CC BY
23
CAR PROJECT FOR PEOPLE WITH DISABILITIES ON THE BASIS OF CAR BODY
WITHOUT STAND
S.A. Vasin, A.A. Kosheleva, E.A. Golikova
The problem of designing vehicles for people with disabilities is considered. A set of requirements for the vehicle for wheelchair users has been formed. The results of the design design of the car on the basis of a fixed body are presented.
Key words: car, design project, body, driver's seat.
Vasin Sergey Aleksandrovich, doctor of technical sciences, professor, va-sin_sa53@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kosheleva Alla Aleksandrovna, doctor of technical sciences, docent, professor, allakos2002@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Golikova, Ekaterina Aleksandrovna, postgraduate, katerinka0606@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 655.3.062.2
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ И ОЦЕНКА МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ПЕЧАТНЫХ СИСТЕМАХ
И. А. Сысуев, Л.Г. Варепо, О.В. Трапезникова, Э.Г. Беззатеева
Качество воспроизведения изображений, полученных способами печати, является ключевым. В этой связи разработка оценочных средств, в частности воспроизведения мелких деталей изображения, наряду с цветовоспроизведением является актуальной. Исследованы методики оценки разрешения и разрешающей способности струйных принтеров и интерпретация получаемых показателей в зависимости от тест-объектов, применяемых для определения указанных показателей. Показана целесообразность использования разработанного тест-объекта, содержащего различным образом позиционированные в пространстве изображения линейные штрихи, для оценки разрешения и разрешающей способности струйных принтеров.
Ключевые слова: точность воспроизведения деталей изображения, разрешающая способность, тест-объект.
В любой технологии воспроизведения изображения, как в технологиях с использованием электронных устройств, так и в печатных технологиях (от классической полиграфии до цифровой печати), ключевым вопросом является качество воспроизведения изображения.
Оценивание качества воспроизведения можно подразделить на две равноценные по значимости группы: оценка цветовоспроизведения и оценка воспроизведения мелких деталей изображения. Настоящее исследование относится ко второй группе.
Для оценки воспроизведения мелких деталей изображения используются различные технологии и тест-объекты, необходимые для их реализации [1 - 10]. Анализ технологий и тест-объектов показывает, что они не учитывают принцип и особенности формирования воспроизводимого изображения струйными принтерами за счет заполнения пространства запечатываемого материала точками, печатаемые принтером [11 - 18].
В этой связи является актуальной разработка универсального тест-объекта, учитывающего особенности формирования изображения в технологии, реализуемой струйными принтерами.
Учитывая особенности формирования изображения струйными принтерами за счет пространственного формирования изображения, совершенно очевидным является тот факт, что разрешение и разрешающая способность струйного принтера зависят от направления формирования воспроизводимого изображения в продольном, поперечном, а также диагональных направлениях. Исследования, проводимые в этой области, направлены на «сглаживание» этих эффектов [12 - 19], что все равно не позволяет добиться желаемого результата. В горизонтальном направлении струйные принтеры позволяют получать разрешение и разрешающую способность более высокую, чем в долевом направлении печати. Целью исследования являлась разработка и апробация универсального тест-объекта, позволяющего повысить качество оценки воспроизведения мелких деталей изображения струйным принтером.
Для надлежащего оценивания разрешения и разрешающей способности струйного принтера был разработан тест-объект, содержащий, помимо стандартных методик, тестовых образцов, учитывающих характер и особенности заполнения пространства запечатываемого материала печатающими точками принтера. Разработанный для определения вышеуказанных показателей тест-объект представлен на рис. 1.
Верхний ряд тестовых изображений (совокупности вертикальных, горизонтальных и диагональных штрихов) является оригинальной разработкой.
Второй сверху ряд тестовых изображений (концентрические окружности) - стандартно используемая методика [10].
Выбор указанных тестовых изображений обусловлен формой точки, формируемой струйными и лазерными (светодиодными) принтерами при записи изображения, а также характером формирования изображения, записываемого с помощью точек (точечных элементов).
Нижняя группа тестовых изображений для определения разрешающей способности представляет собой вариант стандартного тест-объекта Бурмистрова [10], разработанного еще для оценки разрещающей способности галогенидсеребряных фотоматериалов.
64
Здесь и в дальнейшем понимаем под разрешением ширину штриха, отдельно и непрерывно воспроизводимого принтером, а под разрешающей способностью принтера - количество отдельно и непрерывно воспроизводимых штрихов на единицу линейного размера воспроизводимого изображения.
30 40 50 60
70
90
100
110
120
130
140
2,05 21
2,069 20
2,035 19
2,03 18
1,980 17
2,085 17
2,015 16
2,07 15
2,103 15
2,025 14
2,106 14
2,0 13
2,075 13
1,955 12
2,024 1,98 12 11
II
# <|- ф # ф Ф Ф ^ ^ 'Ф Ф Ф> ♦ ♦ 4/ ф............¿> # ф- ф ф ф- ф~ Ф Ф" ♦ ♦
Рис. 1. Тест-объекты для определения разрешения печати (верхний и второй сверху ряд) и разрешающей способности системы цифровой печати (нижняя группа тестовых изображений)
♦ ♦
В настоящих исследованиях были использованы две модели струйных принтеров, а для сравнения было решено провести аналогичные исследования для лазерных принтеров, чтобы наглядно показать преимущества разработанного тест-объекта именно в отношении струйной печати. Печать производилась на рекомендуемых для данных принтеров типах бумаги. На рис. 2 и 3 показано, что определение разрешения по концентрическим окружностям для струйных принтеров весьма проблематично.
Рис. 2. Цифровые фотографии тест-объектов для определения разрешения печати с различными ширинами штрихов, ориентированных в пространстве печати под различными углами
65
2
Рис. 3. Цифровые фотографии тест-объектов разрешения печати с различными ширинами штрихов по концентрическим окружностям
Необходимо отметить, что указанные исследования производились в соответствии с положением, определяющим систему печати как совокупность технических и технологических средств, включающих не только собственно принтер, но и условия печати (бумажный или иной носитель, программные средства подготовки исходного файла, установки печати и т.
д.).
Для исследований использовались две системы струйной печати. Первая (печатная система № 1): струйный принтер EPSON Stylus Photo T 50 (марка бумаги - Privision, прикладная программа, в которой был подготовлен тест-объект - Corel Draw, формат файла - СБЯ). Вторая (печатная система № 2): струйный принтер EPSON h 850 (марка бумаги - Privision, прикладная программа, в которой был подготовлен тест-объект - Corel Draw, формат файла - СDR).
Для сравнения использовались две системы электрофотографической печати. Первая (печатная система № 3): лазерный принтер HP Laser Jet Pro 400 M401dw (марка бумаги - KYVLUX copy Laser & ink jet classic, прикладная программа, в которой был подготовлен тест-объект - Corel Draw, формат файла - СDR). Вторая (печатная система № 4): лазерный принтер Samsung ML -1640 Mono LASER Printer (марка бумаги - KYVLUX copy Laser & ink jet classic, прикладная программа, в которой был подготовлен тест-объект - Corel Draw, формат файла -
œR).
Показатели разрешения и разрешающей способности струйных и лазерных принтеров для исследуемых систем струйной печати, а также сопутствующие показатели, представлены в табл. 1-4. Условия печати были стандартными.
Характер и качество воспроизведения мелких деталей изображения струйными принтерами зависят от направления расположения штрихов. Это объясняется способом записи изображения в струйной печати: круглые точки, формирующие изображение, развертываются в ряд в горизонтальном направлении, и таким образом ряд за рядом.
66
Таблица 1
Показатели разрешения струйных принтеров (по минимальной толщине отдельно воспроизводимых штрихов _различной формы, мкм)__
Форма штрихов Печатная система № 1 Печатная система № 2
По прямолинейным штрихам горизонтальным 50 40
вертикальным 110 70
наклонным (45°) 120 110
наклонным (-45°) 110 110
По концентрическим окружностям 110 90
Таблица 2
Показатели разрешения лазерных принтеров (по минимальной толщине отдельно воспроизводимых штрихов
Форма штрихов Печатная система № 3 Печатная система № 4
По прямолинейным штрихам горизонтальным 70 80
вертикальным 80 90
наклонным (45°) 80 90
наклонным (-45°) 80 90
По концентрическим окружностям 100 100
Таблица 3
Разрешающая способность струйных принтеров_
Форма штрихов Печатная система № 1 Печатная система № 2
5.55 7.24
по вертикальным штрихам расплывчатый слегка прерывистый
0.09/0,05 0.07/0.05
Разрешающая способность, лин/мм; 9.71 9.71
по горизонтальным штрихам очень четко очень четко
описание характера воспроизведения штрихов; размер штриха: воспроизведенный/ программно заданный, мкм 0.053/0.0375 0.053/0.0375
5.55 7.14
по наклонным (45°) штрихам прерывистый прерывистый
0.09/0.025 0.075/0.0375
5.55 7.14
по наклонным (-45°) штрихам прерывистый прерывистый
0.09/0.025 0.073/0.0375
Таблица 4
Разрешающая способность лазерных принтеров_
Форма штрихов Печатная система № 3 Печатная система № 4
6.14 <5.55
по вертикальным штрихам Расплывчатые Расплывчатые
0.085/0.05 0.09/0.075
Разрешающая способность. лин/мм; 6.14 6.27
по горизонтальным штрихам Непрерывные Непрерывные
описание характера воспроизведения штрихов; размер штриха: 0.085/0.05 0.083/0.075
по наклонным (45°) штрихам 5.55 5.55
воспроизведенный/ программно заданный. мкм Расплывчатые Расплывчатые
0.085/0.075 0.09/0.07
5.55 5.55
по наклонным (-45°) штрихам Расплывчатые Расплывчатые
0.085/0.075 0.09/0.07
Поэтому наилучшим образом воспроизводятся штрихи, ориентированные в горизонтальном направлении. Раздельно воспроизводимые штрихи имеют толщину 40.. .50 мкм для обоих принтеров (систем печати).
По той же причине хуже воспроизводятся вертикально ориентированные штрихи - 70.110 мкм. а наихудшим образом - наклонные штрихи (45°, -45°) - 110.120 мкм для обоих принтеров.
Отдельно расположенные концентрические окружности воспроизводятся со средним показателем: 90.110 мкм для обоих принтеров.
Тесты показали, что принтер № 2 имеет более высокую разрешающую способность, чем принтер № 1. Наибольшая разрешающая способность для обоих принтеров (по указанной выше причине) обеспечивается в горизонтальном направлении 9,71 лин/мм. Соответственно наименьшая - в вертикальном и диагональном направлениях - средние значения: 5,55 и 7,14.7,24 лин/мм. При этом горизонтальные штрихи воспроизводятся непрерывно и раздельно, а вертикальные и диагональные - с искажением прямолинейной формы и толщины. Также имеет место искажение программно заданной толщины штрихов в сторону увеличения примерно на 20.75 %.
Характер и качество воспроизведения мелких деталей изображения лазерными принтерами практически не зависят от направления расположения штрихов. Это объясняется способом записи изображения в электрофотографической печати: квадратные точки, формирующие изображение, развертываются в ряд в горизонтальном направлении, и таким образом ряд за рядом.
Поэтому наилучшим образом воспроизводятся штрихи, ориентированные в горизонтальном направлении. Раздельно воспроизводимые штрихи имеют толщину для исследованных печатных систем (№ 3 и 4) соответственно 70 и 80 мкм.
Различий в воспроизведении вертикально и наклонно расположенных штрихов не выявлено: ориентированные штрихи - 80 и 90 мкм соответственно.
Отдельно расположенные концентрические окружности воспроизводятся с наихудшим показателем - 100 мкм в обоих случаях.
Разрешающая способность для обоих принтеров (по указанной выше причине) также практически не зависит от направления расположения штрихов: 5,55...6,27 лин/мм. При этом горизонтальные штрихи воспроизводятся непрерывно и раздельно. а вертикальные и диагональные - с искажением прямолинейной формы и толщины. Также имеет место искажение программно заданной толщины штрихов в сторону увеличения примерно на 20.50 %.
Заключение. Особенности формирования изображения струйными принтерами требуют использования тест-объектов, учитывающих воспроизведение мелких деталей изображения в поперечном, продольном и диагональных направлениях. Оценки разрешения и разрешающей способности с применением рекомендуемого тест-объекта и по стандартной методике концентрических окружностей в значительной степени различаются. Тогда как в электрофотографии, реализованной в лазерных и светодиодных принтерах, подобного эффекта не наблюдается.
Список литературы
1. Бирбраер Е., Штоляков В. Машины цифровой печати // Полиграфия. 2001. № 2. С. 76-79.
2. ГОСТ 13.2.001-2001. Репрография. Копирография. Аппараты копировальные электрофотографические. М.: Изд-во стандартов, 2001.
3. Кацман В. Д., Позняк Е.С. О методике оценки разрешающей способности цифровой системы вывода // Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2005. № 3. С. 50-56.
4. Потапова К.В., Уарова Р.М., Чуркин А.В. К вопросу оценки качества цифровой печати // Материалы международной научно-практической конференции. М.: МГУП, 2003. С. 15-18.
5. Синяк М. Цифровая печать: всерьез и надолго // Publish. 2004. № 4. С. 38-47.
6. Уарова Р. Цифровые печатающие машины и устройства // Полиграфия. 2004. № 6. С. 28-30.
7. Уарова Р., Болдырева И., Стерликова А. Цифровая печать с использованием технологии Image on Image // Полиграфия, 2013. № 4. С. 50-53.
69
8. Уарова Р.М., Потапова К.В. Тенденции развития цифровых печатных машин // Материалы международной научно-практической конференции. М.: МГУП, 2003. С. 12-14.
9. Хомякова К. К вопросу объективной оценки качества цифровой печати // Инженерная физика. 2006. № 1. С. 59-64.
10. Хомякова К. Классификация показателей качества цифровой печати // Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2005. № 3. С. 25-32.
11. Briggs J.C., Klein A.H., Tse M.K. Applications of IS0-13660, A New International Standart for Objective Print Quality Evaluation/ISJ: Japan Hardcopy. 1999.
12. Buczynski L. Special print quality problems of ink jet print-ers/IS&T's NIP 13: International conference on digital printing technologies.
1997. P. 638-644.
13. Engeldrum P.G. A Theory of Image Quality: The Image Quality Circle // Journal of Imaging Science and Technology. 2004. № 5. P. 447457.
14. ISO/IEC 10561:1999 (E). Information technology - Office equipment - Printing devices - Method for measuring throughput - Class 1 and Class 2 printers.
15. Jang W., Allebach J.P. Simulation of Print Quality Defects // Journal of Imaging Science and Technology. 2015. № 1. P. 1-18.
16. Jang W., Chen M.C., Allebach J.P., Chiu G.T.C. Print Quality Test Page/IS&T's NIP 19: International Conference on Digital Printing Technologies. 2003. P. 575-580.
17. Sakuragi K., Omodani M. Contour Mapping of Readability of Hardcopies on the Plane of Optical Density: characters and Background - A Guideline for Designing Electronic Paper/IS&T's NIP 20: International Conference on Digital Printing Technologies, 2004. P. 369-372.
18. Tse M.K., Forrest D.J., Briggs J.C. Automated Print Quality Analysis for Digital Printing Technologies/Pan-Pacific Imaging conference. Japan,
1998.
Сысуев Игорь Александрович, канд. техн. наук, доцент, sia1960@,mail. ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет,
Варепо Лариса Григорьевна, д-р техн. наук, профессор, larisavarepo@yandex. ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет,
Трапезникова Ольга Валерьевна, ассистент, ol-trapeznikova@yandex.ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет,
Беззатеева Эвелина Гайковна, канд. техн. наук, доцент, evelinabez@mail. /и, Россия, Омск, Омский государственный технический университет
REPRODUCTION AND EVALUATION OF FINE DETAILS IN PRINTING SYSTEM
I.A. Sysuev, L. G. Varepo, O. V. Trapeznikova, E. G. Bezzateeva
As in any printing technology, image quality is a key aspect. In this context, the development of evaluation tools, and in particular the tools of fine details reproduction along with color rendering, is relevant. The paper studies methods of assessing the resolution and inkjet printer resolution as well as the interpretation of the obtained parameters depending on the test-objects used to determine specified indicators. The expediency of using the developed test-object containing linear strokes positioned in different ways in the image space to assess the resolution and inkjetprinter resolution is shown.
Key words: inkjet printer, resolution, test-object.
Sysuev Vladimir Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, sia1960@,mail. ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
Varepo Larisa Grigorievna, doctor of technical sciences, professor, larisava-repo@yandex. ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
Trapeznikova Irina Viktorovna, assistant, ol-trapeznikova@yandex. ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
Bezzateeva Evelina Gaykovna, candidate of technical sciences, docent, evelinabezamail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University
