123448 (Обробка зображень у додрукарських процесах), страница 2

Знання психофізіологічних особливостей зору і задач репродукційного процесу дає можливість сформулювати критерії якості зображень і установити оптимальні вимоги до найбільш важливих ланок репродукційних систем.

Психофізіологічні фактори зорового сприйняття природних об'єктів, у тому числі поліграфічних оригіналів і репродукцій, описуються законом Вебера-Фехнера, який затверджує, що збільшення світлості пропорційно збільшенню логарифма яскравості

(16)

Цю величину називають відносним порогом яскравості. Обернена їй величина називається межовим контрастом або контрастною чутливістю ока. В денних умовах вона приблизно дорівнює 50

(17)

Під час застосування цього закону до репродукційного процесу треба мати на увазі, що він справедливий тільки в діапазоні яскравостей від 10 до 1000 кд/м², при співвідношенні яскравості найяснішої та найтемнішої деталей зображення

(18)

Такому контрасту відповідає інтервал щільностей D = lg25 = 1,4. Поліграфічні оригінали в багатьох випадках мають значно більший інтервал щільностей, що змушує враховувати нелінійні відрізки кривої контрастної чутливості ока.

Важливою характеристикою ока є контрастна чутливість до різних просторових частот. Контрастна чутливість пов'язана з градаційною (тоновою) характеристикою ока, а чутливість до просторової частоти – з його роздільною здатністю. У зв'язку з цим при репродукуванні тонових оригіналів необхідно враховувати специфіку формування дрібних деталей і контурів, під час сприйняття яких велике значення мають високі частоти. Експериментально встановлено, що під час сприйняття зоровою системою періодичних зображень з різною просторовою частотою контраст зображення монотонно спадає і на деякій граничній частоті очі не в змозі сприймати періодичну структуру. Одна з математичних моделей, що характеризує зазначені властивості, описується виразом

(19)

і наведена на рис. 4.

Рисунок 4 – Частотно-контрастна характеристика зорової системи.

По осі абсцис нанесена частота періодичної структури, виражена в кількості ліній на сантиметр, а по осі ординат – амплітудний контраст, з яким сприймається оком розходження між темними і світлими частинами, виражений у відносних одиницях. Якщо частота вище 50 см^–1, то амплітудний контраст стрімко падає до нуля і періодична структура практично стає непомітною. Тому частота дискретизації зображення і лініатура його растрового відбитку знаходиться вище цього рівня.

Під час зменшення розмірів кольорових деталей на зображенні очі не в змозі розрізняти спочатку жовті та сині деталі, а потім червоні та зелені. Проте, зоровий апарат продовжує фіксувати перепади яскравостей, тобто відрізняти темне від світлого. Якщо розміри деталей менше 15 кутових хвилин, то відбувається різке зниження здатності до сприйняття кольору, особливо в області спектра від синього до зеленого. Кольорова роздільна здатність ока людини дорівнює 20...30 оптичним лініям на сантиметр для пурпурного і блакитного і 20...25 оптичним лініям на сантиметр для жовтого зображення.