Муар многокрасочной печати

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Викифицировать статью.

Муар многокрасочной печати – паразитный рисунок, возникающий на оттиске в результате интерференционного взаимодействия растровых решёток цветоделенных изображений, совмещаемых при печати. Фактическая заметность муара определяется его частотой и контрастом, которые зависят от цвета, тона и характера рисунка на тех или иных участках изображения. Такие участки (как и цветные изображения в целом) отличаются различной муарогенностью - возможностью возникновения муара той или иной степени заметности.

Частота муара

Цветоделенные фотоформы при регулярном растрировании представляют собой регулярную повторяющуюся структуру растровых точек, имеющих различный размер и отстоящих друг от друга на равном расстоянии. Количество таких точек на единицу длины называют пространственной частотой или линиатурой растра. При наложении в простейшем случае двух растровых структур друг на друга мы получаем новую растровую структуру, содержащую как суммарную, так и разностную составляющую исходных растровых структур. Частота муара равна разности частот накладываемых структур.

Период муара определяется взаимной ориентацией растровых решёток. Для двух линейных растров монотонные изменения периода муара и его картина повторяются через 180°, а для точечных ортогональных и гексагональных, соответственно через 90° и 60°.

При совпадении решёток (угол 0° и углы кратные указанным выше) период муара стремится к бесконечности. Однако незначительная, в половину шага линиатуры, нестабильность приводки печатного листа приводит к резким отклонениям общего тона и цвета в тираже – цветовому дисбалансу.

При совмещении под углами 5-10° муар образует крупные контрастные сгустки и разряжения растровых точек, располагающиеся в узлах новой, относительно грубой решётки. При симметричном ортогональном растре такой особенно заметный паразитный рисунок называют квадратным муаром.

квадратный муар

розеточный муар

По мере увеличения угла размеры сгустков и разряжений уменьшаются, а их частота растет. Т.о. критическим углам попарного совмещения растровых решёток 90°, 45°, 30° соответствуют минимальные значения периода муара и его предельно высокая частота. В таких случаях печатные элементы разных красок образуют специфическую, менее заметную круговую структуру – розеточный муар.

Контраст муара

Контраст муара определяется тоном или относительной площадью печатных элементов совмещаемых участков цветоделенных изображений.

Контраст пятен муара монотонно ослабевает от участков средних тонов к теням и светам. Т.е. муар имеет максимум своего проявления в области полутонов. Это связано с тем, что элементы растра, формирующие разностные частоты, имеют максимальный размер при 50% растровой точки. В диапазоне от 0% до 50% растр формируется увеличивающимися пятнами краски на фоне более светлой бумаги, а в диапазоне от 50% до 100% посредством уменьшающихся незаполненных краской пробелов. И хотя муар присутствует практически во всем тоновом диапазоне, в области светов и теней он менее заметен, аналогично тому как менее заметна растровая структура при 2% и 98% по сравнению с 50%.

Методы коррекции муара

По сути используемого подхода методы коррекции муара делятся на следующие группы:

1. точное совмещение растровых решёток цветоделенных изображений;
2. поворот растровых решёток относительно друг друга на угол, превышающий 30°;
3. нерегулярное размещение печатных и пробельных элементов.

Первые два метода воздействуют на частоту муара, стремясь сделать её предельно низкой или же напротив, предельно высокой. Третий вариант исключает периодичность растровой решётки как потенциальный источник муара.

Печать с совмещением растровых решёток

При данном способе пространственную частоту муара стремятся сделать настолько низкой, чтобы её период превышал размеры иллюстрации, а сгустки или разряжения растровых точек, как следствие, не успевали бы повториться.

Этого добиваются путём особо точной приводки бумажного листа. Так называемая печать «точка в точку». Кроме того при данном методе необходимо ещё и тщательное параллельное совмещение печатного листа с формой, т. к. параллельный сдвиг двух решёток цветоделенных изображений на половину шага растра приведет к цветовому дисбалансу. Поэтому на практике раньше печатью «точка в точку» печатали лишь цветные плакаты с особо низкой линиатурой (8-/12 лин/см). Снижение линеатуры давало преимущество расширения эффективного интервала плотностей вплоть до равного интервалу печатного процесса. В последние же годы данный вид печати нашёл применение в тех системах цифровой печати и цветопробы, где все краски наносятся на подложку в едином краскопрогоне. Например, в некоторых струйно-капельных системах с компактным расположением четырёх красочных аппаратов в одной печатной секции. Структуры цветоделенных изображений жестко привязаны друг к другу, как следствие отклонения в угловой или параллельной приводке ведут лишь к смещению всей иллюстрации на оттиске, а муар и нестабильность тона и цвета исключаются. По своим частотно-контрастным характеристикам печать с одинаковой ориентацией и геометрией растровых решёток уступает способам, в которых каждый из растров имеет свой наклон.

Поворот растров цветоделенных изображений

Наиболее распространённый метод коррекции, заключается в минимизации пространственного периода муара. Его частоту стремятся сделать как можно более высокой, дабы муар не был заметен благодаря тому, что при относительно малом периоде следования розеток, колебания тона и цвета начинают сливаться для глаза.

В двухкрасочной печати период муара минимален, когда два линейных, ортогональных или гексагональных растра повернуты друг относительно друга соответственно на 90°, 45° и 30°. Отклонения от этих углов из-за неприводки или неточного монтажа фотоформ чреваты значительно меньшим ростом периода муара и, следовательно, его заметности, чем при нулевом угловом совмещении.

Растровая структура изображения третьей краски, добавляемой к уже напечатанным с такой взаимной ориентацией двум первым, взаимодействует с каждой из них. Поэтому приемлемым компромиссом для неё являются углы 45°, 22,5° и 15° соответственно для каждой из трёх указанных геометрий растра. Аналогично для размещения растра четвёртой краски внутри периодов этих графиков остаются углы 135°, 67,5° и 45°.

На начальном этапе развития многокрасочной печати практиковалось разнесение линий растровых точек четырёх ортогональных структур на одинаковый, равный 22,5° угол, однако к настоящему времени эта комбинация вытеснена другим вариантом. В нём растры контрастных, «рисующих» (чёрной, голубой и пурпурной) красок образуют муар меньшего периода, т. к. отнесены друг от друга на 30°. Растр жёлтой краски, располагаемый под углом 15° по отношению к двум из них, даёт более низкочастотный, но в то же время менее заметный муар в силу его относительно невысокого контраста. В гексагональной структуре этому варианту соответствуют углы 0°, 10°, 20° и 40°. В обоих из этих вариантов диагональная ориентация (угол 45° в ортогональной решётке) принадлежит чёрной, наиболее контрастной краске, а под углом 0° печатается самая светлая - жёлтая.

Всю систему углов иногда незначительно смещают в ту или другую сторону на 7,5°, для того, чтобы линии печатных элементов и жёлтой краски, будучи близкими к горизонтали или вертикали, не создавали заметных ступенчатых искажений на краях изображения.

Нерегулярные растры

Данный подход к коррекции муара многокрасочной печати основан на нерегулярном размещении печатных элементов на изображении.

В ряде способов электронного растрирования общий рост запечатываемой площади по мере усиления воспроизводимого тона сопровождают псевдослучайным изменением формы, размеров и частоты размещения печатных элементов и пробелов.

Преимущества данного метода:

• отсутствие розеточной структуры и меньшая заметность растра при низкой разрешающей способности печати;
• отсутствие дисбаланса в цветопередаче из-за отклонений в приводке;
• адекватный увеличению разрешающей способности считывателя рост четкости оттисков при растрировании методом диффузии ошибки.

Первое из этих преимуществ актуально, например, для цветной печати ' газет с учетом низких значений линиатур и частот розеточного муара традиционных растров.

В остальных отношениях и, в частности, по числу воспроизводимых градаций, а также плавности тонопередачи нерегулярные системы скорее менее пригодны к печати. Неправильная форма печатных элементов и их больший суммарный периметр при той же запечатываемой площади, что и в регулярном растре, снижают стабильность и однозначность переноса значения этой площади на оттиск, начиная с процесса записи фотоформ, а также ведут к существенному растискиванию в более широком диапазоне полутонов.

Дополнительные красочные зоны возникают при касании элементов в такой структуре случайно и во всем эффективном интервале запечатываемой площади, который, в результате сокращается почти вдвое по сравнению с растром традиционной геометрии.

Способы осуществления нерегулярного растрирования:

• случайное смещение точек
• растровый алфавит с нерегулярным распределением
• метод диффузии ошибок

Случайное смещение точек

Для полного подавления муара центры растровых элементов исходного регулярного растра могут в случайном порядке занимать лишь два-три дискретных положения в пределах половины шага линеатуры. В системах с непрерывной пространственной модуляцией площади печатного (пробельного) элемента, например в электронном гравировании, это легко достигается псевдослучайным изменением фазы растровых импульсов

Растр минимум одного из цветоделений, например «рисующей» чёрной краски, может оставаться регулярным.

Как средство устранения муара растрирование с псевдослучайным смещением растровых точек используется в настоящее время в некоторых устройствах цифровой печати и цветопробы.

Растровый алфавит с нерегулярным распределением

Случайная структура может быть получена также с использованием растрового алфавита, отдельные знаки которого представлены битовыми картами или матрицами, с бессистемным расположением элементов или их весовых значений. Отображение усиления тона происходит на оттиске большей частью за счёт увеличения площади печатных элементов при постоянном или даже уменьшающемся их количестве. По заполнении более чем наполовину тонопередача происходит поначалу за счёт уменьшения площадей бессистемно расположенных пробелов, а лишь затем, в глубоких тенях, путём уменьшения их количества.

Отдельные элементы матрицы, участвовавшие, например, в её заполнении для более светлых градаций, могут отсутствовать для несколько более тёмного тона. Поэтому растровую систему такого типа представляют, как правило, не случайным распределением весовых значений, а растровым алфавитом - набором битовых карт в совокупности с пороговой функцией, связывающей номер знака алфавита со значением тона.

С учетом дополнительных площадей, образующихся при касании соседних элементов, число знаков, обеспечивающих в таком алфавите шкалу равноконтрастных ступеней тона, может существенно превышать размерность самих матриц (битовых карт). В ряде способов для получения дополнительных градаций и подавления направленных структур используют для каждого уровня тона несколько относительно небольших матриц, располагая их на фоновых участках в случайном порядке.

Метод диффузии ошибок

Растровый процесс как задача обработки цифрового видеосигнала - это преобразование массива многоуровневых отсчетов оптического параметра в массив бинарный, этот процесс можно считать стохастическим, поскольку получаемое бинарное изображение должно соответствовать исходному с вероятностью, определяемой самим значением его многоуровневого отсчета.

Двухуровневое квантование многоуровневых значений по заданному порогу сопровождается ошибкой в виде разности квантуемого и порогового значений. Перераспределение (диффузия) этой ошибки между исходными значениями окрестных отсчетов легло в основу одного из направлений получения псевдополутоновых изображений, априори характеризующихся нерегулярной структурой.

Метод диффузии ошибки чаще применяется лишь для расчета и загрузки наперед заданных алфавитов в ряде из упомянутых выше способов нерегулярного растрирования.

Литература

• Кузнецов Ю. В., «Технология обработки изобразительной информации». — СПб.: «Петербургский институт печати», 2002 г.
• Плясунова Т. С., Лапатухин В. С., О возможности уменьшения муара в четырёхкрасочной репродукции. Полиграфия, № 12, 1965, с. 18—22.

См. также

Муаровый узор