Утворення муару
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Утворення муару
План
- Кутовi анiзотропii зображень i зору
- Анiзотропiя регулярних решiток
- Причини i суть явища муароутворення
- Види муару
- Контраст муару
1. Кутовi анiзотропii зображень i зору
Поряд iз просторовою частотою, яка визначаСФ кiлькiсть дискретних вiдлiкiв i обсягом iнформацii, що переробляСФться, на якiсть одержуваного зображення впливають геометрiя й орiСФнтацiя решiтки дискретизацii. Растр однофарбовоi репродукцii i растр фарби, що рисуСФ, в кольоровому друцi завжди орiСФнтованi пiд кутом 45. Дiагональна орiСФнтацiя решiток дозволяСФ оптимально погодити властивостi полiграфiчного вiдбитка i його растровоi структури, з властивостями iлюстрацiйного оригiналу з однiСФi сторони i з властивостями одержувача iнформацii з iншоi. В цьому випадку цi властивостi полягають у кутовiй анiзотропii, властивiй трьом базовим компонентам iнформацiйного процесу.
Перша з цих анiзотропiй виявляСФться в статистицi розподiлу контурiв за напрямками i СФ наслiдком дii закону тяжiння в зорово сприйманому навколишньому свiтi, реплiками якого i СФ здебiльшого оригiнали, призначенi для полiграфiчного репродукування. Вертикальнi та горизонтальнi лiнii суттСФво переважають над похилими.
З iншого боку, дослiдження зорового аналiзатора людини виявили значнi розходження граничноi чутливостi та роздiльноi здатностi для рiзних напрямкiв. РЗх iлюструСФ графiк границь просторово-частотноi характеристики зору на рис. 1. Просторовi частоти на цьому графiку оцiнюються кiлькiстю лiнiй, що розрiзняються на одиницi кута зору.
Здатнiсть ока розрiзняти вертикальнi, горизонтальнi та похилi штрихи знаходиться в спiввiдношеннi 1,0:0,8:0,46. На рiвнi сприйняття, що перевищуСФ рiвень сiткiвки, мозок перерозподiляСФ своi ресурси на користь вiзуально бiльш важливих, нiж похилих, вертикальних i горизонтальних напрямкiв.
Крiм того, пiд час розглядання аналогiчних елементiв у сусiдствi з елементами iншоi орiСФнтацii зiр концентруСФться на вертикальних i горизонтальних деталях навiть у тих випадках, коли його гострота достатня, щоб розрiзнити деталi будь-якого нахилу.
Отже, специфiка зорового сприйняття природним чином погодиться з властивостями зображень i сформувалася на фонi анiзотропii в розподiлi контурiв за напрямками в зорово сприйманому навколишньому свiтi.
Рисунок 1 Границi просторово-частотноi характеристики зору
2. Анiзотропiя регулярних решiток
У двовимiрних ортогональних решiтках роздiльна здатнiсть змiнюСФться з кутовим перiодом 90 вiд 100% до 70,7%. У гексагональних решiтках це розходження знаходиться в межах 100% 86% i повторюСФться через кожнi 60 (рис. 2, напрямки максимального i мiнiмального роздiлення вiдзначенi вiдповiдно переривчастими i суцiльними лiнiями). Остання з решiток бiльш iзотропна, оскiльки точнiсть передачi штрихiв тут менше залежить вiд iхньоi орiСФнтацii.
Рисунок 2 В ортогональних растрових решiтках напрямки максимальноi ( ) i мiнiмальноi (-) роздiльноi здатностi, повторюються через 90 (а), а в гексагональних решiтках через 60 (б)
Кутовi анiзотропii оригiналiв, репродукцiйноi системи i зору погоджуються перетворенням ортогональноi решiтки в дiагональну шляхом повороту ii на 45. Це пiдтверджуСФться також багаторiчною практикою растрування зображень у полiграфii (рис. 3).
Рисунок 3 Приклад впливу кута нахилу растра на зорове сприйняття зображення. На рисунках наведено зображення з кутами растрування 45 i 0 вiдповiдно
Гексагональна сiтка вiдлiкiв бiльш iзотропна, нiж ортогональна, оскiльки кутовий перiод мiж напрямками максимальноi та мiнiмальноi роздiльноi здатностi складаСФ в нiй 30 (рис. 2 б). Така структура краще погоджуСФться з природними або штучними сюжетами, iзотропними за статистикою орiСФнтацii контурiв, забезпечуючи плавну тонопередачу (круглi елементи торкаються тут один одного лише в глибоких тiнях при вiдноснiй площi близько 91%). Однак поворотом цiСФi структури на зображеннi не вдаСФться забезпечити такого самого вдалого узгодження ii властивостей iз властивостями одержувача, яке даСФ перетворення ортогональноi сiтки в шахову, де екстремуми роздiльноi здатностi ока чергуються з перiодом 45 (рис.2 а).
3. Причини i суть явища муароутворення
Оскiльки растрове кольорове зображення формуСФться з перiодичних структур, його синтез ускладнюСФться утворенням муару регулярного перiодичного рисунка низькоi частоти, що знижуСФ якiсть передачi кольору, тональностi та дрiбних деталей. Причина виникнення муару криСФться у взаСФмодii структур високочастотноi дискретизацii зображення, внаслiдок чого виникають низькочастотнi структури, що сприймаються оком, як негативний ефект. Цiлком уникнути муару пiд час застосування перiодичних растрiв неможливо, хоча можна звести його до належного мiнiмуму при застосуваннi вiдповiдноi комбiнацii растрових частот i напрямкiв iхньоi орiСФнтацii.
Походження муару можна пояснити на прикладi накладення двох коливань, що можуть у рiзному ступенi послабляти, або пiдсилювати один одного в залежностi вiд фази iхнього накладення (рис. 4 а, б).
Рисунок 4. Накладення коливань однаковоi частоти: послаблюються (а), пiдсилюються (б)