17.2. Растрирование изображений

Растрирование при помощи регулярных растров. Как в древние времена, так и в современной полиграфии из всех видов изображения иллюстрации наиболее сложны для воспроизведения. В частности, это происходит из-за того, что большинство иллюстраций содержит полутона, т.е. плавный переход между светлыми и темными участками изображения. Специалисты говорят — переход тона между «светами» и «тенями». В древности иллюстрации в книгах рисовали вручную. Дело шло медленно, иллюстрации отличались друг от друга. В средние века полутона передавали штрихами разной ширины и глуби­ны, которые вырезали на печатной форме. В результате получались высокохудожественные оттиски, которые представляют отдельный вид искусства, но не передают все многообразие полутонов. И только после изобретения фотографии, около 150 лет назад был предложен метод, позволяющий получить на полиграфическом оттиске изобра­жение, содержащее плавный переход от темных к светлым участкам. Этот метод заключается в том, что изображение, содержащее полутона, разбивается на мелкие точки, которые имеют разную площадь. Темные участки воспроизводимого изображения состоят из больших точек, а светлые – из точек малой площади (рис.17.1).

Рис. 17. 1. Фрагменты полиграфического оттиска: А — растрированное изображение; Б — увеличенное изображение

Важно, чтобы эти точки получились настолько мелкими, чтобы че­ловеческий глаз не мог их различить. По площади каждой точки поли­графическая краска должна быть нанесена ровным слоем, т. е. незави­симо от площади точек их оптическая плотность должна быть одина­ковой. Таким образом, полутоновое изображение становится двутоновым (или, как говорят, квазитоновым). Один тон принадлежит краске, другой — запечатываемому материалу (например, бумаге).

Для разбиения тонового изображения на отдельные точки был изо­бретен оптический прибор, который называется растр. Один из вари­антов растра представляет собой две стеклянные пластины, на которых гравируют тонкие параллельные линии. Эти пластины склеивают друг с другом гравировкой внутрь, повернув их так, чтобы линии на одной пластине были перпендикулярны линиям на другой. После этого растр готов к применению. А применяют его, поместив перед фотопленкой, на которую проецируют воспроизводимое изображение. Эту операцию осуществляют в специальном фоторепродукционном аппарате. Такой растр называется автотипным.

Растр как оптический прибор существовал и в виде пленки, кото­рую накладывали непосредственно на фотопленку, на которую про ецировали растрируемое изображение. Такой растр называют контакт­ным.

Контактные и проекционные растры широко применялись до по­явления в 80-х гг. XX столетия фотовыводных устройств. В таких уст­ройствах изображение на фотопленку переносится с помощью лазер­ного луча. При этом каждая растровая точка состоит из нескольких бо­лее мелких точек, размер которых определяется диаметром луча лазе­ра. Растровая точка строится в квадратной матрице размером NxN элементов. Лазерный луч рисует микроточками в каждом элементе матрицы одну растровую точку (рис. 17.2). В современных фотовывод­ных устройствах растровые точки рисуются в матрицах 16x16 или 32x16 элементов.

Рис. 17. 2. Матрицы размером 8x8 элементов, в которых лазерный луч

нарисовал круглую (слева) и квадратную (справа) точки.

Для простоты взята матрица 8x8 элементов

С развитием фотовыводных устройств появилась возможность применять растровые точки разной конфигурации. Конфигурация растровой точки влияет на характеристики оттиска. В современной по­лиграфической технике применяется множество разновидностей рас­тровых точек, но наиболее популярны круглая, квадратная, эллипти­ческая, эвклидова.

Круглая растровая точка рекомендована для воспроизведения фо­тоснимков, квадратная — для сюжетов, требующих повышенной чет­кости, эллиптическая — для сюжетов с изображением людей, эвклидо­ва — для черно-белой печати.

Один из важнейших параметров регулярного растра — линиатура — измеряется в линиях на сантиметр [лин./см] или в линиях на

дюйм [LPI]. Для каждой группы полиграфической продукции реко­мендуется своя линиатура: 12-25 лин./см для крупноформатных пла­катов способом гигантотипии; 25-40 лин./см для газетного производ­ства; 40-60 лин./см для журналов и рядовой полиграфической продук­ции; 60-80 лин./см для высококачественной рекламной продукции; более 80 лин./см для специальных областей полиграфии, например, для защиты ценных бумаг.

Пожалуй, самое ценное качество растров проявилось, когда было изобретено цветоделение. Первоначально цветоделение представляло собой фотографирование цветного оригинала через светофильтры: красный, синий, желтый с использованием растра. При этом получа­лись цветоделенные растрированные изображения. Затем с каждого такого изображения получали печатную форму и печатали соответст­вующими красками. Но при наложении регулярных растров друг на друга получается вторичный рисунок — муар, который портит общую картину оттиска и вносит серьезные искажения в цветопередачу. Муар получается в результате интерференции между регулярными структу­рами — растровыми точками, расположенными регулярно. Избавить­ся от муара нельзя, можно только уменьшить заметность муара. Дос­тичь этого можно или увеличивая линиатуру растра, или поворачивая растры относительно друг друга.

В четырехкрасочной печати существует так называемый розеточный муар. Это своеобразный узор, образованный растровыми точка­ми, который ровным рисунком покрывает весь оттиск. Такой муар можно увидеть при увеличении на каждом цветном оттиске, отпеча­танном с помощью регулярного растра (рис. 17.3).

Рис. 17.3. Изображение розеточного муара разной структуры

Кроме перечисленных недостатков, связанных с муаром, регуляр­ные растры имеют еще несколько существенных недостатков, среди которых можно отметить относительно низкую четкость и резкость изображения в мелких деталях. Это обстоятельство особенно заметно при печати качественной рекламной продукции.

Растрирование при помощи нерегулярных рас­тров. Создать полутоновое изображение возможно и при помощи то­чек, расположенных нерегулярно. В таких растрах в растровой ячейке микроточки расположены случайно, и их количество такое же, как и в случае автотипной точки.

На рис. 17.4 для сравнения показаны фрагменты одного и того же сюжета, выполненного с помощью регулярного (слева) и нерегулярно­го (справа) растра. Даже при большом увеличении видно, что изобра­жение справа выглядит более цельным.

Рис. 17.4. Фрагменты одного и того же сюжета, выполненного с помощью

регулярного и нерегулярного растра: слева — с помощью регулярного растра;

справа — с помощью нерегулярного растра

Среди недостатков нерегулярного растрирования можно отметить повышенные требования к расходным материалам и оборудованию, технологической дисциплине.

Среди специалистов нет единого мнения по вопросу, какой растр лучше. Чаще всего говорят, что для каждого сюжета нужно применять свой растр. В целом это мнение верно. Но такой подход для типогра­фии ведет к большому количеству технических проблем. Дело в том, что для получения качественного оттиска даже с использованием одного растра требуется контролировать и

держать в узком диапазоне множество различных факторов. И переход на другой способ растри­рования связан с большими технологическими и финансовыми труд­ностями. Поэтому наиболее перспективным является вариант гибрид­ного растра, в котором для каждого участка изображения будет приме­няться разный способ растрирования. Но такие растры ещё находятся в стадии разработки.