Технология обработки изобразительной информации (1 часть)

ГЛАВА I. Подготовка к печати, параметры изображений

1.1 Информационные технологии в полиграфии

Средства вычислительной техники, автоматики, электроники и телевидения широко используются во многих отраслях производства. Как правило, они размещаются в управляющем звене, параллельном основному, где исходные материалы (сырье) перерабатываются в конечный продукт. На основе информации, поступающей с различных участков базового технологического процесса, управляющее звено вырабатывает воздействия, контролирующие этот процесс (см. Рис. 1.1), Если принять в качестве исходных материалов бумагу, краски, клей, картон, нитки ит. д., то роль информационных средств в полиграфии не будет принципиально отличаться от той, которую они вообще занимают в промышленности. Если же учесть, что как исходный продукт (текст и иллюстрации), так и конечный (журнал, газета, книгявляют собой информацию, то информационным в полиграфии оказывается не только управляющее, но и основное технологическое звено. В допечатной стадии электронные, фототелевизионные, вычислительные и другие подобные средства служат базовыми при переработке исходного продукта в конечный, поэтому, наверное, как нигде, понятие «информационная технология» наиболее емко применяется к издательско-полиграфической сфере. Являясь областью переработки информации, печать включает в себя и управляющий процесс. Представление допечатной технологии в виде двух параллельных, различных по своему назначению информационных звеньев иногда оказывается полезным, поскольку позволяет разделять их функции как преобразование самой текстовой и иллюстрационной информации по ее содержанию, в одном случае, или управление потоками данных - в другом.

1.2 Эволюция допечатной стадии

Радикальные изменения полиграфического производства, поставившие его в последние годы в один ряд с так называемыми «высокими» технологиями, коренным образом изменили как технику, так и сами представления о подготовке иллюстраций к печати. Развитие в этой области, особенно стремительное в последние десятилетия, отмечается следующими весьма характерными этапами:

Ручное гравирование XV-XIXBB. н. э.
Фотомеханические репродукционные процессы с 1880 гг.
Электрическое репродуцирование:
на аналоговых сигналах с 1950 гг.;
на цифровых сигналах с 1970 гг.
Системы компьютерного репродуцирования:
замкнутые (закрытые) с 1976 г.;
разомкнутые (открытые) с 1990 гг.

На каждом из этих этапов не только изменялись стоимостные и качественные показатели получаемой продукции, но и определенным образом смещались акценты в социально-экономической инфраструктуре издательско- полиграфической отрасли. Имея не столь длительную историю, многие из информационных производств и, в особенности, те из них, что относятся к электронным СМИ, были созданы и развивались непосредственно в эпоху НТР на основе современного «точного» знания. Как органичная часть СМИ полиграфия, напротив, существует уже много веков. Некоторые из технологических приемов, найденные здесь в свое время на основе умений, интуиции, ремесленного опыта, уже ушедшие из практики или еще используемые, так и не получили достаточно полного объяснения протекающих физико-химических и информационных процессов в свете современных научных представлений. Традиции, сложившиеся в печатном деле, в определенной мере сдерживали эффективное применение достижений электроники, радиосвязи, телевидения и вычислительной техники. Начало перехода, например, от фотомеханического (оптического) репродуцирования к так называемому электронному, восходит лишь к 60-м гг. XX в., т. е. к тому времени, когда телевизионные снимки получили уже из космоса, в том числе и с обратной стороны Луны. Краткий комментарий перечисленных выше этапов развития допечатной стадии интересно предварить анализом общего преобразования, которое она претерпела с момента своего появления до наших дней. На заре полиграфии весь процесс подготовки форм был сосредоточен в руках одного человека, вырезавшего, например, на доске текст, рисунки и другие элементы оформления печатной страницы. Изобретение набора явилось первым шагом в автоматизации переработки текста. Допечатная стадия разделилась на два параллельных звена: репродукционное и наборное. Несколько столетий после того в них использовались специалисты разного профиля и далеко не одинаковые технические средства (см. Рис. 1.2). Стечением времени совершенствовалось оборудование этих процессов, расширялись их возможности, повышалась квалификация персонала, углублялась его специализация (наборщик ручного набора, линотипист, корректор, верстальщик, травильщик, фотограф, ретушер и т. д.). Причиной разделения допечатной технологии на репродуцирование и набор послужил разный характер текстовой и иллюстративной информации. Знаки текста — это, в основном, зрительные коды звуков (понятий в иероглифической письменности). Иллюстрация - оптический аналог (репликзрительно воспринимаемого окружающего мира. Ныне эти процессы снова могут быть выполнены одним специалистом на одном рабочем месте, например в настольной издательской системе (НИС). Развитие информационной технологии позволило привести текстовую и иллюстративную информацию к одной и той же форме - цифровому коду, который может быть воспринят и обработан одними и теми же техническими средствами. Восьмиразрядное двоичное число (байт) в равной степени представляет в допечатной системе один из 256 знаков шрифтовой гарнитуры или одну из 256 возможных площадей печатного элемента - градаций тоновой иллюстрации. Наиболее широко фоторепродукционные процессы начали применяться в полиграфии лишь через полвека со времени изобретения фотографии. Этому способствовало изобретение проекционного фотомеханического растра и, вместе с ним, так называемого автотипного способа передачи полутонов бинарными, т. е. по существу двухуровневыми (есть краска - нет краски) средствами преобладавших в тот период способов высокой и плоской (литографской) печати. С применением автотипии резко увеличился объем тоновых иллюстраций в печатных изданиях. Соответственно, повысилась информативность последних, поскольку, как говорят, одно изображение стоит тысячи слов. Отмечая в отношении предыдущего этапа начало каждого следующего как «прорывную технологию», внутри каждого из них можно наблюдать и плавное эволюционное продвижение. В фоторепродукционных технологиях это проявилось, прежде всего, в развитии методов так называемого цве-тоделительного и цветокорректирующего маскирования, в применении контактного растрирования, в совершенствовании используемых фотоматериалов и расширении их номенклатуры. Последние фоторепродукционные аппараты представляли собой высокоавтоматизированные устройства, оснащенные средствами микропроцессорного расчета режима растровой и цветоделительной съемки.

Рис. 1.2 Основные стадии полиграфического производства

Отмечая позитивные стороны нового этапа развития допечатных процессов, следует обращать внимание и на аспекты, связанные с его издержками. В научно-техническом прогрессе нередко случается, что некоторые показатели качества, обеспечиваемые полукустарным или даже ручным способом, в новой технологии приносятся в жертву совокупности других выигрышных параметров, связанных, например, с повышением производительности, снижением стоимости и трудоемкости и т. п. Определенное преимущество старого способа в новом варианте долго остается нереализованным. С изобретением растровой фотографии и автоматического (автотипного) способа воспроизведения полутонов бинарными средствами высокой и плоской печати подобная участь постигла, в частности, четкость оттисков. Растровые точки разрушают контуры и мелкие детали тонового оригинала. Число элементов изображения, воспроизводимое на единице длины печатной иллюстрации, практически на порядок уступает разрешающей способности формного и печатного процессов. Поэтому качество растровых оттисков по совокупности его основных показателей (плавность передачи полутонов, четкость и резкость) значительно ниже, чем у иллюстраций, отпечатанных в середине XIX столетия с клише, полученных при фотографическом уменьшении гравюр. Электронные (цифровые) методы растрирования, имитирующие на уровне искусственного интеллекта совокупность приемов ручного гравирования и позволяющие достигнуть столь же эффективного использования возможностей печати, предложены сравнительно недавно и не нашли еще широкого практического применения. Компромиссы подобного рода просматриваются практически на каждом из приведенных выше новых периодов. Некоторые из проблем начального этапа разрешаются путем постепенного совершенствования техники и технологии. Другие же, напротив, даже усугубляются с переходом на последующий, качественно новый этап. В электрическом репродуцировании взамен фоторепродукционных аппаратов использовались так называемые электронные цветоделители-цвето-корректоры (ЭЦК). Полиграфический изобразительный оригинал получил несвойственное предыдущему периоду дополнительное промежуточное представление в виде электрического сигнала. Значение этого сигнала в момент считывания некоторой точки оригинала и одновременной этому моменту записи соответствующего участка копии определялось величиной оптического параметра, например коэффициента отражения этой точки (участк. Формально это усложнило технологическую цепь, поскольку последующие стадии полиграфического процесса так или иначе предполагали возврат к вещественному представлению изображения (на фотоформе, печатной пластине, цветопробе, оттиске). К тому же, несовершенство первых ЭЦК предполагало одновременное применение и традиционных фоторепродукционных аппаратов для растрирования и приведения скорректированных цветоделен-ных изображений к заданному размеру. Однако определяющей и остро востребованной оказалась возможность гибкого, хотя и все еще глобального (по всему полю изображения), управления параметрами изображения путем функциональных преобразований сигнала средствами поначалу аналоговой, а затем и цифровой электроники. Этому сопутствовали значительная экономия трудозатрат, расходных материалов, времени и получение более качественных конечных результатов прежде всего по таким базовым показателям, кактоно- и цветопередача. Появились предпосылки сопряжения полиграфической технологии с другими средствами массовой коммуникации, и прежде всего с телевидением, а также развития систем децентрализованной и централизованной печати с использованием электрических каналов связи, С развитием цифровых методов обработки сигналов до той поры «аналоговые» ЭЦК к концу 70-х гг. целиком обеспечили автоматизацию репродукционного процесса при полном исключении фотоаппаратов. Аналоговое градационное и цветокорректирующее маскирование, заимствованное поначалу у предшествующего фотомеханического способа, было целиком вытеснено более современным и эффективным матричным (табличным) методом. Принципиальные издержки этапа электрического репродуцирования обусловлены, в основном, одномерной пространственной дискретизацией (расчленением изображений на отдельные фрагменты). Построчное сканирование оригинала считывающим пятном конечного размера и сопутствующие ему апертурные искажения ухудшал и качество воспроизведения штриховых изображений. Современным компьютерным системам присуще числовое представление иллюстраций, предполагающее двухмерную (и по горизонтали, и по вертикали) дискретизацию. Это, в свою очередь, создало проблемы корректного пересчета громоздких числовых массивов для плавного изменения масштаба или поворота изображения. В фоторепродукционных камерах подобные проблемы отсутствовали. Следующий этап в развитии допечатных процессов был обусловлен прогрессом вычислительной техники. Благодаря ему были сняты ограничения в упомянутом промежуточном представлении изобразительного оригинала электрическим сигналом. До этого все функциональные преобразования изображения проводились в реальном времени сканирования или с использованием цифрового буферного накопителя объемом лишь на одну-две строки развертки. Когда оказалось возможным зафиксировать в виде массива чисел в оперативной памяти компьютера все изображение, появились принципиально новые преимущества. Они заключались, прежде всего, в «электронной» интеграции в полосе издания существенно разных видов графической информации - текста и иллюстраций. Стала реальной также локальная (по выделенным участкам), или так называемая сложная электронная ретушь, использующая весь спектр средств компьютерной графики. Системы первого этапа компьютерного репродуцирования принято характеризовать как замкнутые (на одном предприятии) или закрытые (для внешних пользователей или компьютерных сре. Поскольку активная разработка этих систем началась ведущими производителями электронной репродукционной техники еще в конце 70-х гг., практически все из них были ориентированы на программное и аппаратное обеспечение собственного производства, а также на оригинальные форматы файлов, процедуры и средства интерактивного диалога компьютерных рабочих мест. Все это ограничивало обмен графической информацией в ее электронном виде между различными участниками издательско-полиграфического процесса. Последний «прорывной этап» в допечатной технологии, как, впрочем, и в СМИ, и в обществе в целом, связан с появлением персонального компьютера и развитием компьютерных информационных сетей. Отдельные операции допечатного процесса в том или ином их объеме стали исполнять, используя стандартизованные языки описания страниц, территориально разобщенные участники. Среди них сегодня, помимо типографии, можно видеть и авторов, и издателей, рекламные агентства и дизайн-студии, репро- и ко-пицентры. В силу своих организационных и социально-экономических преимуществ концепция «открытых» систем стала преобладающей настолько быстро, что, пожалуй, впервые в истории допечатных процессов дорогостоящие цифровые ЭЦК и «закрытые» компьютерные системы, еще не израсходовавшие и малой части своего ресурса, оказались неэффективными. Однако и здесь, как и на других этапах развития допечатных технологий, не удалось обойтись без принципиальных издержек. С переходом в начале 1990-х гг. к «открытым» допечатным системам в мировой полиграфической практике было отмечено снижение качества многокрасочной иллюстрационной печати. Основной причиной явилась неоднозначная трактовка цвета изображений применительно к различным средствам их отображения, компьютерным платформам и программным приложениям. Для решения этой проблемы в последнем десятилетии были разработаны так называемые Системы управления цветом (Color Management Systems - CMS). Таким образом, широкая автоматизация допечатных процессов явилась результатом развития электроники, телевидения и вычислительной техники. Трудоемкий, затратный и нестабильный фотомеханический способ, использовавший ручные и полукустарные операции, был практически полностью вытеснен электронным. Представление графической информации в виде сначала аналоговых, а затем и кодированных электрических сигналов позволило более гибко управлять параметрами изображений, а также обеспечить сопряжение допечатной стадии с другими системами и средствами массовой коммуникации. Такая связь более всего проявилась поначалу в подготовке к печати оперативных, периодических изданий. Стали возможными передача газетных полос и других материалов по электрическим каналам связи в системах децентрализованной и централизованной печати, дистанционные набор и репродуцирование, цифровая фотография, исключающая потери, связанные с изготовлением промежуточных копий (иллюстрационных оригинало, печать актуальных кадров вещательного телевидения, минуя их фотографирование с экрана, и др. Эффективное применение сегодня вновь находят альтернативные изготовлению фотоформ способы прямого изготовления печатных пластин в системах типа компьютер-форма. Последние в ряде случаев агрегатируют в печатные машины с автоматической установкой и съемом форм. «Цифровые» печатные машины, сопоставимые по производительности и другим параметрам с определенным классом традиционных, своим появлением как бы завершают «электронную» революцию полиграфической технологии. Причем диалектика развития оказалась такова, что эти машины выступают здесь в концептуально новом качестве, выполняя роль скорее периферийного устройства информационной компьютерной сети, чем привычного печатного станка.