מדברים על כמה אלגוריתמים דיגיטלי נפוץ Halftone
אנחנו חברת הדפסה גדולה שנזן בסין. אנו מציעים את כל פרסומי הספר, הדפסת ספרים בכריכה קשה, הדפסת נייר בכריכה קשה, מחברת של כריכה קשה, הדפסת ספר ספריאל, הדפסת ספרים, הדפסת חוברת, תיבת אריזה, לוחות שנה, כל מיני PVC, חוברות מוצר, פתקים, ספר ילדים, מדבקות סוגים של נייר מיוחד נייר הדפסת מוצרים, cardand משחק הלאה.
לקבלת מידע נוסף, בקר בכתובת
http://www.joyful-printing.com. ENG בלבד
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
דוא"ל: info@joyful-printing.net
טכנולוגיית Halftone כבר בשימוש הדפסה במשך יותר ממאה שנה כבר בשימוש בהתקני פלט דיגיטלי במשך יותר מ 40 שנה. עם השימוש הגובר של התקני פלט דיגיטליים כגון מדפסות לייזר, מדפסות הזרקת דיו, מדפסות דיגיטליות, מצלמות דיגיטליות ותצוגות פלזמה, טכנולוגיית הלפטון הדיגיטלית זכתה לתשומת לב נרחבת מצד יצרנים ומוסדות מחקר. בנוסף ליישומים שלה הדפסה פלט התמונה, הטכנולוגיה הדיגיטלית halftone משמש גם בתחומים של אחסון דחיסה, טקסטיל ותרופות. לכן, הטכנולוגיה דיגיטלית halftone יש חשיבות תיאורטית חשובה ערך השימוש.
כפי שכולנו יודעים, הטכנולוגיה הטלפונית הדיגיטלית מתייחסת לטכנולוגיה שמבינה את ההתרפסות האופטימלית של תמונות על מכשירים בינאריים בינאריים (או רב צבעים) המבוססים על מאפיינים ויזואליים אנושיים ומאפייני צביעת תמונות באמצעות כלים כגון מתמטיקה ומחשבים. . ההלפטון הדיגיטלי הוא מאפיין נמוך של העין האנושית. כאשר מסתכלים על מרחק מסוים, העין האנושית רואה חלק קרוב מרחבית של התמונה כולה. עם המאפיין הזה, הסולם האפור הממוצע המקומי של תמונת ההלפטון שנצפה על ידי העין האנושית מקרב לערך האפור הממוצע המקומי של התמונה המקורית, ובכך יוצר אפקט צליל מתמשך בכללותו.
אלגוריתמים רבים הוצעו על בסיס מאפייני היישום של halftones דיגיטלי בתחומים שונים. כאשר מסווגים לפי שיטת העיבוד של האלגוריתם, ניתן לחלק אותו לאלגוריתם עיבוד נקודה, אלגוריתם עיבוד שכונה ושיטה איטרטיבית. אלגוריתם עיבוד הנקודות הוא השיטה הפשוטה ביותר המשתמשת בגישה דיגיטלית כדי לדמות את תהליך ההקרנה המסורתי בתעשיית הדפוס, שבו כל יחידת פיקסל בתמונה בהלפטון תלויה רק בהדרגת הפיקסל. השיטות החשובות ביותר הן שיטת תבנית halftone ושיטת ditering; האלגוריתם עיבוד השכונה מחשבת ריבוי של פיקסלים בשכונה של תמונה מאופיינת ברציפות להיות מעובד כדי לקבל את הערך פיקסל של התמונה halftone. ככל שהאלגוריתמים האלה אופייניים יותר הוא אלגוריתם דיפוזיה השגיאה; השיטה האיטרטיבית היא אלגוריתם עיבוד איטרטיבי הדורש חישובי השוואה מרובים כדי להשיג תמונה אופטימלית. לכן, יש לו את הסכום הגדול ביותר של החישוב. מאמר זה מציג בעיקר כמה אלגוריתמים דיגיטליים נציג נציג.
ראשית, הורה אלגוריתם dither (הורה מסודר)
באלגוריתם המיון הזה, תמונת הקלט מושווה למטריצת סף תקופתית (או נקראת מטריצת סינון). מטריצת סף, כאשר N מגדירה את תקופת מטריצת הסף.
עבור מטריצת סף מסוימת t (n), ניתן לסווג את אלגוריתם הקרנת הריצוד מסודר כדלקמן:
(1) כאשר התמונה (h) n = 0, הפלט של פלט ההלפטון הוא נקודה לבנה, וכאשר h (n) = 1, הפלט מחוץ לפיקסל היא נקודה שחורה. מטריצת הסף קובעת את הסדר שבו הנקודות הופכות לנקודות שחורות ככל שהבהירות פוחתת, אשר קובעת גם את איכות תמונת ההלפטון. אלגוריתם dithering הורה יש מאפיינים שונים עם עיצובים שונים של מטריצת הסף. מטריצת הסף הפשוטה ביותר היא מטריצה שבה כל פיקסל הוא ערך קבוע: t (n) = 0.5. אם אלגוריתם דטרינג מסודר עם מטריצת סף כזו מוחל על התמונה, רוב הפרטים של תמונת הטון המתמשכת הולכים לאיבוד, ותמונת ההלפטון המקבילת נוצרת עיוות גדול בהשוואה לתמונת הטון הרציפה המקורית.
באופן כללי, להתעצבן הורה מחולק לנקודת הצטברות נקודת הורה להתעצבן נקודה בדידה. מטריצת ההקרנה של נקודת ריצוד מסודרת מסודרת בקפידה כדי לדמות את עיבוד ההלפטון. כאשר צפיפות הפיקסלים של התמונה המתואמת ברציפות מופחתת, הנקודות ייווצרו סביב הפיקסלים. כללי התכנון עבור ריצוד נקודה בדידות הורה המוצעים על ידי באייר. המחקר שלו מראה כי הנראות של מרקמים מלאכותיים שאינם אידיאליים ניתן להשיג על ידי ניתוח פורייה של דוט דפוסי רמות בהירות שונות. כאשר דפוס נקודה של בלוק צבע אחיד יש רכיבים באורכי גל שונים, הרכיב המתאים אורך הגל הארוך ביותר באורך גל סופי הוא הרכיב עם הנראות הגבוהה ביותר. בהתבסס על תקן זה, באייר תכננה מטריצת סינון אופטימלית, ותמונת ההלפטון שהושגה על ידי החלת הנקודה בדידה והזמנת ריצוד של מטריצה זו מכילה פרטים גלויים יותר.
למרות ריצוד הורה נקודה בדידה משמר פרטים נוספים, בשל "תוספת של נקודות", ריצוד הורה מצטבר נקודה משמש לעתים קרובות ביישומים מעשיים. רווח נקודה נגרמת על ידי הטבע הלא אידיאלי של המדפסת, אם כי ניתן להניח כי מדפסת אידיאלי יכול לייצר נקודות עם הגיאומטריות שהוגדרו מראש כגון ריבועים, אבל הנקודות נוצרות עקב דיפוזיה של דיו מראש מוגדר גיאומטריות לפיקסלים שמסביב. הגדל את התופעה. כאשר צפיפות הפיקסלים של התמונה המתואמת ברציפות יורדת, הנקודה תיווצר מהפקסלים הסובבים אותה, כך שהרצוד המסודר שנקבע על-ידי הנקודה הוא סביר יותר שימנע את רווח הנקודות, ובכך יפחית את אפקט השילוב של הדוט בתמונת ההלפטון כולו.
שנית, אלגוריתם דיפוזיה השגיאה (דיפוזיה שגיאה)
אלגוריתם דיפוזיה השגיאה הוא אלגוריתם אפקט פופולרי ו halftone, אשר הוצע לראשונה על ידי Floyed- שטיינברג. אלגוריתם זה דורש עיבוד השכונה, אשר מספק איכות גבוהה יותר עבור לחיצת הדף ולא גורם רווח dot, וכתוצאה מכך תמונה halftone עשיר עם התפלגות anisotropic של פיקסלים.
הרעיון הבסיסי הוא לכמת תחילה את התמונה פיקסלים על פי סף נתיב מסוים סריקה, ולאחר מכן להפיץ את השגיאה השגיאה לפיקסלים unprocessed סמוכים בדרך מסוימת. התרשים הסכימטי של דיפוזיית השגיאה מוצג באיור 1.
איור 1 איור 1 דיפוזיה שגיאה סכמטי
כאשר Q (.) היא פונקצית קוונטיזציה של סף, u (m, n) הוא סכום הערך האפור של הפיקסל ואת שגיאת הכימות החלקית. כאשר u (m, n) גדול יותר מהסף, הערך Q (.) הוא L, אחרת הערך הוא 0. 0. (m, n) היא טעות השגיאה, x (m, n) הוא אות הקלט , x (m, n) ∈ [0,1]. עיבוד סף של u (m, n) יוצר אות ייצוג b (m, n), b (m, n) ∈ [0,1]. H הוא מסנן דיפוזיה שגיאה עם מקדם מסנן של h (k, l) והוא נוכח.
אלגוריתם דיפוזיה השגיאה יכול לבוא לידי ביטוי על ידי הנוסחה הבאה: (2) - (4)
שיטה שלישית, דיפוזיה נקודתית (נקודה דיפוזיה)
אלגוריתם האלמנטום המופץ על ידי Knuth הוא אלגוריתם המספק עיבוד מקבילי תוך ניסיון לשמר את היתרונות של דיפוזיה של שגיאות. אלגוריתם התוואי של הנקודה יש רק פרמטר אחד של עיצוב, מטריצת הכיתה C, הקובעת את הסדר שבו מעבדים את הפיקסלים על ידי מחיצות. המיקום של תמונה פיקסל מתמשך פיקסל מחולק שיעורים IJ, ואני ו- J הם מספרים שלמים קבועים. טבלה 1 היא דוגמה למטריצה קלאסית עם 64 מספרים בטבלה.
טבלה 1 8 × 8 אופטימיזציה מטריצה בכיתה
כדי להגדיר תמונת צליל רציפה שערכי הפיקסלים שלה מנורמלים, עבור k קבוע, אנו מעבדים את כל הפיקסלים השייכים ל- class k ומגדירים את ערכי הפיקסלים של הפלט באופן הבא:
(5) השגיאה, על ידי התבוננות בשמונה השדות, מחליפה את ערכי הטון המתמשכים של השכונות הללו עם מספרים ברמה גבוהה יותר עם ערכי הפיקסלים של תמונת הטון המתמשכת (לדוגמה, אלה שלא עובדו על ידי מחיצות). בקיצור, שכונה עם מספר גבוה יותר של שיעורים מוחלף עם:
עבור שכונות זווית ישרה, (6-a)
עבור שכונות אלכסוניות, (6-b)
בין אלה, יש לוודא כי סכום השגיאות שנוספו לכל השכונות הוא בדיוק. לשכונה זווית ימנית יש פרמטר נוסף 2, משום ששגיאות הכיוונים האופקיים והאנכיים בולטות יותר מהטעויות בכיוון האלכסון.
לאחר מכן, הטון פיקסל מתמשך עם מספר הכיתה k + 1 מטופל גם באופן דומה. ערך הפיקסל הנוכחי אינו עוד ערך הפיקסלים המקורי של הטון, אך מותאם לפי הנוסחה (6). לאחר האלגוריתם הוא הפסיק, האות הוא תוצאה halftone.
איור 2 איור 2: השגיאה מתפשטת מפיקסל אחד לשכונה
איור 2 ממחיש את תהליך התפשטות הנקודות. המספרים במטריצה הם האלמנטים של מטריצת הכיתה, המספרים המעוגלים הם ערכי המשקל המשויכים של מקדמי הדיפוזיה, והשכונות שבהן יש מספר גבוה יותר של 33 הם 58, 45, 42, 40, 63, 47. שגיאה המיוצר ב 33 מחולק aliquots המקביל בהתאם לסכום של משקולות המתאם של מקדמי דיפוזיה, אשר בדוגמה זו הוא 2 + 1 + 2 + 1 + 2 + 1 = 9. ואז להקצות דואר בשכונה זווית ישרה 2e בשכונה אלכסונית. כיוון שיש 64 רמות בסך הכל, האלגוריתם הושלם ב 64 שלבים.
האלגוריתם הרביעי, האיטרטיבי
הרעיון של אלגוריתם האלפטון איטרטיבי הוא הראשון לקבל את התמונה הראשונית halftone בשיטה פשוטה, ולאחר מכן בעיבוד איטרטיבי את התמונה halftone הראשונית, כך התמונה halftone המתקבל על ידי כל תהליך יש שגיאה קטנה, ולבסוף את מקסימום חזותי. תמונה מעולה. היתרון של אלגוריתם halftone איטרטיבי הוא כי התמונה halftone וכתוצאה מכך יש אפקטים חזותיים מעולה, למעשה לא מרקם מבניים; והוא מסוגל לשכפל כראוי צלילים עשירים. עם זאת, בהתבסס על המורכבות החישובית של אלגוריתם זה, אלגוריתם ההלפטון האיטרטיבי הוא בדרך כלל קשה לשימוש בעיבוד בזמן אמת וניתן להשתמש בו כתוכנית בדיקה סטנדרטית בלבד.
שיטת החיפוש הבינארי הישירה (DBS) מיישמת מודל HVS ודגם התקן כדי לצמצם את השגיאה הגלומה בין תמונת ההלפטון שניתנת לבין תמונת הצליל המתמשכת. מודל HVS מיוצג על ידי מסנן מעבר ליניארי קבוע. תגובת התדר של מסנן זה מוגדרת באופן הבא:
(7)
כאשר משתנה התדירות של הזווית המקבילה של הרשתית, L הוא הבהירות הממוצעת, c = 0.525 d = 3.91.
תן ל- [m, n] להגדיר את תמונת השגיאה ולהגדיר (8)
כאשר f [m, n] היא תמונה מתמשכת של הטון ו- g [m, n] היא תמונה חלופית מתאימה, השגיאה הגלויית בין תמונת ההלפטון לתמונת הטון המתמשכת יכולה להתבטא כ (9)
כאשר X מתאים לרסטר של נקודת הכתובת של התקן הפלט; ואת נקודת מודפס הוא מסובך עם המסנן, נניח טווח גדול יותר.
השגיאה הכוללת בין כל תמונת ההלפטון המיוצרת על ידי DBS לבין התמונה המקורית היא:
(10) תחליף (9) לתוך (10), E ניתן לחשב כדלקמן
(11) ביניהם היא פונקציית תיקון הצלב בין הנקודות הנפרדות של הרשת הניתנת להדפסה.
DBS משתמשת בתוכנית חילופי איטרטיבית כדי להקטין את השגיאה. אלגוריתם זה סורק את כל תמונת ההלפטון על מנת משמאל לימין ולמעלה מלמטה, החל מתמונת הלפטון הראשונית המתקבלת באופן אקראי, עבור כל אחת מתמונות ההלפטון. פיקסל מעריך את ההשפעה של הפיכת פיקסל ואת הערך של התמונה halftone המתקבל על ידי החלפת הערך שלה עם שמונה פיקסלים שמסביב. אם כל אחד מהשינויים מפחית את השגיאה, ההשתנות שגורמת להפחתת השגיאה נשמרת, והתהליך שלעיל מבוצע שוב ושוב בתמונת ההלפטון עד שכל התהליך אינו מבצע טרנספורמציה, ואלגוריתם DBS מסתיים.
V. סיכום
באופן כללי, באלגוריתמים אלה, איכות התמונה הנפלטת ביותר של האלפטון היא אלגוריתם איטרטיבי, אך בשל המורכבות של החישוב, הוא בדרך כלל לא נעשה שימוש באלגוריתמים לעיבוד בזמן אמת. אלגוריתם דיפוזיה השגיאה הוא כיום האלגוריתם הנפוץ ביותר halftone, ואת התמונה halftone וכתוצאה מכך אין moiré ברור אפקט חזותי טוב. אלגוריתם dithering הוא פשוט ליישם, אבל יש לו פגמים מסוימים שכפול הטון, רזולוציה מרחבית מרקם גלוי. אלגוריתם נקודת התפשטות מיישמת עיבוד מקבילי, אבל איכות התמונה halftone צריך להיות משופר.