автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка методов исследования и оптимизации процессов оптической поэлементной записи растровых изображений

На правах рукописи

Севрюгин Вадим Рудольфович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ОПТИЧЕСКОЙ ПОЭЛЕМЕНТНОЙ ЗАПИСИ РАСТРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Специальность 05 02 13 - Машины, агрегаты и процессы (полиграфического производства)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□03173520

V

Москва-2007

003173520

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московском государственном университете печати на кафедре «Технологии допечатных процессов»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Андреев Юрий Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Самарин Юрий Николаевич

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Солнцев Игорь Александрович

Ведущая организация -

НТЦ Полиграфии

Защита диссертации состоится «14» ноября 2007 г. в 12 30 на заседании диссертационного совета Д 212.147 01 при Московском государственном университете печати по адресу 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 2а, ауд 1211

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУП

Автореферат разослан «12» октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совет

доктор химических наук, профессор

1. Общая характеристика работы

Актуальность работы

Одной из главных задач процесса полиграфического репродуцирования изобразительной информации является точное воспроизведение градации, а следовательно, и цвета изображения Важнейшее условие такого воспроизведения - стабильное и возможно более точное воспроизведение растровых точек на каждом этапе процесса Одним из основных этапов, ответственных за точность воспроизведения точек, является поэлементная запись растровых изображений в фотовыводных и формовыводных системах Именно при этой записи растровая точка из виртуального желаемого представления в компьютере физически реализуется на фотоформе или печатной форме Понимание важности этого этапа, необходимости контроля растровых точек на фотоформе или печатной форме нашло отражение в разработке серии стандартов ISO 12647, в которой требования к качеству фотоформ определяются как требования к качеству элементов изображения - растровых точек и штрихов Серия стандартов ISO 12647 вводит определения параметров качества элементов изображения, устанавливает требования к ним, дает методы их оценки, но не дает рекомендаций, как приводить их в регламентированные рамки Вместе с тем нет данных о том, как влияют различные факторы процесса записи на параметры качества элементов изображения В результате нет возможности осмысленно проводить оптимальную настройку системы с целью обеспечения требуемого уровня качества Это касается и фотовыводных систем с уже устоявшейся технологией, и тем более формовыводных систем, для которых технологические рекомендации производителей носят часто лишь фрагментарный характер без учета всех факторов записи

Поэтому разработка методов, позволяющих оценить влияние различных факторов записи на параметры качества растровой структуры, рекомендовать методы оптимальной настройки и контроля процесса записи в системах изготовления фотоформ и печатных форм, является актуальной задачей

Цели и задачи работы

Целью работы являются разработка методики расчета формирования растровой структуры с учетом всех факторов процесса записи, расчет ее параметров качества, проведение исследования влияния различных факторов процесса записи на параметры качества растровой структуры, выработка рекомендаций для разработчиков и технологов по оценке и оптимальной настройке систем

Научная новизна работы

Разработана методика расчета процесса оптической поэлементной записи растровых изображений на основе пространственной модели, учитывающая реальное распределение энергии в записывающем пятне в процессе записи

Разработан метод расчета распределения эффективной освещенности в записывающем пятне посредством нахождения краевой функции по записанному изображению и дополнительной математической обработки

Предложено принимать за основу при разработке, оценке и настройке систем записи растровых изображений достижение параметров качества растровой структуры

Оценена степень влияния различных факторов процесса записи на качество растровой структуры

Практическая ценность

Разработанная модель процесса поэлементной оптической записи растровой структуры может быть использована разработчиками фотовыводных и формовыводных систем в процессе проектирования для расчета параметров качества растровой структуры и оценки степени влияния на них различных факторов записи.

Предложены методика и тест-объекты для оптимальной технологической настройки систем в условиях реального производства

Основные положения, выносимые на защиту

1 Методика расчета формирования растровой структуры на основе пространственной модели процесса оптической поэлементной записи растровых изображений

2 Результаты исследования степени влияния различных факторов процесса записи на параметры качества растровой структуры

3 Рекомендации по оптимизации систем записи и средства этой оптимизации

Апробация работы

Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение на заседаниях кафедры «Технологии допечатных процессов» МГУП, на VIII Международном полиграфическом семинаре в г Пардуби-це Чешской Республики

Публикации

По результатам работы опубликовано 5 печатных работ

Структура работы

Диссертационная работа состоит из 3 глав и библиографического списка Работа выполнена на 131 странице и содержит 58 рисунков и 16 таблиц

2. Содержание работы

Во введении показана значимость параметров качества растровых точек и необходимость их контроля, обоснована актуальность исследования

В главе 1 рассмотрено современное состояние вопроса, поставлены задачи и выбраны пути решения, определены параметры качества растровых точек и факторы процесса записи, влияющие на них, отражены основные моменты построения модели процесса оптической поэлементной записи растровых изображений

В настоящее время практически не исследованы ни механизм образования параметров качества растровых точек, ни влияние различных факторов процесса записи на них, рекомендации по оптимальной настройке систем оптической поэлементной записи никак не привязаны к достижению качественных параметров растровых точек, а за параметры качества таких систем принимаются их паспортные характеристики Процессы, протекающие в фотовыводных системах, более изучены, и сначала легче исследовать их Далее можно будет применять аналогичный подход к формовыводным системам Для исследования влияния различных факторов записи построена модель процесса поэлементной оптической записи растровых изображений для фотовыводной системы Основное назначение такой модели - возможность расчета формирования растровых точек, т е распределения оптической плотности в растровой ячейке во всем диапазоне с учетом всех факторов процесса записи и оценки их параметров качества, возможность исследовать влияние факторов процесса записи на параметры качества растровых точек.

В основу модели положено распределение эффективной освещенности в записывающем пятне, которое учитывает все стадии прохождения светового излучения от источника вплоть до рассеяния в регистрирующем материале. Для прямого вычисления этого распределения нет достаточных данных Поэтому предлагается другой подход Фотоматериал обладает фотометрическими свойствами по оптической плотности почернения всегда можно найти экспозицию (освещенность), которая его вызвала Такая освещенность носит название эффективной. Распределение эффективной освещенности в записывающем пятне можно рассчитать по записанному в виде распределения оптических плотностей изображению Данный подход предполагает использование экспериментальных денситометрических данных, полученных в реальных выводных системах Систему «устройство записи - регистрирующий материал» рассматриваем как единое целое Вместо времени будем рассматривать расстояние, которое луч пройдет за время экспонирования Тогда возможно полностью отказаться от временного фактора (выдержки) и сделать модель пространственной, а экспозиция может быть заменена освещенностью

Ключевые моменты построения такой модели

1 С помощью растрового метода, адаптированного к позитивной записи в фотовыводном устройстве, из экспериментальных денситометрических данных рассчитываем краевую функцию системы «устройство записи - регистрирующий материал» для направления кадровой развертки к (у) (рис 1) Растровый метод позволяет по измеренной с помощью денситометра оптической плотно-

ста полей линейчатого растра, выведенных на фотоформу с последовательностью экспозиций, вычислить распределение эффективной освещенности на границе полуплоскости - границе плашки.

: х„ х -

— 0,5(1

т* - Г,

г-+г.) и Л 0,5хН0 - и п(х1) = -

Я,

(1)

где х, - приращение края штриха или абсцисса краевой функции; Хо - ширина штриха;

трп Тф, х„ - коэффициенты пропускания растрового поля, плашки и чистой фотоформы;

Ь(х1) - относительная экспозиция или ордината краевой функции; Н0 - экспозиция, при которой нет приращения штриха; Я, - экспозиция, соответствующая приращению х1.

2. Для получения полной функции на основе реальных точек проводится аппроксимация, а затем и экстраполяция (рис. 1).

ад

§ 03

у, шаг

б)

Рис. 1. Графики краевых функций в направлении кадровой (а) и строчной (б) разверток

3. Проводим разложение краевой функции до распределения эффективной освещенности в записывающем пятне (рис. 2).

4. На основе полученного распределения эффективной освещенности в записывающем пятне формируем растровое изображение, последовательно рассчитывая:

а) Распределение эффективной освещенности в субэлементе. При этом необходимо учитывать временной режим модуляции интенсивности излучения и непрерывное движение записывающего пятна по строке в момент записи:

рЛх„У^= \г(х,У])с1х

х-Ддг

б) Распределение относительной, а затем и абсолютной эффективной освещенности в растровой ячейке, задавая экспозицию

в) Распределение оптической плотности в растровой ячейке

г) Параметры качества растровых точек - относительную площадь, оптическую плотность ядра, ширину ореола размытия

Р(х,у)

Рис 2 Распределение освещенности в записывающем пятне

Для проверки точности построенной математической модели экспериментально полученные денситометрические данные сравниваются со значениями, рассчитанными в модели на основе этих данных (табл 1) Максимальное отклонение не превышает 0,011 единиц оптической плотности

Таблица 1

Экспериментальные и расчетные данные оптической плотности полей линейчатого растра (экспозиция в мДж/м2)

1596 2432 3706 5648 8609 13122 20000

Б эксп 0,21 0,31 0,34 0,36 0,38 0,42 0,47

Б расч 0,211 0,311 0,343 0,366 0,391 0,423 0,467

В параграфе 1 2 определены следующие параметры качества растровых точек оптическая плотность ядра, ширина ореола размытия, точность воспроизведения относительных размеров. В параграфе 1 3 определены факторы процесса записи для проведения исследования их влияния на параметры качества растровых точек экспозиция, разрешение, распределение освещенности в субэлементе, которое зависит от распределения освещенности в записывающем пятне и временного режима модуляции, характеристическая кривая и связанные между собой порядок растровой матрицы и линиатура

В главе 2 проведено исследование влияния факторов записи на параметры качества растровых точек

В пункте 2 11 рассмотрен механизм формирования оптической плотности ядра растровых точек Из данного механизма следует, что относительная освещенность в центре растровых точек определяется количеством формирующих точку субэлементов и характером распределения освещенности относительно шага развертки в субэлементе, а ее допустимые величины для непрозрачных и прозрачных растровых точек - выбором экспозиции и параметрами характеристической кривой Использованы следующие критерии для оценки влияния факторов записи на оптическую плотность ядра растровых точек диапазон допустимых экспозиций воспроизведения растровых точек 3-97% и максимальный диапазон воспроизведения растровых точек, достижимый при оптимальной экспозиции Их расчет проводится графическим методом (рис 3)

6 249

98« 250 2%

4 251 36

99% 2521%

1 1 0667111 1 Т 1 / 1 1 / 1 1 / \ 1 / \ ! / тени Ц1-А—и М! / ' I.1 / -V* / / / /

1 '1 У

а) п=17 б) п=13,23

Рис 3 Расчет критериев оценки влияния факторов записи на оптическую плотность ядра растровых точек (п - порядок растровой матрицы)

В пункте 2 13 исследовано влияние факторов записи на введенные критерии оценки, что позволяет сделать следующие выводы

Порядок растровой матрицы определяет количество формирующих субэлементов и оказывает сильное влияние на диапазон воспроизведения растровых точек и диапазон допустимых экспозиций При увеличении порядка - уменьшении линиатуры оба диапазона расширяются (рис 3) Более узкое распределение эффективной освещенности в записывающем пятне (рис 4, а) относительно шага развертки приводит к заметному увеличению диапазонов воспроизведения растровых точек и допустимых экспозиций (табл. 2, а) Однако в реальных системах вывода изменять пропорционально разрешению можно лишь распределение наложенной освещенности в записывающем пятне на поверхности регистрирующего материала Рассеяние излучения внутри его остается неизменным, поэтому распределение эффективной освещенности при этом может изменяться очень незначительно На рис 4, б приведены графики распределений эффективной освещенности в записывающем пятне для разрешений 800 см"1, 1000 см"' и 1333 см"1, полученные из экспериментальных данных для

системы вывода с изменением записывающего пятна пропорционально разрешению Масштаб графиков приведен в соответствие с разрешением 1000 см"1 и с достижением единичного уровня относительной освещенности на плашке В модели сформированы растровые точки из субэлементов с такими распределениями освещенности для разрешения 1000 см"1 и рассчитаны диапазоны допустимых экспозиций и диапазон воспроизведения растровых точек Результаты

а) масштабирование б) по экспериментальным данным

Рис 4 Распределение эффективной освещенности в записывающем пятне

Таблица 2

Диапазон допустимых экспозиций и диапазон воспроизведения растровых точек при разных распределениях освещенности в записывающем пятне а) распределения освещенности получены масштабированием

Распределение для К (разрешение, см'1) Диапазон экспозиций, мДж/м2 Оптимальная экспозиция, мДж/м2 Диапазон воспроизведения растровых точек Ширина диапазона, коды (%)

0,74 (1353) 3900-11190 3900 3-254 (1-99%) 252 (99%)

1 (1000) 3510-6868 4075 3,5-251,5 (2-98%) 248 (97%)

1,31 (765) 3781-5312 4096 5,1-249,9 (3-97%) 244 (95%)

б) распределения освещенности получены из экспериментальных данных

Распределение для разрешения, см"1 (К) Диапазон экспозиций, мДж/м2 Оптимальная экспозиция, мДж/м2 Диапазон воспроизведения растровых точек Ширина диапазона, коды (%)

1333 (0,75) 3738-6004 4204 4-251 (2-98%) 248 (97%)

1000 (1) 3973-6886 4456 4,2-250,8 (2-98%) 247 (97%)

800 (1,25) 3927-6975 4373 4,6-250,4 (2-98%) 246 (97%)

Увеличение разрешения без изменения распределения освещенности в записывающем пятне не приводит к увеличению диапазона воспроизведения растровых точек и диапазона допустимых экспозиций из-за расширения распределения освещенности в записывающем пятне относительно меньшего шага развертки (табл 3, а) Результаты, полученные в модели, подтверждаются экспериментальными данными (табл. 3, б) в фотовыводном устройстве с постоянным распределением освещенности в записывающем пятне выведены фотоформы с градационными шкалами с последовательностью экспозиций Вывод осуществлялся с разрешением 800 см"1, 1000 см"1, 1200 см"! примерно для одной линиатуры Воспроизведение растровых точек в светах и тенях оценивалось визуально по их наличию на печатной форме, полученной в стандартных условиях изготовления с этих фотоформ

Таблица 3

Диапазоны допустимых экспозиций и воспроизведения растровых точек для разных разрешений и постоянного распределения освещенности в записывающем пятне для линиатуры 59 см"1 а) по данным исследования по модели

Разрешение, см"1 Линиатура, см"1 Диапазон экспозиций, мДж/м2 Оптимальная экспозиция, мДж/м2 Диапазон воспроизведения растровых точек Ширина диапазона, коды (%)

765 (13) 59 3800-6197 3800 4-252 (1-98%) 249 (98%)

1000(17) 59 3510-6868 4075 3,5-251,5 (2-98%) 249 (97%)

1353 (23) 59 3483-7907 4123 3,2-251,8 (2-98%) 249 (97%)

б) по экспериментальным данным, оценка на печатной форме

Разрешение, см"1 Линиатура, см"1 Диапазон экспозиций, уел ед Оптимальная экспозиция, мДж/м2 Диапазон воспроизведения растровых точек Ширина диапазона, коды (%)

800 62 54-128 - 3-249 (3-99%) 247 (97%)

1000 59 46-90 - 4-251 (2-98%) 248 (97%)

1200 60 43-90 - 4-250 (2-98%) 247 (97%)

Увеличение разрешения с пропорциональным ему изменением распределения наложенной освещенности в записывающем пятне может увеличивать диапазон воспроизведения растровых точек и диапазон допустимых экспозиций Однако это увеличение может быть очень незначительным из-за того, что эффективная освещенность при этом не изменяется также пропорционально Для каждого разрешения рассчитываем распределение эффективной освещенности в записывающем пятне из экспериментальных данных (рис 5) Для сравнения на рис 5 приведены также штриховые графики распределения освещенности в записывающем пятне, полученные из распределения для разрешения 1000 см"1

пропорциональным изменением под разрешения 800 см"1 и 1333 см"1. Диапазон допустимых экспозиций и диапазон воспроизведения растровых точек, рассчитанные в модели, лишь незначительно увеличиваются при увеличении разрешения (табл. 4, а). Эти результаты полностью подтверждаются экспериментальными данными (табл. 4, б): в фотовыводном устройстве с пропорциональным изменением записывающего пятна выведены фотоформы с градационными шкалами с последовательностью экспозиций. Вывод осуществлялся с разрешением 800 см"1, 1000 см"1, 1333 см"1 примерно для одной линиатуры. Воспроизведение растровых точек в светах и тенях оценивалось визуально по их наличию на печатной форме, полученной в стандартных условиях изготовления с этих фотоформ.

Рис. 5. Распределения эффективной освещенности в записывающем пятне, полученные из экспериментальных данных для разных разрешений

Таблица 4

Диапазоны допустимых экспозиций и воспроизведения растровых точек для разных разрешений с изменением распределения освещенности в записывающем пятне и линиатуре 59 см"1 а) по данным исследования по модели с распределениями эффективной освещенности в записывающем пятне, рассчитанными из экспериментальных данных для каждого разрешения

Разрешение, см"1 (порядок) Линиатура, см"1 Диапазон кспозиций, мДж/м2 Оптимальная экспозиция, мДж/м2 Диапазон воспроизведения растровых точек Ширина диапазона, коды (%)

800 (13) 62 4282-5778 4595 5,7-249,3 (3-97%) 244 (95%)

1000(17) 59 3973-6886 4556 4,2-250,8 (2-98%) 247 (97%)

1333 (23) 58 3875-7026 4371 4,1-250,9 (2-98%) 247 (97%)

Продолжение таблицы 4 б) по экспериментальным данным, оценка на печатной форме

Разрешение, см"1 (п) Линиатура, см"1 Диапазон экспозиций, мДж/м2 Оптимальная экспозиция, мДж/м2 Диапазон воспроизведения растровых точек Ширина диапазона, коды (%)

800 (13) 62 4575-10629 - 3-249 (3-99%) 247 (97%)

1000(17) 59 3706-13122 - 3-250 (2-99%) 248 (98%)

1333 (23) 58 4575-13122 - 3-250 (2-99%) 248 (98%)

Высокий коэффициент контрастности прямолинейного участка характеристической кривой значительно увеличивает диапазон воспроизведения растровых точек и диапазон допустимых экспозиций.

В пункте 2.2.1 рассмотрен механизм формирования ореола растровых точек. Из механизма следует, что ширина ореола определяется профилем относительной освещенности растровой точки и экспозицией, которая задает местоположение ореола на профиле. Профиль в свою очередь является результатом взаимодействия распределения освещенности в субэлементе и разрешения. Для оценки влияния на ширину ореола факторов процесса записи выбираем следующие критерии: минимальную ширину ореола при оптимальной экспозиции и диапазон допустимых экспозиций для данной линиатуры (рис. 6).

н, н„ н,

Рис. 6. Расчет критериев оценки влияния на ширину ореола факторов процесса записи для линиатуры 59 см"1

В пункте 2.2.2 проведено исследование влияния факторов записи на введенные критерии оценки, которое дало следующие результаты:

Линиатура определяет максимально допустимую ширину ореола, а значит и диапазон допустимых экспозиций. Требование ISO 12647-2, чтобы ширина ореола не превышала одной сороковой величины периода растровой структуры, дает допустимую площадь ореола для 50% круглой растровой точки порядка 6%

Ширина ореола в направлении строчной развертки определяется расстоянием, на которое перемещается записывающее пятно в момент записи субэлемента Чем меньше это расстояние, тем меньше будет ширина ореола, приближаясь в пределе к ширине ореола в направлении кадровой развертки

Более узкое распределение освещенности в записывающем пятне относительно шага развертки формирует растровые точки с более крутым профилем, что приводит к некоторому уменьшению ширины ореола и увеличению диапазона допустимых экспозиций Эффект может сильно сглаживаться из-за рассеяния излучения в регистрирующем слое

При увеличении разрешения без изменения освещенности в записывающем пятне ширина ореола практически не изменяется при рабочем диапазоне экспозиций Увеличение разрешения с пропорциональным ему изменением распределения наложенной освещенности в записывающем пятне уменьшает ширину ореола и увеличивает диапазон допустимых экспозиций, однако эффект может быть очень незначительным из-за невозможности пропорционального изменения эффективной освещенности в записывающем пятне

Высокий коэффициент контрастности прямолинейного участка характеристической кривой значительно уменьшает ширину ореола и расширяет диапазон допустимых экспозиций

В параграфе 2 3 рассматривается влияние факторов процесса записи на точность воспроизведения относительных размеров растровых точек, которую будем оценивать градационными искажениями Выделено несколько стадий градационного процесса поэлементной оптической записи кодирование величины тона в памяти и в файлах данных, формирование виртуальных растровых точек в РИП и, непосредственно, сама запись на регистрирующий материал Рассмотрены способы расчета относительной площади растровых точек на регистрирующем материале денситометрический - по измеренной оптической плотности, геометрический - по выделенному контуру изображения, визуальный -путем сравнения с эталоном Исследования показали, что градационные искажения возникают уже на предварительных стадиях при кодировании и при формировании виртуальных растровых точек они носят характер периодических биений относительно оси абсцисс с максимальной амплитудой 0 3-0 7% для порядка растровой матрицы 25-10, при формировании освещенности в растровой ячейке из-за разницы форм субэлементов в виртуальном представлении (квадрат) и на регистрирующем материале (эллипс) возникают разнонаправленные для светов (до -1%) и теней (до +1%) искажения, которые зависят от порядка растровой матрицы п (рис 7)

Рис. 7. Градационные искажения для контура 0,5 относительной освещенности в растровой ячейке для порядка растровой матрицы п= 13, 17, 25

Существует контур в распределении относительной освещенности с уровнем 0,5, который соответствует геометрически точному размеру растровой точки и который остается постоянным при изменении факторов процесса записи. В зависимости от выбранной экспозиции контуры относительной освещенности переходят в контуры оптической плотности - изоденсы. Причем, с помощью экспозиции задается, к какому контуру оптической плотности будет привязан выбранный контур относительной освещенности, т.е. можно управлять размером растровой точки (рис. 8). Если бы существовала оптическая плотность, которая однозначно ограничивала бы растровую точку в формном и печатном процессе, то можно было бы подобрать экспозицию для близкой к линейной тонопередачи.

Еоттч о 0,5£ ->0,25 о 0.5Е->2,25

х, шаг х. шаг

Рис. 8. Распределение относительной освещенности в растровой ячейке и соответствующие ей распределения оптической плотности

В то же время даже для систем, в которых по паспортным характеристикам диаметр записывающего пятна соответствует разрешению, невозможно получить линейную тонопередачу только подбором экспозиции, так как из-за разнонаправленного действия искажений на предварительных стадиях линейность для светов, полутонов и теней достигается при разных экспозициях (рис. 9).

Рис. 9. Градационные искажения для светов, полутонов и теней при разных экспозициях 1,2,3

Относительная площадь растровых точек на регистрирующем материале зависит от величины тона, градационные искажения увеличиваются с ростом линиатуры. Для более узкого распределения освещенности в записывающем пятне и большего разрешения при условии пропорционального изменения распределения наложенной освещенности в записывающем пятне градационные искажения уменьшаются, однако из-за рассеяния излучения в регистрирующем слое этот эффект может быть незначительным. Применение высококонтрастных пленок обеспечивает более высокую однозначность и точность измерения относительной площади растровых точек.

В главе 3 по результатам исследования выбраны факторы для оптимизации фотовыводных устройств, проведена оптимизация для нескольких вариантов, приведены рекомендации по оптимизации устройств с помощью модели и на основе данных, полученных при исследовании процесса оптимизации в модели. В основу оптимизации положено достижение параметрами качества растровых точек значений в нормированных по ISO 12647 пределах или наилучших. Прямое измерение параметров качества растровых точек - задача трудоемкая, требующая специального оборудования, и, как альтернатива, может использоваться разработанная модель процесса записи фотовыводного устройства.

В параграфе 3.1 проведено исследование процесса оптимизации устройств с помощью модели для нескольких вариантов экспериментальных данных, полученных для фотовыводного устройства Heidelberg Primesetter 74 и фотопленки Agfa Alliance Recording NH для разрешений записи 800, 1000 и 1333 см"1. Вычисленные в модели параметры качества растровых точек для одного из вариантов приведены в таблице 5. Для каждого параметра качества выделены ячейки с допустимыми значениями. Исследование показывает, что наиболее узким местом является ширина ореола, которая фактически определяет, с какой максимальной линиатурой можно формировать растровые структуры в данной системе. Минимальная ширина ореола для всех рассмотренных примеров дос-

тигается при больших экспозициях (8609-10629 мДж/м ). Равная проработка светов и теней обеспечивает максимальный диапазон воспроизведения растровых точек при небольшой экспозиции (3706-4575 мДж/м ), при которой ширина ореола еще не достигает нормированных значений. С ростом экспозиции увеличиваются градационные искажения, и ухудшается воспроизведение растровых точек в тенях.

Таблица 5

Параметры качества растровых точек и косвенные критерии контроля экспозиции

Экспозиция, мДж/м~ Оэксп. Брасч. Опл. Д8(50), % Ширина ореола, мкм Света, коды (%) Тени, коды (%) Диапазон, коды (%) Субэлементы, поз.? нег.

>3,5 0 <4,25(59 см"1) 247(3%) 8(97%) 239(95%)

3002 0,32 0,321 2,63 -2,9 13,5 - 2(99) - 2<1

3706 0,33 0,332 3,61 -0,5 5,9 248(3) 3(99) 246(97) 2<1

4575 0,34 0,340 4,32 1,5 4,5 251(2) 4(98) 248(97) 1 = 1

5648 0,345 0,349 4,71 3,4 3,9 253(1) 5(98) 249(98) 1>2

6973 0,35 0,357 4,87 5,2 3,6 253(1) 7(97) 247(97) 1>3

8609 0,36 0,367 5,06 7,1 3,3 253(1) 10(96) 244(96) 1>4

10629 0,37 0,379 5,13 9,1 3,26 253(1) 13(95) 241(95) 1>7

13122 0,39 0,394 5,15 11,2 3,4 254(1) - - 1>9

16200 0,405 0,412 5,16 13,5 3,8 254(1) - - 1>11

20000 0,43 0,431 5,17 15,7 4,4 254(1) - - 1>13

На основе исследования процесса оптимизации с помощью модели были выработаны рекомендации по оптимизации фотовыводных устройств на основе параметров качества растровых точек, которые вычисляются в модели по экспериментальным денситометрическим данным:

Нижняя граница выбора экспозиции определяется достижением допустимой ширины ореола, верхняя - сохранением допустимой оптической плотности ядра для 97%. Ширина ореола для верхней границы фактически указывает, с какой максимальной линиатурой мы можем записывать растровые структуры в данной системе. Если верхняя граница больше нижней, то рекомендуется выбирать в качестве оптимальной экспозицию, превышающую нижнюю границу лишь слегка, давая некоторый запас на нестабильность, так как такая экспозиция даст больший диапазон воспроизведения размеров растровых точек и меньшие градационные искажения. Если верхняя граница оказывается больше нижней, то невозможно обеспечить параметры качества растровых точек при

данных факторах процесса записи и их необходимо изменять. Если есть возможность, можно повысить разрешение для систем с изменением распределения освещенности в записывающем пятне. Если такой возможности нет, или при более высоком разрешении также не удается найти оптимальную экспозицию, то для данной линиатуры невозможно получить качественные параметры растровых точек. Причина может быть в нарушении климатических условий, условий проявления, фокусировки, в загрязнении оптической системы. Применение фотопленок типа Hard Dot обычно позволяет работать с высокими линиа-турами даже с фотовыводными устройствами низкого уровня. Однажды выбранную экспозицию можно зафиксировать с помощью косвенных критериев, которые рассмотрим ниже.

В параграфе 3.2 проведен анализ косвенных критериев контроля экспозиции и дана методика технологической настройки фотовыводных устройств без вычисления параметров качества растровых точек, но на основе исследования процесса оптимизации в модели. К косвенным критериям относятся: оптическая плотность плашки; увеличение относительной площади для 50% поля; воспроизведение различных растровых структур, для которых изменение экспозиции приводит к изменению их оптической плотности или может быть зафиксировано визуально.

I .2.3.4.5.6

7 8 9 ' 10 II ' 12

Рис. 10. Шкала субэлементов

Исследование влияния факторов записи и процесса оптимизации в модели обосновало применение шкалы оригинальной разработки (рис. 10), которую условно назовем шкалой субэлементов. В данной шкале используются структуры, состоящие из сгруппированных субэлементов. Каждое поле состоит из двух частей: позитивной и негативной, для которых номер поля указывает на число записанных и незаписанных субэлементов. При разных экспозициях на части полей наблюдается визуальный эффект воспроизведения, различимый в лупу или микроскоп, на части - нет. Фиксируются минимальные номера позитивного

и негативного поля с визуальным эффектом - это показания шкалы Преимущество применения данной шкалы заключается в следующем шкала позволяет определить равную проработку светов и теней, может фиксировать разные уровни экспозиции относительно экспозиции с равной проработкой светов и теней, обладает повышенной чувствительностью к изменению экспозиции для фотопленок типа и Rapid-access, и Hard Dot, позволяет оценивать качество процесса записи в целом Работа данной шкалы продемонстрирована в таблице 5, в последнем столбце которой приведены показания шкалы для соответствующей экспозиции Знак отношения показывает преобладание воспроизведения позитивных или негативных элементов 1>3 означает, что с позитивного поля 1 (один записанный субэлемент) и с негативного поля 3 (три незаписанных субэлемента) визуально начинают восприниматься записанные структуры Знак равенства означает равную проработку светов и теней, при которой достигается максимальный диапазон воспроизведения растровых точек

Косвенные критерии сами по себе ничего не говорят о параметрах качества растровых точек и не могут использоваться для выбора оптимальных факторов записи Но если по параметрам качества растровых точек выбрана оптимальная экспозиция, то с помощью косвенных критериев мы можем зафиксировать ее уровень и использовать их для контроля и коррекции при постоянных условиях записи

Исследование процесса оптимизации с помощью модели позволило разработать методику технологической настройки фотовыводных устройств Критерий, к которому можно привязать нахождение оптимальной экспозиции, - равная проработка светов и теней, которую легко определить визуально с помощью микроскопа или лупы Но при соответствующей экспозиции ширина ореола обычно далека от минимальной и не соответствует допустимой, поэтому в качестве оптимальной выбирается экспозиция на 25-40% больше (значение позитивного поля шкалы субэлементов меньше значения негативного на 1-2 единицы) Выбранная оптимальная экспозиция фиксируется с помощью косвенных критериев- для фотопленок типа Rapid-access первичным является оптическая плотность плашки, вторичным - увеличение относительной площади для 50% поля, для фотопленок типа Hard Dot - увеличение относительной площади для 50% поля Для обоих типов хорошо подходит шкала субэлементов Опыт эксплуатации разных систем показывает, что кривая линеаризации практически остается постоянной на протяжении длительного времени для конкретного сочетания фотовыводного устройства - фотопленки при условии своевременной коррекции экспозиции Поэтому ежедневно рекомендуется вместо линеаризации проводить проверку и коррекцию экспозиции по косвенным критериям Дополнительно рекомендуется сравнивать растровые точки в светах и тенях с эталонными точками шкалы UGRA PCW 1982, а также проверять оптическую плотность ядра и ширину ореола с помощью микролиний данной шкалы.

3. Выводы

1 Построена пространственная модель процесса записи На ее основе разработана методика расчета формирования растровой структуры на регистрирующий материал в системах оптической поэлементной записи растровых изображений

2 На основе модели разработаны методы оценки влияния на результаты записи таких факторов, как экспозиция, разрешение, растровая матрица, движение пятна в момент записи, распределение эффективной освещенности в записывающем пятне и факторов, влияющих на это распределение - структуры записывающего пятна на поверхности регистрирующего материала и рассеяния излучения в регистрирующей среде

3 На основе исследования по разработанной модели изучена степень влияния разных факторов записи на параметры качества растровой структуры оптическую плотность в центре растровых точек и на плашке, ореол размытия, точность воспроизведения размеров растровых точек

4 На основе этих данных предложены рекомендации по оптимизации как отдельных факторов записи, так и их в совокупности, что может быть положено в основу оценки и разработки систем, а также их технологической настройки

5 На основе проведенного исследования и разработанных рекомендаций предложены методика и тест - объекты для доступного в производственных условиях контроля процесса растровой записи, что позволяет оптимизировать процесс и обеспечить необходимые параметры качества растровой структуры

Публикации по теме диссертационной работы

1 Севрюгин В Нормализация и оптимизация процессов фотовывода // Курсив - 2001 - № 2 - С 40-53 (0,8 п л )

2 Севрюгин В «Стандартная» ситуация, или Стабильность в позитиве // Курсив -2002 -№ 2 -С 22-29, №3-С 12-21 (1,1 п л)

3 Севрюгин В Р, Андреев Ю С Пространственная модель процесса оптической поэлементной записи растровых изображений I Обоснование построения модели и выбор параметров // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела - M МГУП -2007 - № 3 - С 310 (0,5 п л / 0,25 п л )

4 Севрюгин В Р , Андреев Ю.С Пространственная модель процесса оптической поэлементной записи растровых изображений II Построение модели // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела -М МГУП -2007 - № 4 -С 3-11 (0,5п л /0,25п л)

5 Andreev Yu, Sevryugm V Spatial Model of optical pixel-by-pixel half-tone image recording process // Conference Proceedmgs of Vlllth Seminar m Graphic Arts 19th and 20th September 2007 - Pardubice, Czech Republic University Pardubice -2007-С 125-130 (0,28 п л /0,14п л).

Подписано в печать 11 10 07 Формат 60x84/16 Объем 1 пл Тираж 100 экз Заказ № 05536-2007 Отпечатано в типографии ФГУП «Ижевский механический завод» 426063, г Ижевск, ул Промышленная, 8

Введение.

Глава 1. Современное состояние вопроса, построение модели процесса оптической поэлементной записи растровых изображений.

1.1. Современное состояние вопроса, постановка задач и пути решения.

1.2. Параметры качества растровых точек.

1.2.1. Оптическая плотность ядра.

1.2.2. Ширина ореола размытия.

1.2.3. Точность воспроизведения относительных размеров.

1.2.4. Точность воспроизведения формы.

1.3. Факторы процесса записи.

1.3.1. Экспозиция.

1.3.2. Разрешение.

1.3.3. Распределение освещенности в субэлементе.

1.3.4. Характеристическая кривая.

1.3.5. Порядок растровой матрицы, линиатура.

1.4. Построение модели процесса оптической поэлементной записи растровых изображений.

1.4.1. Определение краевой функции экспериментальным методом.

1.4.2. Определение распределения освещенности в записывающем пятне.

1.4.3. Формирование растрового изображения.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Исследование влияния факторов записи на параметры качества растровой структуры.

2.1. Оптическая плотность ядра растровых точек.

2.1.1. Механизм формирования ядра растровых точек.

2.1.2. Влияние экспозиции. Критерии оценки влияния факторов записи на оптическую плотность ядра.

2.1.3. Оценка влияния факторов записи на диапазон допустимых экспозиций и дпанаоип iи.

2.1.4. Выводы.

2.2. Ширина ореола размытия растровых точек.i

2.2.1. Механизм формирования ореола растровых точек. Критерии оцен: влияния факторов записи на ореол.i

2.2.2. Влияние факторов процесса записи на минимальную ширину ореола диапазон допустимых экспозиций.i

2.2.3. Выводы.;

2.3. Точность воспроизведения относительных размеров растровых точек 2.3.1. Стадии градационного процесса поэлементной оптической записи ра тровых изображений.;

Актуальность диссертационной работы. Одной из главных задач процесса полиграфического репродуцирования изобразительной информации является точное воспроизведение градации, а следовательно, и цвета изображения. Важнейшее условие такого воспроизведения - стабильное и возможно более точное воспроизведение растровых точек на каждом этапе процесса. Одним из основных этапов, ответственных за точность воспроизведения точек, является поэлементная запись растровых изображений в фотовыводных и формовывод-ных системах. Именно при этой записи растровая точка из виртуального желаемого представления в компьютере физически реализуется на фотоформе или печатной форме. Понимание важности этого этапа, необходимости контроля растровых точек на фотоформе или печатной форме нашло отражение в разработке серии стандартов ISO 12647 [34, 35], в которой требования к качеству фотоформ определяются как требования к качеству элементов изображения - растровых точек и штрихов.

Для того чтобы понять, почему международные стандарты такое внимание уделяют именно качеству растровых точек, и какими параметрами определяется это качество, следует рассмотреть механизм формирования точек автотипного растра из элементарных точек - субэлементов выводного устройства. Запись в большинстве выводных устройств - оптическая, в качестве источника излучения используется лазер. Пятно, формируемое лазером на поверхности регистрирующего материала, имеет гауссово распределение энергии, при записи луч движется относительно материала, в регистрирующем материале происходит рассеяние энергии излучения [1]. С учетом этих факторов распределение освещенности в одном субэлементе имеет вид, показанный на рис.1.

Растровые точки на фотоформе (печатной форме) формируются как суперпозиция субэлементов с подобным распределением освещенности, что приводит к следующему:

Рис. 1. Распределение освещенности в субэлементе

1. Профиль оптической плотности (толщины регистрирующего слоя формного материала) растровых точек всегда отличен от идеального П - образного. Амплитуда профиля зависит от числа образующих точку субэлементов (рис. 2), при этом растровая структура на границах градационной характеристики может совсем не воспроизводиться. Наклонная часть профиля растровой точки будет характеризоваться как ореол размытия.

2. Профили и размеры растровых точек зависят от распределений освещенности отдельных субэлементов и их положений при записи. Нестабильность параметров записи в пределах площади вывода и во времени может приводить к серьезным изменениям профиля и размера растровых точек.

Даже для идеальных растровых точек с П - образным профилем при изготовлении офсетных печатных форм с диапозитивов светорассеяние в копировальной раме, монтаже и формной пластине приводит к тому, что копировальный слой, защищенный непрозрачными участками фотоформы, все же получает на краях этих участков некоторую долю излучения [30]. Это является причиной уменьшения размеров растровых точек на форме по сравнению с фотоформой и позволяет воспроизводить растровые точки в светах, начиная только с некоторого размера. По стандарту [36] уменьшение диаметра 50% точки контрольной шкалы для позитивного процесса составляет в нормированных условиях 5-7 мкм (3,5-5% для 60 см"1, 5-6,5% для 80 см"1), и точки воспроизводятся от диа

Рассмотрим теперь, к каким последствиям приводит отличие реального профиля растровых точек от идеального П - образного:

1. Размытые края точек приводят к неоднозначности определения их размеров. Визуально сложно решить, какой уровень почернения принять за границу точки, а измерение относительных площадей растровых точек с помощью денситометра дает только некоторый условный размер. Для растровой точки 50% ореол размытия обычно составляет примерно от 3 до 10 мкм, а изменение диаметра на величину 6-10 мкм соответствует изменению относительной площади круглой точки на 4-14% для линиатуры 60 см"1, на 6-19% для 80 см"1. Эти цифры можно принять за величину неоднозначности размера растровой точки на фотоформе или на печатной форме из-за реального профиля, отличного от идеального П - образного.

2. В формных процессах, использующих растровые точки с реальным профилем, может происходить дополнительное по сравнению с вышеотмечен-ным уменьшение размеров растровых точек на форме, а точки в светах могут начинать воспроизводиться только с 30-40 мкм (3-5% для 60 см"1, 5-8% для 80 см"1). При колебаниях режимов формного процесса размер такой растровой точки может передаваться на форму в достаточно широком диапазоне, тем большем, чем более пологий профиль она имеет (рис. 2). Если скопировать ступенчатый клин с шагом оптической плотности 0,15 на формную пластину, то на копии клина можно выделить три зоны: зону с полностью удаленным копировальным слоем, переходную зону с частично сохранившимся копировальным слоем и зону с полностью сохраненным копировальным слоем. Соответственно, можно выделить два уровня оптической плотности на фотоформе: до Di происходит полное удаление копировального слоя на печатной форме, после D2 копировальный слой полностью сохраняется. Полное удаление копировального слоя [27, 28, 39] должно происходить для 3-5 полей контрольного клина, т.е. Di лежит в диапазоне оптических плотностей (3-5)*0,15 = 0,45-0,75. Принимая нестабильность формного процесса в 40% из-за неравномерности экспозиции и проявления (приближенно 0,15 в единицах оптической плотности), получаем расширенный диапазон для Db равный (0,45-0,15) - (0,75+0,15) =0,3-0,9. Обычно 4-7 полей копии клина на печатной форме являются переходными [39] с отдельными частицами копировального слоя и их агрегатами (рис. 3, г). Тогда оптическая плотность D2, начиная с которой копировальный слой уже полностью сохраняется, лежит с учетом принятой нестабильности в диапазоне (0,3+4*0,15) -(0,9+7*0,15) = 0,9-1,95.

Таким образом, зона отклонений в размерах растровой точки на печатной форме лежит между изоденсами 0,3 и 1,95 распределения оптической плотности точки на фотоформе (рис. 2). Чем больше расстояние между этими изоденсами, тем больший разброс в размерах может получаться. К примеру, при расстоянии 5 мкм разброс составит 7% для растра с линиатурой 60 см"1 и 9% для

80 см"1; при 10 мкм - 14% для 60 см"1 и 19% для 80 см"1. Пример на рис. 2 приведен без учета светорассеяния при копировании и демонстрирует возможное дополнительное уменьшение размеров растровых точек при их реальном профиле. Растровая точка 1% полностью находится в зоне высокой нестабильности и только иногда на печатной форме будут наблюдаться ее следы; растровая точка 2% также полностью находится в зоне нестабильности, и, как правило, будет воспроизводиться, но может и исчезнуть; растровая точка 3% будет воспроизводиться при всех условиях, но ее относительная площадь может изменяться от 0,6% до 2,5%; относительная площадь 50% точки при различных условиях будет лежать в диапазоне от 41% до 50%.

Для демонстрации влияния ореола размытия на профиль печатающих элементов на печатной форме возьмем растровую фотоформу, полученную в фотовыводном устройстве при различной настройке точности фокусировки, и скопируем ее на формную пластину вместе со ступенчатым клином. На рис. 3 представлены увеличенные фрагменты теста с 50% растровыми точками и соответствующие им копии на печатной форме. Растровые точки на печатной форме заметно меньше по сравнению с растровыми точками на фотоформе, и чем шире ореол размытия, тем больше эта разница. Однако на печатной форме не видно сколько-нибудь заметной размытости края точек, и лишь для растровых точек с максимальным ореолом размытия (рис. 3, в) на краях точек на форме наблюдаются фрагменты копировального слоя. Причину их появления поясняет рис. 3, г, на котором видно, что на переходных полях копии ступенчатого клина копировальный слой не просто уменьшается по толщине, а разделяется на фрагменты.

Для печатных форм, изготовленных в формовыводных системах с оптической записью, растровые точки также будут иметь профиль, отличающийся от П - образного, например, печатные элементы на формах с фотополимерным слоем выглядят при сильном увеличении не такими резкими [25, 26], что может влиять на протекание печатного процесса, делая его более нестабильным [21]. Ж в 9 9 0 //// а) б) в)

Wt

Рис. 3. Растровые точки на фотоформе с разным ореолом размытия (верхний ряд) и соответствующие им копии на печатной форме (средний ряд), фрагмент переходных полей копии сенситометрической шкалы на печатной форме (г) Как следует из вышесказанного, для получения качественного и предсказуемого результата в процессе репродуцирования необходимо контролировать профили растровых точек при оптической записи их на регистрирующий материал в выводных системах.

Серия стандартов ISO 12647 вводит определения параметров качества растровых точек, устанавливает требования к ним, дает методы их оценки, но не дает рекомендаций, как приводить их в регламентированные рамки. Влияние различных параметров процесса на параметры качества растровых точек также практически не исследовано. Проведение таких исследований может дать более глубокое понимание процесса записи, обеспечить более осмысленное проектирование и настройку выводных систем. Это касается и фотовыводных систем с уже устоявшейся технологией, и тем более формовыводных систем, для которых технологические рекомендации производителей носят часто лишь фрагментарный характер без учета всех факторов записи.

Поэтому разработка методов, позволяющих оценить влияние различных факторов записи на параметры качества растровой структуры, рекомендовать методы оптимальной настройки и контроля процесса записи в системах изготовления фотоформ и печатных форм является актуальной задачей.

Цели и задачи работы. Целью работы являются разработка методики расчета формирования растровой структуры с учетом всех факторов процесса записи, расчет ее параметров качества, проведение исследования влияния различных факторов процесса записи на параметры качества растровой структуры, выработка рекомендаций для разработчиков и технологов по оценке и оптимальной настройке систем.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Разработана методика расчета процесса оптической поэлементной записи растровых изображений на основе пространственной модели, учитывающая реальное распределение энергии в записывающем пятне в процессе записи.

Разработан метод расчета распределения эффективной освещенности в записывающем пятне посредством нахождения краевой функции по записанному изображению и дополнительной математической обработки.

Предложено принимать за основу при разработке, оценке и настройке систем записи растровых изображений достижение параметров качества растровой структуры.

Оценена степень влияния различных факторов процесса записи на качество растровой структуры.

Практическая значимость диссертационной работы.

Разработанная модель процесса поэлементной оптической записи растровой структуры может быть использована разработчиками фотовыводных и формовыводных систем в процессе проектирования для расчета параметров качества растровой структуры и оценки степени влияния на них различных факторов записи.

Предложены методика и тест-объекты для оптимальной технологической настройки систем в условиях реального производства.

Апробация работы. Опубликованы следующие работы:

1. Севрюгин В. Нормализация и оптимизация процессов фотовывода // Курсив.- 2001.- № 2.- С. 40-53. (0,8 пл.).

2. Севрюгин В. «Стандартная» ситуация, или Стабильность в позитиве // Курсив.-2002.-№2.-С. 22-29., №3.-С. 12-21.(1,1 п. л.)

3. Севрюгин В.Р., Андреев Ю.С. Пространственная модель процесса оптической поэлементной записи растровых изображений. I. Обоснование построения модели и выбор параметров // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. - М.: МГУП.-2007.- № 3-С. 3-10. (0,5 пл./0,25 пл.).

4. Севрюгин В.Р., Андреев Ю.С. Пространственная модель процесса оптической поэлементной записи растровых изображений. II. Построение модели // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. -М.: МГУП.-2007.- № 4. - С. 3-11. (0,5 п. л. / 0,25 п. л.).

5. Andreev Yu., Sevryugin V. Spatial Model of optical pixel-by-pixel half-tone image recording process // Conference Proceedings of VHIth Seminar in Graphic Arts 19th and 20th September 2007 - Pardubice, Czech Republic: University Pardubice.- 2007.- C. 125-130. (0,28 п. л. / 0,14 п. л.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика расчета формирования растровой структуры на основе пространственной модели процесса оптической поэлементной записи растровых изображений.

2. Результаты исследования степени влияния различных факторов процесса записи на параметры качества растровой структуры.

3. Рекомендации по оптимизации систем записи и средства этой оптимизации.

Выводы по главе 3

1. В основу оптимизации систем поэлементной записи растровых изображений необходимо положить достижение качественными параметрами растровых точек их нормативных значений.

2. Параметры качества растровых точек для реальной системы могут быть вычислены в построенной модели процесса записи для фотовыводного устройства на основе экспериментальных данных. Тогда оптимизация системы может быть произведена по этим данным.

3. Оптимизация системы также может быть проведена для фотовыводных устройств без прямого расчета параметров качества растровых точек на основе разработанной в работе методики технологической настройки таких устройств.

4. Основным фактором процесса записи, требующим оптимизации, является экспозиция, которая формирует и управляет параметрами качества растровых точек. Дополнительным фактором может быть разрешение.

5. Воспроизведение больших линиатур в системах оптической записи ограничивается невозможностью получения растровых точек с нормативными параметрами качества.

6. Самым узким местом при оптимизации является ширина ореола, минимальное значение которой достигается при слишком больших экспозициях. Определяем нижнюю границу выбора оптимальной экспозиции по достижению шириной ореола нормативного для данной линиатуры значения.

7. Верхнюю границу выбора оптимальной экспозиции определяем по максимальной экспозиции, при которой оптическая плотность ядра растровой точки 97% еще отвечает нормативным требованиям.

8. Для получения меньших градационных искажений и большего диапазона воспроизведения растровых точек рекомендуется выбирать с некоторым запасом значение экспозиции чуть выше нижней границы.

9. За отправную точку при выборе оптимальной экспозиции без прямого вычисления параметров качества растровых точек рекомендуется принимать экспозицию, при которой наблюдается одинаковая проработка светов и теней. Однако при этой экспозиции ширина ореола далека от минимальной, поэтому следует выбирать экспозицию большую на 25-40%. При использовании шкалы субэлементов выбирается экспозиция, для которой значение позитивного поля меньше негативного на 1-2 единицы.

10. При невозможности оптимизировать систему записи выбором экспозиции и разрешения при заданной линиатуре до получения нормативных параметров качества растровых точек необходимо использовать фотопленку типа Hard Dot.

11. Однажды выбранная по достижению параметров качества растровых точек экспозиция может быть зафиксирована с помощью косвенных критериев для постоянных условий записи.

12. Кривая линеаризации для постоянных условий записи остается практически постоянной при оптимальной экспозиции. Вместо ежедневной калибровки системы записи путем построения кривой линеаризации рекомендуется контролировать оптимальную экспозицию по косвенным критериям и корректировать ее уровень.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Построена пространственная модель процесса записи. На ее основе разработана методика расчета формирования растровой структуры на регистрирующий материал в системах оптической поэлементной записи растровых изображений.

2. На основе модели разработаны методы оценки влияния на результаты записи таких факторов, как экспозиция, разрешение, растровая матрица, движение пятна в момент записи, распределение эффективной освещенности в записывающем пятне и факторов, влияющих на это распределение - структуры записывающего пятна на поверхности регистрирующего материала и рассеяния излучения в регистрирующей среде.

3. На основе исследования по разработанной модели изучена степень влияния разных факторов записи на параметры качества растровой структуры: оптическую плотность в центре растровых точек и на плашке, ореол размытия, точность воспроизведения размеров растровых точек.

4. На основе этих данных предложены рекомендации по оптимизации как отдельных факторов записи, так и их в совокупности, что может быть положено в основу оценки и разработки систем, а также их технологической настройки.

5. На основе проведенного исследования и разработанных рекомендаций предложены методика и тест-объекты для доступного в производственных условиях контроля процесса растровой записи, что позволяет оптимизировать процесс и обеспечить необходимые параметры качества растровой структуры.

1. Андреев Ю.С., Горшенин М.И. Выбор светочувствительного материала для лазерной записи изображения // Межведомственный сборник научных трудов. Раздел Автоматизация полиграфического производства, выпуск 2.- М.: МПИ Мир книги, 1989.- С. 92-101.

2. Андреев Ю.С., Алексеева И.Н., Немых Г.Ф. Исследование растровых методов оценки фотографических материалов для штриховой репродукции // Сб. научн. тр. ГНИИХФП.- М., 1975.- С. 70-84.

3. Андреев Ю.С., Карташева О.А., Бертова М.Н. К вопросу выбора монометаллических офсетных формных пластин с копировальным слоем. // Вестник МГУП.- М., 2006.- №1.- С. 7-9.

4. Андреев Ю.С., Каныгин Н.И., Сорокин В.А. Воспроизведение периодических решеток в растровых системах поэлементной обработки изображений // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии.-1995.-№2.- С. 39-43.

5. Андреев Ю.С., Макеева Т.А. Об оценке воспроизведения штриховых деталей по отношению сигнал/шум // Технология и исследование полиграфических процессов. Межведомственный сборник научных трудов,-М.: МГУП, 2001.- С. 106-111.

6. Андреев Ю.С., Макеева Т.А., Волегов И.А. Об исследовании воспроизведения штрихового изображения в системе поэлементной обработки //Материалы VII Международной научной конференции 24-25 декабря 2001 г-М.:МГУП, 2001.- С. 82-83.

7. Андреев Ю.С., Макеева Т.А. Резкостные свойства растровых структур // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела.- 2006.-№ 1.-C.3-13 .

8. Андреев Ю.С., Макеева Т.А. Об оценке структурных параметров системы сканер фотовыводное устройство // Полиграфия.- 2005.- № 6.- С. 86-87.

9. Вейцман А. Обзор разных поколений фототехнических пленок // Курсив.-1999.- № 3.- С. 10-14, № 4.- С. 14-20.

10. Вендровский К.В., Вейцман Л.И. Фотографическая структурометрия.- М.: Искусство, 1982.- 255 с.

11. Грибковский В.П. Полупроводниковые лазеры: Учебное пособие по спец. «Радиофизика и электроника».- Мн.: Университетское, 1988 304 с.

12. Головачев И., Савченко И. Оценка характеристик фотонаборного автомата // Publish.- 1999.- № 7,- С. 32-49.

13. Кузнецов Ю. Копировальные свойства растровых фотоформ в свете стандарта ISO 12647 // Компьюпринт.- 2000.- № 1.- С. 38-43.

14. Кузнецов Ю.В. Основы подготовки иллюстраций к печати. Растрирование: Учебное пособие для вузов.- М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 1998.-174 с.

15. Макеева Т.А. Четкость в полиграфической растровой репродукции -формирование и управление: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2006.

16. Мачулка Г.А. Лазеры в печати.- М.: Машиностроение, 1989. 224 с.

17. ОСТ 29.40-2003: Стандарт отрасли. Технология и оборудование допечатных процессов в полиграфии. Термины и определения. Введ. 2003 03 - 07. - М.: МГУП, 2003.- 54 с.

18. Панкин П.В. Разработка методики анализа точностных и скоростных характеристик фото-и формовыводных устройств: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2006.

19. Об оценке передаточных характеристик системы «экспонирующий пучок регистрирующая среда» / Е. С. Позняк, А. М. Духовный, Ю. С. Андреев и др. // Материалы VII Международной конференции МАИ 24-25 декабря 2001 г.- М.: МГУП, 2001.- С. 96-98.

20. Самарин Ю.Н. Допечатное оборудование. Конструкция и расчет: Учебник для вузов / Моск. гос. ун-т печати,- М.: МГУП, 2002 555 с.

21. Самарин Ю.Н., Сапошников Н.П., Синяк М.А. Допечатное оборудование: учебное пособие. М.: Изд-во МГУП, 2000 - 208 с.

22. Самарин Ю.Н. Научные основы и методология проектирования выводных устройств допечатных систем.- М.: МГУП, 2004- 540 с.

23. Синяк М.А. Разработка методики технико-экономической оценки и выбора фотонаборных автоматов для различных вариантов полиграфического производства: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.-М., 1998.

24. Снежко Е.В. Разработка методики автоматизированной настройки устройств записи полиграфического изображения: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.- М., 2006.

25. Солнцев И.А. Новое поколение СТР с фиолетовыми лазерами // Publish. -2002.-№3.- С. 62-63.

26. Солнцев И.А. СТР системы с фиолетовыми лазерами лучший выбор // Полиграфия. - 2002.- № 5- С. 33-35.

27. Сулакова JL Развитие полиграфии и применение предварительно очувствленных пластин // Компьюарт,- 1997,- № 9.- С. 78-84.

28. Технологические инструкции на процесс изготовления печатных форм / ОАО ВНИИ полиграфии.- М., 1998.- 49 с.

29. Шашлов Б.А., Шеберстов В.И. Теория фотографических процессов: Учебник. М.: МГАП «Мир книги», 1993.- 312 с.

30. Технология изготовления печатных форм / Под общей редакцией В.И. Шеберстова.- М.: Книга, 1989.- 224 с.

31. Фризер X. Фотографическая регистрация информации / Пер. с нем.- М.: Мир, 1978.- 670 с.

32. Celebrant RIP Configuration and Calibration: User manual.- FujiFilm Electronic Imaging Ltd, 2002 164 p.

33. Delta Technology Recorder Settings.- Heidelberg. Germany, 2000.- 191 p.

34. ISO 12647-1:2004 Graphic technology Process control for the manufacture of half-tone colour separations, proof and production prints - Parti: Parameters and measurement methods.

35. ISO 12647-2: 2004 Graphic technology Process control for the manufacture of half-tone colour separations, proof and production prints - Part2: Offset lithographic processes.

36. ISO 12218: 1997 Graphic technology Process control - Offset platemaking.

37. Prinergy to Dolev 800 family, version 2.0: Connectivity User Guide.- Creo inc., 2003.- 76 p.

38. Recommended Density Setting with Alliance Film: Document Information. -AGFA, 1997.

39. UGRA Plate Control Wedge 1982: Directions for use. - UGRA, 1994.- 16 p.

40. ИЖЕВСКИЙ ПОЛИГРАФИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ

41. ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

42. ОГРН 1031801650320 ИНН 1834100692 КПП 183401001