Обработка и повышение качества сканированных изображений

Обработка и повышение качества сканированных изображений

Н.С. Ралдугина,

студентка 5 курса ИТД

Самыми яркими и красочными элементами публикации являются иллюстрации, так как они способствуют улучшению читабельности текста, повышают его запоминаемость и помогают раскрыть суть опубликованного материала. И именно поэтому к иллюстрациям предъявляют самые жесткие требования.

Сканирование изображений включает в себя ряд трудностей. Это, в свою очередь, связано с тем, что на изображениях, которые были созданы типографским способом, появляется мелкая узорчатая сетка. Этот возникающий эффект называют муаром. То есть муар представляет собой интерференционную картину, которая получается в результате совмещения типографского растра с пиксельной структурой экрана и сканера (Изображение 1).

Изображение 1

При подготовке изображений к печати муар часто мешает в таком, простом на первый взгляд, задании, как повторного воспроизведения ранее отпечатанного полиграфическим способом изображения. Как может показаться, что такая задача очень проста, так как можно заново отсканировать оригинал и повторно отпечатать полученный в процессе сканирования файл.

Возникновение муара в изображении, как и борьба с ним, является не самым легким вопросом в полиграфии, поэтому и требует рассмотрения и разъяснения, пояснения о появлении муара, и, конечно же, нужно упомянуть методы борьбы с ним. При печати муар обычно проявляется периодической структурой в виде пятнышек, эти пятна очень заметны и привлекают взгляд и внимание. Частота и размер их зависит в первую очередь от того, чем вызван муар и какие периодические структуры совпали. Но, конечно же, надо помнить, что муар практически не предсказуем и во многом его появление зависит от фактора «как повезет». Причины, которые могут служить появлением муара, могут быть совершенно различными, такие как выбор неправильного режима сканирования и некорректная обработка изображений, но самое основное из них это растрирование, которое представляет собой повторяющуюся и регулярную структуру растровых точек, имеющих различный размер и находящимся на равном расстоянии друг от друга. Регулярный растр имеет характеристики, такие как угол поворота, форма точки и линиатура, то есть количество точек на единицу длины.

Для получения цветных иллюстраций оригинал сначала раскладывают на изображения для четырех основных печатных красок (CMYK): голубой, пурпурной, желтой и черной, а потом только на отдельные печатающие элементы. Каждое цветоделенное изображение должно растрироваться со своим углом поворота.

Традиционно для черно-белой печати используется угол в 45°. В технологии репродуцирования цветоделенные изображения для трех хроматических красок (RGB) развернуты друг к другу на 30°. А для цветной печати в системе CMYK характерны совершенно другие углы поворота растра: для краски cyan используется поворот в 15° или 105°, для краски magenta - 75° или 15°, для краски yellow - 0° или 90°, для краски black - 45° или 135°.

Такие углы выбраны отнюдь не случайно, так как при плохой ориентации углов поворота растра на печати, в большинстве случаев, возникнет искажение - муар. Причиной возникновения муаровой сетки является та самая периодическая структура цветоделенных изображений. Но, несмотря на оптимальные углы поворота, которые уменьшают муар и тем самым улучшают изображение, все равно не позволяют полностью исключить эти недостатки при восприятии изображения.

Существует еще одна проблема - это смещение цвета. Нанесенные на бумагу краски действуют как фильтр для света, который от-

ражается от бумаги. Но это происходит из-за неидеальных красок. В том случае, когда растровые точки различных красок расположены рядом, будет отличаться от цвета. Когда краски печатаются с одним углом поворота, то даже небольшая ошибка совмещения запросто может привести к смещению цветов, так как растровые точки в одном случае расположены рядом, а в другом накладываются друг на друга. Муар определяется тремя признаками, а не только частотой, но и зависит от оптической плотности красок и конечно же от процента растровой точки каждой из структур. Таким образом, видимость муара увеличивается с повышением оптических плотностей красок растровых структур. Муар сильнее всего проявляется в области полутонов.

Линиатура растра является одной из самых основных характеристик печати и определяет период сетки, то есть обозначает количество линий растра на единицу длины изображения. Принято, что линиатура измеряется в линиях на дюйм - 1р1 и также может измеряться в линиях на сантиметр. Следует помнить, что чем выше линиатура, тем более мелкие детали можно будет воспроизвести. При наложении двух растровых структур друг на друга можно получить новую структуру, содержащую как суммирующую, так и разностную составляющую растровых исходных структур. Таким образом, в полиграфии под муаром понимают ситуацию, когда исходные растровые структуры становятся видимыми при печати. На самом деле муар присутствует при печати всегда, но может быть не всегда так четко выражен и практически не заметен.

Часто случается, что в процессе обработки изображений и подготовки их к дальнейшему воспроизведению приходится изменять их размер в пискелах, то есть осуществлять так называемую интерполяцию. Этот процесс может осуществляться различными способами. Алгоритмы интерполяции можно разделить на две категории: адаптивные и неадаптивные. Адаптивные методы изменяются в зависимости от самого предмета интерполяции, то есть резкие границы и гладкая текстура, то тогда как неадаптивные методы все пиксели обрабатывают одинаково.

Неадаптивные алгоритмы чем больше смежных пикселей в себя включают, тем более точными могут оказаться, но это в свою очередь достигается за счет значительного времени обработки. Эти алгоритмы могут использоваться как для развертки, также и для масштабирования изображения.

Адаптивные алгоритмы включают в себя алгоритмы, применяются на основе попиксельного анализа, то есть когда обнаруживают наличие границы с целью уменьшить неприглядные дефекты интерполяции в местах, где они наиболее видны. Эти алгоритмы были разработаны для получения бездефектной детальности увеличенных изображений.

Борьба с муаром и всякого пора дефектами является одной из самых сложных вопросов в полиграфии, и, конечно же, можно попробовать систематизировать действия и сформулировать общие пошаговые этапы улучшения качества изображения при сканировании:

1. Сканирование печатной продукции необходимо с завышенным разрешением в 1200 dpi. Обязательно надо проставить галочки напротив функций «удаление дефектов» и «удаление растра», что снизит появление муара, пыли и всякого рода дефектов и, в свою очередь, повысит качество исходного изображения. Так же при необходимости можно поставить галочки напротив функций «коррекция фона» и «восстановление цвета». Теперь остается выделить область изображения, которое нужно отсканировать, и нажать кнопку «сканировать».

2. Следующим шагом будет обработка исходного изображения в Adobe Photoshop. Для этого надо установить в Adobe Photoshop дополнительный фильтр под названием Neat Image Pro. Это фильтр, созданный для уменьшения шумов на цифровых изображениях. При этом качество фильтрации очень высокое, поскольку этот фильтр оснащен большим набором настроек, которые, в свою очередь, позволяют достичь желаемого уровня понижения шума.

Самое большое преимущество у фильтра Neat Image Pro делать изображения более четкими без особого падения качества, что, как правило, практически неизбежно для шумовых и дефектных изображений. Достигается это с помощью повышения резкости изображения (Изображение 2).

3. Обработка с помощью фильтра Neat Image Pro проста в применении и способствует получению качественного изображения на выходе, но есть и альтернативные методы обработки, о которых нельзя не упомянуть.

Изображение 2

Для начала наше изображение надо обработать стандартным фильтром в Adobe Photoshop, который называется Add Noise (добавить шум). Это делается для того, чтобы шум не имел повторяющуюся структуру, а более хаотичную.

Вторым фильтром, которым стоит воспользоваться это фильтр Distort — Glass (Искажение - Стекло). Этот фильтр позволяет нам смягчить изображение, сделать шум более приглушенным. После применения фильтра Distort - Glass изображение становится более контрастным и сглаженным.

Следующим шагом будет применение фильтра Reduce Noise (уменьшить шум).

Выставляем бегунки так, чтобы постараться максимально улучшить качество исходного изображения.

4. Теперь, когда шумы и муар убраны каким-либо способом, то можно приступить к исправлению цветокоррекции. Чтобы подправить цвета надо использовать Color Balance (Цветовой баланс). Бегунки выставляются в зависимости от исходного изображения, чтобы максимально улучшить качество.

Далее применяем фильтр Surface Blur (Поверхностное размытие). Этот фильтр применяется для сглаживания остаточных шумов на плоскостях. После применения этого фильтра видно улучшение качества изображения. Бегунки также выставляются в зависимости от исходного изображения и манипуляций, которые надо проводить с данным изображением.

Следующим шагом будет функция Smart Sharpen (Умное размытие). Применяется данный фильтр, чтобы подчеркнуть резкость краев.

Завершающей функцией будет Hue-Saturation (Цветовой тон - насыщенность). Функция применяется, чтобы сгладить цветопередачу.

Проанализировав и суммировав вышесказанное можно сделать вывод, что несмотря на высокий риск появления муара и всякого рода дефектов (Изображение 3), таких как пыль и царапины, при сканировании типографских изображений существует целый ряд программных средств, которые позволяют максимально свести муар и дефекты к минимуму и тем самым улучшить качество конечного изображения (Изображение 4). Практических советов к применению по устранению муара и дефектов программными средствами графических редакторов существует множество. И это связанно с тем, что борьба с муаром чрезвычайно актуальна в профессиональной среде, так как является самой неприятной полиграфической проблемой, которая ухудшает качество конечного продукта.

Изображение 4

Библиографический список

1. Игорь Головачев. Допечатные процессы. //Портал о полиграфии и издательских технологиях : URL : http://www.publish.ru/ publish/2000/03/4040107/_p3.html // 1996-2008, «Издательство «Открытые системы»».

2. Статья «Проблемы при сканировании печатной продукции» : URL : http://support.epson.ru/products/manuals/100205/ref_g/ trble_5.htm

3. Алексей Моисеев. Проблемы с муаром. //Портал о полиграфии Pontoprint: URL : http://pontoprint.com.ua/article.php/ 20061205144800718 //, 2006-2008.