小字号文本质量测评实践指南

3.3.1节中给出了小字号细线条输出的不足，3.3.2节中给出文本质量测试的重点对象为4～12pt的文字。因此，研究工作针对4pt文字的输出保真度质量属性进行了测评方法探讨。

测评方法的设计思想及技术方案的步骤如下：

（1）选择有代表性的文字及其字体和字号，制成满足输出和检测要求的数字原稿并印刷或打印输出；

（2）选择满足测试要求的数字成像系统，对其进行分辨率和光学特征量的标定；

（3）确立文字质量的表征量，并基于数字图像处理技术建立各表征量算法的实现程序；

（4）形成可实用的运行软件。

步骤（1）中文字的选择，需主要考虑文字笔画的方向代表性。该实践中选择“子”和“v”两个字符，可共同表征横、竖、斜方向笔画，且笔画简单，能够体现笔画本身的缺失和膨胀特征；字体的选择，需主要考虑文字中不同方向笔画的差异特征，如表3-1所示宋体的横、竖笔画宽度差异最大，而黑体的横、竖笔画没有差异，可选择该两种字符作为汉字笔画的极端代表；字号的选择，需主要考虑具体应用要求及前述文本检测的字号建议选择了4磅，代表药品说明等小字号文字应用情况。进一步，满足输出要求的数字文件即要适应不同印刷加网线数或不同打印分辨率的要求，满足检测要求则是要含有检测过程所需的辅助图案。

如图3-19所示，为带两个相同圆点检测图案的宋体“子v”文字检测页面，上面的两个圆点圆心在同一水平线上，并间隔一定距离。这两个圆点的作用在于，对输出的该页面印品，当被以扫描或拍摄方式获得数字图像后，可根据两个圆点圆心的坐标对该数字图像进行方位校准，校准为符合初始设计的横平竖直笔画的文字图像。

图3-19　带检测用图案的文字质量测试页面

步骤（2）中满足测试要求的数字成像系统，需有足够的分辨率以对步骤（1）中所选字号的文字笔画尺寸由足够数目的像素表征，以及有足够的动态响应范围，用以对印品笔画的密度变化形成可区分的图像数值。对成像系统进行分辨率标定的含义，是指确定出对印品所成数字图像中每个像素对应的印品表面的尺寸，以能够将数字图像中的像素尺度转换为印品表面的物理尺度，如该例中为每个像素对应物体尺度为0.98μm左右。对成像系统进行印刷图像光学特征量标定的含义，则是指确定出所成印品数字图像中像素的颜色数值（RGB）与印品中文字笔画深浅对应的反射系数或光学密度数值的关系，以能够将数字图像中的颜色值变化为反映印刷笔画自身颜色深浅的物理量。

步骤（3）中文字质量的表征量，希望能体现前述的保真度、对比性和均匀性三方面质量特征。在保真度和对比度属性上，设计了字符笔画的反射系数和字符的反射系数对比度和密度，字符笔画断线数、字符笔画断线和残缺总面积比、字符笔画膨胀面积比、笔画内空洞数和空洞面积比等客观质量指标。

图3-20为一个测试实例的结果。其中图3-20（a）为提取出的印品图像测试字符，图3-20（b）为该字符的设计原图图像（黑色边缘为此处便于观测而添加），图3-20（c）为两者严格对准后的对比图像（笔画边缘的白色像素代表印品笔画较设计笔画宽度缺失的部分，笔画内部的黑色像素代表印品笔画较设计笔画宽度膨胀出来的部分，笔画内部灰色部分为印品笔画符合设计的部分）。(www.xing528.com)

图3-20　字符质量指标测试

由像素分析得到的上述质量指标如下：

（a）字符笔画的反射系数为0.071；

（b）字符笔画的反射系数对比度为0.91［背景反射系数为0.776，对比度定义为（背景反射系数—笔画反射系数）/ 背景反射系数］；

（c）字符笔画的密度为1.15（与反射系数的倒数成对数关系）；

（d）字符笔画断线数为0；

（e）字符笔画断线和残缺总面积比为0.68%；

（f）字符笔画膨胀面积比为36%；

（g）笔画内空洞数和空洞面积比均为0。

从上述指标数据看，该印品上文字笔画膨胀得较多，残缺则相对少得多。

文字笔画的密度是字符整体深浅的客观反映，文字笔画与背景的反射系数对比度则会与文字的易度性相关联；字符笔画内的空白、笔画是否存在断裂，以及字符衬线和角部区域被“侵蚀”的程度决定了文字的保真度，可看作“字符对理想形状可察觉的忠实度”的一种量化方法。