Способ и устройство адаптивного растрирования полутоновых изображений

Способ и устройство адаптивного растрирования полутоновых изображений

Реферат

 

Способ адаптивного растрирования включает разделение участков подложки на элементы и формирование их темными или светлыми по результату сравнения их весовых значений со значениями - многоуровневых отсчетов оптического параметра участков оригинала, соответствующих участкам подложки, содержащим эти элементы. Используются два типа распределений весовых значений на участке подложки. Первое распределение одинаково для всех участков положки и задано так, чтобы создавать на копии растровую структуру, обеспечивающую воспроизведение наибольшего количества полутонов оригинала. Весовые значения только этого распределения используются при воспроизведении фоновых, не содержащих рисунка участков оригинала. Вторые распределения весовых значений элементов формируются для каждого участка подложки динамически по полю изображения из значений отсчетов участков оригинала, соответствующих данному и смежным ему участкам подложки. Эти значения используют целиком при воспроизведении штрихов, контуров и мелких деталей, имеющих максимальный контраст на оригинале, чем обеспечивается высокая геометрическая точность их передачи на копии. Для размытых, неясных контуров неполного контраста первые и вторые весовые значения используют в отношении, определяемом "силой" контура или "делительностью" изображения. В устройстве адаптивного растрирования формирователь сигнала записи, прерывающего луч света, экспонирующий элементы участков подложки, своим первым входом подключен к основному выходу источника видеосигнала, вторым и третьим входами - к выходам соответственно источников и первых и вторых весовых значений, а четвертым входом - к выходу анализатора силы контура. Причем входы второго источника и анализатора подключены как к основному, так и к дополнительным выходам источника видеосигнала. Технический результат - повышение качества изображений за счет лучшего использования разрешающих способностей выводных устройств и процесса полиграфической печати. 2 с. и 19 з.п.ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к полиграфии, факсимильной и издательской технике и, в частности, к системам воспроизведения изображений, характеризующимся возможностью создания лишь двух уровней оптического параметра (оптической плотности, яркости, коэффициентов отражения, поглощения, пропускания и т.п. ). Изобретение может быть использовано в полиграфических скеннерах, в устройствах ввода/вывода электронных систем переработки графической информации и факсимильной аппаратуре.

В полиграфической печати, электро- и термографии, матричной и струйной печати, в жидкокристаллических индикаторах и т.п. для передачи гаммы полутонов применяют т.н. растрирование. Оно заключается в изменении относительных площадей, занимаемых на копии запечатанными элементами (растровыми точками) и пробелами, т.е. темными и светлыми элементами. Минимальные размеры устойчиво воспроизводимых растровых точек и пробелов имеют конечное значение, определяемое уровнем шумов системы, который, в свою очередь, зависит от свойств подложки, краски, печатной формы, тонера и т.д. С учетом этих конечных размеров частота расположения точек на пространстве копии не может быть принята чрезмерно высокой с тем, чтобы обеспечить изменение их относительных площадей в достаточных пределах и тем самым необходимое число передаваемых градаций. В то же время недостаточная частота (линиатура) растра ограничивает четкость и резкость изображений, а сами растровые элементы разрушают мелкие детали и контуры изображения.

В [1] для одновременного удовлетворения противоречивых требований улучшения четкости и тонопередачи нами был сформулирован принцип оптимального растрирования, которое избирательно, с учетом характера отдельных участков изображения, их т.н. детальности изменяет свои свойства, в большей или меньшей мере отвечая тому или другому из этих требований. Психовизуальной посылкой адаптивного подхода здесь, также как и в ряде решений оптимального кодирования полутоновых изображений при их передаче по каналам связи, служит известная связь контрастной или пороговой чувствительности зрения с пространственной частотой рисунка.

Нами были предложены способы адаптивного растрирования [2,3,4], в которых по мере повышения детальности участков изображения увеличивают линиатуру растра и передачу тона обеспечивают не только площадью растровых точек, но и увеличением их количества на единице площади изображения. Снижение числа воспроизводимых на этих участках градаций компенсируется при этом известным ростом порога яркостной чувствительности зрения по мере уменьшения размеров деталей. В устройствах, реализующих эти способы, для оценки детальности воспроизводимого участка в источнике видеосигналов предусмотрены основной выход, сигнал которого соответствует значению отсчета оптического параметра воспроизводимого участка, и дополнительные выходы, сигналы которых соответствуют значением оптического параметра участков, смежных с воспроизводимым. К основному и дополнительным выходам источника подключен анализатор детальности, вырабатывающий сигнал детальности по значениям тона данного и окрестных участков.

В [5,6] описаны способы адаптивного растрования применительно к формированию растровых точек из элементов, на которые разделяют участок копии (подложки), соответствующий воспроизводимому участку оригинала. Форму растровых точек для всех градаций здесь задают матрицей распределения весовых значений субэлементов в одном или нескольких пространственных периодах растра. Размер точки или запечатанную в пределах этого периода площадь определяют при формировании изображения значением тона воспроизводимого участка оригинала, а положение запечатанных и незапечатанных элементов - по результату сравнения значения тона с весовыми значениями элементов. Частоту установки растровых точек в этих адаптивных методах увеличивают с ростом детальности изображения путем выбора матриц меньшего размера из набора матриц весовых значений. В устройствах, реализующих эти способы, используют набор источников весовых значений.

Упомянутые выше адаптивные методы растрового синтеза изображений предполагают наличие многоуровневых значений оптического параметра оригинала (видеосигнала) для каждого из элементов участка или для растровых точек при максимальной частоте установки последних. Увеличение числа отсчетов ведет к росту объема видеосигнала, времени обмена видеоинформацией между модулями репродукционной системы и времени передачи при дистанционном репродуцировании и связано с повышением разрешающей способности считывающего устройства и с другими техническими и эксплуатационными проблемами.

Известны способ и устройство воспроизведения штриховых изображений в системах, характеризующихся относительно низкой разрешающей способностью считывающих устройств и относительно высокой разрешающей способностью устройств вывода. В способе, описанном в [7,8], используют фиксированный набор матриц с различной геометрией распределения весовых значений. Геометрию контура на данном участке оригинала анализируют, используя значения оптического параметра смежных участков. На основе этого анализа для соответствующего участка копии выбирают матрицу с аналогичной геометрией распределения весовых значений. Недостатком этого способа являются значительное количество матриц в наборе и сложность их идентификации по соотношению значений окрестных отсчетов.

В развитие этого способа в техническом решении по нашей патентной заявке [9] , чтобы не ограничиваться конечным набором матриц и не анализировать геометрию контура на участке, матрицу весовых значений генерируют для каждого участка копии по значениям окрестных отсчетов. В устройстве, реализующем этот способ, к основному и дополнительным выходам источника видеосигналов подключен генератор весовых значений элементов воспроизводимого участка изображения.

Общим недостатком этих способов и устройств является невозможность плавного перехода из режима графически точной передачи контуров в режим, обеспечивающий плавную передачу полутонов, в процессе воспроизведения одного оригинала. Различные участки последнего могут, в общем случае, в различной степени соответствовать так называемым "штриховому" или "полутоновому" изображениям и плавно трансформироваться из одного в другое в поле изображения. Простое переключение режимов при воспроизведении одной и той же иллюстрации приводит к появлению ложных узоров и зашумлению изображения. Поэтому его применяют, например, в скеннере SG 101 фирмы Дайниппон Скрин лишь для отдельно расположенных в выклейной полосе иллюстрационных оригиналов различных типов [10].

Известен также способ воспроизведения полутонового изображения, представленного многоуровневыми отсчетами оптического параметра участков оригинала изображения, имеющих относительно низкую пространственную частоту, на подложке. Этот способ заключается в том, что участки подложки, соответствующие участкам оригинала, разделяют на элементы, имеющие относительно высокую пространственную частоту, и определяют количество элементов, подлежащих формированию темными или светлыми в пределах участка подложки, по значению многоуровневого отсчета участка оригинала, соответствующего этому участку подложки. Элементам в зависимости от их положения на участке присваивают первые весовые значения, нормированные по шкале уровней многоуровневых отсчетов, при этом одинаково для всех участков распределяют весовые значения в пределах участка из условий наилучшей тонопередачи. Указанные количества элементов формируют соответственно темными или светлыми, определяя их положение в пределах участка по результату сравнения их весовых значений со значением многоуровневого отсчета [11].

В этом способе в отличие от рассмотренных выше для улучшения качества воспроизведения контуров предусмотрено смещение растровых точек, образованных темными элементами в процессе растрирования на участках, через которые проходит контур. Точки смещают в сторону темного и в тем большей степени, чем выше контраст контура, путем коррекции адресов весовых значений элементов на основе анализа соотношения значений многоуровневых отсчетов участка оригинала, соответствующего участку подложки, содержащему данный элемент, и соседних с ним участков оригинала. Этот способ реализуется устройством [11] , содержащим источник света, средства перемещения луча источника света по элементам участков подложки, соответствующих участкам оригинала изображения, управляемый прерыватель луча источника света, источник видеосигналов, основной выход которого является выходом сигнала, соответствующего участку подложки, содержащему элемент, экспонируемый лучом источника света, а дополнительные выходы которого являются выходами сигналов, характеризующих оптический параметр участков оригинала, смежных с его первым участком, источники весовых значений элементов участка подложки, содержащего экспонируемый элемент, блок синхронизации, один из выходов которого является выходом сигнала с частотой, равной частоте перемещения участков подложки относительно луча источника света, и соединен с синхровходом источника видеосигналов, а другие выходы являются выходами сигналов с частотами, равными частоте перемещения элементов участков подложки относительно луча источника света в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Наперед заданное, одинаковое для всех участков распределение весовых значений элементов в этом устройстве хранится в блоке памяти (ЗУ), адресные шины которого связаны с синхровыходами блока синхронизации. Выход ЗУ соединен с одним из входов компаратора, к другому входу которого подключен основной выход источника видеосигналов. Выход компаратора подключен к управляемому прерывателю луча источника света.

Смещение растровых точек в сторону темного на контурах обеспечивается в этом устройстве блоком коррекции адресов ЗУ. Входы этого блока подключены к выходам источника видеосигналов.

Благодаря смещению растровых точек эти способ и устройство обеспечивают лучшее воспроизведение контуров. Тем не менее изображение все же получается размытым, так как состоит из дискретных растровых точек. В то же время относительно высокая пространственная частота элементов участков подложки могла бы позволить лучшую проработку контура, так как в способах описанного типа она на порядок превышает частоту участков.

Неудовлетворительное качество воспроизведения контуров в этих способе и устройстве связано с тем, что размер растровой точки определяется усредненным значением оптического параметра участка и, в частности, его коэффициента поглощения. Поэтому для участка оригинала, имеющего равномерный серый тон, и для участка, разделенного контуром и являющегося наполовину светлым и наполовину темным, размер растровой точки будет одинаковым. Одинаковой будет и форма точек, так как распределение весовых значений элементов на всех участках одинаково и выбрано из условия плавной передачи тона в зонах его сравнительно медленного изменения, где порог чувствительности зрения особенно мал. Поэтому минимальной пространственной дискретой, определяющей геометрическую точность передачи контура или мелкой детали, оказывается растровая точка или ее часть, составленные из множества элементов, а не отдельный элемент, размером которого в конечном итоге определяется разрешающая способность выводного устройства и печатного процесса в целом.

Целью данного изобретения является повышение качества воспроизведения полутоновых изображений в профессиональных репродукционных системах, характеризующихся относительно низкой разрешающей способностью считывания и относительно высокой разрешающей способностью вывода, без увеличения объема и времени обработки видеосигнала, а также без усложнения устройства считывания, за счет более полного использования разрешающих способностей устройства вывода и печатного процесса.

Эта задача решается тем, что в способе адаптивного растрирования изображения, представленного многоуровневыми отсчетами оптического параметра участков оригинала изображения, имеющих относительно низкую пространственную частоту, на подложке, участки подложки, соответствующие участкам оригинала, разделяют на элементы, имеющие относительно высокую пространственную частоту, определяют количество элементов, подлежащих формированию темными или светлыми в пределах участка подложки, по значению многоуровневого отсчета участка оригинала, соответствующего этому участку подложки, элементам в зависимости от их положения на участке присваивают первые весовые значения, нормированные по шкале уровней многоуровневых отсчетов, при этом одинаково для всех участков ряспределяют весовые значения в пределах участка из условий наилучшей тонопередачи, указанные количества элементов формируют соответственно темными и светлыми, определяя их положение в пределах участка по результату сравнения их весовых значений со значением многоуровневого отсчета.

Согласно изобретению определяют наличие контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему формируемый элемент, путем сопоставления значений отсчетов смежных участков. В отсутствие контура элементы формируют темными или светлыми, определяя их положение на участке подложки по результату сравнения значения многоуровневого отсчета с первыми весовыми значениями.

При наличии контура на данном участке оригинала оценивают относительную силу этого контура по значениям многоуровневых отсчетов данного и смежных с ним участков. Определяют вторые весовые значения элементов участка подложки из значений многоуровневых отсчетов участков, смежных участку оригинала, соответствующему данному участку подложки. Элементы участка подложки формируют темными и светлыми, определяя их положение в пределах участка по результату сравнения значения многоуровневого отсчета как с первыми, так и со вторыми весовыми значениями. При этом первые и вторые весовые значения элементов учитывают в соотношении, определяемом относительной силой контура на соответствующем участке оригинала.

Согласно одному из вариантов осуществления предлагаемого способа при наличии контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему формируемый элемент, определяют третьи весовые значения элементов участка подложки путем объединения первых и вторых весовых значений в соотношении, определяемом относительной силой контура на соответствующем участке оригинала. Элементы участка подложки формируют темными или светлыми по результату сравнения третьих весовых значений со значением многоуровневого отсчета участка оригинала, соответствующего данному участку подложки.

Третьи весовые значения элементов участка подложки получают, в частности, путем сложения первых и вторых весовых значений в соотношении, определяемом относительной величиной силы контура на соответствующем участке оригинала, и нормируют полученные значения по шкале многоуровневых отсчетов.

Согласно другому варианту осуществления предлагаемого способа при наличии контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему формируемый элемент, количество элементов, подлежащих формированию темными в пределах участка копии, разделяют на первую часть, величина которой тем меньше, чем больше сила контура на соответствующем участке оригинала, и на вторую часть, величина которой тем больше, чем больше сила контура. Определяют значения первого и второго многоуровневых отсчетов, соответствующих этим первой и второй частям количества элементов. Первую часть элементов участка подложки формируют темными, определяя их положение в пределах участка по результату сравнения значения первого многоуровневого отсчета с первыми весовыми значениями, а вторую часть указанного количества элементов формируют темными, определяя их положение в пределах участка по результату сравнения значения второго многоуровневого отсчета со вторыми весовыми значениями.

Для последнего из упомянутых вариантов осуществления способа предусматривается также в тех случаях, когда по крайней мере один из элементов участка подложки подлежит формированию темным как по результату сравнения первого многоуровневого отсчета с его первым весовым значением, так и по результату сравнения второго многоуровневого отсчета со вторым весовым значением этого элемента, увеличивать количество элементов, подлежащих формированию темными в пределах участка подложки. Количество элементов, подлежащих формированию темными в пределах участка, предусматривается увеличивать либо путем изменения значения многоуровневого отсчета соответствующего участка оригинала, либо путем соответствующего изменения весовых значений элементов этого участка.

Наличие контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему формируемый элемент, предусматривается устанавливать, в частности, из условия неравенства значений многоуровневого отсчета этого участка значениям отсчетов как верхнего, так и нижнего или /и как левого, так и правого смежных с ним участков.

В одном из вариантов осуществления предлагаемого способа силу контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему формируемый элемент, оценивают максимальным из значений модулей разностей в возможных парах многоуровневых отсчетов, представляющих смежные данному участку оригинала.

В другом варианте силу контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему формируемый элемент, оценивают суммой значений модулей разностей в возможных парах многоуровневых отсчетов соседних участков в массиве отсчетов, представляющих данный и окрестные участки оригинала, при этом значения разностей в указанной их сумме уменьшают по мере увеличения расстояния от данного участка до участков, значения отсчетов которых представлены в разностях.

Задача изобретения решается также тем, что устройство адаптивного растрирования полутоновых изображений, содержащее источник света, средства перемещения луча источника света по элементам участков подложки, соответствующих участкам оригинала изображения, управляемый прерыватель луча источника света, источник видеосигналов, основной выход которого является выходом сигнала, соответствующего участку подложки, содержащему элемент, экспонируемый лучом источника света, а дополнительные выходы которого являются выходами сигналов, характеризующих оптический параметр участков оригинала, смежных с его первым участком, источники весовых значений элементов участка подложки, содержащего экспонируемый элемент, блок синхронизации, первый выход которого является выходом сигнала с частотой, равной частоте перемещения участков подложки относительно луча источника света, и соединен с синхровходом источника видеосигналов, а второй и третий выходы которого являются выходами сигналов с частотами, равными частоте перемещения элементов участков подложки относительно луча источника света в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Согласно изобретению устройство дополнительно содержит формирователь сигнала записи, подключенный своим выходом к управляемому прерывателю луча источника света, своим первым информационным входом к основному выходу источника видеосигналов, а синхровходами ко второму и третьему выходам блока синхронизации, первый источник весовых значений, имеющий m выходов, подключенных к m вторым информационным входам формирователя, второй источник весовых значений, подключенный своими входами к выходам источника видеосигналов и имеющий m выходов, подключенных к m третьим информационным входам формирователя, анализатор силы контура участка изображения, подключенный своими входами к выходам источника видеосигналов, а выходом к четвертому информационному входу формирователя.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения устройство содержит также детектор контура на участке оригинала, соответствующем участку подложки, содержащему экспонируемый элемент, подключенный своим входом к выходам источника видеосигналов, и ключевую схему, установленную между выходом анализатора и четвертым входом блока сравнения и подключенную своим управляющим входом к выходу детектора.

Формирователь сигнала записи может содержать блок из m управляемых двухвходовых сумматоров, информационными входами которого являются вторые и третьи, а управляющим - четвертый информационные входы формирователя, преобразователь весовых значений, подключенный своими входами к выходам блока сумматоров, коммутатор, подключенный своими информационными входами к выходам преобразователя, а управляющими входами к синхровходам формирователя, и компаратор, входами которого являются первый информационный вход формирователя и выход коммутатора, а выход является выходом формирователя, причем к информационным входам каждого из m управляемых двухвходовых сумматоров подключены один из m вторых и один из m третьих информационных входов формирователя сигнала записи, сигналы которых соответствуют весовым значениям одного и того же участка подложки.

В другом варианте осуществления изобретения формирователь сигнала записи содержит первый и второй коммутаторы, информационными входами которых являются соответственно m вторых и m третьих входов формирователя, а управляющими входами - его синхровходы, управляемый разделитель видеосигнала, подключенный своим информационным и управляющим входами соответственно к первому и четвертому входам формирователя, первый компаратор, подключенный своими входами к выходу первого коммутатора и к первому выходу разделителя, и второй компаратор, подключенный своими входами к выходу второго коммутатора и ко второму выходу разделителя, причем выходы компараторов подключены к выходу формирователя через схему ИЛИ.

В упомянутом выше варианте выполнения формирователя его первый информационный вход может быть подключен к управляющему входу разделителя через вычитающее устройство, ко второму входу которого через схему И подключены выходы компараторов.

В другом случае в упомянутом выше варианте выполнения формирователя первый вход второго компаратора может быть подключен к выходу второго коммутатора через сумматор, ко второму входу которого через схему И подключены выходы компараторов.

Согласно изобретению детектор контура может содержать две пары первых схем совпадения, к первым входам которых подключен основной выход источника видеосигнала, ко вторым входам первой пары этих схем подключены его дополнительные выходы для сигналов правого и левого смежных участков, а ко вторым входам второй пары первых схем совпадения - дополнительные выходы источника для сигналов верхнего и нижнего смежных участков, две вторые схемы совпадения, подключенные своими входами соответственно к инверсным выходам первой и второй пар первых схем совпадения, и схему ИЛИ, к входам которой подключены выходы вторых схем совпадения, а выход является выходом детектора контура.

В одном из вариантов реализации анализатор силы контура в предлагаемом устройстве содержит подключенный к дополнительным выходам источника видеосигнала генератор модулей разностей значений сигналов, характеризующих оптический параметр участков оригинала, смежных с данным участком, и подключенный к выходам этого генератора детектор максимальной разности, выход которого является выходом анализатора.

В другом варианте своего выполнения анализатор силы контура участка изображения согласно изобретению содержит подключенные к основному и к дополнительным выходам источника видеосигнала генераторы групп значений разностей пар сигналов, характеризующих соприкасающиеся участки из совокупности данного и смежных с ним участков оригинала, причем к входам каждого отдельного из указанных генераторов подключены те из выходов источника, сигналы которых характеризуют участки оригинала, равноудаленные от его участка, соответствующего участку подложки, содержащему формируемый элемент, сумматоры групп этих разностей по модулю, каждый из которых подключен к выходам соответствующего генератора, масштабные преобразователи сумм модулей этих разностей, подключенные к выходам сумматоров, и выходной сумматор, подключенный своими входами к выходам преобразователей.

Второй источник весовых значений в одном из вариантов реализации предлагаемого согласно изобретению устройства содержит подключенный к выходам источника видеосигналов интерполятор значений многоуровневых отсчетов и подключенную к выходам интерполятора схему нормирования весовых значений по шкале многоуровневых отсчетов, выходы которой являются выходами второго источника весовых значений.

В другом варианте второй источник весовых значений содержит блоки масштабных усилителей, подключенные каждый к дополнительным выходам источника видеосигналов, сумматоры, ко входам каждого из которых подключены выходы соответствующего блока масштабных усилителей, и подключенную к выходам сумматоров схему нормирования весовых значений по шкале многоуровневых отсчетов, причем количество блоков равно числу участков оригинала, смежных с его участком, соответствующим участку подложки, содержащему формируемый элемент, количество масштабных усилителей в блоке равно числу элементов участка подложки, а их коэффициенты усиления обратны относительному расстоянию от элемента до смежного участка подложки, соответствующего смежному участку оригинала, дополнительный выход источника с сигналом которого подключен ко входу соответствующего усилителя.

Еще в одном варианте реализации предлагаемого устройства выход анализатора силы контура предусматривается подключать к четвертому входу формирователя сигнала записи через нелинейный преобразователь.

Распределение весовых значений элементов участка подложки, получаемое в предлагаемых способе и устройстве из значений оптического параметра окрестных участков оригинала, учитывает геометрию контура на участке. Благодаря этому повышается резкость изображения. Контуры полного контраста воспроизводятся, например, с точностью, которая определяется частотой разбиения участков подложки на элементы. Первые и вторые весовые значения используют в соотношении, учитывающем результаты этой оценки наличия контура и его силы на соответствующем участке оригинала. Это позволяет повысить резкость изображения без ущерба тонопередаче, т.к. протяженные участки одного тона воспроизводятся при этом лишь с использованием первых весовых значений, распределение которых на участке подложки установлено из условий обеспечения наибольшего количества градаций.

Выбор того или иного варианта осуществления предлагаемого способа зависит от особенностей структуры воспроизводимых изображений и возможностей используемых программных или аппаратных средств.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых фиг. 1 условно изображает разделение оригинала и копии на участки, а одного из участков копии на элементы; фиг. 2а, 2б и 2в показывают пример распределения наперед заданных первых весовых значений элементов в пределах участка копии и растровую точку, образуемую темными элементами по результату сравнения этих весовых значений со значением многоуровневого отсчета участка оригинала; фиг. 3а, 3б и 3в показывают пример распределения вторых весовых значений элементов участка копии, полученных из значений окрестных отсчетов оригинала, и расположение темных и светлых элементов на участке в результате сравнения этих весовых значений со значением многоуровневого отсчета участка оригинала; фиг.4а, 4б и 4в дают примеры распределения оптического параметра на участках оригинала; фиг. 5а и 5б иллюстрируют распределение третьих весовых значений элементов и расположение темных и светлых элементов на участке в результате сравнения этих весовых значений со значением многоуровневого отсчета участка оригинала; фиг. 6а и 6б показывают фрагмент изображения с контуром неполного контраста, полученный известным и предлагаемым способом соответственно; фиг.7 дает примерную зависимость относительно использования вторых весовых значений от силы контура; фиг. 8 изображает структурную схему устройства адаптивного растрирования изображений; фиг.9 - выполнение детектора контура в устройстве, показанном на фиг.8; фиг.10 и 11 - варианты выполнения анализатора силы контура в устройстве, показанном на фиг.8; фиг. 12, 13 и 14 - различные варианты выполнения формирователя сигнала записи в устройстве, показанном на фиг.8; фиг. 15 - вариант выполнения управляемого сумматора весовых значений элементов участка подложки в формирователе сигнала записи, показанном на фиг.12; фиг. 16 - выполнение управляемого разделителя значения видеосигнала в формирователе сигнала записи, показанном на фиг.13 и 14; фиг. 17 показывает относительное положение элементов и участков изображения, воспроизводимого устройством, показанным на фиг.8; Предлагаемый способ адаптивного растрирования состоит в том, что оригинал разделяют на участки, имеющие, например, квадратную форму и расположенные в ортогональной решетке. Подложку, на которой должна быть получена копия, также разбивают на то же количество участков в той же форме и в том же порядке так, что каждому участку подложки соответствует определенный участок оригинала. Девять таких прилегающих друг к другу участков подложки A, B, C ... I показаны на фиг.1. Эти участки на подложке и на оригинале относительно велики, т.е. имеют относительно низкую пространственную частоту. Участки подложки, в свою очередь, разбивают на более мелкие участки, называемые в дальнейшем элементами и имеющие по сравнению с участками высокую пространственную частоту. В качестве примера на фиг.1 показана разбивка центрального E из девяти участков на 64 элемента, хотя в общем случае таких элементов может быть больше или меньше.

Для каждого участка оригинала определяют многоуровневое значение оптического параметра, которым могут служить коэффициенты отражения, поглощения или пропускания, оптическая плотность и т.п. Шкала уровней может быть непрерывной и представлена аналоговым электрическим сигналом или дискретной в случае цифрового представления видеосигнала. В последнем случае число дискрет шкалы может равняться 64, 128 или 256 и кодироваться шести-, семи- или восьмиразрядным двоичным числом. Для рассматриваемого ниже примера принята шкала из 64 уровней квантования. Если уровень квантования пропорционален усредненному по зоне отсчета (площади участка) коэффициенту отражения оригинала, то этому номеру равняется число элементов соответствующего участка копии, подлежащих формированию светлыми. Шестидесяти четырем за вычетом этого номера равно число элементов участка подложки, подлежащих формированию темными. Если значение отсчета равно, например, 16, то 16 элементов должны быть сформированы светлыми, а остальные 48 - темными. Относительная площадь темных элементов составит при этом 75%.

В общем случае размер шкалы квантования и число элементов, на которые разбит участок копии, могут не совпадать. На практике связь между значением отсчета и относительными количествами темных или светлых элементов оказывается к тому же нелинейной. Поэтому количества элементов, подлежащих формированию темными или светлыми на участке копии, определяют по значению многоуровневого отсчета соответствующего участка оригинала, т.к. в любом случае это значение связано с указанными количествами однозначно.

Для того чтобы определенным образом разместить заданные значением многоуровневого отсчета количества светлых и темных элементов в пределах участка, каждому элементу участка подложки присваивают одно из наперед заданных, именуемых далее первым весовых значений, нормированных по шкале многоуровневых отсчетов. Распределение весовых значений внутри участка устанавливается из условия обеспечения непрерывной передачи наибольшего числа градаций оригинала. Весовые значения элементов могут, например, монотонно уменьшаться от центра к периферии участка. Трехмерную модель такого распределения и таблицу числовых значений весов элементов на участке, содержащем 88 элементов, при шестиразрядном кодировании видеосигнала по 64-уровневой шкале иллюстрируют фиг.2а и 2б.

При отсутствии контура на участке указанные весовые значения его элементов сравнивают со значением отсчета оптического параметра участка оригинала, соответствующего данному участку подложки. По результату сравнения элемент подложки формируют темным или светлым. Если распределение весовых значений элементов на участке соответствует представленному на фиг.2а и 2б, то темные элементы образуют на подложке т.н. растровые точки, площадь которых зависит от тона оригинала. На фиг.2в для примера представлена растровая точка с относительной площадью 50%, сформированная по значению видеосигнала, соответствующего 32 уровню квантования. Темными здесь сформированы все элементы, весовые значения которых превышают 32. По завершении формирования элементов на данном участке копии переходят к обработке ее другого участка, где используют то же распределение весовых значений, однако, значения отсчетов других участков, смещая с шагом, кратным их размеру "окно" отсчетов, иллюстрируемое фиг.1.

Указанное выше значение видеосигнала получают в результате усреднения коэффициента отражения по площади участка в процессе электрооптического анализа оригинала. Такое усреднение вызывает фильтрацию низких пространственных частот изображения. В результате значение видеосигнала оказывается одним и тем же для равномерного участка половинного коэффициента отражения и для участка, посередине которого проходит контур 1 (фиг.1), разделяющий светлое и темное поля оригинала с предельными значениями коэффициентов отражения. Таким образом