Ocena charakterystyki drukowania przez pomiar mikropróbek drukuczęœć I

6 Dec 2016 14:44

Przed około dziesięciu laty w katedrze KPF (Katedra polygrafie a fotofizyky) Uniwersytetu w Pardubicach (Univerzita Pardubice) pojawiły się rozważania dotyczšce możliwoœci badania próbek druku metodš analizy obrazu. W niedługim czasie katedra została wyposażona w urzšdzenia do fotografowania i analizy wzorów druku. Był to poczštek metod analizy obrazu w celu oceny jakoœci druku. Ze względu na fakt, że kamera rejestruje zarówno przestrzenne, jak i barwne parametry obrazu, możliwe jest mierzenie całej krzywej charakterystycznej druku. Pomiary te przeprowadzano w ramach badań oceny jakoœci druku oraz w ramach prac dyplomowych. Wyniki udostępnione sš w bibliotece KPF. Artykuł zajmuje się dokładnie dwoma problemami, które przez jakiœ czas były badane w KPF. Problemy te dotyczš oceny gęstoœci integralnej pól rastrowych i wartoœci tonalnej oraz współczynnika przyjmowania farby przez farbę. Na stanowisku analizy obrazu składajšcego się z mikroskopu Technival 2, zamocowanej na nim kamery CCD i komputera z odpowiednim wyposażeniem programowym fotografuje się próbki o powierzchni kilku milimetrów kwadratowych druków finalnych, ich pasków kontrolnych lub dowolnie wybrane miejsca arkuszy drukarskich. Wynikiem sš zbiory danych w formacie Windows Bitmap, które stanowiš Ÿródło dalszych opracowań. Przygotowanie wzorów do oceny krzywych charakterystycznych Po sfotografowaniu barwnej mikropróbki w okreœlonych warunkach ekspozycji należy poddać obraz cyfrowy obróbce wstępnej. W ten sposób otrzymamy obrazy odpowiednie do oceny charakterystyki druku (rys. 1, ilustracja z lewej). Zazwyczaj wykorzystuje się następujšce metody: Ľ usunięcia barwnych zszarzeń i zwiększenia kontrastu barwnej próbki, Ľ oceny statystycznych parametrów obszaru barw triadowych występujšcych na próbce, Ľ zwiększenia kontrastu barwy pomiędzy ăbliskimiÓ barwami, Ľ wydzielenia konkretnych odcieni barw uważanych dalej za jednorodne, Ľ podziału na segmenty obszarów jednorodnych barw występujšcych w obszarze cyfrowym, Ľ maskowania obrazu pierwotnej próbki maskš segmentacyjnš otrzymanš w wyniku podziału na obszary o jednorodnych barwach. Podstawowym założeniem obliczenia charakterystyki druku na podstawie sfotografowanych punktów rastrowych jest oddzielenie (podział na segmenty) punktów konkretnej barwy triadowej od tła i pozostałych barw. W ten sposób otrzymamy obraz punktów rastrowych o jednorodnych barwach Đ separację (rys. 1, ilustracja z prawej). Następnie na ich podstawie możemy oceniać charakterystykę drukowania (gęstoœci optyczne, wartoœci tonalne, współczynniki przyjmowania farby przez farbę Đ tj. trapping, różnicę barw). Kluczowym etapem w procesie wykonywania separacji jest wydzielenie poszczególnych barw druku i zamiana ich na szaroœci. Opiera się on na obliczeniu różnic barw (DRGB lub DHS) pomiędzy barwš, którš chcemy wydzielać, a pozostałymi barwami w próbce [8]. Przy barwie, którš chcemy wydzielać, należy najpierw metodš statystycznš ocenić wartoœci składowych Rr Gr Br, to znaczy otrzymać ich wartoœci referencyjne. Można to przeprowadzić interaktywnie poprzez pobranie kilku próbek bezpoœrednio z analizowanego obrazu (poprzez wskazanie punktów obrazu o barwie referencyjnej znajdujšcych się wewnštrz punktów rastrowych). Wzór wydzielenia do wykonania jednobarwnej separacji w przestrzeni RBG dla piksela i,j obrazu jest podany w wydaniu papierowym pisma. Przez wprowadzenie tej procedury uzyskiwania separacji obrazu mikropróbki druku otrzymujemy monochromatyczne obrazy separacji, które sš stosowane do dalszej obróbki. Na rys. 1 w œrodku pokazano przykład separacji obszaru barwy żółtej z trójbarwnej próbki. Obszar tej barwy w obrysie separacji ma najniższe wartoœci jasnoœci. Następnie separację obrabia się w podziale na segmenty poprzez kwantyzację. W ten sposób otrzymuje się maskę segmentacji, która jest wykorzystywana do maskowania pierwotnej sfotografowanej próbki. Wynikiem jest obraz separacji o barwie żółtej (rys. 1, ilustracja z prawej). Z tak podzielonych na segmenty obszarów możemy obliczać gęstoœci optyczne wewnštrz tych obszarów. Majšc do dyspozycji obszary pierwszorzędowych barw druku, możemy wyodrębnić obszary odpowiadajšce drugorzędowym barwom druku (czerwonej, zielonej i niebieskiej). Następnie na podstawie analizy tak otrzymanego obrazu barw drugorzędowych można oceniać współczynnik przyjmowania farby przez farbę (ang. trapping). W wielobarwnych próbkach druku celem podziału na segmenty jest także otrzymanie obszarów całych punktów rastrowych, tzn. obszarów złożonych zarówno z barw pierwszo-, jak i i drugorzędowych druku. Po tak przeprowadzonej segmentacji można oceniać powierzchnię tych obszarów, która powišzana jest z parametrem wartoœci tonalnej i z przyrostem wartoœci tonalnej. Na rysunku 2 pokazano przykład maski segmentacyjnej i podział na segmenty purpurowych punktów rastrowych (zawierajšcej punkty purpurowe i niebieskie występujšce na odbitkach dwubarwnych C, M). cdn. Opracowanie: Stefan Jakucewicz