Half toning simulation of digital image ellipsoidal transformation

Abstract

Розроблено математичну модель растрування еліпсоїдального перетворення цифрових зображень світлих тонів. Для дослідження сформовано три типові варіанти еліпсоїдального перетворення, у яких кількість рівнів сірого змінюється в межах [0L255]. Це дало змогу проаналізувати зміну градаційних характеристик, особливості їх форми та вплив на якість растрового перетворення зображень у процесі підготовки до друкування.

Представлено результати моделювання градаційних характеристик еліпсоїдального перетворення, які мають форму випуклих кривих із меншою крутизною на початку діапазону в темних тонах. Така форма сприяє зменшенню ймовірності виникнення постеризації, що проявляється за недостатньої кількості рівнів градації та призводить до втрати дрібних деталей у затемнених ділянках зображення. Визначено, що різниця характеристик растрового перетворення Еі = Si- S0 має форму дзвоноподібних кривих, які зміщені у сторону темних тонів. За значення L₀ ≈ 75 рівнів максимальні значення складали Е_м: 0,148; 0,276; 0,414 відносних одиниць, після чого характеристики ставали більш пологими та наближалися до нульових значень. Аналіз оптичної густини показав, що початкові значення відповідають відносній площі растрових елементів S = 1 і становлять 2,406 одиниць. Надалі спостерігається різке зменшення значень густини, яке з подальшим зростанням рівнів сірого поступово уповільнюється і прямує до нуля. Отримані результати підтверджують, що запропоноване еліпсоїдальне перетворення забезпечує точніше відтворення тонових переходів у темних ділянках та може бути корисним для збереження деталізації.

Результати дослідження та імітаційного моделювання можуть бути застосовані під час підготовки цифрових зображень до растрування і друкування, а також для подальшого аналізу градаційних і растрових характеристик у поліграфічних процесах.