21世纪数字印刷专业教材：数字半色调技术

《21世纪数字印刷专业教材：数字半色调技术》讨论数字半色调技术，从连续调到半色调的转换是数字印刷乃至现代印刷的核心技术之一，适用于所有以二值记录原理工作的所有设备，包括只有二值描述能力的显示系统。第一章简要介绍半色调技术的起源、数字半色调的出现与主要发展方向等。第二章讨论连续调图像的重构原理，包括阶调重构和物理重构及质量评价。第三章围绕模拟传统网点的记录点集聚有序抖动技术展开，以有理正切和超细胞结构加网为主。第四章针对记录点分散有序抖动技术，得到伪随机半色调图像。第五章从经典误差扩散开始，分析其蓝噪声特征后过渡到修正误差扩散算法和蓝噪声蒙版。第六章涉及幅度调制、频率调制和复合加网等重要概念，以及复合加网的实现方法。第七章介绍迭代优化半色调技术，例如直接二值搜索、遗传算法、退火算法和打印机模型等。第八章讨论彩色图像的半色调转换问题，重点放在矢量半色调。第九章从沃罗诺伊图和空间填充曲线两方面对半色调处理过程添加随机性，以空间填充曲线为主。第十章讨论数字印刷半色调技术，某些方法与数字印刷的成像过程有关。第十一章以逆半色调为讨论对象，从半色调图像重构到连续调图像。第十二章介绍莫尔条纹和玫瑰斑，包括随机莫尔条纹。
　　《21世纪数字印刷专业教材：数字半色调技术》尽可能深入浅出地介绍各种类型的半色调技术，兼顾全面和重点。编写本书的主要目的，是为各院校的数字印刷专业提供基本教学素材，但也可作为图文信息处理、印刷工程、包装工程、数字出版和办公自动化等专业的教学参考书。此外，本书可供数字印刷、商业印刷和数字出版等相关领域的专业人员参考。

第一章 概述
1.1 模拟加网技术
1.1.1 木模雕刻半色调模拟
1.1.2 早期随机加网技术
1.1.3 摄影对印刷和半色调技术的影响
1.1.4 连续调与半色调复制
1.1.5 投影网屏
1.1.6 接触网屏
1.1.7 网屏对连续调图像的分割作用
1.1.8 其他模拟半色调技术
1.2 数字半色调的起源
1.2.1 直接加网与分色变革
1.2.2 电子加网
1.2.3 激光加网技术
1.3 发展中的数字半色调技术
1.3.1 连续调与半色调
1.3.2 数字半色调分类
1.3.3 幅度调制半色调
1.3.4 频率调制半色调
1.3.5 迭代优化处理半色调
1.3.6 数字半色调技术的现代进展
1.4 半色调图像处理
1.4.1 逆半色调技术
1.4.2 半色调数据压缩
1.4.3 数据隐藏与水印

第二章 连续调图像的阶调重构
2.1 像素描述
2.1.1 模拟连续调图像
2.1.2 数字图像的像素描述
2.1.3 连续调图像的半色调表示
2.1.4 半色调模拟连续调的视觉依据
2.1.5 眼睛的非线性特征
2.2 连续阶调的重构
2.2.1 采样
2.2.2 量化
2.2.3 记录栅格与设备像素
2.2.4 邻域处理
2.2.5 点处理
2.3 连续调图像的物理重构
2.3.1 市场需求
2.3.2 图像再现系统
2.3.3 处理流程
2.3.4 半色调处理
2.3.5 半色调图像到硬拷贝输出物理重构
2.4 半色调图像质量评价
2.4.1 二值半色调重构的准确度问题
2.4.2 平均方差距离质量测度
2.4.3 频域测度
2.4.4 成对相关系数
2.4.5 径向平均功率谱

第三章 幅度调制半色调
3.1 抖动处理
3.1.1 抖动
3.1.2 有序抖动
3.1.3 记录点集聚有序抖动
3.2 网点及相关要素
3.2.1 方向敏感性
3.2.2 半色调单元
3.2.3 设备像素形状与半色调单元的精细程度
3.2.4 网点三要素
3.2.5 加网质量因子
3.2.6 设备分辨率与半色调单元的关系
3.2.7 网点层次与网点频率
3.3 传统网点的数字模拟
3.3.1 数字网点生成方法概述
3.3.2 记录点集聚有序抖动矩阵
3.3.3 网点结构的周期性考虑
3.3.4 阈值法
3.3.5 模型法
3.3.6 生长模型法
……
第四章 记录点分散有序抖动
第五章 记录点分散随机抖动与蓝噪声
第六章 调频和复合加网技术
第七章 迭代优化数字半色调技术
第八章 彩色数字半色调
第九章 沃罗诺伊图与空间填充曲线半色调应用
第十章 数字印刷半色调技术
第十一章 逆半色调
第十二章 莫尔条纹与玫瑰斑

参考文献

4.4.2方法概述
　　空白和集聚抖动数组（以下简称为空白／集聚数组）生成方法将建立尺寸为M×N的抖动数组，其中M和N可以取任意值，可理解为对应于任意的整数位置。注意，对于M和N的取值不必限制于2的倍数。虽然任何抖动数组用于抖动处理后可产生多层次的输出，但最方便的方法无疑应该从仅仅输出两种等级开始，即半色调图像的像素值取0或1，此后再扩展到多层次抖动。
　　空白／集聚抖动数组按矩阵的形式组织，每一个数组单元被指定某一数值，对应于输入图像内需要在阈值比较后取值等于1的位置。因此，空白／集聚抖动数组的单元按规定的次序排列，并规定从0到MN-1的唯一整数。如同其他记录点分散有序抖动数组那样，数组单元的排列次序称为序列，执行数字半色调操作时需归一化处理到与输入和输出值的范围相匹配。由于半色调处理的操作对象是连续调的数字图像，半色调处理输出二值图像，因而实际应当执行归一化处理的对象是输入图像。由M×N个单元组成的空白／集聚抖动数组在二维空间中是周期性的，它们在两个相互正交方向的模分别为M和N。
　　为便于对空白／集聚抖动数组中的单元排序，要求使用与空白／集聚抖动数组维度准确一致的第二个数组或矩阵，不妨称之为原型二值图案（Prototype Binary Pattern）。这种原型二值图案是1和0两种数字组成的矩阵，相当于常数灰度等级图像半色调处理的输出图像，其中包含的数字1的数量应该与常数灰度等级图像的像素值对应。假定输入连续调图像的像素可以取0-1.0范围内的任意实数，输入图像的像素值都等于0时对应的输出值也全部为0，而输入值等于1的灰度图像的输出值都等于1。空白与集聚抖动矩阵生成算法的根本目标在于产生1和0均匀分布的半色调图像，没有扰动结构存在。为了建立空白和集聚抖动数组，要求同时处理两个数组，分别为原型二值图像和抖动数组本身。
　　根据抖动数组的单元数值或序列对原型二值图像排序，在原型二值图像中添加1或从原型二值图像中删除1。抖动数组单元的序列对应于原型二值图像中已存在的1的序号。
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