Разработка методологии процесса выбора растрирования в полиграфических устройствах допечатной обработки изображений (1095116), страница 3
Текст из файла (страница 3)
а б в Рисунок 4. Моделирование процесса визуального дерастрирования на примере растровой структуры НеЫе1Ьегя 01агпопо: а — образец растровой структуры; б — спектр образца; в — восстановленное изображение Для восстановленного изображения получали гистограмму. В таблице 3 представлены результаты для 2-х растровых структур. 13 Таблица 3 — Гистограммы при учете ФПМ зрительного анализатора Рассчитанные на основании гистограмм численные значения стандартного отклонения светлоты отражены на диаграмме (Рисунок 5) 1 ! е 35 1 Ф за 50% Ботн,% Рисунок 5 — Диаграммы, ранжирующие растровые структуры, в зависимости от визуального восприятия: 1 — Ая1а БиЫппа; 2 — Н13Я 42; 3 — Сгео Бс1гех Гн111опе; 4 — НОЯ 11; 5 — НеЫе1Ьегя 01агпопд; 6 — Мела 13оГ; 7 — Мена Ро1+; 8 — Бсгееп Яресга; 9 — Кода1г МахТопе; 10 — Сгео ТигЬо РМ Сравнение диаграмм (рисунки 3 и 5) показывает, что ФПМ зрительного анализатора сглаживает, устраняет двухмодовый характер гистограмм.
Однако для некоторых растровых структур сохраняются достаточно высокие значения стандартного отклонения, например, для структур НеЫе1Ьегд Иапюпд и Аида ЯиЬ1ппа, что свидетельствует о сохранении визуально воспринимаемых шумов. Предложенный метод оценки флуктуационных свойств растровых структур по статистическим параметрам гистограммы позволяет ранжировать растровые структуры по флуктуационным свойствам и может быть использован для выбора растровых структур при репродуцировании оригиналов с различными свойствами. Другим важнейшим параметром, характеризующим свойства растровой структуры, является способность этой структуры к воспроизведению деталей в растровом поле.
При этом необходимо оценить как воспроизведение отдельной детали, так и их совокупность в изображении. Для визуальной оценки воспроизведения деталей в реальном изображении была применена черно-белая цифровая фотография, содержащая структуру, в качестве которой выступают здания города с периодической решеткой окон (рисунок 6) Рисунок б — Тест-объект «Город»: черно-белая цифровая фотография Результаты экспертной оценки тестового изображения показывают, что изображение, растрированное стохастическими структурами НРЯ с размерами растровых точек 15, 21 и 2б мкм, визуально воспринимаются лучше остальных. Хорошее визуальное восприятие изображений достигается вследствие показанных выше малых значений флуктуаций тона.
Структура Сгео ТигЬо РМ, имеющая достаточно высокую регулярную составляющую в полутонах и вошедшая во вторую группу, оказалась подвержена муарообразованию. Муар не был обнаружен на полях тест-объекта, но был явно замечен на тестовом изображении. Стохастическая структура НеЫе1Ьеги Ка6п Ясгееп1пд, входящая в третью группу, также дала возникновение муара и визуально определяемый шум, заметный на тестовом изображении.
Наихудшее восприятие обнаруживается при использовании растровой структуры НеЫе1Ьегд 01ашопс1, дающей возникновение сильного шума. Регулярные растровые структуры, вошедшие в 4-ую группу, как и предполагалась, создают объектный муар. Многообразие влияния растровой структуры на получаемые свойства репродуцируемого изображения ставит вопрос об исследовании воспроизведения мелких деталей различными растровыми структурами. При разработке метода применялись методы визуальной экспертной оценки, а также предложен метод объективной инструментальной оценки. Для оценки воспроизведения деталей изображения различными растровыми структурами был применен штриховой тест-объект, созданный в программе АйоЬе 111пз1га1ог.
Тест-объект состоит из одиннадцати отдельно стоящих периодических решеток, расположенных под углами О, 15, 45, 75 и о о о о 22.5~. Ширина штриха и просвета в первой решетке равна б мкм и увеличивается в геометрической прогрессии с коэффициентом, равным ~Г2. Тест-объект используется в двух вариантах с различным соотношением относительной площади растровых элементов в штрихе и фоне: 100% и 75/25.
Штриховой тест-объект растрировали в исследуемых программах растрирования, записывали на высококонтрастный фотоматериал. Визуально оценивали воспроизведение решеток и возникновение объектного муара. С помощью измерительного микроскопа Бриннеля с увеличением 24' проводилась оценка воспроизведения мелких деталей в растровом поле. Результаты оценки показывают, что при максимальном контрасте между штрихом и фоном воспроизведение штриха различными растровыми структурами практически одинаково. При размере растровой точки, сопоставимой с шириной воспроизводимого штриха, возникают искажения размеров штриха. Штрихи в группе начинают сливаться. При уменьшении контраста наблюдается падение разрешения.
Особенно это заметно при применении гибридных и регулярных структур. При о расположении решетки под углом 0 разрешающая способность стохастических структур несколько ниже. Для регулярных и гибридных растровых структур наилучшее разрешение достигается при расположении штрихов решетки под уголом 45~. На полях штрихового тест-объекта, растрированного растровыми структурами Кос1а1с МахТопе, АдГа ЯнЫппа, Меда Ро1 и Меда РоС+, отнесенными к четвертой группе, при пониженном контрасте между штрихом и фоном наблюдается возникновение муара (рисунок 7).
Для растровых структур 1б для углов 15~, 75~, Кос1а1с МахТопе, Афа БиЬ1ппа и Меуа Ро1 муар характерен 22.5~. Для структуры Меца Ро1+ -для 15 и 22.5'. ь* а б в Рисунок 7 — Примеры возникновения муара на полях растр объекта: а - Кода1с МахТопе; б — А81а БиЬ1ппа; в - Меца Ро1; г с~ ф~~ф г ированного тест- — Ме8а Ро1~- Для стохастических растровых структур разница в воспроизведении при максимальном контрасте и при его уменьшении меньше, чем у структур гибридных и регулярных.
Однако стохастическая растровая структура НеЫе1Ьег8 Р1ашопд, при понижении контраста между фоном и штрихом имеет настолько сильно выраженный шум, что различить штриховую деталь на фоне становится невозможным. Это можно было предсказать и по оценке флуктуационных свойств этой структуры. При оценке воспроизведения деталей изображения различными растровыми структурами достаточно сложно оценить разницу воспроизведения визуально, поэтому необходим метод объективной оценки, позволяющий определить эту разницу и ранжировать растровые структуры по качеству воспроизведения деталей в разных условиях проведения процесса. Предложен новый метод, базирующийся на статистической оценке гистограммы растрового поля, модифицированного воздействием периодической решетки. Получаемые численные значения дают возможность определить способность растровых структур воспроизводить мелкие детали. Предлагаемый метод заключается в том, что сканированные участки растрового поля с воспроизведенной решеткой совмещаются с исходным штриховым тест- объектом таким образом, чтобы штрих растрированного тест-объекта совпадал со штрихом исходного изображения (рисунок 8а).
Далее поле исходного тест- объекта смещается перпендикулярно направлению штриха на величину, равную половине периода решетки (рисунок 8б) 17 а б Рисунок 8 — Поля штрихового тест-объекта, растрированного структурой А81а ЯцЫ1ша, размер штриха 192 мкм: а — совмещение растрированного поля со штрихами исходного тест-объекта; б — смещение исходного тест-объекта на половину периода решетки С применением программной среды МАТ1.АВ блока обработки изобразительной информации получают гистограммы образцов а и б, которые характеризуют распределение светлот. Гистограмма образца, полученного при наложении исходного тест-объекта с совпадением штрихов, показывает распределение светлот, характерное для штрихового изображения, с пиками гистограммы в малых и больших светлотах, соответствующими штрихам и просветам (Рисунок 9а).
Если при смещении просветы перекрываются, гистограмма образца, полученного при наложении тест-объекта со смещением, имеет иной характер, без наличия малых светлот (рисунок 9б). Это указывает на воспроизведение решетки данной группы. юа а а % 3 Л Сввтлата Свввввта а б Рисунок 9 — Гистограммы образцов структуры Акт1а БцЫ1ша, размер штриха 192 мкм: а — совмещение растрированного поля со штрихами исходного тест-объекта; б— смещение исходного тест-объекта на половину периода решетки Если изображения, полученные путем наложения исходного тест-объекта с совмещением штрихов и с их смещением, имеют близкие гистограммы, это указывает на отсутствие разрешения в этой решетке. На рисунке 10 показаны образцы тест-объекта для поля растровой структуры Афа Яиййпа, где штрих составляет размер 24 мкм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
