Шпаргалка по "Технология обработки текстовой информации"

— нерегулярное размещение печатных и пробельных элементов.

В первых двух из них воздействуют на частоту муара, стремясь получить ее предельно низкой или, наоборот, насколько это возможно высокой. Последний же вариант исключает  саму периодичность растровой решетки  как потенциального источника муара.

19. Контраст и частота муара многокрасочной печати. Традиционная система углов наклона растров цветоделенных изображений.

Два колебания могут в  различной степени ослаблять  или усиливать друг друга в  зависимости от фазы их наложения (см. рис. 12.1, а, б). Если же они характеризуются  еще и различными периодами, то в  результирующем колебании неизбежно  присутствует т. н. разностная частота, значение которой менее исходных и может быть сколь угодно низким. Это явление, известное в технике как «биение частот», графически поясняет рис. 12.2, иллюстрирующий появление частоты f/6 в спектре сигнала, получаемого в результате сложения гармонических колебаний с частотами f/2 и f/3. Пространственный спектр симметричной ортогональной растровой решетки наряду с частотой, равной ее линиатуре, характеризуется также и множеством других гармонических составляющих. Так, если в ортогональных

направлениях узлы решетки повторяются с шагом линиатуры равным 1/L, то под углами 45° и arc tg 1/2 (см. рис. 12.3) ряды узлов решетки чередуются чаще, т. е. соответственно с меньшими периодами соответственно и 1/(√5 ⋅ L) и 1/(√2 ⋅ L). Однако число узлов или растровых точек в этих рядах обратно значениям частот последних и соответственно меньшими оказываются мощности гармоник, представляющих данные частоты в спектре решетки. Эти многочисленные частоты взаимодействуют с частотами других решеток, налагаемых на данную с произвольной ориентацией и пространственной фазой, порождая дополнительные периодические процессы различной мощности и периодичности.

Аналитическое описание результата произвольного наложения точечных растровых структур для случая наиболее распространенной четырехкрасочной печати представляет собою довольно трудоемкую задачу из области спектрального анализа многомерных сообщений [5.7, 12.1]. Она несколько упрощается исключением из рассмотрения растра желтой краски как имеющего относительно низкое поглощение и поэтому вносящего незначительный вклад в мощность паразитных гармоник. Результаты подобного анализа применительно к трехкрасочному наложению более контрастных голубой, пурпурной и черной красок приведены в Л. 12.2, где сформулировано условие отсутствия наиболее заметных низких частот в картине муара. Оно определяется такими комбинациями линиатур и углов совмещения трех решеток, которым в частотной области соответствует векторная диаграмма, представляющая собою замкнутый равносторонний треугольник. Последнее подтверждается широко применяемым на практике разнесением равнолиниатурных растров этих красок на одинаковый и равный 30° угол друг от друга. Величина разрыва в треугольнике векторов служит для оценки низкочастотного муара, возникающего, например, в результате угловой неприводки бумажного листа.

Ограничимся ниже лишь качественным рассмотрением процесса муарообразования. Связь периода муара со взаимной ориентацией решеток легко установить, вращая друг относительно друга две сложенные вместе растровые фотоформы и рассматривая их на просвет. Для двух линейных растров монотонные изменения периода муара и его картина повторяются через 180°, а для точечных ортогональных и гексагональных соответственно через 90° и 60°. Механизм образования порождающих муар периодических сгустков и разряжений печатных элементов при попарном совмещении линейных и ортогональных решеток одинаковой линиатуры под некоторым малым углом поясняет рис. 12.4, а характер изменения периода муара в связи с углом совмещения иллюстрируют графики на рис. 12.5 применительно к растровым структурам различной геометрии. При совпадении решеток (угол 0° и углы кратные периодам графиков рис. 12.5) период муара, стремясь к бесконечности, превосходит физические размеры иллюстрации. Даже при незначительном отклонении от этих углов на ней помещается лишь одно разряжение или сгусток печатных элементов. В первом случае растровые точки двух изображений располагаются рядом, образуя наибольшую запечатанную площадь, и перекрываются во втором, освобождая от краски наибольшую пробельную площадь. Однако незначительная, в половину шага линиатуры, нестабильность приводки печатного листа ведет к резкому изменению характера автотипного синтеза (пространственное смешение или наложение красочных слоев) по всему изображению и отклонениям общего цвета и тона в тираже — цветовому

дисбалансу.

Контраст муара определяется тоном или относительной площадью печатных элементов совмещаемых  участков цветоделенных изображений. Убедиться в этом можно, совместив на просмотровом устройстве под углом 5–10° пару растровых диапозитивов непрерывной или ступенчатой тоновой шкалы. Контраст пятен муара монотонно ослабевает от участков средних тонов к теням и светам. Преобладающим фактором здесь является соотношение относительных площадей подложки, запечатываемых в сгустках и разряжениях растровых точек. Поэтому для приближенной оценки связи контраста муара с тоном изображения целесообразны следующие допущения, вполне согласующиеся с общим принципом автотипного синтеза полутонов:

— оптическая плотность  оттиска определяется лишь относительной  запечатанной площадью и не становится большей в результате перекрытия двух или более красочных слоев;

— спектральные и оптические свойства слоев совмещаемых красок идентичны.

Эти допущения предполагают различие сгустков и разряжений точек  муарового рисунка лишь по их светлоте, но не цветности и упрощают имитационное моделирование муара наложением одноцветных растровых полей. В  случае двойного наложения максимальный контраст имеет место, когда каждое изображение представлено шахматным  полем растровых точек, т. е. относительной  площадью 50%. Это же значение в данном случае имеет и минимальная суммарная  запечатываемая площадь Smin там, где печатные элементы и пробелы двух изображений совпадают. Коэффициент отражения в картине муара здесь максимален, поскольку в нем преобладает отражение rб бумаги, а не сплошного красочного слоя rт:

Там, где растровые точки  одного изображения закрывают пробелы  другого, т. е. при максимальной площади  запечатки Smax, равной, с учетом сделанных выше допущений, в этом и последующих примерах 100%, коэффициент отражения минимален и определяется отражением сплошного красочного слоя. Поэтому контраст муара:

Очевидно, что с учетом тех же допущений любые другие отличные от 50% значения площадей точек  двух совмещаемых изображений дадут  муар меньшего контраста. Для тройного наложения в рассматриваемом  отношении наиболее критично равенство  площадей точек каждого из изображений 33,3%. На светлом пятне муаровой картины  запечатываемая площадь Smin = 0,33 и КМ = К – 0,33(К – 1) = 0,66 К, а следовательно наиболее муарогенны полутона со значениями относительной площади точек 30–35%. Для четырех красок аналогичное рассуждение указывает на еще большее, порядка 0,75К, значение контраста и максимальную муарогенность полей с одинаковой и равной 25% площадью точек.

Наиболее распространенный метод коррекции заключается  в минимизации пространственного  периода муара. Его частоту стремятся  сделать как можно более высокой с тем чтобы он не был заметен благодаря слитному восприятию усредняемых зрительным анализатором колебаний тона и цвета при относительно малом периоде следования розеток. Как следует из графиков на рис. 12.5, в двухкрасочной печати период муара минимален, когда два линейных, ортогональных или гексагональных растра повернуты друг относительно друга соответственно на 90°, 45° и 30°. Форма графиков показывает также, что отклонения от этих углов из-за неприводки или неточного монтажа фотоформ чреваты значительно меньшим ростом периода муара и, следовательно, его заметности, чем при нулевом угловом совмещении, которому соответствуют на этих графиках участки, ассимптотические их ординатам. Растровая структура изображения третьей краски, добавляемой к уже напечатанным с такой взаимной ориентацией двум первым, взаимодействует с каждой из них. Поэтому приемлемым компромиссом для нее являются углы 45°, 22,5° и 15° соответственно для каждой из трех указанных геометрий растра. Аналогично для размещения растра четвертой краски внутри периодов этих графиков остаются углы 135°, 67,5° и 45°. Разнесение линий растровых точек четырех ортогональных структур на одинаковый, равный 22,5° угол поясняет рис. 12.6 (а). Однако эта комбинация углов, применявшаяся на начальном этапе развития многокрасочной печати [11.3], к настоящему времени вытеснена вторым вариантом (см. рис. 12.6, б). В нем растры контрастных, «рисующих» (черной, голубой и пурпурной) красок образуют муар меньшего периода, т. к. отнесены друг от друга на 30°. Растр желтой краски, располагаемый под углом 15° по отношению к двум из них, дает более низкочастотный, но в то же время менее заметный муар в силу его относительно невысокого контраста. В гексагональной структуре этому варианту соответствуют углы 0°, 10°, 20° и 40°.

В обоих из этих вариантов  диагональная ориентация (угол 45° в  ортогональной решетке) принадлежит  черной, наиболее контрастной краске в соответствии с положениями, изложенными  в подразделе 5.4, а под углом 0°  печатается самая светлая — желтая. Всю систему углов иногда незначительно  смещают в ту или другую сторону  на 7,5°, с тем, например, чтобы линии  печатных элементов и желтой краски, будучи близкими к горизонтали или  вертикали, не создавали заметных ступенчатых  искажений на краях изображения. Аналогичное смещение может быть также обусловлено такими особенностями  специальных видов печати, как  наличие пятой периодической  структуры на анилоксовом вале (флексография) или на сетке (трафаретная печать), а также ориентацией ракеля (глубокая печать).

20. Поворот растра на углы с рациональными и иррациональными тангенсами.

За исключением tg 0° и tg 45°, тангенсы всех остальных из упоминавшихся выше углов не могут быть представлены отношением целых чисел и являются поэтому числами иррациональными. Именно в этой связи такие углы поворота растров, процессы растрирования, растровые структуры и т. п. в последние годы иногда не совсем правильно обозначают термином иррациональный. Наличие подобных углов в системе представления цветоделенных изображений оказалось принципиальным для систем электронного растрирования, использующих статичную решетку построчного и поэлементного разложения при синтезе изображений. Любая прямая, проходящая под углом с иррациональным тангенсом, может пересечь лишь один узел такой решетки. А это означает, например, что при электронном гравировании формного цилиндра необходимо не только смещать фазу погружения резца в формный материал при каждом последующем его проходе, но сделать и общее число проходов, строк или оборотов цилиндра равным числу печатных элементов на всем изображении, что не имеет технического смысла. На практике точки растра располагаются на прямой, проходящей под произвольным углом, лишь с точностью определяемой шагом решетки или частотой управления включением экспонирующего пятна в устройстве вывода. В системах генерации точек из более мелких элементов растр может быть развернут согласно уравнениям поворота координат путем изменения адресов таблично заданной растровой функции. В отличие от случая, описанного в подразделе 6.6.3.1, смещение точек от центров некоторого исходного, неразвернутого растра происходит в этом случае по всему полю изображения. Рис. 12.7 поясняет процедуру вычисления новых адресов:

В этих выражениях R и P масштабные коэффициенты, воздействующие на линиатуру повернутого растра. Для заданного значения угла поворота и линиатуры число переменных уменьшается введением постоянных коэффициентов С:

Координата v в пределах строки также неизменна, т. е. С2 v = k2 и С4 v = k4, причем u = uO mU, где uO — шаг решетки или изменение координаты u за один такт, а mU — номер такта от начала строки. Поэтому:

После введения постоянных k1 = С1 uо, k3 = С3 uо эти уравнения могут быть записаны в виде

откуда следует, что вычисление целых значений новых координат  сводится к простейшим арифметическим операциям и округлению результата. В результате ошибок округления, обусловленных  дискретностью координатной решетки, положение, форма, а также площадь  точек развернутой структуры  периодически колеблется вдоль новых  направлений растровых линий (см. рис. 12.8). Взаимодействие частоты этой решетки и создаваемого в ней  полиграфического растра сопровождается низкочастотным паразитным рисунком уже  на однокрасочном изображении. Это  — собственный муар электронного растра, для устранения заметности которого к вычисленному значению нового адреса подмешивают малую случайную  величину, придавая  ошибке округления апериодический характер. Аналогичного результата добиваются также путем  обращения в случайном порядке  с новым адресом к одной  из пары растровых функций (см. рис. 12.9) с незначительно отличающимися  весовыми значениями для средней  части диапазона полутонов.

углы с рациональными  тангенсами: Практическая реализация изложенного выше принципа поворота оказалась возможной в системах электронного растрирования лишь к концу 70_х гг. благодаря достигнутому к тому времени уровню развития цифровой микроэлектроники. Поэтому в одном из первых дискретных растровых генераторов (Хромограф DC 300, 1972 г.) была использована система растровых решеток, ориентированных под углами 0°, 45°, arctg 1/3 и arctg(–1/3), тангенсы всех из которых есть числа рациональные. В ЗУ такого генератора хранят четыре весовых функции, имеющие одинаковый пространственный период, например, как показано на рис. 6.10, 36 × 36 элементов синтеза. Каждая из таких матриц в силу своей симметрии может быть многократно повторена по всему полю изображения. Поскольку число полных кластеров для разных ориентаций неодинаково и составляет соответственно 8, 9 и 10 (см. рис. 12.10), значения линиатур цветоделенных изображений отличаются в √8, √9 и √10 раз. Так, если при нулевом угле линиатура равна 60 лин/см, то для углов 45° и плюс_минус 18,4° ее значения составляют соответственно около 57 и 63 лин/см. Удовлетворяя упомянутому выше, сформулированному в Л. 12.2 условию подобное различие пространственных частот растровых решеток компенсирует неоптимальность их ориентации относительно друг друга. Лишь форма розеток оказывается несколько ассиметричной, в отличие от присущей рассмотренной выше общепринятой системе. Новую жизнь этот подход к коррекции муара получил с развитием компьютерных издательских систем, где реализация углов с иррациональными тангенсами оказалась менее приемлемой из_за большого объема вычислений. По тому же принципу, что и в Хромографе DC 300 здесь обеспечивают в ряде случаев и углы близкие по своим значениям к 7,5°, 15°, 30° и т. п. Различие однако состоит лишь в том, что период растровой функции или битовые карты знаков растрового алфавита представляют суперъячейками значительно большего, чем показано на рис. 6.10 и рис. 12.10, размера.