CC BY
45
— положение начала и конца, а также длина освещаемого отрезка;
— коэффициент к;
— положение точки Р.
На рис. 6. показаны рассчитанные кривые, представляющие собой отражатели, при некоторых значениях указанных параметров.
Видно, что при уменьшении координаты У центра Р форма отражателя стремится к параболе. При уменьшении коэффициента к размеры его резко возрастают, в то время как увеличение к вызывает уменьшение размеров отражателя. В инженерной практике при выборе формы и положения отражателя следует исходить из соображений минимизации его размеров [3]. Таким образом, наиболее оптимальную форму и положение отражателя имеют кривые 4 и 5.
Библиографический список
1. Гуторов М.М. Основы светотехники и источника света. — М.: Энергоатомиздат, 1983.
2. Щепина Н.С. Основы светотехники. — М.: Энергоатомиздат, 1985.
3. КарякинН.А. Световые приборы прожекторного типа. — М.: Высшая школа, 1966.
ЮРКОВ Виктор Юрьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой начертательной геометрии Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.
ЛИТУНОВ Сергей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Дизайн, реклама и технология полиграфического производства» Омского государственного технического университета,
УДК 655.2.024 + 655.2.027 Н. ЛИТУНОВ
Омский государственный технический университет
АНАЛИЗ СПОСОБОВ РАСТРИРОВАНИЯ ТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ_
В статье проведен анализ основных способов растрирования полутоновых изображений в современной полиграфии.
Развитие компьютерных технологий сформировало в современной полиграфии несколько основных способов растрирования полутоновых изображений [1]. Во-первых, это автотипное растрирование, в котором растровые точки расположены с равным шагом и имеют разную площадь. Построение растровой точки посредством нескольких более мелких точек, соответствующих лазерному лучу, позволяет получить растровую точку разной конфигурации. В частности, наиболее распространены точки: круглая, квадратная, эллиптическая, эвклидова (рис. 1).
Автотипные растры наиболее глубоко изучены. Их преимущества и недостатки хорошо известны. Среди преимуществ можно отметить:
— хорошую предсказуемость результатов печати;
— малую зависимость относительно крупной автотипной точки от физического и оптического рас-тискивания;
— плавный переход тона на больших полутоновых участках;
— ассортимент растровых точек, позволяющий выбирать точку в зависимости от сюжета.
К недостаткам можно отнести:
— наличие муара и, как следствие, необходимость поворачивать растрированные изображения относительно друг друга;
— резкое снижение четкости и резкости изображения при относительно небольшой неприводке;
— сложность получения точных углов поворота и линиатур растра в технологии КТ-Бсгеептд и фиксированные значения линиатур в технологии ГГ-Бсге-ешпд.
Круглая точка
Квадратная точка
Эллиптическая точка
Эвклидова точка
Рис. 1. Растровые точки различной конфигурации.
Как альтернатива автотипным растрам применяется стохастическое растрирование. В этом способе необходимая оптическая плотность создается микроточками одинаковой площади, расположенными по полю растровой ячейки, случайным образом (рис. 2).
Нерегулярные растры, полученные с помощью компьютеров, непрерывно совершенствовались последние 15 лет. Опыт применения таких растров, позволяет сделать выводы об их положительных и отрицательных свойствах. К положительным свойствам относятся:
— отсутствие муара и, как следствие, отсутствие необходимости поворота растров относительно друг АРУга;
— более низкая чувствительность изображения к неприводке;
— высокая контрастность и четкость мелких деталей изображения.
•шт
ПЁИ
■
Рис. 2. Стохастическая растровая точка, полученная на матрице 8x8 элементов.
Рис. 3. Схематичное изображение одного из способов гибридного растрирования.
Рис. 4. Фрагмент растра с автотипными точками, расположенными нерегулярно: А - ячейка треугольной формы; Б - ячейка четырехугольной формы.
90%
50%
25%
5%
2%
Рис. 5. Шкала с применением растра с автотипной точкой, расположенной нерегулярно.
Рис. 6. Растровая ячейка с растровой точкой, повернутой на некоторый угол.
Среди недостатков стохастических растров можно отметить:
— повышенные требования к допечатным и печатным процессам, материалам и оборудованию;
— «неспокойный» тон научастках плавных переходов тона;
— «зернистость» изображения в высоких светах;
— более заметная, чем в автотипных растрах, зависимость параметров растровой точки от физического и оптического растаскивания;
— менее предсказуемый результат в глубоких тенях.
В последние годы все большую популярность приобретают т. н. гибридные растры. Суть гибридного растрирования заключается в том, что на разных участках изображения в зависимости от оптической плотности соответствующего участка оригинала применяется один из указанных выше способов растрирования. Основная задача при разработке гибридного растра заключается в том, чтобы сделать незаметной границу перехода от нерегулярной к регулярной растровой точке. Один из способов перехода от регулярной точки в высоких светах к нерегуляр-
ной точке в глубоких тенях показан на рис. 3.
В этом способе полностью не устранены недостатки, присущие нерегулярным растрам. В частности, в глубоких тенях по полю растровой ячейки случайным образом распределены мелкие точки, что ведет к непредсказуемым результатам из-за растаскивания.
В целом, становится очевидно, что наиболее оптимальной является растровая точка, расположенная нерегулярно, но представляющая собой единую геометрическую фигуру. При этом оптическая плотность на оттиске будет изменяться за счет изменения её относительной площади. Такую точку с некоторой условностью можно назвать автотипной.
В [2] предложен способ растрирования, в котором используется растр, состоящий из разносторонних п-угольников одинаковой площади, расположенных нерегулярно, при этом п>3. Длины сторон выбирают случайным образом, исходя их условия равенс тва площадей. На рис. 4 показан фрагмент растровой сетки, в ячейках которой располагаются растровые точки.
Среди требований к такому растру можно выделить следующие:
— все ячейки должны быть одинаковой площади;
— ячейки такого растра должны быть расположены с максимальной нерегулярностью;
— периметр растровой ячейки должен быть минимально возможным приданных условиях.
Если первое условие является независимым и легко выполняется, то второе и третье условия — взаимоисключающие. Поэтому решение этой задачи лежит в плоскости нахождения оптимума соотношения указанных параметров.
На рис. 5 показана шкала с применением автотипной точки, расположенной нерегулярно.
Предложенный растр позволяет использовать точки различной конфигурации, например, точки, повторяющие конфигурацию растровой ячейки. Для того, чтобы избежать скачка оптической плотности в глубоких тенях такую точку можно повернуть на некоторый угол. При этом рост растровой точки начинается с центра растровой ячейки. Углы п-утольника, который представляет собой растровую точку, при его увеличении двигаются по направлению к сторонам растровой ячейки эквидистантно и достигают их одновременно (рис. 6).
Открытым остается пока вопрос о величине угла, на который можно повернуть растровую точку относительно сторон растровой ячейки.
Кроме того, в таком растре возможно также применение точки, которую условно можно назвать эвклидовой.
Таким образом, предложенный растр можно отнести к гибридным растрам. Этот растр имеет преимущества как автотипного, так и стохастического растров. Однако некоторые нерешенные вопросы оставляют место для дальнейших исследований.
Библиографический список
1. Кузнецов Ю.В. Технология обработки изобразительной информации. - СпБ.:Иэд-во«Петербургскийин-тпечати»,2002. -312с.,ил.
2. Литунов С.Н., Грибановский Б.Ф., Щеглов СЛ.. Способ полиграфического воспроизведения полиграфических изображений с использованием нерегулярного растра. Заявление о выдаче патента РФ на изобретение №035425, 11.11.04.
ЛИТУНОВ Сергей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Дизайн, реклама и технология полиграфического производства».
