Основные параметры ФНА. Три метода создания растрового изображения

Основными техническими характеристиками фотонаборных автоматов являются формат записи, разрешение и размер пят­на, линиатура растра, повторяемость, скорость записи.

Формат. Этот параметр ФНА должен соответствовать форма­ту используемой печатной машины или перекрывать его. В ином случае придется применять ручной монтаж пленки, что для цветной печати приведет к снижению ее качества. Различают максимальный формат и формат экспонирования.

Разрешение и размер точки. Под разрешением (разрешаю­щей способностью) понимается количество точек, воспроизво­димых лазерным лучом, на единицу длины (обычно на дюйм) фо­томатериала (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Схема фокусировки лазерного луча в ФНА.

Идеально, если бы диаметр точки (пятна) изменялся при каж­дом изменении разрешающей способности. При этом размер точки (диаметр пятна) должен быть обратно пропорционален разрешению. Создатели со­временных ФНА стремятся к этому. Если такое удается, то фото­наборный автомат называют линейным.

Как правило, все ФНА с внутренним барабаном имеют не­сколько переключаемых размеров точки. Чтобы достичь этого, требуется усложнять механизм и оптическую систему ФНА. По­этому хотя размер точки и изменяется, он не всегда соответству­ет идеально требуемому. Более дешевые и простые ФНА ролево­го типа имеют всего один или два размера точки.

Линиатура растра. Этот параметр в большинстве случаев характеризует не сам фотонаборный автомат, а растровый про цессор. Диапазон допустимых линиатур, как правило, жестко связан с разрешением (если разрешение составляет dpi, то линиатура растра ). Исключения возможны в слу­чае чрезмерного увеличения линиатуры за счет использования «запланированной нелинейности» или при ограничении допус­тимой линиатуры.

Практически требования к линиатуре определяются харак­тером печатной продукции. Для журнальной продукции линиа­тура обычно составляет 133-150, реже 176 lpi, для рекламной иногда достигает 200 lpi. Следует заметить, что предел разли­чимости растровой структуры оттиска невооруженным глазом находится на уровне 200 lpi.

Повторяемость. При изготовлении пленок для последую­щей цветной печати производятся растрирование и вывод на ФНА четырех цветоделенных пленок для голубой, пурпурной, желтой и черной красок. Как правило, все четыре цвета выво­дятся последовательно друг за другом. Естественно, при печа­ти совокупность цветных растровых точек должна правильно передать изображение. Если происходит довольно сильное сме­щение, то изображение теряет правильную цветопередачу и геометрические размеры.

Повторяемость характеризуют максимальным несовмеще­нием точек по формату на определенном количестве подряд выведенных фотоформ. Современные фотонаборные автома­ты имеют хорошие показатели по этому параметру. Например, у барабанных ФНА практически стандартом стало значение ±5 мкм, а у ФНА ролевого типа этот параметр находится в пре­делах 25-40 мкм.

Скорость записи. Все современные автоматы обладают очень высокой скоростью записи растрированного изображе­ния, которая зависит от конструкции (частота вращения деф­лектора, скорость перемещения фотоматериала или записыва­ющей головки) и используемого для вывода разрешения. Чем больше значение разрешения, тем меньше скорость записи. Скорость записи выражают в количестве сантиметров экспони­рованного фотоматериала максимальной ширины для конкрет­ного ФНА в минуту (см/мин). Современные ФНА обладают ско­ростью записи от 20 до 100 см/мин.

Получение изображения шрифтовых знаков, штриховых и полутоновых растровых иллюстраций в фотонаборных автома­тах основано на фотографическом действии светового излуче­ния на светочувствительный слой фотоматериала в течение вре­мени экспонирования, которое часто называют выдержкой. При этом разлагаются галоидные соли серебра, содержащиеся в све­точувствительном слое, и выделяется металлическое серебро в виде мельчайших частиц. Это - процесс образования скрытого фотографического изображения. Затем фотоматериал подвер­гают фотохимической обработке: проявлению и фиксированию. В результате обработки химическими реактивами металличес­кое серебро восстанавливается, что приводит к почернению ос­вещенного светочувствительного слоя, и удаляются остатки не-разложившихся галоидных солей.

После химической обработки светочувствительный слой воспроизводит оптическое изображение в виде некоторого распределения оптической плотности , которая определяет­ся выражением

, (9.1)

где - упавший на негатив световой поток; - поток, про­шедший через негатив.

Оптическая плотность зависит от экспозиции , причем

, (9.2)

где - освещенность изображения, лк; - время экспониро­вания, с.

Если освещенность , создаваемая на светочувствитель­ном слое, меняется со временем, то экспозиция определяется выражением

, (9.3)

где и - моменты времени, соответствующие началу и окон­чанию экспонирования.

Зависимость оптической плотности от экспозиции для дан­ного светочувствительного слоя выражается характеристичес­кой кривой (рис. 9.5), которая представляет собой график зави­симости . Каждая характеристическая кривая выража­ет свойства конкретного фотоматериала. Ее положение относительно начала координат, угол наклона, крутизна отдельных участков для различных фотоматериалов могут меняться.

Рис. 9.5. Характеристическая кривая фотопленки.

Оптическая плотность химически обработанного светочув­ствительного слоя, не подвергаемого воздействию света, назы­вается оптической плотностью вуали.

В фотонаборных автоматах в результате сканирования лазер­ным лучом поверхности фотоматериала скрытое фотографичес­кое изображение шрифтовых знаков создается не сразу, а фор­мируется постепенно из отдельных элементов: прямолинейных отрезков и точек.

Современные фотонаборные автоматы экспонируют фотома­териал с разрешением 1200-5000 dpi, что обеспечивает получе­ние фотоформ высокого качества.

В этих автоматах применяются три основных метода форми­рования растрированного изображения шрифтовых знаков.

Первый метод основан на формировании знаков из горизон­тальных точечно-растровых строк, которые для соответствую­щих линий сканирования изображения содержат последова­тельность черных и белых отрезков для всех знаков в набирае­мой строке текста. В результате записи световым пятном таких точечно-растровых строк по горизонтали и перемещения фотоматериала по вертикали на величину шага растра в моменты времени между окончанием и началом записи двух соседних строк формируется изображение текстовой полосы. При этом световое пятно всегда сканирует максимально возмож­ный для данного фотонаборного автомата формат независимо от формата воспроизводимого на фотоматериале изображения.

Второй метод основан на формировании изображения зна­ков из пакета горизонтальных точечно-растровых строк. Этот метод отличается от первого тем, что запись осуществляется сразу несколькими параллельными световыми лучами (пакетом лучей). В этом случае текст на фотоматериале формируется в результате записи целой полоски изображения по горизонтали и перемещения фотоматериала по вертикали на ширину этой полоски.

Третий метод основан на формировании знаков с помощью микрорастра (субрастра). Световое пятно устанавливается в по­зицию, где должен быть воспроизведен шрифтовой знак, а сам знак записывается вертикальными точечно-растровыми лини­ями, высота которых ограничена верхним контуром знака и не­которой начальной (базовой) линией микрорастра.

Первые два метода применяются в большинстве современных фотонаборных автоматов, лазерных принтерах, рекордерах для записи изображения на печатную форму. Третий метод исполь­зуется в некоторых фотонаборных автоматах и рекордерах.

Управление процессом формирования изображения знаков, основанным на принципе сканирования, в фотонаборных авто­матах осуществляется по цифровым сигналам, в которых в виде двоичных чисел закодирована информация о начертании шрифтовых знаков.

Наиболее распространенными являются следующие способы кодирования шрифтовой информации, используемые в фотона­борных автоматах:

- запись знака по линиям контура с помощью отрезков прямых векторов;

- запись знака по линиям контура с помощью отрезков прямых векторов и кривых, например окружностей, кривых Безье.

Рис. 9.6. Способы кодирования информации о начертании шрифтовых знаков при контурно-векторном (а) и контурном (б) описаниях изображения знаков.

При контурно-векторном способе кодирования информация о начертании знака представляет массив приращений коорди­нат концов векторов (проекций векторов), последовательность которых соответствует направлению обхода каждого замкнуто­го контура знака только базового кегля. Остальные кегли полу­чаются из базового масштабным преобразованием.