Размер изображения, разрешение и муар-эффект

Муар-эффект — это образование узоров, обусловленное оптическими явлениями (биение периодических структур или низкое разрешение при оцифровке). Операция предотвращения или подавления муар-эффектов находится между калибровкой устройств и оптимизацией изображения. Как правило узор становится заметным только после постобработки изображения, особенно после изменения размера или после печати (например. когда ведущий телевизионной передачи выступает в полосатой сорочке или клетчатом пиджаке: в определенных местах внезапно появляются волнистые или полосатые узоры, изменяющиеся в зависимости от угла зрения камеры или ее удаления от объекта). Чтобы отдельная полоска на ткани оставалась распознаваемой, ее ширина в проецируемом изображении должна быть больше, чем ширина пары светочувствительных элементов ПЗС. В граничной зоне из-за биений точечного растра развертывающего устройства с периодической структурой изображения возникает интерференция, которая проявляется в виде волнистого узора. Если два изображения линейчатой структуры, поворачивать один относительно другого, то возникают различные интерференционные картины. Рис. 10

 

В этом случае муар вызывается интерференцией, которая возникает, когда периодическая структура в изображении лежит в граничной зоне разрешения АЦП. При сканировании, следует повышать разрешение, но нельзя выходить за пределы оптического разрешения сканера. В обычных изображениях отсутствуют детали, которые нельзя было бы оцифровать без искажений при разрешении 300 dpi. Разрешение вводимого изображения можно снизить с помощью специальной программы обработки, предотвратив возникновение муара. Муар-эффект исчезает только при условии, что при съемке изображение делается чуть-чуть нерезким. При последующей печати легкую не резкость можно устранить, используя коррекцию контуров. В принципе не резкость можно ввести и после оцифровки – с помощью соответствующей программы обработки изображения. Для этого используется функция сглаживания (по английски blurring), которая есть в любой программе обработки изображения. Слабый муар-эффект хорошо подавляется с помощью функции сглаживания. Наилучшим методом устранения муара и одновременно подавления растровой структуры в изображении является оцифровка с наибольшим разрешением и последующее уменьшение изображения с использованием интерполяции.

 

Поскольку все отпечатанные изображения, как монохромные, так и цветные, строятся из растровых точек, то на практике при их обработке приходится постоянно бороться с муар-эффектом. Зачастую мешающие узоры проявляются не сразу, а лишь после изменения размера или печати изображения. Рис 11

 

При изменении размера без интерполяции из изображения выбрасываются или в него вводятся новые точки (элементы). Оба действия могут вызывать искажения, особенно когда изображение содержит растровую структуру. Именно это и происходит, когда точки выбрасываются либо добавляются. В результате такого изменения возникает волнистый узор либо пятнистость.

 

На рисунке 12 представлен сильно увеличенный фрагмент изображения Как видно из рисунка, при сканировании с высоким разрешением растровый узор печатного изображения в значительной степени сохраняется. Подобные растровые узоры особенно сильно реагируют на выбрасывание элементов изображения, которое обычно производится при простых изменения размеров.

 

 

Особенно сильный муар-эффект возникает, когда печатное изображение повторно сканируется устройством с разрешением 600 dpi. Точечный растр в высококачественных печатных изображениях приблизительно соответствует границе возможностей сканера с разрешением 300 dpi. Сканеры с разрешением 600 dpi благодаря своему высокому оптическому качеству обеспечивают очень точное считывание растров от 150 до 200 dpi и переносят их в просканированное изображение. Поэтому при изменении размеров возникает сильный муар-эффект.

 

Особенно важно вначале просканировать изображение с высоким разрешением, а затем с помощью интерполяции уменьшить его разрешение до желаемой величины. Однако интерполяцию имеет смысл производить и при изменении размера изображения, не содержащего растров и других периодических структур.

 

Если сканировать при низком разрешении, то может возникать ступенчатость наклонных линий. То же самое происходит при значительном увеличении изображения без интерполяции. Этот эффект вызывается так называемой помехой дискретизации, или ложными частотами (по-английски a1iasing); его можно устранить с помощью соответствующей постобработки.

 

В данном случае интерполяция помогает в значительной мере предотвратить появление ступенчатости. Во многих программах в качестве дополнительной операции предусматривается сглаживание контуров, которое позволяет добавлять новые элементы в исходное изображение по возможности без резких переходов. Особая осторожность требуется в отношении текстовых надписей, поскольку из-за мер, предпринимаемых против ложных частот, теряется резкость контуров. Благодаря усреднению значений в изображении могут появляться такие цвета и градации серого, которых прежде не было. При пропорциональном уменьшении координат изображения с обработкой интерполяцией, его нужно преобразовать в полутоновое или истинно цветное изображение.

 

Благодаря этому устраняются как статистические отклонения яркости, так и муар-эффект и другие явления, обусловленные важными частотами.

 

Большинство программ обработки изображения поддерживает изменение размеров с интерполяцией. В пакете Adobe Photoshop возможен выбор одного из трех метолов интерполяции, а именно Nearest Neighbor (ближайший элемент), Bilinear (билинейная) и Bicubic (бикубическая) .

 

Повторение элементов в качестве метода интерполяции – не вполне корректная операция, поскольку в этом случае вообще не производится никакой интерполяции, а размер изображения изменяется путем удаления или удвоения элементов изображения. Увеличение с интерполяцией помогает устранить эффекты, вызываемые помехой дискретизации (ложными частотами), улучшить разрешение изображения при этом не удается. Поэтому степень увеличения не должна превышать определенного предела, для которого я мог бы указать диапазон от 10 до 20%. Рис13.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: