Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Теоретичні основи растрування”, страница 13

4.6.4 Результати визначення кутів повороту і лініатури растрових структур комплекту фотоформ, табл. 4.1.

4.6.5 Аналіз результатів, висновки.

5. ДОСЛІДЖЕННЯ  РАСТРОВИХ ФУНКЦІЙ І АЛФАВІТІВ

5.1 Мета роботи

 Ознайомитися з видами растрових функцій і алфавітів, дослідити їхні властивості. Вивчити переваги і недоліки різних типів растрових функцій під час побудови растрових версій штрихових оригіналів.

5.2 Теоретичне обґрунтування

Растрова функція – двовимірний періодичний розподіл вагових значень субелементів, що утворюють на копії растрові точки і пробіли. Ці значення виражені в шкалі квантування тону зображення. Розміри матриці, що відображує один просторовий період цієї функції, визначають дискретність шкали квантування сигналу за рівнем.

Зв'язок між значеннями сигналу рівного контрасту і кількістю субелементів, що утворюють растрову точку, нелінійний. Нерівноконтрастною є і східчаста тонова шкала, утворена растровими точками, які відрізняються на однакову кількість субелементів. Тому розмір матриці має бути таким, щоб кількість субелементів в ній перевищувала кількість рівнів сигналу. Для кожної растрової точки доводиться на практиці використовувати матрицю розмірністю 24´24 або навіть 30´30, що забезпечує роздільну здатність вивідних пристроїв на порядок більше, ніж у пристроях вводу, і досягає більше ста ліній на міліметр, при розмірах субелементів 5–10 мкм.

Вагові значення групують всередині матриці різним чином, з утворенням одного або декількох так званих кластерів (рис. 5.1).

У першому випадку (рис. 5.1, а, б) ваги можуть монотонно змінюватися від центра до периферії у вигляді "гірки" або "лійки" для одержання однієї растрової точки або пробілу. При кількості кластерів більш одного  лініатура растру не збігатиметься з частотою растрової функції (рис. 5.1, в, г). При нерегулярному розміщенні вагових значень великі растрові точки і пробіли відсутні (рис. 5.2).

Випадкова структура може бути отримана також з використанням растрового алфавіту, окремі знаки якого зображені бітовими картами або матрицями, з безсистемним розташуванням елементів. Використовуваний термін частотне растрування не точно характеризує процес, що проходить у таких системах. Якщо в знаках світлих тонів елементи розташовуються переважно ізольовано і посилення тону дійсно забезпечується на відбитку збільшенням їхньої кількості, то під час заповнення комірки на 20 – 30% додавання кожного нового елемента неминуче супроводжується його торканням з раніше встановленими (рис. 5.3).

Рисунок 5.1  – Варіанти групування елементів синтезу в просторовому періоді растрової функції: а – растрова гірка; б – растрова лійка; в – растр, повернений на 45°; г – растр подвоєної лініатури

 

                                      а)                                            б)

Рисунок 5.2 – ''Лійка" (а) і випадковий (б) розподіл вагових значень

Рисунок 5.3 – Утворення додаткової задрукованої площі при різних варіантах установки елементів на фотоформі або відбитку

Відображення подальшого посилення тону відбувається на відбитку здебільшого за рахунок збільшення площі друкарських елементів при постійній або навіть зменшуваній їхній кількості. Після заповнення растрової комірки більш ніж наполовину тонопередача відбувається спочатку за рахунок зменшення площ безсистемно розташованих пробілів, і лише потім – у глибоких тінях, шляхом зменшення їхньої кількості.

Окремі елементи матриці, що  брали участь, наприклад, у її заповненні для більш світлих градацій, можуть бути відсутніми для більш темного тону.  Тому растрову систему такого типу представляють, як правило, не випадковим розподілом вагових значень, а растровим алфавітом – набором бітових карт у сукупності з граничною функцією, що пов'язує номер знака алфавіту зі значенням тону.  З урахуванням додаткових площ, що утворяться при торканні сусідніх елементів,  кількість знаків, що забезпечують у такому алфавіті шкалу рівноконтрастних ступіней тону, може істотно перевищувати розмірність самих матриць (бітових карт).  Так, якщо в матриці 4´4 "гірка" вагових значень дає 16+1 нерівноконтрастних (теоретичних) градацій, то додаткове маніпулювання розміщенням елементів у тій же матриці дозволяє одержати більш ніж 25 рівноконтрастних значень. Вплив розміщення однакової кількості елементів у матриці 3´3 на тон растрового поля ілюструє рис.  5.4.  Подання растрів такими алфавітами особливо ефективне при низьких роздільних здатностях виведення.