Nitkellmu dwar Diversi Algoritmi Komuni ta 'Halftone Diġitali
Aħna kumpanija istampar kbir fil Shenzhen Ċina. Aħna joffru l-pubblikazzjonijiet kollha tal-ktieb, l-istampar tal-ktieb hardcover, l-istampar tal-ktieb tal-karta stampata, notebook hardcover, stampar ktieb sprial, stampar ktieb stiking sarġ, istampar ktejjeb, kaxxa ippakkjar, kalendarji, kull tip ta 'PVC, fuljetti tal-prodotti, noti, ktieb tat-Tfal, stikers, kollha tipi ta 'prodotti speċjali għall-istampar bil-kulur tal-karti, karta tal-logħob eċċ.
Għal aktar informazzjoni jekk jogħġbok żur
http://www.joyful-printing.com. ENG biss
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
It-teknoloġija b'wiċċ l-art intużat għall-istampar għal aktar minn seklu u ntużat f'apparat ta 'produzzjoni diġitali għal aktar minn 40 sena. Bl-użu dejjem jikber ta 'apparati ta' produzzjoni diġitali bħal printers bil-lejżer, printers inkjet, printers diġitali, kameras diġitali u wirjiet tal-plażma, it-teknoloġija tal-halftone diġitali rċeviet attenzjoni mifruxa minn manifatturi u istituzzjonijiet ta 'riċerka. Minbarra l-applikazzjonijiet tiegħu fl-istampar u l-output tal-immaġni, it-teknoloġija tal-mitlufa diġitali tintuża wkoll fl-oqsma tal-ħażna tal-kompressjoni, tessuti u mediċina. Għalhekk, it-teknoloġija tal-mitruba diġitali għandha sinifikat teoretiku importanti u valur ta 'użu.
Kif nafu lkoll, it-teknoloġija tal-halftone diġitali tirreferi għal teknoloġija li tirrealizza l-aħjar riproduzzjoni ta 'immaġini fuq strumenti tal-kulur binarji (jew multi-kuluri) ibbażati fuq karatteristiċi viżwali tal-bniedem u karatteristiċi tal-kulur tal-immaġni li jużaw għodda bħal matematika u kompjuters. . L-midfiela diġitali hija pass pass karatteristiku ta 'l-għajn tal-bniedem. Meta titqies f'ċerta distanza, l-għajn tal-bniedem tikkunsidra porzjon qrib l-ispazju tal-immaġini kollha kemm hi. B'din il-karatteristika, l-iskala griża medja lokali ta 'l-immaġni ta' lewn il-lewn osservata mill-għajn tal-bniedem tixbaħ il-valur griż medju lokali ta 'l-immaġni oriġinali, u b'hekk jiffurmaw effett kontinwu ta' ton bħala ħaġa sħiħa.
Ġew proposti bosta algoritmi bbażati fuq il-karatteristiċi ta 'l-applikazzjoni ta' midja diġitali u oqsma differenti. Meta tikklassifika skont il-metodu tal-ipproċessar tal-algoritmu, tista 'tinqasam f'algoritmu tal-ipproċessar tal-punt, algoritmu tal-ipproċessar tal-viċinat u metodu iterattiv. L-algoritmu tal-ipproċessar tal-punti huwa l-metodu l-aktar sempliċi li juża metodu diġitali biex jissimula l-proċess tradizzjonali ta 'screening tal-kuntatt fl-industrija tal-istampar, fejn kull unità ta' pixel f'immaġni ta 'midfiela tiddependi biss fuq il-gradazzjoni tal-pixel. L-aktar metodi importanti huma l-metodu tal-mudullun ta 'l-irfid u l-metodu ta' l-irtirar; l-algoritmu tal-ipproċessar tal-lokal jikkalkula pluralità ta 'pixels fil-viċinat tal-immaġni kontinwament modulata li għandha tiġi pproċessata biex jinkiseb il-valur tal-pixel ta' l-immaġni tal-midja. L-aktar tipiku ta 'dawn l-algoritmi huwa l-algoritmu tad-diffużjoni ta' l-iżball; il-metodu iterattiv huwa algoritmu ta 'proċessar iterattiv li jirrikjedi kalkoli ta' paragun multipli biex tinkiseb l-aħjar dehra ta 'nofs il-midjum. Għalhekk, għandu l-akbar ammont ta 'kalkolu. Dan l-artiklu jintroduċi l-aktar diversi algoritmi rappreżentattivi ta 'l-halftone diġitali.
L-ewwel, ordnat algoritmu dither (ordnat dither)
F'dan l-algoritmu ta 'screening, l-immaġini tad-dħul hija mqabbla ma' matriċi ta 'limitu perjodika (jew imsejħa matriċi ta' screening). Matrix ta 'limitu, fejn N jiddefinixxi l-perjodu tal-matriċi tal-limitu.
Għal matriċi ta 'threshold partikolari t (n), l-algoritmu tiegħu ta' screening tal-ġibs jista 'jiġi deskritt kif ġej:
(1) L-immaġini tad-dħul għandha tkun normalizzata, jiġifieri 0 ≤ x (n) ≤ 1. Meta h (n) = 0, il-pixel tal-ħruġ ta 'nofs il-nofs huwa punt abjad, u meta h (n) = 1, huwa dott iswed. Il-matriċi tal-limitu tiddetermina l-ordni li fiha d-dots isiru tikek suwed minħabba li tonqos id-dawl, li jiddetermina wkoll il-kwalità ta 'l-immaġni ta' l-element fin. L-algoritmu tad-ditterering ordnat għandu karatteristiċi differenti b'disinni differenti tal-matriċi tal-limitu. Il-matriċi tal-limitu l-aktar sempliċi hija matriċi li fiha kull pixel huwa valur fiss: t (n) = 0.5. Jekk algoritmu ta 'dithering ordnat b'matriċi ta' limitu bħal dan jiġi applikat fuq l-immaġni, il-biċċa l-kbira tad-dettalji ta 'l-immaġini tat-ton kontinwu jintilfu, u l-immaġini korrispondenti tat-tarf tan-nofs tinfetaħ distorsjoni kbira meta mqabbla ma' l-immaġini tat-ton kontinwu oriġinali.
B'mod ġenerali, il-jitter ordnat huwa maqsum f'ħeffa ordnata aggregata ta 'punt u jitter ordnat punt-diskreti. Il-matriċi tal-iskrinjar tal-ġett ordnat li jinġabar f'punt huwa ddiżinjat bir-reqqa biex jissimula l-ipproċessar tal-halfway. Meta d-densità tal-pixels tal-immaġni aġġustata kontinwament titnaqqas, il-punti se jiġu ġġenerati madwar il-pixels. Ir-regoli tad-disinn għal jitter ordnati f'punti diskreti huma proposti minn Bayer. Ir-riċerka tiegħu tindika li l-viżibilità tan-nisġa artifiċjali mhux ideali tista 'tinkiseb permezz ta' analiżi Fourier tal-mudelli dot ta 'livelli ta' luminożità differenti. Meta d-disinn dot ta 'blokka tal-kulur uniformi jkollu komponenti f'tul ta' mewġ differenti, il-komponent li jikkorrispondi għall-itwal wavelength fit-tul ta 'mewġ finit huwa l-komponent bl-ogħla viżibilità. Ibbażat fuq dan l-istandard, Bayer iddiżinja matriċi ta 'screening ottimizzata, u l-immaġni tal-midfiela miksuba bl-applikazzjoni tas-separazzjoni diskreta u ordnata tal-punt ta' din il-matriċi fiha dettalji aktar viżibbli.
Għalkemm il-jitter ordnat punt-diskret jippreserva aktar dettalji, minħabba ż- "żieda ta 'tikek", il-ġett ordnat aggregat f'punt huwa spiss użat f'applikazzjonijiet prattiċi. Id-dot gain huwa kkawżat min-natura mhux ideali tal-istampatur, għalkemm wieħed jista 'jassumi li printer ideali jista' jipproduċi tikek b'ġeometriji definiti minn qabel bħal kwadri, iżda tikteb tikek minħabba t-tixrid ta 'linka minn definiti minn qabel ġeometriji għall-pixels tal-madwar. Żieda tal-fenomenu. Meta d-densità tal-pixels ta 'l-immaġni aġġustata kontinwament titbaxxa, id-dot se jiġi ġġenerat mill-pixels li jiċċirkondaw, għalhekk il-jitter ordnat li jinġabar minn punt aktar probabbli jevita l-qligħ tad-dot, b'hekk inaqqas l-effett dot gain fl- sħiħ
It-tieni, l-algoritmu tad-diffużjoni ta 'l-iżball (Differenza ta' Żball)
L-algoritmu tad-diffużjoni ta 'l-iżball huwa algoritmu ta' effett popolari u b'nofsinhar, li ġie propost l-ewwel minn Floyed-Steinberg. Dan l-algoritmu jirrikjedi proċessar tal-viċinat, li jipprovdi kwalità ta 'nofs qigħan ogħla għall-istampa u ma jikkawżax qligħ tad-dot, li jwassal għal immaġni rikka ta' nofs il-qoxra b'distribuzzjoni anisotropika ta 'pixels.
L-idea bażika hija li l-ewwel jiġu kkwantifikati l-pixels ta 'l-immaġni skond ċertu limitu ta' passaġġ ta 'l-iskann, u mbagħad jinfirxu l-iżbalji tal-kwantifikazzjoni għal pixels mhux ipproċessati viċini b'ċertu mod. Id-dijagramma skematika tad-diffużjoni ta 'l-iżbalji tidher fil-Figura 1.
Figura 1 Skema ta 'diffużjoni ta' żball
Fejn Q (.) Hija l-funzjoni tal-kwantifikazzjoni tal-limitu, u (m, n) hija s-somma tal-valur griż tal-pixel u l-iżball tal-quantization parzjali. Meta u (m, n) huwa akbar mill-limitu, il-valur Q (.) Huwa l, inkella l-valur hu 0. e (m, n) huwa l-iżball tal-kwantifikazzjoni, x (m, n) , x (m, n) ∈ [0,1]. L-ipproċessar tal-limitu ta 'u (m, n) jirriżulta f'sinjal ta' rappreżentazzjoni b (m, n), b (m, n) ∈ [0,1]. H huwa filtru ta 'diffużjoni ta' żball b'koeffiċjent tal-filtru ta 'h (k, l) u huwa preżenti.
L-algoritmu tad-diffużjoni ta 'l-iżball jista' jiġi espress bil-formula li ġejja: (2) - (4)
It-tielet, il-metodu tat-tixrid tal-punti (Dot Diffusion)
L-algoritmu bit-tarf ta 'nofs il-ponta propost minn Knuth huwa algoritmu li jipprovdi proċessar parallel waqt li jipprova jżomm il-vantaġġi ta' diffużjoni ta 'żbalji. L-algoritmu tat-tixrid tal-punti għandu parametru tad-disinn wieħed biss, il-matriċi tal-klassi C, li tiddetermina l-ordni li fiha l-pixels jiġu pproċessati minn nofsijiet. Il-pożizzjoni ta 'pixel ta' immaġni ton kontinwu hija maqsuma fi klassijiet IJ, u I u J huma interi invarianti. It-Tabella 1 hija eżempju ta 'matriċi klassika b'64 numru fit-tabella.
Tabella 1 8 × 8 matriċi tal-klassi ta 'ottimizzazzjoni
Biex tiddefinixxi immaġini tat-ton kontinwu li l-valuri tal-pixels tagħha huma normalizzati, għal k fiss, nipproċessaw il-pixels kollha li jappartjenu għall-klassi k u niddefinixxu l-valuri tal-pixel tan-nofs ta 'isfel kif ġej:
(5) L-iżball, billi jiġu osservati t-tmien oqsma, jissostitwixxi l-valuri ta 'ton kontinwu ta' dawk il-kwartieri b'numri ta 'klassi ogħla b'valuri oriġinali ta' pixels ta 'immaġini kontinwu (per eżempju, dawk li ma ġewx ipproċessati b'anottijiet). Fil-qosor, lokal b'numru ogħla ta 'klassijiet jinbidel bi:
Għal distretti tal-angolu tal-lemin, (6-a)
Għal distretti djagonali, (6-b)
Fost dawn, huwa li jiġi żgurat li s-somma ta 'żbalji miżjuda mal-lokalitajiet kollha hija eżattament. Il-viċinat tal-angolu dritt għandu parametru addizzjonali 2 minħabba li l-iżbalji fid-direzzjonijiet orizzontali u vertikali huma aktar notevoli mill-iżbalji fid-direzzjoni djagonali.
Wara dan, il-pixel ton kontinwu bin-numru tal-klassi k + 1 huwa trattat bl-istess mod. Il-valur tal-pixel kurrenti m'għadux il-valur tal-pixel tat-ton kontinwu oriġinali, iżda huwa aġġustat skont il-formula (6). Wara li l-algoritmu jiġi abort, is-sinjal huwa riżultat ta 'nofs il-parti.
Figura 2 Żball tinfirex minn pixel għal ieħor
Il-Figura 2 turi l-proċess tal-firxa tal-punti. In-numri fil-matriċi huma l-elementi tal-matriċi tal-klassi, in-numri ċiċċjati huma l-valuri tal-piż assoċjati tal-koeffiċjenti tad-diffużjoni u l-kwartieri b'numri ta 'klassi ogħla ta' 33 huma 58, 45, 42, 40., 63, 47. Il- żball prodott f'33 huwa maqsum alikwoti korrispondenti skond is-somma tal-piżijiet tal-korrelazzjoni tal-koeffiċjenti tad-diffużjoni, li f'dan l-eżempju huwa 2 + 1 + 2 + 1 + 2 + 1 = 9. Imbagħad assenja e fil-viċinat tal-angolu tal-lemin u 2e fil-viċinat djagonali. Peress li hemm total ta '64 livell, l-algoritmu jitlesta fi 64 stadju.
Ir-raba ', algoritmu ta' halftone iterattiv
L-idea ta 'l-algoritmu ta' halftone iterattiv huwa li tinkiseb l-ewwel xbieha tal-midfiela permezz ta 'metodu sempliċi, u mbagħad tipproċessa iterattiva l-immaġini tal-halftone tal-bidu, sabiex l-immaġni ta' lewn il-midja miksuba minn kull proċess ikollha iżball iżgħar, u finalment il-massimu viżwali. Stampar eċċellenti ta 'l-midfiela. Il-vantaġġ ta 'l-algoritmu ta' halftone iterattiv huwa li l-immaġni tat-tarf ta 'l-mitluqa li tirriżulta għandha effetti viżwali eċċellenti, essenzjalment mingħajr tessut strutturali; u kapaċi tirriproduċi b'mod tajjeb it-ton rikk. Madankollu, ibbażat fuq il-kumplessità komputazzjonali ta 'dan l-algoritmu, l-algoritmu ta' halftone iterattiv huwa ġeneralment diffiċli biex jintuża f'ipproċessar ta 'ħin reali u jista' jintuża biss bħala programm standard tat-test.
Il-metodu ta 'tfittxija binarja diretta (DBS) japplika mudell HVS u mudell ta' apparat biex inaqqas l-iżball viżibbli bejn l-immaġni mitfija rrenduta u l-immaġini tat-ton kontinwu. Il-mudell tal-HVS huwa rrapreżentat permezz ta 'filtru ta' passaġġ baxx li jvarja lineari. Ir-rispons tal-frekwenza ta 'dan il-filtru huwa definit kif ġej:
(7)
Fejn hija l-varjabbli tal-frekwenza tal-angolu korrispondenti tar-retina, L hija l-luminożità medja, c = 0.525 d = 3.91.
Ħalli e [m, n] tiddefinixxi l-immaġini ta 'żball u tiddefinixxi (8)
Fejn f [m, n] hija immaġini tat-ton kontinwu u g [m, n] huwa immaġni tal-midfiela korrispondenti, l-iżball viżibbli bejn ix-xbieha tal-midja u l-immaġini tat-ton kontinwu jista 'jiġi espress bħala (9)
Fejn X tikkorrispondi mar-raster tal-punt indirizzabbli tat-tagħmir tal-output; u l-punt stampat huwa mqabbad mal-filtru, aħna se nassumu firxa akbar.
L-iżball totali bejn l-immaġni tat-trufijiet kollha prodotti minn DBS u l-immaġni oriġinali huwa:
(10) Is-sostituzzjoni (9) f '(10), E tista' tiġi kkalkulata kif ġej
(11) Fosthom hemm il-funzjoni ta 'cross correction bejn il-punti diskreti tal-grilja printable.
DBS juża programm ta 'skambju iterattiv biex inaqqas l-iżball E. Dan l-algoritmu jiskopri l-immaġni kollha tat-tarf fin sabiex minn fuq ix-xellug għal fuq in-naħa tal-lemin u minn fuq għal isfel, billi jibda mill-immaġni inizjali ta' Il-pixel jevalwa l-effett ta 'l-inverżjoni tal-pixel u l-valur ta' l-immaġni ta 'l-element ta' halfton miksub bl-iskambju tal-valur tiegħu mat-tmien pixels ta 'madwarhom. Jekk xi waħda mill-bidliet tnaqqas l-iżball, it-trasformazzjoni li tikkawża t-tnaqqis ta 'żball tinżamm, u l-proċess ta' hawn fuq jitwettaq ripetutament fuq ix-xbieha tal-midja sakemm il-proċess kollu ma jkollux operazzjoni ta 'trasformazzjoni u l-algoritmu DBS jintemm.
V. Sinteżi
B'mod ġenerali, f'dawn l-algoritmi ta 'halftone, l-aħjar kwalità ta' l-immaġni ta 'l-irqad prodotta hija algoritmu iterattiv, iżda minħabba l-kumplessità tal-komputazzjoni, ġeneralment ma tintużax f'algoritmi ta' proċessar f'ħin reali. L-algoritmu tad-diffużjoni ta 'l-iżball huwa attwalment l-aktar algoritmu tan-nofs tal-midja l-aktar popolari, u l-immaġni tal-midja li tirriżulta m'għandhiex moiré ovvju u effett viżwali tajjeb. L-algoritmu tad-dittering huwa sempliċi biex jiġi implimentat, iżda għandu ċerti difetti fir-riproduzzjoni ton, riżoluzzjoni spazjali u nisġa viżibbli. L-algoritmu tat-tixrid tal-punti jimplimenta l-ipproċessar paralleli, iżda l-kwalità ta 'l-immaġini ta' l-element fin-nofs trid tiġi mtejba.