Анализ причин муарообразования

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕЧАТИ

    САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА

    Факультет: Полиграфических технологий и оборудования

    Специальность: 261202

    Форма обучения: очно-заочная

    Кафедра: Технологии полиграфического производства 
 
 
 

    КУРСОВАЯ  РАБОТА

    По  дисциплине «Технология обработки  изобразительной информации»

    Тема  работы: «Анализ причин муарообразования» 
 
 

    Выполнил: студент гр. Т-5 ____________

    /Воротилина  Г.А./

    (подпись)

    (Ф.И.О.)

    Руководитель: ст.преподаватель_______________

    /Костюк  И.В./

    (уч. зв., степень) (подпись)

    (Ф.И.О.)

    Дата  защиты работы _____12.12.08__________

    Оценка _______________ 
 
 
 
 
 

    САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

    2009 год 

    Реферат 

    Курсовая  работа содержит 24 с., рисунков 8, источников 8. 

Муар, розетка, растровая решетка, частота  муара, угол поворота растра, четырехцветная печать, нерегулярное растрирование, регулярное растрирование 

Объектом  исследования являются процессы муарообразование на растровых оттисках, в частности на оттисках офсетной печати.

Цель  работы – исследовать причины  муарообразования на растрированных изображениях.

Результат работы – рассмотрены причины  образования муара, виды муара, способы  борьбы с ним, в исследовательской части курсовой работы проведен анализ причин появления муара на оттисках офсетной печати. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Содержание 

    Введение

1 Явление  муара в однокрасочной и цветной  репродукции

1.1 Физические  основы муара

1.2 Параметры  муара

1.2.1 Частота муара

1.2.2 Контраст  муара

1.3 Виды  муара

1.3.1 Виды  муара по природе возникновения

1.3.2 Виды  муара по характеру муарового  рисунка

1.4 Розеточный  муар

2 Методы  коррекции муара

2.1 Печать  с совмещением растровых решеток

2.2 Поворот  растров цветоделенных изображений.  Системы растровых углов.

2.3 Нерегулярное (стохастическое)  растрирование

3 Исследование  причин муарообразования на оттисках  офсетной печати

Заключение

    Список  использованных источников

    Приложение  А

    Приложение  Б

    Приложение  В 
 
 
 
 
 
 
 
 

      
 
 
 

    Введение

    При создании изображений в современной полиграфии используются регулярные растровые структуры, одним из недостатков которых является муарообразование. В полиграфии, когда разностная составляющая исходных растровых структур становится видимой при печати, возникает муар. При использовании регулярных растров муар присутствует на оттиске всегда, но может быть как четко выраженным, так и практически незаметным. Исследование данной проблемы кажется мне интересным, поскольку достаточно часто встречаются оттиски, содержащие муаровые структуры, из чего можно сделать вывод, что проблемы в этой области существуют.

    В курсовой работе стоит задача в исследовании причин муарообразования на оттисках. Будут рассмотрены также виды муара и возможные способы его устранения. В исследовательской части на примере оттисков офсетной печати был проведено исследование муарообразования многокрасочной печати и выявлены причины его появления, ими стало неверное соотношение углов растровых решеток. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1 Явление муара в однокрасочной и цветной репродукции

    1.1 Физические основы муара

    Истоки  муара лежат в формировании автотипного  изображения, в растрировании. Автотипия - способ передачи полутонов изменением относительных площадей печатных и пробельных элементов.

    Растрирование - преобразование полутоновых оригиналов в микроштриховые изображения фотомеханическим или электронным способом.

    В процессе растрирования осуществляется преобразование полутонового оригинала  в изображение, состоящее из дискретных элементов (элементы изображения, растровые  точки), пригодные для получения формы (фотоформы или печатной формы). При регулярном растрировании центры растровых точек расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, но имеют различный диаметр.

    Муар - видимый, периодически повторяющийся паразитный рисунок, возникающий при наложении двух или более растровых изображений. На рис.1 приведен пример изображения, содержащего муаровые структуры, возникающего при регулярном растрировании.

    

    Рис.1 Изображение, содержащее муаровый рисунок 

    Муар - не только полиграфический термин. Физические принципы, порождающие муар распространены гораздо более широко. По отношению к муару можно  применить термины разностная частота  или биение частот. Дело в том, что при суммировании сигналов (электрических, оптических и т.д.) результирующий сигнал содержит помимо суммарной составляющей так же и разностную составляющую исходных сигналов. И это имеет к теме муара непосредственное отношение.

    Явление муарообразования возникает при  частотно-спектральном взаимодействии двух и более периодических растровых  структур, несущих на себе информацию об изображении, и проявляется в  виде новых двухмерных периодических  субрастровых структур, воспринимаемых визуально человеком.

    Зрительный  аппарат человека в определенной мере представляет собой частотный  анализатор. Если ему предъявляются  сразу две дискретные частоты, то можно предполагать, что визуально  человек может обнаружить эти  частоты и  их биения, т.е. разности и суммы. Таким образом, можно гипотетически предположить, что человек, рассматривая бинарную точечную растровую структуру, способен заметить комбинационные частоты, их разности и суммы.  

    «Два  колебания могут в различной  степени ослаблять или усиливать друг друга в зависимости от фазы их наложения. Если они характеризуются еще и различными периодами, то в результирующем колебании неизбежно присутствует т.н. разностная частота, значение которой менее исходных и может быть сколь угодно низким» [2]. Это явление поясняет рис. 2, иллюстрирующий появление частоты f/б в спектре сигнала, получаемого в результате сложения гармонических колебаний с частотами f/2 и f/3. 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 2. В разных фазах наложения колебания 

одинаковой частоты  ослабляются (а)

или усиливаются (б)

 

Рис. 3 В результате сложения колебаний f/2 и f/3 образуется частота f/6

    При использовании общепринятого в  полиграфической индустрии амплитудно-модулированного  растра вероятность возникновения  муара достаточно высока. Амплитудно-модулированные растры подвержены возникновению муара потому, что в этих способах растрирования, в отличие от стохастических, присутствуют постоянные периодические величины, такие как число растровых элементов на единицу длины (линиатура), упорядоченность растровых точек относительно друг друга в каждой краске и между ними (определяется углом наклона растра и структурой растровой розетки) и так далее. Изменяемым (модулируемым) параметром в этих растрах является размер растровой точки (амплитуда), а все остальное остается константой. Периодичность амплитудно-модулированных растров и определяет то, что при наложении на их собственный период различных периодических процессов (сканирование, повторное растрирование и т.д.), становится возможным появление интерференционных картин, проявляющихся в виде муара. Определим, что такое интерференция:

    Интерференция волн – это наложение волн, при  котором происходит взаимное усиление в одних точках пространства и  ослабление – в других. Результат  интерференции зависит от разности фаз накладывающихся волн.

    В данной работе акцент будет сделан на муар многокрасочной печати.

      «Муар многокрасочной печати - паразитный рисунок, возникающий на оттиске в результате интерференционного взаимодействия растровых решеток цветоделенных изображений, совмещаемых при печати. Фактическая заметность муара определяется его частотой и контрастом, которые зависят от цвета, тона и характера рисунка на тех или иных участках изображения. Такие участки (как и цветные изображения в целом) отличаются различной муарогенностью – возможностью возникновения муара той или иной степени заметности.»[4]

    1.2 Параметры муара

    К параметрам, характеризующим муар, относятся пространственная частота (период повторяемости) и контрастность. Рассмотрим эти параметры.

    1.2.1 Частота муара

    Точечную  растровую структуру при частотном  анализе можно рассматривать  как результат совмещения двух или  более линейчато-растровых структур». [5]

      «В местах наложения линий  совмещаемых структур могут действовать  разные закономерности: сложение, перемножение и другие. Так, например, при совмещении двух диапозитивов яркость в местах наложения линий перемножается, а оптическая плотность суммируется. Аналогичные законы действуют с определенной степенью приближения (с учетом ограничения из-за непрозрачности, рассеяния и других факторов) при наложении красочных структур на оттисках».[5]

    «Пространственный спектр симметричной ортогональной  растровой решетки наряду с частотой, равной ее линиатуре, характеризуется  также и множеством других гармонических  составляющих.

    Так, если в ортогональных направлениях узлы решетки повторяются с шагом  линиатуры равным 1/L, то под углами 45˚ и arc tg ½ (рис. 4) ряды узлов решетки чередуются чаще, т.е., соответственно с меньшими периодами соответственно и 1/(√5*L)  и 1/(√2*L). 
 
 

Рис. 4. Частота чередования рядов, образуемых узлами решетки, и число узоров в рядах различны для разных направлений.

    Однако  число узлов или растровых  точек в этих рядах обратно  значениям частот последних и  соответственно меньшими оказываются  мощности гармоник, представляющих данные частоты в спектре решетки. Этим многочисленные частоты взаимодействуют с частотами других решеток, налагаемых на данную с произвольной ориентацией и пространственной фазой, порождая дополнительные периодические процессы различной мощности и периодичности

    Связь периода муара с взаимной ориентацией  решеток легко установить, вращая друг относительно друга две ее сложенные  вместе растровые фотоформы и  рассматривая их на просвет. Для двух линейных растров монотонные изменения периода муара и его картина повторяются через 180⁰, а для точечных ортогональных и гексагональных соответственно через 90⁰ и 60⁰. Механизм образования порождающих муар периодических сгустков и разряжений печатных элементов при попарном совмещении линейных и ортогональных решеток одинаковой линиатуры под некоторым малым углом поясняет рис. 5, а характер изменения периода муара в связи с углом совмещения иллюстрируют графики на рис. 5 применительно к растровым структурам различной геометрии.