Фактори, що впливають на якість цифрових зображень

Фактори, що впливають на якість цифрових зображень

Ми велика поліграфічна компанія в Шеньчжень Китаю. Ми пропонуємо всі книжкові видання, друк книжок у твердій обкладинці, друк книжок з паперу, твердий переплет, книжковий друк, друк книжок для сідла, друк буклетів, пакувальна упаковка, календарі, всі види ПВХ, брошури з виробами, нотатки, Дитяча книга, наклейки, все види спеціальної паперової продукції кольорового друку, картки гри та ін.

Для отримання додаткової інформації відвідайте

http://www.joyful-printing.com. Тільки ENG

http://www.joyful-printing.net

http://www.joyful-printing.org

email: info@joyful-printing.net

Цифрові зображення зазвичай отримують шляхом сканування (іноді також доступні від цифрових камер). Фактори, що впливають на цифрові зображення, багатогранні. Загалом, правильність оцифрування зображень є основою для забезпечення якості цифрових зображень. Сканування є найпоширенішим процесом оцифрування, таким як сканування для оцифрування графічних робіт, слайдів або фотографічних відбитків. Тому якість сканування і продуктивність кінцевого пристрою виводу є найважливішими факторами, що впливають на якість зображення. У статті головним чином аналізуються фактори, що впливають на якість цифрових зображень з точки зору роздільної здатності, глибини пікселів, кольорової моделі зображень і формату зберігання файлів зображень.

По-перше, дозвіл

Дозвіл зображення відноситься до числа пікселів на одиницю довжини зображення, яке, як правило, виражається в ppi (пікселі на дюйм), тобто кількість пікселів на дюйм. Дозвіл зображення фактично є роздільною здатністю сканування (зразки на дюйм). Ми не можемо плутати його з dpi (точками на дюйм). Dpi використовується для вимірювання вихідної роздільної здатності лазерного принтера або фотоприймача, що вказує на кількість точок на дюйм. Наприклад, шейкер зображення з роздільною здатністю 2450 dpi виробляє понад 6 мільйонів точок на квадратний дюйм площі (2450 x 2450 = 6002500). Стандартний 300dpi лазерний принтер виробляє 90 000 точок на квадратний дюйм. Чим більше точок містить зображення, тим вища роздільна здатність зображення та краща якість друку. Іншою незвичайною метрикою є rels x на міліметр, де x - кількість пікселів на міліметр, наприклад: reis 4 - це 4 plxels на міліметр, приблизно 102 ppi (або spi).

Існує також поняття, тобто дозвіл друкарської машини, дозвіл друкарського станка виражається lpi (лінія на дюйм), тобто, скільки рядків на дюйм, зазвичай називається числом сітчастих ліній, напівтонових екран, номер лінії екрана або частота екрана. Роздільна здатність сканування має пряме відношення до частоти екрана. Коли цифрове зображення виводиться на принтер або зображення, що розгортається, воно буде розбито на точки, подібні до звичайного друку. Вихідний пристрій виробляє точки, які реалізуються шляхом перетворення на набір менших станів включення або виключення, які є пікселями. Якщо пристрій виводу зображення є зображенням, він може бути виведений на плівку та папір. Під час друку пікселі об'єднуються в ряд клітин, з яких формуються точки. Точки формуються шляхом включення або виключення пікселів в блоці управління і визначення рівня сірого.

Піксель являє собою ряд крихітних квадратних елементів зображення, які складають зображення. Значення пікселя цифрового зображення є значенням, яке задається комп'ютером, коли оцифровується вихідне зображення, яке представляє середню інформацію про яскравість малого квадрата оригіналу або середню інформацію про щільність відбиття малого квадрата. Для відсканованих зображень пікселі містять кожну вибіркову інформацію, наприклад, колір, відтінки сірого, чорний або білий. Розмір пікселя залежить від дозволу сканування. Наприклад, 150 spi означає, що сканер зразків 1/150 на кожний 1 дюйм; 72 spi означає 1/72 кожного 1 дюйма. Чим вище роздільна здатність сканування, тим більше деталей ви отримаєте.

Дозвіл сканування

Коли зображення сканується з дуже низькою роздільною здатністю, отримані пікселі більше, деталі зображення менше, інформація про колір виражена менше, а якість зображення значно зменшується. З іншого боку, якщо роздільна здатність сканування занадто висока, вона може не досягти бажаних результатів. Якщо роздільна здатність сканування занадто висока, файл сканованого зображення буде невиправдано великим, тому обробка RIP триває довго. Принтер може створювати зображення лише з обмеженим числом ліній на дюйм, тому якість кінцевого виводу не обов'язково поліпшується. Навіть якщо скановане зображення завантажується до Інтернету, результат буде однаковим. Тому що більшість користувачів використовують роздільну здатність 72ppi для перегляду зображень на дисплеї. Загалом, щоб отримати найкраще сканування, рекомендується розглянути наступну емпіричну формулу:

Сканування кольорових зображень Для кольорових зображень або зображень у градаціях сірого, відповідна роздільна здатність сканування пов'язана з потрібною частотою екрана. Що стосується частоти екрана, ви можете отримати його на своєму принтері, або попросити професіонала друку. Загалом, газети друкуються на частоті екрану 85 lpi. Більшість літографічних журналів використовують 133 lpi або 150 lpi. Деякі книги з мистецтва, надруковані на покритому папері, використовують 200 lpi. Знаючи частоту екрана, можна використовувати наступну формулу для розрахунку частоти сканування:

a) Для частот екрану 133 lpi або вище:

Роздільна здатність сканування = частота екрана × 2 × масштаб вихідного зображення

b) для частот екрана менше 133 lpi:

Дозвіл сканування = частота екрана × 1,5 × масштаб вихідного зображення

Наприклад, якщо потрібно сканувати зображення розміром 3 × 5, розмір відтворення становить 18/5 × 6 (дюймів) (120% від початкового зображення). Якщо ви використовуєте частоту екрана 85 lpi, ви можете скористатися 153 spi (85 × 1,5 × 1,2 = 153) скануванням дозволу сканування.

Сканування чорно-білих рядків зображення Чорно-білі зображення, такі як зображення лінії, логотипи та текст, часто називаються растровими зображеннями. Цей термін використовується, оскільки для створення чорно-білого зображення потрібно лише один біт на піксель. У кольорових і напівтонових зображеннях колір і сірі градієнти приховують кордон і змішують зображення на його тлі. У чорно-білих зображеннях сильний контраст між чорно-білими кольорами викликає увагу очей до контуру. Отже, вимоги до сканування чорно-білого зображення відрізняються від кольорового зображення. Щоб отримати найкращу роздільну здатність, сканування має бути якомога ближче до кінцевого дозволу. В іншому випадку зображення, надруковані з низькою роздільною здатністю сканування, ймовірно, з'являться "зубчастими".

Для сканування чорно-білих ліній можна використовувати наступну формулу:

Роздільна здатність сканування = вихідна роздільна здатність × масштабування вихідного зображення

Роздільна здатність принтера та зображувального пристрою зображень вимірюється в точках на дюйм (dpi), але незалежно від того, наскільки високою є роздільна здатність вашого пристрою виведення, 600 spi дуже добре для багатьох лінійних робіт, сканування Роздільна здатність переважно не більше 1200 spi (навіть якщо вихідна роздільна здатність дуже висока). Різницю в якості між сканованими зображеннями, що перевищують це число, важко розрізнити неозброєним оком, а надмірне число рядків сканування лише збільшить зображення, щоб вивести зображення повільніше.

Під час друку для отримання високоякісних цифрових зображень не тільки роздільна здатність зображення не може бути меншою ніж у 1,5 рази від частоти екрана, але й якість зображення залежить від використовуваного паперу. Друк з максимальною роздільною здатністю та частотою екрана не завжди можливий. Не всі натискання підтримують найвищий вихід на екрані, і більшість паперів не підходить для друку високої частоти екрана. Наприклад, при друці з високою частотою екрана в газеті він поглинає крапки, що призводить до надмірного поширення чорнила, що призводить до дуже розмитої якості виведення. Таким чином, папір є визначальним фактором того, наскільки частота екрана використовується.

По-друге, глибину пікселя

Глибина CCD є числом бітів, що використовуються для зберігання кожного пікселя (тобто бітів), який також використовується для вимірювання роздільної здатності зображення. Глибина пікселів визначає кількість кольорів, які може мати кожен піксель кольорового зображення, або визначає кількість рівнів сірого, які може мати кожен піксель зображення у градаціях сірого. Чим більше бітів використовується для представлення пікселя, тим більше кольорів піксель може виразити, і чим він більш глибокий. Хоча кольорове зображення може бути дуже глибоким, чим глибше піксель, тим більше необхідного місця для зберігання. Глибина пікселів надто дрібна, що впливає на якість зображення. Зображення виглядає дуже грубим і неприродним.

Біти є основними елементами цифрових даних. Кожен біт вмикається або вимикається, як правило, представлений 1 або 0, тобто існують тільки дві варіації. Кожен піксель сканованого зображення має глибину пікселя, наприклад, від 1 до 32 біт. 1-бітове зображення - це чорно-біле зображення (наприклад, чорно-біла лінія, згадана вище). 2-бітний піксель має 4 варіанти (00 01 10 11), які представляють діапазон кольорів від біло-світло-сіро-темно-сірого-чорного.

8-бітний піксель може представляти всі сірі кольори у 256 відтінках кольору, які можуть бути надруковані принтерами PostScript (R) Level 2 і Level 3. Кожен піксель зображення представлений трьома компонентами R, G і B. Якщо кожен піксель має глибину 8 біт, кожен піксель має 24-бітове представлення, і кожен піксель може бути одним з 16777216 кольорів.

Коли піксель представлений значенням 32-біта, якщо R, G і B відповідно представлені 8-бітами, решта 8 бітів часто називають бітами альфа-каналу. У програмі Adobe Photoshop є альфа-канал. Найчастіше існують чотири 8-бітових канали в режимі CMYK, а саме: синій канал, пурпуровий канал, жовтий канал і чорний канал.

По-третє, кольорова модель зображення

Кольорове зображення різних кольорових моделей відрізняється і впливає на кольорові цифрові зображення. Нижче наведено деякі з основних загальних моделей опису кольорів.

Колірна модель RGB

Червоний, зелений і синій кольори є трьома основними кольорами кольору, а три довжини хвиль червоного, зеленого і синього кольору є основою всіх кольорів в природі. Більшу частину видимого спектру можна змішувати з різними пропорціями і інтенсивністю червоного, зеленого і синього (RGB) світла. Це означає, що блакитний, пурпуровий і жовтий створюються в місцях, де кольори перекриваються. Оскільки синтез кольорів світла RGB виробляє білий колір, модель кольору RGB є аддитивним режимом. RGB кольорові моделі зазвичай використовуються для освітлення, відео та дисплеїв. Такі системи, як кольори, створені на дисплеї, мають ті ж основні характеристики, що і промені, що виробляються в природі: кольори можуть бути виготовлені в червоному, зеленому і синьому кольорах, що є основою колірної моделі RGB. Більшість сканерів також можуть використовувати кольорову модель RGB для запису даних з цифрових зображень. Кольоровий дисплей може випромінювати три види світлових променів з різною інтенсивністю, так що фосфоресцентні матеріали, що покривають червоний, зелений і синій кольори всередині екрану, випромінюють світло, створюючи таким чином кольори. Наприклад, коли ви бачите червоний колір у Photoshop, дисплей вимикає червоний червоний промінь, і червоний промінь стимулює червоний фосфор для відображення червоного пікселя на екрані.

У Photoshop, коли ви використовуєте вибір кольорів RGB, ви можете змінити колір пікселів, поєднуючи три значення кольору червоного, зеленого та синього кольорів. Колірні значення трьох основних кольорів становлять від 0 до 255. R: 255, G: 255, B: 255 накладені для отримання білого кольору, але R: 0, G: 0, B: O накладені для отримання чорного кольору (без кольорового світла) ). R: 185, G: 132, B: 234 Накладання створює колір, як показано.

У зв'язку з попередніми знаннями про глибину пікселя зображення, 16777216 кольорів достатньо для кристально чистого цифрового зображення на дисплеї, підключеному до комп'ютера, обладнаного 24-бітним кольором, хоча це видно тільки в природі. частиною.

Колірна модель CMYK

Qing, Pin і Yellow є вторинними кольорами, які доповнюють кольори червоного, зеленого і синього кольорів. Кольорова модель CMYK базується на характеристиках поглинання світла чорнилом, надрукованим на папері. Коли біле світло наноситься на напівпрозорі чорнило, частина спектра поглинається і частково відбивається назад до ока. Теоретично, чистий (C), пурпурний (M) і жовтий (Y) пігменти можуть синтезувати і поглинати всі кольори і виробляти чорний колір. З цієї причини модель CMYK називається субтрактивною моделлю. Але насправді друкарська фарба буде містити деякі домішки. Ці три чорнила фактично виробляють вид землі сірого кольору, який повинен бути змішаний з чорним (K) чорнилом для отримання справжнього чорного кольору (використовуючи K або Bk замість B, щоб уникнути плутанини з синім). ). Колір друку складається з 39% блакитного, 47% пурпурового, 0% жовтого і 1% чорного (чорний поглинає весь світ). Цей відбиток буде відображати 60% червоного, 52% зеленого і 99% синього. .

Режим кольору лабораторії

Кольорова модель лабораторії була побудована на основі Міжнародних стандартів вимірювання кольору, розроблених Міжнародною комісією з освітлення (CIE) в 1931 році. незалежно від того, який пристрій (наприклад, монітор, принтер, комп'ютер або сканер) використовується для створення або виведення зображення, колірний малюнок створює колір, який залишається. Послідовний. Колір лабораторії складається з психометричного компонента (L) і двох компонентів кольоровості; ці два компоненти - компонент (від зеленого до червоного) і компонент b (від синього до жовтого). Зображення Lab - це триканальне зображення, що містить 24 (8 x 3) біт / піксель.

Для обробки зображень з фото компакт-дисків, окремих значень висоти та кольору у зображеннях, передачі зображень між різними системами та друку на принтерах PostScript (R) Level 2 і Level 3 можна використовувати режим Lab. Щоб надрукувати зображення лабораторії в інших кольорових PostScript-пристроях, слід спочатку перетворити їх на CMYK. Загалом, колір лабораторії - це внутрішній колірний режим, який використовує Photoshop для перетворення між різними режимами кольорів.

Колірний режим HSB

HSB базується на сприйнятті кольором людини, а не на комп'ютерному значенні RGB, а також у відсотках CMYK принтера. Людське око вважає, що колір складається з кольоровості, насиченості і яскравості. Модель HSB описує три основні характеристики кольору:

1. Хроматичність H, на стандартному колірному колесі від 0 до 360 градусів, відтінок вимірюється положенням. При нормальному використанні відтінок визначається назвою кольору, наприклад, червоним, оранжевим або зеленим. Колірність базується на довжині хвилі світлової хвилі, відбитої від об'єкта, або довжини хвилі світлової хвилі, що передається через об'єкт.

2. Насиченість S відноситься до інтенсивності або чистоти кольору. Насиченість відноситься до частки колірних компонентів у відтінку, виміряних у відсотках від 0% (сірий) до 100% (повністю насичений). На стандартному колірному колесі зростає насиченість від центру до краю. Насиченість часто називають кольором роботи. Чим вище насиченість, тим нижче сірий компонент і тим вище інтенсивність кольору.

3. Висота B, яка є відносною яскравістю кольору, зазвичай вимірюється у відсотках від 0% (чорний) до 100% (білий).

Вищезазначені чотири кольорові моделі - це кілька моделей, які часто використовуються в обробці зображень. Колірні моделі зображень різні, і колір, звичайно, відрізняється від зображення.

По-четверте, формат зберігання зображень

Формати зберігання зображень мають великий вплив на цифрові зображення. Формат зберігання релевантний для стиснення зображення, кількості кольорів, які він може виражати, і глибини пікселів зображення. Нижче наведено короткий огляд деяких звичайних форматів зберігання даних:

*. Jpg / *. Jpeg (Спільна група експертів з фотографій)

*. Jpg / *. Jpeg - це 24-бітний формат файлів зображень і високоефективний формат стиснення, який є стандартом стиснення для фотографій безперервного тону. Його первісна мета полягала в передачі стисненого зображення з роздільною здатністю 720 × 576 за допомогою лінії зв'язку 64 Кбіт / с. З мінімальною втратою роздільної здатності можна зменшити обсяг необхідного для зберігання зображення до 10% від початкового розміру. Завдяки ефективній ефективності стиснення та вимогам стандартизації, він широко використовується в передачі кольорових факсів, нерухомих зображень, телеконференцій, друку та фотографій новин. Але ці видалені дані не можуть бути відновлені при розпакуванні, тому *. Jpg / *. Файл jpeg не підходить для масштабування, і це вплине на якість виводу на друк. Однак його вплив на втрату графічних зображень не дуже великий, 16M (24-біт) *. Jpg / *. Зображення jpeg не відрізняється від фотографії, а непрофесіонали навіть не можуть сказати. Та ж картина, з *. jpg / *. Файли, що зберігаються у форматі jpeg, становлять від 1/10 до 1/20 інших типів графічних файлів. Загалом, *. Jpe / *. Файл jpes має лише кілька десятків КБ, а кількість кольорів може досягати 24 біт.

* .tif / *. tiff (формат файлу тегів зображення)

* .tiff - це формат графічного файлу, розроблений Aldus для машин Macintosh. Вперше він був популяризований на Macintosh і тепер підтримується основними графічними програмами на Windows. В даний час це найбільш широко використовуваний растровий формат на Macintosh і PC. Це дуже зручно для порту * .tiff графіки на цих двох апаратних платформах. Більшість сканерів також можуть виводити файли зображень у форматі * .tiff. Формат підтримує до 16M кольорів. Її характеристики: якість збереженого зображення висока, але зайнятий простір для зберігання також дуже великий, розмір якого відповідає 10 разів зображення * .jpeg; більше тонкий рівень інформації, що сприяє відтворенню оригінального тону і кольору. Формат доступний як у стиснутих, так і в стиснутих формах, де стиснута форма використовує схему стиснення без втрат LZW (Lempel-Ziv-Welch). У програмі PhotoShop формат * .tiff підтримує 24 канали, що є єдиним форматом файлу, який може зберігати декілька каналів, за винятком формату PhotoShop (* .psd та * .pdd). Єдиним недоліком є те, що файл * .tiff дуже важко розпакувати за рахунок унікальної змінної структури * .tiff.

*. Pcd (Kodak PhotoCD)

*. pcd - формат файлу CD, розроблений компанією Kodak, який можна прочитати лише іншими системами програмного забезпечення. Цей формат використовується в основному для зберігання кольорових відсканованих зображень на компакт-диску, який використовує колірний режим YCC для визначення кольорів зображення. Колірний режим Y CC - варіант кольорового режиму CIE. Колірний простір CIE - це міжнародний стандарт, який визначає кольори, які можуть спостерігати всі людські очі. Кольорові простори YCC та CIE містять набагато більше кольорів, ніж кольори RGS та CMYK на дисплеї та пристрої друку. Зображення з фото компакт-дисків в основному дуже високої якості. Вартість сканування рулону плівки в CD-файли Photp не висока, але якість сканування залежить від типу використовуваної плівки та рівня роботи користувача сканера.

*. EPS (інкапсульований PostScript)

*. EPS - формат графічного файлу ASCII, описаний на мові PostScript. Він може друкувати високоякісні графічні зображення на графічному принтері PostScript, до 32-бітової графіки. Формат розділяється на формат PhotoShop EPS (Adobe Illustrator Eps) і стандартний формат EPS, а стандартний формат EPS можна розділити на графічний формат і формат зображення. Варто зауважити, що тільки файли EPS у форматі зображення можна відкрити в PhotoShop. *. Формат eps складається з двох частин: перша частина являє собою файл зображення з низькою роздільною здатністю на екрані для перегляду та позиціонування під час обробки зображення; друга частина містить окремі дані для кожного колірного поділу. *. Файл Eps зберігається у форматі DCS / CMYK. Файл містить окремі дані чотирьох кольорів CMYK, які можуть безпосередньо виводити чотириколірну сітку. Однак, крім того, що він є більш надійним на принтерах PostScript, формат * .e ps має ряд недоліків: по-перше, формат * .eps зберігає зображення з особливо низькою ефективністю; по-друге, схема стиснення формату * .eps також погана, як правило, однакове зображення *. Після стиснення Liff tiff вона на 3 - 4 градуси менше, ніж зображення * .eps.

*. bmp (Bitmap)

*. bmp - це растровий формат (Bitmap) для Windows і OS / 2. Файл майже не стиснутий і займає багато дискового простору. Його колірний формат зберігання становить 1, 4, 8 і 24 біта. Роздільна здатність також може бути від 480 × 320 до 1024 × 768. Цей формат є досить стабільним у середовищі Windows і підтримується програмним забезпеченням для обробки зображень у середовищі DOS та Windows. Тому цей формат є широко використовуваним форматом у сучасних додатках. Однак недоліком є те, що файл формату є відносно великим, тому його можна застосовувати тільки до однієї машини, і її не вітає мережа.

Вище наведений формат зберігання файлу зображення. Що стосується зберігання зображення, то розмір зображення також пов'язаний зі збереженням зображення. Тут вводяться два поняття розміру зображення: один - фізичний розмір зображення, тобто висота і ширина. Для цифрових зображень вона зазвичай виражається в пікселях замість дюймів або міліметрів. Однак у готовому макеті розмір зображення зазвичай виражається в дюймах. Інший відноситься до розміру файлу зображення, тобто скільки байт (байт або мегабайт). Це передбачає роздільну здатність, глибину пікселів і максимальний розмір зображення. Розмір файлу цифрового зображення можна розрахувати за такою формулою: (ширина пікселя × висота пікселя) × (глибина пікселя) 8)

Це обчислює кількість байтів у файлі. Поділ кількості байтів на 1024 дає кілобайт. Якщо розділити на 1024, ви отримаєте мегабайти. Наприклад, цифрове зображення в 24-бітному кольоровому режимі RGB з шириною пікселів 459 пікселів і висотою пікселів 612 пікселів, розмір файлу 823K:

(459 × 612) × (24) 8) = 842724 байт 24 1024 = 823K