13 Grafični in reprografski proces TGP06
Transcription
13 Grafični in reprografski proces TGP06
O UP OR AB NAPRAVE ZA DIGITALIZACIJO 1 IN T Repro skenerji ER NO GRAFIČNI IN REPROGRAFSKI PROCES imenujemo jih tudi kompaktni skenerji, skenerji za izdelavo barvnih izvlečkov. SA MO ZA Sestavljeni so iz treh enot: • vhodnega – skenirnega sistema • računalniška ali procesna enota • osvetljevalna ali izhodna enota – snemalni sistem Shema skenerja za izdelavo barvnih izvlečkov. 2 NAPRAVE ZA DIGITALIZACIJO Skenirna enota • vsebuje optoelektronske senzorje UP OR AB Skenirni sistem omogoča konverzijo reflektirane/transmitirane svetlobe iz originala v električni analogni signal, ki se korigira, ojača in pošlje na izhodno enoto – snemalni sistem, kjer se pretvori v: • svetlobno energijo za osvetlitev svetlobno občutljivega materiala ali • kontrolo graviranja (npr. graviranje cilindra za globoki tisk) O Repro skenerji NAPRAVE ZA DIGITALIZACIJO 3 IN T Repro skenerji ER NO Vir svetlobe: • nevtralna bela svetloba (halogenska ali visokotlačna Xe žarnica) SA MO ZA Iz skenirne glave (po razdelitvi) snopi ločeno potujejo skozi določen barvni filter in fotopomnoževalko – ta pretvori iluminirano, od originala modulirano svetlobo v analogen električni signal. Skenirna glava skenerja za barvno separacijo. 4 Vsak skenirni signal gre skozi: • procesor tonske vrednosti • barvni procesor • procesor za ostrino • procesor za skaliranje in • rastrski procesor UP OR AB Procesna enota procesira signale iz skenirne enote (korekcija signalov) O NAPRAVE ZA DIGITALIZACIJO Barvni procesor • opravlja korekcijo barve – TB nimajo idealnih spektrov, zato je potrebna korekcija ... NAPRAVE ZA DIGITALIZACIJO 5 IN T Procesor za ostrino ER NO • prilagajanje območja D (original / tisk) - korekcija območja, da najpomembnejši detajli niso izgubljeni.... Glede na skenirno piko (za slikovni signal, ki je določene velikosti, npr. 30 µm) je rezultat skeniranja nejasna reprodukcija kontur. MO ZA Ostrenje izvedejo s povečanjem pike (zajet tudi signal iz okolice). SA Shema povečanja (elektronske) ostrine na podlagi analognih merjenih signalov. 6 Vhodne naprave - izbor je odvisen od vrste originala, ki ga želimo digitalizirati. UP OR AB Primer: O NAPRAVE ZA DIGITALIZACIJO Tehnika digitalizacije Barvna fotografija bobnasti ali ploski (visoke ločljivosti) skener ČB fotografija ČB ali barvni skener Tekst ČB ali barvni skener s programsko opremo OCR Slika - umetnina bobnasti ali ploski (visoke ločljivosti) skener Izhodna naprava Računalnik CTP Digitalni tisk Digitalno kopiranje ER NO Vrsta originala 7 Greenwald M., Luttropp J., Graphic communications: design through production, DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) ZA Razlikujejo se po: Ø geometriji skeniranja Ø načinu osvetljevanja predlog (refleksijski, transmisijski) in Ø drugih značilnostih, ki so odvisne predvsem od kakovostnega in cenovnega razreda (ločljivost,….) MO Optični čitalci (skenerji) – oblike SA • bobnasti skenerji (konstrukcija: horizontalni, vertikalni ali poševni) • ploski skenerji (namizni skenerji, XY skenerji) Greenwald M., Luttropp J., Graphic communications: design through production, 8 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI UP OR AB O Vrste skenerjev in njihova uporaba. Posebne oblike skenerjev: ER NO • samo za transparentne materiale (slide skenerji) • APS skenerji (Advanced Photo System) • OCR skenerji • Copy Dot skenerji (redigitalizacija) … 9 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) - oblike SA MO ZA Oblike skenerjev a – ploski skener (Quickstep, Heidelberg) b – Hi-End ploski skener (Topaz, Heidelberg) c – bobnasti skener z vertikalno konstrukcijo (Tango, Heidelberg) d - bobnasti skener s horizontalno konstrukcijo (ChromaGraph, Heidelberg) 10 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI UP OR AB Dober skener mora ugoditi čim več zahtevam: • skeniranje opačnih in transparentnih materialov, • dobra programska oprema (omogoča konverzijo negativ / pozitiv, direktno pretvorbo RGB v CMYK) • povečave brez večje izgube kvalitete. O Optični čitalci (skenerji) - lastnosti Copy dot skenerji se uporabljajo za redigitalizacijo že rastriranih filmov s skeniranjem (bitmap) bitne datoteke obstoječijh rastrskih pik pri visoki resoluciji. ER NO Prava optična resolucija CCD skenerja je določena z optičnim sistemom in ne s programsko interpolacijo. 11 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) - ploski ZA CCD tipalo/a: Ø imajo celice razporejene v liniji, Ø potuje in zajame sliko v ravni črti SA MO Cenejša tipala: Ø celice RGB le v eni liniji – potrebna večja interpolacija. Boljši skenerji – boljša tipala: Ø tri vrste celic, vsaka s svojim RGB filtrom – manjša interpolacija. Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001 12 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI O Optični čitalci (skenerji) - ploski ER NO UP OR AB Način preslikovanja: vpadna svetloba se preko optike prenaša na CCD tipalo. Razlike so v sistemih prenosa svetlobe in zrcal ter programih. 13 Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001, 2001 http://computer.howstuffworks.com/scanner2.htm IN T DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI Optični čitalci (skenerji) - ploski ZA • predloga je položena na ravno stekleno ploščo, • ob plošči se pomika nosilec s svetlobnim virom (optičnim sistemom in CCD elementi – prekritimi z RGB barvnimi filtri). Transmisijske predloge - ležijo med svetlobnim (zgoraj) virom in nosilcem. MO Skeniranje na ploskem skenerju je analogen proces: • v prečni smeri glede na gibanje CCD elementov se zajamejo električni signali iz vsake točke SA • v vzdolžni smeri se opravi dodatno vzorčenje pred digitalizacijo. 14 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI UP OR AB CIS skenerji nizko cenovni, uporablja se CIS tehnologija (contact image sensor). O Optični čitalci (skenerji) - ploski CIS zamenjuje; CCD tipala, zrcala, filtre, leče in svetlobni vir z vrsto R, G in B LED (light emitting diodes) diod. LED diode emitirajo belo svetlobo, osvetljena predloga se nato zajame z nizom senzorjev. http://computer.howstuffworks.com/scanner2.htm ER NO CIS skenerji so cenejši, lažji in tanjši, po kakovosti pa še ne prekašajo CCD skenerjev. 15 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) - ploski XY skenerji so visoko zmogljivi, namenjeni profesionalni uporabi. ZA Projekcijske optika omogoča precizen zajem ne glede na velikost originala - visoka stopnja ločljivosti. SA MO Nastavitve CCD tipal se lahko spreminjajo v X in Y dosežena visoka kakovost digitalizacije. 16 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI O Optični čitalci (skenerji) - ploski UP OR AB XY skenerji - HI-END ploskovni skenerji v grafičnih studiih zamenjujejo bobenske skenerje (enostavnejša uporaba). Za povečavo uporabljajo optiko, podobno kot bobenski skenerji. Preko optike se slika poveča in CCD-vezje razbere že povečano sliko. HI-END skener omogoča optično resolucijo 6.000 ppi in barvno globino skeniranja 48 bitov. ER NO Vsebujejo linearno razvrščene CCD elemente (npr. 8000 za barvni kanal) na čipu. 17 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) - ploski SA MO ZA XY skenerji - HI- END proces skeniranja XY postavitev optike za dve velikosti originalov (Nexscan F4000, Heidelberg) ploski skener za opačne in transparentne originale Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001 skeniranje originala iz knjige - najpomembnejša prednost ploskih pred bobnastimi skenerji 18 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001 ER NO UP OR AB uporabljajo fotopomnoževalke namesto CCD tipal. FPM veliko bolje prepoznajo najsvetlejše in najtemnejše dele slik (visoka počrnitev diapozitivov). O Optični čitalci (skenerji) - bobnasti 19 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) - bobnasti Predloga je pritrjena na steklen boben. SA MO ZA Snemalna glava se pomika ob valju z mikroskopsko optiko usmerja svetlobo skozi razklonski optični sistem (polprepustna zrcala, prizma) prek RGB filtrov na fotopomnoževalke, barvni dražljaji se pretvorijo v električne signale. Bobnasti skener (ICG 360, ICG). 20 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI UP OR AB Fotopomnoževalka eksponentno ojača signal: • vsak izbit foton ali elektron povzroči izbijanje več novih elektronov O Delovanje PMT Sestavljena je iz: • fotokatode - svetlobni tok spremeni v tok elektronov • vmesnih elektrod (dinod) - mehanizem ojačanja in • anode (zbere tok elektronov in priskrbi močan izhodni signal) ER NO Pri delovanju fotopomnoževalke sta dva osnovna pojava: • fotoefekt in • sekundarna emisija. 21 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Delovanje PMT SA MO ZA Fotoefekt - fotokatodo osvetlimo, iz nje izbijemo fotoelektrone. Vsak fotoelektron se v el. polju (med fotokatodo in prvo dinodo) pospeši in pade na prvo dinodo s tolikšno hitrostjo, da zaradi sekundarne emisije izbije iz nje več elektronov. Proces se ponavlja od dinod do anode. Shematični prikaz fotopomnoževalke, ki bazira na prvi hitri PMT, 56AVP, katero je predstavilo podjetje Philips leta 1956. 22 Optični čitalci (skenerji) - bobnasti UP OR AB Svetlobni izvor: Ø xenonska ali Ø volframova svetloba, usmerjanje svetlobe - npr. s pomočjo optičnih vlaken O DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI Uporablja se za: Ø fleksibilne vzorce (omogočajo pritrditev) Ø negativi, pozitivi Ø transparentne (prosojne) in opačne materiale (neprosojne) ER NO Prosojni materali so osvetlejeni od znotraj, neprosojni pa od zunaj. 23 DIGITALIZACIJA Z OPTIČNIMI ČITALCI IN T Optični čitalci (skenerji) – za digitalizacijo in redigitalizacijo Tehnike redigitalizacije glede na vrsto filmskih predlog: ZA • Copy-dot omogoča visoko resolucijsko skeniranje linijskih struktur, kjer so prisotne rastrske pike v predlogi. • Descreening gre za konverzijo rastrirane slike v kontinuirno tonsko datoteko. SA MO • Mixed mode omogoča kombinacijo dveh procesov: barvna informacija za C, M in Y se shrani kot kontinuirna tonska datoteka, medtem, ko je separacija črne, ki daje kontrast, zajeta na zadnji stopnji kot bitmap datoteka. Za redigitalizacijo se uporabljata oba skenerja; bobnasti in ploski skener. 24 Resolucija Do kam sega povečevanje resolucije digitalnih naprav? ER NO UP OR AB Resolucija človeškega očesa določa kot opazovanja, pod katerim oko lahko loči med dvema linijama. Ta minimalni kot opazovanja meri 1.5 kotnih minut (1.5/60 kotnih stopinj°). O DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI Določitev razločitvene moči R človeškega očesa. 25 DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI IN T Resolucija se vrednoti s parom linij (Č, B izmenično) z upoštevanjem razdalje D in kota opazovanja α. Za razdaljo (40 cm) je razločitvena moč očesa: ZA R – 28.7 parov linij/cm Razdalja med dvema linijama je 0,175 mm. SA MO Za določitev pravilne razločitvene razdalje moramo upoštevati kontrast! 26 UP OR AB O DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI ER NO Vidnost linijskih struktur vizualne percepcije človeškega očesa pri normalni razdalji opazovanja (npr. 30 cm). a – relativna vidnost spreminjanja intenzitete (definicije) b – občutljivost človeškega očesa na linijske strukture 27 DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI IN T Resolucija očesa: 29 parov linij/cm - velja za ČB kontraste Z barvnimi kontrasti (R-G ali Y-B) je resolucija nižja. ZA Da lahko produciramo 29 parov linij/cm z digitalnim procesom potrebujemo 58 (2 × 29) pixlov/cm. MO Za tisk se navadno zahteva več kot 58 pixlov/cm, da se število pixlov lahko adaptira na pogoje rastriranja in zahtevano število sivinskh tonov. Velja grobo pravilo: frekvenca skeniranja naj bo 2 × večja od frekcence rastra. SA Za večje frekvence (gostote) rastra je vrednost lahko nižja) – npr. 1,5. 28 RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV O KAKOVOST SKENIRANJA UP OR AB Primerjava barvne globine med skenerji s CCD tipali in s fotopomnoževalci ni umestna. V praksi se izkaže: Ø bobnasti skener s samo 8 biti barvne globine bolje razpozna počrnitev tudi nad D 3 in celo 4. Ø ploskih skener bi dosegel enako le z 12 bitnim CCD vezjem. Danes je običajna barvna globina 24 bitov, visoko kakovostni modeli pa imajo tudi 48 ali več bitov. ER NO Podatki od leta 2004 - za optično resolucijo skenerjev: Ø kakovostni ploski 1600 – 3200 ppi Ø HI-END ploski nad 5400 ppi Ø vrhunski bobnasti 8000 – 20.000 ppi 29 RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV IN T KAKOVOST SKENIRANJA Vrednotimo z: Ø resolucijo (ločljivost) in Ø barvno globino ZA LOČLJIVOST Ø večja ločljivost – omogoča kakovostnejše povečave Ø merimo jo s ppi (pixel per inch) MO V praksi velja, da za velikost skeniranja slike 1:1 zadostuje 300 ppi. V kolikor želimo sliko povečati npr 10×, potrebujemo vsaj 10× zmogljivejše tipalo torej s 3.000 ppi. SA Običajni ploski skenerji imajo ločljivost od 300 – 1.200 ppi. Navajajo se tudi interpolacijske sposobnosti skenerja npr. 9.600 ppi – to ne pomeni boljše kakovosti. Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001 30 RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV O KAKOVOST SKENIRANJA UP OR AB OPTIČNA RESOLUCIJA Ø skenerji za preslikavo filmov cca. - 3.600 ppi. Ø bobnasti skenerji od 300 do 20.000 ppi – ne potrebujejo interpolirne ločljivosti (npr. 35 mm diapozitiv lahko povečamo na 70 × 100 cm brez interpolacije). BARVNA GLOBINA 24-bitni skenerji (z 8 biti na barvo RGB): Ø s CCD tipali komaj zadostujejo za kakovostno preslikavo Ø bobnasti zadovoljiva kakovost V uporabi so 30, 36, 42, 48-bitni skenerji vendar so izredno dragi. Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001 ER NO Kakovost skeniranja ni odvisna le od števila bitov ampak tudi od: Ø vrste algoritma za pretvorbo el. impulzov zmore procesor Ø kakovosti CCD tipala – koliko šuma ima tipalo 31 IN T RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV Dvojno povečanje ločljivosti skeniranja - kvadratno povečanje velikosti datoteke. ZA Dober kompromis je dosežen med reproduciranjem podrobnosti in velikostjo datoteke, če upoštevamo naslednjo enačbo: MO primerna ločljivost skeniranja = F × faktor povečave × gostota rastra Najpogosteje je F = 2 (nepisano pravilo). SA Primer: diapozitiv velikosti 5.3 cm × 8 cm je bil natisnjen v enaki velikosti z rastrom 60 l/cm, torej mora biti ločljivost skeniranja; fs = 2 × 1 × 60 l/cm = 120 l/cm (cca. 300 dpi) 32 ER NO UP OR AB O RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV Pretvorba skeniranih podatkov v rastrsko sliko za digitalni film ali ploščo. 33 RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV IN T Pred reproduciranjem slike na: • film • ploščo ali • direktno na tiskovni substrat ZA Moramo določiti: • obliko rastrske pike • frekvenco rastriranja • kot rastra SA MO Pri vhodnih napravah govorimo o resoluciji skeneiranja – scanning resolution, pri izhodnih napravah govorimo o izhodni ločljivosti – addressing frequency – addressability. Kipphan K., Handbook of Print Media, Springer, 2001,1207 str. 34 UP OR AB Izhodna ločljivost mora zagotoviti: • reproduciranje želene oblike pike z ustrezno natančnostjo. • ustrezno število tonskih vrednosti, ki omogočajo zvezne prehode • čim krajši upodobitveni čas O RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV ER NO 10 × 10 slikovnih elementov je potrebnih, da dosežemo ustrezno obliko rastrske pike. Število tonskih vrednosti narašča z večanjem izhodne resolucije. 35 Kipphan K., Handbook of Print Media, Springer, 2001,1207 str. IN T RESOLUCIJA, LOČLJIVOST OPTIČNIH ČITALCEV ZA Povprečno oko ne razloči več kot 100 tonskih vrednosti – tako, da je dovolj, če rastrska celica vsebuje 10 × 10 pixlov (slikovnih elementov). Prenos tonskega območja SA MO Pri amplitudnem rastru se problem pojavi problem produciranja pri: (+ plošče) zmanjšanje pike – problem svetli toni (- plošče) povečanje pike – problem temni toni – hitrejše zaopiranje Kipphan K., Handbook of Print Media, Springer, 2001,1207 str. 36 DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI UP OR AB O Osnovne vrste skeniranja: ER NO Najpomembnejši kriterij je način skeniranja, npr: • dot-by-dot (induvidualno tipalo - ni značilno za digitalne kamere) • linijska – vrstična tipala line-by-line (številna tipala pozicionirana v vrsti – liniji) • ploskovni (tipalo v obliki matrike) 37 DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI MO ZA IN T Linijska – vrstična tipala delujejo podobno kot optični čitalci – skenerji. SA Za zajem slike je svetloba ločena s pomočjo barvnih filtrov v tri barvne kanale. Trilinijsko tipalo so trije barvni kanali eden poleg drugega, tako da je informacija o barvi za vsak posamezen senzor zejeta simultano. 38 DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI UP OR AB Linijske kamere stalen potrebujejo stabilen svetlobni vir - objekt se ne sme premikati (npr. slikanje tihožitja v studiju). O Vrstični – line skenerji se premikajo med zajemanjem, ploska tipala so stacionarna. ER NO Ploska tipala Snemanje barvne slike (RGB vzporednost) z uporabo treh ploskih tipal in razdelitvijo svetlobe z uporabo prizm z barvnimi filtri. 39 SA MO ZA Ploska tipala IN T DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI RGB barvna separacija z uporabo treh ločenih posnetkov, (preko filternega kolesa). Nevtralni filter se uporabi za ČB posnetke (AGFA). 40 UP OR AB Barvni izvlečki, separacija se lahko izvede z uporabo: • enega tipala • treh tipal O DIGITALIZACIJA Z DIGITALNIMI KAMERAMI Eno tipalo: barvna separacija se izvede s serijo skeniranj preko filtrov (npr. filterno kolo) ali s skeniranjem preko mozaičnega filtra. Tri ploska tipala: barvna separacija se doseže z uporabo prizme in barvnih filtrov. Največjo prožnost uporabniku nudi: simultana uporaba treh ploskih tipal ali enega tipala z mozaičnim filtrom – to so možnosti za zajemanje objekta v gibanju (one-shot kamere). ER NO Kamere s serijo filtrov – tree-shot kamere. Trije posnetki s tremi filtri, trikratno količino informacij – resolucija se večinoma ne poveča. IN T LITERATURA 41 SA MO ZA http://www.e-fotografija.com/artman/uploads/e-foto2.pdf Greenwald M., Luttropp J., Graphic communications: design through production, Delmar Publishers, 1997, 410 str. Gorazd Golob, Reprodukcija barve, INTERDISCIPLINARNOST BARVE, V znanosti, I del, DKS, leto 2001, str. 309-339 http://en.wikipedia.org Kipphan K., Handbook of Print Media, Springer, 2001,1207 str. http://vlado.fmf.uni-lj.si/sola/1995/zvok/zvok.htm#Frek http://wwwbox.uni-mb.si/Dsplab/Clanki/bojan_k/diplomska_naloga.pdf Matjaž Intihar, E-fotografija, samozaložba, 2001 http://www.scp.de/163.0.html http://computer.howstuffworks.com/scanner2.htm 42