Оптична щільність і дозвіл зображення - авторський фотосайт

Забезпечення достатньої оптичної щільності (заливки) знаків і зображень на сторінці є важливим фактором в суб'єктивній оцінці якості друку. Порушення в електрофотографічних процесі можуть викликати небажані відхилення темряви (заливки) зображення. Ці відхилення можуть перебувати в допустимих межах або виходити з них. Величина цих допустимих відхилень встановлюється в технічних умовах на витратні матеріали до конкретного апарату і може істотно відрізнятися для різних апаратів. Об'єктивна оцінка щільності заливки характеризує неоднорідність процесу і визначається як межа і стандартне відхилення коефіцієнта відображення друкованого знака поперек сторінки.

Термін оптична щільність використовується для характеристики заходи пропускання світла - для прозорих об'єктів і відображення - для непрозорих. Кількісно визначається, як десятковий логарифм величини, зворотної коефіцієнту пропускання (відбиття). У електрографія цей термін використовується для оцінки якості елементів зображення на копіях, отриманих при певних умовах прояву (використанні певного типу тонера, оцінки величини контрасту прихованого електростатичного зображення, якості копій при застосуванні того чи іншого способу прояви і т. Д.). У поліграфії ця характеристика використовується для оцінки видавничих оригіналів, проміжних зображень і відбитків.

Оптична щільність позначається OD (Optical Density) або просто D. Мінімальне значення оптичної щільності D = 0 відповідає білому кольору. Чим більше світла поглинається середовищем, тим вона темніше, тобто наприклад, чорний колір має велику оптичну щільність, ніж сірий.

Коефіцієнт відображення пов'язаний з оптичною щільністю і щільністю контрасту наступним чином:

де D - оптична щільність зображення;

Rpt - коефіцієнт відображення в точці вимірювання;

Dc - щільність контрасту;

Rpr - коефіцієнт відбиття паперу.

Значення оптичної щільності зображення на копіях для чорного в електрографія для різних апаратів (як зазначалося вище) істотно різні. Як правило за специфікаціями виробників тонера для лазерних принтерів ці значення (мінімально допустимі при нормальному стані апаратури) лежать в діапазоні від 1,3D до 1,45D. Для якісних тонерів оптична щільність приймає значення в діапазоні від 1,45D до 1,5D і не перевищують 1,6D. У технічних умовах прийнято встановлювати обмеження по нижньому допустимому межі зі стандартним відхиленням по оптичної щільності 0,01.

Величину оптичної щільності вимірюють спеціальним приладом - денситометром, принцип роботи якого заснований на вимірюванні потоку, відбитого від відбитка і перерахунку цього показника в одиниці виміру оптичної щільності.

У електрографія оптичну щільність зображень використовують для характеристики проявника (тонера) з метою визначення необхідних значень оптичної щільності ліній встановленої ширини при певних умовах прояву або характеристики електрофотографічних зображення на копіях в режимі номінального функціонування апаратури

Поняття оптичної щільності (Optical Density) відноситься перш за все до об'єкту сканування оригіналу. Цей параметр характеризує здатність оригіналу поглинати світло; він позначається як D або OD. Оптична щільність обчислюється як десятковий логарифм відношення інтенсивностей падаючого і відбитого (в разі непрозорих оригіналів) або проходить (в разі прозорих оригіналів) світла. Мінімальна оптична щільність (Dmin) відповідає найсвітлішого (прозорого) ділянці оригіналу, а максимальна щільність (Dmax) відповідає самому темному (найменш прозорому) ділянці. Діапазон можливих значень оптичної щільності укладений між 0 (ідеально білий або абсолютно прозорий оригінал) та 4 (чорний або абсолютно непрозорий оригінал).

Типові значення оптичної щільності деяких типів оригіналів представлені в наступній таблиці:

Високоякісні професійні діапозитиви і слайди з подвійною емульсією

Динамічний діапазон сканера визначається максимальним і мінімальним значеннями оптичної щільності і характеризує його здатність працювати з різними типами оригіналів. Динамічний діапазон сканера пов'язаний з його розрядністю (бітової глибиною кольору): чим вище розрядність, тим більше динамічний діапазон і навпаки. Для багатьох планшетних сканерів, головним чином, призначених для офісних робіт, цей параметр не вказується. У таких випадках вважається, що значення оптичної щільності приблизно дорівнює 2,5 (типове значення для офісних 24-бітних сканерів). Для 30-бітного сканера цей параметр дорівнює 2,6-3,0, а для 36-бітного - від 3,0 і вище.

Зі збільшенням динамічного діапазону сканер краще передає градації яскравості в дуже світлих і дуже темних ділянках зображення. Навпаки, при недостатньому динамічному діапазоні деталі зображення і плавність колірних переходів в темних і світлих ділянках губляться.

Дозвіл (Resolution) або роздільна здатність сканера - параметр, що характеризує максимальну точність або ступінь детальності подання оригіналу в цифровому вигляді. Дозвіл вимірюється в пікселах на дюйм (pixels per inch, ppi). Нерідко дозвіл вказують в точках на дюйм (dots per inch, dpi), але ця одиниця виміру є традиційною для пристроїв виведення (принтерів). Говорячи про дозвіл, ми будемо використовувати ppi. Розрізняють апаратне (оптичне) і інтерполяційне дозвіл сканера.

Апаратне (оптичне) дозвіл

Апаратне (оптичне) дозвіл (Hardware / optical Resolution) безпосередньо пов'язано з щільністю розміщення світлочутливих елементів в матриці сканера. Це - основний параметр сканера (точніше, його оптико-електронної системи). Зазвичай вказується дозвіл по горизонталі і вертикалі, наприклад, 300x600 ppi. Слід орієнтуватися на меншу величину, т. Е. На горизонтальне дозвіл. Вертикальна роздільна здатність, яке зазвичай удвічі більше горизонтального, виходить в кінцевому рахунку інтерполяції (обробкою результатів безпосереднього сканування) і безпосередньо не пов'язане з щільністю чутливих елементів (це так зване дозвіл подвійного кроку). Щоб збільшити дозвіл сканера, потрібно зменшити розмір світлочутливого елемента. Але зі зменшенням розміру втрачається чутливість елемента до світла і, як наслідок, погіршується співвідношення сигнал / шум. Таким чином, підвищення дозволу - нетривіальна технічна задача.

У технічному паспорті сканера іноді вказується просто дозвіл. У цьому випадку мається на увазі апаратне (оптичне) дозвіл. Нерідко вказуються і апаратне, і інтерполяційне дозвіл, наприклад, 600х 1200 (9600) ppi. Тут 600 - апаратне дозвіл, а 9600 - інтерполяційне.

Розрізнення ліній (Line detectability) - максимальна кількість паралельних ліній на дюйм, які відтворюються за допомогою сканера як роздільні лінії (без злипання). Цей параметр характеризує придатність сканера для роботи з кресленнями та іншими зображеннями, що містять багато дрібних деталей. Його значення вимірюється в лініях на дюйм (lines per inch, Ipi).

Яке дозвіл сканера слід вибрати

Це питання частіше за інших задають при виборі сканера, оскільки дозвіл - один з найголовніших параметрів сканера, від якого істотно залежить можливість отримання високоякісних результатів сканування. Однак це зовсім не означає, що слід прагнути до максимального можливого вирішення, тим більше, що воно дорого коштує.

Виробляючи вимоги до розв'язання сканера, важливо усвідомити загальний підхід. Сканер є пристроєм, що перетворює оптичну інформацію про оригінал в цифрову форму і, отже, здійснює її дискретизацию. Наданому етапі розгляду здається, що чим дрібніше дискретизація (більше дозвіл), тим менше втрат вихідної інформації. Однак результати сканування призначені для відображення за допомогою деякого пристрою виведення, наприклад, монітора або принтера. Ці пристрої мають свою роздільну здатність. Нарешті, очей людини має здатність згладжувати зображення. Крім того, друковані оригінали, отримані друкарським способом або за допомогою принтера, також мають дискретну структуру (друкований растр), хоча це може бути і не помітно для неозброєного ока. Такі оригінали володіють власним дозволом.
Отже, є оригінал з власним дозволом, сканер зі своєю роздільною здатністю і результат сканування, якість якого має бути якомога вище. Якість результуючого зображення залежить від встановленого дозволу сканера, але до певної межі. Якщо встановити дозвіл сканера більше власного дозволу оригіналу, то від цього якість результату сканування, взагалі кажучи, не покращиться. Ми не хочемо сказати, що сканування з більш високим, ніж у оригіналу, дозволом марно. Є ряд причин, коли це потрібно робити (наприклад, коли ми збираємося збільшувати зображення при виводі на монітор або принтер або коли треба позбутися муару). Тут ми звертаємо увагу на те, що поліпшення якості результуючого зображення за рахунок підвищення дозволу сканера не безмежно. Можна збільшувати дозвіл сканування, не добився при цьому поліпшення якості результуючого зображення, але зате збільшуючи його обсяг і час сканування.

Про вибір дозволу сканування ми ще неодноразово будемо говорити в цьому розділі. Дозвіл сканера - це максимальний дозвіл, яке можна встановити при скануванні. Так яка ж величина дозволу нам потрібна? Відповідь залежить від того, які саме зображення ви збираєтеся сканувати і на які пристрої виводити. Нижче ми наведемо лише орієнтовні значення.
Якщо ви збираєтеся сканувати зображення для подальшого виведення на екран монітора, то зазвичай достатньо дозволу 72-l00ppi. Для виведення на звичайний офісний або домашній струменевий принтер - 100-150 ppi, на високоякісний струменевий принтер - від 300 ppi.

При скануванні текстів з газет, журналів і книг з метою подальшої обробки програмами оптичного розпізнавання символів (OCR - Optical Character Recognition) зазвичай потрібен дозвіл 200-400 ppi. Для виведення на екран або принтер ця величину можна зменшити в кілька разів.

Для аматорських фотографій зазвичай потрібно 100-300 ppi. Для ілюстрацій з розкішних друкарських альбомів і буклетів - 300-600ppi.

Якщо ви збираєтеся використовувати масштабування для виведення на екран або принтер без втрати якості (чіткості), то дозвіл сканування слід встановити з деяким запасом, т. Е. Збільшити його в 1,5-2 рази в порівнянні з наведеними вище значеннями.