半色調技術簡介 一)

2021-10-04 17:35:36 字數 1905 閱讀 7046

現有的半色調技術種類繁多,生成的半色調影象的視覺效果也越發逼真,不過相應的代價就是較高的時間複雜度。有序抖動方法最簡單而且能夠完全並行處理整幅影象,但是生成的半色調影象視覺效果最差。誤差傳遞方法產生的半色調影象視覺效果很好,但由於它的生成半色調影象過程的所要求的傳遞性,不能和有序抖動一樣並行完成半色調過程。直接二元搜尋法生成的半色調影象的視覺效果最好,但是計算複雜度卻相當高,不合適在要求實時輸出半色調影象的場合下使用。現在應用較廣的誤差傳遞方法在表現影象細節上仍需改進,其生成的半色調影象紋理從人眼觀測看來不夠細膩。我們需要根據人眼視覺系統的特性設計出視覺效果更加生動的半色調演算法。

半色調技術是指用少量的色彩將一幅連續色調影象(如灰度影象和彩色影象)量化為一幅二值影象或是只有少數幾種色彩的彩色影象,並且量化後影象在一定距離的視覺效果和原始影象相似的技術。眾所周知,數字半色調技術是指基於人眼視覺特性和影象呈色特性,利用數學、計算機等工具,在單色/多色二值呈色裝置上實現影象的最優再現的一門技術。數字半色調是利用人眼的低通特性,當在一定距離下觀察時,人眼將影象中空間上接近的部分視為乙個整體。利用此特性,人眼觀察到的半色調影象區域性平均灰度近似於原始影象的區域性平均灰度值,從而整體上形成連續色調的效果。

在我們的日常生活中,所遇到的影象可大致分為兩大類:連續調影象(continuous-tone image)和半色調影象(halftone image)。

如我們常見的彩色**就是一種連續調影象,在這種影象上,存在著由淡到濃或由深到淺的色調製化並且濃淡或深淺是以單位面積成像物質顆粒密度來構成的,並且這種影象的深淺變化有無數多級。另外,印刷工藝中的照相分色底片的連續調,是由單位面積內由金屬銀顆粒密度構成的;而各種彩色畫稿的連續調,是由單位面積內由各種顏料顆粒密度構成的,單位面積內顏料顆粒多即為深色調,否則為淺色調。 

半色調影象如常見的印刷品影象,其由淺到深或由淡到濃的變化,是靠網點面積大小或網點覆蓋率來表現的。一般用於複製諸如**之類的連續調原稿時,會採用這種半色調技術,它將影象分成許多點,通過點的不同大小來表現顏色的深淺。在印刷品的印刷時,印刷機用有限數量的一套油墨(只有黑墨或青、品紅、黃、黑墨)來印刷數量不同、大小不同的細小點,印刷品畫面上色彩和濃淡就是靠這些細小的點來表示的,由此可以給人眼產生許多灰度級或許多顏色的錯覺。當觀察印品畫面時,網點面積大,顏色就深,稱為暗調;網點面積小,顏色就淺,則稱為亮調。由於網點在空間上是有一定的距離的,呈離散型分布,並且由於加網的線數總有一定的限制,在影象的層次變化上不能像連續調影象一樣實現無級變化,故稱加網影象為半色調影象。如加網的陽片菲林、陰片菲林、印刷影象等都是半色調影象。

在印刷工藝中,半色調技術也稱為加網技術,加網技術發展到現在己有上百年的歷史。從早期的照相加網到現代的數字加網,從調幅加網到調頻加網,從粗網點到精細網點,共經歷了三個階段:照相加網(即模擬加網)、電子加網和計算機數字加網三個發展階段。

模擬加網

模擬加網是指利用網屏對光線的分割作用,將連續調影象分解成大小不同網點的網目調影象的方法。它的發展可分為玻璃網屏加網和接觸網屏加網兩個階段。

電子加網

電子加網是指將影象訊號數位化後經計算機計算處理並轉換成網點輸出的新型加網技術,這種技術產生於80年代初,是在電子分色機上通過電子網點發生裝置對原稿完成加網的過程。

其原理是:經過電子分色機處理的代表影象不同密度級次的數碼訊號,送入電子分色機影象輸出記錄系統的網點計算機,並通過比較迴路形成網點大小、形狀、角度的位址指令,由位址指令從網點計算機中獲得控制雷射記錄系統的控制訊號,加在電光調製器上,控制各個電光調製器的輸出工作狀態,最後把由調製器控制的光訊號記錄在感光材料上,就能獲得與原稿影象資訊相一致的、具有特定大小、形狀和角度的網點。

由於電子加網是數字控制的,網點是由雷射記錄所得,因此具有網點實、密度高、邊緣清晰;網點層次多,細微層次豐富並且可以根據需要在不同階調處產生形狀不同的網點,易於控制網點擴大等優點。

計算機數字加網

數字加網是指桌面出版系統中採用基於posstcript框架下的網點技術。根據記錄點的分布狀態,可以將數字加網分為調幅加網和調頻加網兩大技術。

半色調技術簡介(二)

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