WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Danagraf Наименование Hewlett Packard Noritsu QSSEpson 3200 Photo Scan Mate сканера 4470 C Планшетный Планшетный Сканер Матричный Тип сканера однопроходный однопроходный барабанного слайд-сканер сканер сканер типа Тип Линейная Линейная ФЭУ ПЗС-матрица преобразователя ПЗС-матрица ПЗС-матрица Оптическое 1200 3200 5200 разрешение, ppi Динамический 2.8 3.4 4.0 4.диапазон, D В качестве фотоматериалов использовались аэрофотопленки тип 68К, Т-30, Т42Л, Т-38, РТ-6Ф, фотопленка ФН-100, а также специально изготовленные образцы пленок различающиеся содержанием серебра и толщиной светочувствительного слоя. Фотопечать цифровых изображений проводилась на пленки ФТ-21М и Kodak GEN 5 GRD. При определении сенситометрических и структурных характеристик материалов использовались сенситометры ФСР-41, УКЭП-1М, резольвометр РП-2М и денситометр ДП-1М В третьей главе описаны методики экспериментальных исследований передачи фотографических изображений по каналу передачи информации ГФРС.

Общая схема исследования передачи информации при сканировании фотографических изображений представлена на рис. 3.

компьютерная изготовление печать копии сканирование обработка тест - объектов изображения цифрового изображения Рис.3. Обща схема исследования В качестве тест-объекта при исследовании передачи оптических плотностей использовалось фотографическое изображение сенситометрического клина.

Сенситометрические испытания фотоматериалов проводились в соответствии с ГОСТ 10691-084. При изучении передачи деталей изображения ГОСТ 2819—68.

Компьютерная обработка цифровых копий изображений тест-объектов производилась в растровом графическом редакторе Adobe Photoshop 7. Изменение контраста изображений достигалось с помощью инструментов тоновой и цветовой коррекции. Для удобства сравнения по контрасту цифровых изображений сенситометрического клина строились зависимости уровня яркости от экспозиции.

Уровень яркости определялся величиной средней градации серого (медианы) для каждого поля сенситометрического клина. Копии обработанных в графическом редакторе цифровых изображений тест-объектов печатались на бумажные и пленочные носители (фотобумагу, бумагу для струйной и лазерной печати, фотопленку).

В четвертой главе приведены результаты экспериментального исследования передачи при сканировании оптических плотностей. Разноконтрастные изображения сенситометрического клина были получены на аэрофотопленках и образцах фотопленок с различным содержанием серебра в светочувствительных слоях путем изменения продолжительности проявления.

Увеличению контраста цифровых изображений с помощью компьютерной обработки предшествовало изучение действия на гистограмму различных преобразований. Было установлено, что на сигналы каждого пикселя действуют в отдельности, независимо от тона или от разности тонов с соседними пикселями операторы яркости, контраста, гамма-коррекция, преобразования тонов. Эти операторы не смешивают тона и не искажают гистограмму и пригодны для преобразования тонов.

Построение кривых уровня яркости изображений сенситометрических клиньев позволяет проводить сравнение фотоматериалов, поскольку получаемые кривые подобны характеристической кривой (рис.4). В некоторых случаях такое подобие нарушалось из-за более низкого чем у обычных фотографических систем динамического диапазона сканеров, для расширения которого производителями используется аппаратная гамма-коррекция вызывающая искажения сигналов в средней части зависимости.

0,8 0,0,0,0,0,0,0,0 экспозиция (лк х сек) Рис. 4. Результат сопоставления ХК (сверху) и кривой уровня яркости образца №с временем проявления 2 мин.

Экспериментально было проверено предположение о возможности увеличить светочувствительность путем увеличения контраста в области недодержек D уровень яркости,,,, 0,0, 0,0,0, 0,0,0, 1,1,3, характеристической кривой. В качестве эталона использовались цифровые копии изображений сенситометрического клина, проявленные до наибольшего значения коэффициента контрастности. Печать цифровых изображений сенситограмм после увеличения контраста производилась на фотонаборном автомате Dolev 450 на фототехническую пленку Kodak GEM 5 GRD. По результатам измерений оптических плотностей на полученных копиях строились характеристические кривые, по которым определялись сенситометрические характеристики. В качестве примера в табл. 2 и на рис.5 приведены результаты для операции по увеличению контраста образца фотопленки с наносом серебра 1,5 г/м2.

Исследования привели к заключению о возможности достижения в ГФРС большей светочувствительности, чем на исходном фотоматериале в результате компьютерной обработки цифрового изображения. Таким образом, в гибридных системах для фотонаблюдения земной поверхности возможно использование аэрофотоматериалов с меньшими содержанием серебра и толщиной эмульсионного слоя. Так как эти же параметры влияют и на рассеяние в фотографических слоях можно ожидать, что использование специальных фотоматериалов приведет к регистрации при аэрофотосъемке более мелких объектов.

1,копия 0,0,0,0,оригинал экспозиция (лк х сек) D,,,,,,,, 0, 0, 1, 2, 0, 0, 0, 0, Рис. 5. Характеристические кривые оригинала и копии образца №1 при времени проявления 2 мин Таблица 2.

Результаты сканирования и получения копий сенситограмм на образце №1, проявленном в течении 2 мин.

Значение оптических плотностей на полях № экспозиция сенситограмм поля лк х с клина Оригинал копия 1 0,3 1,3,2 0,29 0,2,3 0,25 0,1,4 0,22 0,1,5 0,2 0,0,6 0,18 0,0,7 0,16 0,0,8 0,15 0,0,9 0,12 0,0,10 0,1 0,0,11 0,08 0,0,12 0,07 0,0,13 0,06 0,0,14 0,04 0,0,15 0,03 0,0,16 0,0,D0 0,03 0, 0,2 0,S0.2 0,7 6,Зависимость получаемой на копии характеристической кривой от условий обработки цифрового изображения требует внесения изменений в методику проведения сенситометрических испытаний и определения светочувствительности для экспонометрических расчетов.

Общая схема методики определения светочувствительности фотоматериала в составе ГФРС включает установление ее значения по копии при регламентированных условиях проявления, сканирование, компьютерную обработку цифрового изображения и печать твердой копии.

Для изучения передачи деталей фотографического изображения при сканировании была использована методология фотографической резольвометрии. В качестве тестобъектов использовались разноконтрастные фотографические изображения миры Ащеулова. Экспонирование мир производилось на резольвометре РП-2М за разными нейтральными светофильтрами, благодаря использованию которых изображение попадало на различные участки характеристической кривой. В качестве примера в табл.3 представлены результаты определения разрешающей способности аэрофотопленки изопанхром тип 68, проявленной до разных значений коэффициента контрастности.

Таблица 3.

Разрешающая способность фотопленки тип 68 (R лин/мм), проявленной до разного контраста Контраст Разрешающая способность (лин/мм) за нейтральным Коэф.

миры светофильтром с пропусканием (%) контрас тности 0,8 1,6 3,2 6,3 12,5 25 50 R R R R R R R R Абсолютн 46 82 82 1,ый 32 42 82 82 2,52 75 68 2,Малый 41 55 55 1,(0,2D) 55 45 2,55 55 2,Абсолют 46 90 110 145 110 68 38 32 1,ный 52 75 90 1,68 100 82 1,Малый 37 50 45 1,(0,2D) 37 45 41 1,26 41 37 1, Цифровое изображение миры получалось сканированием ее фотографического изображения на сканерах с различным оптическим разрешением, характеристики которых приведены выше. В табл. 4. приведены результаты сканирования разноконтрастных изображений мир на планшетном и барабанном сканерах.

Таблица 4.

Коэффициент контраста, Разрешение по монитору до которого проявлено Тип миры (лин/мм) изображение миры Планшетный сканер Epson 3200 Photo 1,0 Абсолютного контраста 1,2 -,,- 1,6 -,,- 2,7 -,,- 2,9 -,,- 1,0 Малого контраста 1,2 -,,- 1,6 -,,- 2,7 -,,- Барабанный сканер Danagraf Scan Mate 1,0 Абсолютного контраста 1,0 Малого контраста ЧКХ сканеров обычно не известны, а поэтому расчет минимальных размеров передаваемых изображений на основании приводимых характеристик сканера и задаваемых условий сканирования без дополнительных исследований не осуществим. Как оказалось, их ориентировочная оценка может быть сделана по приборному разрешению сканера на основании теоремы Котельникова-Найквиста.

Из этой теоремы следует, что для передачи одной линии и одного промежутка резольвометрической миры требуется около 4 линий фотоприемников (пикселей) в матрице ПЗС. Это заключение подтверждается приведенными в табл. результатами сопоставления приборного разрешения сканера, рассчитанного разрешения и результатов сканирования резольвометрических мир полученных на аэрофотопленке изопанхром тип 68 при рассмотрении изображений мир на экране монитора при оптимальных условиях наблюдения.

Таблица Наименование Epson 3200 Danagraf 5200 Noritsu QSS–сканера Планшетный Сканер Матричный Тип сканера однопроходный барабанного типа слайд -сканер сканер Тип Линейная ФЭУ ПЗС - матрица преобразователя ПЗС - матрица Приборное оптическое 3200 5200 разрешение, ppi Рассчитанное разрешение 32 51 линий/мм Разрешение на экране, 38 46 линий/мм Таким образом, экспериментально обосновывается возможность улучшения передачи деталей изображения в области малых плотностей (слабых сигналов) при повышении их контрастности в результате обработки цифровых файлов.

Изучение передачи деталей при печати цифровых изображений резольвометрических мир включало их предварительную компьютерную обработку в программе Photoshop 7, при которой с помощью инструментов масштабирования и манипуляции с размерами полного изображения, предлагаемыми редактором, увеличивался размер изображений с учетом требований последующей печати и условий визуального восприятия линейных структур. Для определения разрешаемой группы штрихов отпечатки рассматривались группой из трех человек с помощью различных оптических приборов (увеличительного стекла и микроскопа). Определение распознаваемой группы штрихов проводилась по процедуре, предусмотренной ГОСТ 2819-84.

Некоторые результаты представлены в табл. 6 и 7.

Таблица 6.

Результаты сканирования и печати цифровых изображений резольвометрических мир на фотопленке ФН-100 (увеличение при печати х64) Разрешение Разрешение по сканер цифрового копии изображения использованный при изображения миры на миры сканировании экране, линий/мм изображения миры линий/мм Danagraf 46 Scan Mate Epson 3200 38 Noritsu QSS–2901 68 Таблица 7.

Результаты сканирования на Epson 3200 Photo и печати на лазерных и струйных принтерах изображений резольвометрических мир на фотопленке ФН-Разрешение в линиях/мм на отпечатке при кратности увеличения Наименование принтера изображения миры в x N раз Х8 Х16 Х32 ХHP Laser Jet 1320 35 42 46 HP Laser Jet 5si 35 42 46 HP 4050 ps 35 42 46 HP 500 24 38 46 46 Canon ip 2000 42 46 46 Epson stylus c42ux - 35 42 Lexmark z35 35 46 46 Величина увеличения при печати определяется разрешением цифрового изображения и размером растрового элемента. Из приведенных данных следует, что в передаче минимальной по размеру детали изображения должно участвовать не менее двух растровых элементов.

В пятой главе проводится обсуждение процесса преобразования аналогового изображения содержащегося на фотоснимке в цифровую форму с точки зрения получаемого объёма информации и производительности сканера.

Производительность современных систем оцифровывания изображения типа сканер-компьютер имеет достаточно высокие показатели по скорости обработки потока аналогового сигнала и объему преобразуемой информации. Средний объем данных, генерируемых сканирующими устройствами, составляет десятки мегабайт в секунду. При сканировании одного негативного черно-белого аэрофотоснимка формата 18х18см полученного с помощью аэрофотоаппарата (ТЭА-10) с разрешающей способностью 33 лин/мм получается объем информации равный около 490 Mb. Оцифровка аэрофильма полностью (около 300 снимков) в режиме градации серого (8 бит) даст объем информации примерно 144 Gb.

По этой причине, во-первых, для сканирования аэрофильмов с приемлемым временем ожидания должны применятся высокоскоростные сканеры и пишущие устройства хранения. Во-вторых, поскольку разные участки аэрофотофильма имеют различную информационную ценность, рекомендована следующая последовательность операций при оцифровке изображений с фотоматериала больших форматов:

1. Проведение предварительного дешифрирования аэрофильма или его сканирования с малым разрешением и выделение участков изображения, содержащих нужную информацию.

2. Сканирование выделенных участков изображения с максимальным и достаточным для распознавания самых мелких деталей изображения разрешением.

Используемый для этого сканер должен иметь оптическое разрешение Rск (в ppi), большее разрешающей способности фотографического изображения Rф:

Rск 101,6 Rф ppi.

3. Проведение компьютерной обработки цифровых изображений выделенных фрагментов аэрофильма, которая может быть выполнена с использованием описанного в работе метода.

6. 4. Печать копий с увеличением не меньшим 2L/Rск, где L — линиатура полиграфического растра, с которым будет производиться дальнейшая печать (lpi);

Rск - разрешающая способность сканера (ppi).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ 1. Рассмотрение способов получения фотографических изображений и их структуры, способов и характеристик оборудования, используемого при сканировании фотоснимков и получения их твердых копий, позволило выявить источники и причины потерь информации при ее передаче от исходного негатива к его копии. Показано, что эти потери связаны с природой фотографического изображение и его структурными характеристиками, аберрациями в используемой оптике, характеристиками фотоприемников сканера и условиями сканирования, искажениями видеосигнала при его дискретизации и квантовании, способом и условиями печати твердых копий.

2. В результате исследования сканирования фотографических изображений, проявленных до различных значений коэффициента контрастности:

- установлено, что повышением контраста их цифровых копий с помощью компьютерной обработки можно достичь существенного увеличения светочувствительности, - показано, что степень повышения контраста можно контролировать по приборной зависимости интегральных сигналов фотоприемников сканера (пикселей) от экспозиции, соответствующей считываемым оптическим плотностям, - предложена методика определения общей чувствительности гибридной фоторегистрирующей.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»