3.2. Форматы для хранения и обработки векторных изображений.

Бывают двух типов: форматы пакетов, ставшие стандартами, и универсальные векторные форматы.

Формат EPS имеет встроенную опцию сжатия по алгоритму JPEG.

Наиболее распространенные векторные пакеты: Corel Draw (на PC-платформе), Adobe Illustrator (для Mac).

Язык PostScript

PostScript — это язык программирования высокого уровня. Используется для описания страниц текста в первоначальной версии, а впоследствии и для описания изображений. Первоначально он был задуман для программирования графических компьютерных анимаций. Он был одним из компонентов, наряду с лазерным принтером, персональным компьютером и программой Page Maker, которые привели к созданию НИС. Первая версия языка Level 1 позволяла работать только с текстом, т.е. позволяла описывать только шрифты. В версии Level 2 появились изображения, появился цвет, увеличилась скорость, но уже не было соответствия с Level 1 (во второй версии использовались сокращенные команды).

Достоинства языка:

1. Универсальность — все выводные устройства будут показывать одно и то же, т.е. нет аппаратной зависимости;

2. Объекты векторные — любое масштабирование не сказывается на качестве картинки.

Недостатки:

1. Более длительная обработка страниц (при описании страниц сохраняются параметры контура, при воспроизведении на экране всё прорисовывается заново);

2. Ограниченная коллекция шрифтов (в версии Level 2 присутствует 35 шрифтов). Это ограничивает возможности шрифтового дизайна;

3. Высокая стоимость принтера (1500–2000 у. е.).

ЛЕКЦИЙ №4: ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ОФСЕТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ

4.1. Принципы цифрового растрирования

4.1.1. Векторная графика

В векторной графике изображение описывается с помощью математических объектов, контуров и заливок. Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять.

Достоинства векторной графики:

1. Небольшой объём дискового пространства для хранения изображений, т.к. хранится не само изображение, а параметры контуров. Описание цвета не сильно увеличивает размеры файла;

2. Объекты векторной графики легко трансформируются без изменения качества;

3. Векторная графика максимально использует возможности выводных устройств.

В силу специфики векторная графика широко используется в области дизайна технического рисования. Наиболее популярные пакеты векторной графики: Corel Draw, FreeHand, Illustrator.

Недостатки:

1. Ограниченность с точки зрения изобразительных возможностей, поскольку используем только контуры и заливки. Невозможно создавать фотореалистические изображения;

2. Сложно автоматизировать процесс ввода графической информации (необходимо сидеть и рисовать).

4.1.2. Точечная графика

В точечной графике изображение представляет собой мозаику из пикселов. Каждый пиксель характеризуется координатами на битовой карте и глубиной цвета. Принцип описания намного легче, чем в векторной графике.

Достоинства:

1. Простота и техническая реализуемость автоматизированного ввода с помощью сканеров, цифровых камер, графических планшетов;

2. Фотореалистичность — можно передавать тонкие живописные эффекты (туман, дымка, размытость).

Недостатки:

1. До начала ввода изображения необходимо задать конкретные параметры разрешения и глубину цвета. Попытка изменить эти параметры после ввода ухудшает качество изображения (следовательно, еще до ввода необходимо знать, на чём будет печататься изображение);

2. Объём файла изображения не зависит от сюжета. Белый снежный пейзаж и карнавал с обилием цвета и форм будут представлены файлами одинакового размера;

3. При масштабировании изображение искажается (например, четкая вертикальная линия при наклоне превращается в ступеньки).

4.2. Пиксели, точки, разрешения, точки опоры

4.2.1. Разрешение монитора

Изображение на экране монитора относится к точечной графике и строится из точек-пикселей. Разрешение экрана монитора определяется количеством пикселей на единицу длины (дюйм) — ppi. Важным является соотношение разрешения изображения и монитора.

1. Если они совпадают, тогда масштаб представления изображения равен 100%, т.е. всем точкам изображения найдётся место на мониторе;

2. Если разрешение изображения больше разрешения монитора, то мы не увидим изображение целиком; но можем и увидеть, если изображение промасштабировать, но тогда мы потеряем некоторые точки изображения;

3. Если разрешение изображения меньше разрешения монитора, то добавляются новые точки в изображение, что в свою очередь ведет к неточности изображения.

Выбрасывание точек либо интерполирование точек не годятся при обработке изображений.

4.2.2. Разрешение изображения

Определяется числом пикселей на единицу длины (ppi). Чем более высокое разрешение у изображения, тем больше мелких деталей можно передать, однако при этом очень быстро растёт размер файла, что создаёт проблемы при обработке и хранении изображения (для этого нужны графические станции). Поэтому необходим разумный компромисс между качеством изображения, размером файла, временем его обработки, стоимостью графической станции.

4.2.3. Разрешение принтера

Представляет собой количество точек на дюйм, которые принтер может воспроизвести (dpi). Фотонаборные автоматы имеют 3000–5000 dpi.

4.2.4. Связь разрешения изображения и линиатуры

Печать полутоновых или цветных изображений возможна только с использованием технологии растрирования. При растрировании уровень тона изображения (степень насыщенности чёрного или серого) создаётся с помощью растровых точек определённого размера. При просмотре изображения сливаются и создают иллюзию полного изображения. Более тёмным участкам изображения соответствуют большие по размеру точки, более светлым — меньшие. Точки в растре размещаются по линиям. Частота растра определяется количеством линий на дюйм (lpi). Качество полиграфического оттиска зависит от многих технологических факторов, в том числе от линиатуры растра и разрешения изображения. Они связаны между собой следующей формулой:

SF (фактор качества) меняется в масштабе 1.5–2. Линиатура (L) зависит от способа печати, печатной машины и бумаги. Масштаб (M) выбираем сами. Наивысшее качество обеспечивается при офсетной печати на листовых машинах на мелованной бумаге. Линиатура при этом 200 lpi. SF=1.8–2.

Второй вариант: офсетная печать, листовая машина, офсетная бумага. L=100–150 lpi, SF=1.5–1.7.

Наихудшие условия печати: рулонная печатная машина, газетная бумага L=70–80 lpi, SF=1.2.

Лекция №5 СКАНИРОВАНИЕ

5.1. Классификация сканеров, принцип действия.

По принципу действия сканеры бывают: ручные, планшетные, барабанные, слайд-сканеры. По количеству передаваемых цветов: монохромные, цветные. Сканеры различаются по формату: А4, А3, А3+. Рекомендации по технологическому применению сканеров:

1. Барабанные сканеры, профессиональные планшетные сканеры, слайд-сканеры рекомендуется использовать при подготовке публикации высшего класса: дорогостоящие журналы, рекламные каталоги высшего класса, художественные репродукции, плакаты, цветные изображения большого формата (рекламные щиты, цветные обои). Приведенная продукция требует профессиональных сканеров по причинам: высокое качество сканирования, изображения большого формата;

2. Слайд-сканеры. Коммерческого качества рекламные материалы, массовые и отраслевые журналы, цветные каталоги, книги с цветными и полутоновыми иллюстрациями, это всё цветная продукция среднего класса;

3. Планшетные сканеры среднего уровня. Региональные рекламные материалы и каталоги, региональные чёрно-белые периодические издания (газеты, журналы), книги с одноцветными иллюстрациями;

4. Планшетные сканеры простых моделей. Фирменные рекламные листки (прайсы), изображения только для целей позиционирования (показа, презентаций).

5.1.1. Ручные сканеры.

Ручной сканер внешне похож на мышь с расширенной передней частью. Размер передней части порядка 10–11 см. Устроен очень просто: в расширенной части находится источник света — цилиндрическая лампа, отражённый свет собирается линзой и отправляется на ПЗС-линейку. Развертку по строке осуществляет ПЗС-линейка, междустрочная развертка осуществляется механически. Перемещаем мы сканер вручную, в считывающей головке имеется прорезиненный валик: оптико-механическое прерывание — каждая строка записи. Разрешение до 800 dpi. Эти сканеры очень дешёвые (порядка 100$). Они бывают и цветные.

РИСУНОК

Используются:

1. Для сканирования изображений большого формата;

2. Сканирование книг большого формата с низким коэффициентом раскрывания (старинные книги типа инкунабулы).

5.1.2. Планшетные сканеры.

1 – Оригинал;

2 – ПЗС-линейка;

3 – крышка;

4 – стекло;

5 – источник света;

6 – зеркала;

7 – каретка;

8 – конечные выключатели;

9 – калибровочная метка.

У планшетных сканеров калибровка производится один раз: в момент включения сканера. Сканер забирает сигнал, соответствующий абсолютно белому цвету, и в дальнейшем этим пользуется.

Принцип работы цветных сканеров. В первых моделях цветных сканеров сканирование осуществлялось за три прохода. Оригинал освещался белым светом, во время каждого прохода перед ПЗС-линейкой устанавливался красный, зелёный, синий. Второй принцип сканирования: сканирование осуществлялось за один проход, луч света с помощью специальной делительной призмы делился на три части, и далее через светофильтры подавался на свою ПЗС-линейку.

Третий этап развития цветных сканеров. В третьей модели используются три источника света, которые светят импульсами.

5.1.3. Барабанные сканеры.

Бывают двух типов: барабанные сканеры, которые сканируют в четыре канала (3 канала RGB, канал для динамической калибровки), второй тип имеет пять каналов (4 CMYK канала, канал для динамической калибровки). Суть динамической калибровки — сканер настраивается в каждой точке, в которой происходит сканирование. Барабанные имеют разрешение сканирования 12000 dpi.

1 — барабан;

2 — оригинал;

3 — двигатель вращения барабана;

4 — каретка;

5 — направляющие;

6 — винт;

7 — электродвигатель;

8 — источник света;

9 — зеркало;

10 — линза;

11–12 — источники света для сканирования на отражение;

13–14 — линзы;

15 — объектив;

16–19 — зеркала;

20 — основная диафрагма;

21 — диаграмма нерезкой маски;

22 — красный светофильтр;

23 — зелёный светофильтр;

24 — синий светофильтр;

25–28 — фотоэлектронные умножители

Диафрагма канала нерезкой маски 21 имеет в 2–3 раза большую площадь, чем ширина канала основного канала 20. В результате происходит усреднение сигнала по относительно большей площади. Усреднённый сигнал служит для калибровки сканера. Таким образом, осуществляется динамическая калибровка сканера в каждой сканируемой точке. В настоящее время сканеры с горизонтальным барабаном практически не выпускаются, их заменили сканеры с вертикальным барабаном. При вертикальном расположении барабана обеспечивается большая долговечность сканера за счёт более медленного износа опор. При вертикальном расположении барабана сканер работает более устойчиво, поскольку в меньшей степени сказывается динамическая неуравновешенность. В последние годы появились сканеры с виртуальным барабаном, т.е. физически барабана нет.

5.2. Интерфейс TWAIN.

Управление сканером осуществляется с помощью программы, называемой интерфейсом, поставляемым вместе со сканером.

TWAIN — это универсальный интерфейс. Фактически TWAIN состоит из двух файлов: общий файл TWAIN.DLL, помещается в каталог Windows и выполняет общие служебные функции по сканированию, и драйвер устройства — это файл управления конкретным сканером, его имя зависит от марки и модели сканера. При инсталляции драйверы помещаются в подкаталог TWAIN WINDOWS. Все драйверы, которые были установлены во время инсталляции Windows, сохраняются.

5.3. Поэтапное сканирование оригиналов.

Вопрос отрабатывается на лабораторных работах.

5.4. Технологические характеристики сканеров.

Отработать самостоятельно. Привести основные характеристики планшетных сканеров.

ЛЕКЦИЯ 6 ЦИФРОВАЯ СЪЁМКА

6.1. Общая характеристика цифровых камер.

Преимущества цифровой съёмки: более низкая стоимость одного снимка, более короткое время производственного цикла. Недостаток: среднее качество.

Существуют два типа цифровых камер:

1. Сканирующие камеры;

2. Матричные камеры.

Цифровые камеры производятся фирмами, выпускающими фотокамеры, поэтому в их конструкции максимально используются детали фотокамер. Сканирующая фотокамера представляет собой стационарную студийную фотокамеру, в которой изображение оригинала через объектив фокусируется на матовом экране. При фотосъёмке экран заменяется фотопластинкой, при цифровой — экран сканируется при помощи ПЗС-линейки. Преимущество сканирующей камеры — более высокое качество по отношению к матричной.

Недостатки:

1. Длительное время съёмки (до 10 мин), поскольку сканирование медленный процесс, к тому же камера имеет ограниченный объём памяти, поэтому во время сканирования информация переписывается на компьютер для обработки изображений, что тоже приводит к потерям времени;

2. Камера чувствительна к вибрациям различного рода и вида, как внешнего, так и внутреннего вида;

3. Невозможно снимать людей и другие одушевлённые объекты.

Матричные камеры выпускаются в двух вариантах: студийные стационарные, портативные.

Современные профессиональные камеры имеют матрицу около 10 MPx. Портативная матричная камера сконструирована на основе портативного фотоаппарата, в котором изображение с помощью объектива фокусируется на фотоплёнке. В матрично-цифровой фотокамере плёнка заменена на матрицу ПЗС.

Технологические рекомендации по применению цифровых фотокамер:

1. Сканирующие камеры используются для получения изображений технического (станки), научного (установки), медицинского характера. В основном такие изображения используются в дорогостоящих журналах, промышленных каталогах;

2. Профессиональные матричные камеры с высоким разрешением — это цветные изображения для журналов и газет, цветные каталоги среднего уровня, оперативная фотография;

3. Бытовые матричные камеры — корпоративные каталоги, бытовые фотографии, изображения для просмотра.

6.2. Способы преобразования изображений при цифровой съёмке.

ПЗС-матрица (линейка) состоит из ячеек. Ячейка работает следующим образом: в основе лежит кварцевый кристалл. В верхней части путём ионной имплантации создаётся оксидный слой. Окись кремния — это фотополупроводник. Под воздействием света в оксидном слое появляются свободные электроны, которые диффундируют в объёме кристалла. Для упорядочения перемещения электронов на кристалле напыляется два электрода. К электродам прикладывается напряжение 10 В. В результате, в пространстве под электродами образуется потенциальная яма, в которой накапливаются электроны. Периодически схема управления матрицей опрашивает все ячейки и измеряет падение напряжения в результате накопления электронов. Количество свободных электронов прямо пропорционально интенсивности падающего света.

РИСУНОК (чёрно-белая камера)

Цветная камера. С помощью дополнительных светофильтров обеспечивается раздельное попадание красной, зелёной, синей составляющей на соответствующие светочувствительные элементы, т.е. это означает, что ячейки состоят из 3 подячеек, каждая из которых чувствительна к красному, зелёному, синему.

6.3. Технологические характеристики цифровых камер.Самостоятельно.

ЛЕКЦИЯ №7 РАБОЧИЕ ГРАФИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ

Состав и технические характеристики рабочих станций на базе PC-компьютеров

7.1. Принципиальная схема строения компьютера

7.2.Состав и технические характеристики рабочих станций на базе Apple Macintosh.

Компьютеры Apple были первыми персональными компьютерами, которые появились в мире. В 1976 году двое подростков создали архитектуру современного компьютера. Компьютеры Apple охватывают три сектора персональных компьютеров: графические станции, компьютеры для образования, мультимедиа. Существует три завода по сборке этих компьютеров: США, Канада, Голландия. Как компания-монополист Apple систематически переживает системные кризисы. Они в два раза дороже компьютеров IBM. Графические функции выполняются аппаратно, следовательно, компьютеры Apple в четыре раза производительнее. Основные модели Apple: G4, G5.

Достоинства: лицензионное программное обеспечение, фирменные внешние устройства (сканеры, принтеры).

7.3. Технологические рекомендации по выбору графических станций.

В основе выбора и компоновки графических станций лежит модульный принцип. Компьютеры формируются в составе АРМ (автоматизированное рабочее место). АРМ:

1. АРМ наборщика — используется для набора текста в корректурных правках. Процессор минимальный по производительности, монитор — достаточно 17 дюймов, но лучше иметь два монитора, принтер формата А4 для вывода гранок (распечатанный несвёрстанный лист). АРМ наборщика должен уметь принимать набранный текст от автора. В современных издательствах новые книги занимают 20–30% тематического плана, т.е. 70–80% переиздаваемые книги. Если текстовым оригиналом является качественно отпечатанный текст, то нет смысла его набирать, необходимо сканировать и распознавать, следовательно, АРМ должен быть обеспечен сканером и программой распознавания. На качественном тексте гарантия распознавания 85–90%. Всё большее распространение получает голосовой интерфейс, т.е. распознавание голоса.

2. АРМ верстальщика — соединение текста с иллюстрациями в формате издания. Процессор — мощный, монитор — не менее 21 дюйма. По выводу должен стоять лазерный Post-Script принтер формата А3 (принтер стоит около 3000$, а картридж — 400$ на месяц, т.е. в год 4800$).

3. Графическая рабочая станция. Процессор максимально возможный по производительности. Профессиональный монитор 23 дюйма. Профессиональный сканер. Струйный, цветной, максимально качественный принтер. Ламинатор, резак, ручная биговка.

4. Если объём работ большой, то фотонаборный автомат подключается к выделенному компьютеру, а не к графической рабочей станции, в результате получается станция цветоделения или фотоформ.

На мощных репроцентрах в сети ставится сервер, в результате сеть становится иерархической, а не одноранговой, следовательно, дополнительная память.

Компьютеры и периферийные устройства комплектуются и покупаются в виде АРМ-ов, что позволяет системно подходить к вопросам комплектования репроцентров, дизайн-бюро, издательств, типографий. 7.1. Принципиальная схема строения компьютера

7.2.Состав и технические характеристики рабочих станций на базе Apple Macintosh.

Компьютеры Apple были первыми персональными компьютерами, которые появились в мире. В 1976 году двое подростков создали архитектуру современного компьютера. Компьютеры Apple охватывают три сектора персональных компьютеров: графические станции, компьютеры для образования, мультимедиа. Существует три завода по сборке этих компьютеров: США, Канада, Голландия. Как компания-монополист Apple систематически переживает системные кризисы. Они в два раза дороже компьютеров IBM. Графические функции выполняются аппаратно, следовательно, компьютеры Apple в четыре раза производительнее. Основные модели Apple: G4, G5.

Достоинства: лицензионное программное обеспечение, фирменные внешние устройства (сканеры, принтеры).

7.3. Технологические рекомендации по выбору графических станций.

В основе выбора и компоновки графических станций лежит модульный принцип. Компьютеры формируются в составе АРМ (автоматизированное рабочее место). АРМ:

1. АРМ наборщика — используется для набора текста в корректурных правках. Процессор минимальный по производительности, монитор — достаточно 17 дюймов, но лучше иметь два монитора, принтер формата А4 для вывода гранок (распечатанный несвёрстанный лист). АРМ наборщика должен уметь принимать набранный текст от автора. В современных издательствах новые книги занимают 20–30% тематического плана, т.е. 70–80% переиздаваемые книги. Если текстовым оригиналом является качественно отпечатанный текст, то нет смысла его набирать, необходимо сканировать и распознавать, следовательно, АРМ должен быть обеспечен сканером и программой распознавания. На качественном тексте гарантия распознавания 85–90%. Всё большее распространение получает голосовой интерфейс, т.е. распознавание голоса.

2. АРМ верстальщика — соединение текста с иллюстрациями в формате издания. Процессор — мощный, монитор — не менее 21 дюйма. По выводу должен стоять лазерный Post-Script принтер формата А3 (принтер стоит около 3000$, а картридж — 400$ на месяц, т.е. в год 4800$).

3. Графическая рабочая станция. Процессор максимально возможный по производительности. Профессиональный монитор 23 дюйма. Профессиональный сканер. Струйный, цветной, максимально качественный принтер. Ламинатор, резак, ручная биговка.

4. Если объём работ большой, то фотонаборный автомат подключается к выделенному компьютеру, а не к графической рабочей станции, в результате получается станция цветоделения или фотоформ.

На мощных репроцентрах в сети ставится сервер, в результате сеть становится иерархической, а не одноранговой, следовательно, дополнительная память.

Компьютеры и периферийные устройства комплектуются и покупаются в виде АРМ-ов, что позволяет системно подходить к вопросам комплектования репроцентров, дизайн-бюро, издательств, типографий.

Ламинирование бывает двух типов: горячее и холодное.

11.4. Сублимационные и термовосковые принтеры.

Это принтеры высшего класса (с точки зрения воспроизведения изображений). Краска помещается на тонкую пленку 5 мкм. Разница между этими принтерами состоит в переносе краски.

В термовосковых принтерах краска находится в воскоподобном состоянии. Печатающий узел похож на печатающий узел матричного принтера, только иголки являются нагревательными элементами. Иголки нагреваются, краска расплавляется и оседает на бумагу, в результате на бумаге остаются капли, т.е. получается рельефная печать.

Сублимационные (твердо-чернильные) принтеры. При нагревании краска переходит сразу в парообразное состояние. В этом состоянии краска перемешивается, а потом впитывается в бумагу. Поскольку смешивание происходит в парообразном состоянии, более плавная передача цветов, а также практически теряет смысл понятие разрешение.

ЛЕКЦИЯ №12 ЦВЕТОДЕЛЕНИЕ