Часть I. Встраивание голограмм СВЗ на средне-частотной пространственной несущей в контейнеры художественных репродукций на холсте. Оценка градационных и пространственно-частотных характеристик холста

Рис.1 Контейнер и гистограмма градаций картинки со встроенным СВЗ для печати на холсте.
Размер контейнера 2539x2047, пространственная несущая k1=170 ==> 3.92[1/mm] , коэффициент усиления b=550. dpi=300.

Рис.2 Холст с СВЗ после печати и фоторегистрации + гистограмма градаций. dpi=600. Размерность контейнера ~7014x4960.
Наблюдается небольшое отклонение от исходной пропорции (~ 0.3%) и поворт на ~ 1.25 градуса. "Волна" голограммы не просматривается.

Рис.3 Результат восстановления СВЗ. Размер СВЗ 96x96 пикселов. Пространственная несущая k1=170, коэффициент усиления b=550.
Скан сделан в рамке консоли ПО. Программа модернизирована под выделение только области с СВЗ, по которой выполняется РДД.

Рис.3a Результат восстановления СВЗ. Размер СВЗ 96x96 пикселов. Пространственная несущая k1=190, коэффициент усиления b=600. dpi печати 300 (21,5x17,33см),
dpi фоторегистрации 600. Скан сделан в окне консоли ПО.

Рис.4 Градационный клин холста и градационная кривая для области 16 ступенек (выделено пунктиром). Глаз отчетливо воспринимает все градации, вместе с тем,
градационная кривая такого разделения не дает - сказываются упорядоченные текстурные шумы холста.

Рис.4a Градационный клин холста и градационная кривая для области 16 ступенек + сглаживание шума Гауссовским фильтром. На гистограмме воиспроизведены все 16 градаций.
Пример хорошо иллюстрирует, известный факт, что зрительный анализатор подавляет шумы с помощью низко-частотной фильтрации.

Рис.5 Градационный клин холста и градационная кривая для области 32 ступенек (выделено пунктиром). Глаз хорошо различает почти все градации, вместе с тем,
градационная кривая разделения не дает - влияние текстурных упорядоченных шумов холста.

Рис.5a Градационный клин холста и градационная кривая для области 32 ступенек + сглаживание шума Гауссовским фильтром.
На гистограмме частично отсутствует разделение в центральной области шкалы градаций.

Рис.6 Контейнер после печати и фоторегистрации с тестовым изображением градационных клиньев и голограммы с СВЗ. dpi=600. Размер голограммы с СВЗ ~4132x4152 пикселов,
отклонение от исходной пропорции порядка 0.5%, поворот ~ 1.2 градуса. В левом нижнем углу гистограмма одной ступеньки полутонового клина (выделена пунктиром)
и увеличенный фрагмент холста. Размер ячейки порядка 0.12мм, что эквивалентно разрешению 8.3 [1/мм] без учета текстурного шума.
Средне-квадратическое отклонение (СКО) шума порядка 19 градаций.

Рис.6a Результат восстановление СВЗ голограммы на Рис.6. Размер СВЗ 96x96 пикселов. Размер контейнера 2047x2047, пространственная несущая k1=180 ==> 4.15[1/mm], коэффициент усиления b=550. dpi=300.

Рис.7 Фрагмент контейнера с СВЗ после печати на холсте и фоторегистрации (dpi=600) на смартфоне. Масштаб фрагмента 100%, "волна" голограммы не просматривается.
Несущая k1=190 ==> 4.38[1/mm], увеличение b=650.

Рис.7a Результат восстановления СВЗ при обработке всего изображения Рис.1. Размер СВЗ 96x96 пикселов. Светлое пятно (x~256,y~256 ==> трансформанта=256) в поле СВЗ обусловлено периодической текстурой холста
Растяжение динамического диапазона (РДД) выполняется автоматически без учета текстурных аномалий холста. Необходимо усовершенствование алгоритма.
Скан сделан в окне консоли ПО.

Рис.7b Результат восстановления СВЗ, выполненного по фрагменту (1024x1024), показанного на Рис.7. Выбор фрагмента произволен. Размер СВЗ 96x96 пикселов.
Светлое пятно (x~256,y~256) в поле СВЗ обусловлено периодической текстурой холста.
Аддитивное накопление результатов восстановления по ансамблю фрагментов может использоваться для повышения отношения сигнал СВЗ/шум.

Рис.7c Спектр мощности контейнера с СВЗ (Рис.7). Показаны координаты трансформант размноженного спектра текстуры холста расположенные в области СВЗ.

Рис.8 Полное изображение контейнера с СВЗ после печати на холсте и фоторегистрации (dpi=600) на смартфоне. Масштаб фрагмента ~50%.
Имеются области (небо) со слабоменяющимися значениями интенсивности (фототона), на которых возможно более заметное проявление дискретизации тона и
"волн" голограммы СВЗ.

Рис.8a Фрагмент контейнера с СВЗ после печати на холсте и фоторегистрации (dpi=600) на смартфоне. Масштаб фрагмента 100%, "волна" голограммы не просматривается.
Несущая k1=190, увеличение b=650.

Рис.8b Фрагмент контейнера с СВЗ после печати на холсте и фоторегистрации (dpi=600) на смартфоне. Масштаб фрагмента 100%, "волна" голограммы не просматривается.
Несущая k1=190, увеличение b=650.

Рис.8c Результат восстановления СВЗ при обработке всего изображения Рис.8. Размер СВЗ 96x96 пикселов. Светлое пятно (x~256,y~256) в поле СВЗ обусловлено периодической текстурой холста
и не позволяет реализовать максимальное РДД. Растяжение динамического диапазона (РДД) выполняется в ПО автоматически. Необходимо усовершенствование алгоритма.
Скан сделан в окне консоли ПО.

Рис.8d Результат восстановления СВЗ при обработке фрагмента (1024x1024), показанного на Рис.8a. Выбор фрагмента произволен. Размер СВЗ 96x96 пикселов.
Светлое пятно (x~256,y~256) в поле СВЗ обусловлено периодической текстурой холста и не позволяет реализовать максимальное РДД.

Рис.8e Спектр мощности контейнера с СВЗ (Рис.8). Показаны координаты трансформант размноженного спектра текстуры холста расположенные в области СВЗ.