Технологическая настройка фотовыводных устройств
Под фотовыводным устройством понимается устройство, в котором производится вывод изображения с помощью оптического сигнала, который записывается на светочувствительный материал.
Под фотовыводным устройством обычно понимают совокупность двух достаточно независимых друг от друга устройств:
1. вычислительное устройство – предназначено для преобразования цифрового массива информации к виду, пригодному для непосредственной записи в соответствующее устройство. Это устройство называется растровым процессором RIP (РИП)
2. устройство записи, в котором производится вывод сигнала на реальный носитель, при этом запись осуществляется методами сканирования
Записывающее устройство
Записывающее устройство представляет собой записывающий сканер, в котором осуществляется поэлементная запись информации на регистрирующую среду. В оптических записывающих устройствах запись осуществляется в оптическом диапазоне в видимой или ближней инфракрасной области спектра.
В качестве источника изображения в таких устройствах должны применяться источники с высокой концентрацией энергии в малом световом пятне. В качестве таких источников в настоящее время используются различного рода лазерные или лазероподобные источники излучения. Длина волны (l) излучения в данном случае не важна, поскольку запись ведется цветоделенным излучением, то есть монохромно, по этому спектральная характеристика не имеет существенного значения и, как правило, используется или монохромный источник излучения, или источник излучения с ограниченным числом спектральных линий с различной l.
Можно использовать газовые лазеры. Наиболее ярким представителем является Не-Ne (геле-неоновый) лазер с l = 633 нм – это красный лазер. Можно использовать ионные лазеры, примером такого лазера является Ar (аргоновый) лазер, который излучает несколько спектральных линий. Наиболее интенсивные из них 488 нм и 514 нм (на границе синего и зеленого излучений) – голубой излучение. Очень мощный лазер. Можно использовать полупроводниковые лазеры (лазерные диоды). Они бывают разные. Излучают обычно в красной или ближней инфракрасной зоне спектра.
Эти источники излучений дают малорасходящиеся пучки.
В качестве фотоприемника обычно используется фотографический материал, к которому предъявляются следующие требования:
- материал должен обладать высоким контрастом, так как запись бинарная, пишем микроштриховое растровое изображение, коэффициент контрастности (γ) материала обычно выбирается порядка 6
- очень важным требованием является согласование спектральной чувствительности фотоматериала и спектра излучения источника
- фотоматериал должен быть специализированным для регенерации очень коротких экспозиций, потому что каждая точка записывается очень короткое время (закон о не взаимозаменяемости)
Система записи, как правило, осуществляется путем бинарной модуляции изображения, то есть, источник излучения работает по принципу «да – нет», то есть он включен или нет. Для этого должны быть высокоскоростные модуляторы излучения, которые работают как затворы. Или должна использоваться внутренняя модуляция лазера. В принципе возможна не бинарная модуляция, а модуляция с использованием амплитуды излучения. В этом случае получим аналоговую полутоновую запись вдоль строки записи. Эта запись использовалась на первых порах в цветокорректорах, когда производился вывод полутонового изображения. Сейчас практически не используется. Но возможна, в принципе, некоторая амплитудно-импульсная запись, при которой запись производит импульс, но при этом дискретно меняется амплитудное значение. Он используется не для получения фотоформ, а для получения некоторых видов цифровых цветопроб. Сведения противоречивы: такой метод используется для увеличения числа передаваемых градаций в цифровых методах печати, получаемых электрофотографическим способом.
В основу записи может также быть положен принцип однолучевой или многолучевой записи.
При однолучевой записи запись осуществляется одним лучом лазера, который сканирует изображение, осуществляет строчную и кадровую развертку. Явление доминирующее.
Однако, возможна и многолучевая запись. Принцип в том, что запись осуществляется одновременно несколькими независимо управляемыми лучами света. Здесь следует выделить 2 подвида.
Использование одного источника излучения (лазер). Излучение с помощью специальных светорасщепителей разделяется на несколько световых пучков.
В каждом из пучков установлен модулятор, который независимо управляет пучком.
Запись производится в несколько строк изображения, соответственно каждому пучку.
Этот метод широко использовался в 80-х годах в цветокоррекции. Сейчас не используется.
В настоящее время в качестве многолучевых систем записи используются линейки лазерных светодиодов, которые состоят из нескольких десятков или даже сотен элементов. Каждый лазерный светодиод имеет независимое управление. Плюс этой системы – возможность существенно увеличить скорость записи, но есть необходимость высоких вычислительных мощностей.
Лекция 10
Классификация по организации светового пучка
Организация светового пучка
Первый признак. Количество пучков.
Второй признак. Структура светового пучка – некоторое распределение энергии в световом пучке. По распределению можно определить жесткий световой пучок (резкие края) – такой пучок будет иметь контрастный пиксель или мягкий световой пучок – с постепенным спадом освещенности к краю – Гауссовская структура, дает мягкий пиксель.
Третий признак. Организация управления световым пучком. В принципе световым пучком можно управлять путем импульсного управления – по-пиксельная запись и возможно осуществлять запись методом строчной записи, когда не каждый пиксель пишется отдельно.
Поскольку в этих системах осуществляется сканирование, то, соответственно, в этих системах записи формируются строки с помощью записывающего пятна, следовательно используется кадровая развертка. Чтобы обеспечить сплошность записи, строки должны частично перекрываться (диметр пятна должен быть больше периметра записи на 20%), то есть, диметр пятна, необходимый для записи равен: 
.
Бинарная запись
С помощью такой бинарной записи можно писать штриховые изображения, а поскольку надо еще передавать полутоновые изображения, то его записывают с помощью растровой структуры. Штриховое изображение будет передаваться с погрешностью, которая зависит от размера пикселя и наклона штриха.
Фотовыводное устройство для записи полутоновых изображений использует принцип электронного растрирования. Для осуществления электронного растрирования, в управляющую систему фотовыводного устройства должна быть введена матрица.
В эту растровую матрицу вводятся значения, которые, постепенно возрастая, заполняют эту матрицу.
Главное что бы значения возрастали к периферии.
Каждое число запишем в двоичном коде.
На матрицу подается сигнал S. Значения в матрице обозначим М.
Если S < M, то запись = 0
Если S ≥ M, то запись = 1
Каждая строка матрицы управляется соответствующей строкой записи.
 |
При прохождении луча через линию отсчета включается управляющая система. Происходит сравнение S и М.
Матрица анализируется и обрабатывается до тех пор, пока не будет отработан весь формат.
Неизменные размеры точки будут до тех пор, пока не изменится сигнал изображения.
Допустим, изменился сигнал изображения. S1 = 12.
в четвертой строке добавится 2 элемента (11 и 12)
в пятой строке ничего не изменится
в шестой строке прибавится элемент, соответствующий 10
Таким образом, размер растровой точки изменился, – прибавилось 3 пикселя, что соответствует разнице между двумя сигналами.
Если матрица 10х10, то каждый пиксель будет соответствовать приросту 1% растровой точки.
Нам надо обеспечить 256 градаций. По этому 1% – это грубо, нам нужно иметь матрицу 16х16, тогда будем иметь 256 независимых отсчетов, получим 256 градаций.
Разрешающая способность записи должна быть в 16 раз больше линиатуры:
RЗ = L × 16
Только в этом случае будет получено 256 градаций.
Такие системы записи, для которых это равенство справедливо, называют линейными.
Если соотношение линиатуры записи (растра) и разрешающей способности записи меньше, чес 16 раз, необходимые 256 градаций воспроизведены не будут. Такие системы в принципе называют нелинейными, для того, чтобы обеспечить в них запись нужного числа градаций, необходимо иметь специальные программные средства управления лучом лазера, которые при несоблюдении линейности, тем не менее, обеспечат необходимое число градаций. Суть этих программных средств заключается в том, что осуществляется не прямая по-пиксельная запись, а осуществляется управление записью строкой, причем принимаются меры для смещения начала и конца строки сравнительно с тем положением, которое было бы необходимым при по-пиксельной записи.
Такая нелинейная система не дает возможности записывать очень мелкие точки.
Система электронного растрирования приводит к:
- всегда получается дискретное число градаций и дискретное изменение размера растровой точки
- растровая матрица является средством управления не только градаций, но и формой растровой точки, для этого меняется закономерность заполнения растровой матрицы
фактически формируем эллиптическую точку
- в принципе, также используя эту растровую матрицу, с разной системой заполнения, можно управлять градацией растрового изображения. При этом можно заполнять ячейки матрицы не каждую своим числом, а группами одинаковых чисел
в таком случае малые элементы матрицы будут давать быстрый прирост точек, а периферийные точки – очень медленный прирост
Однако, стремление к получению большого числа градаций, отсутствию скачков тона приводит к тому, что растровая матрица используется по принципу приращения значения матрицы к каждому пикселю.
Управление градациями растрового изображения возлагается на градационную коррекцию цифрового сигнала изображения, то есть на S.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему