1.3 Обработка изображений в допечатных процессах

• распознавание образов;
• машинная графика;
• электрическое репродуцирование.

1.3.1 распознавание образов

Для задач этого типа характерна необязательность представления выходной информации (результата обработки) в виде собственно изображения. Это могут быть таблицы, графики, текст, числа, используемые затем для принятия решений в управлении, или электрические сигналы, формирующие те или иные воздействия в автоматике. Специфика задач этого типа заключается также и в том, что в пределе результат может быть представлен лишь одним битом, когда, например, обработка дактилоскопических отпечатков, полученных по фототелеграфу в криминалистическом центре для сопоставления с образцами, хранящимися в картотеке, может идентифицировать определенное лицо в качестве преступника или исключить его из числа подозреваемых. К такому же минимуму выходная информация может быть сведена, например, и при анализе изображения в устройстве счета банкнот для включения электромеханического устройства, извлекающего фальшивку из пересчитываемой пачки. В любом случае большая часть информации исходного изображения, за исключением той, которая используется в качестве признаков распознавания, оказывается излишней (паразитной), или шумом. Не являясь основным, это направление находит применение и в допе-чатной стадии. Целиком на распознавании образов базируется автоматизация первичного клавиатурного процесса в переработке текста. Существовавшие ранее как специальное оборудование оптические читающие устройства (ОЧУ) сегодня вытеснены компьютерными программами распознавания текста. Они присваивают цифровые коды знакам рукописной, машинописной или печатной страницы, введенной в компьютер сканирующим устройством, позволяя обрабатывать текст далее стандартными программными средствами. В репродукционной ветви допечатного процесса близкий к распознаванию образов подход просматривается в так называемых адаптивных методах. Например, когда режим и параметры системы переработки иллюстраций автоматически перестраиваются в зависимости от характера репродуцируемого оригинала (полутоновый, штриховой, текст, растрированное печатное изображение и т. п.). Эти параметры могут видоизменяться и в процессе обработки изображения одного типа. Например, при электронном нерезком маскировании сами контуры распознаются с помощью того или иного дифференциального оператора. Изображение видоизменяется тем или иным образом в области контура для его подчеркивания или для удаления фона за его пределами.

1.3.2 машинная графика

Для художественного оформления изданий на авторской, издательской, репродукционной стадиях и в рекламных бюро широко применяется машинная (компьютерная) графика. Ее средства и принципы используются:

• для синтеза изображений и элементов графического оформления в отсутствие изобразительных оригиналов как таковых;
• для изменения содержания иллюстрационных оригиналов, введенных в компьютер путем сканирования, и, в частности, для их редактирования или так называемой сложной электронной ретуши;
• с технологическими целями, например для создания приводочных меток, по которым совмещают цветоделенные изображения в много красочной печати, ступенчатых тоновых шкал, шкал цветового охвата и микроштриховых тестов, служащих для контроля режимов формного и печатного процессов.

1.3.3 репродуцирование

Третьим и основным для допечатной стадии направлением обработки изображений является собственно репродуцирование - преобразование иллюстрационных оригиналов в такие промежуточные образы (числовые массивы, фотоформы, печатные формы и т. п.), параметры которых обеспечивают наилучшее качество иллюстраций в тираже. Это направление созвучно задачам оптимального кодирования или устранения избыточности информации, обеспечивающих ее передачу с наименьшими потерями по каналу связи с заданной пропускной способностью и уровнем шумов. Пропускная способность формного и печатного процессов ограничена в отношении информации, заключенной в оригинале, по интервалу оптических плотностей, цветовому охвату и спектру пространственных частот. Оптимальное приведение информации оригинала к объему, вмещаемому оттиском, происходит именно на репродукционной стадии, тогда как формный и печатный процессы строго нормализуют по их собственным критериям. Эта стадия служит тем гибким звеном, которое регулирует характер передачи оттиску тона, цвета и других параметров оригинала. Современная технология данной стадии позволяет объективно управлять ими с дискретой эквивалентной количеству краски, занимающему на оттиске площадь 25-100 мкм². Даже самые современные системы допечатной обработки изображений, как и полиграфический процесс в целом, не обеспечивают до конца оптимальной передачи, в которой до оттиска доводилась бы именно та информация оригинала и именно в том ее объеме, который может воспринять получатель. В основе оптимальной организации репродукционного процесса, как и любого другого процесса переработки или передачи информации, лежит принцип учета и согласования свойств трех основных компонентов информационной системы. Ими являются источник информации (изобразительный полиграфический оригинал), сама система или канал связи (полиграфический процесс), получатель информации (зрительный анализатор человек. Такая система организована оптимально, если ее входные характеристики согласованы со свойствами источника информации (в данном случае изобразительного оригинал, а ее выходные характеристики (параметры оттисксогласуются со свойствами получателя информации (зрения). Примеры несовершенства существующего процесса преобразования изобразительных оригиналов в тиражные иллюстрации схематически поясняет Рис. 1.3. При шести- или восьмиразрядном кодировании тон и цвет воспроизводится на оттиске с погрешностью, например, в 1/64 или 1/256 диапазона этих параметров на оригинале. Так на оттиске воспроизводятся все детали, включая и одиночные мелкие штрихи толщиной лишь в доли миллиметра. В то же время известно, что способность зрения различать тон и цвет резко снижается с уменьшением размеров деталей. Поэтому часть информации (1 на Рис. 1.3) так и остается невостребованной получателем несмотря на то, что пропускная способность его зрительного анализатора в целом выше, чем у передавшей ему эту информацию полиграфической системы. С другой стороны, точность воспроизведения размеров мелких деталей и геометрии контуров на тоновой иллюстрации намного ниже той, которую обеспечивают формный и печатный процессы. Эта часть информации оригинала (2 на Рис. 1.3) оказывается утраченной на допечатной стадии в силу специфики автотипного растрового процесса. Реальная разрешающая способность растровых оттисков ограничена их линиатурой и на практике: например, при лини-атуре 80 лин/см, оказывается на порядок ниже, чем в печатном процессе, который способен передавать элементы размером 25 мкм и менее, т. е. с пространственной частотой 400 лин/см.

Рис. 1.3 Потери (1, 2) информации как результат несогласованияосновных компонентов полиграфической системы

Более совершенна в указанном смысле система цветного телевещания, в которой цвет на мелких деталях отсутствует, что не снижает, однако, субъективного качества изображения на экране цветного ТВ-приемника [1.1]. С учетом упомянутого свойства зрения аналогичным, оптимальным образом, в ряде случаев сокращают информационную избыточность иллюстрационных файлов и в современных допечатных системах [1.2].