Диссертация (1095031), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В нихиспользуется два последних поколения дисплеев, в некоторых имеется подсветка. Модели устройств и характеристики, влияющие на градационные параметры,приведены в таблице 2.1.Таблица 2.1 — Характеристики УЭБ, участвующие в исследованииУЭБТипсенсорной Поколение дис- Наличие подсветпанелиплеякиKindle Paperwhite ЕмкостнойCartaДа2013Kindle Paperwhite ЕмкостнойPearlДа2012Sony PRS-650ИнфракрасныйPearlНетGmini MagicBook ЕмкостнойPearlНетC6HDTouchEditionKobo Aura H2OЕмкостнойCartaДаДля обеспечения сопоставимости результатов измерений для печатной иэлектронной бумаг была использован метод, в котором производится измере-33ние изображения клина на электронной бумаге с помощью спектрофотометрав координатах CIELab, и оцениваются оптические плотности фона и сплошнойповерхности почернения.В качестве измерительного прибора использовался спектрофотометр XRite i1 Pro. Он был выбран ввиду особенности конструкции, которая позволилапровести измерения без разбора выбранных устройств.Апертура спектрофотометра имеет диаметр 4,5 мм, и полученные данныеявляются усредненными по площади 15,9 мм2 [34].Создан тест-объект — клин из 33 полей с линейным изменением светлотыот 0 до 255 относительных единиц.
Для исследования возможностей и ограничений УЭБ все тест-объекты создавались с параметрами, заведомо превышающими воспроизводящие возможности устройств в цветовой системе «градациисерого» с глубиной цвета 8 бит. Поскольку количество полей тест-объекта вдва раза превосходит количество тонов, стандартно формируемых программным обеспечением УЭБ, это позволяет оценить, воспроизводятся ли только эти16 градаций, или при воспроизведении на электронной бумаге можно получитьбольшее число градаций тона [25].Для возможности оценки влияния остаточного изображения (остаточноеизображение — элементы предыдущего изображения, воспроизведенного наэкране, видимые в текущем изображении) на воспринимаемый тон, эти полябыли записаны в файл PDF на отдельные страницы. Чтобы исследовать влияниеостаточного изображения, его необходимо измерять, листая страницы от началав конец и в обратном направлении [35].Измерения проводятся спектрофотометром в трех точках каждого поля.В качестве результатов имеем координаты цвета в системе координат CIELabи значения оптических плотностей.
Рассчитываются их усредненные значения.Далее строятся графики зависимости L от исходной яркости и рассчитываетсядинамический диапазон ΔD.В результате эксперимента для устройств Kindle Paperwhite 2012, KindlePaperwhite 2013, Sony PRS-650, MagicBook C6HD были получены близкие линейные градационные характеристики (рис. 2.1).
Отличаются только значениямаксимальной и минимальной координаты L и, соответственно, градиент воспроизведения шкалы.34Рисунок 2.1 — Sony PRS-650 (Pearl) без подсветки — значения при измерении от черного к белому, — значения приизмерении от белого к черномуСледует выделить устройство Kobo Aura H2O, градационная характеристика которого является 16-ти ступенчатой (рис. 2.2), как и можно было ожидатьв соответствии со стандартом обработки сигнала.
В других устройствах полученное число градаций не ограничивается 16-ю ступенямя.Это говорит о том, что в устройствах при воспроизведении градаций можетиспользоваться два подхода — с усреднением по полю и без усреднения. Как показывает рисунок 2.3, смежные пиксели могут передавать различные значенияяркости, что при усреднении глазом дает промежуточный уровень яркости.Ввиду того, что результаты измерений по двум направлениям — от темного к светлому и наоборот — близки, можно считать, что при малом диапазонеизменения яркости остаточное изображение оказывает незначительное влияниена получаемый результат.Для исследования влияния остаточного изображения на градационную характеристику при высоком контрасте предшествующего изображения был создан другой тест-объект, с высококонтрастными переходами тона от страницы кстранице — сначала воспроизводятся штрихи, а затем белое поле, или просветы,затем черное поле.
На белом и черном поле остаются видны воспроизведенныедо этого штрихи и просветы соответственно. Ввиду того, что явление остаточного изображения наиболее ярко проявляется на штрихах, которые затруднительно35Рисунок 2.2 — Kobo h2o (Carta) подсветка на полную яркость — значения при измерении от черного к белому, — значения приизмерении от белого к черномуРисунок 2.3 — Микрофотография электронной бумаги Pearl устройства SonyPRS-650 с воспроизведенным на ней полем яркостью 128 относительныхединицизмерить с помощью спектрофотометра вследствие большого размера апертуры,то для расчета остаточного изображения было использовано фотографирование.Для этого производят фотографирование электронной бумаги на странице, где на фоне имеется остаточное изображение.
На фотографии измеряютсякоординаты L для черного поля, белого и остаточного изображения. Далее проводится нормирование таким образом, что черное поле — это 0%, белое — 100%.Остаточное изображение находится в этом промежутке, и определяется в процентах. В таблице 2.2 представлены значения остаточного изображения для различных устройств.36Таблица 2.2 — 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 94,37Оптические плотности для черных и белых полей и динамические диапазоны для разных устройств представлены в таблице 2.3.Таблица 2.3 — Максимальные и минимальные оптические плотностиэлектронной бумаги и динамический диапазонОптическая плотность Digma Kindle 2012 Kindle 2013 KoboDKmin0,530,630,590,48DKmax1,621,631,611,57ΔD1,0911,021,09Sony0,51,360,86По динамическому диапазону электронная бумага удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к печатным изданиям, а именно книгам, предназначенным для взрослой аудитории.
Согласно требованиям СанПиН 1.2.1253-03,при печати черной краской интервал оптических плотностей элементов изображения текста и бумаги в книжном издании для взрослых должен быть не менее0,7 [36].Таким образом, был выбран метод и получены градационные параметрыУЭБ. Градационные характеристики для исследованных устройств в выбраннойсистеме координат оказались линейны, их градиент является практически постоянным (таблица 2.4).Таблица 2.4 — Градиенты градационных характеристик различных устройствМодельГрадиентSony PRS-650 0.389Digma0.427Kindle 20120.378Kindle 20130.399Kobo H2O0.458По результатам исследований, электронная бумага по своим градационнымсвойствам существенно отличается от свойств, которые стремяться получить приполиграфическом воспроизведении информации, где система настроена на бинарность регистрации как при репродуцировании штриховой (в частности, тек-37стовой) информации, так и при воспроизведении тоновых изображений (автотипное растрирование).Было выявлено два различных результата при воспроизведении градаций,исследовано влияние остаточного изображения, которое наиболее сильное воздействие оказывает на черный фон.
Из этого можно вывести рекомендацию, чтоперед воспроизведением какого-либо изображения необходимо вставить пустуюстраницу, чтобы минимизировать остаточное изображение штрихов и просветовпредшествующей страницы [4].2.2Условия просматриванияНа градационные характеристики могут оказывать влияние условия просматривания, такие, как угол наблюдения, условия освещения [37].С углом наблюдения связана характеристика дисплеев «угол обзора» —угол, в границах которого определенный параметр (обычно контраст) изменяется в заданных пределах.
В характеристиках мониторов и телевизоров углы обзора обозначают падение контрастности до соотношения 10:1 или даже 5:1 [38],так как производители жидкокристаллических дисплеев не имеют единого стандарта измерения углов обзора. Аналогичная ситуация складывается у производителей электронной бумаги — данная характеристика указывается [25], но безописания методики измерения. С другой стороны, угол обзора не дает представления о том, как изменяется контрастность и другие градационные свойства вграницах этих углов.В то же время требования к углам обзора электронной бумаги более критичны ввиду зависимости воспроизведения информации от внешнего источникаизлучения и угла падения света [39].Существующая методика по оценке влияния угла обзора на воспроизведение информации, описанная в [39], основана на двулучевой функции отражательной способности поверхности и учитывает только изменение яркости, чтоне позволяет оценить влияние различных источников излучения.
Поэтому является актуальным оценить влияние угла просмотра и источника освещения наискажение воспроизводимой информации.38Задачей является разработка метода оценки влияния угла просматриванияи источника излучения на искажение информации, а также оценка по полученной методике печатной и электронной бумаг и сравнение полученных результатов.В качестве параметра оценки предпочтительней использовать цветовое отличие ΔE в системе CIELab [40]. Это позволяет учитывать возможное изменение спектра отражения при отклонении угла просматривания и использованииразличных источников освещения и опираться на спектральные характеристикицвета бумаги в других исследованиях [41].Разработана методика оценки влияния угла просматривания на искаженияпри воспроизведении информации и методика определения предельных угловнормального просматривания — максимального угла отклонения нормали плоскости носителя информации относительно наблюдателя в одном из направлений,при превышении которого считывание информации у человека вызывает затруднение и дискомфорт.Для исследования цветовых отличий, вносимых углом просматривания, собрана установка (рис.
2.4), позволяющая менять источники излучения и отклонять носители информации на определенный угол, сохраняя при этом положение источников света относительно носителя. Отклонения носителя информации осуществляются в направлениях, показанных на рисунке 2.5.Рисунок 2.4 — Схема поворотного стенда для оценки условий просматривания:1 — фотокамера, 2,2’ — источники освещения, 3,3’ — крепление для установкиносителя информации, 4,4’ — носитель информацииДля регистрации информации применяли цифровую фотокамеру Canon500D и объектив Canon 50 mm f/1.8. В качестве источников освещения использо-39Рисунок 2.5 — Направления отклонения носителя информации А: +α,−α — поворот вокруг горизонтальной оси, +β, −β — поворот вокругвертикальной осивались лампы накаливания и люминесцентные лампы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
