Используемые термины

• DPI - точек на дюйм, разрешающая способность оптической линейки сканера
• Номенклатурный лист - отдельный лист карты, имеющий границы в соотвествии с системой координат, в которой он выполнен. Обычно имеет рамку, на которой нанесены географические координаты отдельных точек рамки.
• Книжка - топографический атлас, изданный ВКФ или другой организацией в виде брошюры или книжки.
• ВКФ - военно-картографическая фабрика. Основной источник карт для населения.
• SOHO (small office / home office) - сфера непрофессионального использования.
• Имидж - изображение в электронном виде.
• Скан - изображение, полученное со сканера, оно же имидж.
• PC - персональный компьютер или ноутбук в контексте данной статьи.
• HPC - карманный компьютер, КПК, "покет".
• Проекция - проекция/развертка земной поверхности на различные стереометрические фигуры и в конечном итоге на плоскость.
• СК (система координат) - способ (принципы) определения координат на данной карте.
• Привязка - процесс соотнесения узловых точек на листе карты с координатами. Позволяет в дальнейшем определять координаты любой точки на карте.
• Склейка - 1) процесс создания одного имиджа из нескольких сканов. 2) результирующий имидж после состыковки нескольких соседних листов.

Подготовка

Материалы

Нам потребуется бумажный исходник карты, для которого известна проекция и система координат. Это может быть "книжка" производства любой отечественной ВКФ, либо номенклатурный лист из выпусков различных организаций. Впрочем, привязать можно по сути дела любую карту, даже с неизвестной СК и/или проекцией, однако, возможно, привязка получится с некоторой погрешностью. Подробно это рассмотрено в следующей статье о привязке карт.

"Книжку" необходимо разброшюровать и положить на некотрое время под пресс, чтобы разгладить складку. С номенклатурным листом следует поступить так же, если он продавался в сложенном виде.

Техника

По поводу сканера нет однозначно сложившегося мнения. Протяжные сканеры обычно грешат с геометрией, а планшетники недостаточно большие по площади, да и планшетник уровня SOHO (домашний) не блещет ни качеством, ни корректностью геометрии. Да еще и прижимная поверхность далеко не всегда обеспечивает плотное прилегание бумаги к стеклу. Поэтому имеет смысл проверить свой сканер.

Возьмите стандартный лист бумаги размером не менее формата сканирования, на очень больших форматах бумаги имеет смысл померять углы листа, чтобы убедиться, что они 90°. Отсканируйте его и импортируйте получившийся имидж в векторный редактор.

В векторном редакторе нарисуйте прямоугольник, соответствующий размерам листа, совместите границы скана и векторной фигуры, после чего посмотрите на возможные искажения. В нормальном случае прямоугольник должен точно совпасть со сканом. При отсутствии искажений можно смело приступать к сканированию, однако, если искажения есть, придется либо переделать прижимную поверхность, либо поправить положение стекла сканера, либо вообще заменить весь сканер - это зависит от характера и степени искажений.

На качество картинки влияет также цвет прижимной поверхности. Вам повезло, если она черная. Если же она белая, придется настроить яркость/контраст сканера так, чтобы на скане не просвечивало изображение с оборотной стороны листа. Пусть даже из-за этого цвет бумаги станет серым - это исправляется впоследствии парой кликов мыши.

Убедитесь, что реальное оптическое разрешение сканера составляет не менее 300 DPI, что позволит получить посредственный, но приемлимый результат. Для хороших результатов потребуется 600 DPI оптического разрешения.

Сканирование

Общие вопросы

Убедитесь, что сканируемая поверхность равномерно и плотно прилегает к прижиму сканера.

Основной вопрос при сканировании - как получить чистый имидж. Проблема упирется как в разный цвет бумаги, так и в разный цвет одной и той же краски.

В случае с профессиональными сканерами этот вопрос решается взаимной настройкой монитора и сканера с использованием дополнительных устройств и калибровочной таблицы. Однако, в кустарных условиях, я полагаю, что чистота имиджа - вопрос не настроек сканера, а последующей обработки имиджа. Сканер можно примерно настроить по яркости/контрастности, а можно оставить на дефолтных установках. В большинстве случаев сочетания сканера SOHO и непрофессионального пользователя это будет лучше/проще/быстрее, чем попытки "вытащить" чистый имидж непосредственно из сканера.

Сканировать лучше с разрешением 600DPI (оптика большинства современных SOHO сканеров это позволяет), а затем программно уменьшать его до требуемого. Если оптика сканера 300DPI, а вам необходимо получить более высокое, сканируйте с таким разрешением. Далее будет описано как максимально качественно увеличить имидж.

Сохраните полученный со сканера имидж в любой формат без потери качества. Подходят форматы tiff 24bit, bmp 24bit, tiff+lzw 24bit, png 24-bit, Genuine Fractals. НЕ подходят: jpeg, gif, tiff+jpeg, форматы с цветностью ниже 24bit. Далее можно приступать к обработке.

Лист помещается в один скан

В этом случае никаких проблем нет. Остканировали, сохранили, приступаем к обработке.

Лист больше чем один скан

А здесь добавятся промежуточные этапы. Во-первых, необходимо оценить, сколько сканов одного листа придется сделать. Иногда, на сканере формата А4 приходится делать до 9 сканов. Сканы должны получиться с перекрытием, которое должно составлять не менее 1см на бумаге, лучше больше, чем меньше.

Критически важно, чтобы у сканера была идеальная геометрия. Также учтите, если стекло сканера утоплено в корпус, придется сделать отступ при выделении поля сканирования для того чтобы предотвратить искажения от плохо прилегающей на краях бумаги.

Если вы не в состоянии определить и запомнить разметку визуально, нанесите на оборотной стороне листа маркеры, облегчающие позиционирование листа на стекле сканера.

Сохраните полученные изображения в формат без потерь качества.

Для склейки полученных сканов вам потребуется программа PanaVue Image Assembler (довесок). Такого рода программ несколько, но эта, пожалуй, наиболее проста и понятна в использовании. Принцип ее работы довольно простой: вы грузите в правильном порядке все полученные сканы одного листа; расставляете маркеры, по которым будет происходить склейка; далее программа генерирует результирующий имидж из нескольких сканов. Если маркеры расставлены правильно и сканер без геометрических искажений, в результате получится замечательная картинка. Сохраните ее в формат без потерь качества и можно приступать к обработке.

Обработка

Все операции по обработке имиджа делаются с использованием PhotoShop, плагинов и встроенных фильтров. Подразумевается, что драйвер сканера настроен на дефолтные установки и не вносит никаких корректив в имидж.

делаем бумагу белой

Можно пытаться мудрить с уровнями, но это долго и муторно. Гораздо проще использовать специальный фильтр White Point. Фильтр замечательно нагляден, очень быстр и дает превосходный результат в 99% случаев на имиджах, сохраненных в форматах без потерь качества.

исправляем цветность

Оптическая плотность сканеров SOHO не превышает 3.6, поэтому цветность нужно поднять, чтобы компенсировать ее потерю на сканере и облегчить дальнейшую обработку. Это делается с помощью встроенной регулировки Hue/Saturation. В среднем, цветность в диапазоне Master нужно поднять на 20-30%, однако, может понадобиться поднять цветность в отдельных цветовых диапазонах. Результат этих действий проявляется в реальном времени, так что простор для экспериментов есть.

исправляем контрастность

В принципе, на этом этапе можно использовать функцию Auto Color, однако ее результат непредсказуем. Поэтому имидж лучше поправить с помощью регулятора контрастности. Почти всегда контрастность нужно добавлять, но немного, так чтобы черный не стал расплываться.

ИСХОДНИК

Теперь у вас есть исходник. Я бы рекомендовал его разумно обозвать и записать на болванку, потому что следующие действия влекут за собой необратимые изменения в имидже.

Места он занимает довольно много, что не всегда удобно, в формат с потерей качества его сохранять не стоит, хотя и можно в jpeg с качеством не менее 80%. Решение под названием Genuine Fractals нашлось на сайте LizardTech. Алгоритм сжатия позволяет сплющивать имидж до 10 раз. И понятие "visuality losless" в их исполнении довольно жесткое. По сравнению с jpeg-компрессией такого же уровня имидж выглядит просто идеально, хотя и весит больше.

размеры имиджа

Если вы сканировали имидж на 600DPI, то необходимо его уменьшить до 300DPI. Это умеет делать PhotoShop.

А вот если имидж нужно растянуть из низкого разрешения в более высокое, Photoshop уже справляется плохо. В этом случае на предыдущем этапе нужно обязательно сохранить имидж во фракталы, выгрузить из фотошопа и загрузить сохраненный имидж снова, указав при загрузке, к какому разрешению требуется преобразовать имидж. Результат оказывается более удовлетворительным, нежели бикубическое преобразование с помощью PhotoShop

убираем шум

К этому моменту вам уже может захотеться оставить имидж как есть, т.к. он уже хорош и сохранить его в jpeg для уменьшения размера. Так вот это действие будет ошибочным. Вы не выиграете в объеме файлов, но получите имидж, с которым впоследствии крайне тяжело что-либо сделать. Прямая конвертация в ozf2 также не будет верным решением.

Несмотря на превосходные результаты фильтра White Point, в белом цвете остается небольшой шум. Проще и нагляднее его убрать через Select Color Range (установить разброс 20-40 единиц) - Clear. При этом нужно отслеживать, чтобы не зацепить случайно остальные цвета, это проще делать при Selection preview установленном в Grayscale.

Также имеет смысл очистить от шума зеленый и синий цвета. Выполняется точно также как и с белым. Если на карте много другого цвета, то лучше почистить и его. Чем меньше шума останется на карте, тем меньше будет имидж.

уменьшаем количество цветов

А теперь финальный этап обработки - перевод имиджа в индексированные цвета. Палитра - perceptual, количество цветов от 10 до 128, в зависимости от имиджа, Forced Colors установить в Primaries. Чтобы не заморачиваться, можно поставить 46 цветов - для масштабов 1:100000 и 1:200000 этого более чем достаточно.

Сохраните имидж в формат bmp с глубиной цвета 8-бит. Если вы не собираетесь конвертировать имидж в ozf2, можно смело сохранять в GIF или tiff+lzw.

конвертируем имидж в формат oziexplorer

Существует три версии конвертера Img2OZF: 1.43(устарела), 2.08 и 3.00. Настоятельно рекомендуется использовать версию 2.08, она дает более качественные имиджи, хотя и несколько бОльшего объема. Помимо этого, версия 2.08 хочет hi-end комп, и способна работать только в одном экземпляре из-за прямой адресации памяти. Вторая копия приложения одновременно с первой работать не будет, хотя запускается и изображает конвертацию. Рассчитывайте, чтобы конвертацию ставить на ночь. Версия 3.00 генерит имиджи в формате ozfx3, который незначительно быстрее ozf2, однако обладает ограничениями несовместимыми с жизнеспособностью формата.

По большому счету, конвертировать можно имиджи из любого формата, однако, по непонятным мне причинам, конвертация из форматов с ограничиваемой палитрой, например GIF, ведет к изменению цветов на имидже. Поэтому, чтобы получить имидж с такими же цветами, которые были до конвертации, необходимо уменьшить палитру (перевести имидж в индексированные цвета) в PhotoShop и сохранить имидж в формат BMP с глубиной цвета 8bit.

При конвертации в OZF2, укажите Number Colors (количество цветов) не менее, чем было выставлено в PhotoShop при переводе имиджа в индексированные цвета.

Параметр Initial Resize трогать не нужно. PhotoShop обеспечивает более качественное изменение размеров имиджа.

© Toxa 09/30/05