Bai giang ly thuyet phuc che mau 2018 5

Kỹ thuật nửa tông Haftoning hay t’ram hóa là kỹ thuật mô phỏng sự biến đổi tông liên tục trên ảnh bằng cách sử dụng các điểm có kích thước hoặc khoảng cách khác nhau Mỗi điểm chỉ chứa th

CHƯƠNG 5 – CÔNG NGHỆ PHÂN ĐIỂM INthuyết

Phục chế màu

Kỹ thuật nửa tông (Haftoning) hay t’ram hóa là

kỹ thuật mô phỏng sự biến đổi tông liên tục trên ảnh bằng cách sử dụng các điểm có kích thước hoặc khoảng cách khác nhau

Mỗi điểm chỉ chứa thông tin đen hoặc trắng  kỹ thuật nửa tông áp dụng cho hình ảnh 1 màu (đen trắng) Với ảnh nhiều màu, kỹ thuật này áp dụng cho từng màu

Kỹ thuật t’ram hóa dựa trên nguyên tắc:

Các điểm in phải có kích thước và khoảng cách đủ nhỏ để mắt nhìn thấy hình ảnh trơn mịn ở khoảng cách nhìn tối thiểu

Khả năng mắt phân biệt được các điểm ở khoảng cách nhìn 30 cm

Lưới điểm với khoảng cách tối thiểu w = 1/60 = 160 µm

 mắt không phân biệt được các điểm

 Các điểm được xếp thành lưới, theo chu kỳ

 Khoảng cách giữa các điểm (từ tâm của điểm này đến tâm của điểm khác) là cố định  kích thước ô lưới (kích thước ô mạng cơ sở)

 Kích thước điểm thay đổi tùy theo giá trị tông

5.2.2 Mật độ phân giải t’ram

Là số đường lưới điểm trên 1 đơn vị chiều dài Mật độ t’ram tính bằng lines per inch (lpi) hoặc lines per centimeter (lpc)

Mật độ càng cao  phục chế chi tiết càng nhỏ Tuy nhiên mật độ t’ram cao phải tương ứng độ phân giải của thiết bị xuất (TB đầu ra)

Mật độ phân giải t’ram điển hình

In laze (300 dpi) 65 lpiIn laze (600 dpi) 85 – 105 lpiIn offset (giấy báo) 85 lpi

In offset (giấy phủ bm) 85 – 185 lpi

Khi tạo nửa tông cho ảnh nhiều màu  tạo lưới điểm tram cho từng màu.Khi kết hợp nhiều lưới điểm tram, để tránh hiện tượng các điểm in bị chồng đè lên nhau  xoay các lưới với góc khác nhau

Chọn góc xoay phù hợp  tránh hiện tượng nhiễu quang học (xuất hiện hoa văn trên tờ in)

Căn cứ:

 Số lượng màu chồng nhau

 Màu chủ đạo, tính chất màu sắc của các mực in

 Có nhiều hình dạng điểm t’ram

 Mỗi dạng có đặc trưng riêng, ảnh hưởng khác nhau đến khả năng thể hiện tông  lựa chọn phù hợp

 Chọn dạng tùy theo pp in, loại bản in, hình ảnh in, bề mặt vật liệu in có thể dùng kết hợp các dạng

 Các loại phổ biến:

Vuông: thể hiện chi tiết sắc nét,

điểm góc gặp nhau ở 50%  chuyển tông có thể nhìn thấy

Tròn: phù hợp ảnh sáng, tông

màu da, gặp nhau ở  70%

Ellipse: chuyển tông mượt hơn

Có 2 điểm tới hạn 40% (điểm mút gặp nhau) và 60% (cạnh dài gặp nhau)  t’ram đường

5.2.4 Hình dạng điểm t’ram

 Sử dụng máy ảnh chuyên dụng và dụng cụ T’ram

 Có 2 loại dụng cụ T’ram: t’ram kính và t’ram contact

T’ram kính

- Làm bằng kính- Ô lưới tạo thành = các đường đen Kc đường = độ rộng đường

-Thông số: số đường/inch (L)Độ rộng đường kẻ = 1/LHình dạng ô lưới: tròn , vuông, ellip

T’ram contact

- Làm bằng phim-Có các điểm trong và ko

trong Điểm ko trong có D  từ tâm ra rìa

-Thông số: số đường/inch (L)Khoảng D

Mặt cắt phần tử t’ram

5.2.5 Phương pháp tạo T’ram quang cơ

Nguyên lý hình thành điểm t’ram

Hinh dạng điểm tram: hình dạng diaphragm

Diện tích điểm tram: điều chỉnh hệ số KK càng lớn: D hoặc R càng nhỏ

K càng nhỏ: D hoặc R càng lớn

Nguyên lý hình thành tầng thứ

Mẫu nửa tông

Điểm sáng trên kính mờ

Điểm t’ramTrên phim

5.3.1 T’ram kỹ thuật số

 T’ram KT số dựa trên lưới điểm pixel mà thiết bị xuất (TB đầu ra) có thể xử lý

 T’ram AM kỹ thuật số : lưới điểm pixel được chia thành mảng gồm các ô (cell), trong mỗi ô, có 1 số lượng nhất định các pixel thiết bị

 Các điểm nửa tông (halftone dot) được hình ảnh hóa (imaged) trong từng ô

 Với hệ thống nhị phân (0-1, trắng – đen): giá trị tông của ô nửa tông được xác định bởi số pixel ở chế độ ON (imaged)

 Số mức xám (gray levels) = tổng pixel có trong ô, mỗi pixel ứng với 1 mức xám

Độ phân giải thiết bị (dpi) = Độ phân giải t’ram (lpi) x số mức xám

VD: để đạt 256 mức xám  ô nửa tông (cell) = lưới 16x16 pixel  TB xuất độ phân giải 2400 dpi cho phép tối đa phân giải t’ram là 150 lpi

Với mỗi thiết bị xuất, độ phân giải cố định  kích thước pixel thiết bị cố định

 Quan hệ mật độ phân giải t’ram và số mức xám:

5.3.1 T’ram kỹ thuật số

Quan hệ giữa độ phân giải ảnh (input) với độ phân giải TB xuất (output)

 Độ phân giải ảnh   đường viền điểm in càng mịn  hình ảnh sắc nét

 Đường kính điểm in > độ rộng pixel ảnh

ddot = widthpixel x 2

a, Ma trận ngưỡng (Threshold arrays)

 Giá trị tông của 1 ô nửa tông = tổng số pixel được xuất hiện (pixel tạo ảnh) có trong ô nửa tông

 Vị trí của các pixel tạo ảnh không ảnh hưởng giá trị tông  dãy sắp xếp pixel tạo ảnh là linh hoạt

 Dãy sắp xếp mà trong đó các pixel thiết bị xuất hiện (chuyển từ trắng sang

đen) khi giá trị tông của ô nửa tông (cell) tăng lên được gọi là ma trận

ngưỡng

 Ma trận ngưỡng xác định giá trị cụ thể cho từng pixel trong cell Khi 1 hình

ảnh được chuyển tới bộ phận biên dịch (interpreter)  giá trị ngưỡng được so với giá trị tông của vùng hình ảnh: Giá trị ngưỡng của pixel < giá trị tông  ON Còn lại  OFF

 Ma trận ngưỡng  thiết bị  ko thể xây dựng nếu ko biết thiết bị xuất

a, Ma trận ngưỡng (Threshold arrays)

5.3.2 Kỹ thuật phân tán điểm (dithering technique)

VD: ma trận ngưỡng

A – Ma trận ngưỡng 8 x 8 pixel TB B – điểm in 12%, tương ứng 8 pixel ON

b, Hàm điểm (Spot function)

 Dãy sắp xếp mà trong đó các pixel thiết bị xuất hiện (chuyển từ trắng sang

đen) được mô tả bằng pt toán gọi là hàm điểm (spot function)

 hàm điểm độc lập với độ phân giải của TB xuất Khi 1 hình ảnh được

chuyển tới bộ phận biên dịch (interpreter)  bộ phận này sẽ dùng hàm điểm để tính giá trị ngưỡng cho ma trận ngưỡng

 Hàm điểm có thê được tạo ra theo lựa chọn dạng điểm t’ram của người

dùng

Dạng t’ram mặc định trong bộ phận biên dịch PostScript là Euclidean dot – kết

hợp nhiều hàm điểm khác nhau

5.3.3 T’ram RT (Rational tangent screening)

Nguyên tắc: Các ô lưới tram có cùng hình dạng;

Góc xoay t’ram và mật độ phân giải t’ram bị hạn chế do lưới tram phải thẳng hàng với lưới pixel và cạnh t’ram phải gắn với đường bao của pixel

Ô lưới t’ram với góc xoay 0oÔ lưới t’ram với góc xoay 45oÔ lưới t’ram với góc xoay 71.6 hoặc 18.4o

Góc xoay t’ram RT lệch so lý tưởng 18.40 và 71.60 so với 150 và 750

Kích thước ô lưới t’ram không giống nhau mật độ phân giải t’ram không giống nhau giữa các màu

Góc xoay và mật độ phân giải t’ram điển hình trong T’ram RT

Supercell: để tăng độ chính xác góc xoay  ghép các ô tram nhỏ thành ô t’ram

lớn (supercell) Các ô tram nhỏ có thể có hình dạng và kích thước khác nhau  tính toán phức tạp, dung lượng lớn

Supercell tạo thành từ 3x3 screen cell Con số trong screen cell chỉ số pixel

Các ô supercell kích thước khá thô  thể hiện chi tiết không tốt

Góc xoay được điều chỉnh lại với supercell

Nguyên tắc: khoảng cách từ tâm của điểm t’ram này đến tâm của điểm khác là

xác định (VD: với mật độ 60 lpc  kc = 166.66 µm)Góc xoay chính xác theo t’ram analog nhưng hình dạng ô t’ram bị biến dạng do thay đổi các bước chuyển

5.4.1 Nguyên tắc

Các điểm t’ram có kích thước cố định nhưng ở khoảng cách khác nhauKỹ thuật FM sẽ chuyển tông liên tục thành số lượng các điểm t’ram trong 1 ô lưới (screen cell)  khoảng cách giữa các điểm được xác định

Nhiều thuật toán được sử dụng để xác định khoảng cách, thường là ngẫu nhiên, không đều giữa các điểm

T’ram FM được phát triển qua nhiều thế hệThế hệ thứ nhất: kích thước điểm không đổi, khoảng cách thay đổiThế hệ thứ hai: cả kích thước và khoảng cách thay đổi

T’ram FM (1st) T’ram FM (2nd)

Ưu điểm của t’ram FM so với AM:

- Tạo ra độ phân giải cao hơn  phục chế chi tiết nhỏ

- Góc xoay t’ram bị loại trừ  tránh hiện tượng moire hay rosette

 Điểm t’ram FM thường tạo thành từ 1 đám nhỏ các pixel thiết bị (1 – 16 pixel) phân tán trong ô nửa tông (haftone cell) gọi là “spot” – có kích thước không đổi 1x1, 2x2, 3x3, 4x4 pixel của thiết bị

 Kích thước “spot”: 14 – 80 µm < khó phục chế trên máy in > thô, nhiễu

 Kích thước tùy thuộc độ phân giải của thiết bị xuất (máy ghi bản, máy in)

KT điểm t’ram FM (µm)PP inđương trong AM 150 lpiĐiểm t’ram tương Số pixel thiết bị - đọ phân giải 2400 dpi

5.4.3 Hình dạng điểm t’ram

Tập hợp pixel tạo thành điểm t’ram FM khá ngẫu nhiên hình dạng phong phú

5.4.4 Kỹ thuật phân tán điểm

VD: ô nửa tông – 16 x16 pixel Các điểm pixel làm việc “điểm đen”

ngẫu nhiên ứng với giá trị tông

Các điểm t’ram được phân tán ngẫu nhiên trong ô nửa tông theo thuật toán Số lượng điểm xuất hiện  tương ứng giá trị tông

VD: giá trị tông 25% được thể hiên bằng t’ram FM với các thuật toán phân bố khác nhau

 Mỗi pixel trong ô nửa tông có 1 giá trị xám từ 0 - 255

 Lỗi là các giá trị < 255 (giá trị ngưỡng)

 Pixel < 255  ko xuất hiện Toàn bộ lỗi chuyển sang pixel bên cạnh

 pixel có giá trị  255  được xuất hiện

b, Kiểu phân tán lỗi Floyd & Steinberg Error Diffusion.

 Lỗi được phân bố vào 4 pixel xung quanh Mức độ phân bố thực hiện theo

giá trị định sẵn cho từng pixel

 Kỹ thuật này tạo ra hình ảnh rõ nét nhưng đôi khi có những điểm không mong muôn

c, Kiểu phân tán lỗi Macart (Macart Error Diffusion).

 Lỗi được phân bố vào 3 pixeel xung quanh Giá trị đưa vào từng pixel là khác nhau, tính toán theo giá trị hiện tại và pixel bên cạnh

 Kỹ thuật này tạo ra hình ảnh rõ nét và chuyển tông đẹp hơn

d, Kiểu phân tán điểm Bayer (dispersed dot dither).

Các pixel tương ứng với từng điểm, nhận các giá trị ngưỡng khác nhau

VD: các kiểu phân tán Bayer