Проблема оценки качества воспроизведения изображений. Адаптация зрительной системы к освещенности, контрастная чувствительность. Проблемы стандартизации параметров качества печати. Выделение атрибутов качества оттисков. Условия проведения эксперимента.
Аннотация к работе
Актуальность исследования: Несмотря на все возможное богатство семантического, физического и любого другого содержания изображения, само это содержание, если это растровая репродукция, определяется, в конце концов, только лишь распределением площадей некоторого пигмента по двумерной дискретной плоскости (или набором таких распределений, если изображение имеет несколько таких «цветовых», «диапазонных», «признаковых» и других плоскостей). При этом мы увидим, что, хотя яркость (среднее значение интенсивности сигнала) и контраст изображения (размах значений между минимальной и максимальной наблюдаемой яркостью) изменились, геометрическая форма изображения (то есть положение видимых контуров, объектов и областей различной яркости) осталась неизменной. Такое разделение понижает «порядок» изображения как предмета обработки с третьего ({x, y, S}) до второго ({x, y}) и первого ({S}) соответственно, что в свою очередь позволяет экономить время вычислений и требуемый для решения задачи объем памяти. В настоящее время для оценки качества воспроизведения изображений используются два подхода: 1) Метод экспертных оценок; 2) Набор частных критериев (разрешающая способность, число воспроизводимых градаций яркости, погрешность воспроизведения цвета и т.д.). Недостатком первого метода является отсутствие аналитической количественной связи между оценкой и электрооптическими характеристиками аппаратуры. Недостатком второго - невозможность сравнивать системы, которые различаются между собой по тем или иным частным критериям. Так, например, если система А имеет большую разрешающую способность, но на вход получает файлы с меньшим отношением сигнала к шуму, чем система B, то, не опираясь на опыт, невозможно решить какая из двух сравниваемых систем воспроизводит более качественное изображение. Предметом исследования будет развитие второго подхода путем выявления приоритетов чувствительности наблюдателя к изменению частных критериев, которыми можно управлять. Цели и задачи исследования: В качестве основной цели данной работы выбрано изучение чувствительности наблюдателя к системным искажающим факторам, таким как линейное сжатие тонового диапазона (приводящее к изменению контраста) представленного изображения и снижение объема входного изображения, полученное с помощью операции downsampling (приводящее к изменению четкости), а также к их комбинациям. В итоге ожидается прийти к пониманию, какой из этих двух критериев более важен для наблюдателя, путем сопоставления пороговой чувствительности, привязанной к выбранной аналитически метрике их изменения. В ходе работы требуется решить следующие задачи: разработать методику оценки качества оттисков; определить регламент работы с экспертной группой; описать условия, в которых он будет проходить; разработать анкеты для участников эксперимента. Для первой экспериментальной части ставится задача разработать методику согласования системы ввода-обработки-вывода путем денситометрического и колориметрического контроля градационной шкалы печатного оттиска и числовых массивов на входе. Вычислительную реализуемость работы и проведение инженерных расчетов обеспечила программа Mathcad. Практическая значимость работы: Результаты выполненной работы имеют практическое значение, так как основываются на исследовании чувствительности к критериям качества, в значительной степени влияющих на восприятие, что даст возможность удовлетворить потребности рынка в надежном аппарате оценки качества оттисков и лучшее понимание, сравнение и адаптацию новых технологий в полиграфической отрасли. 1. Второй причиной, обусловившей отсутствие подходящих критериев оценки качества воспроизведения изображение, по крайней мере, для случаев, с которыми мы имеем дело при производстве репродукций, художественных альбомов, и т.п., является сложность моделирования зрительной системы человека, которая в конечном итоге оценивает качество воспроизведения изображений. При использовании частных критериев наиболее часто оцениваемыми являются следующие параметры: · разрешающая способность, определяемая числом различимых штрихов миры на изображении по горизонтали и вертикали с тем или иным значением контраста; · количество воспроизводимых градаций яркости внутри яркостного динамического диапазона; · контраст, под которым понимают отношение максимальной яркости изображения к минимальной; · отношение сигнала к шуму, определяемое как отношение размаха сигнала от черного до белого к среднеквадратичному значению шума; · геометрические искажения, характеризующие точность воспроизведения координат отдельных элементов исходного изображения; · цветовоспроизведение, характеризующее степень отличия цветов в полученном изображении от цветов в исходном изображении, а также ряд других параметров. Стремление создать критерии оценки качества воспроизведения изображений, свободные от указанных недостатков, инициировало дальнейшее исследование зрительной системы и разработку ее функциональных моделей, которые поволили бы определили такие критерии. 1.1 Адаптация