RastrirovanieРастрирование — преобразование непрерывных полутоновых и штриховых изображений в микроштриховые с помощью полиграфического растра (в репродукционных фотоаппаратах и контактно­копировальных станках) или с использованием аппаратных и программных средств. В современном полиграфическом производстве за процесс растрирования отвечают специальные растровые процессоры — RIP.

Существуют две методики растрирования и соответственно два способа передачи полутонов на неполутоновых устройствах:

  • печать растровыми точками одинакового размера (но разным их количеством);
  • печать растровыми точками различного размера (при их неизменном количестве).

Рассмотрим оба метода формирования рисунка подробнее.

В первом случае, фактически, меняется частота появления растровых точек на бумаге, в зависимости от насыщенности изображения. Поэтому этот метод растрирования называется частотно — модулированным (ЧМ — растрирование, англ. FM-screening). Растровые точки, при формировании рисунка этим методом, наносятся хаотично и не упорядочено одна относительно другой (поэтому растры этого типа иногда называют нерегулярными или стохастическими).

У таких растров всего один непосредственный параметр — размер отдельно взятой точки, который определяется настройками драйвера печати и характеристиками устройства вывода — размером микропятна печатающего устройства. Минимальные значения этого параметра ограничены объемом капли, создаваемой печатающей готовкой, который на практике у современных моделей принтеров обычно колеблется от двух до нескольких десятков пиколитров. По сути, устанавливая в диалоговом окне параметры принтера, печатающего этим растром, мы устанавливаем разрешение, или максимальную плотность нанесения точек на единицу длины печати. Понятно, что чем мельче размер отдельно взятой капли, и чем выше разрешение, тем меньше будет заметна дискретность готового отпечатанного изображения.

Наиболее типичный и распространенный пример устройства, в котором используется нерегулярный стохастический FM — растр — это струйный принтер. С физической точки зрения сформировать такой растр достаточно просто: печатающая головка принтера просто наносит чернила на запечатываемый материал в виде множества мелких капелек более или менее одинакового размера (повторяемость размера капли определяется уже не настройками печати, а классом точности печатающего узла принтера). Изменяется только интенсивность падения капель красителя на запечатываемый материал, что и определяет относительную плотность запечатываемости каждого участка. Таким образом, сформулируем краткое определение: ЧМ — растрирование (FM — screening) — это метод получения полутонов в печатаемом изображении с использованием растровых точек одинакового размера с переменным их числом на единицу площади запечатываемой поверхности.

Во втором случае, метод, повсеместно используемый в печати, — это так называемое амплитудно- модулированное растрирование, или AM — растрирование (AM — screening). Краткое описание этого метода растрирования таково: это метод получения полутонов с использованием растровых точек переменного размера, с неизменным их числом на единицу площади запечатываемой поверхности. В AM — растрах

используется несколько другой подход к формированию рисунка, в отличие от предыдущего рассмотренного нами метода. В зависимости от того, насколько светлым или темным является определенный участок изображения, его печать на бумаге происходит в виде растровых точек разного размера. В светлых участках точки достаточно малы и малозаметны. В полутоновой части они занимают примерно половину запечатываемой площади рисунка и формируют характерную «шахматку» (хотя это зависит от формы растровой точки), а в теневых участках точки становятся настолько велики, что занимают почти всю площадь запечатываемого материала, при этом промежутки между растровыми точками становятся практически не видны. Значение площади, занимаемое растровой точкой в изображении, принято называть растровой плотностью, и выражать в процентах. Например, растровая плотность в 50% подразумевает, что растровая точка занимает половину площади запечатываемого материала.

Некоторые тонкости AM — растрирования

При использовании AM — растров, актуален не только вопрос о размерах, но и о форме растровой точки, в отличие от предыдущего метода растрирования, где форма точки отсутствовала как таковая. Вместо нее на запечатываемом материале после печати появлялась достаточно малая капелька тонера, краски или чернил принтера, а размер точки, по сути, определялся настройками драйвера принтера (на аппаратном уровне — объемом микрокапли используемого принтера). Дело в том, что от того, каким AM — растром будет напечатан макет, а также от формы растровой точки, во многом зависит визуальное восприятие изображения наблюдателем. Форма растровой точки (Raster dot shape) строго определена и чаще всего зависит от конкретной модели печатающего устройства, либо от программных настроек драйвера, если он позволяет выбирать форму растра среди нескольких альтернативных вариантов. К наиболее часто используемым формам растровых точек можно отнести эллиптическую, ромбовидную, квадратную и круглую точки.

Растровая точка — минимальный элемент структуры растрового изображения. Принципиально в полиграфии растровая точка представляет собой матрицу (квадрат) из как правило 16×16 элементов, «включая» или «выключая» каждый из которых можно получить всего 256 оттенков. Поскольку в полиграфии для печати используют 4 цвета (Cyan, Magenta, Yellow и Black), растрирование производится по всем 4 цветам. При растрировании непрерывное полутоновое изображение переводится в 4 матрицы растровых точек по каждому из основных цветов (CMYK). Каждая такая матрица состоит из растровых точек, каждая из которых в свою очередь состоит из 256 (16×16) субэлементов или пикселов, имеющих только одно из двух возможных состояний -пиксел «включен» или «выключен».

Более «жирные» растровые точки, будучи напечатанными в соседних ячейках растровой сетки, оставляют между собой мало белого пространства. Это создает иллюзию темного оттенка цвета. Наоборот, небольшие точки, напечатанные с тем же интервалом, оставляют белой большую часть бумаги в пространстве между ними. Это вызывает ощущение светлого оттенка.

Поскольку в пределах растровой точки можно различным образом задействовать отдельные пикселы (субэлементы) для получения полутонов, форма растровой точки была стандартизирована.

Форма растровой точки — преимущественная форма растровой точки, получаемая при растрировании с применением периодической структуры.

Примечание. В настоящее время в основном используют формы точки, которые получили названия: квадратная, круглая, эллиптическая, цепеобразная (разновидность эллиптической), эвклидова (с постепенным переходом по градационной шкале от круглой точки к квадратной и затем к круглому просвету), линейчатая и геометрическая (разновидность линейчатой).

Линейную последовательность из растровых элементов называют линией. Таким образом линиатура растра есть не что иное, как число растровых точек, из которых формируется изображение на единицу его длины. Линиатура растра жестко связана с разрешением фотовыводного устройства. Линиатура растра = разрешение фотовыводного устройства/16. Если фотоформа будет выводиться с разрешением 2400 dpi, то ее линиатура составляет 150 линий на дюйм.

Линиатура относится только к регулярным амплитудно-модулированным растрам. Для обозначения термина «линиатура» используется аббревиатура — Ipi, расшифровывающаяся как lines per inch (число линий на дюйм). Чем выше частота укладки линий на единицу длины изображения, тем меньше заметна дискретность изображения, обусловленная его растровой структурой. Наиболее типичные значения линиатуры печати — 60, 85, 100, 120, 133, 150, 175, 200 lpi и так далее. Человек, обладающий среднестатической остротой зрения, как правило, не замечает растра в изображениях, отпечатанных с линиатурой более 133 lpi, при просмотре изображений с расстояния в 25-35 сантиметров.

Большинство газетных иллюстраций печатается растром в 75 lpi, журнальных — 133-150 lpi, а иллюстрации в хороших альбомах могут иметь линиатуру до 175 lpi. От линиатуры растра также зависит видимое качество иллюстраций. Чем выше линиатура, тем менее заметны образующие растр точки и тем ближе отпечаток к фотографическому оригиналу.