Механизм понижения частоты легко понять на примере оцифровки обычной синусоиды — если частота отсчетов меньше частоты синусоиды более чем в два раза (то есть на один период приходится менее двух отсчетов), то оцифровка может иметь частоту ниже частоты синусоиды. Например, если частота оцифровки равна частоте синусоиды, отсчеты будут производится в одном и том же месте периода синусоиды и оцифровка будет иметь вовсе нулевую частоту (постоянный сигнал). Таким образом, если на вход оцифровывающего устройства с частотой отсчетов F подать сигнал частотой G, то на выходе будет получаться следующее. Пока G
Применительно к сканированию теорема Найквиста–Котельникова означает, что разрешение сканирования должно по меньшей мере в два раза превышать максимальные пространственные частоты, встречающиеся в изображении. В противном случае эти частоты "завернуться" и окажутся в области более низких частот. Если они дойдут до окрестности низких частот, они станут особенно заметны. Визуально это будет выглядеть как муар (фактически, это и есть муар, возникающий из–за интерференции высоких частот изображения со сканирующей линейкой сканера). Если амплитуда этих частот не велика, муар будет незаметен. Однако, бывают случаи, когда амплитуда высокочастотных составляющих весьма велика и пренебречь ею нельзя. Например, в спектре изображения, напечатанного офсетным растром, имеются высокие пики на частоте растра, а также на частотах, кратных ей (расположение гармоник в спектре изображено на рис. 9 а). Наихудшим случаем (в отношении возникновения муара), является сканирование такого изображения с разрешением сканирования, близким к частоте растра и нулевым углом наклона растра к линейке сканера — при этом в сканированном изображении основной пик растра оказывается в районе нуля, что выглядит как очень сильный муар. Аналогичная ситуация будет возникать, если разрешение сканирования будет близко к частоте одной из гармоник растра. Для правильного сканирования необходимо, чтобы гармоники растра не только не оказывались в области нуля, но и не попадали в область с полезной информацией изображения, расположенной в частотном диапазоне от нуля до первой гармоники (изображена белым кругом на рис. 9 а). Здесь важно то, то что амплитуда гармоник с ростом их частоты уменьшается. Скорость спада тем больше, чем меньше резкость краев растровых точек. При резких краях растровой точки значимую амплитуду могут иметь даже гармоники с частотой до 15*S, где S — частота растра. Например, такое бывает, если сканируемым оригиналом являются фотонаборные пленки. Поскольку гармоники с ростом частоты спадают, всегда можно выбрать достаточно большую частоту сканирования, чтобы они не попадали в область с полезной информацией изображения. Если для примера взять случай, когда все гармоники с частотой выше 15*S равны нулю (или пренебрежимо малы в сравнении с шумом), то для того, чтобы значимые гармоники при "заворачивании" не попали в область с полезной информации изображения, разрешение сканирования должно быть не менее 16*S. Если края растровых точек размыты (в самом оригинале или путем оптической расфокусировки сканера), так что всеми гармониками с частотой выше 3*S можно пренебречь, то для правильного сканирования достаточно разрешения 4*S.
Понижение разрешения можно рассматривать как частный случай оцифровки, а именно, как прореживание исходных отсчетов. Здесь действуют те же правила. В частности, чтобы избежать появления муара при понижении разрешения необходимо предварительно удалить верхние частоты. В противном случае они могут "завернуться" и образовать муар. Понижение разрешения с учетом этого требования выполняется плагином Downsample.
Розеточный муар— муар, возникающий при цветной растровой печатииз–за наложения растровразличных красок. При типичных значениях углов наклонарастров этот муар по виду напоминает розетки и поэтому так и называется (см. пример на рис. 3). Наиболее заметен муар, возникающий между темными красками: голубой, пурпурной и черной. При сканировании цветных печатных изображений приходится помимо удаления растра принимать также меры по подавлению розеточного муара.
Разрешающая способность сканера— характеризует способность сканера различать близкорасположенные линии. Определяется как минимальная частота тестового изображения (см. далее), при котором его линии не различаются сканером (то есть в отсканированном тестовом изображении они выглядят как сплошной фон). Тестовое изображение состоит из параллельных прямых черных линий равной толщины с расстоянием между линиями, равным их толщине. (На практике в качестве тестового изображения используется один клин из сходящихся линий — так называемая "мира"). Его частотой называется число линий в одном дюйме. Разрешающая способность сканера лишь в идеале равна его паспортному оптическому разрешению. У реальных сканеров разрешающая способность ниже паспортного оптического разрешения (чем качественнее сканер, тем меньше различие).
Читать дальше