Розроблення моделі синусоїдального перетворення темних тонів цифрових зображень

Анотація

Об'єктом дослідження є технологічний процес синусоїдального перетворення темних тонів у цифрове зображення, що використовується на стадії приготування до друкування. Одним з найбільш проблемних місць є постеризація, яка виникає при традиційному степеневому гама перетворенні, створюючи помітні смуги на зображенні, що спотворюють його якість і обмежують можливості оператора, технолога та друкаря.

У ході дослідження були використані математичне моделювання та квантування градаційних характеристик, що дозволяють усунути ці недоліки. Розроблено математичну модель синусоїдального перетворення, яка описує яскравість зображення у діапазоні 0 ≤ L ≤ 255 рівнів. Також створено структурну схему моделі симулятора у пакеті MATLAB: Simulink, що дозволяє розраховувати та будувати графіки градаційних характеристик, оптичної густини та контрастної чутливості для різних частот перетворення.

У результаті моделювання встановлено, що синусоїдальне перетворення має значно менші зміщення початкових дискрет (0,5–2 одиниці) та довжини перших ступенів (1–2 рівні), ніж традиційне гама-перетворення (11–31 одиниць і 10–15 рівнів, відповідно). Це дозволило усунути постеризацію. Контрастна чутливість синусоїдального перетворення зростає до 2,2, перевищуючи стабільне значення 1 у лінійній шкалі, що забезпечує покращене сприйняття тонів. Таким чином, запропонований метод демонструє вищу ефективність відтворення зображень у темних і світлих ділянках.

У порівнянні з аналогічними відомими методами, це забезпечує переваги у вигляді покращеної якості зображення та усунення постеризації, що є важливим для якісного приготування зображень до друкування. Результати досліджень та імітаційного моделювання можуть бути використані для вибору оптимальних характеристик репродукції, що забезпечує покращене сприйняття друкованого зображення зоровою системою людини. Це дозволяє досягти високої якості друку без втрат у деталізації та контрастності, що є значною перевагою в поліграфічній галузі.