МИНИСТЕРСТВО  НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Северо-Западный институт печати Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна 

Факультет Полиграфических технологий и оборудования  

Специальность 261202

Форма обучения вечерняя 

Кафедра

Технологии  полиграфического

производства 

КУРСОВАЯ  РАБОТА (ПРОЕКТ)

по дисциплине “ Технология обработки изобразительной информации” 
 

Тема работы (проекта) Возможности колориметрических характеристик сканера. Профилирование сканера 
 

Студент    ____________________                                                   Коннова Е.В.

                 (подпись)                                                                             (Ф.И.О.) 

гр. Т-5 

Руководитель                                                                                     Домасев М. В

                      ___________________                                               

(должность, уч., зв., степень) (подпись)                                             (Ф.И.О.) 
 

Дата  защиты работы _____________  

Оценка    _______________________ Санкт-Петербург2010 

Реферат

Курсовая работа содержит 24 с., рисунков 8, источников 8.

Обзор сканеров в полиграфии, возможности цветопередачи

Объектом исследования стали возможности профессионального сканера  , а также особенности калибровки и профилирования  , на нашем производстве стоит сканер Epson Perfection V700 Photo ,  на нем и будут проводитья исследовательские работы.

Цель работы –исследовать технологию сканирования и колориметрические возможности сканирующей системы

Результат работы – оценить колориметрические возможности сканера после применения процедуры профилирования 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

Введение

1  Техническая характеристика и основные элементы конструкции сканеров

1.1 Общие сведения и основные технические параметры сканеров

      1.2 Основные элементы констукции сканеров

      1.3 Технология сканирования

2 Обзор сканеров, применяемых в полиграфии. Их разновидности и особенности

      2.1 Планшетные сканеры

      2.2 Барабанные сканеры

3 Подходы  к сканированию оригиналов, задачи  цветового воспроизведения и понятие профилирования.

4 Исследование

Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Сканеры для  полиграфии должны обладать высочайшими характеристиками, и выбор сканера должен определяться в большей степени ценой, которую вы готовы потратить на него. Ценовой диапозон сканеров для полиграфии начинается в среднем с отметки 30-35000 рублей. В исследовательской части данной курсовой работы будет планшетный сканер Epson Perfection V700 Photo . Он находится в нижнем ценовом диапозоне, но в некоторых своих параметрах не уступает и барабанным сканерам. Среды основных производителей профессиональных планшетных сканеров следует отметить ,HP ScanJet, Nikon Super Coolscan, Microtek Scan Maker/

Профессиональные сканирующие системы позволяют еще в процессе подготовки перед сканированием учесть печатный процесс, а также выполнить цветоделение, цветокоррекцию. Устройства данного класса могут очень корректно подготовить цифровую информацию к формному и печатному процессам в соответствии с требованиями типографии для конкретных параметров полиграфического проекта.

 . 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Техническая характеристика и основные элементы конструкции сканеров

1.1 Общие сведения и основные параметры сканеров

Сканеры позволяют вводить в компьютер изображения, представленные на плоских носителях (обычно на бумаге, пленке или фотобумаге), а также изображения объемных объектов небольших размеров. При считывании изображения сканер дискретизирует его в виде совокупности отдельных точек (пикселов) разного уровня оптической плотности. Информация об уровнях оптической плотности этих точек анализируется, преобразуется в двоичную цифровую форму и вводится для дальнейшей обработки в систему (рис. 1). Анализ изображения осуществляется методом сканирования (отсюда и происходит название устройства — сканер).

Процесс сканирования заключается в том, что, перемещая  сфокусированный световой луч, можно  произвести поэлементное считывание двумерного изображения, рассчитанного на наблюдение в отраженном или проходящем свете. Световой поток, приобретающий при этом амплитудную модуляцию вследствие взаимодействия с изображением, можно собрать и преобразовать в электрический сигнал, пригодный для передачи, обработки и записи.   

Рис. 1. Цифровое представление изображения  

Сегодня преимущественно  применяется метод прямоугольного линейного растрового сканирования, при котором одиночный сканирующий луч последовательно перемещается (разворачивается) по прямым линиям с быстрым переходом от конца одной линии сканирования (строки) к началу следующей.

Растровая развертка образуется из двух ортогональных составляющих: строчной развертки (хразвертки) и кадровой развертки (уразвертки). Последняя задает интервал между соседними строками для последовательного перекрытия всего изображения.

Основные  технические параметры сканеров:

• разрешение (разрешающая  способность);

• глубина цвета;

• порог чувствительности;

• динамический диапазон оптических плотностей;

• максимальный формат сканирования;

• коэффициент  увеличения.

Важными характеристиками сканера, определяющими область его применения, являются режимы сканирования, тип механизма сканирования оригиналов и некоторые другие технические данные.

Разрешение. Разрешение (разрешающая способность) — величина, характеризующая количество считываемых элементов изображения на единицу длины. Обычно размерность этой величины указывают в точках на дюйм. Различают физическое (аппаратное) разрешение и интерполяционное разрешение сканера.

Физическое разрешение характеризует конструктивные возможности  сканера в дискретизации изображения по горизонтали и вертикали. Горизонтальное оптическое разрешение планшетных (плоскостных) сканеров, имеющих фиксированное фокусное расстояние, определяется как отношение количества отдельных светочувствительных элементов в линейке (или линейках) фотоприемника к максимальной ширине рабочей области сканера. Высокое значение оптического разрешения достигается за счет увеличения плотности регистрирующих элементов или одновременного использования нескольких фотоприемников. В последнем случае отдельные части вводимого изображения объединяются автоматически или вручную. Расстояние, на которое с помощью шагового механизма смещается сканирующая головка, определяет разрешающую способность сканера по вертикали. Разрешение вводимого изображения в вертикальном направлении определяет скорость перемещения фотоприемника относительно оригинала (или наоборот). При уменьшении разрешения увеличивается скорость сканирования.

В проекционных сканерах, а также в цифровых фотоаппаратах  оптическое разрешение обычно выражается в общем числе точек в снимке, поскольку степень детализации зафиксированного изображения зависит от удаленности объекта сканирования от регистрирующей камеры. Оптическое разрешение барабанных сканеров зависит от характеристик шагового двигателя и апертуры объектива, а также от яркости используемого источника света и максимальной частоты вращения барабана.

Во многих сканерах предусматривается возможность  программного повышения разрешения — интерполяции. Однако это не повышает степени детализации представления изображения, а лишь понижает его зернистость. При интерполяции сканер считывает с оригинала графическую информацию на пределе своего физического разрешения и включает в формируемый образ изображения дополнительные элементы, присваивая им усредненные значения цвета соседних, реально считанных точек. Применение интерполяции в некоторых случаях позволяет добиваться хороших результатов: сглаживаются границы растровых объектов и четче прорабатываются мелкие детали.   

Рис. 2. Сигнал (пример), характеризующий распределение оптической плотности в точках (x) линии сканирования  

Глубина цвета — это количество битов, которые сканер может назначить при оцифровывании точки. При сканировании считывается аналоговый сигнал, характеризующий значение оптической плотности изображения. Аналоговый сигнал (рис. 2 а) может принимать значения из диапазона допустимых величин. Сигнал, преобразованный в цифровой эквивалент, является дискретным по множеству принимаемых значений (рис. 2 б). Для 8разрядного преобразования (2⁸) таких значений всего 256 (рис. 2 в), для 12разрядного (2¹²) — 4096, для 16разрядного (2¹⁶) — 65 536. Во всех случаях преобразование аналогового сигнала в цифровую форму дает ошибку округления, составляющую иногда половину веса младшего разряда, называемую шумами квантования.

Следует отметить, что в некоторых сканерах используются 10битовая (1024 уровня серого), 12битовая (4096 уровней серого) или даже 16битовая шкала градации яркости. Однако программы обработки изображений оперируют только 8разрядными данными. Преимущество этих сканеров заключается в снижении шумов квантования.

Порог чувствительности. При полутоновом сканировании яркость каждой точки может принимать одно из множества возможных значений (градаций яркости), а при бинарном — только одно из двух. В бинарном режиме сканер преобразует данные путем сравнения их с определенным порогом (уровнем черного). Поскольку сканер способен различать оттенки серого, следует установить порог чувствительности таким образом, чтобы сканер мог произвести классификацию элементов изображения на черные и белые. Яркость каждой точки полутонового 8битового изображения выражается числом от 0 до 255 (0 — белый, 255 — черный). Чтобы преобразовать полутоновое изображение в бинарное, сканер должен «знать» уровень (число), выше которого точка считается белого цвета (0), а ниже — черного (1). Этот уровень и называется порогом чувствительности.   

Рис. 3. К  определению оптической плотности: а — изображение на прозрачной основе; б — изображение на непрозрачной основе   

Динамический диапазон (диапазон оптической плотности) сканера характеризует его способность различать переходы между смежными тонами на изображении. Понятие оптической плотности D используется для характеристики поглощательной способности непрозрачных (отражающих) оригиналов и степени прозрачности прозрачных оригиналов и выражается через десятичный логарифм:

,

где  — коэффициент пропускания материала (изображения на прозрачной основе) (рис. 3а), характеризующий его способность поглощать световой поток ;  — коэффициент отражения (рис. 3б), характеризующий способность материала (изображения на непрозрачной основе) отражать световой поток ;  — соответственно световой поток, прошедший материал, и световой поток, отраженный от материала.