Автореферат (1095030), страница 2
Текст из файла (страница 2)
К ним можно отнести градационнуюхарактеристику, градиент этой характеристики, динамический диапазон. Напараметры тонопередачи могут оказывать влияние угол наблюдения, остаточныеявления при смене изображения.Для получения градационной характеристики электронной бумаги былсоздан тест-объект — клин из 33 полей, с шагом изменения относительнойсветлоты 8 единиц (каждое поле на отдельной странице), что в два разапревосходит количество уровней тона, формируемых на электронной бумаге. Этопозволяет оценить, воспроизводятся ли только заданное число тонов, или привоспроизведении на электронной бумаге можно получить большее количествоградаций тона.
Для учета влияния остаточного изображения измерения необходимопроводить, листая страницы от начала в конец и в обратном направлении.В качестве результатов получаем координаты цвета в системе координатCIELab и значения оптических плотностей. Строятся графики зависимости Lизображения от исходной светлоты и рассчитывается динамический диапазон∆. Исследовано 5 устройств, в качестве примера приведены градационныехарактеристики для Sony PRS-650 (Pearl) и Kobo Aura H2O (Carta) (рис.
1).Градационные характеристики для исследованных устройств в выбраннойсистеме координат оказались линейны, их градиент является практическипостоянным (таблица 1).Показано, что электронная бумага по своим градационным свойствам существенно отличается от свойств, которые стремятся получить при полиграфическомвоспроизведении информации, где система настроена на бинарности регистрации7абРис. 1 — Градационные характеристики:a — Sony PRS-650 (Pearl), б — Kobo Aura H2O (Carta) ○ — значения приизмерении от черного к белому △ — значения при измерении от белого к черномуТаблица 1 — Градиенты градационных характеристик различных устройствМодельГрадиентSony PRS-650 0.389Digma0.427Kindle 20120.378Kindle 20130.399Kobo H2O0.458как при репродуцировании штриховой (в частности, текстовой) информации, таки при воспроизведении тоновых изображений (автотипное растрирование).В таблице 2 показано, что по динамическому диапазону электронная бумагаудовлетворяет требованиям, которые предъявляются к печатным изданиям, аименно книгам, предназначенным для взрослой аудитории.
Согласно требованиямСанПиН 1.2.1253-03, при печати черной краской интервал оптических плотностейэлементов изображения текста и бумаги в книжном издании для взрослых долженбыть не менее 0,7.В результате оценки было установлено, что в УЭБ при воспроизведенииградаций могут использоваться два подхода — с усреднением по полю (рис. 1 а)и без усреднения (рис. 1 б).Остаточное изображение не влияет на воспроизведение при сменеизображения с малой разницей в светлоте. Для оценки максимального воздействия8Таблица 2 — Максимальные и минимальныеоптические плотности электронной бумаги и динамический диапазонОптическая плотность Digma Kindle 2012 Kindle 2013 Kobo0,530,630,590,481,621,631,611,57∆1,0911,021,09Sony0,51,360,86остаточного изображения создан тест-объект с высококонтрастными переходамитона от страницы к странице — сначала воспроизводятся штрихи, а затем белоеполе, или просветы, затем черное поле.
На белом и черном поле сохраняетсяостаточное изображение воспроизведенных в предыдущем цикле штрихов ипросветов соответственно. Ввиду того, что измерительная аппертура спектрофотометра превышает размер штрихов, для расчета остаточного изображенияиспользовалось фотографирование страницы, где на фоне имеется остаточноеизображение.
На фотографии измеряются координаты L для черного поля, белогои остаточного изображения. Далее проводится нормирование таким образом,что черное поле — 0%, белое — 100%. Остаточное изображение оценивается какпроцент относительной светлоты в этом интервале (табл. 3).Таблица 3 — Значения остаточного изображения в процентах от диапазонаDigma Kindle 2012 Kindle 2013 Kobo SonyНа белом 4,910,540,231,00 4,18На черном 98,00 98,2199,0599,40 94,37Влияние остаточного изображения наиболее заметно на черном фоне. Рекомендацией для устранения данного явления является программное воспроизведениепустой страницы с белым фоном перед каким-либо изображением.На градационные параметры для устройств на основе электронной бумагиможет в определенной степени влиять такая характеристика, как угол обзора,которая применяется в качестве параметра устройств. Но он не дает представленияоб изменении градационных параметров в границах указанного угла.Существующая методика по оценке влияния угла обзора на воспроизведение информации основана на двулучевой функции отражательной способностиповерхности и учитывает только изменение яркости, что не позволяет оценитьвлияние различных источников излучения.
Поэтому в качестве параметра оценкипредпочтительней использовать цветовое отличие ∆ в системе CIELab.Для исследования цветовых отличий, вносимых углом просматривания,была собрана установка, позволяющая менять источники излучения и поворачивать9носители информации на заданный угол, сохраняя при этом положение источниковсвета относительно носителя. Для регистрации информации применялась цифроваяфотокамера, профилированная под используемые источники освещения.
Наповоротный стенд размещался носитель информации и фотографировался сизменением угла относительно камеры. В полученных файлах проводилосьизмерение координат цвета и рассчитывалось цветовое отличие относительнозначений, полученных при отсутствии отклонения.Рис. 2 — Сравнение цветового отличия печатных и электронныхбумаг. 1 — картон, 2 — офисная бумага Svetocopy 80г/м2, 3 — офсетнаябумага мелованная, 4 — электронная бумага Pearl без подсветки, лампанакаливания, 5 — электронная бумага Carta без подсветки, лампа накаливанияСравнение цветовых отличий, формируемых при изменении угла просматривания для электронной бумаги и печатной, показала, что при угле просматриванияболее 60 градусов отличия для электронной бумаги существенно больше.
До 30градусов разница мала и такое цветовое отличие не различимо человеком (рис. 2). Всвязи с этим представляет интерес оценить диапазон углов просматривания, реально используемых при восприятии информации с устройств на основе электроннойбумаги, т.е. определить предельный угол нормального просматривания.Были определены предельные углы нормального просматривания ивыявлено отсутствие отличий для наблюдателей различного пола и возрастав заданных условиях эксперимента (табл. 4).
Определение предельного угла10нормального просматривания проводилось с помощью статистической обработкиданных проведенного опроса.Таблица 4 — Характеристики указанных угловНаправлениеДоверительный интервал+2·∘∘∘∘+53.851.4 ; 56.212.679.0∘−40.9∘39.2∘; 42.6∘8.9∘58.7∘+40.8∘38.7∘; 42.9∘11.1∘ 63.0∘−43.0∘41.1∘; 44.9∘10.2∘ 63.4∘Для печатной бумаги цветовые отличия неразличимы во всем диапазонеуглов, так как не превышают порог в 2 единицы.
Для электронной бумаги до 30градусов цветовые отличия неразличимы человеком и близки к печатной бумаге.На предельных углах нормального просматривания отличия становятся значимыми,так как превышают 2 единицы.В третьей главе рассматривается разработка методов оценки структурныхпараметров устройств на основе электронной бумаги.Проводится сравнение функций передачи модуляции (ФПМ) при воспроизведении информации на печатной и электронной бумагах. Оценка ФПМ проводитсяпосредством оценки воспроизведения края полуплоскости в устройствах с электронной бумагой и печатном изображении, с последующим расчетом ФПМ. Для считывания изображения обычно применяют прямое сканирование.
Однако в данномслучае, вследствие геометрии устройств на основе электронной бумаги, такое считывание полученного изображения невозможно. Поэтому предлагается применитьмодифицированный метод, с использованием промежуточной фоторегистрации.В качестве оборудования для получения промежуточного изображения былиспользован цифровой фотоаппарат.
Для обеспечения наивысшего качества былапроведена оптимизация условий съемки методом оценки ФПМ фотоаппарата приразных апертурах съемки.Анализ проводился с использованием программного обеспечения Imatest.Исходную информацию представляют RAW файлы.Оценена ФПМ системы «камера-объектив-бумага». По функциям передачимодуляции систем «камеры-объектив» и «камера-объектив-бумага» вычисленаФПМ для электронной бумаги. Аналогичным образом были получены ФПМ привоспроизведении информации на газетной бумаге плоской офсетной печатью нарулонной печатной машине (рис.
3).11Рис. 3 — Сравнение ФПМ печатных и электронных бумаг. 1 — Kindle с электронной бумагой Carta, 2 — Kindle с электронной бумагой Pearl, 3 — плоская офсетная рулонная печать, газетная бумага Volga, поверхностная плотность 45 г/м2, 4 — плоскаяофсетная рулонная печать, газетная бумага Mondi, поверхностная плотность 45 г/м2На данном этапе развития технологии электронная бумага существенноуступает плоской офсетной печати по параметру размытия деталей изображениядаже при сравнении с печатью на газетной бумаге. Повышение ФПМ устройствс электронной бумагой можно определить как необходимое направление в ихразвитии, без решения которого невозможно применять в этих устройствах методыподготовки информации, тождественные методам полиграфии, например, методыавтотипного растрирования, что затрудняет решение проблемы параллельнойподготовки информации для печатного и электронного издания.Для оценки причин полученных результатов и изучения влияния различных параметров устройств отображения информации на электронной бумагена структурные характеристики была поставлена задача разработать модельвоспроизведения края полуплоскости в этих устройствах и оценки функциипередачи модуляции по полученному изображению.С учетом элементов, формирующих структуру носителя на электроннойбумаге, модель воспроизводит край полуплоскости с заданным углом наклона,положением и учитывает:12размер управляющих электродов дисплея;средний размер капсул;взаимное расположение капсул и электродов дисплея;взаимодействие капсулы и нескольких электродов дисплея;пространственное сглаживание при дискретизации;расположение воспроизводимых элементов относительно управляющихэлектродов дисплея.После получения изображения, моделирующего воспроизведение краяполуплоскости с учетом необходимых параметров, рассчитывается ФПМ пометоду, описанному в главе 6 стандарта ISO12233:2014.Входными параметрами модели являются:– размер управляющих электродов дисплея и их количество;– постоянные и угловой коэффициент наклона края изображаемогоэлемента =+;– средний размер капсул;Моделирование положения сигнала на пространстве управляющих электродов дисплея производится с помощью уравнения прямой с угловым коэффициентом,с приравниванием уровней сигнала слева и справа от прямой к 0 и 1 соответственно.Затем проводится дискретизация сигнала в соответствии с дискретной структуройуправляющих электродов и его пространственное усреднение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
