Archive for the ‘ Grafisk teori ’ Category

Rastreringsmetoder

By on november 17, 2010

Här kommer en uppföljning till gårdagens inlägg om rastrering och nu tänkte jag ta upp olika rastreringsmetoder.

Det finns en rad olika rastreringsmetoder, med olika för- och nackdelar vad gäller enkelhet och detaljåtergivning. Nedan följer förklaringar till de vanligaste.

Tabellrastrering

Tabellrastrering fungerar så att originalbilden delas in i ett antal lika stora kvadratiska rasterceller.

I varje rastercell beräknas sedan medelvärdet för grånivån. Detta medelvärde säger med vilken rasterpunkt, från ett ”rasteralfabet”, originalrastercellen skall ersättas. Rasteralfabetet består av successivt växande punkter.

Denna metod behåller den genomsnittliga grånivån i bilden, men förlorar information om detaljer. För att kompensera för detta måste utbilden ha mycket högre upplösning än originalbilden.

Tröskelrastrering

En metod som behåller detaljer, såsom tunna linjer och skarpa kanter, bättre än tabellrastrering är tröskelrastrering.

Istället för en fast uppsättning rasterpunkter används en så kallad tröskelmatris. Värdet för originalbildens bildpunkter jämförs sedan en och en med värdet för motsvarande punkt i tröskelmatrisen. Då bildpunktens värde är mindre än tröskelvärdet sätts utbildens värde till 0 (otryckt yta), annars till 1 (svart yta). Tröskelmatrisen jämförs med alla rasterceller över hela originalbilden.

Nackdelen med tröskelrastrering, om den jämförs med tabellrastrering, är att grånivån inte alltid blir exakt. Det övervägs dock av dess detaljåtergivning.

Båda ovanstående metoder kan använda såväl samlad, som sprängd, rasterpunkt.

Rastrering med felspridning

Rastrering med felspridning, som även kallas ”error diffusion” efter dess engelska namn, ger ett bra resultat med fina detaljer.

Metoden är stokastisk till sin natur och fungerar så att originalbilden trösklas punktvis mot en förutbestämd tröskel, som ligger någonstans mellan svart och vitt. Den tar sedan fram storleken av det fel som görs då representationen sätts till antingen vitt eller svart. Detta fel sprids till intilliggande, otrösklade, pixlar med hjälp av felspridningskoefficienter (felfilter).

Rastrering med felspridning kan ge ett brusigt intryck. Dock är ögat ganska överseende med detta. Metoden är dock mer beräkningstung än tabell- och tröskelrastrering, men med dagens utveckling på datorer är det inte längre något större bekymmer.

Rasterreproduktion av färg

Som ovan nämnts används rasterreproduktion av färg då reproduktionsmetoden är begränsad, som i exempelvis skrivare, kopieringsapparater och vid tryck. Precis som vid rastrering vid tryckning med enbart svart byggs en rastrerad färgbild upp av en mängd punkter, som vid AM-raster har olika storlek och vid FM-raster har olika spridning. Detta sätt att reproducera färg baseras på reflektion av ljus som filtreras, och det går till exempel att använda de tre primärfärgerna cyan (C), magenta (M) och gul (Y), som färgfilter.

För att förbättra bild- och tryckkvaliteten tillsätts ofta svart färg. Det är det som i vardagligt tal kallas fyrfärgstryck. Det ger finare svarta och grå partier i bilder. Det ger dessutom ett tunnare lager färg, vilket medför att det torkar snabbare och smetning reduceras. Det blir även betydligt billigare, då svart färg är billigare än kulörta färger.

De fyra färgerna rastreras separat och trycks ovanpå varandra i olika rastervinklar, och beroende på hur stor del av ytan som täcks av respektive färg fås olika färgnyanser.

Rastervinklarna väljs ofta så att den färg som ögat uppfattar mest (svart) placeras i den vinkeln som ögat uppfattar som minst störande (45°), och den färg som ger minst intryck (gul) får den vinkel som vanligtvis är den mest störande (0°). Cyan och magenta trycks sedan med vinklarna 15° respektive 75°.

De fasta rastervinklarna ger ett litet rosettmönster, med eller utan centrumpunkt:

Det är dock inte speciellt störande, men för att få bra bildkvalitet kräver färgbilder högre upplösning än svartvita bilder.

Det är viktigt att använda sig av rätt rastervinklar. Vid val av felaktiga vinklar kan någonting som kallas moiré förekomma. Det är ett oönskat och störande mönster som uppstår i bilden.

Rastrering

By on november 16, 2010

Ett svartvitt fotografi består inte bara av svart och vitt, utan även av en mängd mellanliggande gråtoner. Ska detta fotografi reproduceras via tryck måste rastrering tillämpas.

Jag tänkte att jag lite kortfattat ska beskriva hur rastrering fungerar.

Tryckning är binär, tvåvärd, vilket innebär att det bara går att återge antingen svart eller vitt, inga gråtoner. Det går trots detta återge någonting som uppfattas som gråskala, genom att använda areamodulation. Det innebär att den del av pappret som ska vara täckt av färg trycks med små prickar, rasterpunkter. Vid ljusa toner trycks endast en liten del av pappersytan och mörka toner återges genom att en stor del av ytan blir täckt med färg. Genom att variera yttäckningsgraden går det alltså att få en varierande gråskala.

Detta är möjligt tack vare att ögat har dålig upplösningsförmåga och uppfattar ett tonmedelvärde. Denna gråtonsupplevelse är en kombination av betraktarens avstånd och bildelementets storlek.

Rastertonen anges i procent, där 0% betyder att pappret är otryckt, och 100% anger att färgen är heltäckande. Rastertonvärdet tilldelas i bildhanteringsprogrammet, men rastret i sig skapas i någonting som kallas för RIP, vilken är den dator som omvandlar ingående bildrepresentation till en pixeluppbyggd bild. Den kan sedan avbildas på en tryckplåt, för att då kunna återges i tryck.

AM-raster (Amplitudmodulerad rastrering)

AM-rastrering kallas även för konventionell rastrering, och innebär att rasterpunkternas storlek varieras, medan frekvensen hålls konstant. Ju större punkt, desto mörkare yta.

Rastertätheten, antalet rasterceller per längdenhet, mäts i lpi (lines per inch) och påverkar hur bra detaljåtergivningen skall vara. Exempelvis blir en bild tryckt med 150 lpi mer kontinuerlig än en bild tryckt med 85 lpi. Högre rastertäthet kräver dock bättre papper och tryckprocess, än vad lägre rastertäthet gör.

En rasterpunkt kan vara konstruerad på två sätt. Det går att låta den vara uppbyggd av närbelägna bildpunkter, samlad rasterpunkt, vilken ger samma grundläggande visuella intryck i alla gråtoner.

Det går även att försöka sprida ut de svarta bildpunkterna så mycket som möjligt, för att försöka dölja rastermönstret. Den konstruktionen kallas sprängd rasterpunkt.

FM-raster (Frekvensmodulerad ratrering)

I FM-rastrering är det frekvensen som förändras, och storleken på punkterna hålls konstant.

Vid ökat antal punkter erhålls en mörkare gråton, vilken blir ljusare då punkternas antal minskas. Denna metod kallas även stokastisk (slumpmässig) rastrering.

En punkt i FM-raster motsvarar en enprocentig punkt i AM-raster med en rastertäthet på 150 lpi. Den är ca 15 mikrometer i diameter. En sådan punkt är osynlig för blotta ögat. FM-raster är mycket bättre än AM-raster på att återge små detaljer och skarpa konturer.

Det ställer dock högre krav på tryckprocessen och ger dessutom större punktförstoring.

Rasterpunkternas form

De rasterpunkter som används mest är runda, kvadratiska och elliptiska. De har olika för- och nackdelar och används till olika typer av bilder. Deras olika egenskaper består till stor del av att rasterpunkterna möts vid olika procentsatser vid AM-raster. Det kan då uppstå en kritisk tonövergång.

Runda punkter möts vid en ton på ca 70 procent. De är bra att använda vid ljusa bilder och mindre bra till bilder med detaljerade skuggpartier.

Vid kvadratisk form möts punkternas hörn vid en ton på 50 procent. Kvadratiska rasterpunkter fungerar bra på bilder med många detaljer och hög kontrast.

Elliptiska punkter möts vid två olika tonvärden. Först vid ca 40 procent och sedan vid ca 60 procent. Denna form passar bra till bilder som innehåller flera olika typer av objekt. Kan dock skapa ett oönskat mönster.