательского дела. Известия высших учебных заведений. - 2006. - № 1. - С. 3-13 (0,6 п.л.)

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика исследования и результаты исследования влияния различных параметров проведения процесса сканирования при считывании и выводе в системе поэлементной обработки изображения на возможную четкость воспроизведения штриховых деталей как в бинарной системе, так и в системе автотипного растрирования.

2. Рекомендации по практическому использованию результатов исследований по выбору с позиций формирования четкости изображения параметра «порог бинаризации», параметра «коэффициент качества», растровых структур.

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Макеева, Татьяна Александровна

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

1. Разработана методика оценки ФПМ системы «сканер - ФВУ» и звена сканирования на основании расчета по краевым функциям, полученным проведением измерений ширины штрихов при различных величинах параметра «порог бинаризации».

2. Проведен расчет ФПМ фотовыводного устройства методом каскадирования.

3. Сопоставление ФПМ сканирующего звена и ФПМ фотовывода дало возможность сделать вывод, что ФПМ сканера в большей степени определяет ФПМ системы.

4 Проведено исследование влияния параметров сканирования и записи на ФПМ компьютерной издательской системы в целом и ФПМ отдельных звеньев.

5. На примере сопоставления ФПМ для двух функций сканирования показано, что разработанный метод дает возможность оценить влияние параметров процесса на получаемую резкость изображения и может быть рекомендован для практического использования при тестировании и выборе репродукционных систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведения исследований воспроизведения штрихового изображения в компьютерной издательской системе в условиях бинаризации и в составе растрированного изображения показано, что:

1. При воспроизведении в компьютерной издательской системе наибольшее влияние на точность размеров бинарного штрихового изображения оказывает параметр «порог бинаризации».

2. При сопоставлении влияния параметров сканирования и фотовывода в условиях бинаризации можно сделать вывод, что на качество воспроизведения изображения в большей мере, чем фотовывод, оказывает стадия сканирования.

3. При исследовании резкостных свойств растрированного штрихового изображения при применении различных растровых структур показано, что увеличение Q более 1,5 практически не оказывает влияния на воспроизведение растрированного периодического изображения. Для отдельно стоящих штрихов при изменении параметра Q от 1,5 до 2 качество воспроизведения слегка улучшается.

4. Эллиптическая и круглая растровые точки при одинаковой линиатуре растрирования не дают отличий по дифференциальному и комплексному показателю качества воспроизведения штриховых деталей.

5. Растровая структура Mega Dot в отношении формирования резкости не имеет преимуществ перед структурами с круглой и эллиптической формой растровых точек, кроме как при воспроизведении изображений, содержащих крупную штриховую графику с преимущественным направлением штрихов, совпадающих с направлением растровой структуры.

6. При уменьшении диапазона SOTH в растровом изображении уменьшаются показатели качества воспроизведения.

7. Не выявлено преимуществ резкостных свойств нерегулярных структур частотно-модулированного растрирования по сравнению с регулярными растровыми структурами.

8. Использование методики расчета ФПМ системы «сканер - ФВУ» позволяет оценить качество воспроизведения. Разработанный метод дает возможность оценить влияние параметров процесса на получаемую резкость изображения

9. Сопоставление ФПМ сканирующего звена и ФПМ фотовывода дает возможность сделать вывод, что ФПМ сканирующего звена значительно ниже, чем ФПМ фотовывода.

В результате проведенного в работе исследования предложены методики и даны рекомендации:

1. Методика для оценки качества воспроизведения штрихового изображения с неровным краем по «отношению сигнал - шум». Предложенная методика рекомендована для исследования систем воспроизведения бинарного штрихового изображения в системе поэлементной обработки изображения.

2. Методика для оценки ФПМ системы «сканер - ФВУ» на основании расчета краевых функций. Предложенная методика рекомендована для оценки систем и влияния на воспроизведение отдельных звеньев систем.

3. Рекомендовано уделить особое внимание правильному выбору порога бинаризации как основному условию обеспечения точности воспроизведения бинарных штриховых изображений.

4. Рекомендовано использование коэффициента качества Q=l,5 для изображений, содержащих штриховую графику при преобладающем наличии периодического штрихового изображения и Q=2 для изображений, содержащих отдельно стоящие штрихи в растровом поле.

5. Рекомендованы структуры с вытянутой (геометрической) точкой для использования при выводе крупного штрихового изображения, не содержащего мелкие детали и ориентированного преимущественно по направлению вытяну-тости растровой структуры.