Учебное пособие: Векторизовать сканирования

В этом пособии описывается, как преобразовать отсканированное изображение в векторную графику. Такой процесс называется трассировкой или векторизацией и может выполняться вручную или с помощью автоматического инструмента. В этом уроке мы объясняем, как быстро и легко выполнить преобразование с помощью Vector Magic.

К каким изображениям относится это пособие?

Это пособие относится к следующему:

• Отсканированные изображения, которые изначально были нарисованы или напечатаны на бумаге

Оно не относится к следующему:

• Растровые изображения, преобразованные в цифровую форму из оригинала векторной графики. См. отдельное учебное пособие
• Фотографии. См. отдельное учебное пособие
• Изображения, нарисованные с помощью инструмента редактирования растровых изображений, такого как Photoshop.

Что мне нужно для работы с этим пособием?

• В пособии используется компьютерная версия Vector Magic. Вы можете скачать пробную версию со страницы компьютерного приложения.

• Онлайн-версия очень похожа на полностью автоматический режим в компьютерной версии. Пользовательский интерфейс выглядит немного иначе, и отсутствует поддержка прозрачности. Помня об этих ограничениях, вы также можете использовать онлайн-версию для работы с этим пособием.

Рекомендации по сканированию изображений, которые будут векторизованы

Оборудование и программное обеспечение для сканирования зависит от производителя, поэтому мои инструкции будут носить как можно более общий характер. Следующие инструкции являются только рекомендациями; пожалуйста, поэкспериментируйте с вашим конкретным оборудованием, программным обеспечением и исходным материалом, чтобы найти для себя лучший вариант. Я обнаружил следующее:

• Если исходный материал черно-белый или в оттенках серого, выберите вариант сканирования в оттенках серого.

  • Не выбирайте режим черно-белого сканирования, так как это приводит к потере данных из-за квантования.
  • Не используйте режим цветного сканирования, так как это приводит к нежелательным цветовым артефактам при сканировании вокруг границ фигуры.
• Для цветных исходных материалов используйте настройку цветного сканирования.
• Отключите любую маску нерезкости или другие функции контраста или выделения контуров. Хотя такие функции действительно улучшают определенные аспекты сканированного результата с эстетической точки зрения, они только усложняют векторизацию.
• Убедитесь, что плоскость сканирования чистая и на ней нет пыли.
• Сканируйте с разрешением 150-300 dpi. Для типичных сканеров потребительского уровня редко имеет смысл сканировать с разрешением более 300 dpi, поскольку сканеры в большинстве случаев "галлюцинируют" любые детали с более высоким разрешением. Я обычно выбираю 150 dpi для большинства сканирований, особенно если вы собираетесь векторизовать полученное растровое изображение.
• Не масштабируйте, не фильтруйте и не изменяйте иным образом необработанное сканированное изображение перед векторизацией. Вы можете обрезать его до нужного размера, но более сложные операции обычно служат только для удаления информации из сканирования.

Более тщательный анализ качества сканирования при разных разрешениях

Чтобы проиллюстрировать некоторые характеристики сканирования, я провел небольшой эксперимент.

• Я нашел интересное общедоступное векторное изображение кельтского узла. Вы можете скачать его SVG-версию здесь. Вот растеризированная битовая версия этого файла:
• Потом я распечатал этот файл на высококачественном лазерном принтере. В результате получилась очень четкая, чистая распечатка изображения, занимающая квадрат со стороной в 6 дюймов.
• Затем я отсканировал ее с помощью сканера Canon потребительского класса с тремя разрешениями: 150, 300 и 600 dpi.

В этом разделе я опишу свои выводы. Как я указывал выше в разделе «Рекомендации», я пришел к выводу, что сканирование с разрешением более 300 dpi не имеет смысла. Конечно, сканирование с разрешением 600 dpi дает изображение в два раза больше, но оно также вдвое больше размыто.

Сами сканированные изображения слишком большие, чтобы поместить их в это пособие, но вот ссылки на различные размеры: 150 DPI, 300 DPI и 600 DPI.

Поучительно увеличение края изображения.

150 DPI

300 DPI

600 DPI

В случае 150 dpi размытие по краю, в принципе, составляет всего один пиксель. Так и должно быть. Если край бесконечно резкий, то он должен быть виден только одним пикселем сенсора сканера. Тогда этот пиксель должен иметь некий подходящий серый цвет, в зависимости от того, как далеко фактически лежит край пикселя.

В случае 300 dpi размытие охватывает два или три пикселя, что указывает на некоторое размытие. Неясно, связано ли это с ограничениями физических датчиков или какой-либо обработкой, выполняемой сканером или программным обеспечением сканера. В любом случае эффективное разрешение этого изображения не 300 dpi.

То же самое наблюдается в случае с разрешением 600 dpi, где размытие охватывает три или четыре пикселя. Опять же, такой размытый результат следует рассматривать как имеющий гораздо более низкое эффективное разрешение.

В этом случае, я думаю, имеет смысл сканировать с разрешением 150 dpi. В тех случаях, когда имеется лучший сканер, может иметь смысл сканировать с разрешением 300 dpi.

Векторизация сканированного изображения

Я решил использовать изображение, сканированное с разрешением 150 dpi. Используя компьютерную версию Vector Magic, я векторизую его, выполняя следующие действия:

• Загружаю изображение, перетащив его в приложение.
• Выбираю "Базовый мастер".
• Выбираю "Логотип со смешанными краями".
• Выбираю "Среднее" качество.
• Выбираю "Два цвета".
• Выбираю "Проверка закончена".
• Сохраняю результат в нужном формате.

Оценка результата

По большому счету результат очень хороший. Есть несколько углов, которые в результате слегка закруглены, а в оригинале резкие, но по большей части векторизованный результат довольно точно соответствует оригиналу. Выходной файл этого векторного изображения в формате SVG можно скачать здесь.

На приведенных ниже скриншотах показан увеличенный фрагмент результата. Первое изображение - это векторизованный результат, второе изображение - это соответствующий фрагмент растрового изображения, а третье изображение - это наложение векторных контуров поверх исходного растрового изображения. В этом фрагменте результат выглядит четким и чистым и очень хорошо воспроизводит исходную фигуру.



Сканированное изображение низкого качества

К сожалению, не все исходные изображения такие четкие и чистые, как в предыдущем примере. Этот пример был создан путем печати векторной графики на лазерном принтере с последующим ее немедленным сканированием обратно. Следующий пример намного сложнее.

Этот пример является намного более типичным для сканированных изображений. Человек, который сканировал его, сделал ошибку, оставив сканер в цветном режиме, поэтому вдоль границ фигуры наблюдаются артефакты по краям цвета. Исходное качество печати кажется плохим, а фигура в целом неровная, как если бы она была нарисована вручную. Версия изображения уменьшенного размера показана ниже, а версию с полным разрешением можно увидеть здесь.



Следующий вид в увеличенном масштабе иллюстрирует некоторые проблемы, связанные с этим исходным изображением.



Хорошо видно обесцвечивание. Верхние части белых фигур окрашены в синий цвет, а нижние - в красный. Края также выглядят очень неровными.

Векторизированный результат

Опять же, я использую компьютерную версию Vector Magic для векторизации изображения. В этом случае я пробую как «Среднее», так и «Низкое» качество, чтобы посмотреть, какой они дают результат.

Следует отметить, что когда в компьютерную версию Vector Magic загружается большое изображение, такое как это, программа анализирует изображение, чтобы определить, имеет ли смысл уменьшать размер изображения. Обратите внимание, что используемая функция изменения размера очень тщательно выбрана, чтобы максимально улучшить качество за счет эффективного использования усреднения пикселей. Большинство функций изменения размера в коммерческих редакторах растровых изображений не выполняют операции масштабирования таким способом, поэтому, пожалуйста, полагайтесь на Vector Magic в выполнении любых операций сжатия. И никогда не увеличивайте размер растрового изображения перед его загрузкой в Vector Magic. Такие действия только ухудшают качество результата.

Результаты доступны здесь: низкое (SVG), среднее (SVG).

Следующие три изображения показывают сильно увеличенные фрагменты исходного сканирования и двух векторизованных результатов. Первый - оригинал, второй - результат с низким качеством, а третий - результат со средним качеством.



Какой из двух результатов лучше - вопрос предпочтения. В результате низкого качества используется меньше узлов, что приводит к более простой геометрии, тогда как среднее качество восстанавливает геометрию более точно, но использует больше узлов. Я лично предпочитаю результат со средним качеством ввода, но вижу достоинства обоих.

Я добавил одно последнее изображение наложения контуров результата среднего качества поверх растрового изображения. Как обычно, вы видете, что контуры очень точно соответствуют исходному растровому изображению. Эта характеристика является одной из самых сильных сторон Vector Magic по сравнению с другими инструментами автоматической векторизации.



Выводы

В этом пособии представлены рекомендации и советы относительно того, как лучше векторизовать сканированные изображения с помощью компьютерной версии Vector Magic. Предоставленные практические советы помогут вам максимально эффективно использовать исходный материал и сканер. Мы показали два примера векторизации сканированных изображений: первый - это высококачественное сканированное изображение четкого оригинала хорошего качества, а второй - низкокачественное сканированное изображение некачественного оригинала.

Я настоятельно рекомендую попрактиковаться в использовании этой функции. Vector Magic может быть мощным инструментом для векторизации сканов при правильном использовании.