Сканирование старых документов в формате TIFF. Стоит ли сканировать на 48-битном цвете?

Question

В настоящее время я сканирую старые бумаги с некоторыми заметками на них, используя сканер Epson V370 . Я хочу, чтобы выходные файлы были в формате TIFF, однако я не уверен, какую битовую глубину выбрать.

На одной из бумаг есть только несколько заметок черными чернилами и никаких других цветов. Я хочу высосать из этого сканера высочайшее качество, но есть ли смысл сканировать белую бумагу черными чернилами с такой большой глубиной цвета, как 48-битный, который является максимальным для моего сканера?

Также, если у меня есть бумага с синими чернилами, будет ли большая глубина цвета влиять на качество?

Answer 1

Чтобы ответить, сколько бит глубины цвета вам нужно и как это влияет на ваши результаты, позвольте мне начать с быстрого объяснения того, что на самом деле представляет собой глубина цвета.

Что такое глубина цвета?

Глубина цвета описывает, сколько цветов будет сохранено. Если изображение имеет очень тонкие градации цвета, сканирование и сохранение чрезвычайно большого количества цветов означает, что эти тонкие различия будут кодироваться по-разному в сохраненном изображении и могут различаться при манипулировании изображением. Хранение меньшего числа бит означает, что некоторые из этих градаций будут сохранены как один и тот же цвет, поэтому они не будут дифференцированы.

Возможно, вы видели этот эффект, пытаясь сохранить фотографию, содержащую точные градиенты, в более низком битовом формате, например, в 8-битном GIF, который хранит только 256 уникальных цветов. Вместо непрерывного градиента вы видите полосы, потому что несколько оттенков должны быть сконцентрированы в меньшем количестве доступных цветов, производя цветовые "шаги", как сравнение ниже.

Сколько бит требуется?

Человеческий глаз может различать более 256 оттенков каждого основного цвета, но этого достаточно, чтобы визуализировать изображения с фотографическим качеством. Это требует 8 бит для каждого основного цвета или 24 бит. В совокупности это более 16 миллионов цветов. При 48 битах или 16 битах на основной цвет можно различить более 65 000 оттенков каждого основного цвета. Это далеко за пределы того, что может различить глаз.

48 битный цвет

Так зачем вообще беспокоиться о 48-битном цвете? Потому что это полезно для фотографических работ. Детали могут быть размыты в самых ярких областях или трудно различимы для глаз в самых темных областях. При манипулировании изображением эти диапазоны можно растянуть, чтобы увеличить расстояние между похожими цветами, чтобы эта деталь была лучше дифференцирована. Однако это оставляет дыры в цветовой гамме. Начиная с 48 бит, вы получите те промежуточные цвета, которые в противном случае отсутствовали бы

Когда вы растягиваете один диапазон цветов, другие цвета сжимаются, объединяя некоторые цвета. Другие типы манипуляций с изображениями вызывают аналогичную потерю некоторых значений цвета. Когда вы начинаете с 24 битами, совокупные потери в результате последовательных этапов обработки могут быть заметным ухудшением. Начиная с 48 бит, даже существенная потеря цветов оставляет гораздо больше, чем требуется.

Результат обычно должен быть уменьшен до 24 бит, чтобы отобразить его нормально или распечатать. Так что даже для фотографических работ 48 битов специального назначения.

Глубина цвета против способности сканировать цвета

Сканер имеет определенные оптические свойства, и каждое сканирование захватывается с глубиной цвета, которую производит аппаратное обеспечение. Эта информация обрабатывается программным обеспечением для получения изображения с заданной глубиной цвета. Так что, если ваш сканер поддерживает 48-битный цвет, это то, что захватывается. Если вы хотите только 24 бита, некоторые цвета объединены.

Однако на любой глубине цвета каждый цвет на странице будет сохранен как нечто. Разница в том, что при более высокой глубине цвета вы сможете отличить их друг от друга. Так, например, большая глубина цвета не позволяет лучше захватывать синий.

Сканирование текста

Если вы говорите о тексте, то использование 48 бит абсолютно бесполезно. Это просто даст вам огромные файлы, с которыми медленно работать. Но некоторая глубина цвета может помочь в очистке сканирования.

Использование информации о цвете для очистки

Рассмотрим факс. Он работает с 1 бит, который дает вам черный или белый. Таким образом, каждый цвет на странице должен быть представлен одним или другим. Это достигается путем выбора порога темноты. Все, что легче, становится белым; все, что темнее, становится черным (по сути, тот же процесс используется для преобразования 48-битных цветов в 24-битные). В случае с факсом результатом часто являются беспорядочные буквы: пятно становится зернистым черным пятном, складка на бумаге становится черной линией.

Это из-за того, что видит сканер. Бумага не чисто белая (и она может пожелтеть неравномерно). Если есть какие-либо складки или морщины, вы можете увидеть их, потому что они представляют затенение. Буквы на странице не чисто черные, и часто содержат более светлые области. Грязь или пятна имеют темноту и цвет. Часто самые темные части артефактов темнее, чем самые светлые части содержимого. Это усложняет попытку создания чистой отсканированной страницы.

Наличие некоторой информации о цвете позволяет работать с инструментами обработки изображений для очистки сканирования; отличать артефакты от контента. После удаления артефактов сканирование можно сделать более читабельным, уменьшив глубину цвета. Выделение темного текста и более белого фона более близко имитирует исходный документ, когда он был недавно напечатан на белой бумаге.

Нижняя линия

Глубина цвета не улучшит вашу способность воспринимать цвета, такие как синий, который не сканирует так же хорошо, как некоторые другие цвета. Тем не менее, это дает вам возможность улучшить результат. Сканирование в 24-битном цвете является хорошей отправной точкой, если оригиналы не являются чистыми. Даже если изначально это были черные чернила на белой бумаге, информация о цвете значительно облегчит избавление от артефактов, которые обычно имеют цвет.

После удаления артефактов информацию о цвете можно использовать для улучшения внешнего вида содержимого. Синие чернила, которые плохо сканируются, можно затемнить, не влияя на цвета, которые хорошо сканировали. Такие вещи, как рельефная нотариальная печать, которая может быть едва заметна, могут быть затемнены. Беловатая бумага может быть отбелена. Контраст между контентом и фоном может быть улучшен.

Как только все это будет сделано, для представления страницы можно использовать гораздо меньший диапазон цветов. Таким образом, 24-битный цвет может быть уменьшен до 8-битного цвета (или меньше) или оттенков серого. Это позволяет сохранить готовый результат в гораздо меньшем файле, при этом он выглядит лучше оригинала.

Трюк с низкой глубиной цвета

Если вы работаете с текстом и хотите, чтобы конечный результат выглядел как чистый черный текст на белой бумаге, можно использовать небольшую хитрость, используя низкую глубину цвета. Вы начинаете с существенно более высокого разрешения, чем требуется для результата, скажем, от 800 до 1200 точек на дюйм, и 24-битного цвета. Используйте информацию о цвете, чтобы удалить артефакты, улучшить контраст и т.д., Пока они не станут настолько хорошими, насколько это возможно. Затем преобразуйте изображение в 1-битный цвет (черный и белый).

Это приведет к тому, что очищенное изображение станет черным по белому, а высокое разрешение уловит мелкие детали в контенте. Затем уменьшите частоту до желаемого разрешения (обычно от 200 до 300 точек на дюйм). Сэмплирование преобразует файл в оттенки серого или 24-битный цвет. Если это не автоматически, выберите оттенки серого в качестве выходных данных.

Это будет иметь эффект, аналогичный ClearType (рендеринг субпикселя). Детали, которые были бы полностью потеряны при сканировании с высокой контрастностью и нормальным разрешением, будут сохранены в нескольких битах оттенков серого. Файл может быть сохранен в чем-то вроде 4-битного оттенка серого, который будет очень маленьким файлом с высоким качеством результатов.

Answer 2

Я хочу высосать из этого сканера высочайшее качество, но есть ли смысл сканировать белую бумагу черными чернилами с такой большой глубиной цвета, как 48-битный, который является максимальным для моего сканера?

Краткий ответ о глубине цвета, DPI и сканировании документов:

Короче? Нет 100% веских причин сканировать белую бумагу черными чернилами с такой большой глубиной цвета. Глубина цвета 48 бит в основном используется для фотографий высокого разрешения или цветных документов, а не для текста. Причина, по которой многие сканеры предлагают глубину цвета 48 бит, заключается в том, что в настоящее время они могут это сделать. Но если вы не обрабатываете или не выводите изображение, для которого требуется 16 бит цветных данных на канал, это в лучшем случае излишнее. 24-битная глубина цвета более чем достаточна для обычного использования, и, на самом деле, я вполне уверен, что вы читаете этот текст на каком-то дисплее, работающем с 24-битной глубиной цвета; 8 бит на канал RGB = 24 бита.

Более длинный ответ о сканировании документов:

Что касается сканирования документов, глубина цвета в точности равна глубине цвета. DPI (число точек на дюйм) - это совсем другой показатель , на который следует обратить внимание.

Я сканирую тонны документов вручную, и способ, которым я имею дело с этим, состоит в том, чтобы считать процесс многошаговым процессом. Вот основные шаги, которые я использую для черно-белых документов без цветных изображений:

1. Начальное сканирование: я считаю, что первоначальное сканирование документа является только первым, необработанным сканированием, которое выполняется для получения изображения в цифровом формате. Я делаю это, как правило, с разрешением 200-300 точек на дюйм и стандартной битовой глубиной RGB, которая, на мой взгляд, составляет 24 бита. Не с глубиной цвета 48 бит, которая поистине излишня для сканирования простых двухцветных документов.
2. Обработка сканирования: после сканирования страниц я обрабатываю их в Photoshop или Pixelmator. Когда я это делаю, цель состоит в том, чтобы отрегулировать контраст изображения, чтобы белые области были действительно белыми, а черный текст / линии были действительно черными, а не серыми.
3. Преобразовать в оттенки серого. В основном это можно сделать на протяжении всей фазы обработки сканирования, но я все еще считаю это отдельной стадией. В Pixelmator вы можете преобразовать RGB в оттенки серого, что уменьшит окончательный размер файла в десять раз. Таким образом, сканирование RGB 40 МБ теперь уменьшается до 4 МБ практически без потери качества.
4. Сохранение изображений: вы выбираете TIFF в своем вопросе, но после долгих лет работы такого типа я могу засвидетельствовать, что сохранение отсканированного изображения TIFF в формате JPEG со 100% качеством сохраняет такое же общее качество и любую «потерю данных» технически может быть «реальным», но визуально незаметным.

Теперь, если каким-то образом ваши страницы содержат изображения, задача обработки сканирования (пункт 2 в списке) может потребовать дополнительной работы. В приличных программах для редактирования фотографий вы можете выбрать - в основном через поля для рисования - только тот текст, который вы хотите отрегулировать, а затем отрегулировать встроенные изображения отдельно, если это необходимо.

С моей точки зрения рабочего процесса, если у меня есть 20-страничный документ, а на 3-х страницах есть изображения, которые мне нужно настроить таким образом, я сначала пробиваю 17 других черно-белых страниц, а затем оставляю более сложные вещи на конец.

Answer 3

С другой стороны, бывают ситуации, когда само сканирование на старших битах может быть полезным; например, когда на отсканированных материалах очень мало доступного контраста или диапазона.

По моему опыту, обычные потребительские сканеры не имеют каких-либо реальных настроек аппаратного обеспечения для регулировки цвета, контрастности, чувствительности или освещения. Все настройки выполняются в программном обеспечении с использованием необработанных данных, полученных в результате сканирования (DPI не включен).

Если документы или изображения имеют действительно незначительные различия, и необходимо применить серьезное исправление, начиная с большего количества битов (даже битов, которые вы не видите на мониторе) означает, что вы можете сделать большой диапазон «расширения» собранных данных.

Если ваши изображения слишком темные, если текст на странице размыт, если вам приходится использовать в программном обеспечении уровни, контрастность или яркость в огромных количествах после факта, тогда для начала пригодятся дополнительные вариации. Это может даже включать цветное сканирование для черно-белого документа.

Хотя я согласен с тем, что сказано в других ответах, когда я работаю с очень плохим материалом, зная, что мой сканер (по крайней мере, мой) сильно зависит от программного обеспечения после «склада», «один размер подходит для всех» сканирования и освещения, Затем я перенесу его на более высокую битовую скорость (16 или 48) для начального сканирования, а затем передам его более непосредственно без настроек в программу обработки фотографий, вместо использования программного обеспечения сканера, заканчивая (сохраняя) с нормальным битом глубина, после того, как вся обработка в программе фотографий завершена.

Если вы действительно отчаянно пытаетесь получить что-то из ничего, и вам нужно много чего отрегулировать, чтобы добиться этого, тогда подумайте о том, чтобы иметь как можно больше уровней для работы. Для обычных элементов, которые используют не менее 50% возможного диапазона данных, это необязательно.

И последнее замечание: даже после того, как я приложу все усилия, вручную настроив его, имея большую глубину, он не превращает ухо свиньи в шелковую сумочку.

Answer 4

По мере снижения качества битов вы начнете вводить артефакты, поскольку система должна приближаться к значениям цвета. Это станет заметно при очень низких битовых глубинах, таких как 2- или 4-битное сканирование. Например, 2-битное сканирование означает, что каждый пиксель должен быть чисто черным или чисто белым. Большая складка на бумаге может выглядеть как черная линия на изображении, и даже волокна в бумаге могут вызвать появление черных пятен, которые не видны при случайном осмотре.

Фактически, это было устройство для защиты от копирования, которое использовалось на бумаге для чеков, в виде едва заметных полосатых линий, которые обозначали VOID, которые выглядели как сплошной черный набор букв при низкокачественном сканировании, таком как оригинальный Xerox. машины, из-за алиасинга. Мораль здесь в том, что вы хотите держаться подальше от очень низких настроек, чтобы избежать алиасов.

С другой стороны, 48-битное воспроизведение текста, вероятно, излишне. Есть момент, когда бросание большего количества выборок на что-то просто не имеет таких же выгод. Например, переход с 24-разрядного на 48-разрядный режим, вероятно, будет неотличим от случайного наблюдения, но уменьшит размер файла вдвое и значительно сократит время сканирования на страницу. Я бы порекомендовал начать с 16-битной или 24-битной и увеличивать выборку, только если вы не удовлетворены средним качеством сканирования.