О растровом выборе. Часть 2. Патетическая. Линиатура

Игорь Щёголев, главный технолог ЗАО «Алмаз-пресс»

Небольшой ликбез

Физиологический растровый отбор

Технологический растровый отбор

Зависимость линиатуры от условий эксплуатации и контраста объекта

Почему патетическая? Да просто слово красивое.
Во второй части мы рассмотрим вопрос выбора линиатуры растра.

Небольшой ликбез

Линиатура растра — это величина, обратная периоду растра. А период растра — это расстояние между цент-рами смежных растровых ячеек.

Растрирование — аналоговое или цифровое преобразование исходных тонов изображения или цифровых значений пикселов исходного изображения в растровые элементы определенной площади и формы.

В некоторых статьях и в разговорной речи часто оперируют понятием рипование (от аббревиатуры RIP — растровый процессор) — это сленговое слово обозначает какие­то метафизические действия, которые происходят в этом самом RIP’е. А в связи с тем, что в растровом процессоре происходит не только растрирование, но и довольно много других операций с цифровыми данными, то это слово может иметь различные значения.

Итак, линиатура.

Линиатура есть только у растров, имеющих периодическую, повторяющуюся структуру. Стохастические или частотно-модулированные раст-ры периода линиатуры не имеют и описываются минимальным размером растровой точки.

Линиатура является основным, самым главным параметром растрирования, а ее выбор — основным вопросом растрирования.

В чем и как измеряется линиатура? В линиях на сантиметр (см ^-1) — это в Европе и, естественно, в России, в американофильских странах — в линиях на дюйм (lpi — lines per inch).

Применение европейской метрической системы для определения размеров полос издания, объектов и прочего и американской дюймовой в программах и устройствах растрирования часто приводит к ошибкам в процессе пересчета и, как следствие, появлению артефактов на отрастрированных изображениях. Но война стандартов не является темой данной статьи.

Существует несколько критериев выбора линиатуры: физиологический и технологический, в зависимости от условий просмотра будущего растрового изображения или условий потребления изготавливаемого издания.

Физиологический растровый отбор

Одной из задач растрирования является подбор параметров таким образом, чтобы не было заметно дискретной структуры изображения. Как добиться того, чтобы растровая структура не была видна невооруженным среднестатистическим человеческим глазом? Надо выбрать линиатуру растра такой, чтобы при определенных условиях просмотра растровая структура была незаметна, невидима.

Среднестатистический человеческий глаз не различает периодическую структуру, состоящую из черных штрихов и пробелов одинаковой ширины, если угол поля зрения между центрами двух штрихов не превышает 1,5 минуты. С учетом того, что нормальное расстояние просмотра и чтения полиграфической продукции равно приблизительно 40 см, расстояние между минимально различимыми штрихами T составит 0,175 мм, а линиатура — 60 см^-1, или 150 lpi (табл. 1). Ничего не напоминает?

Таблица 1

Линиатура, определенная по формуле T=2D*tangΩ, называется минимально различимой, то есть растровая решетка, имеющая частоту, соответствующую минимально различимой линиатуре, не будет различима среднестатистическим человеческим глазом. Как видно из табл. 1, частота прямо пропорциональна расстоянию просмотра. Однако на различимость элементов изображения влияет не только расстояние просмотра, но и контрастность (амплитуда сигнала) растровых элементов, но об этом чуть позже.

Технологический растровый отбор

Основным технологическим критерием выбора линиатуры является учет особенностей запечатываемого материала — бумаги, картона, пленки и т.д. Именно свойства поверхности запечатываемого материала — гладкость, прозрачность и анизотропия свойств, как в микро­, так и в макромасштабе, налагают ограничения на линиатуру и в некоторых случаях требуют ее значительного снижения.

Запечатываемых материалов довольно много. Мы рассмотрим наиболее распространенный полиграфический материал — бумагу.

Существует огромное количество различных бумаг, и выбор линиатуры должен осуществляться с учетом особенностей выбранной бумаги. Однако существуют общие рекомендации по выбору линиатуры для основных типов бумаг, которые отражены в отраслевых стандартах и рекомендациях по печати (табл. 2).

Таблица 2

Технологические рекомендации не отличаются разнообразием выбора.

Вторым технологическим критерием для выбора линиатуры являются особенности печатных машин или печатных систем «краска — бумага — печатная пара».

Технологически оптимальная линиатура должна позволять стабильно печатать изображения с максимальным количеством полутонов и градаций, особенно в тенях, в соответствии с градационными требованиями для данного типа бумаги.

Четыре года назад в рамках одного научного исследования мы провели ряд экспериментов на печатных машинах различного типа — листовых и рулонных с разными типами офсетных резин. Целью эксперимента было определение максимальной линиатуры при условии стабильного воспроизведения изображений 1-го класса по Брюнеру.

Тестовые изображения размещались на технологических полях печатного листа, и производилась оценка стабильности печати как визуально, так и по значениям дисперсии ряда печатных параметров. Впрочем, полученные результаты, как и предполагалось, не сильно разошлись с рекомендованными стандартами.

Максимальная стабильно­воспроизводящаяся линиатура (МСВЛ) для бумаг WFC с двухслойным мелованием на листовых печатных машинах составила 100 см^-1, или 250 lpi; на ролевых печатных машинах, укомплектованных бесшовными офсетными резинами, — 80 см^-1, или 200 lpi; на ролевых печатных машинах, укомплектованных стандартными листовыми офсетными резинами, — 70 см^-1, или 175 lpi.

Но самым интересным оказались не полученные значения МСВЛ, а тот факт, что, в принципе, офсетным способом на хороших мелованных бумагах можно печатать даже с линиатурой 250 см^-1, или 640 lpi. Правда, получается как­то не очень гламурно, скажем прямо — на любителя: тени практически без градаций, да и двух одинаковых оттисков по цвету нам найти не удалось, но печатать можно. В чем же причина нестабильности высоколиниатурных растров?

Причина нестабильности печати растрами с линиатурами, превышающими значения МСВЛ, — в высоких значениях приращения тона (растискивании), а точнее в значительном физическом увеличении площади растровых элементов в процессе печати. Физическое изменение площади печатных элементов при печати носит вероятностный характер, то есть непостоянно, и чем больше физическое приращение тона, тем больше величина дисперсии данного параметра и хуже стабильность печати.

Повышение линиатуры приводит и к уменьшению числа воспроизводимых градаций, но об этом уже столько раз писали, что повторяться не имеет смысла.

Характеристики запечатываемого материала, технологические особенности печатного процесса и печатного оборудования определяют рабочую линиатуру растра, которую необходимо использовать для конкретного издания. Можно со 100-процентной уверенностью утверждать, что чем ниже линиатура, тем проще и стабильнее печать. Но есть и другие критерии, влияющие на выбор линиатуры.

Зависимость линиатуры от условий эксплуатации и контраста объекта

Как уже отмечалось, в физиологическом выборе минимально различимая линиатура прямо пропорциональна расстоянию от глаза до рассматриваемого растрированного изображения — расстоянию просмотра. В свою очередь, расстояние просмотра зависит от геометрических размеров изображения. Например, рассматривать почтовую марку человек будет с минимального возможного расстояния — 10-15 см. Некоторые даже делают это, вооружившись увеличительным стеклом. А плакат или афишу обозревают с расстояния не менее двух метров.

Если вы собираетесь изготовить плакат размером 5x6 метров, то применять высоколиниатурные, обычные или даже газетные растры не имеет смысла. Уверяю, это никто не оценит, кроме узкого круга эстетствующих снобов от полиграфии, а проблем с огромным объемом получаемых рабочих файлов и их обсчетом будет много. Такие плакаты будут рассматриваться с расстояния 10-15 метров. Можете сами рассчитать минимально различимую линиатуру.

Если «гоинг ту принт» изобразительный сюжет, имеющий крупные объекты, например размером 5-5 см, или рекламный журнал с большим количеством рекламных полос и крупными полосными иллюстрациями, которые, как правило, рассматривают с расстояния 30-50 см, то необходимости применять высоколиниатурные растры, естественно, нет. Достаточно линиатуры 60 см^-1.

А вот если вы собираетесь отпечатать каталог ювелирных изделий и нужно передать каждую деталь, то линиатуру надо повышать до максимально технологически возможной.

Количество воспроизводимых деталей увеличивается с повышением линиатуры растра.

Разрешение человеческого глаза — способность различать мелкие детали, соответственно минимально различимая линиатура зависит не только от расстояния, но и от других условий просмотра: освещенности, расположения, цветового и светового окружения и т.д. Но самое главное — от цветового контраста, или микроконтраста. Приведем пример. Если растровая решетка, воспроизведенная черной краской с периодом 0,12 мм, хорошо различима, то раст-ровая решетка с тем же периодом, но желтого цвета практически не воспринимается как дискретный объект. Вывод: желтую сепарацию можно выводить с меньшей линиатурой без изменения качества детализации изображений.

В следующей части поговорим о выборе формы растровой точки и углах поворота растра.

Спасибо за внимание — семинар окончен.

КомпьюАрт 2'2010