Методы вывода

Печать изображений

Попробуем перефразировать известную детскую песенку:

И молвил Морж: "Пришла пора

подумать о делах:

О пикселах, картинках,

о единицах и нулях –

о том, как это напечатать".

Правда, Льюис Кэрролл и его герои никогда не имели дела с такими эфемерными вещами, как пикселы, зато мы – имеем. И, как вы уже, вероятно, поняли, самые сильные стороны пикселов являются одновременно и самыми слабыми: пикселов нет в реальности – они порождаются электрическим током в микросхемах памяти или силой магнитного поля на диске. Но рано или поздно мы все-таки придаем этим лукавым созданиям осязаемую форму на бумаге или на пленке. (Мультимедиа-проекты будут рассмотрены в "Мультимедиа и Web" .)

Печать, экспонирование, отображение и другие процессы, связанные с превращением цифровых картинок в аналоговые, определяется термином "формирование изображений" (imaging). Вопросам формирования изображений с помощью Photoshop, QuarkXPress, PageMaker или других программ и посвящена эта лекция. Но прежде, чем перейти к сути, отвлечемся немного и выясним, чем отличаются друг от друга изображения непрерывных тонов и полутоновые растровые изображения.

Непрерывные тона и полутоновой растр

Все мы живем иллюзиями. Глядя на картинку в книге, мы думаем, что видим плавные переходы цветов и тонов, непрерывные линии и формы. Это заблуждение – в действительности дело обстоит не так. Не углубляясь в теорию зрительного восприятия, достаточно заметить, что глаз человека функционирует как цифровая фотокамера невероятно высокого разрешения.

Палочки и колбочки (каждая из них представляет собой отдельный световой сенсор, как ПЗС-элементы), покрывающие сетчатку, преобразуют поступающий в глаз свет в электрические сигналы. Наш мозг, берущий начало от нервных окончаний сетчатки, пытается осмыслить эти импульсы (можете считать их нулями и единицами). В конечном итоге он обманывает нас, заставляя думать, будто перед нами плавное перетекание цветов и форм, тогда как в действительности мы видим лишь миллионы и миллионы пикселов информации.

И если мозг так ловко нас проводит, заставляя думать, будто мы видим детали и плавные цветовые переходы, которых нет в действительности, уж мы-то сами можем обмануть себя еще больше. Процесс формирования изображений как раз и предполагает самообман – одни трюки здесь срабатывают лучше, другие хуже. Существует два основных метода формирования изображения – полутоновой растр и непрерывные тона. Рассмотрим каждый из них.

Полутоновой растр

Печатные машины, фотонаборные автоматы и лазерные принтеры имеют одну общую особенность: они либо запечатывают поверхность носителя, либо нет. На бумагу либо наносится черная краска, либо бумага остается белой. Эти устройства не могут печатать оттенки серого. Чтобы напечатать пятнадцатью цветами, придется пропустить бумагу через машину пятнадцать раз, при этом всякий раз машину надо заряжать новой краской или тонером. Между тем, к концу XIX века литографы обнаружили, что получить цветовые оттенки можно, печатая не сплошной краской, а маленькими точками, размещенными на некотором расстоянии друг от друга. Подыгрывая этому трюку, мозг наш убеждает нас в том, что вместо точек мы видим оттенки серого (см. рис. 17.1). Эти точки составляют полутоновой растр изображения.

Рис. 17.1. Полутоновый растр

Существует ряд способов превращения изображений в полутоновые растровые картинки, но наиболее распространенным является комбинирование печатных точек – маленьких квадратных пятен, создаваемых ФНА или лазерным принтером, размер которых иногда составляет 1/3600 дюйма – в ячейки, или растровые точки, большего размера (см. рис. 17.2). Чем темнее оттенок серого, тем больше точек содержит ячейка, отчего она выглядит крупнее, хотя все ячейки одинаковы и примыкают друг к другу, размещаясь на огромной сетке (см. рис. 17.3 ).

Рис. 17.2. Образное представление цифровых ячеек полутонового растра

Рис. 17.3. Оттенки серого

Многоцветные изображения могут печататься путем наложения двух или более цветных полутоновых растров (обычно голубого, пурпурного, желтого и черного). Опять же, наш глаз вводит нас в заблуждение, и мы думаем, что видим тысячи цветов, хотя на самом деле здесь их всего лишь четыре.

Дэвид Блатнер в соавторстве с Гленном Флейшманом и Стивом Ротом написал книгу "Сканирование и растрирование цветных изображений" (Изд-во "ЭКОМ", М. 1999), где полутоновой растр рассматривается подробно. Нам же следует коснуться хотя бы основ. Полутоновой растр имеет три компонента, или атрибута: частота растра, угол наклона растра и форма растровой точки.

Частота растра. Размещенным на сетке полутоновым растровым точкам (ячейкам), так же как и цифровым изображениям на экране, свойственно разрешение. Чем больше точек умещается в одном дюйме, тем мельче сетка и меньше сами точки. Количество растровых точек на дюйм называется частотой полутонового растра. Более высокая частота растра (точки мельче и упакованы плотнее) образует более качественное изображение (как в глянцевых журналах), поскольку глаз реагирует на точки меньше. Однако вследствие ограниченных возможностей цифрового полутонового растрирования при определенном разрешении печати число уровней серого начинает сокращаться. К тому же высокая частота растра вызывает повышенное растискивание, что приводит к загрязнению оттенков (см. "Разница в изображениях" далее в этой лекции).

Изображения с более низкой частотой растра (как в газетах) выглядят грубее, но печатать их легче (уровень растискивания ниже) и при низком печатном разрешении получается больше оттенков серого. Частота растра измеряется в линиях на дюйм, или lpi (хотя фактически речь идет о количестве рядов растровых точек на дюйм).

Угол растра. В отличие от решетки пикселов на экране компьютера (где они имеют только горизонтальную/вертикальную ориентацию), решетку полутонового растра можно наклонять, придавая ей любой угол. Полутоновой растр серого изображения печатается под углом 45 градусов – точки под этим углом наименее заметны. С цветными изображениями дело обстоит несколько сложнее.

Наложение растров при цветной печати может привести к образованию повторяющейся структуры – муара, который разрушает иллюзию гармонии. Чтобы свести муар до минимума, используют только определенные углы наклона растров. Чем больше разница между углами перекрывающих друг друга растров (она не может превышать 45 градусов), тем менее заметен муар. В четырехцветной печати растры обычно располагаются под углами 15, 45 и 75 градусов, то есть разница между ними составляет 30 градусов (желтая, самая светлая краска, как правило печатается под углом 0 градусов и отстоит на 15 градусов от голубой).