автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Топологическая структура поверхности носителей информации на полимерной основе. Регулирование параметров изображения

На правах рукописи

Лихачев Андрей Борисович

ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ НА ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Специальность 07.15.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре Технологии Регистрирующих материалов Санкт-Петербургского Государственного Университета Кино и Телевидения

Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент

Гнапок СП.

Официальные оппоненты: Доктор химических наук, профессор

Крыженовский В К.

кандидат технических наук Киселев А.Я Ведущая организация: НИФТИ «Славич»

___________________„_________________/о Совета Санкт-Петербургского

Государственного Университета Кино и Телевидения Д.210.021.01. Адрес 191126, Санкт-Петербург, ул. Правды 13

/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Автореферат разослан «

»

г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, к.т.н., профессор

I

Гласман К.Ф.

¿ш^ з огоу&у^р

шя

1. Актуальность темы

В настоящее время в мире выпускается более 600 видов бумаг (носителей) различного назначения [1], которые можно объединить в ограниченное число классов по структурному признаку.

1) бумаги общего назначения - носители без специально

модифицированной структуры поверхности;

2) бумаги улучшенного качества - материалы с частично

модифицированной структурой поверхности;

3) бумаги для печати фотографического качества - материалы с

системой модифицирующих поверхностных слоев.

г

Наиболее массовой технологией формирования изображений на различных типах бумаг являются струйные методы печати [2]. При этом номенклатура носителей информации для этих методов постоянно увеличивается.

Класс носителей информации для печати фотографического качества в свою очередь может быть условно разделен на следующие группы:

1) универсальные материалы на бумажной основе;

2) специализированные материалы на бумажной основе;

3) материалы па полимерной основе.

Каждый материал характеризуется уникальной совокупностью геометрических, механических, оптических и сорбционных свойств, главным образом обусловленных используемой технологией модификации их , поверхности [3]. В основе данных технологий лежит концепция экранирования волокнистой структуры бумаги последовательным нанесением дополнительных слоёв. Особое место среди них занимают

»

модифицирующие слои с использованием полимеров.

Существующие физические методы исследования поверхности полимеров носят сложный инструментальный характер, в большинстве случаев приводят к разрушению образцу а полученная с их помощью

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БК&ЛЙОТЕКА (¿ПетеуЬур*

информация не обладает интегрирующим свойством, отражающим суперпозицию единичных характеристик материала.

Таким образом, наиболее объективными могут стать комплексные оценки свойств поверхности носителя, полученные с помощью системы неразрушающего экспресс-анализа.

2. Цель работы

Цель диссертационной работы состояла:

1) в обосновании возможности описания топологической структуры поверхности материалов, предназначенных для струйных технологий печати методами теории мультифракталов;

2) в выявлении наличия и вида связи мультифрактальных показателей со структурными особенностями носителя информации для печати фотографического качества;

3) в исследовании влияния структурных особенностей на «фотографические» свойства материалов;

4) в исследовании влияния степени модифицированное™ поверхности материала на его топографические и «фотографические» характеристики;

5) в создании математической модели системы прогнозирования и управления качеством струйной печати.

3. Результаты, выносимые на защиту:

1) обоснованность использования мультафрактального формализма для описания топологических структур поверхности носителя;

2) алгоритмы расчета мультифрактальных характеристик и применяемые методы анализа изображений поверхности носителя;

3) результаты исследования топологических особенностей исследуемых носителей, статистической значимости полученных оценок,

4) оценка влияния топографии поверхности носителя на контрастно-резкостные характеристики изображения;

5) результаты исследования влияния технологических и структурных особенностей на топографические характеристики поверхности носителя;

4. Научная новизна

1) на примере морфологически различных поверхностей широкого круга носителей для струйной технологии печати впервые показана применимость предложенного мультифрактального описания и статистически обоснованная значимость полученных оценок;

2) установлены связи между топологическими и фотографическими свойствами материалов, которые могут быть положены в основу математической модели управления качеством струйной печати (исследования материалов для печати фотографического качества показали высокую чувствительность мультифрактального описания к особенностям в морфологии их поверхности);

3) исследовано влияние степени модифицированное™ поверхности бумаги, показано влияние дополнительных полимерных слоев на топографические и контрастно-резкостные характеристики изображения сформированного на поверхности исследуемого материала;

4) показана прогностическая ценность мультифрактального описания как для характеристики существующих, так и для разработки новых перспективных материалов и систем печати.

5. Практическая ценность

Предложен новый подход для получения количественной информации о топологии поверхности носителей информации, учитывающий её влияние на качество печати Количественно оценен вклад различных технологических методов модификации поверхности носителя на топологические и фотографические свойства материала.

Показана обоснованность использования мультифракгальных характеристик для прогноза качества печати на поверхности исследуемых бумаг.

Создана система экспресс-анализа поверхности носителей для струйных методов печати, дающая объективную информацию о топографии материала.

6. Апробация

Результаты представленные в диссертации обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах-

1) Международный симпозиум «Фотография в XXI веке», 2001 г.;

2) П Всероссийская научная конференция «Проектирование инженерных и научных приложений в среде Matlab», 2004 г.; <

3) Международная конференция «Наука и образование 2004»;

4) Международная конференция «Agria Media 2004»

5) Результаты работы используются в ряде лабораторных практикумов специализации «Материалы и методы цифровой фотографии».

7. Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, методической части, экспериментальной части, заключения и списка литературных источников и приложений. Работа изложена на 103 страницах, содержит 14 рисунков, 21 таблицу, список литературы состоит из 108 ссылок.

Введение

Во введении дается краткое описание проблем, затронутых в диссертации, ставятся цели исследования, обосновывается актуальность работы.

Обзор литературных источников

Обзор литературных источников состоит в кратком анализе материалов, посвященных свойствам носителей на различной основе и методам их исследования, физическим методам анализа поверхностей, применению теории фракталов для описания поверхностей материалов, механизмам формирования изображения на носителе и методам оценки их качества.

Первый параграф обзора литературных источников содержит описания технологических характеристик носителей информации с различными степенями модифицированное™ поверхности Показана их лесная взаимосвязь. Приводятся используемые в полиграфии стандарты на носители информации.

В следующем параграфе дан краткий обзор физических методов исследования, поверхности материалов, говорится о проблематичности их использования для экспресс-анализа.

Особое место в обзоре литературных источников занимают параграфы, посвященные применению теории фракталов для описания топологических свойств различных материалов. Кратко описаны основные результаты » исследований поверхности материалов различной природы с использованием представлений об их фрактальной структуре. Указана область применимости , классической фрактальной модели ограниченной регулярными, периодическими и самоподобными фрактальными структурами. Дано введение в мультифракгальный формализм, описана его классическая и информационная интерпретация.

Результатом литературного обзора является вывод о возможности использования мультифрактального формализма для корректного описания

топологических особенностей поверхности носителей информации, о статистической связи предложенных показателей и объективных оценках качества печати. Методическая часть

В методической части даётся краткое описание объектов исследования - широкого круга материалов, образующих три основные класса носителей для струйных технологий печати.

Обосновывается применимость бинарных аппроксимаций для получения количественных оценок их топографических особенностей (рис. 1), синтез которых проводился с помощью последовательного сканирования исходного полутонового изображения поверхности материала.

Количественное описание топографических особенностей поверхности носителей информации было получено с использованием методов теории мультифракталов, их предпосылкой стало предположение о неравномерности распределения свойств по объему или поверхности изучаемого объекта.

Рисунок 1

Преобразование исходного изображения поверхности материала в аппроксимационные а - «поверхность вершин», б - «поверхность дблин», в - «поверхность среза», г - «поверхность нулевого градиента»

Мультифракгальная параметризация основана на "помещении" исследуемого объекта с неупорядоченной структурой в евклидово пространство, которое последовательно разбивается на квадратные ячейки характерного размера со стороной, величина которой уменьшается (увеличивается) в выбранной прогрессии, например, {128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1}. Каждой ячейке ставится в соответствие вероятностный вес находящихся в ней элементов структуры, а полученная совокупность (матрица) значений задает глобальную меру на том или ином масштабе дискретизации изображения структуры [4].

Алгоритм расчета мультифрактальных характеристик по представленным наборам изображений состоял в вычислении сумм (1, 2) и нахождении на их основе /(а) - спектров (3,4) [4]:

А (я)= (//*(<?))] (О

(2)

где ц,к - вероятностная мера мера г-ой ячейки £-го масштаба разбиения;

щ,к - определялась из выражения:

м]1к С?)= (м* У /хк(я)>

Хк(я,) - обобщенная корреляционная функция определялась, как:

Пределы величин ц определяются областью существования функции ГЯд) (расчеты показали, что для исследуемых объектов значения д находятся в диапазоне от 50 до 50). Показатель степени д (формулы 1, 2) нссст в себе количественную информацию о сингулярностях составляющих исследуемый объект.

Далее для каждой величины «у определялись "углы наклона' зависимостей Ак и от 1п(/*):

«(?) = дАМ/д 1п(/,), О)

/<я)=Мк(я)/д /«(/,) (4)

По рассчитанным величинам а(ф, Т(ф определялся спектр размерностей Реньи:

в, = гШя - 0. А = сс{4 = 1) (5) .

где т(ц) - определялась из выражения:

*■(?)= яа(я)- Ля)

В ряде литературных источников [4, 5] обосновывается применимость для параметризации поверхности материалов помимо 0(0) - фрактальной размерности, следующих мул ьтифрактальных характеристик:

• обобщенной размерности 0(1) характеризующей информацию, необходимую для определения местоположения точки в произвольно взятой ячейке;

• обобщенной размерности 0(2), которая является корреляционной размерностью и определяет зависимость вероятности попадания двух точек в одну произвольно взятую ячейку;

• величины £>(<7=тах), которая характеризует энтропию и позволяет судить о термодинамических условиях формирования исследуемой структуры;

• значение Х<ртах), которое позволяет оценить степень её однородности.

Таким образом, по отдельным значениям ГХцУ спектра можно судить о выраженности микронеровностей, равномерности в их распределении на единице площади материала Величина Д^=тах) позволяет делать выводы о степени выраженности морфологических различий у микронеровностей.

В заключительном параграфе обосновывается применение контрастно-резкостных характеристик изображения тест-объекта, сформированного на поверхности носителя для определения типа взаимодействия компонент чернил и материала; так, в случае преобладания адгезионно адсорбционных процессов изображению свойственны более высокие значения контраста и резкости, и, соответственно, при снижении уровня данного взаимодействия контрастно-резкостные характеристики изменяются в меньшую сторону [6]. Алгоритм расчета основан на получении матрицы значений локальных контрастов, которые находились по средним значениям вложенных друг в друга апертур при последовательном сканировании изображения, в соответствии с выражением:

Где I/, Ь2 - средние значения яркости для окрестности с центром в точке (/1у), апертура области I/ находится внутри апертуры области Ь2\ С(х, х) - локальный контраст элемента изображения (/,/)

Усредненный локальный контраст определялся как среднее значение по полученной матрице локальных контрастов [6].

Характеристика резкости изображения оценивалась по скорости изменения яркости при переходе от светлых участков к темным и вычислялась как [6]:

Где

- скорость изменения яркости;

/(а) /ф) - величина перепада яркости.

Экспериментальная часть

Экспериментальная часть содержит результаты исследований и состоит из следующих параграфов:

1) сравнительный анализ материалов для струйной технологии печати с различными типами морфологии поверхности;

2) сравнительный анализ материалов для струйной технологии печати с близкой морфологией поверхности;

3) сравнительный анализ материалов для струйной технологии печати с модифицированной поверхностью;

4) Заключение.

В первом параграфе представлены результаты исследования представителей трех основных групп материалов для струйных технологий печати: бумаги общего назначения, бумаги улучшенного качества и материалы для печати фотографического качества.

В параграфе показаны недостатки метода анализа усредненных профилограмм для анализа состояния поверхности носителя информации, т к подобная информация не дает представления о характере распределения микронеровностей по поверхности носителя [7]

Для всех исследуемых классов носителей по их аппроксимационным изображениям были получены совокупности усредненных мультифрактальных спектров, аналогичные показанным на рисунках 4 и 5.

Анализ критических точек на графике функции Щд) (рис. 4), соответствующих (р{0, 1, 2, 50}, показал высокую плотность в распределении микронеровностей на единицу площади поверхности носителя, а точка на графике Да) (рис. 5), соответствующая а(<7=50), их высокую однородность, у группы материалов для печати фотографического качества и уменьшение их величин при переходе к менее качественным носителям, что позволило провести их классификацию.

—'— бумаги для печати

фотографического качества -

Ч

Рис 4

Спектры обобщенных размерностей Дя), рассчитанные по аппроксимационным изображениям «поверхность долин»

Рис 5

Спектры размерностей/а), рассчитанные по аппроксимационным изображениям «поверхность долин»

<'

Анализ контрастно-резкостных характеристик (таблица 3) показал, что материалы, попавшие в одну группу по совокупности топологических

свойств, точно так же могут быть классифицированы и по фотографическим показателям.

Проведение корреляционно-регрессионного анализа показало наличие связи между найденными мультифрактальными и контрастно-резкостными характеристиками, для резкости'

1 1

• = й0 + а, ■ Я 0 1М

где Я - резкость,

М - используемые мультафрактальные оценки и для контраста.

~ = Ь0-Ь,

(6)

С

4м

(7)

где С - контраст

Значимость полученных коэффициентов моделей (таблица 4) не превышала О 05. а значения коэффициентов корреляции не меньше 0 98

Таблица 3. Контрастно-резкостные показатели изображения тест-объекта, полученные для различных групп носителей.

Тип носителя Характеристики

Резкость Усредненный локальный контраст

Бумаги общего назначения 66 7 0.11

Бумаги улучшенного качества 43.7 0.08

Бумаги для печати фотографического качества 31.3 0.06

ошибка определения величин - 0.03

Из сравнения коэффициентов регрессий - а0 и аи представленных в таблице 4 следует, что резкость обладает примерно одинаковым видом связи

с соответствующими мультифрактальными параметрами Статистический анализ показал их принадлежность к группе нормально распределенных величин, что может быть использовано при построении обобщенной модели прогнозирования показателя резкости по предложенным топологическим характеристикам материала.

Коэффициенты модели - Ь0, Ь\ (таблица 4) показывают их существенную зависимость от типа мультифрактальной оценки, что не может позволить ввести обобщенную функцию.

Результаты, изложенные в первом параграфе экспериментальной части, показывают избирательность предложенного описания топологии поверхности материала, что может позволить использовать его для исследования носителей обладающих морфологически близкими поверхностями.

Таблица 4. Вид связи между резкостными характеристиками изображений и МФ оценками поверхности носителей

Аппроксимационное изображение Коэффициенты модели

Яо а\ Ьо Ъх

«поверхность долин» 0.1345 0.1323 0.1345 2467 2837

0.1323 2422 2738

0.1116 0.1116 1996 2052

0.0593 0.0593 924 555

«поверхность вершин» 0.1380 0.1380 2698 3191

0.1374 0.1374 2580 3001

0.1137 0.1137 610 314

0.0561 0.0561 1819 1176

«поверхность нулевого градиента» 0.1452 0.1452 2452 3950

0.1397 0.1397 2397 3012

0.1009 0.1009 709 544

0.1028 0.1028 1283 1407

Во втором параграфе экспериментальной части обсуждаются исследования материалов с близкими по морфологии поверхностями

В таблице 5 приведены мультифракгальные оценки для бумаг дл печати фотографического качества с матовой рабочей поверхностью фирмы Lomond и бумаг ОАО «Компания Славич», рассчитанные по аппроксимирующим изображениям «поверхности вершин» Анализ спектров показал, что для данного класса материалов оценки топологии не зависят от их плотности, а поверхности носителей, выпускаемых ОАО «Компания Славич», морфологически более однородны, чем бумаги фирмы Lomond. Это подтверждается результатами дисперсионного анализа мультифрактальных спектров, который показал отсутствие статистически значимых различий внутригрупповых мультифрактальных характеристик носителей.

Контрастно-резкостные характеристики исследуемых материалов образовали группы нормально распределенных случайных величин, не зависящих от их эксплутационных и топологических свойств (таблица 6). Полученный результат хорошо согласуется с результатами дисперсионного анализа мультифрактальных показателей.

Таблица 5. 'Сравнение мультифрактальных характеристик носителей

Тип аппроксимации Производитель ДО) Д 1) Д 2) Д50) Х50)

«поверхность долин» ОАО «Комп. Славич» 1,826 1,744 1,674 1,351 0,087

Lomond 1,820 1,736 1,663 1,323 0,934

«поверхность вершин» ОАО «Комп. Славич» 1,947 1,874 1,817 1,536 0,233

Lomond 1,944 1,871 1,813 1,524 0,202

«поверхность среза» ОАО «Комп. Славич» 1,898 1,824 1,776 1,567 0,414

Lomond 1,830 1,749 1,686 1,404 0,181

«поверхность нулевого градиента» ОАО «Комп Славич» 1,961 1,931 1,908 1,786 1,131

Lomond 1,962 1,931 1,908 1,786 1,123

Ошибка определения величин - 0.001

Таблица 6 'Котрастно-резкостные характеристики изображения тест объекта.

Lomond ОАО «Компания Славич»

Резкость Контраст Резкость Контраст

31.3 0.07 30.6 0.6

'Ошибка определения величин составила ±0.03

В третьем параграфе экспериментальной части обсуждаются результат исследований материалов для струйной печати со специально модифицированной поверхностью.

В качестве обт>ектов исследования были взяты материалы с поверхностями модифицированными полимером, выпускаемые фирмами Canon, Hewlett Packard (HP), Lomond и ОАО «Компания Славич» (таблица 7).

Таблица 7. 'Сравнение мультифрактальны х характеристик поверхности исследуемых носителей_______

Тип аппроксимации IIp0H3B0flHTem> m Д1) D(2) Д50) /50)

«поверхность долин» Canon 1.913 1.834 1.770 1.468 0.150

OAO «KoMn. OiaBKre» 1.958 1.887 1.832 1.567 0.318

Lomond 1.925 1.847 1.784 1.491 0.956

HP 1.877 1.799 1.734 1.417 0.383

«поверхность вершин» Canon 1.914 1.834 1.770 1.472 0.160

OAO «KoMn. CjiaBOT» 1.960 1.890 1.837 1.572 0.317

Lomond 1.923 1.846 1.783 1.491 0.947

HP 1.876 1.799 1.734 1.430 0.369

«поверхность среза» Canon 1.899 1.824 1.772 1 538 0 289

OAO «KoMn. CnaBm» 1.938 1 877 1 838 1.658 0 220

Lomond 1.938 1 871 1.825 1.599 1.016

HP 1893 1 817 1.763 1 508 0 309

«поверхность нулевого градиента» Canon 1.949 1.916 1.890 1.752 0.991

OAO «KoMn. CfiaBiro) 1.967 1.938 1.916 1.805 0.131

Lomond 1.950 1.917 1.890 1.756 0.535

HP 1.930 1.893 1.864 1.704 0.189

Ошибка определения величин - 0.001

Этот класс носителей характеризуется наличием ряда дополнительных слоев, основная цель которых - модификация адгезионно-адсорбционных свойств нижележащих слоев материала. Для них характерно аддитивное влияние каждого слоя на топологические и фотографические характеристики, что может вызывать затруднения при прогнозировании свойств материала даже в рамках носителей одного класса.

Как видно из таблицы 6, бумаги ОАО «Компания Славич» показали более высокие значения для оценок 0(#)-спекгра, но более низкие значения для показателя однородности - Д<7=тах), что сказывается на снижении значений контрастно-резкостных характеристик

Наиболее стабильные значения показателя однородности для вех типов аппроксимационных изображений были получены для носителей фирмы Lomond. Остальные материалы занимают промежуточное положение в данной группе По совокупности мультифрактальных и контрастно-резкостных характеристик (таблица 7) эти материалы являются типичными представителями класса носителей для печати фотографического качества, но от других представителей группы их выгодно отличает меньший разброс в значениях топологических и фотографических показателей.

Таблица 7. 'Котрастно-резкостные характеристики носителей для печати фотографического качества

Вид материала Резкость Контраст

Canon 31.353 0.071

ЗАО «Славич» 31.349 0.069

Lomond 31.351 0.072

HP 31.359 0.079

'Ошибка определения величин составила ±0.004

Модификация поверхности носителя полимерной композицией не приводит к существенному повышению значений контрастных-резкостных

характеристик, что связанно с высокой однородностью полученного изображения тест-объекта.

Таким образом, высокий уровень однородности топографических и фотографических свойств у модифицированных материалов является достаточным условием для получения твердых копий изображений фотографического качества.

В заключении делаются выводы по экспериментальной части:

1) обсуждаются перспективные направления технологии производства носителей информации для струйных технологий печати;

2) обосновывается возможность использования предложенного метода исследования для нахождения корреляций между характеристиками поверхности и эксплуатационных свойств материалов;

3) оценивается применимость предложенного подхода для управления качеством формирования изображения различными методами цифровой печати.

Выроды по диссертационной работе

1) Разработан метод мультифрактального оценивания топографической структуры поверхности носителей информации, который предоставляет возможность оперативно и с достаточной точностью получать оценки, в полной мере количественно отражающих её особенности. Данный подход обладает высокой избирательной способностью, позволяющей различать материалы с близкими по морфологии поверхностями.

2) Найдены строгие корреляции полученных совокупностей мультифракгальных оценок и эксплуатационных свойств носителей, которые в полной мере характеризуют по количественным признакам материалы, имеющие различные технологические параметры

3) Результаты сравнительного исследования свойств широкого ряда носителей могут быть использованы при разработке методов

модификации воспринимающей поверхности любого материала в зависимости от его назначения и для прогнозирования его эксплуатационных характеристик

4) Полученные мультифрактальные характеристики позволили классифицировать весь спектр носителей для струйной печати

а) бумаги общего назначения

б) бумаги улучшенного качества

в) бумаги для печати фотографического качества: (

i) универсальные материалы на бумажной основе

*

ii) специализированныб материалы на бумажной основе

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гнатюк С .П., Неклюдов М.Ю., Лихачев А.Б. / Оптимизация изображений объектов различной морфологии для получения количественной информации с использованием систем автоматического распознавания образов // Тезисы докладов международного симпозиума «Фотография в XXI веке» 2001. с. 172174

2. Гнатюк С.П., Басов C.B., Лихачев А.Б. / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати. I. Обоснование возможности использования статистического подхода для количественной оценки свойств носителей цифровых. // Сборник « научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития техники, технологии

и экономики кино и телевидения. Выпуск 14. 2003 с. 109 - 112 л

3. Гнатюк С.П., Богданов Д.И., Басов C.B., Лихачев А.Б. / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати. [I. Построение стохастической математической модели гистограммы изображения тестового объекта. // Сборник

научных трудов СПбГУКнТ. Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 14. 2003. с.113 -116

4. Гналок С П., Басов С.В., Лихачев А.Б. / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати. ПТ Использование методов кластерного анализа для выделения информативных составляющих полутонового изображения тестового объекта, полученного методами струйной печати. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 14. 2003. с. 117 -121

5. Ванина О.В., Каюрова A.A., Смирнова Е.А., Гнатюк С П., Лихачев А.Б / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати. IV Количественная оценка свойств носителей цифровых изображений для струйных технологий печати. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 14. 2003. с. 122 -126

6 Гнатюк С.П., Лихачев А.Б / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати. V. Обоснование применения концепции мультифракталов при исследовании носителей информации. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 15. 2004. с 31-35

7. 1 натюк С.П., Лихачев А.Б. / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати VI Мультифракгальная параметризация печатных свойств носителей. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 15 2004 с 36-41

8 Шавкун С.Л., Гусарова Т В., Гналок С П., Лихачев А.Б. / Оптимизация качественных характеристик материалов для струйных технологий печати. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития

техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 17 2004 с 103-107.

9. Гусева М.Д., Гнаткж С.П., Лихачев А.Б / Сравнительный анализ оптических свойств материалов для струйных технолгий печати. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развитая техники, технологии и экономики кино и телевидения Выпуск 17 2004. с. 98103.

Ю.Гнатюк С.П, Лихачев А.Б. / Исследование топологии поверхностей твердых тел с позиции теории фракталов. // Тезисы докладов II Всероссийской научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде Matlab» ISBN 5-201-14971-5,2004, с. 620628

Литература

1 Фляте Д М. Свойства бумаги. М.' Лесная промышленность, 2000. 648 с.

2. Dr. Harald Siegers. Photo Inkjet Print Media and their future roll in Photography. Международный симпозиум Фотография в XXI веке. Тезисы докладов. Москва - 2002.

3. Гналок С.П., Басов С.В , Лихачёв А.Б. и др. / Анализ качества цифровых изображений на носителях, полученных методами струйной печати. Части I -VI. // Сборник научных трудов СПбГУКиТ. Проблемы развития техники, технологии и экономики кино и телевидения. Выпуск 14 2003, Выпуск 15. 2004

4 Г. В. Встовский, А.Г. Колмаков, И Ж. Бунин. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов Москва-Ижевск: Научно-издательский центр "Регулярная и хаотическая динамика", 2001,116 с.

5. Иванова В.С, и др. Синергетика и фракталы в материаловедении. М: Наука, 1994.

6. Воробель P.A. Цифровая обработка изображений на основе теории контрастности: Дис. докт. техн наук' 05 13 06 - Львов, 1999. - 369 с.

7. Подгорная Н.И., Добруснна С.А., Чернина Е.С. Влияние ксерокопирования на бумагу документа // Теория и практика сохранения памятников культуры: Сб. науч. тр. / РНБ. СПб., 2000 Вып. 20. С.29-36.

Изд. лиц. ИД № 02558 от 18.08.2000 г. Подписано а печать i3.04.05 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 1 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ

Редакционио-издателъский отдел СПбГУКиТ. 192102. Санкт-Петербург, уд. Бухарестская, 22.

Подразделение оперативной полиграфии СПбГУКиТ. 192102 Санкт-Петербург, ул. Бухарестская, 22

РНБ Русский фонд

2005-4 44851

к-*

i i

19 МДй 2005

Введение

Глава 1. Анализ литературных источников. J О

1.1 Особенности структуры и свойств бумаг используемых в 10 рамках струйных технологий печати

1.2 Методы определения свойств носителей информации, 16 используемые в условиях производства

1.3 Физические методы исследования поверхности материалов

1.4 Использование теории фракталов для описания и 22 моделирования свойств материалов

1.5 Мультифрактальный формализм

1.6 Принципы формирования изображения на поверхности 35 носителя информации и возможности управления его качеством.

1.7 Оценка качества цифровых изображений 39 Заключение

Глава 2. Методическая часть

2.1. Методология мультифрактальной параметризации 47 исследуемой структуры

2.2. Статистический анализ результатов измерений 55 2.3 Метод расчета оптических характеристик тестового изображения сформированного на поверхности носителя

Глава 3. Экспериментальная часть

3.1 Сравнительный анализ материалов для струйной технологии 64 печати с одинаковой морфологией поверхности

3.2 Сравнительный анализ материалов для струйной технологии 77 печати с различными типами морфологии поверхности

3.3 Сравнительный анализ материалов для струйной технологии 86 печати с поверхностью модифицированной полимером

В материаловедении под топологической структурой понимают совокупность геометрических параметров элементов формирующих объект, каждый из которых обладает уникальными свойствами, а класс подобных элементов - закономерностями в распределении по объему и/или поверхности объекта. Предполагается, что знания о топологической структуре позволяют делать обоснованные выводы об объекте, как едином целом, прогнозировать его реакцию на воздействия различной физической природы, и осознано подходить к улучшению его качественных показателей [1].

Наиболее распространенным материалом для получения твердой копии информации является бумага (носитель информации), чьи поверхностные свойства зависят от типа исходных волокон - как правило, это древесная целлюлоза, метода производства - сульфитный, сульфатный или азотнокислый, а также вида и количества дополнительных технологических операций - массный размол, введение добавок, проклейка, каландрирование и т.д.

Поверхность носителя информации представляет собой сложную систему, элементы которой не являются изолированными структурными единицами, реагирующими на внешнее воздействие в силу своих уникальных характеристик, а обладают синергическим влиянием на свойства материала и механизм его взаимодействия с информацией, веществом и энергией поступающим из внешней среды [2, 3]. В процессе формирования твердой копии информации подобные взаимодействия могут привести к различным девиациям цифрового образа на поверхности материала от экранного оригинала, причем, степень их выраженности находится в существенной зависимости от состояния поверхности носителя [4 — 7]. При этом топографические и оптические характеристики бумаг, определяющиеся совокупностью адсорбционных, геометрических, оптических и механических свойств, носят, в каждом конкретном случае, индивидуальный характер.

Всё многообразие выпускаемых сортов бумаг (более 600) можно условно разделить на следующие группы [7]:

1) бумаги общего назначения, характеризуются минимальной степенью модификации поверхности: писчие и газетные бумаги;

2) бумаги улучшенного качества, характеризуются: введением добавок; с целью увеличения гладкости подвергаются дополнительной механической обработке - пигментированные и мелованные бумаги;

3) бумаги для печати фотографического качества, носители с рабочей поверхностью модифицированной полимером — это, как правило, многослойные, композитные системы.

Всё более широкое распространение приобретают материалы с применением модифицирующих поверхность композиций, в которых существенную долю занимают гидрофильные полимеры, например, такие как поливинилпирролидон, катионоакгивный крахмал, производные целлюлозы и т.д. [8-10].

Технологические операции, связанные с введением добавок и увеличением степени гладкости носителя, помимо влияния на топографическую структуру, также определяют и его оптические свойства -белизну, глянец, непрозрачность носителя в целом. Это обеспечивает правильность передачи цветов и тонов оригинального изображения, а также оказывает влияние на контрастность твердой копии [11, 12].

Наиболее распространенные технологии печати предполагают использование всех перечисленных видов носителей на бумажной основе, но материалы с поверхностью модифицированной полимером, в основном, предназначены для применения в рамках струйных методов печати, что связано с особенностями взаимодействия их поверхности с компонентами чернил принтера. Принципы формирования изображения на носителе информации, с использованием этих технологий, основаны на переносе компонент чернил из сопла печатающей "головки" на поверхность, обладающую по отношению к ним соответствующей сорбционной активностью. Среди струйных методов печати наибольшее распространение получил пузырьковый способ (bubble-jet). Эта технология использует направленное распыление капелек чернил на бумагу при помощи мельчайших сопел печатающей головки со встроенными термоэлементами. Тем не менее, большинство фирм производителей печатающих устройств вносит изменения в реализацию струйной технологии печати, что приводит к необходимости выпуска специальных носителей информации ориентированных на уникальные особенности формирования изображения [11,12].

В большинстве случаев чернила струйного принтера представляют собой коллоидную систему, в которой твердая фаза образована частицами пигмента, а жидкая фаза является водным раствором, содержащим стабилизирующие вещества. При этом основными параметрами печатающего устройства, влияющими на качество твердой копии, являются его разрешающая способность, определяющая размер единичного элемента изображения и плотность печати на поверхности носителя, а также колориметрические характеристики используемых в чернилах пигментов.

Стандартные методики испытаний бумаг позволяют количественно определять их единичные показатели, которые, однако, не всегда дают возможность с достаточной вероятностью предсказывать качество печати, так как характеристики твердой копии обуславливаются результатами синергетического процесса взаимодействия компонент чернил и такой комплексной системы как поверхность носителя. В результате чего, выбор материала для получения твердой копии изображений больше основан на интуитивных представлениях, чем на количественной информации, отражающей его обобщенные свойства.

Таким образом, наиболее целесообразно сосредоточиться на количественной оценке топологической структуры материала и её влияния на характеристики изображения сформированного на нем. Это оправдано тем, что в настоящее время отсутствуют стандарты на параметризацию поверхности носителей, в частности на наличие и распределение структурной неоднородности поверхности материала. Так же в достаточной мере не исследованы корреляции между печатными и поверхностными свойствами бумаг, которые могли бы позволить прогнозировать качество печати у существующих и перспективных материалов для струйной печати.

Структура поверхности носителя представляет собой систему с плавными переходами высот, которые, в случае уменьшения степени модифицированное™ поверхности, могут принимать более резкий и хаотический характер. Это приводит к повышению структурированности поверхности, и, в сумме со стохастическим характером в распределении поверхностных свойств, делает затруднительным изолированное применение для их параметризации методов математической статистики или теории самоподобных фракталов.

В диссертационной работе для выявления тонких различий в топографической структуре носителей информации, принадлежащих как одной категории, так и качественно различным группам, использовался мультифрактальный (МФ) формализм. При этом предполагалось, что основными факторами, оказывающими влияние на качество твердой копии изображения, являются топографические особенности (сингулярности) поверхности материала, выявляемые на цифровых микрофотографиях I сделанных с увеличениями Х60 [4 - 7]. Выбор цифровой технологии получения изображений поверхности материала, продиктован необходимостью разработки экспресс метода анализа носителя.

Цель диссертационной работы состояла: в обосновании возможности описания топографической структуры поверхности материалов предназначенных для струйных технологий печати; в выявлении наличия и вида связи мультифрактальных показателей со структурными особенностями носителя информации для печати фотографического качества; в исследовании влияния структурных особенностей на «фотографические» свойства материалов; в исследовании влияния степени модифицированное™ поверхности материала на его топографические и «фотографические» характеристики; создание математической модели системы прогнозирования и управления качеством струйной печати. Положения, выносимые на защиту:

1) обоснованность использования мультифрактального формализма для описания топологических структур поверхности носителя;

2) алгоритмы расчета мультифрактальных характеристик и применяемые методы анализа изображений поверхности носителя;

3) результаты исследования топографических особенностей исследуемых носителей, доказательства их статистической значимости;

4) оценка влияния топографии поверхности носителя на контрастно-резкостные характеристики изображения;

5) результаты исследования влияния технологических и структурных особенностей на топографические характеристики поверхности носителя.

Научная новизна

1) на примере морфологически различных поверхностей широкого круга носителей для струйной технологии печати впервые показана применимость мультифрактального описания и статистически обоснованная значимость полученных мультифрактальных оценок;

2) установлены связи между топологическими и фотографическими свойствами материалов, которые могут быть положены в основу математической модели управления качеством струйной печати;

3) исследования материалов для печати фотографического качества показали высокую чувствительность мультифрактального описания к изменениям в морфологии поверхности;

4) исследовано влияние степени модификации поверхности бумаги, показано влияние дополнительных полимерных слоев на топографические и контрастно-резкостные характеристики изображения сформированного на поверхности исследуемого материала;

5) показана прогностическая ценность мультифрактального описания, как характеристики существующих материалов, так и в целях создания новых перспективных носителей для струйной печати.

Практическая ценность

Предложен новый подход для получения количественной информации о топологии поверхности носителей информации учитывающей её влияние на качество печати с использованием струйных технологий. Количественно оценено влияние различных технологических методов модификации поверхности носителя на топологические и фотографические свойства материала.

Мультифрактальные характеристики могут быть использованы для обоснованного прогноза качества печати на поверхности исследуемых бумаг, а также позволяют делать предположения об их технологическом прошлом.

Создана система экспресс-анализа поверхности носителей для струйных методов печати, дающая объективную информацию о топографии материала.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех частей, заключения и 3-х приложений, изложена на 103 листах, содержит 14 рисунков, 21 таблицу. Список использованной литературы включает 108 наименований.

ВЫВОДЫ

Разработанный метод предоставляет возможность оперативно и с достаточной точностью получать оценки, которые в полной мере количественно отражают топографические особенности поверхности носителей и обладают высокой избирательной способностью, позволяющей различать маериалы с близкими по морфологии свойствами.

Полученные количественные данные позволили объективно классифицировать весь спектр носителей для струйной печати: а) бумаги общего назначения; б) бумаги улучшенного качества; в) бумаги для печати фотографического качества: i) универсальные материалы на бумажной основе; ii) специализированные материалы на бумажной основе.

Найдены строгие корреляции полученных МФ оценок и эксплатуационных свойств носителей - количесвенных показателей твердой копии тест-объекта, которые в полной мере характеризуют материалы, имеющие различные технологические параметры.

Выявлено влияние модифицирующих слоев на печатные свойства материала, в частности, проведено сравнение вкладов на топологические и фотографические показатели природы модифицирующих слоев. Так при использовании в композиции полимерной составляющей, которая позволяет полностью (или почти полностью) экранировать влияние волокнистой структуры бумаги, изображение носит непрерывный характер, но с другой стороны, это приводит к заметному снижению фотографических показателей за счёт большего, чем у минеральных составляющих не полимерных композиций, сродства к компонентам чернил принтера. Заметная дискретность изображений на бумагах, не модифицированных полимером, как правило, связана с большей впитывающей способностью определяемой наличием пор переходного и микро размеров.

Разработанный алгоритм, выполняемый в редакторе входного языка интерпретирующего типа, обладает достаточной скоростью (20 е., на обработку 4-х изображений 128x128 пикселей), таким образом, его реализация на языках высокого уровня может позволить проводить экспресс коррекцию типа струйной печати в зависимости от состояния поверхности материала при этом подавляя геометрические искажения и дискретность формируемого изображения.

Результаты сравнительного исследования свойств широкого ряда носителей могут быть использованы при разработке методов модификации воспринимающей поверхности любого материала в зависимости от его назначения и для прогнозирования его экслуатационных характеристик.

Заключение

Совокупность полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

1. топографическая структура носителей информации представляет собой множество микронеровностей выраженных в различной степени у каждого класса носителей информации и носящие индивидуальный характер в их распределении по поверхности;

2. модификация поверхности материала приводит к уменьшению размаха микронеровностей и к увеличению степени экранирования волокнистой структуры бумаги, что сказывается на изменении контрастно-резкостных характеристик изображения тест-объекта сформированного на них;

3. мультифрактальные оценки носителей информации с одинаковой морфологией поверхности носят однородный характер и образуют нормально распределенную совокупность, что позволяет характеризовать их распределение средним значением и величиной стандартного отклонения. Причем последний параметр м.б. использован как характеристика степени однородности поверхностных свойств материала;

4. исследования материалов для струйной печати фотографического качества с поверхностью модифицированной полимером позволили выявить статистически значимые различия мультифрактальных и резкостных показателей для материалов модифицированных полиэтиленовой пленкой, что связано с её гидрофобность и сохранением рельефа бумажного основания. Таким образом, можно сделать вывод о предпочтительности использования материалов модифицированных гидрофильными полимерами (желатина, поливиниловый спирт) или дополнительной физической/химической модификации гидрофобного материала.

Необходимо отметить, что полученные количественные характеристики поверхности исследуемых материалов свидетельствуют об отсутствии радикального экранирования волокнистой структуры бумаги, что делает актуальным использование в качестве основы полимерного материала, например, пластифицированных эфиров целлюлозы. На сегодняшний день подобные носители информации выпускаются фирмами Canon и Hewlett Packard, но в основном это прозрачные пленки, предназначенные для подготовки презентаций.

Предложенный в диссертации метод исследования показал высокую чувствительность к незначительным изменениям в топографии материалов, а программная реализация алгоритма может быть положенна в основу автоматической системы распознавания класса носителя и соответствующей коррекции качества струйной печати.

Найденные универсальные зависимости фотографических и топографических свойств могут быть положены как в основу системы прогнозирования печатных характеристик существующих материалов, так и у создаваемыхперспективных носителей для струйных технологий печати.

1. Иванова B.C., Баланкин А.С., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука, 1994. 383 с.

2. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного. Введение. М.: Мир, 1990,344 с.

3. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. М.: Мир, 1979,515 с.

4. Фляте Д. М. Свойства бумаги.М.: Лесная промышленность, 2000. 648 с.

5. Усова А. А. Улучшение качественных показателей печатных видов бумаги // Целлюлоза, бумага и картон: Обзорн. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1986. Вып. 15. С. 19—21.

6. Ю.Еременко Ю. П. Исследование процесса модификации бумаги путем частичного ацилирования. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Л.: ЛТИ ЦБП. 1973.

7. КРаскин А.Н. и др. Технология печатных процессов М. Книга, 1989 -430с.

8. Абрамов В.Н., Кочуков А.В., Яковлев В.Б. Материалы для струйной печати. Международный симпозиум. Фотография в XXI веке. Тезисы докладов. Москва-2002. с 143-145.

9. Уэбб С. (ред.). Физика визуализации изображений в медицине. В 2-х т. -М.: Мир, 1991.

10. М.Непенин Ю. Я., Жалина В. А., Пузырев С. С. Современные полуфабрикаты высокого выхода для производства печатных видов бумаги // Целлюлоза, бумага и картон: обзорн. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1986. Вып. 8. 47с.

11. Повышение качества сульфатной целлюлозы из лиственных пород // Бумажная промышленность. 1987. № 3. С. 23.

12. Гутман Б. Б., Янченко Л. Н., ГуревичЛ. И. Бумага из синтетических волокон. М.: Лесная промышленность, 1971. 183 с.

13. Ковалевская Р. Н., МеркурьеваА. В. Использование синтетических полимеров для модификации целлюлозных материалов и изделий из древесины. Экспресс-информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1980. Вып. 4. 12 с.

14. Фляте Д. М. Применение модифицированных наполнителей в производстве бумаги // Целлюлоза, бумага и картон: Обзорн. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1989. Вып. 17. 36 с.

15. Фейгин В. Б. Обработка бумаги давлением при отделке. М.: Лесная промышленность. 1989. 224 с.

16. Челистино Коломберо, Роберто Рамбальди. Бумага и другие основы для печати. СЦДБ, Гатчина, 2002, 28 с.

17. Влияние вида целлюлозы на ее сорбционную способность / А. А. Трухтенкова, Г. М. Скурихина, В: И. Юрьев, Г. Л. Бурков // Известия вузов. Лесной журнал. 1973. № 6. С. 117—120.

18. Кларк Дж. д'А. Технология целлюлозы. М.: Лесная промышленность. 1983. С. 456.

19. Скурихина Г. М., Шагалова Е. М., Юрьев В. И. Исследование адсорбционных свойств вискозной целлюлозы по отношению к соединениям железа / Журнал прикладной химии. 1963. XXXV. С. 66— 68.

20. Бланк М. Г., Фляте Д. М. Прогнозирование долговечности бумаги с полимерным связующим // В кн.: Долговечность документа. Л.: Наука. 1981. С. 16—21.

21. Усова А. А. Улучшение качественных показателей печатных видов бумаги // Целлюлоза, бумага и картон: Обзорн. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1986. Вып. 15. С. 19—21.

22. Юрьев В. И., Скурихина Г. М. К вопросу об адсорбции электролитов целлюлозой. Труды института. Л.: ВНИИБ. 1967. Вып. 52. С. 44-49.

23. Смоляницкий Б. 3. Переработка макулатуры. М.: Лесная промышленность. 1980.174 с.

24. Крылатое Ю. А., Коверинский И. Н. Проклейка бумаги. М.: Лесная промышленность. 1987. 288 с.

25. ЗО.ОстреровМ. А., Острерова И. Я. Изменение структуры бумаги при обработке в клеильном прессе бумагоделательной машины // Бумажная промышленность. 1990. № 8. С. 6— 8.

26. Изменение структуры бумаги для печати при мокром прессовании / В. М. Бобтен-ков, 3. М. Боброва, А. С. Смолин и др. // Целлюлоза, бумага и картон: реферат. Информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1978. № 14. С. 10—11.

27. Семкина Л. И., Гурьянов В. Е., Большакова Н. И. Совместный размол волокнистых полуфабрикатов // Бумажная промышленность. 1985. №8. С. 6—7.

28. Зольников Н. А., Смолин А. С., Козулина Т. И. Пенный способ формования / Сб.: Исследования в области технологии бумаги и картона. Л.: ВНПОбумпром. 1982. С. 9—12.

29. Горбачева Г. Н. Изучение процесса размола и бумагообразующих свойств лиственной целлюлозы. Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Л.: ЛТА. 1970. 20 с.

30. Аким С. Г. Разработка технологии получения из основной древесины химико-механического полуфабриката с повышенными показателями прочности. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Л.: ЛТИ ЦБП. 1987. 16с.

31. Гурьянов В. Е. Использование лиственных пород древесины в производстве полуфабрикатов бумаги и картона // Целлюлоза, бумага и картон. Обзорная информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1988 Вып. 9. С. 35,

32. Драчев Л. П., Личутина Т. Ф., Малков Ю. А. Влияние условий полисульфитного процесса на выход и свойства целлюлозы // Бумажная промышленность. 1986. № И. С. 4—5.

33. Фляте Д. М. Новые полуфабрикаты для производства бумаги из механической массы // Бумажная промышленность. 1984. № 11. С. 30— 31.

34. Фляте Д. М., Галушкин А. А., Андреева К. И. Новая длинноволокнистая бумага для дублирования документов // В кн.: Сохранность документов. JI.: Наука, 1987. С. 92— 103.

35. Гудков В. К., Григорьев В. П., Махов Ю. А. Лучевая обработка материалов в целлюлозно-бумажной промышленности. Целлюлоза, бумага и картон: рефер. информ. / М.: ВНИПИЭИлеспром. 1983. Вып. З.С. 10—11.

36. Рейзиньш Р. Э. Структурное образование в суспензиях целлюлозных волокон. Рига: Зинатне. 1987. 208с.

37. Новиков Н. Е. Современные направления совершенствования качества прессовых сукон // Целлюлоза, бумага и картон: обзорн. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром. 1989. Вып.7. 52с.

38. Роговин 3. А. Химия целлюлозы. М.: Химия. 1972. 519с.

39. Методы испытаний печатной бумаги Электронный ресурс. Режим доступа: http://carton.ru/paper/defprint.html - Загл. с экрана.

40. Методы испытаний печатных бумаг Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.grafo.ru/n2paper.html Загл. с экрана.

41. Что это такое ISO 216? Журнал "Бумага и Жизнь" №9 (16), сентябрь 2001. . - Режим доступа: http://www.officemart.ru/presspal9l 12.htm -Загл. с экрана.

42. Гилсон Т., Хендра П. Лазерная спектроскопия КР в химии. М. Мир. 1973.

43. Бат Маркус. Спектральный анализ в неофизике. М. Мир. 1980.

44. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. Под ред. Л. Фирмэкса. М. Мир. 1981.

45. Нагибина И.М., Прокофьев В.К. Спектральные приборы и техника спектроскопии. М. Машгиз. 1963.

46. Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия. М.Мир.1982.

47. Прикладная инфракрасная спектроскопия. Под ред. Д.Кендалла. М. Мир 1970.

48. Вилков Л.В, Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии. 1-2 т. М. Высшая школа. 1989.

49. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа. М. Химия. 1974

50. Драго Р. Физические методы в химии. 1-2 т. М. Мир. 1981.

51. Васильев В.П. Теоретические основы физико-химических методов анализа. М. Высшая школа. 1979.

52. Афанасьев В.А., Заиков Г.Е. Физические методы в химии. М. Наука. 1984.

53. Иоффе Б.В., Костиков P.P., Разин В.В. Физические методы определения строения органических соединений. М. Высшая школа. 1984.

54. Фельдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. М.: Мир, 1989.

55. Карлсон Т.А. Фотоэлектронная и оже-спектроскопия. М.: Машиностроение, 1981.

56. Рукман Г.И. , Клименко И.С. Электронная микроскопия. М., Знание, 1968.

57. Савельев И.В. Курс физики, т.З. М., Наука, 1989.

58. Усманский Я.С., Скаков Ю.А. и др. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М. Металлургия. 1982

59. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989,568с.

60. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д. И др. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. Т.1,2, М: Мир, 1984

61. Барахтин Б.К., Обуховский В.В. Фракталы, структура и свойства материалов//Вопросы материаловедения., 1995, №1. с. 7-17.

62. Неймарк А.В. Определение поверхностной фрактальной размерности по данным адсорбционного эксперимента //ЖФХ. 1990. Т.64. Вып. 10. с. 2593-2605.

63. Мосолов А.Б., Динариев О.Ю. Фракталы, скейлы и геометрия пористых материалов // ЖТФ. 1988. Т.58. №2. с. 233-237.

64. Pfeifer P., Anvir D. Chemistry in noninteger dimension between two and three. I. Fractal theory and heterogeneous surfaces // J. Chem. Phys., 1983. V79. p. 3558-3565.

65. Иванова B.C., Шанявский A.A. Количественная фракгография. Усталостное разрушение. Челябинск, Металлургия, 1988.

66. Федер Й. Фракталы. М.: Мир, 1991, 254 с.

67. Фракталы в физике. Ред. J1. Пьетронеро, JI.M. Тозатти. М.: Мир, 1988

68. Mandelbrot В.В. The fractal geometry of nature. New York: Freeman. 1983.

69. Underwood E.E., Banerji R. Fractals in fractography. Mater. Sci. Eng., 1986, №1, p. 1-14

70. Mandelbrot B.B., Passoja D.E., Pullay A.J. Fractal character of fractured surface of metals. Nature. 1984, 308, 721-722.

71. Бунин И.Ж., Колмаков А.Г., Встовский Г.В., Терентьев В.Ф. Концепция фрактала в материаловедении. Сообщение 1. Фрактальная параметризация структур материалов. //Материалоедение, 1999, №2, с. 19-26

72. Встовский Г.В., Бунин И.Ж. Мультифрактальная параметризация структур в материаловедении // Перспективные материалы, 1995, №3, с. 13-21.

73. Helsey T.C. et al. Fractal Measures and their Singularities: The Characterization of Strange Sets // Phys. Rev. A, 1986. Vol 33. N 2.p.l 1411151.

74. Божокин C.B, Паршин Д.А. Фракталы и мультифракталы. — Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001, 128 с.

75. Бунин И.Ж., Колмаков А.Г., Встовский Г.В. и др. Мультифрактальный анализ поверхности разрушения твердых тел // Доклады РАН, 1995. Т. 343. №5. с. 613-615.

76. Vstovsky G.V. Transform Information: A Symmetry Breaking Measure // Foundation of Physics. 1997, V.27,N10, p. 1413-1444.

77. Interprytation of the Extreme Physical Information Principle in Terms Of Shift Information // Physical Review E, 1995, Vol.51, N2, p. 975-979.

78. Колмаков А.Г., Встовский Г.В., и др. Описание литого алюмоматричного композита с использованием метода мультифрактального анализа. // Материаловедение, 199, №5, с. 25-31.

79. Бауфельд У. и др. Передача информации и печать (перевод с нем.) М.: МГУП, 1998-448с.

80. Современные средства повышения качества печатной продукции С.-Пб.:1РВ13, 1997- 16с.

81. Гасов В. М., Цыганенке A.M. Информационные технологии в издательском деле и полиграфии -М.гМГУП, 1998-т. 1,2.

82. Гуров А.А., Порфирьева Н.Н. Вопросы оценки контрастности сюжетных изображений // Труды ГОИ им. С.И.Вавилова. т. 44, вып. 178. -JI. - 1979. - С. 31 -34.

83. Смирнов А.Я. Критерии качества дискретизированных изображений // Труды ГОИ им. С.И.Вавилова.-т. 57. вып. 191.-JI.- 1984.

84. Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений. М.: Мир, 1972.-230 с.

85. Мирошников М.М., Нестерук В.Ф. Дальнейшее развитие методологических основ иконики // Труды ГОИ им. С.И.Вавилова. -т.64, вып. 198. Л. - 1987. - С. 5 - 11.

86. Шлихт Г.Ю. Цифровая обработка цветных изображений. М., Издательство ЭКОМ, 1997. - 336 с.

87. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Бунин И.Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов.- Москва-Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001. 116 с.

88. Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям. -СПб.: Наука, 2001. 295с„ ил. 116.

89. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука. 1970.

90. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. Пособие для втузов. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. Шк., 1988. - 239 е.: ил.

91. Г1устыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука. 1968.

92. Гайдышев И. Анализ и обработка данных: специальный справочник -СПб: Питер, 2001. 752 е.: ил.

93. Statgraphics plus for Windows. User guide.

94. Box, G. E. P., Anderson, S. L. (1955). Permutation theory in the derivation of robust criteria and the study of departures from assumptions. Journal of the Royal Statistical Society, 17, 1-34.

95. Lindman, H. R. (1974). Analysis of variance in complex experimental designs. San Francisco: W. H. Freeman & Co.

96. Дюран Б., Одел П. Кластерный анализ. Пер. с англ. Е.З. Деиденко. Под ред. А.Я. Боярского. М.: «Статистика», 1977.

97. Классификация и кластер. Под ред. Дж. Вэн. Райзин. Пер. с англ. П.П. Кольцова. Под ред. Ю.И.Журавлёва. М.: Мир. 1980.

98. Zupan, J. Clustering of large data sets. New York: Research Studies Press. 1982

99. Редько A.B., Основы черно-белых и цветных фотопроцессов.— М.: Искусство, 1990 256 с.

100. Джеймс X. Теория фотографических процессов. М., Химия, 1980.

101. Подгорная Н.И., Добрусина С.А., Чернина Е.С. Влияние ксерокопирования на бумагу документа // Теория и практика сохранения памятников культуры: Сб. науч. тр. / РНБ. СПб., 2000. Вып. 20. С.29-36.