Технология обработки изобразительной информации

сопоставления колориметрических данных генерируемой шкалы на экране

монитора и реальных полученных координат этой шкалы строится ICC профиль

монитора, который обеспечивает колориметрически точное воспроизведение

цветов на экране монитора.

Профиль монитора запоминается в программной папке ColorSinc и

соответственно подключается в процессе отображения информации.

III. Калибровка монитора для правильного отображения информации,

которая будет получаться в реальном печатном процессе.

На этой стадии создаются условия для того, чтобы монитор отражал те

результаты, которые мы в конечном итоге получим на печатном оттиске. Такое

отображение позволяет уже на экране монитора увидеть результаты печатного

процесса и вносить корректировку с учетом этих результатов.

Выполняется практически автоматически, если обрабатывающая станция

имеет информацию о реальном профиле печатного процесса. Способ построения

профиля рассматривался ранее. Задачей является подключение профиля при

передачи сигнала на экран монитора.

В результате проведения технической калибровки монитора на его экране

получаем:

1. максимальный цветовой охват;

2. колориметрически точное отображение цвета (если сигнал изображения

выражается в Lab);

3. возможность наблюдения и соответствующее корректирование.

Калибровка монитора без использования специальных аппаратных средств

(по разработкам фирмы Gretag)

Эта система основана на визуальном сравнении цветов генерируемых

выкрасок с эталонными образцами, изготовленными на прозрачной пленке. По

этой системе калибровки программное обеспечение генерирует на экране

цветной образец рядом с этим цветным образцом наклеивается выполненный на

прозрачной основе образец этого же цвета. Оператор визуально оценивает

совпадение или несовпадение цвета. При несовпадении производится

регулировка параметров генерируемой выкраски вплоть до полного совпадения

цвета. Результаты такой регулировки запоминаются и служат основой для

построения профиля корректирующего сигнала цвета. Процесс повторяется

несколько раз и на основе этих данных строится профиль.

Минусами метода являются:

1. малое число точек для генерирования профиля;

2. недостаточная точность визуального сравнения

Плюсом является дешевизна метода.

Калибровка монитора и его эксплуатация должна осуществляться в

помещении, которое обеспечивает отсутствие интенсивного внешнего освещения

экрана и тем более какую-то окраску этого освещения. Окна должны быть

затемнены, стены окрашены в нейтральный серый цвет. Цветовая температура

освещения помещения должна быть близка к цветовой температуре экрана

монитора.

Коррекция изображения в обрабатывающей станции

Коррекция градации цвета

При разделении цветного изображения по 3 каналам, то есть при

первичном цветоделении могут возникать недостатки цветоделения, которые по

своей сути одинаковы с теми недостатками, которые возникают в процессе

фотографического цветоделения.

Базовые недостатки цветоделения

Базовые недостатки цветоделения связаны с тем, что краски

полиграфического обладают рядом недостатков и отличаются от идеальных

красок. Голубая краска имеет избыточное поглощение в синей и зеленой зонах

и недостаточное поглощение в красной зоне. Пурпурная краска имеет

избыточное поглощение в синей зоне и недостаточное поглощение в зеленой

зоне. Желтая краска по своей характеристике наиболее близка к идеальной.

В результате этих недостатков красок в процессе цветоделения в

следствие избыточности поглощения голубой краски в синей и зеленой зонах

эта краска выделяется не только за красным светофильтром, но также за синим

и зеленым. Это приводит к тому, что если не принять специальных мер

коррекции голубая краска выделится на синефильтровой и зеленофильтровой

фотоформе будет запечатываться соответственно желтой и пурпурной краской.

Соответственно избыточное поглощение пурпурной краски в синей зоне

будет приводить к выделению этой краски на синефильтровой фотоформе и

следовательно желтая краска будет ложиться на пурпурные места.

Эти недостатки цветоделения называются базовыми. Для устранения этих

недостатков при фотографическом цветоделении используются методы

маскирования.

Устранение недостатков базового цветоделения в цифровой обработке

В принципах цифровой обработки эти недостатки могут устраняться путем

вычитания электрических сигналов соответствующих каналов друг из друга, то

есть по сути дела могут выполняться процессы аналогичные процессам

фотографического маскирования, но выполненные электронным путем. Такие

методы использовались в цветокорректорах предыдущего поколения.

Однако, в современных системах цифровой обработки использующих методы

построения ICC профилей эти базовые недостатки цветоделения устраняются

процессом самого использования ICC профиля для перехода от

колориметрических системы координат Lab к системе координат CMYK.

Если цветовой охват репродукции больше цветового охвата оригинала, то

профиль печатного процесса (ICC) обеспечивает нам такое преобразование

координат Lab в координаты СМУК, которые в реальном печатном процессе дадут

нам значения колориметрических координат соответствующие значениям

колориметрическим координатам установленным нами в обрабатывающей станции.

То есть если на экране монитора выбрали некоторые цветовые параметры

изображения. Эти цветовые параметры будут в дальнейшем на выходе

преобразованы в координаты СМУК, но поскольку мы построили профиль, то наши

координаты Lab будут соответствовать определенным СМУК. Таблица пересчета

позволяет устранить недостатки, которые возникают из-за недостатков красок.

По сути дела, при правильной настройки системы и правильной работе в

соответствующих цветовых пространствах, задача базовой коррекции решается

автоматически и дополнительных мер по базовой коррекции принимать нет

необходимости. В этом случае если цветовой охват репродукции больше чем

цветовой охват оригинала, то цвета оригинала будут правильно переданы

цветами печатного оттиска.

Важным условием является также не только технологическая настройка

допечатного процесса, а также поддержание стабильности формного и печатного

процессов.

Однако, возможны другие задачи цветовой коррекции, которые не решаются

автоматически:

1. задача цветовой коррекции и соответственно градационной коррекции при

условии, что цветовой охват оригинала больше цветового охвата

полиграфического процесса, то есть задача создания психологической

точности репродукции при необходимости сжатия информации.

2. Эта задача редакционной коррекции цвета, которая возникает достаточно

часто при неудовлетворенности качественными характеристиками

оригинала.

Задача цветовой коррекции для психологической точности воспроизведения

рассматривалась ранее.

Задача редакционной коррекции цвета

Эта задача вместе с тем может быть трактована и как задача коррекции с

точки зрения психологической точности, так как при коррекции по закону

психологической точности часто ставится вопрос о необходимости коррекции

насыщенности цвета для его ввода в цветовой охват репродукции.

Методы редакционной коррекции цвета

При редакционной коррекции цвета обычно ставится задача селективной

цветовой коррекции, то есть коррекции цвета по отдельным цветам

изображения, по группам цветов, если корректируемые цвета отличаются

повышенной насыщенностью, то есть производится коррекция цвета по отдельным

признакам: по насыщенности или цветовому тону.

Селективная цветовая коррекция позволяет корректировать цвет не всего

изображения, а отдельных участков изображения, отличающихся по цветовому

тону и насыщенности.

Рассмотрим вопрос о селективной цветовой коррекции на примере

программы LinoColor.

В программе LinoColor предусмотрено следующие типы селективной

цветовой коррекции:

1. секторная коррекция. Эта селективная цветовая коррекция позволяет

изменять цвет по цветовому тону или насыщенности при этом воздействие

производится на некоторую группу цветов ограниченных некоторым сектором

плоскости цветности. Например, хотим обработать цвет лица. Он относится

какому-то сектору плоскости цветности. Мы активизируем этот сектор и в нем

изменяем необходимые цвета. При этом воздействие осуществляется на все

цвета, находящиеся в данном секторе и не затрагивает другие сектора.

Преимуществом такой коррекции является мягкость цветовых переходов

между корректируемыми и некорректируемыми секторами плоскости цветности,

отсутствие появления каких-либо ложных границ в изображении.

2. точечная коррекция. Мы корректируем цвет определенной точки

цветового пространства, при этом корректируются все точки, имеющие такой

цвет. Такая коррекция может привести к резкому выделению корректируемого

цвета из окружающего пространства, то есть такая коррекция может привести к

появлению ложных границ. Поэтому такая селективная коррекция обычно

применима для изменения цвета каких-либо участков, имеющих постоянный цвет

и как правило ограниченных какими-либо четкими границами.

3. селективная цветовая коррекция в выбранной зоне. Она является

промежуточной между 1 и 2. При такой цветовой коррекции мы сами определяем

ту зону цветового пространства, которое хотим подвергнуть коррекции по

цвету. Пример, для того чтобы откорректировать морковку и не затронуть

участки изображения внутри которых есть близкие по цвету участки мы

выбираем цвветовую точку внутри морковки, затем начинаем расширять эту

цветовую зону путем расширения этой точки. Проводим расширение до тех пор

пока не будет перекрыт диапазон участка, но не будут затронуты участки,

которые имеют близкие цвета. Эту коррекцию можно проводить как по цветовому

тону, так и по насыщенности используя соответствующие координаты LCH или

HSB.

Возможен предварительный анализ путем выделения тех цветов, которые

находятся вне цветового охвата репродукции. Для этого существует

специальная подпрограмма выделения неохватных цветов. Эти участки могут

быть подвергнуты селективной цветовой коррекции по методам 1 и 3 и

соответственно таким образом может быть изменена насыщенность и эти участки

изображения могут быть введены в цветовой охват репродукции без потери

резкости деталей изображения.

Такая селективная коррекция как правило освобождает от необходимости

использования специальных масок выделяющих геометрическую площадь.

Применение таких масок стоит избегать в следствии того, что геометрическое

выделение области чревато появлением ложных границ в изображении, которые

потом необходимо дополнительно размывать теряя резкость изображения.

Лекция 17

Селективная коррекция

Селективную коррекцию целесообразно осуществлять в цветовом

пространстве Lab или связанными с ним пространствами LCH или HSB. Работа в

этих цветовых пространствах позволяет целесообразно корректировать те

участки и параметры изображения, которые необходимо корректировать, при

этом коррекция в этих участках не влечет изменения в участках, не

подлежащих коррекции.

Этим селективная коррекция в пространстве Lab существенно отличается в

лучшую сторону от широко применяемой коррекции градации цвета в системе

CMYK (эта коррекция до сих пор широко применяется). При коррекции в

пространстве CMYK осуществлять цветовую коррекцию можно только изменением

градационных характеристик по отдельным каналам, при этом изменяются не

только избранные область и точки изображения, а все изображение в целом,

оказывается влияние на другие участки и цветовые тона изображения.

Коррекцию желательно проводить таким образом, чтобы оптимизация режима

коррекции осуществлялась на основе результатов, полученных при

предварительном сканировании, то есть, по изображению низкого (экранного)

разрешения.

Перед переходом к точному сканированию необходимо выбрать все

установленные параметры такого сканирования, то есть провести

соответственно градационную или цветовую коррекцию.

Следует избегать неоднозначного перехода из системы Lab в CMYK и

обратно, если при этом производится сохранение изображения, так как при

этом переходе к более узкому цветовому пространству CMYK потеря информации

неизбежна.

В цветовом пространстве CMYK возможно и целесообразно выполнять

окончательные и отделочные операции, когда проведены основные цветовая и

градационная коррекции, и необходимо провести окончательную коррекцию

цветового баланса.

Автоматизирование коррекции градации цвета в современных системах обработки

Автоматизирование цветовой коррекции предусматривается в развитых

программах, предназначенных для обработки изображения, и прослеживается во

всех основных программных продуктах фирм – участников полиграфического

рынка.

В частности, программа LinoColor фирмы Heidelberg имеет подпрограмму,

которая предназначена для проведения коррекции градации цвета для групп с

определенными семантиками. В частности, оригиналы разбиты на определенные

семантические группы: портрет, пейзаж, техника, украшения, закат. Для

каждой из этих групп предлагается установка корректируемых параметров,

которые оптимизируют градационное цветовое решение именно для этой группы.

Достаточно выбрать соответствующую подпрограмму коррекции, по которой

будет происходить градационное и цветовое преобразование в автоматическом

режиме.

Мы выбираем параметры для градационной и цветовой коррекции,

записываем это в соответствующую папку и в дальнейшем однотипные оригиналы

корректируем с помощью ранее выбранных и сохраненных в файл параметров, не

выполняя трудоемкую работу заново.

Цветопроба в процессе коррекции

Без проведения цветопробы оптимальная цветовая коррекция является

затруднительной и может не дать удовлетворительных результатов.

Под цветопробой понимается весь комплекс операция, связанный с

контролем полученного многоцветного изображения.

Изображение, которое получено в системе обработки, будет записано в

виде цифрового файла. Контроль этого изображения – экранная цветопроба.

Минусы экранной цветопробы. Она является нефиксированной. Результаты,

полученные на экране зафиксировать не возможно. Она существует, пока

существует цифровой файл. Ее нельзя предъявлять заказчику и оформлять в

качестве документа. Следовательно, необходимо иметь результаты цветопробы в

качестве документа, который можно было бы предъявить заказчику.

С цифрового файла можно изготовить фотоформу. С нее – изготовить

печатную форму. Затем осуществляется печать пробного оттиска.

Такой пробный оттиск является документом, который можно предъявлять

заказчику. Такая цветопроба называется контрактной цветопробой. Будучи

подписанным в печать, является документом, разрешающим печать.

Второе важное преимущество заключается в том, что такой оттиск

наиболее приближен к реальным результатам печатного процесса. Он может быть

изготовлен на тиражной бумаге. Главное его отличие заключается в том, что

скорость печати будет другой и краски тоже будут несколько другие. Отсюда

следует, что само растискивание точки (части механического растискивания)

может отличаться от растискивания на тиражном оттиске.

Но, поскольку механическое растискивание для офсетной печати

составляет относительно малую долю, то погрешность в имитации реальных

печатных условий невелика.

В международных стандартах существует система допусков по

цветоразличиям ((Е) для подписанных в печать и тиражных оттисков. В этих

стандартах предусмотрены различия (Е разное для разных красок, но

максимальное отличие не превышает (Е = 4 (для пурпурной краски).

Недостатки цветопробы:

1. длительность технологического процесса цветопробы

2. частая несовместимость устройств цветопробы с официальными

условиями репроцентров, в которых готовится цифровая информация для

печати

Вследствие этих недостатков на протяжении последних 10-15 лет

интенсивно разрабатываются другие способы цветопробы, которые исключили бы

печатный процесс.

Часть этих способов используется в качестве исходной информации

фотоформ. Такая цветопроба называется аналоговой.

Основную идеею получения аналоговой цветопробы можно разделить на

получение сухой и мокрой цветопробы.

Мокрая цветопроба может базироваться на использовании обычных

фотографических материалов.

Способ с ламинированием отличается тем, что есть раздельные слои на

каждом из которых находится изображение и затем объединяют их методом

прикатывания.

Цветопроба, образованная липкими слоями (Cromalin). Имеем пленку с

липким слоем. При экспонировании липкость устраняется. В места где липкий

слой остался либо припудривают краску, либо припресовывают окрашенную

пленку (при ее отделении красочный слой остается в липких местах).

Электрофотографическая цветопроба. Имеем электрофотографическую форму.

С фотоформы копируем изображение на форму. Образуется потенциальный рельеф

на которым осаждается краситель. Любая цифровая печатная машина является

для себя электрофотографической цветопробой.

Преимущества и недостатки.

Плюсы:

1. аналоговая цветопроба может служить контрактной цветопробой;

2. аналоговая цветопроба учитывает все возможные погрешности, которые

могут возникать в растровом процессе, в процессе фотовывода. Она

дает информацию о процессе вплоть до получения фотоформ.

Минусы:

1. получение цветопробы на достаточно продвинутой стадии процесса. Эта

цветопроба не позволяет уловить возможные ошибки в цвете до

осуществления больших затрат на фотовывод№

2. аналоговая цветопроба практически не пригодна для некоторых

современных процессов C-t-p (компьютер-печтаная форма);

3. цветопроба не полностью имитирует печатный процесс. Она выполняется

на особых бумагах, не совсем теми красками, в результате чего цвет

на цветопробе может отличаться от цвета реального печатного

процесса. Она не полностью или совсем не может имитировать

растискивание точки. Неправильная имитация растискивания точки

приводит к тому, что если цветопроба имеет одинаковый цвет на

плашках с печатным оттиском, то внутри градационной шкалы цвет

полученный на цветолпробе и на печатном оттиске может отличаться.

На цветопробе будет другое приращение оптических плотностей.

Для устранения этого недостатка разрабатывается цветопробы с имитацией

растискивания. Однако, обычно пределы этой имитации ограничены и как

правило эта имитация доступна только для высококачественных процессов на

мелованной бумаге. Для процессов на бумагах низкого качества имитация

отсутствует.

В настоящее время все больший интерес проявляется к цифровой

цветопробе. Для этой цветопробы в качестве исходной информации является

цифровой файл.

Цифровая цветопроба получается на носителях и может быть контрактной.

Цифровая цветопроба использует для отображения информации различного рода

принтеры: струйные, твердочернильные, лазерные, сублимационные.

Струйный принтер формирует изображение за счет набрызгивания на бумагу

жидких чернил. Формирует нерегулярную растровую структуру. Может

использоваться тиражная бумага. Краситель сильно отличается от

полиграфических красок. Структура , получаемого оттиска сильно отличается

от тиражного.

Твердочернильный принтер осуществляет перенос красочных капель за счет

плавления твердых красителей. Структура изображения похожа на структуру

изображения, полученного на струйном принтере. Отличается более насыщенным

цветом.

Лазерный электрофотографический принтер. С помощь, лазера записывается

информация на электрофотографический слой. Соответственно он воспринимает

тонер и передает его на бумагу. Возможно получение имитации обычной

растровой структуры.

Сублимационный принтер осуществляет передачу красочного слоя на

специальную принимающую бумагу за счет термического воздействия на

специальный краситель нанесенный на пленку и имитирующий краску

полиграфического синтеза. При термопереносе (сублимация) переносимый

красочный слой химически закрепляется на носителе. На пленку несущую

красочный слой последовательно наносятся голубой, желтый, пурпурный и

черный красители. Соответственно эти участки последовательно подводятся к

носителю. Цифровой сигнал управляет термоимпульсом и соответсвенно

последовательно на носитель переносятся все 4 цвета.

Изображение не имеет растровой структуры, структура получается

пиксельная не заметная глазу, а окраска происходит за счет амплитудно-

импульсной модуляции.

Преимущества и недостатки цифровой цветопробы.

Преимущества:

1. можно осуществлять на любой стадии процесса, когда сформированн

цифровой файл;

2. получаем на твердом носители, следовательно может выступать в

качестве контрактной.4

3. совместима с C-t-p (компьютер-печтаная форма) технологией.

Недостатки:

1. достаточно сильное отличие изображения полученного с помощью этой

цветопробы от изображения на печатном оттиске, как по красителям,

так и по структуре изображения, а иногда и по носителям;

Однако, разработанные в настоящее время системы управления цветом

позволяют при соответствующей организации цветопробного устройства

использовать для калибровки этих устройств ICC профили. При правильном

построении ICC профиля можно имитировать печатный процесс по цвету.

Методика построения профиля печатного процесса была рассмотрена ранее.

Все современные цветопробные устройства обладают способностью

калиброваться в системе CMS. Единственное , что требуется в этом случае,

чтобы цветовой охват устройства был равен или больше цветового охвата

печатного процесса. Это не всегда получается. Это сильно приближает

цветопробу к печатному процессу и позволяет учесть растискивание печатного

процесса.

Лекция 18

Коррекция структурных свойств изображения

Коррекция структурных свойств изображения разделяется на :

- коррекция резкости;

- коррекцию шумов.

Коррекция резкости изображения

Коррекция резкости изображения в системе поэлементной обработки может

осуществляться двумя методами: аппертурным и программным. Аппертурный метод

включает аппертурную коррекцию резкости изображения по методу нерезкого

маскирования, при этом коррекция производится непосредственно при

сканировании изображения.

Для такой коррекции используется дополнительный канал формирующий

сигнал. Этот канал отличается тем, что при сканировании устанавливается

большая аппертура, чем аппертура сканирования в основном канале.

Полученный дополнительный сигнал формирует относительно нерезкое

изображение, которое образует собой нерезкую маску.

Аналогичную операцию можно проделывать также с применением цифрового

фильтра нерезкого маскирования. В соответствие с этой процедурой

производится обработка массива цифровой информации формируя сигнал

нерезкого изображения путем интегрирования нескольких пиксель в

окрестностях обрабатываемой пиксели. Дальнейшая процедура соответствует

обычной процедуре нерезкого маскирования.

Параметрами нерезкого маскирования, которые позволяют регулировать

степень нерезкого маскирования являются:

- радиус, который характеризует соотношение аппертур основного канала

и канала нерезкого маскирования. Выбор этого значения будет определять

ширину полосы подчеркивания;

- параметр количества. Он характеризует степень усиления при нерезком

маскировании, то есть контраст подчеркивающей полосы;

- порог. Он определяет тот порог контраста изображения с которого

начинается включение процесса нерезкого маскирования.

Возможно подчеркивание изображения как в области светов и теней

(подчеркивание осуществляется как по светлой так и по черной границе

изображения), так и выбор возможного подчеркивания только с одной стороны

изображения.

Выбор параметров нерезкого маскирования зависит от семантики оригинала

и от его масштаба, то есть от коэффициента масштабирования. Четких

рекомендаций по этому вопросу не существует и выбор этих параметров зависит

от опыта оператора. Обычно рекомендуется только, что параметр радиуса

определяется как величина разрешения выраженная в пикселях при сканировании

деленная на 200.

Важным фактором является выбор канала по которому проводится нерезкое

маскирование. Не рекомендуется осуществлять маскирование по всем каналам

одновременно. При не приводки такого изображения будет получаться

структурный шум изображения.

При рациональной работе в системе Lab нерезкое маскирование

целесообразно проводить по каналу L (по светлоте). Если будем использовать

нерезкое маскирование в СМУК, то для улучшения резкости необходимо

использовать канал дополнительный по цвету к основному цвету маскируемого

изображения. Так, например, если хотим осуществить повышение резкости

зелени, то маскирование нужно проводить в канале пурпурной краски, которая

будет формировать рисунок определяющий резкость этих листьев.

Нерезкое маскирование до настоящего времени является самым

распространенным и привычным способом коррекции резкости. Однако, в

современном программном обеспечении существуют и другие средства коррекции

резкости, которые осуществляются цифровыми методами с применением

дополнительных фильтров коррекции резкости. Для такой коррекции резкости

используются цифровые матрицы пересчета с центральным положительным

элементом и отрицательными периферийными элементами. При этом величина

центрального элемента должна по абсолютной величине превосходить сумму

величин периферийных элементов. Степень повышения резкости будет зависеть

от степени превышения этой величины.

При возможности аппаратного нерезкого маскирования этому способу

необходимо отдавать предпочтение перед методами программной коррекции, так

как этот способ аппаратного нерезкого маскирования дает более хорошие

результаты без дополнительных затрат времени на обработку.

Коррекция шумов изображения

Шумы могут быть случайные аналоговые, импульсные и различного рода

детерминированные.

Случайные аналоговые шумы

Случайные аналоговые шумы порождаются, как правило, гранулярной

структурой фотографического материала, но котором изготовлен оригинал. Шумы

становятся актуальными при увеличении более чем в 8 раз.

Для устранения таких шумов применяются методы сглаживающей фильтрации.

Действие этих методов основано на цифровой фильтрации путем усреднения

значения сигнала по окрестности считываемой пиксели. В программах типа

PhotoShop эти сглаживающие фильтры носят название Blur, Gaussian Blur.

Blur даст прямое усреднение. Gaussian Blur вводит веса пиксель в

матрицу усреднения по закону Гаусса.

Blur является устаревшим так как не позволяет регулировать степень

усреднения. Степень сглаживания регулируется неоднократным применением

фильтра.

Gaussian Blur более современный. В нем можно регулировать параметр

усреднения, регулируя таким образом сглаживание.

Необходимо помнить, что использование таких фильтров может приводить к

потери резкости изображения, так как усредняется не только шумовая

структура, но и пиксели формирующие границу изображения. В некоторых

случаях целесообразно после процедуры сглаживания дополнительно

осуществлять процедуру нерезкого маскирования.

Случайные импульсные шумы

Под случайными импульсными шумами понимаются относительно редко

расположенные единичные дефекты, типа царапин, пылинок. Применительно к ним

процедура сглаживания обычно не эффективна в результате того, что размеры

таких дефектов достаточно велики.

Для устранения таких дефектов применяются фильтры ранго-порядкового

класса. Такие ранго-порядковые фильтры создают серии пиксель вдоль строки,

упорядочивают эти серии, располагая их по порядку возрастания, откидывают

минимальные и максимальные значения пиксель, которые могут быть дефектными

и находят среднее значение в этой серии. Это среднее значение ставят на

место анализируемой пиксели.

Таким образом можно устранить относительно мелкие дефекты как типа

царапин, так и типа пыли. В принципе можно изменять длину серии и таким

образом осуществлять селекцию более крупных дефектов.

Однако, для достаточно крупных дефектов, которые превышают длину серии

пиксель этот метод не применим.

Именно по этому методу работает фильтр Dust and Scratches.

При более крупном импульсном шуме необходимо прибегать к

полуавтоматическому ретушированию, в котором устранение дефектов

изображения осуществляется путем замены дефектных пиксель на окрашенные

пиксели из их ближнего окружения. Из ближнего окружения выбирается пикселя

и сажается на дефектное место.

В программном обеспечении такая процедура называется штамп и требует

значительных затрат времени. Прежде чем приступить к такой процедуре

необходимо проанализировать изображение в масштабе увеличения при

репродуцировании и устранить те дефекты, которые будут заметны при этом

масштабе. В принципе, такая же процедура может быть использована и для

редакционной коррекции, когда необходимо дополнить какие-то утраченные

детали изображения.

Детерминированные шумы изображения

Наиболее ярким представителем детерминированных шумов изображения

является растровая структура изображения, если в качестве оригинала

используется полиграфический оттиск.

Считывание растрового изображения может привести к нежелательному

взаимодействию растровой структуры изображения с новой растровой структурой

генерируемой в процессе фотовывода.

Возможно два пути решения этой проблемы:

1. устранение растровой структуры оригинала в процессе сканирования и

обработки. Для этого используются методы подобные методам аппретурной

фильтрации при считывании изображения с большей апертурой, или их цифровой

аналог, то есть усреднение пиксель и формирование усредненного сигнала.

Теоретически и экспериментально показали, что наилучшие результаты

получаются при согласовании размера апертуры с размерами растрового

элемента растровой структуры оригинала. Поэтому в процессе сканирования

необходимо точно определить линиатуру растра, который использовался в

оригинале и фильтр де растрирования выбирать в соответствие с этой

линиатурой.

Для определения линиатуры растра в оригинале возможно использование

специальных тестов. Некоторые современные программы, например LinoColor,

позволяют в процессе предварительного сканирования определять линиатуру и в

соответствие с ней устанавливать оптимальный фильтр дерастрирования.

Недостатки такого устранения:

1) потеря резкости изображения;

2) в следствии различных углов поворота растровых структур изображения

для разных красок, полного согласования апертуры дерастрирования и

растровой структуры не происходит и неизбежны остаточные флуктуации в

изображении (муарообразование).

2. считывание растровой структуры с ее полным сохранением. В результате мы

получим при считывании трех растровых цветоделенных изображения с

сохранением растровой структуры. По сути дела мы получим изображение в

системе СМУК. Далее это изображение можно перевести в Lab потеряв таким

образом информацию о растровой структуре. Затем всю обработку перевести в

Lab и перейти в СМУК со своей растровой структурой.

Для этого необходимо считывать с высоким разрешением. СopiDot –

соответствующее программное обеспечение для перевода СМУК в Lab.

В настоящее время сложность заключается в том, что считывание цветных

изображений имеет значительные трудности. Поэтому такого рода технология

CopiDot, в настоящее время, используется для считывания фотоформ

растрированных и цветоделенных.

Далее возможна процедура перехода из СМУК в Lab, проведение

дополнительных по коррекции градации, переверстке изображения. Затем новое

растрирование.

Особенно интересна эта технология, которая в последнее время сильно

развилась, необходимостью использования каких-то архивных фотофрм

технологии C-t-P (компьютер-печатная форма).

3. перерастрирование с использованием растра нерегулярной структуры

(частотно-модулированного).

Учет шумовых свойств структуры оригинала

Оригинал, за частую, содержит изображение, в котором имеется

периодическая структура напоминающая структуру полиграфического растра.

Взаимодействие этой структуры с структурой полиграфического растра может

приводить к шумам типа шумов муарообразования. Иногда это взаимодействие

бывает весьма интенсивно и хорошо заметно.

Для устранения или снижения такого рода шумов возможно несколько путей

решения:

1. применить растр с нерегулярной структурой;

2. если эта структура имеет сильную ахроматическую составляющую, то

целесообразно интенсивное использование GCR и затем выбор углов

поворота растра, возможно нестандартных, которые дают меньшее

муарообразование для данной структуры;

3. если возможно по дизайну, то можно уменьшить масштаб изображения;

4. возможно сглаживание (снижение резкости) изображения и даже

добавление шумов соответствующими фильтрами обработки.

Возникновение шумов изображения (детерминированных) при неоптимальном

проведении процесса

Помимо шумов, объясняемых объективными причинами (это шумы

присутствующие в оригинале) возможно возникновение шумов уже в самом

процессе репродуцирования.

Такими шумами являются шумы квантования. Их принять называть шумами

пастеризации. Они возникают тогда, когда при неограниченном числе уровней

квантования в процессе преобразования, например градационной коррекции,

производится усиление ведущее к растяжению интервала квантования. Этот

интервал квантования начинает превосходить пороговый критерий. И таким

образом шаги тона становятся визуально заметными. Это приводит к появлению

ложных границ на непрерывном изображении, которые обычно имеют размытый

характер распределяясь по поверхности изображения.

Другими причинами шумов может являться неправильный выбор масштаба при

сканировании изображения. В результате необходимость перемасштабирования

такого изображения в дальнейшем технологическом процессе, когда

перемасштабирование происходит уже с изображением высокого разрешения,

приводит к появлению шумов.

Перевод одной пиксельной структуры в другую может являться причиной

муарообразования.

Саму растровую структуру изображения то же можно рассматривать как

шумы и ее воспроизведение, то есть появление шумов, будет зависеть от

спектра этих шумов. Существует большая разница между спектром регулярной

растровой структуры и нерегулярной растровой структуры.

При проведении дальнейшего процесса возникают шумы второго порядка,

которые связаны с нестабильностью воспроизведения растровой структуры.

Такая нестабильность воспроизведения зависит от условий проведения

процесса, но также и от структуры растра, в частности от периметра

растровых точек, от их формы и обычно более заметна для растровых структур

обладающих большим периметром и обладающих более интенсивной

высокочастотной составляющей.

Если точка является квадратной, то углы уже несут высокочастотную

информация и по закону фильтрации они более подвержены воздействиям.

Лекция 19

Геометрические преобразования в системе поэлементной обработки изображения

1. Масштабные преобразования. Масштабное преобразование может

осуществляться непосредственно в процессе сканирования, а так же в процессе

обработки уже подготовленного файла с высоким разрешением.

В процессе преобразования на этапе сканирования формируется пиксель,

размер которого уже выбран в соответствии с масштабом окончательного

изображения. Поэтому масштабное преобразование сводится к увеличению

пикселя в соответствии с необходимым масштабом.

Сложнее при масштабировании изображения, записанного в виде цифрового

массива высокого разрешения. В этом случае необходимо произвести операцию

масштабирования путем добавления или отбрасывания пикселей. Если увеличение

производится в кратное число раз (например, в 2 раза), то каждый пиксель

или просто удваивается, или производится более сложное преобразование с

интерполяцией значений пикселей для получения промежуточных значений,

сглаживающих переходы.

Сложнее при увеличении или уменьшении изображения не в целое число

раз. В этом случае увеличение изображения осуществляется путем сложения или

отбрасывания дополнительных пикселей в ряду. Для увеличения на 10%

удваивается каждый десятый пиксель, для уменьшения на 10% – отбрасывается

каждый десятый пиксель. Это может приводить к потере деталей, хотя это не

слишком заметно.

Процедура масштабирования цифрового массива является нежелательной.

Масштабное преобразование лучше осуществлять при сканировании. Масштабное

преобразование цифрового массива может быть источником дополнительных шумов

изображения.

2. Масштабные преобразования с нелинейными преобразованиями по разным

координатам.

В ряде случаев технологического дизайна необходимо преобразовать

квадратное изображение в прямоугольное. Возможна необходимость

преобразования квадратного оригинала в прямоугольный для формирования

обложки издания. Возможно 2 пути:

- соответствующее кадрирование изображения. Не всегда возможно

- использование нелинейного масштабирования с вытягиванием

изображения по одной из координат, если объект изображения не может

быть вытянут, то возможно вычленение из сюжета оригинала такого

участка, которое может быть масштабируемо не линейно.

Выделение куска неба, создание соответствующей маски, нелинейное

масштабирование выделенного участка и интегрирование его с изображением.

3. Композиция изображения. Часто используется в процессе формирования

изображения для этикеток, обложек и так далее. Требует работы со слоями,

масками.

Формирование файлов

Обработанная информация должна быть приведена к виду пригодному для

обмена с другими устройствами системы поэлементной обработки изображений. В

настоящее время в полиграфии используется 3 основных формата представления

данных:

1. TIFF – предназначен для хранения пиксельного изображения. Может

выступать в разных модификациях. Тип RGB, CMYK, Lab. В этом формате можно

хранить полутоновые изображения и другие изображения, записанные в виде

битовой карты.

Если информация содержит не только изображения, но и текст в

PostScript, графическую информацию в PostScript и сверстанный

подготовленный к публикации документ, содержащий как графическую так и

контурную информацию, то для его записи используется формат EPS.

Часто EPS выступает в разных модификациях, которые трактуют как

различные форматы. Это форматы DSC 1.0 и DSC 2.0.

DSC 1.0. это тот же EPS, который включает в себя 5 файлов: 1 –

содержит изображение низкого разрешения, который служит как экранная версия

и хранит информацию по следующим файлам; остальные файлы представляют собой

цветоделенные изображения высокого разрешения.

DSC 2.0. записывает информацию в одном файле. В нем содержатся все

цветоделнные изображения высокого разрешения, экранная версия и

дополнительные каналы плашечных цветов. Возможна модификация формата EPS, в

котором сами файлы не содержат изображений высокого разрешения, а содержат

указания, где их можно взять на соответствующем сервере. Это уменьшает

размер файла. При этом используется каталог OPI.

3. Последнее время широко используется новый формат PDF, который

сначала использовался для передачи информации по каналам связи для

межплатформенного обмена. Однако, в последнее время появилась возможность в

нем записывать изображение высокого разрешения часто используемое в

полиграфии. Современные растровые процессоры (RIP) имеют возможность

работать как с EPS так и с PDF. PDF похож на EPS и использует подобный язык

в более современной модификации. Он более экономичен. Его плюсы заключается

в том, что на основе этого формата возможна организация рабочего потока

при котором в едином цифровом массиве записываются все данные необходимые

для сквозной организации технологического процесса (начиная от

сканирования, кончая печатным процессом).

Современные растровые структуры

Стохастическое растрирование – это, по сути дела, растрирование с

нерегулярной структурой. Оно начало применятся несколько десятков лет при

использовании оптических растров. Были предложены растры как контактного

типа так и растры специфические.

Контактные растры имели нерегулярную структуру, которая копировалась

на фотографический материал.

Весьма интересным был оптический растр с нерегулярной структурой,

который можно назвать растром линзового типа (это разработка отечественных

ученых).

Этот растр представляет собой плоскопараллельные пластины со случайной

зернистой поверхностью, которую может представить как набор фото линз

различного фокусного расстояния и размера. Если изображение копируется

через такой линзовый растр, то эти линзы будут создавать в фотоматериале по-

разному сфокусированные и имеющие разную интенсивность точки с нерегулярной

структурой. В результате экспонирования таких точек и последующей химико-

фотографической обработки получаем случайно расположенные точки, которые

имею случайную форму и случайные размеры. Количество, концентрация и размер

растровых точек завися от оптической плотности изображения.

Градация соответственно меняется с изменением этих трех факторов.

Изображение получается таким, что эго можно назвать изображением

фотографического качества. Это связано с тем, что размеры растровых

элементов очень малы, их концентрация адаптивна к элементу изображения.

Вследствие этого, получаем изображение очень высокого разрешения, в 4-5 раз

превышающее разрешение изображения с регулярной структурой растра. Не

заметная зернистая структура и полное отсутствие муарообразования дает

качество, превосходящее существующие стохастические растры, полученные

электронным путем.

Недостатками линзового растра являются:

1. растр не удобен в применении, так как он стеклянный и всегда может

разбиться;

2. ограничение по формату;

3. трудности управления градационной характеристикой при

растрировании.

Стохастическое растрирование, осуществляемое электронным путем,

обладает следующими преимуществами:

- полное отсутствие муарообразования;

- отсутствие необходимости изменения углов поворота растра.

Недостатки:

Нерегулярное растрирование осуществляется электронным путем. Оно в

качестве информационной ячейки использует тот же растровый элемент, который

используется при регулярном растрировании. Отличие заключается только в

том, что формируемые точки не концентрируются в центре, а осуществляется

разброс пикселей по площади растрового элемента.

Вследствие такой системы формирования растровой структуры трудно

ожидать от такого нерегулярного растра повышения разрешающей способности

изображения.

Спектр не регулярного растра содержит больше низкочастотных

составляющих, что делает заметной шумовую структуру растра, если растровая

точка будет достаточно велика.

Вследствие этого для обеспечения высокого качества изображения,

размеры этих растровых точек должны быть очень малы, не более двух десятых

мкм в диаметре, что соответствует примерно 5% точки обычного регулярного

растра с обычной линиатурой.

Применение таких размеров точек существенно осложняет проведение

процесса. Предъявляет повышенные требования к формным и печатным процессам,

к качеству бумаги.

Стохастическая растровая структура обладает огромным периодом, по

сравнению с регулярной структурой, то есть периметр нерегулярной структуры

существенно больше периметра регулярной растровой структуры для 1

растрового элемента. Частота расположения этих растровых точек тоже

существенно выше. Следовательно, как механическая, так и оптическая

составляющая растискивания точек существенно выше, чем для регулярной

структуры. И это необходимо учитывать при проведении печатного процесса.

Использование нерегулярной структуры позволяет печатать изображения

одинаковой насыщенности с меньшим количеством красок.

Из новых растровых структур можно упомянуть растровые структуры с

делением растрового элемента на 4 точки, что повышает линиатуру растра.

Появились сообщения о растрах, в которых сочетаются регулярная и

нерегулярная структуры. Нерегулярная структура используется в средних тонах

изображения, которые являются наиболее муарообразующими. Регулярная

структура используется в светах и тенях изображения.

В адаптивном растрировании растровая точка формируется внутри элемента

со смещением ее центра тяжести в сторону темного изображенного объекта.

Это должно повысить разрешающую способность.

Квазипериодичное растрирование – имеет небольшое смещение точек для

уменьшения муарообразования.

Регулирование цветового охвата как проблема решения восприятия всех цветов

изображения

Изображение с повышенным цветовым охватом получило название Hi-Fi-

репродукции.

Под этим понятием принято понимать несколько модификаций технологий:

1. Наиболее классическим способом Hi-Fi репродукции является

репродукция с использованием семи красочного синтеза. Синтез

предусматривает помимо СМУК еще 3 дополнительных цвета, которые можно

определить как цвета RGB. Суть использования этой технологии заключается в

том, что полиграфические краски, особенно голубая и пурпурная имеют

существенные недостатки (избыточное поглощение в зонах пропускания). Все

это приводит к тому, что при наложении двух красок для формирования

однозонального цвета эти недостатки еще более усугубляются.

При наложении синей и пурпурной краски избыточное поглощение в синей зоне

весьма сузит цветовой охват. Известно, что воспроизведение насыщенного

синего цвета в полиграфии весьма затруднительно.

При печатании проблема усугубляется (из-за трепинга и так далее).

Для того, чтобы сформировать синей цвет можно использовать не бинарный

синтез, а использовать отдельную синею краску.

В принципе, такая же проблема возникает с зеленым цветом и

соответственно может возникать необходимость использования зеленой краски.

И возможно использование дополнительно красной краски. Однако, обычно

вместо интенсивной красной краски предпочитают использовать оранжевую

краску.

В принципе, для печати Hi-Fi репродукции не обязательно использовать

все 7 красок. Используют количество красок в зависимости от цветов

оригинала не входящих в цветовой охват. Это может быть дополнительно 1 или

2 краски. Идея цветоделения заключается в том, что мы можем взять 3 краски:

голубую, пурпурную и желтую.

Если имеются 2 краски на изображении, которые должны формировать цвет

основной однозональный , мы можем заменить эти 2 краски на 1 однозональную.

Однозональные краски RGB могут иметь значительно большую насыщенность,

и соответственно, будут расширять цветовой охват репродукции.

2. Еще одной технологией Hi-Fi является использование более

интенсивных красок. Есть публикации где указываются краски с оптической

плотность большей чем оптическая плотность обычных красок на 1.

3. Способ четырех красочной печати СМУК, но использование в качестве

дополнительных красок те же двух зональные краски, но с другими

интенсивностями: C+C’, M+M’, Y+Y’, K. Чтобы расширить цветовой охват

достаточно использовать в зонах насыщенных цветов наложение двух красок:

C+C’, M+M’ или Y+Y’, а в светах репродукции или полутонах использовать

одну обычную краску.

Дополнительной проблемой в процессе Hi-Fi репродукции является то, что

при использовании повышенного количества красок возникает проблема выбора

угла поворота растра для дополнительных красок. Проблема кардинально может

решиться использованием нерегулярной структуры растра. Возможно также

использование углов поворота для дополнительных красок, которые

соответствуют тем краскам, которые не задействованы в данном цвете.

Например, для зеленой краски можно использовать угол поворота для пурпурной

краски.

-----------------------

8

13

47

23

46

точка, которую определил сканер

значимые точки

D

?

шумы

100

m = 1

RC = L

изображение

оригинал

2

6

17

24

11

5

1

3

12

25

16

7

4

9

19

20

10

14

48

22

49

13

6

8

2

11

14

4

1

7

15

10

3

9

16

5

19

12

18

17

3

2

3

2

1

2

4

3

2

3

D

S

Сообщение об ошибке

Команды управления для записывающего устройства

Цифровой файл

Прием и интерпретация цифрового файла

Интерпретация языка PostScript

Библиотека шрифтов

Данные о ФВУ (формат и геометрия ФВУ)

Буферизация (дисплей лист)

Пикселизация, создается пиксельная карта, в которой указывается где пиксели

–будут включены, где – выключены.

Библиотека растровых матриц

Данные о ФВУ, его разрешающая способность

Буфиризация (битовая карта)

Запись информации на носитель

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Sпф

Sфф

S

?S

D2

S’’

S’

S

DОТТ

DK

D1

Формула

Юлла-Нильсена

Формула Шеберстова-Мюррея-Девиса

(S

S

2

1

1 – до преобразования

2- после преобразования

L 100

– a

+ a

– b

+ b

0

+ а

– а

З

П

К

Ж

+ b

– b

C

Г

С

З

К

а

b

а1

а2

b2

b1

B

Bmax

Bmin

I

B

Bmax

Bmin

I

К

З

С

К

З

С

К

З

С

Экранная цветопроба

Цифровой файл

Фотоформа

Печатная форма

Печать пробного оттиска

Цифровая цветопроба

Аналоговая цветопроба

Принтер

Струйный

Твердочернильный

Лазерный электрографический

Сублимационный

Сухая

Мокрая

С созданием липких слоев

Электрографическая цветопроба

Цветофотографические материалы

Способ с ламинированием

небо

Обычное растрирование

Адаптивное растрирование

К

З

С

К

З

С

R

K

M

C

Y

R

GCR

M

копировальный слой

Е

l

Еграничное=0

Ецентра=1

Ефона=1

Еграничное=0,5

Ецентра=0

Еграничное=0,5

Ецентра0

Еграничное>0,5

0,5 >Ецентра>0

Еграничное0,5

Ецентра>0,5

супер узкий штрих

широкий штрих

?lg t

узкий штрих

-lg Е

супер узкий просвет

очень узкий просвет

узкий просвет

широкий просвет

широкий штрих

х, ширина штриха

-lg H

l/2

?l

45°

45°

D

-1

-0,6

-0,3

-0,1

0

III

IV

очень узкий штрих

узкий штрих

D

lg H

[pic]

lg H

lgt=0

lgE

0,8 DГР

lg HГР

-lg Е

х

-lg H

D

-0,3

-0,1

0

Dгр(0,8

lсу

Dmax

Dц

-b

b

-a

a

45(

2

1

1,8

1

2,5

2

1

DОР

DОТТ

Обработка информации и формирование цифрового файла

Интерпретация обработанной информации с другими информационными файлами

Ввод информации в систему

Анализ оригинала

Файл с векторной информацией

Файл с текстовой информацией

Дополнительная обработка выведенной на носители информации

Вывод информации на носители

П

Ж

З

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5