Xerox: z černobílé barevná

Pokud jste někdy posílali dokument faxem, jistě jste se setkali se situací, kdy adresát na opačné straně obdržel téměř nečitelný papír. Na vině je problém převodu barevných informací na černobílé. Společnost Xerox vlastně náhodou objevila řešení, které umožňuje zpětný převod černobílého dokumentu/obrázku zpět na barevný.

Inovátor Xerox

Xerox Corporation se zabývá vývojem v oblasti teorie barev, výpočetní techniky, digitálního zobrazování, pracovních postupů, elektromechanických systémů, nových materiálů i dalších oborů spojených s tiskem a správou dokumentů. První známky o této společnosti se objevují okolo roku 1959, kdy se ještě pod názvem Haloid zabývala výrobou fotografického papíru a příslušenství. V té době uvedla na trh první fotokopírku, Xerox 914. Později (1970) bylo založeno známé výzkumné centrum Xerox Palo Alto Research Center, Xerox PARC.

V průběhu sedmdesátých a osmdesátých let bylo v tomto výzkumném středisku objeveno a vynalezeno mnoho technologií, za kterými dnes stojí úplně jiné firmy (Ethernet, osobní počítač, grafické uživatelské rozhraní). Společnost se sice pokusila vstoupit na trh osobních počítačů se svým osmibitovým strojem Xerox 820, ovšem bylo to v době, kdy IBM slavila úspěchy se svým PC.

Každopádně dnes je tato společnost známa jako jeden z největších výrobců kopírovacích zařízení a laserových tiskáren. Právě v tomto oboru se točí obrovské částky, ze kterých firma profituje. V roce 2000 došlo ke koupení Tektronixu, který je znám zejména tiskárnami využívajícími tuhý inkoust.

Na webových stránkách Xeroxu, které jsou věnovány inovacím, najdete spoustu zajímavých projektů. Mnoho uživatelů jistě ocení výzkum v oblasti softwaru schopného navrhnout automatické rozvržení jednotlivých prvků dokumentu a do jisté míry tak nahradit práci grafiků. V současné době také probíhá výzkum v oblasti vylepšení tiskových zařízení Xerox a výzkum v oblasti lepšího využití a náhrady papírových dokumentů.

V naší republice působí Xerox Czech Republic, který prodává publikační tiskové systémy, černobílé a plnobarevné multifunkční kopírovací stroje s faxy a tiskárnami, velkoformátové stroje a tiskárny, stejně jako software pro document management. Ke všem strojům dodává Xerox i spotřební materiál a poskytuje kompletní servis a údržbu. Do nabídky firmy rovněž patří celá škála služeb od pronájmu strojů až po sofistikovaný outsourcing.

Zdroje: Xerox Corporation, Wikipedia

Při tisku a kopírování barevného dokumentu na černobílé tiskárně nebo kopírce dochází velice často k situacím, kdy jsou některé barevné odstíny převedeny na stejný odstín šedé a ztratí se nejenom zamýšlené vizuální podání dokumentu, ale také jeho informační hodnota. Za příklad si vezměte třeba prezentaci s barevnou mapou oblastí, ve kterých má firma konkrétní zisky. Jestliže jsou barvy zvoleny nevhodným způsobem, může po jejich převodu na šedou škálu odstínů dojít ke splynutí.

Pro převod barevného obrázku na černobílý se používá několik metod. Tou nejjednodušší je převod využívající jasu jednotlivých barev na předloze. Zde však nastává problém s kontrastními barvami, které mají podobný jas a jsou převedeny na stejnou šedou barvu. Druhým způsobem je spočítání barev na obrázku a jejich přiřazení různým stupňům šedé škály. Takový způsob však logicky není vhodný pro mnohobarevné obrázky. Třetí metoda pak využívá převodu barev na textury symbolizující barvy a jejich odstíny.

Pracovnice výzkumného týmu společnosti Xerox, Karen Braunová, a Ricardo de Queiroz z Universidade de Brasilia, představili počátkem listopadu na odborné konferenci Color Imaging v americkém Scottsdale novou technologii, která umožní uložení informací o barvě originálního dokumentu i při vytvoření černobílé kopie na tiskárně, kopírce nebo faxu. Tato technologie využívá právě převodu barev na textury. Pomocí informací zakódovaných v černobílé kopii dokáže zařízení vybavené potřebnou technologií provést rekonstrukci dat a vrátit barevné podání odpovídající originálnímu dokumentu.

Karen Braunová i Ricardo deQueiroz jsou součástí výzkumného týmu společnosti Xerox, který se podílel na získání celkem 88 patentů v oblasti správy barev, jejich kalibrace a zpracování obrazu. Xerox požádal o patentovou ochranu i pro nově objevenou technologii.

Braunová a de Queiroz se snažili vyřešit problém s nedokonalým převodem do šedé škály pomocí převodu každé barvy originálu na mikroskopické grafické vzorce, které jsou pro každý barevný odstín jedinečné. Tento způsob zobrazení usnadňuje rozlišení podobně světlých či tmavých barev. Černobílé kopie obrázků jsou tak hezčí a původně barevné grafy a prezentace zůstávají použitelné.

Pokusy s touto metodou ale navíc překvapily nečekaným vedlejším efektem. Vědci si všimli, že pokud se přenesou barvy do grafických vzorců s jedinečnou texturou, je možné na jejich základě rekonstruovat původní barvy originálu.

Černobílý obrázek (přesněji v šedé škále odstínů) je naskenován a pomocí vlnové transformace rozdělen do několika složek, jejichž interpolací se dosáhne opět obrazu v původní velikosti. Inverzní transformací je poté dosaženo původního barevného podání. Ač celý princip vypadá v podstatě jednoduše, vědci si museli poradit s množstvím problémů. Velice totiž závisí na kvalitě skenované předlohy. Pokud je umístěna šikmo, papír není zcela rovný nebo obsahuje nečistoty, nemusí být výsledek uspokojující.

Související odkazy

Slovník
algoritmus
dpi
textura

Jak se s tím vědci pokusili vypořádat? Určitou plochu předlohy se pokusili několikrát zmenšit. Obraz o rozměrech 512 × 512 bodů bude po vytištěný na 1 200 DPI tiskárně velký asi 2 × 2 in2. Zpracovávací algoritmus musí detekovat rohy předlohy a celý obraz natočit tak, aby vyplňoval pravoúhlý obdélník/čtverec. Největší důraz ale kladli na vylepšení způsobu, jakým jsou rozdělovány barevné informace.

Předpokládá se, že algoritmus, který převádí barevný obraz na soustavu vzorců v odstínech šedé, by do budoucna mohl být součástí ovladače běžných černobílých tiskáren nebo faxů. Při tisku, respektive při odesílání dokumentu faxem, by tak zařízení automaticky zachovalo informace o původním barevném podání. Dekódovací část algoritmu může být integrována do multifunkčních zařízení, která v okamžiku, kdy začnete zpracovávat takto zakódovanou předlohu, nabídnou volbu mezi černobílým a barevným výstupem.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek

Původní barevný obrázek * Černobílý obrázek převedený s využitím textur

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek

Detail textury * Obrázek převedený zpět do barev

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek

Vytištěný obrázek s texturami převedený zpět do barev * Upravený výsledek barevného převodu

Témata článku: Software, Barevné tiskárny, Faxy, Alto

7 komentářů

Nejnovější komentáře

  • ZooM 30. 11. 2005 13:07:30
    NASA ma lepsi technologii kterou pouzivali myslim ty robutci na marzu,...
  • Bilbo 29. 11. 2005 16:42:05
    No barevna tiskarna sice stoji 500 ale uz jen inkoust do ni pak stoji...
  • Bilbo 29. 11. 2005 16:36:45
    No zrovna na prenos dat ze sond je tohle uplne nanic, protoze informace o...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 57

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

Acer chrlí novinky: levný a tenký Predator, nové Switche a další notebooky

** Acer na konferenci v New Yorku představil velkou spoustu novinek z oblasti počítačů, notebooků i monitorů ** Notebookové novinky se dotkly řad Predator, Swift, Switch i Aspire ** Herní notebooky dostaly nový typ chlazení

27.  4.  2017 | Karel Javůrek | 9

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

Jak by měly vypadat příští Windows? Designéři si pohráli s futuristickým prostředím Neon

** Zkraje roku unikly na internet snímky nového prostředí Neon ** Součástí Windows by mohlo být už na podzim ** Komunita grafiků na webu nespala a začala si hrát

26.  4.  2017 | Jakub Čížek | 60

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

Jak funguje Apple Liam: Robot, který umí recyklovat staré iPhony

** Apple zveřejnil detaily, jak funguje robotický systém Liam pro recyklaci iPhonů ** Jeden Liam zvládne rozdělat i na ty nejmenší díly 1,2 milionů iPhonů ročně ** Liam je důležitým prvkem k tomu, aby Apple mohl vyrábět pouze ze stoprocentně recyklovaných materiálů

24.  4.  2017 | Karel Javůrek | 21


Aktuální číslo časopisu Computer

Supertéma: moderní cestování

Kdy opravdu přijdou nové baterie?

Velké testy: 6 herních notebooků a 8 volantů

Recenze: AMD Ryzen řady 5