Kdy je reprodukovaný obraz kvalitní? - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

22. února 1999, 00.00 | Kdo dokáže objektivně definovat, co je a co není kvalitní obraz v oboru počítačově zpracovaného obrazu? Málo kdo. Pojďme proto nad touto problematikou trochu subjektivně zauvažovat.

Kdo dokáže objektivně definovat, co je a co není kvalitní obraz v oboru počítačově zpracovaného obrazu? Málokdo, ani já ne. Kvalita obrazu bude ve výsledku vždy posuzována subjektivním okem diváka. Mnohdy bez technických znalostí, bez odborných informací o problému. Proto se spousta lidské činnosti soustřeďuje právě na zkvalitňování výsledků, vylepšování technických řešení, překonávání hranic. I v oboru obrazové reprodukce se překonávají dosažené výsledky v zachycení a reprodukci stále lepších detailů. Tento článek bude pouze určitou úvahou o různých hlediscích kvality a technologických postupech. Názory budou podpořeny vlastní zkušeností autora, zpočátku přímo s výrobním procesem, později pouze prací s digitálním obrazem.

Technologický řetězec

Při klasických, nebo nejvíce rozšířených technologiích přenosu a reprodukce obrazu je mezi oběma konci řetězce velmi dlouhý proces. Většinou se jedná o kombinaci analogového a digitálního záznamu informací, které dávají dohromady požadovaný obraz. Vedle samotného tisku je výsledek ovlivněn i způsobem pořízení prvotního záznamu, technologií zpracování fotografie, skenováním, zpracování pomocí počítače a konečně samotným tiskem. Každý z kroků přináší do zpracování obrazu svůj podíl, ať už pozitivní nebo negativní.

Pro ilustraci uvedu jak se postupovalo donedávna (a někde snad dodnes) při záznamu a reprodukci obrazu při tisku. Pro jednoduchost to bude plnobarevná fotografie do tištěného časopisu.

1. Fotograf pořídí snímek profesionálním fotoaparátem. Kvality obou zde hodnotit nebudeme, i když mohou mít na výsledek zásadní dopad. Snímek je většinou středního formátu - 6x9 cm a už zde dochází (podle kvality materiálu ) k určité kvantizaci a aproximaci zachycené skutečnosti. Barevný rozsah citlivosti je samozřejmě menší, než u lidského oka. Na detail obrazu má vliv velikost světlocitlivého zrna i faktory působící při procesu vyvolávání (dnes už silně standardizované). V prvním kroku jsme tedy získali např. barevný diapozitiv.

2. Z diapozitivu je pořízen duplikát, běžně používaný jako podklad ke zpracování do tisku (možno i vynechat), připravený ke snímání do digitální podoby.

3. V dalším kroku je diamateriál snímán skenerem se záznamem analogovým (dnes již překonané ) nebo a digitálním. Základní funkcí skeneru je digitalizovat obraz na pixely tak, aby byl zachován v co nejporovnatelnější kvalitě s původní předlohou. A můžeme požadovat ještě víc - aby obrazová data měla ve srovnání s originálem vizuální kvalitu mnohem lepší. To je případ zpracování obrazu v DTP i v běžné produkci, kdy je třeba vylepšit nepříliš zdařilé předlohy.

Je však třeba říci, že vzhledem k technickým omezením se i skenery svým způsobem podílejí na zhoršení kvality reprodukovaného obrazu. Donedávna ještě nekvalitní algoritmy a citlivost fotonásobičů/CCD transformovaly barevný prostor do nepřirozených odstínů (známá problémová zelená a fialová), nízkým rozsahem denzity omezovaly tónový rozsah a nízkým rozlišením trpěl detail.

Pokud potřebujeme kvalitní velkoformátový sken, musíme i dnes vyhledat pracoviště přinejmenším s bubnovými skenery, nebo s absolutní špičkou plochých skenerů. Jednou z podmínek úspěšnosti a kvality je bezesporu snímání předlohy s předem provedenými barevnými korekčními zásahy. Skenovat nevyvážený obraz a provádět dodatečné úpravy v grafickém editoru je spolehlivá cesta do pekel.

4. Obraz je tedy přenesen do počítače a počítačovou cestou připraven pro tisk. V této větě je skryto obrovské množství změn a procesů, kterými obraz prochází. Počítačovým zpracováním lze úspěšně obrazová data modifikovat, vylepšovat a restaurovat, pokud máme základní znalosti o charakteru a složkách obrazu. Zde se výsledný obraz dá ovlivnit nejvíce. .

Korekce obrazu v počítači se tedy dělají jednak proto, aby se původní předloha vylepšila, jednak proto, aby se kompenzovalo nedokonalé skenování. Původní materiál můžeme samozřejmě vylepšit také retuší nebo jinou tvůrčí technikou.

V případě, že předloha je barevně nekvalitní, nabízejí se v praxi následující možnosti První možnost spoléhá na automatický proces rekonstrukce a úpravy obrazu softwarem skeneru nebo grafického editoru. Díky technickému vývoji softwaru už dnes existují velice kvalitní nástroje, jenž dokáží zpracovat obraz spolehlivě, rychle a efektně. Procesy však lze aplikovat většinou pouze tam , kde je zastoupeno nejvíce přirozených barevných a tónových rozsahů. U obrazu vymykajícího se "hlavnímu proudu" se uskutečňují vylepšující korekce pomocí lépe ovladatelných, zato však méně automatických nástrojů. Uplatní se zejména u speciální obrazové předlohy, kde záleží na skutečném barevném podání (např. reprodukce uměleckých děl). A zde je třeba už něco vědět o korekčních nástrojích. Působí-li se náhodně několika oblíbenými korekčními postupy, divoce se posunuje proměnnými ovladači, vznikají překorekce. Výsledkem může být i na první pohled vylepšený obraz, ovšem někdy se zbytečnou ztrátou barevného a tónového zastoupení. Tato chyba se může naplno projevit teprve v tisku a to již bývá pozdě. Proto je nutné před těmito úpravami rozeznat, v čem je vlastně obraz špatný a podle toho použít nejlepší nástroje a vhodné pořadí operací.

Zásadně rozlišujeme korekce tónové, upravující jasový rozsah obrazu a korekce barevné, upravující chrominační složku obrazu. Jiné dělení zohledňuje vnitřní působení úprav na obraz. Známe nastavení křivek světlých částí obrazu, čtvrttónů, polotónů, třičtvrtětónů a stínů. Dále pak průběh gama křivky, světlosti, kontrastu a zastoupení jasových úrovní. Pro barevné úpravy jsou běžné barevné variace kolem barevného grafu HSL, barevné selektivní korekce, korekce jednotlivých barevných kanálů a další. Všechny tyto běžné korekce modifikují obraz principielně velice podobně a záleží na zkušenosti uživatele jak je využije. Neposlední skupinou jsou vylepšující postprocesní nástroje (známé spíše jako filtry), jež mohou obraz do jisté míry vizuálně vylepšit. Jmenujme např. ostření, unsharp mask, odstranění šumu, odstranění moaré. Obecně se dá ale říci, že čím lepší zdrojový materiál a menší korekce, tím bude kvalita lepší a obraz přirozenější. Neboť i sebelepší snaha jen velice těžko dohání to , co bylo zanedbáno na jiném stupni výrobního procesu.

5. Doposud jsme hovořili o barevném obrazu obecně. Běžné modely RGB, HSL, Lab, či YUV jsou založeny na principu součtu všech dílčích barevných hodnot, kdy vznikne bílé světlo (barva). Naopak při tisku a použití tiskových barev se pohybujeme v prostoru subtraktivního mísení, kdy kombinací všech barevných složek dostáváme barvu černou. Převod na tiskové barvy se často podepíše na kvalitě obrazu, neboť zde dochází k velkým ztrátám na barevné informaci. S jistou ztrátou se smířit můžeme, ale ať je alespoň co nejmenší.

Kvalitní separace do barevného modelu CMYK, nebo HEXACHROME, rastrování (RIP) je téma natolik obsáhlé, že jej nelze tímto článkem zcela vyčerpat. .

Pokud je obraz úspěšně vyseparován a narastrován, je digitálním výstupem zaznamenán na analogové médium. To je onen známý osvit na film (čili další přenos). Nebudu zde vysvětlovat základní pojmy z DTP, chci jen zmínit , že toto je další vlivný faktor na kvalitu obrazu.

6. Pro klasický tisk na ofsetovém stroji je nutné podklady pro tisk (filmy) namontovat a nakopírovat na tiskové desky (další přenos obrazových dat). V tisku se obraz přenáší na ofsetový válec a pak teprve na papír. Tento přenos se tedy jeví jako fakticky poslední. Pokud vše proběhne bez problémů, dostaneme barevný tisk v té nejlepší dosažitelné věrnosti originálu.

Pojmy definující obrazovou kvalitu

Budu-li brát jako měrnou jednotku rozlišení a kvality zdravé lidské oko, pak ještě oproti ostatním technickým řešením stále vede, pokud jde o rozsah citlivosti na složkové barvy viditelného světla.

1. Maximální kvalita detailu

Kde jsou v současnosti hranice detailu u obrazu? V zásadě je detail omezen velikostí citlivého zrna fotomateriálu a kvalitou digitalizování obrazu skenerem podmíněnou výší jeho pořizovací ceny

Podle mých zkušeností nelze ani plně věřit tvrzení některých grafických nástrojů, že dokáží rekonstruovat obrazová data, dopočítat rozlišení, vylepšit kvalitu supertajnými technologiemi. Tato interpolace je do jisté míry jen obohacením obrazu o geometrické transformace selektivně působící podle psychosomatického modelu definice barevných prostorů. Nevznikají tedy nové informace, jsou pouze potlačeny kvantizační chyby, které se běžným zvětšováním zviditelňují. Obraz je pak vnímán přirozeněji bez rušivých vlivů chyb. Ani extrémní počítačové ostření však nedodává obrazu větší informační kvality, pouze do jisté míry pozitivně ovlivňuje jeho vnímání.

Jak si tedy představuji maximálně dosažitelný detail? Pokud skenovaný obraz obsahuje sousedící pixely, přímo se podílející na kresbě obrazu - mající dostatečně rozdílný kontrast (zpracování na vyšší obrazové rozlišení by poskytovalo jen násobení podobných pixelů), pak lze hovořit o kvalitním, detailním obrazu.

2. Tónové zastoupení a barevné podání

Podle mne by plnobarevný obraz měl obsahovat takové rozložení jednotlivých škál, aby reprezentovaly obraz v podobném poměru jako ve skutečnosti. Vzhledem k technickým omezením tiskových principů se však zatím musíme uchýlit ke kompromisu. Berme jako fakt, že všechny technologie reprodukce obrazu (ať už se jedná o fotografii, film, televize, video, tisk, ...) dokáží zachytit a využít jen část viditelného barevného spektra. Naštěstí je tato část natolik reprezentativní, že v drtivé většině stačí jako aproximace i pro (zatím) nereprodukovatené barvy. Proto je střídmé vyrovnání barev dobrou službou k věrnému a kvalitnímu výsledku. Jako reakce na požadavky po stále kvalitnějším obrazu se proto začaly prosazovat u tisku postupy, zvětšující celkovou denzitu a rozsah reprodukovatelného spektra, nebo zpracovávající barevné hodnoty tak, aby byl obraz co nejčitelnější.

Nové technologie vstříc kvalitě

Z těch zajímavějších jmenuji např. snímání skenery vícebitových barevných modelů. Výsledkem skenování v těchto rozšířených (více než 8 bitových) modelech je lepší podání v barevné škále, hustší zastoupení jednotlivých odstínů, zejména ve světlých a tmavých tónech, ale hlavně lepší korekční možnosti bez zbytečných ztrát barevných hodnot.

Všechny dosavadní kvalitní zdroje však mohou být degradovány nekvalitním, nebo i jen konvenčním tiskem. Proto se vyvíjejí alternativní tiskové techniky, eliminující některé z článků výrobního řetězce (osvit), nebo rozšiřující charakterové vlastnosti výrobních technologií. Reálnou šanci na dlouhodobý úspěch může mít např. šestibarevný tisk HEXACHROME, nebo nějaká modifikace digitálního tisku. Frekvenčně modulovaný, nebo stochaistický rastr, což jsou další alternativy ve zlepšení výsledného tisku, kladou vysoké nároky na konečnou fázi přenosu. Při osvitu a tisku je tedy nevyhnutelné přihlédnout k vyšší kvalitě surovin, strojů a lidské práce.

Při současném technologickém vývoji je těžké odhadnout, do jaké míry se budou technická řešení přenosu obrazu (a tím i kvalita) vylepšovat. Logicky však lze předpokládat, že kvalita reprodukce obrazu by měla stoupat na všech článcích pomyslného řetězce poměrně stejně rychle. Jinak je extrémní zvyšování kvality jen jednoho článku výroby (např. skenerů) zbytečné.

--

Článek byl převzat z nového polygrafického měsíčníku Svět tisku.
Svět tisku obsahuje 64 stran informací a je distribuován pouze formou přeplatného za 49,- Kč. Neváhejte proto a předplaťte si časopis tímto formulářem.