автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.15, диссертация на тему:Разработка методов оценки значений основных параметров компонентов системы поэлементной обработки изображений

Введение.

1. Современное состояние технологии и устройств репродуцирования.

1.1. Состав системы поэлементной обработки изображений.

1.2. Сканирующие устройства.

1.3. Графическая станция.

1.4. Фотовыводные устройства.

2. Сканирующие системы.

2.1. Разрешающая способность.

2.2. Глубина цвета.

2.3. Интервал оптических плотностей сканера.

Выводы по главе 2.

3. Производительности графических станций.

3.1. Оценка общей производительности графических станций. Сравнение производительности PC и Macintosh.

3.2. Тестирование компьютеров на базе процессоров G3 и Pentium III.

3.3. Влияние соотношения размера оперативной памяти и скорости диска на производительность графической станции.

3.4. Модернизация графических станций.

Выводы по главе 3.

4. Фотовыводные устройства.

Выводы по главе 4.

Основные результаты диссертационной работы.

Полиграфическое производство, безусловно, является одним из самых значимых средств для массового воспроизведения информации. За последнее время большая доля информационного рынка ушла к телевидению и другим электронным средствам распространения информации. Однако, преимущество печатных изданий представлять информацию в привычном для человека виде, возможность их длительного хранения обеспечивают сохранение интереса к ним. Задачи полиграфического производства сегодня состоят в возможно большей оперативности воспроизведения информации, а также в дальнейшем повышении качества массовой продукции.

В связи с развитием вычислительной техники стало возможным ее применение для обработки огромных объемов информации, то есть в том числе и для использования в полиграфической промышленности. Это дало возможность совершенно по-новому подойти к применению ЭВМ в производстве, особенно на допечатной стадии. Они стали основным компонентом технологического процесса. Также можно отметить, что комплекс допечатной подготовки изданий стал модульным. Он состоит из трех звеньев: устройство ввода информации, графическая станция (ЭВМ), устройство вывода. Ввод информации может осуществляться со сканера, цифровой фотокамеры, либо из архива изображений. Вывод может осуществляться через устройство по выводу фотопленок (ФВУ), через СТР (СотрЩегЧо-РЫе) устройство или даже непосредственно с помощью цифровой печатной машины. Наиболее употребимой схемой является сканер - графическая станция - ФВУ. Подобное модульное построение позволило расчленить стадии подготовки фотоформ по времени и даже пространственно.

Как результат был получен более оперативный, более мощный инструмент разработки и дизайна изданий, который к тому же позволил повысить их качество. Со временем стоимость компьютерной техники снизилась и это позволило значительно расширить круг ее потребителей.

Однако, в свете подобных преобразований, появились и новые проблемы. Так, если раньше допечатная стадия подготовки изданий осуществлялась лишь в типографиях специалистами, то теперь удешевление основных компонентов издательского комплекса привело к тому, что фактически подготовка изданий ведется вне полиграфических предприятий, зачастую непрофессионалами.

Задача адекватного подбора всех компонентов системы поэлементной обработки изображений или только некоторых из них стоит перед такими пользователями стоит особенно остро. Каждое устройство снабжается довольно подробной инструкцией производителя, но как показывает практика далеко не вся информация, там содержащаяся, объективна. Зачастую значения некоторых параметров являются лишь рекламными лозунгами производителей и имеют мало общего с действительностью.

На современном рынке допечатного оборудования существует много компаний производителей, каждая из которых предлагает несколько моделей оборудования, использующегося для подготовки изданий (сканер, графическая станция, фотовыводное устройство). Устройства одинакового назначения значительно отличаются друг от друга своими возможностями и ценой.

Очевидно, что в зависимости от предъявляемых требований подбор компонентов системы переработки изобразительной информации различается. Однако, нередко адекватно сравнить между собой устройства а также провести анализ их пригодности для выполнения поставленных задач бывает невозможно или затруднительно в силу нескольких причин: нет метода, который позволил бы, исходя из конкретной задачи, указать значения параметров устройств, пригодных для ее решения; список параметров, приводимых в фирменных документациях, различен; под одним и тем же термином подразумеваются разные понятия (например, под термином "разрешающая способность" для некоторых сканеров указывается интерполяционное 6 разрешение, а не физическое); особенно затрудняет выбор то, что сами значения параметров искажены и неверны.

Из всего вышесказанного следует, что выбор устройств СПОИ в зависимости от поставленной задачи обработки изобразительной информации должен осуществляться на базе истинных значений основных параметров. В качестве источника эффективных значений тех параметров, истинность которых в фирменной документации изготовителя вызывает сомнение, должны лежать разработанные способы их достоверного определения.

В рамках этой работы разработаны методы определения эффективных значений наиболее значимых параметров компонентов системы поэлементной обработки изображений. Даны рекомендации относительно области применения устройства в зависимости от поставленных задач. Определено значения каких параметров являются наиболее существенными в выборе тех или иных устройств системы.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Рассматривается не один какой-либо элемент комплекса, а вся система в целом.

Для достижения цели работы разработаны новые методы, которые позволяют определить реальные значения тех параметров, данные о которых не поддаются прямой проверке и могут вызывать сомнение. К ним относятся:

Для сканера: разработан метод определения количества уровней квантования входного сигнала; разработан метод определения эффективного интервала оптических плотностей считывания (динамического диапазона);

Для станции графической обработки: разработана методика сравнения компьютеров между собой по производительности в реальных процессах обработки изображений; методы оценки влияния на производительность объема оперативной памяти, скорости жесткого диска;

Для фотовыводных устройств: — влияние размеров записывающего пятна на количество градаций растровой точки;

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Разработанные методы определения эффективных значений наиболее важных параметров устройств системы поэлементной обработки изображений позволили получить данные, отличающиеся от приведенных в документациях по этим устройствам.

На основе полученных по разработанным методикам значений были проанализированы основные параметры устройств системы поэлементной 8 обработки изображений и их влияние на производительность системы в целом. Даны рекомендации относительно выбора каждого параметра в отдельности и их совокупности для решения поставленных задач.

Даны рекомендации по подбору компонентов системы в зависимости от поставленной задачи репродуцирования.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Практическое применение результатов работы производилось на базе московской Типографии и Издательства "Красная Звезда". Установленное в соответствии с рекомендациями оборудование дало возможность выполнить заданные требования по производительности процесса и качеству продукции. Составлен соответствующий акт внедрения результатов работы.

Результаты работы докладывались на IV и VI Международных научных конференциях МАИ 24 ноября 1997 г. и 25 ноября 1999г.

ПУБЛИКАЦИИ

По результатам исследования опубликовано 5 статей и 2 выступления на Международных научных конференциях МАИ. 9

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Метод оценки количества градаций в изображении, получаемом при сканировании оригинала.

2. Метод определения максимальной распознаваемой оптической плотности оригиналов для сканеров.

3. Метод оценки быстродействия графических станций и влияния ее компонентов на производительность.

4. Метод оценки влияния соотношения частоты развертки и диаметра лазерного луча на количество градаций, получаемых в растрированных изображениях, выводимых на фотовыводном устройстве.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

- На основе анализа данных по современному оборудованию, входящему в систему поэлементной обработки изображения, показана необходимость создания методов определения эффективных значений некоторых важных трудноопределяемых параметров компонентов системы поэлементной обработки изображений.

- Разработан метод определения истинного количества градаций, получаемой на выходе сканера.

- Разработан метод нахождения эффективного интервала оптических плотностей сканера.

- Разработан метод сравнения производительности графических станций. С использованием разработанного метода проведено большое количество испытаний графических станций различных конфигураций.

- Разработан метод определения влияния на производительность графической станции каждого из основных ее компонентов.

- Даны рекомендации по оптимальной конфигурации ГС, в зависимости от объема обрабатываемой информации.

- Проведена оценка влияния соотношения размера диаметра записывающего пятна и периода развертки фотовыводных устройств на градационные характеристики растрового изображения.

1. Амангельдыев А. «Растр» это не только типография в Москве, но и способ репродуцирвания изображений//Курсив - 1997 - №41. С.37-44.

2. Амангельдыев А. Переводы с языка PostScript: быстро, дословно с высоким качеством//Курсив 1996 - №2 - С. 34-46.

3. Амангельдыев А. Фотонаборный автомат как зеркало научно-технической революции//1п1епшсго 1994 - №7-8 - С. 17-22.

4. Амангельдыев А. Яблоко от яблони недалеко падает. Выбор оригиналов для сканирования выбор качества издания//Курсив -1999-№4-С. 4-14.

5. Андреев Ю., Ремизов Д. Большие гонки 2 серия//Курсив 1998 - №2 С. 34-37.

6. Андреев Ю., Ремизов Д. Быстрее, выше, сильнее//Курсив 1997 - №4 -С. 50-54.

7. Андреев Ю., Ремизов Д. Вторая молодость Вашего Macintosh//KypcHB 1998 -№3 - С. 22-25.

8. Андреев Ю., Ремизов Д. Графические станции: быстрый диск вместо памяти?//Курсив 1998 - №4 - С. 44-47.

9. Андреев Ю.С., Каган Е.Б. Применение методов спектрального анализа для исследования фотонаборных автоматов/УРаздел «Автоматизация полиграфического производства». Межведомственный сборник научных трудов. Вып. 2. — М.: Изд-во МПИ «Мир книги», 1989.

10. Билз С. Накопители в допечатной подготовке//КомпьюПринт 1998 — январь\февраль - С. 35-40.

11. Бли Э. О Post Script 3//КомпьюАрт 1997 - №10 - С. 18-22.

12. Бондаренко Е. Графическая станция для НИС на базе IBM //Полиграфия 1997 - №6 - С. 20.

13. Брудный А .Я. , Мельников J1.A. Электронная обработка черно-белых и цветных иллюстраций в комплексе с лазерным выводным устройством ФЛП 300//Современная Полиграфия 1994 - №3 - С. 69.

14. Волков П.Н. Математические методы в экспериментальных исследованиях. Таблицы математической статистики и другие справочные материалы: Конспект лекций. Ч. 4. М.: Изд-во МПИ «Мир книги», 1990- 136 с.

15. Волков П.Н. Математические методы в экспериментальных исследованиях. Планирование и статистический анализ многофакторных экспериментов: Конспект лекций. Ч. 3. М.: Изд-во МПИ «Мир книги», 1992- 136 с.

16. Воскресенский М.И. , Колосов А.И. Наборные процессы и переработка текстовой информации. М.: Книга, 1989.

17. Вуль В.А., Голинков Ю.П. Настольные издательские системы. — М.: Книжная палата, 1999.

18. Вырыпаев В.А., Лебедев А.И., Овчинников Ю.М. Персональные компьютеры в допечатных процессах М.: Книжная палата, 1990.

19. Вязаничев И. Повторение мать учения//Полиграфия - 1997 - №1 -С. 48-49.

20. Гершойг А., Гимеин А., Князев И., Курганов А., Кушнир Л., Нестеренко М., Свешникова О., Черный В. Платформы для издательских технологий. Круглый стол в КомпьютерПрессе//КомпьюАрт -1998-№1 С. 40-43.

21. Гурвитц М. Рождены для скорости/yPublish 1996 - сентябрь -С. 23-30.

22. Гусак A.A., Гусак Г.М. Справочник по высшей математике: Справ. -Мн.: Навука i тэхшка, 1991.

23. Деннис А. Да будет RIP//Publish 1997 - №1 - С. 46-53.

24. Десятник Э.С., Самарин Ю.Н. Формное оборудование. Ч. 1.25