Elsyst Engineering. Kontrola kvality obrazových souborů v procesu digitalizace. Ivan Sabo

Elsyst Engineering

Kontrola kvality obrazových souborů v procesu digitalizace

Ivan Sabo

Vyškov, listopad 2008

Úvod Příručka, kterou máte před sebou je napsána s jediným cílem – popsat a navrhnout postupy, které umožní průběžnou kontrolu výsledků obrazové informace (obrazů) vznikající při procesu snímkování a digitalizace historických (i jiných) dokumentů. Je zejména zaměřena na kontrolu procesu: a) snímkování dokumentů na mikrofilm a následnou digitalizaci mikrofilmu b) na proces přímé digitalizace Oba procesy v obecném případě předpokládají použití : a) pro černobílé zpracování b) verzi pro barevné zpracování Příručka si neklade za cíl uvádět definice a detailní vysvětlení jednotlivých charakteristik, ale uvádí nezbytné minimum, nutné k porozumění výkladu tak, aby byla podpořena praktická stránka využití příručky. Z tohoto důvodu jsou i testovací charakteristiky navrhovány ve třech úrovních použití: a) Jako nezbytné provozní metody pro kontrolu stability zpracování, tj. pro denní a průběžné testování, které nevyžaduje žádné, nebo jen minimální vybavení b) Metody pro určené pro testy v případě, že je potřeba určit příčinu chyby c) Metody pro automatizovanou průběžnou kontrolu každého dokumentu, který je určen pro uložení v depozitáři (v případě filmů) nebo digitálním úložišti (v případě digitalizovaných dat Dále je potřeba uvést, že neexistuje žádné univerzální metoda pro hodnocení kvality obrazové informace. Důvodem je skutečnost, že obrazová informace je komplexní pojem, který zahrnuje množství vlivů, z nichž řadu z nich je velmi obtížné měřit a navíc ji ovlivňuje i lidské subjektivní hodnocení. Proto pro posouzení určitého kvalitativního parametru se používají kombinace několika metod.

Proč je potřeba kontrolovat kvalitu obrazového procesu Důvod, proč je potřeba kontrolovat kvalitu obrazové informace je v podstatě jednoduchý: d) obraz, který má sloužit pro další badatele vlivem degradace originálu bude v budoucnosti zřejmě jediným dostupným materiálem pro poznání historie e) obrazová informace je a zejména bude jediným primárním zdrojem pro další poznání a její kvalita je klíčová pro další studium dokumentů; informace, které jsou potřeba pro studium a nejsou v obraze k dispozici jsou nevratně ztraceny f) testování obrazu se doposud v praxi příliš neprovádí

Co testovat Předmětem testů jsou výsledky jednotlivých fází v řetězci vytváření a zpracování obrazu, tedy: a) vytvoření mikrofilmu – černobílá verze b) digitalizace mikrofilmu – digitální obraz - černobílá verze c) přímá digitalizace – digitální obraz - barevná verze Příručka nepopisuje testování optických zařízení (kamer, skenerů, objektivů aj.) které by měly být již voleny s ohledem na požadované vlastnosti.

Testovací parametry Každá fáze ve zpracovatelském řetězci má svou sadu parametrů (charakteristik), které je nutné zpracovat podle požadavků a potřeb. Jednotlivé parametry testů jsou získávány pomocí kalibračních a měřících obrazců, které jsou umístěny na ploše (na testovací tabulce), kterou snímací zařízení (kamera, skener) dokáže snímat, nebo na kterou je nastaveno. Znamená to tedy, že pro různé velikosti snímaných dokumentů by měly existovat různé velikosti testovacích tabulek. Následující přehled uvádí seznam navrhovaných parametrů použitelných jednotlivých kategoriích, jejich vlastnosti, význam, účel a způsob vyhodnocení.

Vysvětlivky k položkám tabulky Účel

Úroveň testu § A informační testy, které je možné provádět s minimálním technickým vybavením; jsou určeny pro dosažení stability procesu zpracování a provádějí se kontinuálně § B základní analytické testy; jsou určeny pro identifikaci chyby procesu zpracování; provádějí se na základě nekonzistentnosti procesu A a v případě zjevných odchylek od požadovaných hodnot; pro analýzu lze použít nástroje typu Photoshop s ručním vyhodnocením (např. v Excelu) § C poloautomatizované (s příspěvkem operátora) a automatizované testy; jsou určeny pro automatizaci procesu sledování kvality obrazových záznamů zejména ve fázi jejich ukládání do úložiště (fyzického nebo elektronického); vyhodnocení se provádí specializovaným SW pro hromadné zpracování dokumentů s možností uložení výsledků do metadat dokumentu

Způsob měření

Základní princip měření. Přesný popis a pracovní postup bude uveden v Příloze 1 ke konkrétnímu testovacímu obrazci Hodnota Hodnota testovacího parametru, charakterizující úroveň kvality zpracování; hodnota odpovídá způsobu jejího získání (měřením, analýzou, srovnáním) a je vázána na zvolený testovací obrazec. Typ obrazce Jsou uvedeny typy obrazců, které lze pro daný test použít. Jejich ukázky jsou v kapitole Typy testovacích obrazců

1

SNÍMKOVÁNÍ MIKROFILM

Černobílý

Číslo

Charakteristika

Účel

Úroveň

Způsob měření

hodnota

Typ obrazce

1.1

Denzita mikrofilmu min.

Měření minimální optické hustoty filmového materiálu v D

A

Denzitometr filmový

< 0.5 D

není

1.2

Denzita mikrofilmu max.

Měření maximální optické hustoty filmového materiálu v D

A


> 1,8 D

není

1.3

Měřítko zmenšení

Stanovení koeficientu zmenšení proti deklarované hodnotě

A

Kontrola měřením

1.4

Obrysová ostrost

Stanovení meze ostrosti

A

Mikroskop/prohlížeč

Dle stupnice na obrazci

MTF obrazec Siemensova hvězda Obr. 1, 2, 4

1.5

Kontrast

Stanovení min a max hodnoty šedé

A



Šedá stupnice Obr. 2, 3

1.6

Rozlišovací schopnost

Informativní stanovení max rozlišovací schopnosti

A



Obr. 1, 2, 4

1.7

Linearita gradační stupnice

Stanovení linearity podání šedé stupnice

B

Porovnání s kalibračním obrazcem

Obr. 2, 3, 4

1.8

Rozsah gradační stupnice – podání šedé

Stanovení gradačního rozsahu podání šedé stupnice

B

Porovnání s kalibračním obrazcem

Obr. 2, 3, 4

1.9

Geometrické zkreslení

Orientační měření

B

Prohlížeč

1.10

Komplexní charakteristiky podání šedé stupnice

Kontrast, linearita, rozsah

C

Digitalizace, Speciální SW

Obr. 1

1.11

Obrysová ostrost

Měření MTF parametrů ostrosti (bar)

C


MTF obrazec (bar/sinus) obr. 6

1.12


Měření rozlišovací schopnosti – vícesměnové v cy/mm

C


RES16 Resolution chart Obr. 1, 2, 4

1.13


Vyhodnocení geometrického zkreslení v %

C


Obr. 5

1.14


Určení hodnota koeficientu zmenšení

C

Digitalizace,Speciální SW

S pravítkem a mm dělením obr. 1, 4


Testovací mříž Obr. 5

2

DIGITALIZACE

Černobílý mikrofilm

Číslo

Charakteristika

Účel

Úroveň

Způsob měření

hodnota

Typ obrazce

2.1

Denzita mikrofilmu min.

Kontrola minimální optické hustoty filmového materiálu v D

A


< 0.5 D

není

2.2

Denzita mikrofilmu max.

Kontrola maximální optické hustoty filmového materiálu v D

A


> 1,8 D

není

2.3


Stanovení koeficientu zmenšení proti deklarované hodnotě na mikrofilmu

A

Photoshop

2.4

Obrysová ostrost

Stanovení meze obrysové ostrosti

A

Photoshop



2.5

Kontrast


A

Photoshop



2.6



A

Photoshop


Obr. 1, 2, 4

2.7

Linearita gradační stupnice

Stanovení linearity podání šedé stupnice

B

Photoshop, měření šedého klínu (jas), vyhodnocení linearity (Excel)

Obr. 2, 3, 4

2.8

Rozsah gradační stupnice – podání šedé

Stanovení gradačního rozsahu podání šedé stupnice

B


Obr. 2, 3, 4

2.9



B

Photoshop

2.10

Komplexní charakteristiky podání šedé stupnice

Kontrast, linearita, rozsah

C

Speciální SW

Obr. 1

2.11

Obrysová ostrost


C

Speciální SW


2.12


Měření rozlišovací schopnosti – vícesměnové v cy/mm

C

Speciální SW


2.13



C

Speciální SW

Obr. 5

2.14


Určení hodnota koeficientu zmenšení

C

Speciální SW




3

PŘÍMÁ DIGITALIZACE

čb / barva

Číslo

Charakteristika

Účel

Úroveň

Způsob měření

hodnota

Typ obrazce

3.1

Podání šedé / barevná odchylka šedé

Stanovení případné barevné odchylky v podání šedé barvy

A

Photoshop

Toleranční pole

Dílčí část tabulky Obr. 8, obr. 7

3.2

Barevné podání

Stanovení celkového barevného podání

A

Photoshop

Tolerance odchylky polí tabulky

Dílčí část tabulky Obr. 8

3.3

Histogram jasový / komponentní

Stanovení gradačního rozsahu obrazu

A

Photoshop

5 – 95% celkového rozsahu

Obr. 8 Dílčí část tabulky

3.4

Obrysová ostrost

Stanovení meze ostrosti

A

Photoshop

Dle stupnice obrazce


3.5

Kontrast


A

Photoshop



3.6



A

Photoshop


Obr. 1, 2, 4

3.7

Linearita gradační stupnice šedé a RGB kanálů

Stanovení linearity podání šedé stupnice a RGB kanálů

B


Obr. 2, 3, 4, 8

3.8

Rozsah gradační stupnice – podání šedé a RGB kanálů

Stanovení gradačního rozsahu podání šedé stupnice a RGB kanálů

B


Obr. 2, 3, 4, 8

3.9



B

Photoshop


3.10

Komplexní charakteristiky podání barevného obrazu

Kontrast, linearita, rozsah, tonalita, gradace …

C

Speciální SW

Obr. 8

3.11

Obrysová ostrost


C

Speciální SW


3.12


Měření rozlišovací schopnosti – vícesměnové

C

Speciální SW


3.13



C

Speciální SW

Obr. 5

Typy testovacích obrazců Č.

Obrazec

Označení

1

DCR 1

2

RESREP

3

Šedá stupnice 20úrovní

4

Popis Pro černobílé snímky Stanovení většiny požadovaných parametrů Použitelné pro úroveň A - C

Určeno zejména pro stanovení rozlišovací schopnosti, ale i gradace, linearity přenosu aj. Použitelné pro úroveň B - C

Určeno pro stanovení gradace, linearity, kontrastu Použitelné pro úroveň A - C Základní tabulka pro mikrofilmy Určeno pro stanovení gradace, linearity podání šedé, kontrast, rozlišovací schopnosti snímkování Použitelné pro úroveň A - C

5


6

MTF přenos Bar logaritmický

7

Šedá tabulka 30%

8

IT 8.7

Tabulka pro posouzení geometrického zkreslení Použitelné pro úroveň (A) - B - C

Obrazec pro určení přenosové charakteristiky MTF Použitelné pro úroveň B - C

Určení homogenity osvětlení snímací plochy Použitelné pro úroveň B - C

Určeno pro základní testy barevných obrazů Podání šedé, závoje, linearita RGB kanálů, gradační rozsah, barevné podání, podání okrajových barev, barevné zkreslení Použitelné pro úroveň B – C, vyžaduje referenční kalibrační soubor

Elsyst Engineering. Kontrola kvality obrazových souborů v procesu digitalizace. Ivan Sabo

Recommend Documents