Algorytmy rastrowe

Grafiki i algorytmy rastrowe - pomocne wskazówki dla grawerowania laserowego

Czym są grafiki rastrowe?

Grafika rastrowa lub bitmapa (np. PNG lub JPEG) składa się z indywidualnych punktów ekranowych (zwanych "pikselami"), które mogą mieć różne kolory. Punkty ekranowe, czy też "piksele" w całości przedstawiają kolorowy obraz. Im mniejsze punkty i im więcej punktów ekranowych, tym lepsza jego jakość (rozdzielczość). Jednocześnie, grafika rastrowa ma tą słabość, że nie można jej dowolnie powiększać, bez pojawienia się pojedynczych pikseli w postaci niewielkich kwadracików. Termin "grafika rastrowa" również pochodzi od tego efektu, ponieważ obraz składa się z różnych punktów ułożonych w raster.


Co oznacza termin "rasteryzacja"?

Podczas grawerowania laserowego, obrazy w skali szarości lub kolorowe są konwertowane na obrazy czarno-białe podczas rasteryzacji. Wrażenie obrazu w skali szarości jest uzyskiwane poprzez różne wielkości i odległości punktów. Jednocześnie, oko ludzkie postrzega raster jako mieszankę kolorów.

Co to oznacza dla grawerowania laserowego?  
Podczas rasteryzacji informacje binarne są obliczane z danych obrazkowych jako: "1 = laser / 0 = brak lasera." Obrazy w skali szarości lub kolorowe są następnie konwertowane do obrazu czarno-białego, który można wygrawerować. Istnieją różne algorytmy używane przy układaniu pojedynczych punktów obrazu. W oprogramowaniu JobControl® możesz po prostu wybrać pożądane algorytmy rastrowe.


Które algorytmy rastrowe są dostępne?

W oprogramowaniu JobControl® dostępne są następujące algorytmy rasterowe/półtony:

1. Raster "Uporządkowanego roztrząsania" (Ordered dithering) 
2. Raster "Rozproszenia błędu" (Stucki, Jarvis, FloydSteinberg)
3. Kolorowy  
4. Czarno-biały

Uporządkowane rozstrząsanie (Ordered Dithering)

"Uporządkowane roztrząsanie" to uporządkowana struktura rastra. Pojedyncze punkty są umieszczane wzdłuż wirtualnego rastra; są różnej wielkości w zależności od wartości na skali szarości. Im ciemniejsza wartość odcienia szarości, tym większy jest punkt. Jednocześnie zagęszczenie oraz pozycja pozostają niezmienione.

Raster można porównać z wydrukiem dużych billboardów. Cztery główne kolory zostały przedstawione jako punkty i zostały wydrukowane jeden nad drugim. Na skutek tego, obraz robi wrażenie „arial”, kiedy widzi się go z pewnej odległości.

Rozpraszanie błędu (Error Diffusion)

Te algorytmy rastrowe stanowią chaotyczne ułożenie rastrów. W oprogramowaniu JobControl®, można wybrać następujące trzy rastry rozpraszania błędów: Stucki, Jarvis i FloydSteinberg.

Główna zasada tych trzech algorytmów jest ta sama: im ciemniejsza wartość na skali szarości, tym gęściej ustawiane są punkty. Rozmiar punktu pozostaje niezmieniony. Różnią się tylko w minimalnym stopniu w gruboziarnistości i ostrości głębi.

Algorytmy rozpraszania błędu osiągają lepszą dokładność, niż raster uporządkowanego roztrząsania.

Kolorowy i czarno-biały

Dwa "półtony": kolorowy i czarno-biały są wykorzystywane przy laserowym grawerowaniu danych wektorowych. W przeciwieństwie do rastrów uporządkowanego roztrząsania i rozpraszania błędu, w tym przypadku dane nie są konwertowane na skalę szarości. Zamiast tego, obiekty wraz z 16 kolorami zdefiniowanymi wcześniej w JobControl®, są bezpośrednio transferowane do oprogramowania lasera, gdzie można zdefiniować pojedyncze parametry dla każdego koloru. To pozwala na przetwarzanie różnych wydajności, prędkości lub osi podczas grawerowania.


Kiedy należy użyć poszczególnych algorytmów rastrowych?

W większości przypadków, wybór algorytmu rastrowego wynika z materiału i wzoru. Jednak istnieją pewne ogólne przesłanki:

  • Algorytmy rozproszenia błędu pozwalają sprawić by zdjęcia z wieloma szczegółami były wyraźne – np. budynki czy zwierzęta z grubym futrem. Obrazy z niewielkim kontrastem, takie jak twarze dzieci czy zdjęcia o niskiej rozdzielczości, można również zoptymalizować w ten sposób.
  • Raster uporządkowanego roztrząsania jest szczególnie odpowiedni dla obrazów z wyraźną skalą szarości, jak np. ludzi lub obrazów, które muszę uzyskać maksymalną widzialność.
  • Czarno-biały jest używany dla grafiki wektorowej, gdzie tylko czarny kolor grawerowania jest obecny na grafice.
  • Kolor: Kiedy tylko zostanie przypisany drugi kolor grawerowania w grafice wektorowej, kolor rastra musi zostać wykorzystany - w przeciwnym wypadku ustawienie parametru na czerń zostanie automatycznie wykorzystane dla wszystkich grawerowań.

Wszystkie te rastry nie mają wypływu dla linii cięcia.


Więcej wskazówek

Grawerowanie fotografii jest proste z oprogramowaniem Trotec JobControl®. Twórz idealnie wygrawerowane zdjęcia w 3 krokach.

Grawerowanie zdjęć jeszcze nigdy nie było tak proste