Автореферат (Исследования параметров и разработка рекомендаций по воспроизведению печатной информации в устройствах с электронной бумагой)

На правах рукописиВерещагин Владислав ЮрьевичИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РАЗРАБОТКАРЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВОСПРОИЗВЕДЕНИЮПЕЧАТНОЙ ИНФОРМАЦИИВ УСТРОЙСТВАХ С ЭЛЕКТРОННОЙ БУМАГОЙ05.02.13 — Машины, агрегаты и процессы(печатные средства информации)Авторефератдиссертации на соискание учёной степеникандидата технических наукМосква — 2016Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательномучреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова» (МГУП имени Ивана Федорова)на кафедре технологии полиграфического производства.Научный руководитель:Андреев Юрий Сергеевич, доктор техническихнаук, профессор, профессор кафедры технологииполиграфического производстваОфициальные оппоненты: Проскуряков Николай Евгеньевич, доктор технических наук, ФГБОУ ВО «Тульский государственныйуниверситет», профессор кафедры «Технологическиесистемы пищевых, полиграфических и упаковочныхпроизводств»Шишмарев Кирилл Сергеевич, кандидат техническихнаук, ООО «КВ44», директор по рекламе и маркетингуВедущая организация:федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Омский государственный технический университетЗащита состоится 09.06.2016 в 11.00 часов на заседании диссертационного советаД 212.147.01 на базе МГУП имени Ивана Федорова по адресу: 127550, г.

Москва,ул. Прянишникова, 2А.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при МГУП имени ИванаФедорова. Электронная версия диссертации размещена: http://mgup.ruАвтореферат разослан «» апреля 2016 г.Ученый секретарь диссертационногосовета Д 212.147.01, доктортехнических наук, профессорЕ.Д. КлимоваОбщая характеристика работыАктуальность исследования.

Существовавшая несколько сотен лет монополия полиграфии на издание книжной продукции в настоящее время нарушенаинтенсивным наступлением электронных технологий воспроизведения текстовой иизобразительной информации.Подготовка информации для воспроизведения этими средствами отображения информации в значительной степени одинакова. Однако важно сравнитьвозможности того и другого метода донесения информации до потребителя,сопоставить качество, исследовать осуществимость параллельной подготовкипечатного и электронного изданий, дать рекомендации по учету свойств иправильной подготовке информации для электронного издания.Электронные технологии воспроизведения информации могут базироватьсяна разных по своей природе средствах отображения информации, в частности, наЭЛТ мониторах, жидкокристаллических дисплеях c различными типами подсветки,дисплеях на основе органических светодиодов, дисплеях, использующих явленияэлектрофореза и других.В наибольшей степени привычному книжному изданию соответствуютэлектронные издания, воспроизведенные на устройствах с дисплеями, использующими явление электрофореза.

Дисплеи такого типа принято называть электроннойбумагой. Эти устройства компактны, имеют малые энергетические затраты, таккак работают в отраженном свете, имеют устойчивые состояния и тратят энергиютолько на изменение сформированного ранее изображения.Электронная бумага имеет специфику формирования изображения,связанную с наличием дискретной управляющей структуры, разрядностьюсистемы, скоростью формирования и изменения изображения (время отклика).Ожидаемый рост популярности электронного книгоиздания и повышениятребований к качеству изданий делает актуальным исследование параметровустройств с электронной бумагой (УЭБ), возможных искажений, вносимых системой при воспроизведении текстовой и изобразительной информации, сравнениесвойств электронной и печатной бумаг. На основе этого сравнения возможноразработать рекомендации по выбору условий воспроизведения информациина электронной бумаге, в частности, по выбору гарнитур шрифтов, наиболееподходящих к воспроизведению.3Степень разработанности темы.

Исследований в области воспроизведения информации на электронной бумаге по параметрам, сопоставимым с полиграфическим воспроизведением, не выявлено. Последними работами в области оценкиточности воспроизведения шрифтовой информации в процессах фотовывода являются работы К.С. Шишмарева. В работах В.С. Соломыкова рассматриваютсяпроблемы коррекции шрифтовых знаков при получении шрифтового изображенияв выводных устройствах с низким разрешением.

Но в этих работах рассматриваетсявоспроизведение шрифтовой информации в бинарных системах, а электроннаябумага таковой не является. В монографии Д.А. Тарасова приведено множествоисследований разборчивости текстов, в том числе и электронных, и выявлено отсутствие единообразия результатов. В исследованиях электронных текстов основноевнимание уделяется влиянию длины строки, кегля и интерлиньяжа на скоростьчтения, но не качеству воспроизведения знаков и их различимости.Целью работы является разработка методов оценки и изучение параметровУЭБ при воспроизведении книжных изданий, сопоставление их свойств ивозможностей с параметрами полиграфического воспроизведения, и на основеполученных результатов разработка рекомендаций по подготовке информации квоспроизведению в устройствах с электронной бумагой, разработка метода выбораоптимальной гарнитуры шрифта.Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующиезадачи:1.

На основе классификации и сравнения различных устройств отображения информации осуществить выбор объектов исследования, выявитьосновные оцениваемые параметры;2. Разработать методы оценки параметров тонопередачи на электроннойбумаге, оценить влияющие факторы, произвести сопоставительноесравнение с бумажными носителями:– оценка линейности тонопередачи;– сравнение воспроизводимых интервалов оптических плотностей для печатной и электронной бумаг;– влияние угла наблюдения;– влияние остаточного изображения.43. Разработать методы оценки и оценить структурные параметры воспроизведения на электронной бумаге, провести сопоставительный анализс бумажными носителями;– разработка методов оценки и оценка функции передачимодуляции;– сравнение структурных характеристик электронной бумаги иполиграфического воспроизведения;– разработка модели расчета воспроизведения края полуплоскости на электронной бумаге и получения функции передачимодуляции;– оценка шумов и их влияния на воспроизведение.4.

Оценка параметров воспроизведения шрифтовой информации. Разработка метода выбора гарнитуры шрифта для оптимального воспроизведениятекстовой информации.Научная новизна:1. Разработаны методы оценки и проведена оценка параметров тонопередачи и структуры воспроизведения для устройств, использующихэлектронную и печатную бумаги;2.

Разработан метод оценки влияния углов просматривания на искажениеинформации, воспроизведенной в УЭБ, и найдены предельные углынормального просматривания;3. Разработана модель расчета воспроизведения края полуплоскости в УЭБ,оценены факторы, влияющие на воспроизведение информации;4. Предложены метод выбора гарнитуры шрифта для оптимальноговоспроизведения в УЭБ и рекомендации на его основе.Практическая значимость. По результатам исследования разработаныметоды оценки параметров устройств, применимые при анализе и выбореустройств, рекомендации по выбору технологии воспроизведения информации,по выбору гарнитур шрифта для оптимального воспроизведения текстовойинформации, которые могут быть использованы издательствами в процесседопечатной подготовки книг к полиграфическому и электронному изданию.Методы исследования.

В ходе исследования были применены методыстатистического, гистограммного, спектрального анализа, расчеты в программнойсреде Matlab, использован метод экспертных оценок.5Основные положения, выносимые на защиту:1. Методы оценки параметров УЭБ;2. Результаты оценки влияния углов просматривания на искажениеинформации, воспроизведенной в УЭБ, в границах предельных угловнормального просматривания;3. Модель расчета воспроизведения края полуплоскости в УЭБ и факторы,влияющие на воспроизведение информации;4. Метод выбора шрифта, оптимального для воспроизведения в УЭБ ирекомендации по применению шрифтов;Степень достоверности и апробация результатов. Результаты работыбыли представлены на трех конференциях: 66-ой научной конференции студентов МГУП имени Ивана Федорова, тема доклада «Исследование свойстви возможностей устройств на основе электронных чернил», 5-27 апреля 2012.Пленарное заседание Научной конференции молодых ученых и аспирантов МГУПимени Ивана Федорова, 23 мая 2014 года, тема доклада: «Сопоставительныйанализ структурных и отражательных свойств носителей на основе печатной иэлектронной бумаг», 1-ое место по результатам научной конференции молодыхученых и аспирантов МГУП имени Ивана Федорова, 23 апреля 2015 года, темадоклада: «Предельный угол нормального просматривания».Публикации.

Основные результаты по теме диссертации изложены в 5публикациях, 3 из которых опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырехглав и заключения. Полный объем диссертации 97 страниц текста с 63 рисункамии 15 таблицами. Список литературы содержит 66 наименований.Содержание работыВо введении обосновывается актуальность исследований, проводимых врамках данной диссертационной работы, рассматривается степень разработанноститематики, формулируется цель, ставятся задачи работы, сформулированы научнаяновизна и практическая значимость представляемой работы, приведены положения,выносимые на защиту.В первой главе показано, что одной из основных проблем современногокнигоиздания является конкуренция и взаимодействие печатного и электронноговоспроизведения.

Проведен обзор мобильных электронных устройств — носителей6информации. Рассмотрены основные компоненты устройств чтения на основеэлектронной бумаги, которые оказывают влияние на воспроизведение информации.Приведена классификация устройств по параметрам, влияющим на воспроизведение информации. Рассмотрены форматы электронных книг с приведением ихвозможностей и ограничений и дается обоснование выбора объекта исследования.Проведен выбор и обоснование необходимого экспериментальногооборудования, программного обеспечения и устройств чтения для проведенияисследований. Рассмотрены методы оценки и необходимые тест-объекты дляпроведения исследований в соответствии с поставленными задачами.Во второй главе проводится исследование параметров тонопередачиустройств на основе электронной бумаги.