Разработка методологии процесса выбора растрирования в полиграфических устройствах допечатной обработки изображений (1095116), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Глава 2 посвящена исследованию и разработке методов субъективной и объективной оценки свойств различных растровых структур по предложенным методам. Для проведения исследования было выбрано 15 программ растрирования, создающих отличающиеся структуры и размеры растровых точек, формирующих структуру. Сюда вошли программы регулярного, гибридного и стохастического растрирования. Для возможности классификации технологий растрирования предлагается метод оценки пространственно-частотных свойств растровых структур, заключающийся в проведении спектрального анализа растрового поля изображения вычислением Фурье-спектра в программе МАТ1.АВ. По характеру спектра можно определить соотношение регулярных и стохастических составляющих в спектре, что особенно актуально для оценки современных растровых структур: нерегулярных 2-ого поколения и гибридных.
Образцы, необходимые для вычисления спектра, получали сканированием растровых полей растрированных шкал с относительной площадью растровой точки 5, 30, 50 и 90~4. Для образцов были получены двумерные спектры и одномерные графики спектров. В качестве примера в таблице 1 для 2-х растровых структур представлены участки растрированных шкал, спектры и графики спектров. Таблица 1. Образцы растровых шкал, спектры и графики спектров На основании результатов спектрального анализа исследуемые структуры были классифицированы по наличию регулярности в зонах светов, полутонов, теней и поделены на четыре группы.
К первой группе отнесены структуры, чьи спектры указывают на отсутствие регулярной составляющей во всех тоновых зонах. Ко второй группе — растровые структуры со спектром, имеющим слабые включения линейчатого спектра. К третьей группе — структуры, имеющие сплошной спектр в светах и тенях, однако в полутонах включающие периодические составляющие, которые дают возможность предположить наличие возможной муарогенности этих структур. Спектры регулярных и некоторых гибридных структур указывают на наличие регулярной составляющей во всех тоновых зонах, они отнесены к 4-ой группе.
Анализ также позволяет оценить относительный вес низкочастотных составляющих, т.е предварительно оценить склонность растровых структур к формированию воспринимаемых человеческим глазом флуктуаций — шумов, что позволяет выявить структуры, при использовании которых для репродуцирования изображений в изображении может возникать шум, ухудшающий визуальное восприятие. Присутствие регулярной составляющей в спектре может спровоцировать появление муара. С использованием проведенной классификации, позволяющей судить о действительных пространственно-частотных структурных свойствах системы растрирования, можно проводить оценку свойств растровых структур, их влияния на воспроизведение изображения в устройствах допечатной подготовки.
Рассмотрим влияние растровых структур на передачу тона изображения; возможность возникновения флуктуаций — шумовые свойства формируемого изображения; способность и точность воспроизведения деталей изображения в растровом поле; муарогенность структур. Важной характеристикой, определяющей качество изображения, является передаваемый растровыми структурами диапазон оптических плотностей, искажение линейности воспроизводимых данных, сформированных в цифровом файле, содержащем информацию, подготовленную для воспроизведения растровой структурой. На стадии допечатной обработки необходимо оценить воздействие на тоновоспроизведение как свойств растровой структуры, так и факторов технологического процесса на динамический диапазон и линейность передаваемой градации.
Для оценки растровых структур использовался тест-объект — тоновая градационная шкала, созданная в программе АдоЬе 111пз1га1ог СБ2. Показано, например, что при растрировании шкалы структурами Наг1ецшп 01зрегзей Бсгееп1щ с набором различных по размеру растровых точек: 11 мкм, 15 мкм, 21 мкм, 2б мкм, 42 мкм без предварительных настроек для определенного размера растровой точки возникают существенные искажения как по сокращению динамического диапазона, так и по искажению линейности (рисунок 1). 10 Я 60 Ф УЭ 20 0 0 20 40 60 80 Баии файла, '4 и 42 мкм ° 26 мим * 21 мим и 16 мкм ° 11 мим Рисунок 1, Градационная передача растровой структуры НОЯ с различными размерами растровой точки при отсутствии линеаризации Однако показано, что при проведении линеаризации программными средствами устройств допечатной обработки для любой растровой структуры на фотоформе или печатной форме возможно получение линейной зависимости. Характеристика, существенно влияющая на качество репродуцирования- уровень флуктуаций, возникающих на растровых изображениях, которые при визуальном восприятии создают шумы в изображении.
Для определения уровня флуктуаций, создаваемых различными растровыми структурами, растрированные участки шкалы оценивались методом визуальной экспертной оценки. По результатам выявлены структуры, создающие заметные флуктуации, при оценке и ранжировании которых мнения экспертов не расходились.
Структуры, оценка которых не дает однозначного результата, трудно ранжировать. Поэтому для оценки флуктуационных свойств растровых структур предлагается объективный метод, позволяющий оценить эти структуры. Метод оценивает флуктуации, создаваемые структурой и заключается в применении статистической оценки гистограммы, формируемой растровой структурой.
Оценку флуктуаций можно проводить без учета и с учетом визуального восприятия. Дтя исследования были выбраны 1О программ растрирования, создающих отличающиеся структуры. В качестве образца использовались полученные ранее участки растрированной шкалы с относительной площадью растровой точки 5, 30, 50 и 90%. Растровые поля сканировались с высоким разрешением. 11 Для них в программной среде МАТ1 АВ были получены гистограммы. Получаемая гистограмма характеризует распределение светлот на равномерном поле, растрированном исследуемой структурой. Двухмодовый характер гистограммы указывает на то, что растровое поле создает два четко выраженных максимума, т.е. на нем имеется резкая разница меяоду темными и светлыми участками, которая может быть причиной заметных флуктуаций на этом растровом поле (рисунок 2а).
Если гистограмма принимает вид, близкий к одномодовому, это означает усреднение параметров светлоты, падение контраста мелинду максимумами, сглаживание флуктуаций (рисунок 2б) 1200 1400 1оао 1200 1оаа Ы а воо ~ 502 О О 02 100 '50 200 250 50 100 150 200 202 Светаота Светаота 02 6 Рисунок 2. Гистограммы для растрового поля 5„в 30% растровых структур: а — Ая1а БпЫппа; б — Сгео Бс11ех Ри111опе Структуру можно охарактеризовать, рассчитав параметр стандартного отклонения гистограмм, численные значения которого показывают отклонения от средних значений светлоты, т.е.
характеризует насколько заметна структура. В таблице 2 для 2-х растровых структур приведены образцы растрированных шкал и их гистограммы. Таблица 2. Образцы полей растровых структур и их гистограммы 12 На диаграммах (рисунок 3) показаны значения стандартного отклонения, полученные на основании расчета по статистическим параметрам гистограмм. зев зля Рисунок 3. Диаграммы, показывающие значения стандартного отклонения для исследуемых растровых структур: 1 — А8Га ЯпЫипа; 2 — Н08 42; 3 — Сгео Яс11ех Рпйгопе; 4 — НОЯ 11; 5 — НеЫе! Ьегц В1апюпд; 6 — Ме8а 13о1; 7 — Ме8а Оо1+; 8 — Бсгееп Ярес1а; 9 — Кода1с МахТопе; 10 — Сгео ТпгЬо ГМ Полученные результаты дают объективную меру флуктуаций, характерных для растровой структуры. Для оценки свойств этих структур, формируемых в процессе визуального дер астр иро ванна, полученные ранее спектры образцов растровых полей перемножали с усредненной ФМП зрительного анализатора, после чего осуществлялось восстановление сигнала с помощью обратного преобразования Фурье в программной среде МАТЬАВ (рисунок 4).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
