Муар так же неисчерпаем...

С чувством глубокого удовлетворения, как-то незаслуженно забытым в перестроечные и постперестроечные годы, прочел в № 3 журнала Publish (2000 г.) статьи, посвященные полиграфическому муару. К сожалению, недостаток времени не позволил ответить быстро. К счастью, тема не настолько конъюнктурна, чтобы сделать скорость реакции принципиальной.

В первую очередь обрадовало отсутствие принципиальных разногласий между авторами — особенно с учетом того, что представляют они компании с разным подходом к растрированию. Приятно, что оба автора успешно устояли перед соблазном прорекламировать ноу-хау соответствующих производителей в области передовых технологий растрирования.

Возможно, кому-то показалось чрезмерным весьма подробное разъяснение связи оптимальных углов растра с преобладающими цветами изображения. Для максималистов позволю себе напомнить казус, произошедший в полиграфических кругах Москвы. Есть у нас рекламное агентство, издания которого известны высоким качеством, в том числе и по критерию отсутствия муара (не в последнюю очередь за счет правильного подбора углов, соответствующего цветовой гамме полосы). Используемые углы, естественно, никто специально не афишировал, хотя и секрета не делал. В результате возникла небывало устойчивая легенда о каких-то «особо секретных» углах. Настолько устойчивая, что представители отдельных фирм не пожалели сил и времени, чтобы любыми средствами заполучить образцы пленок и лично убедиться в том, что никакого секрета нет. Просто правильная перестановка стандартных углов (45, 90, 15 и 75 градусов) при определенных условиях (есть нюансы, о которых мы поговорим позже) дает гораздо больший эффект, чем того можно ожидать. Эта история не анекдот, как кому-то может показаться. Так что подробное изложение столь «азбучных» истин оказывается отнюдь не лишне.

Естественно, данная реплика написана не для того, чтобы говорить только комплименты. Из-за недостатка места (или времени, быть может) авторы не обратили должного внимания на несколько моментов, на мой взгляд, весьма существенных. Есть вопросы, которые прозвучали «намеком» и просятся быть заданными — если авторы знают ответы, пусть разовьют затронутую тему.

Муары бывают разные… В первую очередь, хотелось бы поточнее очертить проблему. Разговоры о муаре и смежных эффектах затрагивают весьма большую область, плохо попадающую под «строгое» определение муара. Предметом обсуждения являются любые визуально наблюдаемые на печатном оттиске нежелательные геометрические эффекты, преимущественно периодического характера. Причиной их появления чаще всего является биение частот или интерференция — не буду повторять того, что прекрасно изложено в статье И. Головачева. Единого термина, применимого ко всему спектру эффектов (кроме «муар», подходящего лишь условно), я не знаю, — если кто-то меня поправит, буду признателен. Давайте согласимся с термином «муар» за неимением лучшего.

Существуют четыре группы источников муара на изображении:

• оригинальное изображение;
• интерференция регулярных структур изображения и растра;
• интерференция растровых структур цветоделенных фотоформ;
• дефекты процесса печати.

С первым видом все предельно ясно (хотя бы потому, что при минимальном опыте этот вид «паразитного рисунка» прекрасно виден на экране монитора) — это муар сканированных полиграфических оттисков. Однако не нужно забывать и о другом способе его получения — масштабировании регулярных структур (неважно, сканированной цветоделенной фотоформы или клетчатой ткани). Примеров немало, даже в професси- ональных изданиях.

Способы борьбы с муаром, видимым в допечатном процессе, также известны достаточно хорошо. Главное, это сознательное самоограничение — полиграфический оттиск нельзя сканировать с увеличением, этим вы пытаетесь считать информацию, в оригинале отсутствующую. Приличное качество получается при масштабе 50%, терпимое — до 100%, но ценой потери резкости. Чуть облегчает жизнь фильтр blur (или любой иной вид размытия), примененный только к желтому каналу. Специальные способы, заложенные в «математику» сканеров, в реальности дают весьма слабый эффект. Исключение составляют цифровые методы снятия растра, используемые при сканировании цветоделенных фотоформ.

Для монохромных оттисков помогает известный из работ Дэна Маргулиса прием — поворот изображения перед сканированием. Еще один вариант — отказаться от борьбы с растром совсем, отсканировав исходное изображение в карту битов высокого разрешения, то есть воспроизвести растр оригинала. Естественно, в последнем случае, как и при сканировании любых регулярных структур, масштаб должен быть точно установлен в момент сканирования — любые попытки масштабирования карт битов в Photoshop приводят к плачевным результатам.

Последнее, о чем часто забывают при обработке изображений (особенно мелких и с геометрически правильными элементами), — взаимодействие изображения с его собственной пиксельной структурой. Проведите в Photoshop резкую (без размытия) линию под малым углом к горизонту — получается «зубастая» линия. По умолчанию Photoshop помогает неопытным, применяя разумное сглаживание (antialiasing) к геометрически правильным элементам. Но это при рисовании, а при работе над изображением, да еще и при малых размерах, да еще если объект — архитектура или оборудование, трудно удержаться от искушения добавить резкости. В результате — зубчатые линии. Без всякого «geometric dot». Прямо на экране видно.

Четвертый вид муара — вызванный проблемами печати — для специалистов по допечатной подготовке, которыми являются коллеги И. Головачев, М. Кувшинов, а также большинство их читателей во главе с А. Моисеевым, не совсем родная стихия. Услышать мнение мастеров печатного процесса было бы, видимо, много полезнее, чем мое. Тем не менее, ситуация, в которой клиент получает от вас идеальные (в смысле отсутствия муара) фотоформы и в гневе приносит обратно безнадежно обезображенный муаром тираж, слишком распространена, чтобы от нее можно было просто отмахнуться. Две вещи как минимум лежат на нашей совести: умение отстоять свою правоту, если вы действительно правы, и умение минимизировать «потенциальные» проблемы.

Источники муара Один из источников муара в печати подробно рассмотрен в статье М. Кувшинова — «грязная» желтая краска способна во много раз усилить «естественный» муар, присутствующий на фотоформах. Пожалуй, единственный надежный способ доказательства того, что была использована желтая краска — промерить желтую плашку денситометром (плотности в голубом и пурпурном каналах для «чистой» желтой должны быть близки к нулю). Сделать что-либо для предотвращения этого вида муара на стадии допечатной подготовки тоже нельзя — все общие способы уменьшения муара продолжают работать, но результат оказывается гораздо хуже ожидаемого.

Другие причины многократного усиления муара в печати — дефекты, называемые «скольжение» и «двоение». Оба прекрасно видны при рассмотрении оттиска в лупу и проявляются в виде деформации точки в направлении движения бумажного листа путем ее вытягивания или отпечатывания рядом ее «бледной копии». Если такой эффект возникает на краске, стоящей под углом 15 градусов к желтой, — ужасный муар неизбежен.

Помимо того, что вы можете указать на этот дефект заказчику, присовокупив пожелание сменить типографию, есть еще один достойный упоминания аспект. Большинство печатников, эксплуатирующих сильно поношенные машины, прекрасно осведомлены об их проблемах и делают все возможное, чтобы минимизировать дефекты оттиска. Беда в том, что, как правило, это делается для определенных углов растра, и переналаживать машину специально для вашего клиента никто не будет. В результате попытки использовать объективно лучшие для данного сюжета углы растра могут дать прямо противоположный эффект. Вывод: прежде чем решать, какими растрами выводить пленки, поинтересуйтесь у клиента, где будет печататься тираж. И если выясняется, что печатная машина у заказчика — ровесница вашей бабушки, будьте уверены: оптимальные углы в данном случае — те, с которыми привыкли работать печатники.

И последний из общеизвестных фактов — в спорной ситуации уверенный ответ на вопрос «кто виноват?» дает контактная (она же «контрактная») цветопроба типа Cromalin, DryProof или любая подобная, выполненная с тех же пленок, с которых печатался тираж.

Особый случай — биение частот растра анилоксового вала и растра формы во флексографской печати — находится где-то посередине между третьей и четвертой группой, но отдельно рассматривать его мы не будем. Во-первых, М. Кувшинов уже все написал, во-вторых, анилокс с углом 45 градусов встречается все меньше и меньше.

Это все — о более простых (и менее интересных) случаях. Перейдем к «вкусненькому».

Муар между изображением и растром («объектный муар» в статье М. Кувшинова) — более опасная и трудно устранимая вещь, чем муар собственно растра. Опасная прежде всего потому, что не всегда знаешь, где «подстелить соломку», — особенно при выводе «чужих» работ. Если и повезло обнаружить этот вид муара (если в вашей фирме принято просматривать готовые пленки, этот дефект обнаруживается сразу, поскольку прекрасно виден на отдельной форме), непонятно, что делать дальше.

Можно условно различить два частных случая: зубчатый край геометрически правильных элементов изображения и биение частот на большой площади, типично проявляющееся при печати изображений фактурных тканей типа вельвета или предметов одежды вроде «клетчатого пиджака».

Зубчатые края — эффект крайне распространенный и крайне неприятный. Хотя, зная предполагаемые углы растра, появление «зубьев» у геометрически правильных элементов изображения очень легко предсказать, этим мало кто занимается. Печальные последствия эффекта особенно проявляются на сильно асимметричных растрах (geometric dot у Scitex), линейчатом растре у Harlequin и подобных им. Это тем более обидно, т. к. они имеют гораздо слабее выраженный собственный муар и зачастую кажутся предпочтительными для использования.

Выбор оружия Существуют ли способы борьбы с «зубчатым краем»? Согласно М. Кувшинову, «не допустить появления зубчатых линий — прямая обязанность растрового процессора». Но Михаил не поделился подробностями — напрасно, на мой взгляд. Совершенно неочевидным представляется алгоритм борьбы с зубчатым краем, если четкая граница проходит сразу по четырем цветоделенным формам. Интуитивно ясно, что растровая структура должна быть неким образом деформирована в непосредственной близости к границе, дабы избежать опасных малых углов; но сделано ли это хоть кем-нибудь на практике, автору, к сожалению, неизвестно. Возможно, последние разработки создателей RIP содержат некие специфические ноу-хау (несколько лет назад зубчатые линии были, напротив, весьма характерны для подавляющего большинства RIP). Как совместится деформация растра с использованием аппаратных ускорителей и генераторов растровой точки, хранящих весь возможный набор форм точки в некой кэш-памяти? И уж совсем непонятно, как RIP может не допустить появления зубчатого края, если формирующая его резкая граница спрятана внутри растрового изображения.

Большинство известных и широко распространенных растровых процессоров попросту обрезают край растровой точки в соответствии с рисунком для векторных составляющих изображения и несколько менее «сурово» деформируют растровую точку для полутоновых, частично усредняя значения соседних пикселей. И в том и в другом случае «прямая обязанность растрового процессора» выполняется плоховато. Возможно, конечно, искусственное сглаживание резкой границы векторного объекта (anti-aliasing). В этом случае зубчатый край может быть подавлен достаточно эффективно (подобно тому, как подавляется рваная граница контура буквы на дисплее в любой из современных операционных систем). Но можно ли доверить это растровому процессору в автоматическом режиме, учитывая, что размер области сглаживания должен быть в пределах двух растровых точек?

По мнению автора, более реальным представляется отказ от использования асимметричных растров в случаях, когда велика опасность появления зубчатого края. Для сюжетов, содержащих преимущественно или только растровые элементы, зачастую возможен индивидуальный подбор углов. То есть, если в моем сюжете нет растровых (полутоновых) изображений, а две краски из четырех присутствуют только в виде плашек, две оставшихся (способных вызвать зубчатые края) можно поставить едва ли не под произвольными углами — лишь бы не слишком близко. И вот тут уже прямая обязанность растрового процессора — дать мне возможность эти самые углы повернуть так, как я хочу. И крайне желательно — дать мне посмотреть на экране (с прорисовкой растровых точек, т. е. на разрешении лазера ФНА), что из этого поворота получилось. Harlequin, например, это делает, причем в последних версиях с вполне разумной скоростью. Даже если приходится иметь дело с четырьмя красками, можно попытаться повернуть всю систему на некоторый угол, например, 7,5 градусов.

На уровне дизайна векторной графики зубчатый край на одной из сепараций прекрасно маскируется резким краем 100% плашки на другой. Вы можете не заботиться о появлении зубчатого края (скажем, в оттенках синего), если одна из красок (голубая или пурпурная) используется как плашка 100%.

Если же поворот невозможен или не помогает, остается использовать сглаживание, т. е. искусственное снижение резкости (естественно, локально, только в районах резких геометрически правильных границ), или просто смириться с появлением зубчатого края на фотоформе — наложение четырех красок в печати тоже дает небольшой эффект размытия (иногда говорят «разбивается розеткой»), способный сделать все наши старания излишними. Как пишет М. Кувшинов, «контактная проба при этом обязательна». Присоединяюсь.

При печати изображения ткани подавление муара становится видом искусства. Дополнить уже написанное другими авторами трудно — основным средством является подбор линиатуры (способность RIP к «плавному» изменению линиатуры приветствуется), для асимметричного (полосатого) рисунка может быть более эффективен поворот растра. Снизить расходы на пленки и пробу позволит возможность просмотра отрастрированного изображения с высоким разрешением на дисплее RIP — обязательно с наложением всех четырех красок.

Четко определить, где заканчивается муар, вызванный взаимодействием изображения и растра, и начинается муар «собственно растра», сложно. Мы уже достаточно хорошо знаем, что заметность муара даже при одних и тех же параметрах растра сильно зависит от изображения. Поэтому давайте плавно перейдем к муару «собственно растра».

Проблема образования муара не только не решена, но, пожалуй, усугубилась с полной компьютеризацией допечатного процесса. Хотите пример? Извольте. Возьмем очень простой сюжет — текст поверх бледного серо-зеленого фона на всю полосу. При использовании углов «по умолчанию» прелестный клетчатый узор вам обеспечен. Если вы знаете, как правильно подобрать углы (из статьи И. Головачева или из другого источника), для вас это не проблема. Чуть усложним макет — закрасим половину полосы не бледно-зеленым, а светло-телесным цветом. И все — стандартные растры не дают возможности что-либо сделать. Конечно, если желтая краска чистая, машина хорошо отрегулирована, генератор растра чуть приличнее, чем в лазерном принтере, клеточка будет чуть заметна, — но все равно будет. А тридцать лет назад появление муара на таком сюжете в продукции любой мало-мальски уважающей себя типографии было просто немыслимо — углы поворота для каждой конкретной плашки подбирались монтажистами вручную, до полного исчезновения. И без всякой связи между двумя разноцветными плашками, стоящими рядом. И никаких нестандартных растров не требовалось.

То же самое, кстати, относится и к оптимальным углам растра. Для телесных тонов, как было сказано знающими людьми, лучше ставить под 45 градусов пурпурную краску, для светло-зеленых — голубую. Что делать, если на одной полосе встретились портрет и пейзаж? Искать компромисс или спасаться нестандартными растрами. В данном конкретном случае предпочтительнее, видимо, 45 градусов для пурпурной: на лице муар заметнее, а на пейзажных сюжетах больше мелких деталей, которые разрушают периодическую структуру растра. Это достаточно общий принцип. В дополнение к тезису М. Кувшинова (растровая розетка ухудшает передачу мелких деталей) хочется отметить, что «обратное верно» — мелкие детали изображения уменьшают заметность муара и, особенно, розетки. Гладкий четырехцветный серый в печати выглядит лучше, если на него наложен небольшой шум.

Раз уж речь вновь зашла об «оптимальных углах растра для телесных тонов», сделаем еще одно дополнение. Все приведенные рассуждения (и мои, и других авторов) в большей степени справедливы, когда цветоделение выполнено «без вычитания», т. е. в светах и полутонах черная краска практически отсутствует. Если же вы сканируете со значительным UСR/GCR/ICR или выполняете цветоделение в Photoshop, рисунок становится четырехцветным примерно с четверти тона. Перестановка черной краски на 75 или 15 градусов тогда не улучшает, а ухудшает результат. И в любом случае растровая розетка на сюжетах, отсканированных с большим вычитанием, заметно сильнее.

Так что однозначно посоветовать, какие сочетания углов на какой полосе лучше, все-таки сложно, особенно, когда сюжеты сильно отличаются по цветовой гамме. Во времена ручного монтажа было, опять таки, проще: запиши два рисунка на цветокорректоре, каждый под своими углами — и проблема решена. А в PostScript…

Позвольте-позвольте, скажет искушенный пользователь Photoshop. Формат EPS позволяет записать внутрь информацию о параметрах растрирования для каждого конкретного изображения — не стоит в PostScript камни-то кидать! Да, сам язык PostScript мало в чем виноват. Конечно, информация о параметрах растрирования должна правильно пройти программы верстки, спуска полос и т. д., но в конечном счете, это лишь текстовый атрибут (комментарий или оператор присваивания — не столь важно), и донести эту информацию до растрового процессора достаточно легко. Сложнее сделать так, чтобы он эту информацию правильно переварил.

Выводные системы на базе классических цветокорректоров вряд ли способны что-либо сделать с предоставленной им информацией — аппаратным генераторам растровой точки «на лету» линиатуру растра не изменить, да и угол менять в пределах одной полосы штатная электроника не умеет. Растровые процессоры с промежуточным преобразованием в «плоский» PostScript тоже не очень любят переменные параметры растрирования — поскольку вся полутоновая информация с полосы собирается в один большой безрастровый (continuous tone) файл, привязать к его фрагментам разные параметры растрирования становится задачей нетривиальной. Растровые процессоры, генерирующие «честную» карту битов без промежуточного формата, теоретически могли бы растрировать каждую иллюстрацию со своими параметрами. К сожалению, такой режим мало, где реально доступен, и еще меньше реально используется.

М. Кувшинов свою статью посвятил формулировке требований к растрированию. В качестве промежуточного итога давайте дополним его перечень следующими требованиями. Растровый процессор должен:

• предоставлять возможность предпросмотра отрастрированного изображения на высоком разрешении (с прорисовкой отдельных растровых точек) как по сепарациям, так и с их наложением;
• правильно интерпретировать индивидуальные параметры растрирования для каждого элемента полосы, причем желательно не только для полутоновых, но и для векторных объектов.

При выполнении этих требований пользователь имеет реальную возможность если не полностью подавить муар на «традиционных» растрах, то по меньшей мере, выжать из них все, что возможно. Если же стандартные растры все равно не позволяют избежать муара, приходится уходить в области нестандартного: асимметричные растры и стохастику.

Асимметричные растры — geometric dot, линейчатые, наконец, просто овал с сильно увеличенным эксцентриситетом — имеют очевидное преимущество: возможность «раскладки» углов растра не от 0 до 90, а от 0 до 180 градусов. Недостатки известны хуже. Во-первых, это резкое усугубление эффекта зубчатого края. Настолько резкое, что делает практически недопустимой печать изображений архитектурных объектов, техники, интерьеров (домов, шкафов и холодильников) — любых сюжетов, содержащих обилие прямых четких линий. Второй недостаток — по мнению многих специалистов, асимметричные растры делают более заметными все избыточные контрасты изображения. Если в результате неаккуратной цветокоррекции у вас на изображении присутствуют незначительные «разрывы» цвета, использование асимметричных растров сделает их гораздо более ощутимыми. При плавном переходе между обычным и линейчатыми растрами — скажем, при плавном изменении эксцентриситета для эллиптической точки — и преимущества, и недостатки также изменяются плавно. В принципе, можно надеяться подобрать некий «оптимальный» промежуточный вариант. Хотя позиция автора — избегать линейчатых растров до тех пор, пока это можно сделать, и применять их только для макетов, полностью свободных от геометрически правильных сюжетов. Визуальный эффект от зубчатых краев на иллюстрации (из личного опыта) более неприятен, чем «нормальный» муар по-желтому.

Стохастика, частотная модуляция и размер пятна Стохастика — самый сложный и по-своему очень разнообразный мир растров. Стохастика от Adobe, Harlequin и Scitex — это не модификации одного и того же, а совершенно и принципиально разные алгоритмы растрирования, базирующиеся на крайне общей идее частотного модулирования. Поставщики оборудования, особенно в России, как-то не очень охотно признают, и во всяком случае, не стремятся афишировать факт, который производители нерегулярных растров в принципе называют достаточно громко. А именно: нерегулярные растры придуманы, в первую очередь предназначены и наиболее успешно используются не для высококачественной печати художественной продукции, а совсем наоборот — как альтернатива низколинеатурной печати дешевых видов продукции (например, цветных газет, которые при стандартном растрировании выглядят уж совсем уродливо).

Печатать стохастику, как известно, трудно. В большинстве стохастических растров неизбежно появление очень маленьких (8—10 мкм) «точек» даже при выборе «грубой» версии растра. Сложность переноса на форму самых мелких элементов делает качественную печать такими растрами крайне проблематичной — нестабильная цветопередача в светах очень заметна, и процесс копирования требует поддержания стабильных и точных параметров. Хотя положительные примеры есть, говорить об их массовом применении вряд ли возможно.

Более реально привлечение ЧМ-растров с фиксированным размером пятна — 22 и 30 микронные точки не создают значительных проблем в формном и печатном процессе, а параметры цветоделения, хотя и сильно отличающиеся от цветоделения под «обычные» растры, достаточно стабильны. К сожалению, даже 22 мкм точки ЧМ-растра создают заметную зернистость изображения, ощутимо ухудшающую восприятие таких объектов, как гладкая ткань, кожа лица, поверхность воды и т. д. Компромисс достигается где-то в районе 16 мкм точки, которую еще можно скопировать, но которая уже почти не дает зерна на изображении. Компании, реализующие стохастические растры в высококачественной тиражной продукции, используют именно стохастику с фиксированным размером пятна. Все же, такой растр — довольно дорогая опция к небольшому количеству RIP, и для массового пользователя эксперименты с нерегулярным растрированием остаются теорией.

В заключение — два слова о высоколиниатурном растрировании. Добавить к изложенному в статье М. Кувшинова почти нечего, хочется сделать небольшой акцент. Правильный подбор параметров цветоделения и аккуратное обращение с мелкими деталями изображения — пусть это даже шероховатость кожи или просто зерно фотопленки — способны дать такое же уменьшение заметности розетки, как подъем линиатуры на один шаг. Нашим специалистам по допечатной подготовке, похоже, проще переложить часть своей работы на типографию. Что же — их дело.

Что дальше? Данный отклик, по моему мнению, ни в какой степени не претендует на подведение итогов или «закрытие темы». Напротив, ряд вопросов — в частности, по проблеме муара в печати и по дальнейшему расширению математического обеспечения растровых процессоров — лишь обозначены. Надеюсь, как раз настолько, чтобы подтолкнуть соответствующих специалистов к дальнейшему развитию дискуссии.

Об авторе: Алексей Моисеев, ведущий инженер-программист (Бостон, шт. Массачусетс).