Выбор разрешения
При выводе на печать пикселы изображения представляются полутоновыми ячейками, а не точками физического растра печатающего устройства. Меняя заполнение полутоновых ячеек печатными точками, можно имитировать градации яркости пикселов изображения. Обычно ячейки заполняются в радиальном направлении – от центра к периферии. Печатные точки могут образовывать различные фигуры, чаще всего это круги, эллипсы или квадраты.
Частота линейного растра, или количество полутоновых ячеек на единицу длины, называется линиатурой и измеряется в линиях на дюйм (line per inch, Ipi). Например, линиатура в 100 линий на дюйм (100 Ipi) означает, что печатающее устройство может сформировать 100 полутоновых ячеек на один дюйм. Линиатура – это один из самых важных параметров процесса печати, поскольку от него в значительной степени зависит качество отпечатанной графики и текста.
Принято считать, что с повышением линиатуры растет качество изображений, и они становятся четче и плотнее. Это утверждение справедливо, как любят говорить представители точных наук, "при прочих равных условиях". Качество печати будет расти, если изображение дает для этого основания, т. е. если оно содержит информацию, которая могла бы быть потеряна при печати с низкой линиатурой. Уловистость невода, конечно, зависит от размера ячейки. Но если в водоеме водится только крупная рыба, то процеживание его частиком – сеточным полотном с мелкой ячейкой – улова не прибавит.
Еще одна важная характеристика печати – это размеры полутоновой ячейки. От размеров ячейки зависит количество оттенков или градаций серого, которые можно получить при печати. Пусть, например, полутоновая ячейка имеет размеры 8*8 печатных точек. Тогда с ее помощью можно воспроизвести 64 оттенка серого цвета, от светло-серого, когда в ячейку заносится только одна печатная точка, до черного, для передачи которого требуется заполнить все точки ячейки. Ячейка со стороной, равной 16, может передать 16*16 = 256 оттенков серого цвета. Человеческий глаз воспринимает около двухсот градаций серого. Печать изображения, богатого тонами, при помощи ячейки маленьких размеров может привести к обеднению тонового диапазона печатного оттиска, к появлению различимых границ и пятен, которые отсутствовали в оригинале. Изображения с обедненным тоновым диапазоном называются постеризованными. Иногда постеризацию применяют намеренно, как специальный эффект для достижения определенных художественных целей.
Кажется, что рецепт качественной печати прост. Чтобы обеспечить точность и корректную передачу тонов, следует выбрать достаточно большие значения линиатуры и размеров полутоновой ячейки. Однако, все не так просто. Линиатура и размеры ячейки конфликтуют между собой "в борьбе за господство" над физическим растром печатающего устройства (см. рис. 1.9). В самом деле, увеличение размеров ячейки приводит к уменьшению частоты линейного растра. И наоборот, увеличение количества линий растра приводит к сокращению полутоновой ячейки.
Связь между линиатурой и длиной стороны полутоновой ячейки выражается следующей формулой:
Размер ячейки
=
(Физическое разрешение печатающего устройства
/
Линиатура)
Из этого выражения легко найти соотношение между количеством оттенков серого и линиатурой растра:
Число тонов
=
(Физическое разрешение печатающего устройства
/
Линиатура)
*
2
+
1
, или Размер ячейки
2
+
1
Чтобы отпечатать изображение с сохранением всех 256 полутонов, требуется полутоновая ячейка с длиной стороны 16. Если оцифрованный оригинал имеет разрешение 300 dpi, то для воспроизведения всех пикселов растрового изображения на печатном оттиске потребуется устройство с разрешением 16*300 = 4800 dpi. Эта величина значительно перекрывает разрешающие способности обычной печатающей техники и достижима только для печатающих устройств самого высокого класса. Поскольку невозможно одновременно получить высокую точность печати и сохранить все оттенки оригинала, то качественная печать – это всегда компромисс между точностью и балансом тонов.
При выборе параметров печати кроме рекомендаций общего характера следует принять во внимание особенности данного изображения. Например, для рисунков бедных тонами можно безболезненно уменьшить размеры полутоновой ячейки. Изображения с ограниченным количеством полутонов часто встречаются в плакатной графике и среди технических рисунков. Чтобы не допустить огрубления изображения, изобилующего мелкими деталями, следует увеличить частоту линейного растра. Обычно к потерям деталей очень чувствительны некоторые виды фотоизображений, карты, чертежи, схемы и др.
Приведем ориентировочные значения линиатуры, которая используется при производстве различной печатной продукции.
- Ежедневные газеты печатаются с линиатурой в диапазоне от 70 до 90 lpi.
- Новостные журналы – 120 lpi.
- Иллюстрированные журналы в зависимости от качества изображений имеют линиатуру от 133 до 150 lpi.
- Высококачественные богато иллюстрированные книги – 150 lpi.
- Художественные каталоги и фотоальбомы могут иметь 200 lpi.
Как же принципы полутонового растрирования связаны с выбором разрешения сканирования? Во всех устройствах этого типа на один пиксел изображения приходится несколько печатных точек, совокупность которых образует полутоновую ячейку. Это значит, что разрешение сканирования должно быть равно линиатуре печати. Практика немного корректирует этот логически безупречный вывод. Для определения плотности оцифровки следует воспользоваться формулой:
Разрешение сканирования
=
Линиатура печати
*
Поправочный коэффициент
Поправочный коэффициент дает некоторый информационный запас, предназначенный для компенсации потерь при повороте растров и повторной дискретизации изображения. Если к качеству печати не предъявляется повышенных требований, то принимается значение поправочного коэффициента, равное 1.5. Для обработки особо важных образцов можно установить двукратный запас.
Из этого важного соотношения, многократно проверенного на практике и подтвержденного признанными авторитетами в области компьютерной графики, следует обескураживающий вывод для всех компьютерных экстремистов, которые в своей работе руководствуются принципом максимизации разрешения. Даже для самых ответственных случаев, когда оригинал готовится для публикации в глянцевом журнале или высококлассном художественном альбоме, достаточно обработать образец с разрешением 200 lpi *2 = 400 dpi. Максималистские 600 dpi или запредельные 1200 dpi не имеют под собой никаких логических и практических оснований.