Шпаргалка по "Технология обработки текстовой информации"

Масштаб иллюстрации в  существенной мере определяется типом  изобразительного оригинала. Так, например, по ОСТ [1.3] штриховые непрозрачные оригиналы  не подлежат увеличению, а для тоновых  оригиналов отражения увеличение размеров в издании предполагается не более  чем в полтора раза.

Такие оригиналы, как показывает практика, масштабируют преимущественно  в сторону их уменьшения. Напротив, прозрачные оригиналы — слайды, как правило, увеличивают вплоть до нескольких десятков раз. Это объясняется  не только тем, что они, в сравнении  с оригиналами отражения, имеют, в основном, меньшие исходные размеры. Определяющей здесь является их высокая  разрешающая способность, обеспечивающая значительный запас информации по сравнению  с той, которую зрительный анализатор может воспринять при рассматривании такого оригинала в натуральную  величину. В то же время низкий уровень  собственных шумов, обеспечиваемый микроструктурой подложки и фотографической  эмульсии таких оригиналов, снижает  вероятность появления на репродукции  нежелательной фактуры или зернистости, зачастую неизбежных при увеличении тоновых оригиналов отражения в пределах, превышающих предусмотренные упомянутым стандартом.

Базовый показатель, определяющий эффективность и стоимость сканирующего оборудования, заключается в его  пригодности к работе с оригиналами  различных размеров при низком уровне собственных шумов и с разрешающей способностью, позволяющей увеличить изображение на оттиске без потерь исходной информации. Наиболее универсальные электронные репродукционные системы позволяют считывать как прозрачные, так и непрозрачные оригиналы размером от десятков миллиметров до полуметра в диапазоне изменения масштаба от 20% до 3000%. При этом предельные увеличения ограничиваются форматом записи, который у ряда выводных устройств превышает 1 м.

В фоторепродукционных аппаратах  проблема дискретности изменения масштаба отсутствует. Размер проекции изображения  на фотослой плавно регулируется здесь  растяжением меха камеры. В ЭЦК  и компьютерных допечатных системах эта проблема существует и обусловлена  пространственной дискретностью развертки  и цифрового представления изображения. В соответствии с техническими требованиями на отечественную сканирующую аппаратуру изменение масштаба считалось плавным, если его шаг не превышал 1%. Однако и в таком случае для фотоформы  величиной порядка 500 мм конечный размер задается с погрешностью плюс-минус 5 мм. Более точно заданный размер обеспечивается кадрированием —  исключением строк и элементов  изображения, выходящих за пределы, предусмотренные ему в полосе. В ходе развития и совершенствования  систем электронного репродуцирования проблема плавного изменения масштаба оказалась особенно актуальной в 60_е  гг. Без ее решения была невозможна полная автоматизация репродукционного процесса, позволяющая отказаться от контактно-копировальных рам и  репродукционных камер, ранее использовавшихся на заключительной стадии для растрирования  и приведения изображений к заданному  размеру. Эти процедуры не только весьма ответственны в отношении  достижения надлежащих качественных показателей, но и жестко взаимосвязаны. Изменение  размеров растрированного изображения  влечет за собой не только изменение  линиатуры растра, но и отклонения в тоно- и цветопередаче из-за искажений относительных площадей микроштриховых элементов (растровых точек и пробелов) при их пересъемке.

В общем случае масштаб  репродуцирования определяется отношением линейных размеров копии и оригинала: М = lК : lОР, которые могут быть, в свою очередь, выражены произведениями соответствующих времен и линейных скоростей развертки. В первом случае это — произведение времени перемещения синтезирующей головки по одной из координат и линейной скорости этого перемещения относительно материала, на котором происходит регистрация изображения: lК = tc × vc. Во втором случае произведение времени перемещения анализирующей головки и линейной скорости этого перемещения относительно оригинала в считывающем устройстве: lОР = tа × vа. Поэтому

Таким образом, масштаб можно  менять, варьируя либо отношение vc/vа и оставляя неизменным частное tc/tа, либо наоборот.

Первый из упомянутых выше способов, обеспечиваемый изменением соотношения линейных скоростей, условно  относят к механическому масштабированию. В системах с разверткой на цилиндре этим путем, а именно варьируя скорость перемещения считывающей головки при постоянной скорости записывающей, управляют размером фотоформы в направлении подачи (медленной, кадровой развертки). Однако использование такого же

принципа для изменения  масштаба в направлении строки (по окружности цилиндра) оказалось технической  проблемой. Наличие сменных цилиндров-оригиналодержателей различного диаметра решало ее лишь частично, в несколько ступеней соответственно количеству имеющихся цилиндров. Из множества предложенных технических решений практическое применение в те годы нашли лишь устройства с т. н. качающейся рамкой (скеннеры Хромограф С286, Диаскен, PDI и др.), которая устанавливалась с закрепленным на ней слайдом в считывающей секции вместо прозрачного цилиндра. Качание рамки относительно считывающего объектива и осветителя обеспечивалось

кинематической связью с  приводом строчной развертки (цилиндра записи), а плавное изменение амплитуды  качания рамки — изменением плеч ее рычага, опиравшегося на кулачок привода (см. рис. 10.1). Возвратно-поступательный характер перемещения рамки не позволял, в силу ее конечной массы, добиться частот строчной развертки больших 240 качаний в минуту (4 Гц) при жесткой синхронизации с вращением цилиндра записи. Этим существенно ограничивалась производительность.

Развитие элементной базы промышленной электроники позволило к концу 60_х гг. создать оперативное ЗУ объемом на видеосигнал строки, длина которой равна окружности цилиндра_оригиналодержателя. Впервые в практике электронного репродуцирования видеосигнал был в целях масштабирования представлен на некотором участке целиком аналогового до того времени видеотракта цифровым кодом в ЭЦК Магнаскен 450 по лицензии фирмы Р. Хелль.

В системах подобного типа (см. рис. 10.2) сигнал считанной строки после аналого-цифрового преобразования поступал в промежуточный накопитель.

Вывод сигнала из него для  управления источником света, экспонирующим  фотопленку, происходил на следующем  обороте цилиндра (периоде строчной развертки). При неизменной скорости вращения длина записываемой строки определялась скоростью (временем) вывода сигнала из буфера. Варьируемым параметром служила тактовая частота АЦП (скорость ввода), тогда как скорость извлечения сигнала из ЗУ на записывающую головку  оставалась неизменной и устанавливалась  с учетом чувствительности фотоматериала, мощности источника света, скорости развертки, линиатуры растра и других параметров, не связаных с размером получаемого изображения. Линейные скорости перемещения оригинала и копии относительно считывающей и записывающей головок в направлении окружностей цилиндров одинакового диаметра равны. Спектр видеосигнала строки переносился буферным запоминающим устройством в область более высоких частот при уменьшении изображения (см. рис. 10.3) или в низкочастотную область при его увеличении.

Схема синхронизации работы привода и видеотракта скеннера с электронной системой изменения масштаба по строке, представленная на рис. 10.2, соответствует т. н. ведущему режиму [10.4]. Последний полностью задан скоростью вращения цилиндра (1) или строчной разверткой, привод которой может обладать определенной нестабильностью и обеспечиваться, например, асинхронным двигателем (2) с ременной передачей (3), не исключающей проскальзывание. На валу цилиндра закреплен оптический датчик синхросигналов, состоящий из прозрачного диска (4), осветителя (5) и фотоприемников (6) и (7). Световой поток осветителя 5 для фотоприемника (6) прерывается рядом (до 5 тыс. шт.) непрозрачных рисок, а для фотоприемника (7) его одиночной риской лишь один раз за оборот цилиндра (1) в момент начала строки. Синхрогенератор (8) преобразует сигналы датчика в набор частот, необходимых для питания синхродвигателей (9) и (10), перемещающих оптические головки анализа и синтеза с помощью ходовых винтов (11) и (12) вдоль образующей цилиндра 1, а также управления АЦП и вводом-выводом видеосигнала из буферного накопителя (13).

С включением в видеотракт репродукционной системы описанного выше цифрового звена удалось  жестко связать момент поступления  сигнала на запись с положением считывающего пятна на оригинале и экспонирующего на пленке. Это позволило задавать конечный размер фотоформы с точностью  до одного элемента разложения даже в  тех случаях, когда шаг изменения  масштаба составлял несколько миллиметров. Представление изображений в  цифровой форме позволило гибко  осуществлять форматные преобразования и чисто технологического характера, т. е. непосредственно не связанные  с приведением изображения к  размеру, заданному редакционным макетом. К таким операциям относится  вкопирование одних изображений в другие или в фон, который может быть как светлее, так и темнее самого вкопируемого изображения [10.6]. Чтобы неприводка цветоделенных изображений в печати (по технологическим нормам в пределах 0,1 мм) не вызывала появления заметных просветов в зонах стыковки, вкопируемое изображение (в том случае, когда оно светлее фона) распускают так, чтобы оно заведомо перекрывало фон. Аналогичный эффект достигается сужением (в пределах одного–двух растровых элементов) фонового окна, в которое вставляют более темный графический элемент. Традиционный способ подобного монтажа изображений достаточно трудоемок и связан с дополнительным копированием фотоформ через прозрачные прокладки, обеспечивающие незначительное расширение изображений на краях благодаря некоторой расфокусировке. Хранение видеосигнала строки в промежуточном накопителе сделало, кроме того, возможной одновременную, на одном, листе запись нескольких цветоделенных фотоформ или, если позволяет формат пленки, всего их комплекта, как показано на рис. 10.4. В последнем случае для записи второй пары цветоделенных изображений только считывающая головка возвращается в исходное положение и оригинал сканируется повторно. Аналогичным образом ЭЦК мог выполнять от начала не присущую ему

функцию размножения фотоформ для малогабаритных листовых изданий (открыток, этикеток, игральных карт и т. п.). Чтобы упростить подбор такой продукции после печати и разрезки, фотоформу в традиционной практике принято многократно дублировать  по всему полю печатного листа  в громоздких копировально-множительных фотоаппаратах.

При электронном репродуцировании, когда фотоформу записывают в  реальном времени сканирования оригинала, плавное изменение масштаба оказалось  рассмотренной выше технической  проблемой лишь в отношении одного из направлений развертки. В компьютерных системах, где изображение представлено дискретными отсчетами, это связано с приведением всего их количества в выходном массиве в соответствие конечным размерам иллюстрации с учетом разрешающей способности вывода. Необходимое для указанной цели простое размножение или сокращение числа значений, представляющих иллюстрацию, не является сложной задачей. Однако при таком подходе возможны существенные искажения геометрии мелких деталей и появление ложных узоров на текстурах. Минимальные потери имеют место, когда трансформация числа отсчетов сопровождается пересчетом их значений по интерполяционным алгоритмам той или иной сложности [10.7]. Эти более корректные методы требуют, однако, соответствующей программно-аппаратной поддержки, а в связи с большими объемами цветных иллюстрационных файлов (десятки и сотни мегабайт) связаны и со значительными затратами машинного времени.

Простейший способ изменения  масштаба предполагает периодическое  исключение или дублирование отсчетов. Например, для репродуцирования в  масштабе 99% или 101% соответственно опускают или повторяют каждый сотый отсчет. Для иллюстрации искажений, присущих такому способу, на рис.

10.5 (а) битовой картой  представлен участок изображения,  включающий четыре вертикальных  штриха. В результате уменьшения  изображения на 25% путем исключения  отсчетов каждых четвертых столбца  и строки исходного массива  в новой битовой карте (см. рис. 10.5, б) второй справа штрих оригинала утрачен. На реальном изображении, например тексте, подобным образом утрачиваются или искажаются по толщине тонкие линии и засечки лишь некоторых знаков, тогда как у других, благодаря их более удачной пространственной фазе в решетке дискретизации, подобные элементы сохраняются. Погрешности такого рода могут оказаться особенно заметными из-за нарушения гармонии и общего ритма композиции текста, предусмотренной художником-автором шрифтовой гарнитуры. Особенно сильно, в виде ложных узоров, такие искажения проявляются на текстурах. Более корректные методы масштабирования предусматривают, как уже упоминалось выше, получение выходного массива путем более сложного преобразования значений исходного. На рис. 10.5 (в) зона нового отсчета АIII уменьшенного изображения включает в себя, утраченный в описанном выше примере, отсчет d двенадцатого столбца в первой строке исходного массива.

Такие способы преобразования числовых видеомассивов часто именуют в программных приложениях «бикубической интерполяцией», тогда как менее корректные, но быстрые, учитывающие лишь два отсчета, прилежащие к данному в направлении строки,— «билинейной интерполяцией»

14. Виды синтеза изображений в репродукционном процессе. Признаки классификации.

Способы получения в репродукционной  системе как промежуточных, так  и конечных изображений достаточно сложно подвергнуть какой-либо универсальной  классификации. Тем не менее, более  или менее успешные попытки систематизации здесь не прекращаются [11.1, 11.2]. Вместе с тем, динамика развития оказалась  в этой области в последние  десятилетия настолько высока, что  то и дело появляются принципиально  новые технологии отображения, никак  не вписывающиеся в наперед установленный  тем или иным специалистом регламент. Малоэффективен в отношении какой-либо систематизации и другой подход, основанный на присвоении тому или иному способу  ярлыка или развернутого наименования, в достаточной мере характеризующего существо технологии и позволяющего тем самым четко определить ее место среди других. Используемые в широкой практике названия всевозможных изобразительных способов и устройств  большей своей частью малоинформативны и весьма условны, т. к. отличаются не только лаконичностью (для удобства употребления), но изобилуют также жаргонизмами узкопрофессионального или рекламного толка. Например, относительно емкое название «цифровая цветопроба» указывает и на назначение изображения, и на источник его получения, а именно кодированный числовой массив. Однако за кадром остаются немаловажные аспекты, связанные типом используемого физического процесса и материала,

со структурой получаемого  изображения и т. д. И, напротив, в  понятии «аналоговая цветопроба» общепринятый в технике смысл первого слова указывает на аналоговый электрический сигнал, а не на цветоделенную фотоформу как исходный источник информации и тем самым скорее вводит в заблуждение, чем поясняет суть используемого процесса.

Поэтому более обязательными  и первостепенными, чем сами классификации, являются типы признаков, положенных в  их основу. Эти признаки могут быть объединены в отдельные группы, например, по таким показателям, как:

— производственное назначение изображения;

— характер его структуры;

— используемый физический или физико-химический процесс;

— применяемый материал;

— источник исходной информации и т. п.