точки какой формы более подходят для цветной печати

Растр (полиграфия)

Из-за такого свойства различных методов печати, что в каждой точке листа можно нанести краску или не наносить её, для печати каждое графическое изображение должно быть преобразовано в совокупность точек. Эти точки, сливаясь на расстоянии, создают ощущение цветовых переходов. Различают регулярный растр и стохастический. При использовании способа глубокой печати растр выполняет иную функцию — служит опорой для ракеля, удаляющего краску с пробельных элементов.

Содержание

Регулярный растр

Основной признак регулярных растров — это периодическая структура. Как правило применяются растры, точки которых находятся в узлах квадратной сетки — чем темнее изображение, тем больше размер точки. В тёмных участках практически весь участок становится залитым, и в центрах ячеек квадратной сетки появляются дырки. Полутона формируются изменением размеров растровой точки. Таким образом, регулярный растр можно называть амплитудно-модулированным. Три основных характеристики точек регулярного растра — угол поворота растра, форма точки и линеатура. Главным недостатком регулярных растров является возникновение муара.

Угол поворота растра

Угол поворота растра — это набор углов, под которыми располагаются друг к другу линии из точек растра.

Для получения многокрасочных иллюстраций оригинал сначала разлагают на цветоделенные изображения для четырёх основных красок (CMYK) печатного синтеза: голубой, пурпурной, жёлтой и чёрной, а затем на отдельные печатающие элементы. Каждое цветоделенное изображение растрируют со своим углом поворота.

Для чёрно-белой печати как правило используется угол в 45°. В традиционной технологии репродуцирования цветоделенные изображения для трех хроматических красок (RGB) развернуты друг к другу на 30 градусов. Для цветной печати в системе CMYK характерны следующие 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 не случайно. При ненадлежащей ориентации растровых структур при печати почти гарантированно возникнет искажение — муар. Причиной возникновение видимой муаровой сетки является периодическая структура цветоделенных изображений. Однако муар, возникающий из-за взаимодействия растровой структуры с периодической структурой самого изображения, невозможно полностью исключить как помеху для зрительного восприятия репродукции. Несмотря на оптимальные углы поворота, уменьшающие муар, на цветных участках равномерного тона все же возникают розетки. Образование розеточной структуры зависит также и от позиционирования цветоделенных изображений относительно друг друга. Колебания приводки краски в печатном процессе могут приводить к изменению формы розеток.

Также верно и то, что чем выше линиатура растра, тем структура муара становится менее заметной (например, линеатура 60 лин/см). Для оригиналов с четко выраженной собственной структурой (ткань, узор) возможно появление объектного муара, который практически невозможно устранить. Высоколиниатурные растры (до 150 лин/см) хотя и позволяют уменьшить эффект муара, но не всегда могут его предотвратить.

Форма точки

Форма точки влияет на окончательное восприятие изображения. Как правило, точки имеют круглую форму, однако используются и точки других форм, например, эллиптические, ромбовидные или даже квадратные

Линеатура

Линеатура растра является одной из основных характеристик печати, характеризует период сетки и обозначает количество линий растра на единицу длины изображения (физически — частоту пространственной структуры растра). Чаще всего линеатура измеряется в линиях на дюйм — lpi; измеряется также в линиях на сантиметр. Характеристики совпадают с характеристиками одномерной дифракционной решётки; L = 1/p, где р — период структуры растра. Чем выше линеатура, тем более мелкие детали можно воспроизвести, однако существуют физические ограничения на линеатуру.

Ограничением на возможность использования растров с высокими линеатурами является тот факт, что из-за различных явлений краска способна растекаться (растискивание) и невозможность воспроизвести очень маленькую точку. Для недорогой бумаги физическое ограничение 100 лин/см, хотя на практике при печати применяются меньшие линеатуры из-за того, что при использовании растров высокой линеатуры результат становится сильно чувствительным к параметрам печати.

Для газетной печати, как правило, используется линеатура в 100—133 lpi. Для цветных журналов примерно 150—175 lpi. Для икон примерно 200 lpi.

Для растров с нерегулярной структурой понятие линеатуры вводится условно.

Стохастический растр

Стохастический (нерегулярный) растр в корне отличается от описанного выше регулярного растра. Изображение формируется из хаотичным образом разбросанных точек одного размера. Растр можно называть частотно-модулированным. Муаровая картина на стохастических растрах значительно менее контрастна сравнительно с муаром на регулярных растрах (вследствие малого диаметра растровых элементов), из-за чего долгое время не удавалось обнаружить муарообразование на нерегулярных растрах. Понятия «линеатура», «форма точки» в стохастике не имеют смысла (хотя понятия линеатуры и квазипериода условно вводятся и для нерегулярных растров). К недостаткам стохастического растра можно отнести чувствительность процесса к качеству изготовления форм и сложность печати.

Источник

РАСТРИРОВАНИЯ И ВЫВОДА НА ПЕЧАТЬ

Изображения, которые редактируются на вашем мониторе, имеют непрерывное распределение тона и гладкие переходы между смежными цветами или градациями серого. Однако печатная машина оперирует с точками печатной краски по принципу «всё или ничего» — точка или есть, или ее нет, и все точки имеют одинаковый базовый цвет. Для больших объемов печати стоимость на единицу продукции в офсетной литографии намного ниже, чем при использовании таких печатных устройств, как сублимационные, термографические или струйные принтеры. Таким образом, проблема воспроизведения при печати заключается в том, как моделировать сотни оттенков серого, используя один цвет (черный), или миллионы цветов, используя только четыре цвета (голубой, пурпурный, желтый и черный).

За последнее десятилетие были разработаны два различных технологических подхода к решению этой проблемы. Цифровая обработка полутонов (растрирование), которая пока является господствующим подходом, выросла из традиционного процесса фотографирования оригинала через сетку некоторой пространственной частоты, позволяющего преобразовать оригинал в структуру точек различного размера. Черно-белые лазерные принтеры, большинство цветных лазерных принтеров, а также использующие язык PostScript имиджсеттеры и установки для копирования на формные пластины являются растровыми устройствами, потому что обычно используют эту технологию при печати документов. В частотно-модулированяом [ЧМ] растрировании, недавно появившейся соперничающей технологии, полностью отказались от растров регулярной структуры. В этом методе используются математические методы размещения точек фиксированного размера в квазислучайных позициях. Существует много реализации обоих подходов. Прочитав эту главу, вы получите четкое представление о цифровом и ЧМ-растрировании и узнаете, как использовать их для наилучшей подготовки изображения к процессу печати.

Основы ЦИФРОВОГО растрирования

Цель процесса растрирования — сделать себя невидимым. Правильно выполненное цифровое растрирование создает иллюзию непрерывного тона. Это достигается с помощью амплитудного (AM) растрирования, в рамках которого точки переменного размера размещаются в регулярной матрице с равноотстоящими центрами точек (рисунок 3-1). Области изображения, составленные из больших точек, воспринимаются как более темные тона, а из небольших точек — как более светлые.

Растровая форма описывается тремя параметрами: пространственной частотой, формой точки и углом поворота. Каждый из этих факторов по-своему влияет на качество отпечатанного изображения.

Пространственная частота растра, тоновый диапазон и детальность изображения

Пространственная частота растра, или плотность растра, которую вы определяете для окончательного вывода в программном пакете редактирования изображений или в пакете компоновки страницы, определяет плотность сетки полутонового растра и, следовательно, кажущийся уровень детальности в изображении. Пространственная частота растра измеряется в линиях на дюйм [Ipi]. Как следует из рисунка 3-2, объем видимых деталей отпечатанной иллюстрации увеличивается с ростом пространственной частоты растра. Профессионалы допечат-ной подготовки часто утверждают, что при увеличении плотности растра изображение делается более четким. Это не означает, что оно лучше сфокусировано или имеет лучшую резкость, но просто выражает факт, что при более высоких пространственных частотах растра может быть воспроизведено большее количество деталей оригинала.

При полутоновом (AM) растрировании размеры точек изменяются, моделируя различные тона, а расстояние между ними остается фиксированным.

Количество деталей, которые могут воспроизводиться растровым устройством вывода, определяется пространственной частотой растра, или числом точек, растра на линейный дюйм. Детальность изображения увеличивается с ростом пространственной частоты растра.

Совет: Характеристики печатного станка и используемой бумаги ограничивают максимальную пространственную частоту растра, которую можно реализовать на практике. Например, если задан растр 175 Ipi, но печатная машина может обрабатывать растр 150 Ipi, то печать с более высокой частотой приведет только к пониженному контрасту, потере деталей в тенях и кажущемуся увеличению размера растровой точки. Если сервисное бюро предлагает использовать одну из двух максимальных пространственных частот растра, то используйте наименьшее значение для получения самых четких и прозрачных деталей изображения при печати.

Пространственная частота растра и разрешение принтера также определяют тоновый диапазон печати — число дискретных тонов, которые могут быть точно воспроизведены между сплошным фоном черного и цветом необработанной бумаги. По самой своей природе напечатанные материалы обладают более низкой плотностью, чем пленочные фотографические оригиналы — сравните динамический диапазон 1,5—2,0, типичный для печатных материалов, с диапазоном 2,8—3,2, характерным для цветных слайдов. Однако, используя плотность растра более 150 Ipi, можно опти
мизировать тоновый диапазон, возможный при печати, если выполняются следующие три условия:

Использованный способ ввода изображения позволяет сохранить широкий тоновый диапазон.

Разрешение окончательного устройства вывода достаточно высоко, чтобы поддерживать все 256 уровней тона на канал цвета.

Печатный станок и бумага позволяют печатать точку при повышенных плот-ностях растра.

Характеристики печатной машины, тип документа и технология печати — вот факторы, обычно определяющие пространственную частоту растра, которую следует использовать в конкретном проекте. В таблице 3-1 дана сводка типичных пространственных частот растра, используемых при печати различных документов. Воспользуйтесь этими рекомендациями в качестве отправной точки и проконсультируйтесь с вашим сервисным бюро или агентством допечатной подготовки относительно рекомендуемых спецификаций.

Типичные рекомендуемые установки пространственной частоты растра, основанные на характеристиках печатных машин и типе документа.

Замечание: Крупнотиражные документы часто печатаются с использованием ро- тационной глубокой печати или флексограф-ских печатных машин, а не офсетных печатных машин. В этих печатных станках используются достаточно прочные и износоустойчивые печатные формы, позволяющие печатать сотни тысяч или даже миллионы копий.

Замечание: Более высокая плотность растра не улучшает оригинал низкого качества, а просто подчеркивает его недостатки. Реальная детальность изображения, достижимая при любом методе растрирования, определяется качеством деталей в цифровом изображении.

С ростом количества пятен фиксированного размера, отпечатанных принтером в цифровой полутоновой ячейке, увеличивается кажущаяся плотность, или степень темноты тона.

Полутоновые ячейки, пятна и точки

Цифровые устройства обработки полутонов, например, лазерные принтеры и имиджсеттеры, могут создавать только точки фиксированного размера (давайте называть их пятнами, чтобы не путать с точками растра). Для моделирования точек растра переменного размера эти устройства группируют пятна фиксированного размера в матрицу, называемую полутоновой ячейкой (рисунок 3-3). Количество потенциально возможных тонов, которые может воспроизвести данная полутоновая ячейка, зависит как от пространственной частоты растра, так и от разрешения печатающего устройства (см. раздел «Контраст и детальность — разрешение принтера и пространственная частота растра» ниже в этой главе), но отдельная полутоновая ячейка воспроизводит только один оттенок серого (или цвета печатной краски). Плотность этого оттенка и размер точки растра непосредственно связаны с числом пятен фиксированного размера в каждой полутоновой ячейке, которая, в свою очередь, определяется числовым значением (от 0 до 255), назначаемым для каждого пиксела.

Контраст и детальность — разрешение принтера и пространственная частота растра

В идеале напечатанное серое полутоновое изображение должно воспроизводить 256 градаций серого, а цветное изображение — 256 оттенков для каждого из цветов печатной краски. Однако число возможных оттенков, которые может выразить полутоновая ячейка, ограничено разрешением печатающего устройства (размер его пятна или размер точки определяют, сколько точек можно разместить на горизонтальный дюйм). Фактически, связь между разрешением принтера и пространственной частотой растра — обратная. Покажем, как вычислить максимальное число оттенков на цвет, которое может вывести данное растровое печатающее устройство:

Максимальное число тональных уровней = = (Разрешение принтера : Пространственная частота растра) + 1

Легко понять эту особенность цифровой обработки полутонов, вспомнив, что линейное разрешение принтера фиксировано. Когда вы помещаете дополнительные точки растра на каждый линейный дюйм, то в полутоновой ячейке уменьшается количество доступных пятен в каждой горизонтальной линии сетки. С ростом плотности растра пропорционально уменьшается число потенциальных серых оттенков, которые может воспроизводить каждая полутоновая ячейка. Так, лазерный принтер с разрешением 300 dpi может вывести не более 33 градаций серого при плотности растра 53 линии на дюйм ([300 : 53] + 1 = приблизительно 33). Если увеличить плотность растра до 75 линий на дюйм, то вы получите

Если форма точки растра выбрана так, чтобы не отвлекать внимания от предмета изображения (а), ее можно разглядеть невооруженным глазом только при очень низких частотах растровой формы (Ь, с, d).

большее количество деталей, но более контрастное изображение, потому что оно сможет воспроизвести меньше дискретных тонов:

([300 : 75] + 1 = 17). Рассуждая аналогичным образом, можно показать, что принтер с разрешением 600 dpi может воспроизводить 65 тонов при плотности растра 75 линий на дюйм, а принтер с разрешением 1200 dpi или имиджсеттер могут вывести 178 тонов при плотности растра 90 линий на дюйм. Имиджсеттер или устройство изготовления пластин с разрешением 2400 dpi могут воспроизводить полный диапазон 256 тонов на цвет при плотности растра до 150 линий на дюйм.

Вторая характеристика цифровых растровых форм — форма точки растра. При чрезвычайно низких пространственных частотах растра (10—30 Ipi) форма точки легко просматривается (рисунок 3-4), но с увеличением плотности растра ее становится все труднее обнаружить невооруженным глазом.

Форма точки должна тонко подчеркивать содержание изображения, не отвлекая от него внимания. Выбирайте форму точки, которая согласуется с формами основных тем и тональным распределением изображения. Пакеты редактирования изображений и компоновки страниц предлагают множество форм точки для растрирования — круги, квадраты, эллипсы, линии, ромбы, кресты и так далее. Круглые точки часто используются для печати фотоснимков продукции, эллиптические — для сюжетов с людьми, а квадратные — для тем, которые требуют четкого рисунка. Круглые или эллиптические точки обычно лучше всего подходят для черно-белой печати; эллиптические — для цветной печати. Проконсультируйтесь с вашим сервисным бюро или агентством допечатной подготовки по поводу выбора форм, которые следует использовать для конкретных типов изображений.

Предупреждение: Эллиптические точки

печатаются надлежащим образом только в том случае, если офсетное полотно — часть печатной машины, которая контактирует с бумагой и печатает на ней, — поддерживается чистым. В противном случае точки могут привести к загрязнению печатной машины.

Совет: Большинство пакетов компоновки страниц позволяет назначать только одну группу установок растровой формы для всех изображений в документе (единственное исключение — QuarkXPress, позволяющий настраивать параметры растрирования для отдельных изображений, правда, только для серых полутоновых и черно-белых). Иногда может потребоваться, чтобы некоторые изображения имели форму точки, пространственную частоту растра или атрибуты угла поворота растра, отличные от соответствующих параметров остальных изображений в документе. Для этого необходимо сохранить «нестандартные» изображения как файлы формата EPS с помощью используемого пакета редактирования изображений и включить желательные установки растровой формы в каждый файл таким образом, чтобы они не могли быть перезаписаны принтером или имиджсеттером, который используется для окончательной печати. Обязательно отпечатайте пробные оттиски на том же имидж-сеттере, который будет использован для массовой печати. Процессоры растровых изображений (RIP) некоторых имиджсеттеров не распознают заказные растры и вместо них используют для формирования растра значения по умолчанию имиджсеттера.

Угол поворота, структура растра и выходное разрешение

Угол поворота растра является чрезвычайно важным фактором полутонового растрирования. Именно углы поворота определяют, останется ли незаметной иллюзия, созданная растровой структурой, или она будет резать глаза. Углы также влияют на объем данных, которые должно содержать изображение для получения высокого качества иллюстрации. Рассмотрим основные особенности использования углов поворота растра и их применение для печати цифровых изображений.

Зачем нужны углы поворота растра?

При печати оцифрованных полутоновых изображений растровую структуру всегда поворачивают на некоторый угол. Для серых полутоновых изображений заданный по умолчанию угол — 45 градусов. Для цветных изображений четыре печатные формы системы CMYK поворачиваются на разные углы — по традиции на 105 градусов для голубой печатной формы, 75 градусов для пурпурной, 90 или 0 градусов для желтой и 45 градусов для черной (см. рисунок С-4 в цветной вставке). При печати печатные формы надлежащим образом совмещаются, четыре цвета сводятся вместе и точки формируют небольшие кластеры, напоминающие по форме розу — розетки. Рациональное объяснение этой традиционной методики связано частично со способом восприятия углов человеческим глазом, отчасти с подмеченными особенностями восприятия цветов нашим зрением, а частично со способом, которым печатные краски различных цветов взаимодействуют с бумагой на печатной машине.

Углы и визуальное восприятие — Человеческий глаз цепко реагирует на угол поворота, если он совпадает с горизонтальной или вертикальной линией (0 или 90 градусов соответственно). Совершенная диагональ (45 градусов) — находится посередине между этими значениями и, следовательно, обеспечивает наиболее приемлемый компромисс. Это объясняет, почему растры для серых полутоновых изображений и черной печатной формы изображений CMYK обычно печатают с использованием угла 45 градусов.

Совет: Имеется одно важное исключение из правила, предписывающего выводить на печать полутоновые изображения с углом поворота растра 45 градусов. Если содержание изображения подчеркивает диагональные линии, то угол 45 градусов может приводить к грубым интерференционным структурам или привлекать к себе внимание, чего следует избегать.

Углы для конкретных цветов — Относительная яркость цветов системы CMYK определяет, на сколько градусов следует повернуть каждый растр относительно горизонтальной или вертикальной линии. Черный цвет самый темный, и его растр повернут на максимальный угол относительно растров прочих цветов. Растры голубого и пурпурного цветов повернуты на 15 градусов относительно вертикали, но в противоположных направлениях. Самый светлый цвет, желтый, можно безопасно растрировать с использованием углов 0 или 90 градусов, не опасаясь видимых проявлений.

Совет: Если предмет изображения содержит большие объемы интенсивного желтого, то поменяйте угол поворота желтого растра с углом поворота растра другого цвета, а потом не стесняйтесь подчеркивать желтый.

Как сделать, чтобы все шло гладко, — это больной вопрос при выборе углов поворота растров в цифровом растрировании. Любые факторы, от сюжета изображения и использованных предварительно сканированных изображений до нарушения совмещения печатных форм в ходе вывода изображения или печати, могут привести к тому, что незаметные розетки превратятся в куда более очевидные структуры. Рассмотрим некоторые причины этих проблем и решения, предлагаемые разработчиками программного обеспечения для растрирования.

Угол поворота растра — ловушки и решения

Муар — это раздражающая глаз видимая растровая структура, которая отвлекает зрителя от сюжета изображения, — из худших кошмаров каждого дизайнера, специалиста по цветоделению и оператора печатной машины. Обычно за муар ответственны углы поворота растров, которые приводят к формированию точек неправильной формы, но причины этого явления могут быть самыми различными, например:

Я Сюжетные муары появляются, когда изображение содержит регулярные структуры, интерферирующие с растровой структурой, например, ткань или текстуру, полученную в цифровой форме. Иногда может помочь корректировка углов цветов, приводящих к появлению муара, а также использование некоторых фильтров, обсуждаемых в главе 10.

Рассогласование, или неточное совмещение цветоделенных печатных форм, является другой типичной причиной муара. Неточное совмещение может происходить или в ходе вывода, когда используется угол поворота растра, несколько отличный от запрошенного, или на печатной машине, где муары возникают в результате нарушения синхронизации розеток. Более современные технологии растрирования для имиджсеттеров и устройств разработки печатных форм фактически устранили вызванные языком PostScript муары, возникающие в ходе вывода.

Перепечатка ранее растрированных оригиналов — третья распространенная причина муара. Предварительно напечатанные оригиналы уже содержат растровую структуру, которая интерферирует с новым растром, налагаемым поверх старого. Обычно можно компенсировать или устранить существующую растровую структуру или в ходе процесса сканирования, или в пакете редактирования изображений (см. главу 10).

Даже в отсутствие перечисленных условий все же возможно появление муара при печати из-за ограниченных возможностей устройства вывода. Матрицы, создаваемые имиджсетте-рами и устройствами разработки печатных форм в ходе полутонового растрирования, состоят из квадратных пикселов, которые легко согласуются с углами поворота 45 и 90 градусов черной и желтой печатных форм, но не совмещаются точно с традиционными углами 105 и 75 градусов для голубого и пурпурного цветов. Проблема заключается в нахождении углов для голубой и пурпурной печатных форм, которые согласуются с матрицей пикселов имиджсеттера и позволяют взаимно синхронизировать точки растра для всех четырех печатных форм, чтобы создать совершенную розетку.

К счастью, изготовители имиджсеттеров и программного обеспечения цветоделения изобрели несколько способов решения этой про^ блемы, свойственной процессу цифрового растрирования. В одном из подходов сохраняются традиционные углы, но с помощью программного обеспечения немного увеличивается или уменьшается запрошенная пространственная частота растра, что позволяет найти соответствие для всех четырех печатных форм. Эта стратегия уменьшает риск муара, но может несколько ухудшить качество изобрат жения из-за выходного разрешения, не вполне соответствующего пространственной частоте растра (см. раздел «Углы поворота растра, частота и выходное разрешение» ниже). В боль.-шинстве PostScript-технологий растрирования используется подход, называемый методом рационального тангенса, при котором углы для голубой и пурпурной пластины округляются до самого близкого угла, соответствующего матрице имиджсеттера при заданном выходном разрешении. Однако эти углы часто довольно сильно отличаются от традиционных углов, что иногда может приводить к изменению пространственной частоты растра и, соответственно, муару. Некоторые изготовители имиджсеттеров развивают эту стратегию еще на один шаг, основывая растрирование на суперячейках, образованных из матрицы множественных полутоновых ячеек. Каждая су-перячейка последовательно пересекает матрицу имиджсеттера, позволяя выбрать углы, более близкие к традиционным. Сегодня специализированные системы высокого класса типа Scitex и основные изготовители имиджсеттеров используют процесс, связанный с большим объемом вычислений, называемый иррациональным растрированием, когда позиция каждой отдельной точки растра вычисляется индивидуально, а не автоматически, с использованием матрицы.

В стороне от этого продолжающегося поиска безошибочного ответа на загадку угла поворота растра возник новый класс технологий представления тона, называемый частотно- модулированным <ЧМ>растрированием. В разделе этой главы «Альтернативы частотно-модулированного растрирования» приведена подробная информация о преимуществах этого подхода перед традиционным и описаны новые проблемы, затрудняющие качественное воспроизведение изображений при печати. Однако сначала рассмотрим, как утлы поворота растра влияют на объем данных, который должно содержать изображение.

Углы поворота растра, частота и выходное разрешение

Разрешение, с которым изображение должно быть послано на окончательное устройство вывода, называется выходным разрешением, и оно определяется пространственной частотой растра — так, по крайней мере, считается. Негласное эмпирическое правило в области допечатной подготовки цифровых изображений заключается в том, что выходное разрешение должно равняться удвоенной пространственной частоте растра (например, 300 ppi для растра с 150 линиями на дюйм). В действительности пространственная частота растра и углы поворота растра определяют, сколько данных должно содержать изображение, и для большинства типов изображений идеальное отношение выходного разрешения к пространственной частоте растра, известное также как коэффициент растрирования, или коэффициент качества, намного ближе к 1,5:1, чем к 2:1.

Идеальный коэффициент растрирования намного ближе к 1,5:1, чет к 2:1.

И вот почему. Разрешение при сканировании (сканера или цифровой камеры) всегда измеряется при горизонтальном угле ноль градусов. Однако, когда имиджсеттер, устройство разработки печатных форм или другое печатающее устройство, поддерживающее PostScript, генерирует цифровые полутона или цветоделения, то растровую форму, или растры, поворачивают на некоторый угол, чтобы глаз наблюдателя не чувствовал растровой структуры. Для нас важнее всего запомнить, что из четырех углов поворота растра системы CMYK угол 45 градусов черной печатной формы более всего отходит от горизонтальной линии.

Это расхождение между нулевым углом относительно горизонтали, характерным для разрешения при сканировании, и углами поворота растровых форм имеет важное значение, поскольку оно влияет на объем информации, необходимой для формирования каждой точки растра в описании PostScript. Теоретически, один пиксел должен содержать всю информацию, необходимую, чтобы генерировать одну точку растра — идеальное отношение 1:1. На практике этого не получается, потому что при повороте горизонтального отрезка данной длины на 45 градусов его горизонтальная проекция значительно уменьшается (см. рисунок 3-5). Чтобы компенсировать это кажущееся «уменьшение», необходимо увеличить длину горизонтального отрезка в

РИСУНОК 3-5 С любезного разрешения ImageXPress, Inc.

Вот почему имеет смысл отношение выходное разрешение / пространственная частота растра, равное 1,41:1. Поворот горизонтального отрезка на 45 градусов (справа), как в растре для черной печатной формы (слева), приводит к кажущемуся «уменьшению «горизонтальной проекции отрезка (справа). Увеличение длины отрезка в 1,41 раза компенсирует этот эффект. Из элементарной геометрии следует, что угол 45 градусов для черной печатной формы (наиболее отходящий от горизонтальной линии в системе CMYK) приводит к появлению отрезка, длина которого в 1,41 раза больше, чем длина горизонтального отрезка, представляющего угол сканирования.

Включение избыточных пикселов в изображение может приводить к потерям контраста и деталей после растриро-вания. (а) Характеристики смежных пикселов в изображении, имеющем отношение ppi/lpi = 1,4:1. (Ь) Характеристики смежных пикселов в изображении, имеющем отношение ppi/lpi = = 2:1. (с) RIP имиджсеттера усредняет все значения внутри полутоновой ячейки, чтобы получить единое значение для точки растра, (d) RIP складывает все значения тонов в каждой ячейке и делит их на число компонентов ячейки (в этом примере девять), (е) В результате этого процесса усреднения уменьшаются контраст и детальность по сравнению с версией изображения до растрирования (Ь) или с изображением, которое содержит только правильный объем данных (а).

Замечание: За решение, равное «квадратному корню из 2», мы должны благодарить древних греков. Именно они изобрели золотое правило растрирования, а углы Парфенона — это только частность, замеченная Пифагором.

Таким образом, для генерации одной точки растра процессору растровых изображений (RIP) печатного устройства, использующего язык PostScript, требуется эквивалентный объем данных из приблизительно 1,41 пикселов изображения, а не двух пикселов, как часто полагают. (Для углов поворота голубых, пурпурных и желтых растров это отношение даже меньше, чем 1,4:1, но значение 1,41:1 соответствует сценарию худшего случая — углу поворота черного растра.)

Ситуация еще более прояснится, когда вы сообразите, что RIP усредняет все значения тона внутри каждой области полутоновой ячейки, получая единое значение, на основании которого генерирует одну точку растра. На рисунке 3-6 показано, что если изображение содержит много избыточной информации (ситуация с отношением разрешение / пространственная частота растра, равным 2:1), то RIP усредняет много цветов или градаций серого, сводя их к единому значению, что неудачно сказывается на контрасте и деталях изображения.

Итак, мораль сей истории такова: больше — это не лучше, а просто больше. Избыточные данные в файле изображения только повышают требования к средствам хранения и увеличивают издержки вывода, не повышая качество напечатанной иллюстрации — на деле качество вывода может даже ухудшиться. В большинстве случаев коэффициент растрирования 1,5 достаточен для оптимального воспроизведения деталей и контраста. Единственным исключением из этого правила могут быть чрезвычайно детализированные изображения типа архитектурных чертежей.

При амплитудном растрировании генерируются точки переменного размера, располагаемые через одинаковые интервалы (вверху); при частотно-модулированном растрировании точки очень малого (фиксированного или переменного) размера размещаются через переменные интервалы (внизу). Превосходная проработка деталей при ЧМ-растрировании может быть полезной для документов, напечатанных на мелованной бумаге с высокой предельной кроющей способностью печатной краски. Для получения ЧМ-версии изображения был использован автономный пакет Icefields от Isis Imaging Corp.

Альтернативы частотно-модулированного растрирования

Вы уже убедились, что углы поворота растра и необходимость сохранения жесткой, регулярной структуры растра при цифровом растрировании часто не позволяют поддерживать оптическую иллюзию непрерывного тона при печати. В результате поиска альтернативных решений появилась относительно новая технология — частотно-модулированное, или ЧМ, растрирование, которое быстро приобретает популярность как жизнеспособная реальная альтернатива традиционному растровому представлению полутонов.

Если при стандартном цифровом растрировании используются точки переменных размеров, расположенные через фиксированные интервалы сетки, то в технологии частотно-модулированного растрирования используются точки фиксированного размера (а в некоторых версиях стохастического растрирования — точки переменного размера), разделенные случайными интервалами (см. рисунок С-3 в цветной вставке). Этот квазислучайный метод размещения точек, которое на самом деле производится математическим алгоритмом, позволяет устранить распознаваемые глазом растровые структуры и муар. Области изображения с повышенной плотностью точек кажутся более темными, а участки с меньшей плотностью точек — более светлыми. При ЧМ-растрировании используются точки меньшего размера, чем в стандартном подходе, — обычно от 15 до 40 микрон. ЧМ-растрирование с размером точки 19 мкм эквивалентно представлению 1-процентных градаций серого при разрешении 150 Ipi! Отличия в размерах точки и структуре растра между AM- и ЧМ-версия-ми растрового представления розы продемонстрированы на рисунке 3-7.

При ЧМ-растрировании теряет смысл понятие пространственной частоты растра, потому что отсутствует регулярная структура растра. Имеет значение лишь разрешающая способность устройства вывода и минимальный размер точки растра, который может воспроизводить данная печатная машина при сравнимой пространственной частоте растра. Оба этих фактора определяют размеры точек ЧМ, которые следует использовать для большинства приложений. Чем выше разрешение имиджсеттера или устройства разработки печатных форм, тем меньше размер минимальной точки и точнее воспроизведение деталей изображения.

ЧМ-растрирование обладает несколькими преимуществами перед традиционным подходом, но выдвигает и новые проблемы. Рассмотрим вкратце выгоды и недостатки технологий ЧМ-растрирования.

Молодая технология ЧМ-растрирования уже предлагает существенные выгоды для некоторых приложений печати высокого класса, особенно при печати изображений с многоразрядным цветом, широким динамическим диапазоном, гладкими переходами между тонами и сложными деталями. Рассмотрим, с чем связаны и как реализуются эти преимущества.

Более чистые цвета — Устранена опасность муара, цвета определены более четко и менее подвержены взаимному загрязнению.

Улучшенная резкость края изображения и детальность — Считается, что край — это место контраста между двумя смежными пикселами. Небольшие размеры точек, используемых в ЧМ-растрировании, способствуют формированию четких краев и деталей рисунка во всех тоновых диапазонах, но особенно в наиболее светлых участках и тенях. Превосходная резкость края изображения в ЧМ-подходе делает его идеальным для воспроизведения тонких подробностей в тканях и драгоценностях.

Гладкие градации между смежными тонами — Темы, для которых характерны тонкие, непрерывные градации тонов, часто лучше представляются с помощью ЧМ-растрирования, чем традиционного цифрового подхода, если в используемом вами цифровом изображении корректирован шум, который часто наблюдается в слабоконтрастных областях изображения.

Печать более чем четырьмя цветами —

Печать с использованием более чем четырех печатных форм в рамках традиционного полутонового растрирования может оказаться затруднительной, поскольку ошибки совмещения растут с каждой добавляемой формой. ЧМ-рас-трирование обладает высокой устойчивостью к погрешностям совмещения, что делает его идеальным средством печати изображений, для которых требуются дополнительные печатные формы, — для лаков, флуоресцентных печатных красок, металлических цветов или технологии, известной под названием HiFi color (см. главу 4).

Совет: Не все согласны с тем, что при использовании ЧМ-растрирования следует использовать меньшее входное и выходное разрешение. Вот мнение профессионалов, работающих в области полиграфии высокого класса. Поскольку ЧМ-растрирование позволяет прорабатывать детали лучше, чем полутоновое, в ваших же интересах использовать выходные разрешения, равные или даже большие, чем использовались бы для АМ-растрирования. Наибольшие шансы извлечь выгоду из потенциальных преимуществ ЧМ-растрирования при выводе изображений высокого разрешения — печатать на мелованной бумаге и на листовой печатной машине.

При всех потенциальных выгодах в области ЧМ-растрирования еще осталось решить несколько проблем. Некоторые программные решения уже существуют; другие в настоящее время разрабатываются. Качество результатов зависит и от опыта работы с новой технологией, которым обладает сотрудник сервисного бюро или типографии. Перечислим некоторые из потенциальных проблем:

Увеличение размера растровой точки —

Увеличение размера растровой точки описывает тенденцию увеличения размера или расплывания точек растра, после того как печатная краска наносится на бумагу в печатной машине. Согласно спецификации SWOP (стандарта рулонной офсетной печати), диапазон увеличения размера растровой точки при традиционной растровой печати изображений составляет 18—25 процентов. Однако в изображениях, напечатанных с использованием ЧМ-растрирования, наблюдается исключительно сильное увеличение размера растровой точки: от 25 до 35 процентов на мелованной бумаге и до 50 процентов на немелованной. Таким образом, хотя исходная ЧМ-точка имеет очень малые размеры, с учетом растекания необходимо резервировать вокруг каждой точки довольно большую область. Следует отметить, что проблема увеличения размера растровой точки не безнадежна. Поставщики средств ЧМ-растрирования, которые также производят имидж-сеттеры или устройства разработки печатных форм, предоставляют для своего оборудования программные передаточные кривые, позволяющие предварительно компенсировать ожидаемое увеличения размера растровой точки. Передаточные кривые аналогичны кривым, которые используются для корректирования тона и цвета в цифровом изображении. Единственное отличие состоит в том, что они изменяют способ, которым собственно имиджсеттер воспроизводит тона. Если имиджсеттер или устройство разработки печатных форм, используемые для вывода изображений, линеаризованы (калиброваны для обеспечения стабильности характеристик) и для печати используется соответствующая кривая предварительной компенсации, то увеличение размера растровой точки — не проблема.

Зернистость — Некоторые конечные пользователи технологий ЧМ-растрирования отмечают зернистость в малоконтрастных областях отпечатанных изображений. Ряд разработчиков программного обеспечения для ЧМ-растрирования, включая R.R. Donnelley & Sons, включили в свои пакеты средства для фильтрации и удаления шума; поинтересуйтесь этой особенностью, собираясь работать с ЧМ-растрировани-ем. Если опция фильтрации шумов не включена, то рассмотрите возможность вывода изображения на системе, которая позволяет использовать оба вида растрирования в одном документе. При этом можно готовить низкоконтрастные изображения для традиционного цифрового растрирования, а другие изображения — для ЧМ-растрирования. Так, программные продукты для ЧМ-растрирования фирмы Screen USA позволяют выполнять AM- и ЧМ-растрирование для различных частей одного изображения, а автономное приложение Icefields (рисунок 3-8) позволяет выбирать для ЧМ-растрирования отдельные изображения на любой странице.

Совет: Для того чтобы избежать зернистости в ситуации, когда все изображения в документе имеют низкую контрастность, используйте вместо ЧМ-растрирования традиционный цифровой подход.

Слишком малые размеры точки — Изготовители имиджсеттеров обычно предусматривают только один или два фиксированных размера точки при заданном выходном разрешении, причем эти точки обычно слишком малы для использования на неме-

Icefields от Isis Imaging Corp. — независящее от внешних устройств приложение для ЧМ-растрирования, предназначенное для платформы Macintosh, позволяющее выводить на одной странице изображения и для ЧМ-, и для АМ-растрирования. Пользователи могут создавать заказные передаточные кривые для предварительной компенсации увеличения размера растровой точки.

лованной и газетной бумаге или при трафаретной печати, где увеличением размера точки труднее управлять. Небольшие размеры точек также частично ответственны за шум, наблюдаемый в малоконтрастных изображениях. Сейчас наблюдается тенденция к более гибкому выбору размера точки для каждого выходного разрешения, и размер точки увеличился до 100 микрон (по сравнению с имевшимися ранее 30—40 микронами).

Контроль качества — Из-за проблемы увеличения размера растровой точки ЧМ-растрирование не прощает пыльных рабочих помещений, нелинеаризованных имиджсеттеров и небрежности в работе. Лучше всего работать с агентствами допечатной подготовки и сервисными бюро, имеющими опыт в области ЧМ-растрирования, или использовать высокую пространственную частоту растрирования (200 Ipi и выше).

Получение пробных изображений —

Получение представительных пробных изображений — все еще проблема в области ЧМ-растрирования, поскольку существующие системы получения пробных изображений не могут воспроизводить точки столь небольшого размера или правильно отражать повышенное увеличение размера растровой точки. Поскольку ЧМ-растрирование получает все большее распространение, следует ожидать разработки соответствующих методов получения пробных изображений.

Переход к ЧМ-растрированию

Хотя несколько проблем в ЧМ-растриро-вании остаются частично нерешенными, есть много приложений, в которых эта технология может оказаться очень полезной. Следующие рекомендации помогут вам решить, будет ли ЧМ-растрирование полезно для ваших проектов.

Непосредственная обработка печатных форм

Для управления размером точки при ЧМ-растрпровании необходимо повышенное внимание к качеству окружающей среды в производственном помещении. Использование устройств разработки или систем непосредственной обработки печатных форм уменьшает число технологических этапов в процессе получения отпечатанных страниц и, следовательно, помогает поддерживать стабильный размер точки. ЧМ-растрирование и системы непосредственной обработки печатных форм — естественные союзники!

ЧМ-растрирование прекрасно воспроизводит тонкие переходы тонов, особенно на наиболее светлых участках и в тенях. Барабанные сканеры и 48-разрядные программы редакти
рования изображений типа Live Picture также могут использоваться для сохранения максимально возможных гладких переходов тонов изображения в ходе процесса коррекции. Для полного — от ввода до вывода изображения — сохранения тоновых характеристик и детальности подумайте об использовании ЧМ-растрирования при работе с изображениями с высокой разрядностью представления цвета.

Чрезвычайно детализированные изображения

Чрезвычайно детализированные изображения часто не слишком хорошо воспроизводятся в печати с использованием традиционного цифрового растрирования. Чрезвычайно малые размеры точки, возможные при ЧМ-растрировании, позволяют сохранить мельчайшие детали в отпечатанном документе, если в сервисном бюро понимают, как управлять более высоким увеличением размера растровой точки.

HiFi Color и дополнительные цветоделенные печатные формы

Термин HiFi color, который будет детально обсуждаться в главе 4, описывает набор технологий допечатной подготовки, разработанных для улучшения цветовой гаммы печати с использованием более четырех цветоделенных печатных форм. Как уже объяснялось, использование более четырех печатных форм в стандартном режиме цифрового растрирования увеличивает риск нарушения совмещения печатных форм и образования муара. ЧМ-растрирование, устраняющее муар, прекрасно приспособлено для печати в режиме HiFi color и для приложений печати в режиме CMYK, в которых требуются дополнительные печатные формы для металлических или флуоре-сцентных печатных красок или лаков.

Пользуйтесь услугами опытных поставщиков

Независимо от того, какие изображения планируется выводить с использованием ЧМ-растрирования, ничто не заменит вам сервисного бюро или агентства допечатной подготовки, которые уже имеют некоторый опыт использования технологии и понимают значение регулярного и правдивого общения. Трехсторонняя связь между поставщиком услуг допечатной подготовки, полиграфистами и группой дизайнеров, ведущих проект, была важна всегда, но она становится особенно критической, когда вы имеете дело с новой технологией, требующей тонких мер контроля качества. Для обеспечения согласованности методов вывода планируйте сотрудничество с универсальным сервисным бюро, которое производит пленку или печатные формы на фирме.

В этой главе мы более внимательно рассмотрели технологии растрирования, которые являются и основой, и душой воспроизведения в печати, а также причины многих проблем на пути к безупречным иллюстрациям. Увеличение размера растровой точки и муар не единственные ловушки, подстерегающие отпечатанные изображения: сдвиги цвета, нарушение баланса цвета, сжатие тонов, чрезмерное увеличение четкости, избыточное или неадекватное разрешение, недостаточный треп-пинг, образование полос и недостаток информации относительно установок печатных машин могут приводить к одинаково раздражающим дефектам. В главах 4—10 мы рассмотрим самые эффективные способы избежать этих и других ошибок воспроизведения в печати.

Источник