Лекция: Технология обработки изобразительной информации

В растровый процессор цифровые файлы поступают в формате EPS, TIF, PDF. Лекция 12 Химико-фотографическая обработка После фотовыводного устройства (ФВУ) для обеспечения стабильности полученных результатов необходимо подвергнуть отэкспонированный материал химико- фотографической обработке (ХФО). Для нас важно, что бы процесс ХФО был стабильным. Этого нельзя достичь используя ручное проявление. Для получения стабильных результатов необходимо проводить ХФО в специальных проявочных машинах, называемых процессорами ХФО. Проявочная машина проводит следующие операции: - проявление скрытого фотографического изображения полученного на фотоматериале и получение реальных оптических плотностей; - снятие излишков проявителя с пленки; - фиксирование изображения, то есть удаление не проявленного галагенида серебра; - снятие излишков фиксирующего раствора; - сушка. Для того, чтобы процесс ХФО был согласован по времени с фотовыводом, этот процесс обычно проводится в условиях интенсификации. Основным путем интенсификации процесса является высокая температура обработки. В настоящее время используется температурный режим в пределах 27-300 С. В настоящее время для ХФО чаще всего используется проявитель Rapid Akses – это высокоскоростной проявитель. При проявлении необходимо обеспечить условия при которых результаты были бы стабильными. Для достижения таких результатов должно быть обеспечена организация пополнения проявителя и восстановления его рабочей способности, чтобы избежать истощения. Обеспечивается стабильность путем введения регенерирующих добавок. Этим самым обеспечивается как пополнения проявителя, так и компенсацию его истощения. Регенерирующая добавка – это тот же самый проявитель, но с высоким содержанием ускоряющих и проявляющих веществ. Проверку стабильности обрабатывающих растворов можно осуществлять путем периодического погона через обрабатывающий раствор специальных тестовых шкал. Тестовые шкалы представляют собой предварительно экспонированные ступенчатые оптические клинья. Шкала содержит скрытое оптическое изображение. При проявление должны быть обеспечены необходимые светочувствительность и контрастность материала. Обеспечение этих параметров и контролируется по клину. На нем должно быть всегда обеспечено одно и тоже поле, которое разделяет потемневшие и не потемневшие участки – таким образом контролируется светочувствительность. Контрастность процесса контролируется по числу полей пленки, которые являются переходными между полностью проявленными участками и не проявленными (черными и белыми). Если полей много, контрастность может быть уменьшена. В настоящее время такой способ используется редко, так как необходимо приобретать клинья. Стабильность процесса испытывается одновременно с процессом линеаризации. Для современных ФВУ используются пленки с контрастностью не менее 6. Эти пленки должны иметь очень прочные технологические свойства, у них не должно быть отслаиваний, они должны иметь противоскручивающийся слой, должны иметь достаточно хорошую стабильность толщины. Спектральная чувствительность должна быть согласована со спектральной чувствительностью источника излучений. Эти пленки должны быть высокочувствительны при коротких выдержках. Технологическая настройка ФВУ Технологическая настройка ФВУ в себя включает: - настройку фокусировки экспонирующей головки - подбор оптимальной экспозиции для обеспечения необходимой оптической плотности фона - процесс линеаризации ФВУ Необходимость фокусировки экспонирующей головки может возникнуть в связи со сменой сорта пленки, если при этом меняется толщина этой пленки. Если приходится менять источник излучения. И во всех других случаях, если есть подозрения, что что-то разладилось. Подбор экспозиции обеспечивается технологом или оператором. При этой операции обеспечиваются условия экспонирования, при которых будет обеспечена необходимая оптическая плотность фона, которая, как правило, указывается в паспорте ФВУ. В настоящее время эти оптические плотности рекомендуются в пределах 3,5 – 4. В растровом процессоре ФВУ имеется программа, которая производит экспонирование шкалы при изменении светофильтров и/или тока, то есть, параметра, регулирующего интенсивность излучения источника света. Обычно процесс разделяется на 2 стадии. На первой стадии производится грубая регулировка, например, при изменении экспонирующих светофильтров. Подбирается светофильтр, который дает результат, наиболее близкий к желаемому. Затем при этом светофильтре осуществляется более тонкая регулировка экспозиции путем изменения силы тока, подаваемого на лазерный диод. При подборе экспозиции осуществляется проявление клина и замер его оптической плотности. То поле, которое обеспечивает наилучшие результаты, вводят в растровый процессор изображения и является командой для RIP на установку этих условий экспонирования. Подбор экспозиции надо проводить всегда, когда меняем фотопленку, не только по фирмам, но и по партиям, при изменении проявителя, и во всех случаях, когда есть подозрение, что оптическая плотность не достаточна. Когда подобрана оптимальная экспозиция, проводится процесс линеаризации. Задачей линеаризации является обеспечение получения на реальном носителе фотопленок тех значений, относительно площади растровой точки которой мы создали на стадии виртуальной и компьютерной обработки изображения. Этот процесс удобно контролировать с помощью линейной шкалы относительных площадей растровых точек, которая генерировалась в растровом процессоре, и которая должна быть отработана на фотопленке. То есть, по соответствующей программе калибровки ФВУ, генерируется шкала изменения относительных площадей растровых точек таким образом, что каждое поле шкалы отличается по размеру растровых точек на одинаковую величину. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Эти сгенерированные виртуальные размеры растровых точек выводятся на ФВУ, затем проявляется шкала, и измеряется оптическая плотность растровых точек, реально получившихся на фотопленке. Затем строится зависимость между площадями, которые даны виртуально и полученными реально. Если поленная прямая проходит под углом 45°, то ФВУ работает правильно, то есть виртуально заданные точки ФВУ отрабатывает линейно. Реально может получиться так, что получанная площадь растровой точки несколько больше, то есть, получилось искажение растровой точки. Задачей линеаризации также является создание условий коррекции сигнала, которая обеспечивает приведение этих относительных площадей растровых точек к правильным значениям. Обычно, чтобы обеспечить такую коррекцию, достаточно в RIP ввести полученные реальные значения и RIP построит поправочную таблицу, по которой будет корректироваться сигнал, полученный с компьютерной обрабатывающей станции таким образом, что результат в ФВУ будет соответствовать заданной с графической станции. Линеаризацию нужно проводить во всех случаях изменения в процессе записи. Например, при смене пленки, обрабатывающих растворов, при подозрении, что они потеряли свою активность при изменении режимов проявления, при изменении условий экспонирования (смене источника излучения), при подборе новых экспрзиционных условий, при изменении линеатуры, растра (на каждую линеатуру – своя линеаризация), при изменении структуры растра, при изменении разрешающей способности ФВУ, при любых других подозрительных случаях, когда возможно появление погрешности в размере растровой точки. Нужно делать минимум раз в неделю, лучше ежедневно. Простота линеаризации характеризует линейность и нелинейность ФВУ. Причины коррекции изображений Чтобы рассмотреть пример коррекции изображения, необходимо рассмотреть, какие несоответствия есть между изображениями на входе и выходе. Задачей обрабатывающей станции является обработка изображения для приведения его к виду, пригодному для полиграфического воспроизведения. Для того, чтобы оценить, какая корректировка необходима, рассмотрим причины несоответствия между оригиналом и тем изображением, которое должны создать в нашей репродукционной системе. Причины несоответствия могут разделяться на 2 большие группы: - объективные причины - субъективные причины В свою очередь объективные причины могут разделяться на 2 группы. К первой группе можно отнести причины, которые вызваны несоответствием входа и выхода системы: 1. могут быть разные носители изображения, на пример, на входе пленка, а на выходе бумага; 2. разное представление сигнала – на входе аналоговое, а на выходе растровое изображение; 3. возможно не соответствие системы восприятия цветов. Наиболее яркое несоответствие наблюдается если оригиналом является картина художника, а на выходе мы получаем изображение с помощью четырех красок полиграфического синтеза одинаковой толщины; 4. несоответствие цветовых охватов оригинала и репродукции; 5. несоответствие масштабов изображений; 6. несоответствие информации по своему содержанию на входе и на выходе, здесь имеется ввиду необходимость введения новых элементов. К второй группе относятся системные искажения, которые возникают в системе воспроизведения: 1. искажения в копировально-формном процессе; 2. искажения в печатном процессе; 3. искажения, возникающие вследствие преобразования изображения при визуальном рассматривании. Субъективные причины несоответствия входа и выхода, в первую очередь – это несоответствие цветовых охватов или динамического диапазона оригинала и репродукции и соответственно необходимость сжатия информации в соответствии с психологической точностью. Сжатие информации осуществляется по субъективным законам психологической точности. Вторая причина – желание ввести в исходное изображение редакционные поправки касающиеся цветового баланса изображения, изменения цвета отдельных его деталей. Системные преобразования в репродукционной системе, их причины. Возможность линеаризации и возможность учета в процессе преобразования Копировально-формный процесс При изготовлении фотоформ провели линеаризацию и обеспечили ликвидацию искажений на стадии их изготовления. В копировально-формном процессе могут возникнуть искажения размеров растровой точки. Причины искажений: - первая причина может крыться в самой фотоформе. Если растровая фотоформа имеет растровую точку с малым градиентом на границе (мягкая точка), то в процессе копирования размеры растровой точки могут меняться в зависимости от уровня экспозиции; - вторая причина может быть в самом копировальном устройстве. Копировальное устройство может обладать неравномерностью освещения по краям. Если точка жесткая, то это не страшно; - третья причина – это возникновение зазора в копировально-формном процессе между фотоформой и формной пластиной. При увеличении такого зазора возникают дифракционные явления размытия света, которые даже самую жесткую точку превращают в мягкую. Соответственно дальше в копировально-формном процессе жесткая точка ведет себя как мягкая. Если зазор одинаков по всей поверхности это приведет к градационным искажениям. Если зазор увеличивается в отдельных участках, то в них возникают пятна с измененными относительными площадями растровых точек. Такой зазор приводит к неисправимому браку. Особенно это видно на темных ровных полях. С точки зрения брака, такие явления как появление грязи в зазоре наиболее неприятны. Для нас важно влияние зазора на градационный процесс. Если бы копировально-формный процесс был идеальный, то мы бы имели линейную характеристику. Но мы имеем искажения.

Пока точка маленькая, света проходит больше. Следовательно больше отражение. Это приводит к тому, что на печатной форме растровая точка в светах становиться еще меньше. В области теней, в следствии того, что темный тон не дает отражения, то размеры растровых точек на печатной форме будут больше. Кривая имеет сниженные размеры растровых точек в светах и повышенные размеры растровых точек в тенях. Эта кривая учитывает искажения, возникающие в копировально-формном процессе. Также необходимо учитывать, что на размер растровой точки влияет процесс обработки. Задача инженера-технолога заключается в том, чтобы стабилизировать и линеаризировать процесс. Печатный процесс В процессе печатания возможно механическое растискивание краски за пределы печатного элемента. Это растискивание зависит от условий печатного процесса. в частности на него влияет тип носителя (вид бумаги – мелованная или немелованная, полимерная пленка и так далее). Естественно, механическое растискивание зависит от условий проведения процесса: тип декеля, давления, скорости печатания. Визуальное восприятие Связь между оптической плотностью оттиска (Dотт) и относительной ратсровой точкой определяется формулой Шеберстова-Мюррея-Девиса:

где Dб – оптическая плотность бумаги; Dкр – оптическая плотность краски. В следствии того, что происходит рассеяние света в бумаге, отраженного компонента складывается из поверхностно-отраженной и отраженной внутри бумаги. Это приводит к тому, что формула не подтверждается экспериментально. Это увеличение было замечено Юллом-Нильсеном. Он внес в формулу поправку, которая учитывала увеличение оптической плотности за счет отражения.

Лекция 13

Формула Юлла-Нильсена показывает увеличение оптической плотности в зависимости от типа бумаги и величины линиатуры растра. Чем хуже бумага и выше линиатура растра, тем больше коэффициент n, тем больше прирост оптической плотности. Чем хуже бумага, тем больше краски проникает внутрь, следовательно, тем больше светорастискивание. Чем больше линиатура растра, тем ближе расположены точки, тем хуже функция размытия. Из этого следует: этот процесс размытия обязательно надо учитывать как некое системное искажение и величина этого системного искажения зависит от условий проведения процесса. С переходом на цифровые технологии, этой аналитической зависимостью Юлла- Нильсена стало пользоваться неудобно. Стала целесообразной зависимость, выраженная в виде таблиц. Система описания состоит в том, что, подставляя в формулу Шеберстова-Мюррея- Девиса поправку на увеличение оптической плотности, можно учесть влияние светорастискивания. Для этого нужно ввести ∆S = S’ – S’’. Если будем пользоваться формулой Шеберстова-Мюррея-Девиса, то S’ даст какую-то оптическую плотность D1. На самом деле эта D1 получилась при S’’. Если в формулу ввести разницу ∆S, то получится D с учетом светорастискивания.

такая формула позволяет получить реальные результаты оптической плотности, и будет показывать такую оптическую плотность, которую показывает формула Юлла- Нильсена. Она отличается тем, что увеличение оптической плотности моделируется другим способом. ∆S будет разной в зависимости от положения на градационной шкале. ∆S максимальна в зоне средних тонов.

Вместо одной величины n появляется таблица величин ∆S, которая поможет моделировать увеличение оптической плотности. ∆S получила название растискивания точки. Очень часто величину ∆S относят к печатным процессам. На самом деле в этом значении растискивания точки значительную долю вносит рассеивание света в процессе визуального рассмотрения оттиска. Конечно, в это ∆S удобно внести все искажения, которые возникают не только в процессе визуального восприятия рассеивания света, а также реальное растискивание в процессе печати и изменение размера растровой точки в копировально-формном процессе. Можно в растискивании точки учесть все искажения, возникающие в системе от фотоформы до печатного оттиска. Степень участия в так называемом растискивании точки различных факторов, а именно, искажения в копировально-формном процессе, искажения при печатании и оптическом рассеивании различно для разных процессов. В процессах офсетной плоской печати доля механического растискивания по сравнению с оптическим составляет 20-30%. Также не велика доля искажений копировально-формного процесса. В процессах флексографской печати жидкими красками на невпитывающих, гладких поверхностях, доля механического растискивания может составлять основную часть в общем растискивании точки. Общая схема системных преобразований и их учет в процессе воспроизведения Воспользуемся для этого четырех квадрантным графиком. В первом квадранте которого отложим желаемую кривую тоновоспроизведения. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Лекция 14 5. Толщина наносимого красочного слоя. Она контролируется через оптическую плотность, измеренную за зональным светофильтром с пропусканием в зоне поглощения данной краски. Эти толщины красочного слоя нормируются через оптические плотности, которые называются денситометрическими нормами печати. На денситометрические нормы печати существуют стандарты. 6. Поверхность, на которой производится печать. Толщина красочного слоя, который может быть нанесен на материал, зависит от свойств материала. Соответственно от материала зависит цвет изображения. 7. Растискивание. От свойств поверхности запечатываемого материала зависит технология печати, а следовательно и растискивание точек, которое соответственно влияет на градацию и цвет изображения. Все эти факторы влияют на градацию, а следовательно на цвет получаемого изображения. Таким образом, имеем дело со значительным числом факторов, которые необходимо учитывать при формировании цвета изображения. Если их не учитывать, то преобразование от желаемой кривой воспроизведения до характеристики фотоформы будет сделано неправильно и, соответственно, получить правильный цветовой баланс не возможно. Технологическая настройка системы обработки под реальный технологический процесс Эта система технологической настройки основана на принципах разработанных в системе управления цветом (CMS). Есть 2 возможности настроить систему под технологический процесс. 1. Точная настройка под реальный технологический процесс. Имеется специальный тест-объект, который по сути дела представляет собой шкалу цветового охвата, которая доступна в виртуальном виде, то есть в виде информации, записанной на магнитный носитель. На этом магнитном носителе записаны координаты СМУК, то есть относительные площади растровых точек для каждой их четырех красок, которые соответствуют всем полям этой тестовой шкалы. Сама шкала – IT 8.7/3. Всего таких полей различного цвета более 600. Эта информация загружается в нашу обрабатывающую станцию и с ее помощью выводится на фотовыводное устройство (ФВУ). Фотовыводное устройство должно быть предварительно откалибровано. Получаем 4 цветоделенные фотоформы. Затем проводим копировлаьно-формный процесс в стандартных для нашего предприятия условиях. Для обеспечения стабильности копировлаьно-формного процесса производим контроль по шкалам контроля копировально-формного процесса. С полученных печатных форм на интересующем нас печатном оборудовании, осуществляем печать пробного тиража на бумаге с использованием печатных красок и порядка их наложения, а так же используя режимы печати, которые будут применяться для печати основного тиража. Контроль печати так же ведется по шкалам контроля печатного процесса. Затем осуществляется оценка измерением колориметрических координат каждого поля получаемого оттиска. Эти измерения осуществляются в сисетме Lab и так для каждого поля. Этот массив данных содержит исходные данные для построения профиля печатного процесса. Этот профиль учитывает реальный печатный процесс. Само построение профиля и его введение в систему обработки осуществляется применением специальных программ, на пример, Print Open – подпрограмма программы LinoColor и соответсвенно профиль устанавливается в систему обработки с помощью программы ColorSync. Подключение этого профиля печатного процесса в систему обработки позволяет осуществлять правильный переход от желаемого цвета к получению такой фотоформы, которая в результате именно данного печатного процесса и копировально-формного процесса, создает именно такой цвет. Который мы хотели. Этот способ позволяет наиболее точно отследить все процессы и учесть их в системе обработки. Этот способ дорогостоящий, но если рабботаем стабильно с 1 типографией, то целесообразно провести такой процесс и работать с оптимальными результатами. Создание профиля оправдывается при работе со стабильными типографиями. Однако, в некоторых случаях, получение такой информации не оправдано из-за разовых тиражей или если часть информации не доступна. В этом случае возможно использование второго метода построения профиля печатного процесса. 2. Второй метод основан на использовании некоторой стандартной информации, которая включается в состав программного обеспечения обработки изобразительной информации фирмой изготовителем. Эта информации, по сути своей, позволяет тек же построить профиль печатного процесса пользуясь не полным массивом данных, а пользуясь некоторыми важными отправными точками, которые характеризуют массив данных. К числу таких точек относятся: - стандарты на применяемую триаду; - используемая бумага (бумага с покровным слоем или без него); Введение этих параметров позволяет по умолчанию определить денситометрические нормы печати. - способ использования черной краски. Использование UCR или GCR и в какой степени; - можно также учитывать печать по-сухому или печать по-сырому. В настоящее время в программах это делается не очень хорошо; - общее количество наносимой краски. При этом должны исходить из реалий печатного процесса. Она говорят. Что при печати на газетной бумаге на рулонных машинах максимальное суммарное количество наносимой краски не должно превышать 250-270%, так как мы печатаем жидкими красками на высокоскоростных машинах, которая не успевает высыхать, следовательно получаем большое растискивание. Для печати на более качественных бумагах: офсетных или на мелованных низкого качества (машинного мелования) общее количество наносимой краски можно повысить до 300 % (рулонная-журнальная печать). Для печати на мелованной бумаге на одно-двухкрасочных машинах общее количество краски может достигать до 320-340%. Если печать явно по-сухому на однокрасочной машине можно довести количество краски до 360%. - отдельно указывается содержание в относительных площадях количесвто черной краски. Если всего используется всего 300% краски и 90% черной краски, то на цветные краски приходится 210%. - должны учесть растискивание точки свойственное данному печатному процессу. Для офсетной печати: печать на мелованной бумаге, растискивание точки – 12- 15% , для офсетной бумаге – растискивание 20%, для печати на рулонных машинах и на бумагах низкого качества – растискивание 25-30%.

По этим ключевым данным программа сама формирует некий стандартный профиль ICC, где самой программой будет сформирована стандартная последовательность наложения красок и будет введено стандартное распределение растискивания DS отS.

Есть некоторые программы, которые используют в качестве исходных данных растискивание для двух точек: 40 и 80%. По мере совершенствования программ вместо введения одного числа DS и стандартного распределения DS отS используется табличное введение DS во всем диапозоне изменения S. Создав такой стандартный профиль ICC процесса получаем переход от желаемого цвета к необходимой фотоформе. Это преобразование будет не столь точное как по первому способу, но гарантирует нас от существенных ошибок и дает существенно лучшие результаты. Чем при использовании неизвестного профиля, который используется в программе в режиме работы по умолчанию. Функции и структура обрабатывающей станции Обрабатывающая станция в настоящее время представляет собой персональный компьютер, который должен обладать высокой мощностью, задачей которого является проведение операций обработки изображения приводимого к виду пригодному для полиграфического преобразования, а так же преобразования градационные, цветовые и частотные. В структуру обрабатывающей станции входят: процессор. Запоминающие устройство, отображающее устройство , вводные и выводные порты для связи с устройством ввода информации и вывода. Основные свойства, которые определяют качество обрабатывающей станции: 1. платформа на которой работает станция и возможность ее программного обеспечения; 2. быстродействие станции; 3. объем памяти постоянное и оперативной; 4. внешние связи станции (возможность работы в сети, подключение к серверам); 5. возможность контроля информации обрабатывающей станции. Быстродействие станции в значительной степени определяется не только быстротой процессора, но также сильно зависит от объема оперативной памяти. Исследования показали, что оперативная память, должна быть таким образом организована, чтобы ее свободное пространство превышало не менее чем в 2,5-3 раза объема обрабатываемой информации. Сейчас возможности PS и Macintosh примерно одинаковые. Система отображения информации в обрабатывающей станции Система отображения информации является важнейшим звеном в системе обработки так как в большинстве случаев именно по параметрам отображаемого изображения оператор-технолог принимает решение о необходимости применения той или иной операции обработки и технологии ее проведения. Системы отображения: 1. цифровая система отображения информации. В этой системе в соответствующих подпрограммах возможно конкретное цифровое измерение информации в целом по изображению или в конкретной точки изображения. В частности. Программы позволяют определить объем информации выраженный в байтах, который содержит обрабатываемый участок изображения. В подпрограммах Info возможно оценить конкретно в колориметрических величинах или величинах CMYK цветовое содержание выбранной точки оригинала. Это может быть в RGB, Lab, LCH, CMYK. Естественно для правильной оценке этих величин система должна быть соответствующим образом настроена. По сути дела, к этой же цифровой системе можно отнести получение гистограммы изображения. 2. графическая система отображения информации. В этой системе информация выражается графически, через взаимосвязь сигналов на входе и на выходе, то есть через отношение сигналов до преобразования в графической станции и после. Если преобразований никаких не осуществлялось график этой зависимости представляет собой прямую под углом 450 к осям, то есть это нормировочный график того или иного параметра изображения, на пример, градации. Этот график в процессе преобразования может быть трансформирован с повышением градиента в отдельных зонах изображения.

1 – до преобразования

2- после преобразования

Вот такое преобразование показывает в нормировочном виде изменение параметра на входе относительно этого параметра на выходе системы. Эти методы с использованием графического отображения информации широко используются при проведение преобразований, на пример градации цвета. 3. изображение информации в реальном виде. При этом на экране отображается реальное изображение низкого (экранного) разрешения, которое должно колориметрически точно воспроизводить информацию, полученную в результате ввода изображения в обрабатывающую станцию. При таком реальном отображении оператор видит изображение, имеющееся на входе, производит необходимые с его точки зрения преобразования и затем оценивает то реальное изображение, которое получается в реальном печатном процессе. Реальное отображение изображения имеющееся на входе и полученное в печатном процессе позволяет принимать решение о необходимости преобразований, проводить эти преобразования и наблюдать их результаты, соответствующие результатам, которые должны будем получить в полиграфическом процессе. Все это позволяет правильно решать задачи, на пример, преобразование психологической точности воспроизведения изображения, а сама система правильно отображать полученные результаты. Эта система называется – WIS.WIG. Лекция 15 Цветовые системы, используемые в обрабатывающей станции В настоящее время в обрабатывающей станции возможно использование трех основных систем описания цвета: Первая система – RGB. Это система, которая характеризует сигнал цветного изображения с помощью естественных каналов: Красный, Зеленый, Синий, которые формируются при первичном цветоделении изображения в процессе сканирования. В этой системе по каждому каналу сигнал характеризуется уровнем, выраженным в относительных единицах двоичной системы, а именно значениями от 0 до 255. Соответственно, цвет изображения определяется соотношением величин сигналов по этим трем каналам. Недостатки такого выражения: 1. неоднозначность системы координат RGB и аппаратная зависимость 2. неясное представление о цвете на основе соотношения этих сигналов Воздействие на один из каналов приводит к изменению цвета, которое трудно предсказать. В настоящее время система коррекции с системой такого отображения сигнала еще широко используется. Однако, недостатки этой системы приводят к постепенному переходу к отображению информации в колориметрической системе координат. В настоящее время в качестве стандарта такой системы для полиграфии принята система Lab. В ряде случаев программное обеспечение позволяет использовать также систему XYZ. По сути дела, эти две системы равноценны и легко пересчитываются одна в другую. Единственным преимуществом системы Lab является ее равноконтрастность. Равноконтрастность системы означает, что в любом цветовом диапазоне равные цветовые различия будут выражаться равными числовыми величинами, определяемыми в данной системе. (во всех зонах пороги различения будут одинаковы) Поэтому в системе Lab можно находить цветовые различия по достаточно простым формулам. Всякая система, имеющая три независимые координаты, может быть выражена в пространстве. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Важно: фигура сужается, что характеризует сжатие цветового охвата при осветлении или затемнении. Если хотим получить насыщенные цвета, должны работать в пределах 50% светлоты Лекция: Технология обработки изобразительной информации

По координате а цвет меняется от Зеленого до Пурпурного. По координате b цвет меняется от Синего к Желтому. У нас имеются две группы основных цветов: - цвета аддитивного синтеза (однозональные цвета): Красный, Зеленый, Синий - двузональные цвета субтрактивного синтеза: Голубой, Пурпурный, Желтый Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Пусть имеется Зеленый цвет, двигаемся по оси a. Движение по оси a означает убывание Зеленого цвета и прибывание Пурпурного. Наступает момент, когда Зеленый и Пурпурный сравнялись, то есть мы дошли до точки ахроматического цвета. Она находится в центре. Уровень светлоты будет определяться уровнем изначальной светлоты Зеленого. Как найти цветовые различия в системе Lab Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Пусть есть две точки: a1b1 и a2b2. Тогда:

Цветовые различия В настоящее время существуют международные стандарты, в которых есть допуски цветового различия между подписанным в тираж оттиском и тиражным оттиском, а также допуски на цветовые различия между оттисками тиража. Система Lab является объективной системой (как и всякая колориметрическая). Она однозначна. В ней нет ограничений по цветовому охвату. Она описывает все цветовое пространство. С этой системой также связана система выражения параметров цвета через системы LCH или HSB. Системы LCH, HSB характеризуют колориметрические координаты системы цвета в величинах, понятных для интуитивного восприятия цвета. В них используется L – визуальная яркость, H – цветовой тон (эта величина характеризует, к какой зоне цветов относится цвет). В плоскости цветности ab цветовой тон характеризуется углом поворота относительно оси. S и C – величины насыщенности цвета. Они характеризуют расположение точки в плоскости цветности и удаление от точки ахроматического цвета и приближение к линии максимальной насыщенности. По сути дела, координаты LCH, HSB – это колориметрические координаты, связанные с системой Lab, которая рассчитывается из координат Lab и представляет собой полярный эквивалент этих координат. Эти координаты могут быть подставлены в формулу вычисления DE. Цветовое пространство Lab является наиболее подходящим цветовым пространством для использования в качестве некого промежуточного цветового пространства в процессе преобразования изображения, то есть, при коррекции цвета и других параметров. Основанием для этого является: 1. неограниченность этого цветового пространства, его однозначность 2. возможность оценки цветовых различий 3. возможность коррекции цвета, независимо от коррекции его светлоты и наоборот, возможность коррекции светлоты, независимо от коррекции цвета 4. возможность редакционной коррекции цвета по хорошо понятным параметрам цветового тона, насыщенности Третье пространство – цветовое пространство полиграфического синтеза. Оно выражается с помощью аббревиатуры CMYK, где С – обозначение голубого цвета, M – пурпурного, Y – желтого, K – черного (контурный цвет). Полиграфический синтез осуществляется с помощью двузональных красок: голубой, пурпурной, желтой, которые называются триадой и черной, которая называется контурной. При этом интенсивность цвета по каждой краске выражают в относительных площадях растровых точек, которые воспроизводит этот цвет. Система обозначения какого-либо цвета будет выглядеть так: 70C50M20Y10K – сине-фиолетовый цвет. Очень полезно для памятных цветов иметь представление, как они выражаются в CMYK. Например, цвет неба: процент пурпурного цвета должен быть не более 40% от голубого. Система CMYK является неизбежной в качестве окончательного представления информации, на основе этой системы должен быть сформирован файл, предназначенный для вывода. Система CMYK является неоднозначной системой, она зависит от многих факторов и поэтому один и тот же цвет может быть выражен по-разному в координатах CMYK, в зависимости от условий проведения процесса и наоборот, одинаковые координаты CMYK, в зависимости от условий проведения процесса, могут давать разные цвета. Эта неоднозначность описания цвета в системе CMYK требует построение конкретного профиля печатного процесса, учитывающего различные условия проведения процесса. Если такой профиль построен правильно, то в условиях, когда цветовой охват оригинала меньше или равен цветовому охвату оттиска, все колориметрические координаты обрабатываемого изображения будут преобразовываться в такие координаты CMYK, которые обеспечат точное воспроизведение координат цвета в печатном оттиске. Необходимо также иметь в виду, что если цветовой охват репродукции меньше цветового охвата оригинала, то необходимо производить сжатие информации, дополнительно обрабатывая изображение. Законы такого сжатия с целью соблюдения психологической точности рассматривались ранее. Существуют подпрограммы, которые производят такое сжатие по разным законам в автоматическом режиме. Работа в системе WYSIWYG Суть этой системы заключается в том, что на экране монитора отображаем информацию, затем регулируем до желаемого результата. Этот желаемый результат затем однозначно отображается в файле на выходе обрабатывающей станции системы и, соответственно, обрабатывается выводным устройством, то есть, система работает с обратной связью. Важнейшим условием работы в системе WYSIWYG является точное отображение информации об изображении, и главное – о цвете изображения. Для этого необходимо правильно откалибровать основной контрольный элемент системы – экранную цветопробу. Поскольку она является основным регулирующим компонентом системы. Калибровка монитора Технологическая калибровка монитора состоит из трех этапов: 1. Общая технологическая настройка монитора. Цель – оптимизация условий отображения информации на мониторе. Что она в себя включает, и что из себя представляет. Во-первых, необходимо определить белый цвет монитора. Белый цвет – понятие неоднозначное, в частности, белый цвет может иметь цветовую температуру 5000K, 6500K, необходимо выбрать такие условия, чтобы белый цвет экрана монитора соответствовал стандарту цветовой палитры при анализе оригинала, то есть, в данном случае, цветовая температура должна быть 5000К. Второй этап. Оптимизация динамического диапазона экрана. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Как и всякое устройство, монитор имеет ограниченный динамический диапазон. Его надо максимально использовать. Максимальное использование динамического диапазона приведет к максимальному цветовому охвату изображения на мониторе. Поэтому необходимо выбрать точки, которые имели бы минимально и максимально возможную яркость, но эти точки не должны быть смещены в зону нелинейности, так как тогда часть тонов будет потеряна. Это достаточно сложно осуществить визуально. Для этой цели служат служебные настройки монитора. На пример, имеется шкала в светлых участках и шкала в темных участках монитора. Нам нужно, чтобы на одной из них 2 поля были светлыми и 2 поля имели градацию, а на другой шкале – 2 поля были темными и 2 имели градацию.

Лекция 16 3 этап. Установление g (гаммы) монитора. Существует нелинейная связь между сигналом, подаваемым на электронную пушку монитора (ток), и той яркостью, с которой светится монитор. Для того, чтобы привести эту связь к линейным значениям необходимо ввести коррекцию. Зависимость между яркостью монитора и сигналом, подаваемым на монитор, выражается следующей формулой: Лекция: Технология обработки изобразительной информации

Для того, чтобы сделать эту зависимость линейной необходимо ввести нужную g: g - выбирается »1,8 для мониторов, работающих с компьютерами на платформе Macintosh; g - выбирается » 2,2 для мониторов, работающих с компьютерами на платформе PS. Разница в g видимо объясняется особенностью видео карт. В настоящее время ведется тенденция к одинаковой g. Эта коррекция позволяет обеспечить линейную связь между поступающим и формирующимся сигналом. Правильная установка g в достаточной степени дает возможность точной передачи цвета на экране монитора. II. Однако, для более точной коррекции цвета на экране монитора и корректного представления его в колориметрических координатах, необходимо провести стадию технологической калибровки монитора. Эта стадия заключается в построении ICC профиля монитора и является одним из звеньев системы управления цветом. Для осуществления такой калибровки используется соответствующие аппаратные и программные средства. В качестве аппаратных средств используется специальные экранные колориметры. Этот колориметр помещают на экран монитора. Место для такого размещения определяют с помощью программы калибровка, которая показывает это место высвечивая его на экране. Затем эта же программа калибровки последовательно высвечивает на экране монитора палитру цветовых выкрасок, которая может состоять из несколько десятков полей. Колориметр оценивает колориметрические координаты, полученных на экране выкрасок и направляет эти данные в управляющий компьютер. Компьютер производит сравнение полученных координат Lab с теми же координатами записанными в Preferans программы, то есть в памяти программы. На основе 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. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

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 (DЕ) для подписанных в печать и тиражных оттисков. В этих стандартах предусмотрены различия DЕ разное для разных красок, но максимальное отличие не превышает DЕ = 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. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

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. Лекция: Технология обработки изобразительной информации

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.

Страницы: 1, 2, 3

Рефераты

Лекция: Технология обработки изобразительной информации