6.4 Сканирование, обработка и монтаж-изображений

Качество сканированного изображения зависит от каче­ства и типа исходного изображения. Качество изображения можно оценить по' таким параметрам, как линейные размеры изображения, величина зерна изображения, оптическая плот­ность изображения, механические повреждения (пыль, царапи­ны, потертости). Величина зерна изображения - размер про­стейшего элемента сканируемого изображения. Для фотопленки это размеры частиц фотоэмульсии светочувствительного слоя,

для журнального листа - размер одной растровой точки. Скани­руемое изображение может быть представлено на различных но­сителях - рисунки на бумаге, полиграфическая продукция, фо­тографии, негативы, слайды. От типа носителя напрямую зависит величина зерна и оптическая плотность. Оптическая плотность -отношение интенсивности отражения или пропускания света са­мого светлого и самого темного участков изображения, может лежать в диапазоне от 0 до 4 OD (Optical Density). Чем шире ди­намический диапазон исходного изображения, тем детальнее прорисовка света и тени. У газеты динамический диапазон ра­вен 0,9 0D, у качественной полиграфии на мелованной бумаге -1,5-1,9 0D, у фотографии - 2,3 0D, у негатива - 2,8 0D, у высоко­качественного слайда - 3-4 0D. Сканер, возможности которого не позволяют воспринять динамический диапазон оригинала, отбросит часть цвето-тоновой информации об изображении. Сканеры имеют различные характеристики чувствительности 0D, например, обычный планшетный офисный сканер - от 2 до 2,8 0D. Он подходит для сканирования рисунков, полиграфии, фото­графий. Планшетный сканер имеет чувствительность от 3,2 до 3,8 0D, он подходит для сканирования фотопленки, слайдов. Ба­рабанный сканер высокого класса - от 3,6 до 4,0 00 и использу­ется для сканирования высококачественных слайдов. Дизайне­ру необходимо представлять область применения сканируемого изображения и знать его окончательные линейные размеры и разрешение. Это необходимо для определения правильных па­раметров сканирования - режима и разрешения, масштабирова­ния, глубины цвета, последующей цвето-тоновой коррекции. Принято выделять четыре основных режима оцифровки, то есть глубину цвета получаемого изображения.

BitMap (битовый). Это черно-белое представление изобра­жения годится для оцифровки контрастных чертежей, схем, текста, то есть таких изображений, где важны только линии или форма, а не тон или цвет.

Grayscale - подходит для черно-белых изображений с гра­дациями серого.

True Color 24 bit (истинный 24-битный цвет) - подходит для цветных иллюстраций, позволяющий описать 16,7 млн. цветовых оттенков.

Hi Color - записывает 10-16 бит на канал, может содержать от 1 млрд. до 281 трлн. цветовых оттенков, используется в высоко­качественных сканерах для максимально точной передачи цвета, деталей и динамического диапазона изображения.

Важным параметром сканера является максимальное опти­ческое разрешение, то есть эффективное количество элементов изображения на дюйм. Не следует путать оптическое разрешение с интерполированным разрешением (которое создается программно, а поэтому новой информации о сканируемом объекте не добавляет) и разрешением шага сканирования. Если фотоэлемент сканера имеет разрешение 600 dpi, количество шагов перемещения фото­элемента во время сканирования составляет 1200, а интерполиро­ванное разрешение достигает 2400 dpi, то истинное оптическое эф­фективное разрешение составляет 600 dpi. Выбор разрешения ска­нирования зависит от многих факторов. Во-первых, разрешение не стоит делать больше, чем оптическое разрешение сканера, так как новых деталей не появится, а четкость и резкость может ухудшится. Во-вторых, специалисты советуют сканировать с разрешением, рав­ным целой доле от оптического разрешения сканера - например, 600 ppi, 300 ppi, 200 ppi, 150 ppi, 100 ppi или 75 ppi для сканера с разрешением 600 ppi. Разрешение сканирования для вывода на по­лиграфическую печать можно расчитать по формуле «Разрешение для сканирования = Линеатура растра х Показатель качества х Ко­эффициент увеличения». Линеатура растра обычно колеблется в пределах от 85 линий на дюйм (Ipi) для газет, до 150 Ipi для журна­лов. Показатель качества определяется субъективно в зависимости от качества печати и лежит в рамках от 1,5 (среднее качество поли­графии) до 2 (высококачественная полиграфия). Коэффициент увеличения определяет масштаб сканируемого изображения к нуж­ному. Например, если фотографию нужно воспроизвести с разме­ром в 75% оригинального, то коэффициент масштабирования будет равен 0,75,100% - 1, 250% - 2,5. Таким образом, для высококаче­ственной полиграфии с растром 150 Ipi фотографию, помещаемую в натуральную величину (коэффициент масштабирования равен 100%) нужно сканировать с разрешением 150*2*1=300 dpi.

Сканирование раскладывается на следующие стадии: распо­ложение оригинала в сканере, активизация программы сканирова­ния, выбор типа оригинала, выбор режима сканирования, пробное

сканирование, настройка разрешения и размеров, кадрировка нуж­ной области, корректировка цветовой и тоновой настройки скане­ра, сканирование изображения. Далее в программе растровой гра­фики производится коррекция оцифрованного изображения. Су­щественным плюсом сканера является наличие в нем функции уда­ления растровой структуры (дерастрирования) - удаление растра со сканируемого полиграфического изображения.

Обработка изображений. Цифровые изображения могут ис­пользоваться и в первоначальном виде, однако стоит помнить о воз­можностях программ их обработки, которые позволяют не только улучшить визуальное качество, но и содержание. Изображения, ска­нированные с материальных оттисков, содержат на себе «материаль­ные» следы окружающего мира - пыль, грязь, царапины. На стадии удаления подобных дефектов осуществляется закрашивание испор­ченных областей смежным цветом или замена поврежденных мест фрагментами с неповрежденных. При получении недоэкспонирован-ного (слишком темного) или переэкспонированного (слишком свет­лого) изображения осуществляется коррекция его тонового баланса и гаммы, корректируются цветовые отношения. Сканированные изо­бражения могут иметь определенные композиционные недостатки. Программы растровой обработки поддерживают множество функций изменения изображений: замена фона или отдельных объектов, ос­ветление или затемнение частей изображения, создание поясняю­щих надписей или дополнительных графических элементов, созда­ние специальных художественных эффектов и многое другое.

Коррекция растровых изображений. Подбор изобрази­тельного материала для иллюстрирования завершается стадией его доводки до требуемого качества, в соответствии с требованиями проекта. Это стадия цветокоррекции, которая в различных цвето­вых пространствах имеет свои нюансы и приводит к разным резуль­татам. Коррекция может производиться только на основе информа­ции уже имеющейся в изображении и является варьированием ис­ходных цветовых и тональных диапазонов.

Тоновая коррекция (Tonal Correction) - изменение яркостей пикселов изображения с целью более равномерного их распреде­ления по всему диапазону яркостей. Оценка распределения цвето-

тоновых характеристик пиксельной графики производится на осно­ве гистограмм - диаграмм распределения количества пикселей в зависимости от уровней яркости. По оси X гистограммы располага­ются значения уровней яркости от самого темного (черного) слева до самого светлого (белого) справа, по оси Y - общее число пиксе­лей каждого из уровней яркости. Таким образом, гистограмма отра­жает количество пикселей каждого уровня яркости. Можно выде­лить два основных критерия оценки тона изображения - это яр­кость и контрастность. При тоновой коррекции задействуются все цветовые каналы изображения, то есть изменение яркостных ха­рактеристик не приводит к изменению цвета (на примере цветовой модели HSB - изменяется яркостная составляющая, но не цвет и на­сыщенность). Приведем операции тоновой коррекции: осветление, затемнение, изменение гаммы (сдвиг среднего баланса в сторону светлого или темного), повышение или уменьшение контрастности. Инструмент, позволяющий производить эти операции, называется «уровнем». Нелинейное изменение тоновых характеристик изобра­жения производится с помощью кривых, позволяющих перезада­вать старые и новые значения яркостей для пикселей.

При коррекции цвета используется независимое изменение значений цветовых каналов. Специфика настройки цветового ба­ланса состоит в том, что во-первых все цвета воспринимаются в це­лом, как соотношение количества различных цветовых тонов, во-вторых изменение одного цветового канала влияет на общий цвето­вой баланс всего изображения, в-третьих, естественность цветово­го баланса оценивается в основном субъективно, то есть дизайне­ром. Наиболее распространенной схемой представления цветов яв­ляется цветовой круг. В нем каждый цвет расположен напротив до­полняющего его цвета и между цветами, при помощи которых он может быть получен. Например, красный цвет находится напротив зеленого и между желтым и пурпурным. Соответственно, чтобы уси­лить какой-либо-.'Цвет, необходимо ослабить дополняющий его (противоположный на цветовом круге) и усилить образующие. Из­меняя баланс одного цвета, мы задействуем много других цветов. Цветовой баланс можно поправить с помощью «уровней» или «кри­вых», обрабатывая по очереди отдельные цветовые каналы, но не следует забывать, что при этом осуществляется воздействие и на тоновую характеристику графики. Настроить цветовой баланс изо-

бражения без тоновых изменений позволяют три основных инстру­мента - это собственно «цветовой баланс» (Color balance), инстру­мент «цвет/насыщенность/яркость» (Hue/Saturation) и инструмент «замены цвета» (Replace color). «Цветовой баланс» предоставляет доступ к изменению общего цветового соотношения, используя на­стройку всех цветовых каналов. «Цвет/насыщенность/яркость»

позволяет изменять как общую цветовую гамму и насыщенность изображения, так и отдельные цветовые диапазоны. «Замена цве­та» позволяет выбрать достаточно узкий цветовой диапазон и ра­ботать только с ним.

После сканирования, коррекции и трансформации изобра­жения необходимо провести операцию по повышению резкости границ изображения, так как в результате вышеописанных опера­ций микрорезкость изображения ослабевает. Для этого программы обработки растровой графики предоставляют на выбор несколько инструментов - это фильтры «Резкость» (Sharpen), «Резкость по краям» (Sharpen edges) и операция нерезкого маскирования (Unsharp mask). При чрезмерном повышении резкости могут появ­ляются краевые эффекты.

Выделим основные этапы коррекции изображения: анализ качества сканированного изображения с точки зрения тонового ди­апазона; определение, а при необходимости переопределение, зна-

чения светов и теней; настройка средних тонов и выполнение тон­кой тоновой коррекции; настройка цветового баланса; повышение общей резкости изображения.

Обработка и монтаж растровых изображений. Программы растровой графики предоставляют огромный выбор средств для со­здания различных визуальных эффектов, которые можно разделить натри группы:

1-я группа - средства рисования. К этим средствам относят­ся инструменты рисования кистями, линиями, геометрическими объектами, создания градиентов, заливок, обводок, редактирова­ния текста;

2-я группа включает возможности компоновки изображе­ний - это работа со слоями, масками, альфа-каналами. Слоем можно представить прозрачную пленку, на которую наносится изображение или его часть. Накладываясь друг на друга и взаимодействуя между собой, слои образуют результирующее изображение. Маской назы­вается полутоновое или векторное изображение управляющее про­зрачностью слоя. Альфа-каналом называется дополнительный канал цветовой модели, определяющий, подобно маске, видимость (полу­прозрачность) остальных каналов изображения. Например, широко используется цветовая модель RGBa, где а - дополнительный канал, определяющий прозрачность.

3-я группа средств объединяет фильтры алгоритмической обработки изображений, которые позволяют создавать огромное количество различных эффектов на основе математического изме­нения имеющихся пикселей.

В любой программе растровой графики существуют инструмен­ты контроля цвета и геометрических размеров, возможности выделе­ния отдельных фрагментов (для выборочного редактирования облас­тей изображения), инструменты геометрической трансформации и морфинга объектов графики.