на тему рефераты Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
на тему рефераты
на тему рефераты
МЕНЮ|
на тему рефераты
поиск
Поліграфічний синтез кольорових зображень

Поліграфічний синтез кольорових зображень

Поліграфічний синтез кольорових зображень

1. Загальна схема процесу перетворення кольорового зображення в репродукційній системі

Якщо розглядати процес виготовлення кольорової репродукції з погляду основних етапів її формування, то незалежно від технології переробки образотворчої інформації його можна розділити на три послідовні стадії: аналітичну, перехідну або градаційну і синтетичну.

Перша стадія - аналітична, яка зветься кольороподільною, полягає в тому, що модульований оригіналом світловий потік розділяється на три частини відповідно до трьох зон спектра: синьої, зеленої та червоної. Це відбувається або у фотоапараті, де оригінал послідовно експонується крізь три світлофільтри: синій, зелений і червоний на фотографічний матеріал відповідної чутливості, або в сканері, де отримані сигнали реєструються за допомогою фотоелектричних приймачів.

Внаслідок кольороподілення одержують три кольороподілених зображення - відповідно для жовтої, пурпурної і блакитної фарб. Щоб отримати друкарський відбиток, необхідно мати три друкарських форми, за допомогою яких друкарські елементи відновлять кольори оригіналу різною кількістю основних фарб. Кількість тієї або іншої фарби визначається розміром растрового елемента.

На аналітичній стадії здійснюють різні перетворення зображення для виправлення недоліків подальших процесів і одержання оптимального кінцевого результату: масштабування, корекцію зображення (вилучення небажаних деталей, згладжування контурів, додавання або усунення елементів зображення та ін.), кольорокорекцію та растрування.

Друга частина процесу відтворення кольорового зображення зветься перехідною або градаційною і полягає в тому, що з отриманих під час кольороподілення фотоформ послідовно виготовляється ряд проміжних допоміжних тонових і растрових негативів і діапозитивів. У кінці цієї стадії здійснюють копіювання на формному матеріалі растрової копії й одержують друкарські форми.

Процеси градаційної стадії мають менше можливостей впливу на кольоровий відбиток і не можуть істотно змінювати співвідношення щільностей, отриманих у результаті кольороподілення. Як правило, всі градаційні перетворення мають нормативний характер і їхнє виконання вимагає чіткого дотримання технологічних інструкцій.

Третя частина - синтез кольору друкарськими засобами. Його результати залежать від перетворень образотворчої інформації, здійснених на попередніх стадіях, а також від оптичних і колірних характеристик паперу і тріади друкарських фарб, способу і технологічних параметрів друкарського процесу. Узагальненою характеристикою умов кольорового синтезу є кольоровий охват фарб. Перед здійсненням тиражного друку необхідно перевірити якість проведених перетворень шляхом синтезу кольорової репродукції за допомогою пробного друку.

2. Автотипний синтез кольору

Відповідно до трикомпонентної теорії колір будь-якого відтінку може бути отриманий змішуванням деяких трьох основних. У моніторі, наприклад, усе різноманіття кольорів забезпечується адитивним змішуванням варіацій інтенсивностей випромінювань червоного, зеленого і синього (Ч3С) люмінофорів.

Субтрактивний синтез багатофарбового поліграфічного друку використовує блакитну, пурпурну і жовту (ГПЖ) фарби, що послідовно (якщо друкарські елементи кольороподільних зображень перекривають один одного) або одночасно (якщо елементи розташовані на відбитку поруч) поглинають із зовнішнього освітлення відповідно червону, зелену і синю спектральні складові.

Якщо в однофарбовому друці автотипним способом передаються лише градації яскравості, то на багатофарбовій репродукції відносні площі елементів, віддрукованих блакитною, пурпурною і жовтою фарбами визначають ще і колірний тон, а також чистоту кольору. Автотипний метод дозволяє передати всю колірну палітру, незважаючи на те, що, як ілюструє рис. 1, мікроструктуру растрової ілюстрації утворюють усього лише вісім (назвемо них базовими) кольорів:

· колір підкладки (паперу);

· блакитний, пурпурний і жовтий кольори одинарних шарів фарб;

· червоний, зелений і синій кольори їхніх подвійних накладень;

· чорний колір потрійного накладення.

Рисунок 1 - Вісім базових кольорів тріадного автотипного синтезу на одиничній площі відбитка

Від одиничної частини відбитка до спостерігача надходить або один відбитий світловий потік результуючого кольору, або кілька різнофарбових потоків (рис. 2). В останньому випадку має місце згадане вище адитивне просторове змішування кольору вже в зоровому аналізаторі. Тому, незважаючи на те, що всі базові кольори отримані субтрактивно, механізм утворення результуючого колірного відчуття більш складний у силу цієї специфіки автотипного синтезу.

Рисунок 2 - Відчуття кольору виникає в результаті злитного сприйняття відбиваних різнозафарбованих світлових потоків, і від одного, пофарбованого в результуючий колір, з урахуванням спектральних складових освітлення

Отже, світлову реакцію рецепторів зорової системи людини на випромінювання, відбите від деякої поверхні, можна в загальному вигляді навести виразом

, (1)

де - спектральна чутливість рецептора; - спектральний коефіцієнт відбивання зразка; L - постійний коефіцієнт. Отже, сприймана оком інформація про колір визначається трьома компонентами: характером освітлення, чутливістю зорової системи і спектральним коефіцієнтом відбивання задрукованої поверхні.

3. Рівняння Нейгебауера

Колір одиничної частини відбитка залежить від значень відносних площ, задрукованих кожним з основних кольорів, і в загальному випадку описується рівнянням Нюберга-Нейгебауера

(2)

де - візуальний коефіцієнт відбивання автотипної частини відбитка;

- спектральні коефіцієнти відбивання восьми колірних складових Нейгебауера. Вони показані на рис. 3.

Рисунок 3 - Спектральні коефіцієнти відбивання восьми базових кольорів

Площі s, зайняті кожним з базових кольорів на різних дільницях, можуть істотно відрізнятися. Так, якщо точки трьох фарб однакові і точно накладаються одна на одну, то колір визначається лише першим і останнім доданками виразу (2). Якщо ж ці елементи не перекриваються, то не приймаються до уваги чотири останні члени цієї суми.

Більш коректно колір описується аналогічними рівняннями, де кількість S базових кольорів виражено імовірностями їхнього утворення через відносні площі растрових точок трьох фарб SГ, SП, SЖ.

(3)

Наведені формули можна використовувати для знаходження зональних щільностей або для визначення кольорових координат, наприклад, у системі (X, Y, Z)

(4)

Рівняння Нейгебауера широко використовуються в поліграфії для визначення характеристик кольорової репродукції. Однак ці рівняння справедливі лише для опису ідеалізованого растрового синтезу. В реальних процесах внаслідок розтискування растрових точок, поглинання фарби папером і неповним переходом фарб на попередньо зафарбовані поверхні, закономірності кольоровідтворення істотно відрізняються від описаних цими рівняннями.

4. Друкарські фарби

Загальні ідеї тріадного поліграфічного синтезу кольору зручно ілюструвати, прийнявши допущення, практично прийнятні лише для так званих ідеальних фарб, що характеризуються П-подібними спектральними кривими (рис. 4а) та рівномірно поглинають світлову енергію в одній зоні спектра і відбивають її в двох інших.

Колірні значення, одержані такими фарбами, підкоряються виразу (2) незалежно від того, в якій послідовності накладені блакитна, пурпурна і жовта фарби й в якому ступені різнофарбові елементи перекривають один одного.

Відносні поглинання реальних фарб (рис. 4 в) нерівномірно розподілені за основними зонами всередині них. Якщо в одній із зон вони є корисними, то в двох інших, де за самим змістом субтрактивного синтезу їх не має бути - шкідливими.

Для кількісної оцінки реальну фарбу зручно розглядати як суміш трьох ідеальних. Такий підхід дозволяє порівнювати спектральну чистоту фарб. З цією метою зразки вимірюють денситометром за трьома широкосмуговими зональними фільтрами, одержуючи східчасту криву поглинання з трьома значеннями DK, D3, Dc (рис. 4в). За цими значеннями визначають дві характеристики: колірне зрушення Н - відхилення колірного тону у відношенні ідеальної фарби

Рисунок 4 - Спектральні поглинання ідеальних фарб (а); їхніх попарних накладень (б); реальних поліграфічних фарб (в) і їхніх триступінчастих інтерпретацій (….) за широкосмуговими спектрозональними фільтрами

(5)

і ахроматичність G («сірість») - ступінь забруднення нейтральним, сірим кольором

, (6)

де - мінімальне, середнє і максимальне з зазначених вище виміряних значень інтегральної оптичної щільності за основними зонами спектра. Ці параметри узагальнює ще одна кількісна характеристика фарби - ефективність кольору

. (7)

Поряд з індикацією самої оптичної щільності значення цих параметрів безпосередньо відображуються дисплеєм сучасного цифрового денситометра.

Колірне охоплення друкарських фарб, як правило, поступається колірній гамі образотворчих оригіналів і, зокрема, фотографічних, оскільки спектральні характеристики кольорових фотоемульсій у зазначеному змісті менш відрізняються від ідеальних.

Ефективність впливу тієї самої кількості фарби на результуючий колір залежить від того, на який шар вона наноситься: на папір або на попередній шар фарби. Цей вплив називається захопленням (сприйняттям) фарби

. (8)

Фарба захоплюється на сто відсотків попереднім фарбовим шаром оптичної щільності d1, якщо щільність D3 накладених один на одного шарів дорівнює сумі щільностей d1 і D2 одинарних шарів на чистому папері. На папір і раніше нанесений шар у цьому випадку переходить однакова кількість фарби. Через меншу адгезію захоплення фарбовим шаром, особливо вологим, як правило, нижче ста відсотків. Оскільки товщина кожного наступного фарбового шару в пробілах елементів, надрукованих у попередніх краскопрогонах, виявляється більшою, ніж на самих елементах, незначні коливання в приведенні спричиняють колірний дисбаланс.

Для однозначної оцінки оптичної щільності вологих і висохлих відбитків на практиці використовують денситометри, оснащені поляризаційними фільтрами.

5. Зображення чорної фарби

Використання четвертої чорної фарби додатково до фарб друкарської тріади має такі цілі:

- економію кольорових фарб за рахунок заміни їх чорною;

- збільшення загального контрасту ілюстрації.

На дільницях, що містять растрові елементи всіх кольорових фарб тріадного синтезу, колірний тон визначає лише визначена кількість двох з них. Інша кількість блакитної, пурпурної і жовтої характеризує насиченість і може бути замінена четвертою, чорною фарбою. Мінімізація кількості кольорових фарб шляхом заміни ахроматичної складової тріадного синтезу чорною фарбою одержала назву операції «УЦК» («Удаление Цветной Краски из-под черной» - видалення кольорової фарби з-під чорної) за аналогією з англійським терміном UCR (Under Color Removal). Зміст цієї процедури й одного з її показників - обсягу УЦК схематично пояснюють діаграми на рис. 5. Обсягу «УЦК», який дорівнює 50%, відповідає кількість чорної фарби (рис. 5 б), що дорівнює половині мінімального з їхніх трьох вихідних значень на рис. 5 а. Для граничного «УЦК» обсягом 100% на ілюстрації присутні лише елементи, віддруковані не більш, ніж трьома з чотирьох фарб: двома кольоровими і чорною. Такий синтез одержав умовну назву «бінарний + чорний» і припускає повну відсутність фарб тріади на сірих дільницях зображення.

Рисунок 5 - Варіанти кількості фарб для деякого кольору при обсягах «УЦК»: 0% (а), 50% (б), 100% (в); під час використання п'ятої жовтогарячої фарби (г)

Другим параметром процедури «УЦК» є її діапазон, тобто область тонів оригіналу, в якій забезпечується той або інший обсяг УЦК. Керування цим параметром «УЦК» в зарубіжній літературі та практиці відносять до процедури GCR (Grey Component Replacement), хоча за визначеннями деяких авторів UCR і GCR означають те саме.

Обидва параметри пояснює рис. 6, графіки якого відображають варіанти співвідношення відносних площ точок трифарбового сірого до і після операції «УЦК». Так, графіку 1 відповідають нульові значення обох параметрів «УЦК», коли сірий колір передається в усьому його інтервалі тільки кольоровими фарбами.

Відповідно до графіка 2, обсяг «УЦК» зменшується від 40% до нуля під час переходу від глибоких тіней до ахроматичних тонів середніх значень. У цьому випадку на дільницях ілюстрації з відносною площею точок тріадного синтезу менше 50% чорна фарба також відсутня.

За графіком 3 однаковий і рівний 40% обсяг «УЦК» забезпечується по всьому інтервалу, а за графіком 4 обсяг «УЦК» збільшується від 60% до 100% під час переходу від тіней до середніх тонів. В останньому випадку на сірих дільницях, де відносна площа растрових точок тріадного синтезу змінювалася б від 0% до 50%, кольорові фарби взагалі відсутні, а кольоровим частинам оригіналу відповідає синтез «бінарний + чорний».

Страницы: 1, 2



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.