25、扫描与数字成像系统的图像质量解析

扫描与数字成像系统的图像质量解析

1. 灰度级别与像素结构

在扫描和数字成像系统中，材料的实际限制大约为175点/英寸（6.89点/毫米），这是许多平版印刷工艺的实用极限。灰度级别的数量在相关表格的第三、四、五行有所体现。传统的网点是单中心的，就像图3.15所示。双网点的灰度级别增加情况显示在“扩展2倍”行，而四网点（四个中心）则在“扩展4倍”行体现。此表格假设像素本质上是二进制的。若采用部分灰度或高寻址能力的输出成像系统，表格中的级别数量必须乘以该技术适用的每个像素的灰度级别或子像素数量。近年来，随着实时微处理技术使此类方法具备合理的速度和内存，利用这些技术和超级单元来扩展灰度级分辨率的应用有所增加。

2. 位置误差或运动缺陷

大多数扫描系统的基本操作模式是在一个方向快速移动或扫描，在另一个方向缓慢移动，因此总是存在运动误差或其他影响，导致像素定位在非预期的位置。图3.21展示了几种周期性光栅分离误差的示例，包括正弦和锯齿分布的误差。这些误差以每英寸300条光栅线（11.8条/毫米）为例，间距误差为±10至±40微米（±0.4至±1.6密耳），这里指的是局部光栅线间距，而非绝对定位精度的误差。图中还展示了0.33周期/毫米（8.4周期/英寸）和0.1周期/毫米（2.5周期/英寸）的误差频率。

对于将模拟信号转换为数字信号的输入扫描仪，误差表现为模拟文档采样的变化。由于采样会产生许多错误，运动不均匀导致的采样误差在固有采样误差显得可重复或均匀的情况下最为明显，此时运动误差表现为对原本均匀图案的不规则改变。例如，相互平行的长斜线就提供了这样的条件，因为每条线都有相关的规则周期性相位误差，运动误差会表现为对这种规则图案的改变。产生莫尔条纹的半色调是另一个例子，