Цифровые растровые сетки

В традиционных фоторепродукционных процессах, используемых в полиграфии, при подготовке к печати полутонового изображения (например, фотографии) переходят к растровому изображению, построенному только из черных и белых элементов. Этот процесс называется растрированием. Мы предлагаем Вашему вниманию обзор некоторых положений, которые следует учитывать при выборе углов поворота растра для цифровых растровых изображений. Более подробные сведения можно почерпнуть из книги Питера Финка (Peter Fink) «PostScript Screening: Adobe Accurate Screens», выпущенной издательством Adobe Press.

В традиционной полиграфии растровые изображения получают при проецировании изображения фотографии через сетку на сверхконтрастную фотопленку. Растр разбивает изображение на отдельные ячейки, составляющие «растровую решетку»; каждая ячейка содержит одну растровую точку. Размеры растровых элементов на фотопленке зависят от степени поглощения света в данной конкретной точке фотографии. Растровые элементы фотоформы соответствуют печатающим элементам на печатной форме, которые воспринимают печатную краску и затем переносят ее на бумагу. От относительных размеров растровых элементов зависит, какой тон воспринимает человеческий глаз: крайние — черный и белый тона и различные оттенки серого. Когда растровые точки имеют максимальную площадь, мы видим участок черного. Когда точки очень малы (или вообще отсутствуют), мы видим участок белого. Серые тона передаются благодаря тому, что размеры растровых точек увеличиваются при увеличении степени поглощения света оригиналом.

Цифровые растровые изображения получают способом, во многом подобным описанному: изображение разделяется на растровые ячейки, каждая из которых содержит одну растровую точку. Однако у цифровых растровых изображений растровые ячейки построены из цифровых элементов изображения, называемых пикселами, которые в тот момент, когда сканирующий лазерный луч проходит соответствующий пиксел, могут быть либо включены (в этом случае они черные), либо выключены (в этом случае они белые). Размеры и форма растровой точки зависят от того, какие именно пикселы были включены в данной растровой ячейке.

Разрешение фотонаборного автомата, измеряемое в точках на дюйм (dpi), — это число пикселов на дюйм, которое он может вывести. Частота растра, измеряемая в линиях на дюйм (lines per inch, lpi) и называемая в полиграфии линиатурой растра, — это число растровых ячеек, приходящееся на единицу измерения. Стандартный лазерный принтер имеет разрешение 300 dpi и использует частоту автотипного растра 53 линии на дюйм (lpi).

Особенности цифровых растровых, цветоделенных изображений

При изготовлении цветоделенных изображений традиционным способом фотографию или другое цветное изображение фотографируют четыре раза, используя в каждой экспозиции определенные светофильтры. Решетку растра при цветоделении для каждой печатной краски (голубой, пурпурной, желтой и черной) поворачивают на различные углы. Если Вы рассмотрите с помощью увеличительного стекла высококачественный оттиск цветного изображения, то увидите, что четыре растровые точки, окрашенные в цвета печатных красок, образуют узор в виде розетки. Перемешиваясь, точки могут создавать повторяющиеся узоры, называемые узором муара (moire). Узор в виде розеток — это минимальная степень проявления муара на изображении, которой можно добиться только при тщательном подборе углов наклона растра, частоты растра и формы растровых точек. На практике же при подготовке четырехкрасочных цветоделенных форм очень редко удается полностью избавиться от муара.

Теоретически, поворот растра на 30 градусов при переходе от одной печатной краски к другой — это идеальный вариант для получения микроузора в виде розетки. Однако следует иметь в виду, что углы наклона 90 и О градусов соответствуют одному и тому же положению растра; это означает, что в указанное правило нужно внести определенные коррективы, чтобы выбрать наклон растра для четвертой печатной краски. В типичном случае для черной печатной краски выбирают угол наклона растровых линий 45 градусов, поскольку именно в этом случае наблюдателю менее всего заметна структура растровых линий. Для пурпурной и голубой красок растр поворачивают на 30 градусов от положения, выбранного для черной краски; углы 75 и 15 градусов считаются равноценными по степени различимости растровых линий и поэтому взаимозаменяемы. Для наиболее светлой печатной краски — желтой, используют угол 90 градусов, с тем чтобы был получен минимально заметный узор в виде розетки.

При получении растровых изображений с цифровых цветоделенных изображений накладываются дополнительные ограничения, поскольку каждый растр должен определенным образом центрироваться по отношению к пикселам используемого устройства. В частности, углы растровых ячеек должны находиться на одной линии с углами пикселов устройства. Подобным же образом частота растра, которую можно получить на цифровых растровых изображениях, ограничена показателями пикселов устройства, поскольку число растровых ячеек на дюйм (lpi) связано как с размерами растровой ячейки (число пикселов на ячейку), так и с разрешением устройства (число пикселов на дюйм). Большинство традиционно применяемых частот растров — это скорее «идеальные величины», и их невозможно в точности воспроизвести на электронных устройствах вывода.

Чтобы проиллюстрировать действие ограничений, которые могут накладывать реальные устройства, рассмотрим фактически используемые углы наклона и линиатуры растра для цифровых цветоделенных изображений. Предположим, что мы выбрали в диалоговом окне Auto Screens программы Adobe Photoshop разрешение 2540 dpi и линиатуру растра 150 lpi. (Чтобы открыть диалоговое окно Auto Screens, щелкните Screens в диалоговом окне Page Setup.) Комплект растров, который фактически создан для данного случая методом, типичным для цифрового растрирования, имеет следующие характеристики (указаны углы наклона и линиатуры): черная краска — 45 градусов и 149,7 lpi; голубая краска — 18,4 градуса и 133,9 lpi; пурпурная краска — 71,6 градуса и 133,9 lpi; и желтая краска — 90 градусов и 141,1 lpi.

Вспомните, что изменение угла наклона на 90 градусов (в ту или иную сторону) приводит к одинаковым положениям растра; следовательно, углы наклона растра 90 и 0 идентичны, то же самое можно сказать о парах 105 и 15, 108 и 18, 161 и 71, и так далее. Комбинации углов наклона и линиатур растров, вычисленные программой Adobe Photoshop, были опробованы на практике. Обнаружилось, что получены именно указанные линиатуры растра и узор муара для данного разрешения устройства вывода оказался минимальным. Новые технологии, такие, как Adobe Accurate Screens, способны рассчитать комплект растров, еще ближе соответствующий реализации идеальных показателей. Эти технологии доступны для применения на многих устройствах вывода.

Терминология

Следующие термины, принятые при описании технологии традиционных полиграфических растровых процессов, используются также при обсуждении способов получения растровых изображений цифровым способом:

Структура растровой решетки: Форма растровых точек. Как правило, используются растровые элементы линейчатой, эллиптической и круглой формы. В зависимости от формы растровых точек на устройстве вывода достигаются те или иные эффекты. Adobe Photoshop позволяет определить ?ромбовидную форму растровых элементов, которая поддерживается некоторыми новыми моделями фотоавтоматов. Узнайте у производителя используемого Вами фотоавтомата, поддерживает ли данное устройство работу с ромбовидными растровыми элементами.

Угол наклона линий растра: Это угол, на который поворачивают растр при изготовлении растровых фотоформ для той или иной печатной краски. Величина выбранного угла определяет, как именно расположатся растровые элементы на каждой цветоделенной фотоформе. Если при точном совмещении всех пленок, входящих в комплект, не будет достигнуто правильное расположение растровых точек, на изображении появится муар.

Частота растра: Число растровых ячеек, приходящееся для данного растра на единицу длины; чем выше частота, тем выше линиатура растра. Растр с линиатурой 30 линий на дюйм (Ipi) построен из ячеек, которые втрое меньше, чем ячейки растра с линиатурой 10 линий на дюйм (lpi).

Разрешение устройства вывода: Число точек на дюйм (dpi), поддерживаемое устройством вывода (высококлассные фотонаборные автоматы могут поддерживать различные величины разрешения). Чем выше частота используемого растра, тем большее разрешение потребуется, чтобы получение 256 уровней серого.

Муар: Нежелательный эффект, возникающий в тех случаях, когда становятся видимыми микроузоры, связанные с наложением нескольких растровых изображений (для нескольких печатных красок). Часто причиной возникновения такого узора является неправильное расположение растра для отдельных красок.

Розетка: Едва заметный, оптимальный микроузор, возникающий, когда все четыре растровые изображения для цветных красок CMYK получают с использованием традиционно принятых углов наклона растровых линий. Узор розетки можно заметить только при увеличении.

Содержание раздела