6.3 Апертурная коррекция

Коррекцию апертурных искажений иллюстрируют на рис. 6.5 (а) эпюры сигналов одиночного штриха с шириной, превышающей считывающее пятно. Полученный на выходе ФЭП видеоимпульс (1) после дифференцирования представляет собою сигнал (2), пропорциональный скорости изменения напряжения ц. фототока преобразователя при переходе пятна через контуры штриха. После разделения (3, 4) положительной и отрицательной полуволн сигнала (2) в селекторе полярности, инвертирования отрицательной полуволны и сложения ее с положительной получают корректирующий сигнал (5). Его наложение на исходный видеоимпульс (1) дает результирующий сигнал (6) с улучшенной крутизной фронтов, позволяющей повысить резкость краев штриха на копии.
Такова лишь основная идея, иллюстрирующая работу простейшего и далеко не самого совершенного апертурного корректора, представленного на рис. 6.5 (б). Как видно из эпюры, увеличению крутизны фронтов видеоимпульса сопутствует существенное искажение его длительности. Неудовлетворительно прорабатывается здесь и система тонких штрихов. Поэтому на практике применяют более сложные схемы, использующие производные более высокого порядка, их комбинации, ограничители, линии задержки и т. д., что дает лучшую форму и положение (фазу) корректирующих импульсов [6.2].

6.5 Искажения сигнала на границах одиночного штриха и их коррекция (а); апертурный корректор (б)

Высокочастотные коррекции с дифференцированием сигнала по времени (в сканирующих системах) или только по одной координате числового массива, представляющего изображение в памяти ЭВМ, имеют общий принципиальный недостаток. Он заключается в одномерном действии, зависящем от наклона контуров и штрихов к направлению развертки или обхода массива. Пространственно-частотные характеристики и резкостькопий оказываются анизотропными. С увеличением наклона контура к направлению перемещения сканирующего пятна (строки развертки) уменьшается скорость нарастания видеосигнала на черно-белом переходе, амплитуда его производных и получаемых с их помощью корректирующих импульсов (см. рис. 6.6). В пределе, т. е. для продольных штрихов, эффективность коррекции нулевая. Более эффективна поэтому двухмерная коррекция, в которой учитывается градиент оптического параметра изображения и в направлении перпендикулярном строке [6.3]. К двухмерной частотной коррекции относится также рассматриваемое ниже нерезкое маскирование.

6.6 При дифференцировании сигнала по времени амплитуда корректирующих импульсов зависит от наклона контура к направлению сканирования

6.4 Нерезкое маскирование

Применительно к электронным средствам репродуцирования термин маскирование имеет условный характер, т. к. заимствован из фотографии, где означает съемку через вспомогательное изображение - маску.
На рис. 6.7 изображен штрих оригинала с пересекающими его в процессе развертки концентрическими считывающими апертурами основного оптического канала и канала нерезкого маскирования. Ниже представлены сигналы на выходах ФЭП этих каналов и эпюры, поясняющие их преобразование в блоке электронного нерезкого маскирования. Слева даны пояснения фотографическому аналогу этого способа коррекции. Функциональная схема блока приведена на рис. 6.7 (б), где номера связей входов и выходов отдельных элементов соответствуют эпюрам рисунка 6.7 (а).

6.7 Процесс (а) и устройство электронного нерезкого маскирования

Значение видеосигнала, получаемого в результате электронного нерезкого маскирования, следующим образом связано с исходными сигналами u_осн основного и u_нм вспомогательного оптических каналов:

Коэффициент k в этом выражении определяет степень усиления сигнала коррекции (u_осн - u_нм) и служит параметром оперативной регулировки. От него зависит амплитуда выбросов на фронтах видеоимпульса или яркость оконтуривающих полос. В более сложных схемах нерезкого маскирования он может быть поставлен в зависимость от контраста контура и других локальных параметров изображения. Ширина же оконтуривающей зоны, как видно из рис. 6.7 (а), зависит от того, насколько вспомогательное считывающее пятно превышает апертуру основного канала.
В этой схеме сигнал коррекции или корректирующее контурное изображение являются второй двухмерной производной коэффициента отражения оригинала. Ее значения, полученные как разность сигналов, считанных за разными апертурами, на самом контуре равны нулю. В отличие от рассмотренной выше апертурной коррекции с дифференцированием сигнала по времени, здесь обеспечивается изотропное, не зависящее от ориентации контуров действие, поскольку амплитуда такого сигнала сохраняется и при наклоне контура к направлению развертки. По мере наклонаснижение скорости изменения яркости по одной из координат компенсируется ее нарастанием по другой.
В отличие от апертурной коррекции, в самом своем названии предполагающей исправление искажений, внесенных предыдущей стадией, нерезкое маскирование привносит в изображениеи новую, целиком отсутствующую в оригинале информацию. Со светлой и темной сторонграницы, разделяющей на изображении черное и белое поле, образуются каемки, значение тона которых соответствует уровням «белее белого» и «чернее черного». В этом заключается «оконтуривающий» эффект нерезкого маскирования.
Регулируемыми параметрами такой коррекции являются яркость и ширина оконтуривающих полос, а также зависимость ее действия от перепада яркости на контуре. Например, степень коррекции может быть сведена к минимуму для незначительных перепадов яркости, обусловленных шумами подложки, во избежание их нежелательного усиления на копии. В подобном случае дифференциальный оператор высокочастотной коррекции автоматически заменяется низкочастотной фильтрацией - расфокусировкой деталей малого контраста, квалифицированных как шум подложки оригинала при визуальной оценке перед сканированием. И, напротив, для примера, рассматриваемого в разделе?, степень маскирования может быть максимальной для слабых контуров и совсем незначительной для контуров полного контраста. В ряде случаев коррекция может давать лишь одну из оконтуриваю-щих полос (только со стороны светлого или темного), например для облегчения такой технологической операции, как устранение («отмазка») фона от силуэта посредством ручной или электронной ретуши.