Принятая система классификации печатных материалов основана на выделении групп параметров, которые характеризуют механические, оп­тические, адсорбционные свойства носителей и т. д. [1]. К сожалению, они лишь в малой степени могут быть использованы для прогнозирования ка­чества получаемого изображения.

Целью исследования было изучение возможности установления кор­реляций качества носителя и количественных характеристик сформиро­ванного на его поверхности тестового изображения. Анализ печатных свойств осуществляли на трёх видах носителей: бумагах общего назначе­ния, бумагах с матовой поверхностью и бумагах с глянцевой поверхностью фотографического качества. Объектом исследования выступали микрофо­тографии растра изображения тест-объекта (увеличение 60Х - 200Х).

Характерной особенностью струйных технологий печати является заметное изменение геометрических параметров изображения. Одной из причин возникновения этого эффекта является растекание микрокапель чернил по поверхности носителя за счет сил адсорбции и адгезии поверх­ностью материала, его объемом, которое учитывалось посредством отно­шения площадей светлых (неокрашенных) участков бинаризованного изо­бражения растра тест - объекта к площадям окрашенных участков:  

   

Очевидно, что в отсутствии эффекта растекания (при одинаковой площади белых и черных полос в случае растра, образованного последова­тельностью окрашенных и неокрашенных линий одинаковой ширины), ко­эффициент растекания должен быть равен 1. Однако в зависимости от сте­пени взаимодействия окрашенных компонент чернил с поверхностью но­сителя отмечалось существенное отклонение значения Краст от теоретиче­ски возможного, характерное для каждого вида материала. Данные, пред­ставленные на рисунке 1 могут быть использованы для характеризации ин­дивидуальных и групповых свойств бумаг. Близость величин Краст для ма­товых бумаг и бумаг фотографического качества с глянцевой поверхно­стью объясняется экранированием волокнистой структуры основы носите­ля (бумаги общего назначения и мелованные бумаги) полимерным покры­тием (матовые и глянцевые бумаги фотографического качества). Другой характеристикой взаимодействия чернил с поверхностью носителя был выбран квадрат отклонения границ темных полос растра относительно линии их регрессии [1]-[8]. 

Рисунок 1 - Относительный коэффициент растекания для разных типов бумаг: П - бумаги общего назначения и мелованные бумаги, М - бумаги для струйной печати с матовой поверхностью, Ф - бумаги для струйной печати фотографического качества с глянцевой поверхностью.

Высокие значения дисперсии для бумаг общего назначения и мело­ванных бумаг, рисунок 2, вызваны большой развитостью поверхности и стохастическим характером направленности волокон целлюлозы. В случае матовых бумаг наблюдаемое снижение дисперсии можно объяснить экра­нирующим действием воспринимающего и предшествующих, выравни­вающих слоев покрытий, которые блокируют влияние макропористой структуры основы носителя. Низкие значения дисперсии для бумаг фото­графического качества с глянцевой поверхностью являются результатом радикального экранирования совокупностью композиционных полимер­ных слоев волокнистой структуры основы материалов, сглаживанием не­ровностей и шероховатостей поверхности рецептивного слоя, изменением ее физико - химической природы.

Исследование границ контура растра с использованием элементов теории временных рядов показало, что форма контура носит неслучайный характер (рисунок 3). Оказалось, что каждый элемент изображения тест-объекта имеет корреляционную связь с, как минимум, двадцатью соседни­ми элементами, а для ближайших четырех элементов степень связанности превышает 60 %. Кроме того, формы графика и параметры автокорреляци­онной функции индивидуальны для каждого вида исследуемого материала. И, соответственно, уровни корреляций между элементами изображения и скорость их изменения будут различны для всех исследуемых носителей.

Рисунок 2 - Степень развитости поверхности для разного типа бумаги: П - бумаги общего назначения и мелованные бумаги, М - бумаги с мато­вой поверхностью, Ф - бумаги для цифровой струйной печати фотографи­ческого качества с глянцевой поверхностью.

А это в свою очередь означает, что найдены методы описания не только групповых, но и индивидуальных характеристик комплекса адсор-ционно-адгезионных взаимодействий в системе «носитель - компоненты красок (чернил)» для цифровой струйной печати на качество изображения.

Автокорреляционная функция для писчей бумаги

Рисунок 3 - График автокорреляционной функции (писчие бумаги)

Предлагаемые критерии (коэффициент растекания, значение откло­нения точек контура растра на изображении от линии регрессии, парамет­ры функции автокорреляции периодограммы и т. д., для исследуемых но­сителей) являются надежным способом идентификации индивидуальных и групповых свойств материалов и могут быть использованы при прогнози­ровании их репродукционных характеристик  

Литература

1.   Фляте Д.М. Свойства бумаги. М.: Лесная промышленность, 1976. 648 с.

2.   Вучков И., Бояджиева Л., Солаков Е. Прикладной линейный рег- рессионный анализ. М.: Финансы и статистика, 1987.

3.    Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессия. М.: Финансы и статистика, 1981.

4.    Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: Мир, 1980. 456 с.

5.    Мэтьюз Дж.Г., Финк К.Д. Численные методы. Использование MATLAB. М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. 720 с.

6.    Чебраков Ю.В. Теория оценивания параметров в измерительных экспериментах. СПб: СПб гос. ун-т (Институт химии), 1997. 300 с.

7.    Дьяконов В. MATLAB. Обработка сигналов и изображений. Спе­циальный справочник. СПб.: Питер, 2002. 608 с.

8.      Потемкин  В.Г.   Система  инженерных  и  научных  расчетов MATLAB 5.x: В 2-х т. M.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. 366 с.