Оценка точности воспроизведения шрифтовой информации в выводных устройствах полиграфии (1095099), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для достижения поставленной цели в работерешаются следующие задачи:- проанализировать статистические данные об используемыхсегодня кириллических гарнитурах, кеглях и форматахшрифтовивыделитьэлементышрифта,наиболееподверженные искажению в процессе пикселизации;- разработатьметодвключающийэлементыоценкитест-объект,геометрииошибкипикселизации,моделирующийшрифтов:толщинуосновныепрямогоидиагонального штрихов, различные величины угла наклонаштриха, форму эллиптического штриха; 9 - разработать метод оценки ошибки пикселизации шрифтов,сформированных с помощью кривых Безье;- оценить величину ошибки пикселизации для различныхгарнитур и кеглей при формировании битовых карт врастровом процессоре с различным разрешением;- провестиисследованиереализациипроцессавыводавконкретных фотовыводных устройствах и его влияния наточность воспроизведения битовой карты;- разработать практические рекомендации по применениюразличныхгарнитурнаконкретномфотовыводномоборудовании.Область исследования.
Технологический процесс воспроизведениешрифтовой информации в выводных устройствах полиграфии иискажения информации в процессе вывода. Указанная областьсоответствует специальности 05.02.13 «Машины, агрегаты ипроцессы (печатные средства информации)», в частности, п.6 –«Исследование технологических процессов, динамики машин,агрегатов, узлов и их взаимодействия с окружающей средой».Методы исследования.
Для решения поставленных задач идостижения конечной цели исследования были использованыметоды математического анализа, моделирования, экспертныхоценок.Научная новизна заключается в выявлении степени влияния наошибку пикселизации таких параметров, как кегль шрифта, уголнаклона и толщина штриха, параметры пикселизации и разрешениевыводного оборудования. Предложен дополнительный параметроценки шрифта, позволяющий оценить потенциальную ошибку 10 пикселизации до формирования битовой карты – сложность шрифта.Данный параметр определяется средним количеством кривых Безьев гарнитуре.Разработана методика объективной оценки ошибки пикселизации наэтапе создания битовой карты из объекта векторной графики(шрифтовогознака).Предлагаемаяметодиказаключаетсявсравнении площадей двух знаков: площади исходного контурногознака и площади знака на битовой карте. С использованием даннойметодикивозможнаоценкаошибкипикселизациипривоспроизведении конкретных гарнитур на различном фотовыводномоборудовании.
Также данная методика позволяет контролировать настадииразработкигарнитурывозможностьеедальнейшегоиспользования на конкретном выводном оборудовании.Определено пороговое значение ошибки пикселизации, превышениекоторого означает появление критических изменений в графемезнака, делающих неприемлемым качество воспроизведения дляконечного потребителя.Практическая значимость работы заключается в выработкепрактическихрекомендацийпотехнологиивыбораусловийвоспроизведения шрифтовой информации, основанной на анализеконкретногопроизводственногопроцессаисвойстввоспроизводимой информации, определяемых гарнитурой и кеглемшрифта.
Созданы возможности принятия решения по проведениютехнологического процесса воспроизведения или его модификации всоответствии с результатами анализа.Положения, выносимые на защиту1. Методики оценки ошибки пикселизации для различныхсимволов, описываемых кривыми Безье третьего порядка. 11 2. Выявление степени влияния различных факторов на величинуошибки пикселизации, возникающей на стадии формированиябитовой карты при воспроизведении цифровых контурныхшрифтов.3. Рекомендации по выбору гарнитур и кеглей шрифта всоответствии с параметрами выводного оборудования.Апробация работы. Основные положения диссертации былидоложены на научно-технических конференциях молодых ученыхМГУП имени Ивана Федорова (2011 г., 2012 г., 2013 г.); назаседаниях кафедры ТДП МГУП имени Ивана Федорова.Публикации.
По теме публикации опубликовано 4 научные статьи,из них 2 – в журналах, рекомендованных ВАК.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоитиз введения, трех глав, выводов и библиографического спискаиспользованных источников. Общий объем работы составляет 101страницу, включая 19 рисунков и 14 таблиц.Личный вклад соискателя. Основные результаты и положения,выносимые на защиту, получены лично автором.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВовведенииотраженаактуальностьисследования,проведенного в рамках диссертационной работы, определенановизна и практическая полезность работы, сформулированы еецели и задачи, а также определены положения, выносимые назащиту.
12 В первой главе приводится анализ работ, посвященныхметодам создания и использования цифрового файла шрифта вдопечатных процессах, а также принципам работы выводногооборудования в полиграфии. Кроме того, рассмотрен процессформированиябитовойкартыврастровомпроцессоре.Наосновании известных уже работ выделены вопросы, исследованиекоторых в рамках данной работы представляет наибольший интерес.Вовторойметодикииглаверассматриваетсятест-объекта,позволяющегопроцессразработкиоценитьошибкупикселизации схожих элементов шрифтов формата OpenType.Исследование данного формата обусловлено его доминированием вполиграфической отрасли и перспективностью с точки зренияприменения для разработки новых шрифтов и редактирования ужесозданных.ПосколькушрифтыформатаOpenType –этошрифты,описываемые с помощью кубических парабол, заданных своимикрайними точками и направлениями касательных с весовымикоэффициентами в крайних точках в декартовой (прямоугольной)системе координат (кривые Безье третьего порядка):,то существует возможность моделировать контур как всего символа,так и отдельных его участков с помощью программ обработкивекторной графики.
Данная возможность была положена в основуразработанной методики и тест-объекта.При выработке методики было принято во внимание, чтосимвол любого шрифта формируется с помощью штрихов 4различных типов:- вертикальные и горизонтальные штрихи, пересекающиеся подпрямым углом (или близким к прямому);- диагональные штрихи; 13 - штрихи, образующие крупные (в рост всего знака) округлыеэлементы чаще всего овальной или полуовальной формы;- округлые штрихи, по размеру не достигающие роста всегознака.Дляразработкиметодикиобъективнойоценкиошибкипикселизации и выработки рекомендаций по использованиюгарнитур в конкретных производственных условиях, в том числе –при разработке шрифта, были проведены экспериментальныеисследованияпогрешности,возникающейприформированиибитовой карты в растровом процессоре.
Исследования включали всебя ряд экспериментов, направленных на определение влияющихна величину ошибки пикселизации технологических параметровцифровогошрифта,растровогопроцессораивыводногооборудования, а также степени влияния данных параметров наошибку пикселизации.На основе статистических данных были отобраны 10 наиболееиспользуемых гарнитур. В соответствии с классификацией IBMClassifications данные шрифты были классифицированы по рисункуна три группы: гарнитуры с засечками Таймс, Академическая,Бодони, Гарамонд, Школьная; рубленые гарнитуры Ариал иФутурис, декоративные гарнитуры Корсива, Прописи и Декор. Всекириллические символы выбранных гарнитур были разделены на 4группы исходя из соотношения всех типов формирующих ихштрихов.Дляпервойивторойгруппбылиопределеныминимальные значения толщины вертикальных и горизонтальныхштрихов и углов наклона штрихов соответственно. На основанииполученных данных были предложены соответствующие поля тестобъекта.
Для моделирования округлых штрихов в тест-объект быловключено поле с овалами и окружностями разных радиусов. Видтест-объекта представлен на Рисунке 1. 14 ТЕСТ-ОБЪЕКТдля контроля качества пикселизации шрифтовой информацииРисунок 1. Тест-объект для контроля качества пикселизациишрифтовой информации. 15 После создания тест-объекта в растровом процессоре компанииHarlequine были сформированы битовые карты с разрешением от1200 до 2400 dpi, после чего с помощью программы Photoshop былиполучены значения площадей элементов тест-объекта на битовойкарте.
Полученные данные сравнивались с исходной площадьюэлементов в векторном виде. В результате эксперимента былиустановленынекоторыезависимости,возникающиеприпикселизации прямых, диагональных и эллиптических штрихов:1. В подавляющем большинстве случаев площадь штриха набитовой карте больше, чем в исходном векторном виде;2. Максимальное значение ошибки пикселизации штрихов –45%, минимальное – 5%.
При этом наибольшая ошибкапикселизации наблюдается при воспроизведениидиагональных штрихов с углами наклона в диапазоне: 40-55,125-140 градусов, а также прямых штрихов с углами наклона 0и 90 градусов;3. Наблюдается рост ошибки пикселизации при воспроизведенииштрихов изменением толщины от 0,12 до 0,02 мм;4. Наблюдается увеличение ошибки пикселизации в диапазонеот 5 до 25% при изменении разрешения пикселизации от 2400dpi до 1200 dpi;5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
