Оценка точности воспроизведения шрифтовой информации в выводных устройствах полиграфии (1095099), страница 3
Текст из файла (страница 3)
При воспроизведение штрихов толщиной меньше 0,06 мм сразрешением меньше 1200 dpi наблюдается разрыв штриха наотдельные пиксели.Разработанный тест-объект отражает типичные элементышрифтов и может служить для экспресс-анализа гарнитуры ивозможностей выводного оборудования.Однако каждая гарнитура содержит собственные характерныеэлементы. Оценка ошибки воспроизведения данных элементов 16 важна, поскольку зачастую именно такие элементы являются каксамымисложнымидляпикселизации(ввидусложнойгеометрической формы), так и самыми важными для распознаванияшрифта конечным потребителем продукции (поскольку формируютуникальную графему знака, отличающую его от других). По этойпричине целесообразно проведение оценки реальных знаков,входящих в состав гарнитруры.В третьей главе была рассмотрена методика оценки ошибкипикселизации знака (или его части) с помощью сравнения егоплощади до и после формирования битовой карты.Расчет площади символа в векторном виде – трудоемкаяматематическая задача.
Каждый символ состоит из некоторогоколичества кривых Безье – от нескольких кривых до несколькихдесятков. При проведении расчета сначала необходимо получитькоординаты пар опорных точек всех кривых (по 4 пары для каждойкривой) – для этого было использовано программное обеспечениедля разработки и редактирования шрифта FontLab Studio 5.0(Рисунок 2).
17 Рис.2. Фрагмент символа «Ц» Академической гарнитуры вдиалоговом окне программы FontLab с включенной опцией указаниякоординат опорных точек кривых Безье.Далее данные переносились в программу математическогомоделирования Maple12. После задания уравнения кривой Безье cпомощью программы строился контур математической моделишрифта и вычислялась его площадь.Битовые карты для каждого символа в кеглях 4, 6 и 8 ptформировались, как и в первом эксперименте, в растровомпроцессоре компании Harlequine.
Для каждого кегля и символасоздавались битовые карты с разрешением от 800 до 2400 dpi(Рисунок 3).Рис.3. Фрагмент битовой карты символа «Ц» Академическойгарнитуры в диалоговом окне программы Adobe Photoshop.Посколькуразмерности,полученныедляихзначениясравненияплощадейбылвведенимелиразныекоэффициентприведения, который равнялся отношению площадей кегельнойплощадке в векторном виде и на битовой карте: где Sпбк – площадь кегельной площадки символа на битовой карте, 18 Sпвм - площадь кегельной площадки символа векторной модели.Далее с помощью найденного коэффициента было вычисленозначение ошибки пикселизации:, где О – ошибка пикселизации,Sбк – площадь символа на битовой карте.Для удобства обработки статистических данных численноезначение ошибки пикселизации представлялось в виде процента отплощади символа на битовой карте: Данная методика была применена к 10 выбранным ранеегарнитурам.
В результате были получены следующие данные:1. Какиможнобылоожидать,наименьшаяошибкапикселизации наблюдается у шрифтов без засечек - Arial иFuturis (5%); среди исследованных шрифтов с засечкаминаименьшая ошибка у гарнитуры Schoolbook (10-13%),наибольшая–угарнитурыAcademy(13-24%);средидекоративных шрифтов наибольшая ошибка у гарнитурыDécor (18-40%), наименьшая – у гарнитуры Monotype Corsiva(15-25%).Диапазонзначенийошибкипикселизацииобусловлен различной геометрией знаков, а также изменениемразрешенияпикселизациивпроцессепроведенияэкспериментального исследования.2. Шрифты без засечек, знаки в которых образованы небольшимколичествомкривых(4-15),обладаютнаименьшимдиапазоном ошибки пикселизации внутри гарнитуры: от 5% 19 до 7%, в зависимости от сложности знака.
У декоративныхгарнитур указанный диапазон может превышать 20%, чтообусловлено сильным отличием графем по своей геометриидруг от друга внутри одной гарнитуры. Следует отметить, чтодлявсехшрифтовданныйдиапазонувеличиваетсясуменьшением кегля или разрешения.3. Вдекоративныхшрифтахнаблюдаетсясущественноеувеличение ошибки пикселизации при наборе кеглем меньше8 pt.4. Наибольшая ошибка наблюдается у «сложных» знаков – подтакими знаками предлагается понимать знаки, образованныенаибольшим количеством кривых.
Были выявлены наиболеесложные знаки для различных гарнитур. Для гарнитур сзасечками и декоративных гарнитур - символ «Ж» (от 22 до 46кривых и от 30 до 98 кривых для гарнитур с засечками идекоративных соответственно); для рубленых гарнитур –символ «З» (от 10 до 15 кривых).5. При наборе курсивным начертанием ошибка пикселизацииувеличивается на 15% и 25% у гарнитур без засечек и сзасечками соответственно. Это связано с попаданием наклонакурсивного начертания в интервал наибольшей ошибкипикселизациидиагональныхштрихов.Декоративныегарнитуры изначально имеют наклон основных штрихов,подобно шрифтам курсивного начертания. В таблице 1приведены результаты эксперимнента для одной из гарнитур вкачествепримерапикселизации.полученныхзначенийошибки 20 Таблица 1.
Результаты эксперимента для Академическойгарнитуры при разрешении пикселизации 2400 dpiСимволЖЗДЭЩФЦКЯВУЮРХЧЫАОСИЛБНШЕЪЬГМПТКол-вокривых28272524212020161514131312121111101010998887776666% ошибки% ошибки% ошибкипикселизации пикселизации пикселизации4 pt6 pt8 pt18.8%17,5%16,4%19.2%16,7%15,6%16.8%16,7%15,5%18.8%16,3%15,6%16.5%15,5%15,3%17.3%16,1%15,5%15.3%15,5%15,0%16.2%15,6%15,0%16.3%15,0%14,8%16.1%16,6%14,9%16,3%14,6%14,4%16,0%15,9%14,4%11,9%12,6%10,3%11,6%12,0%10,2%11,1%10,3%9,4%9,5%9,2%8,3%11,8%10,5%7,8%9,3%9,6%7,7%12,9%10,9%7,9%9,1%8,4%7,5%8,2%9,5%7,3%12,2%9,2%7,2%7,3%6,5%5,8%6,1%5,7%5,5%7,9%8,7%5,7%7,4%6,9%5,8%6,9%7,2%5,8%4,7%6,3%4,9%7,4%7,1%6,3%8,5%7,7%5,4%7,3%6,8%5,2%С целью уменьшения временных затрат на реализацию методикибыли предложены возможности ее оптимизации.
Был разработанфайл-шаблон, позволяющий на порядок ускорить вычисление 21 площади знака в исходной векторной форме. Данный файл содержитзаранее подготовленные команды и формулы, куда необходимоподставить значения переменных – координат опорных точеккривыхисследуемогосимвола.Послеэтогопопрограммерассчитывается площадь символа в векторном виде. После внесенияв программу значения площади символа на битовой картепрограмма рассчитывает ошибку пикселизации.Для экспресс-анализа ошибки пикселизации было предложеноанализировать один, самый сложный, знак в гарнитуре.
Всоответствии с ранее сделанными выводами, сложность знака былопредложено определять количеством кривых, образующих этот знак.В соответствии с данной оптимизированной методикой былипроанализированы еще 20 гарнитур и получены сведения о наиболеесложном знаке и о его ошибке пикселизации, которая будетмаксимальной для данной гарнитуры при аналогичных условияхвывода.Заключительной стадией эксперимента был вывод полученныхбитовых карт и их последующий анализ - сравнение площадисимвола на битовой карте и на фотоформе.
Площадь на фотоформеполучалась сканированием с высоким разрешением.Итоговый результат позволил зафиксировать окончательнуювеличину искажений текстовой информации, возникающих на этапевывода шрифта. Следует отметить, что существенного влияния нарезультатвыборэкспериментеопределеннойучаствовалимоделимашиныHerculesоборудованияPro,(вHeidelbergPrimesetter 102/104, Dainippon Screen DT-R3100, Agfa AccuSet 1000Plus) не оказал – отклонения от исходной площади на битовой картене превысили 6%.Однакодляуспешногопрактическогопримененияразработанной методики важным является не только знание ошибки 22 пикселизации, но и возможность сравнения этого значения снекоторым пороговым значением. В таком случае можно будетоднозначно интерпретировать значение ошибки пикселизации каккритическое или нет. Поскольку конечным потребителем продукцииявляется человек, а приемником информации – человеческий глаз,то для определения допустимого значения ошибки пикселизациибыл применен метод экспертных оценок.
Группе экспертов былипродемонстрированыфотоформы,полученныепослевыводабитовых карт, сформированных с разным разрешением, начертаниемикеглем.Результатпикселизациипризнавалсялибоудовлетворительным, если геометрия символа не претерпелазначительных изменений или если эти изменения не повлияли на еговосприятие, или, в противном случае, неудовлетворительным. Врезультатеопросаэкспертовпороговоезначениеошибкипикселизации было определено на уровне 21%.Заключение диссертации содержит основные выводы ипрактическиерекомендации,полученныеврезультатебылиразработаныисследования.Основные результаты и выводы работыВрезультатепроведенныхисследованийметодики оценки ошибки пикселизации для различных символов,описываемыхкривымиБезьетретьегопорядка.Перваяизразработанных методик позволяет проводить предварительнойанализ гарнитур и оборудования на основе анализа основных исоединительных штрихов знаков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
