Familije individualiziranih rasterskih oblika

Tajana Koren, Hrvoje Nađ, Nikolina Stanić-Loknar

Sažetak

Ovaj rad se bazira na istraživanju i upotrebi familija pojedinih rasterskih elemenata. Uvođenjem familije rastera proširuju se dosadašnja istraživanja i otvaraju se nova područja u primjeni i individualizaciji. Eksperimentalni rad se provodi u modificiranju relacija koje definiraju postojeće rasterske elemente. Dobivena rješenja se kroz Postscript uvode u tipografiju, vektorske i piksel grafike. Cilj ovog istraživanja je postizanje individualnih, autorskih dizajnerskih rješenja, koja nije moguće reproducirati fotokopiranjem i ponovnim otiskom. Uvode se slučajni brojevi i postižu se rezultati koje je nemoguće reproducirati bez poznavanja svih veličina i parametara kojima se relacija rastera može oplemeniti. Iz toga proizlazi i velika uloga rasterskih oblika predloženih u ovom radu u zaštiti od krivotvorenja.

Ključne riječi:rasterski element, familija rastera, dizajn, zaštita

Uvod

Individualizirani rasterski oblici nalaze primjenu u umjetničkoj grafici tisku vrijednosnica, odnosno zaštiti od krivotvorenja, kao i u dizajnerskim rješenjima tipografije ili obradi fotografija. Matematički izrazi pojedinih rasterskih oblika prevode se u Postscript programski jezik. Modifikacijom izraza u Postscriptu dolazi se do raznolikih rješenja sa istom matematičkom bazom, što nazivamo familijom rastera. Uvodi se stohastika. Primjenom slučajnih brojeva dolazi se do nebrojivo mnogo rješenja unutar familije pojedinog rasterskog oblika. U ovom radu se prikazuje nekoliko familija individualiziranih rasterskih oblika, nastalih iz već objavljivanog rasterskog elementa pod nazivom Propeler. Primjenjuju se na tipografiju, različite oblike vektorske grafike te na piksel grafiku, odnosno fotografiju. Stohastika se primjenjuje na odabir rasterskih oblika iz iste familije rastera kao i na odabir rasterskih oblika iz više familija rastera. Slučajni brojevi se uvode i u odabir linijature i kuta rastriranja u kontroliranim uvjetima te odabir boje u eksperimentalnom radu u vektorskoj grafici i tipografiji. Prilikom primjene individualiziranih rasterskih oblika na fotografiju prikazuju se mogućnosti koje stohastika pruža i u kolor fotografiji primjenom različitih rasterskih oblika, linijature i kuta za svaki kanal cmyk sustava posebno. Postižu se autorska rješenja, koja je bez poznavanja algoritma samog rasterskog oblika, linijatura, kuta te algoritma i inicijatora pseudoslučajnih brojeva nemoguće ponoviti. Prijedlozi iz ovog rada mogu se primijeniti i u zaštiti od krivotvorenja, bilo kojom tehnologijom tiska i na bilo kojoj podlozi. Nakon implementacije rasterskog elementa u grafiku, postscript dokument je moguće konvertirati u razne grafičke formate sa proizvoljnom rezolucijom, bez gubitka kvalitete otiska.

Familija rasterskog elementa propeler

U ovom radu koristi se već prezentiran rasterski element 'propeler' (Žiljak, 2003). Njegova matematička formula glasi:

RE Propeler: formula

 


Na slici 1  vidljiv je 2D i 3D prikaz rasterskog elementa propeler.


1.png

2.PNG

3.PNG

Slika 1 – 2D i 3D prikaz RE propeler

Slika 2 prikazuje se različitom linijaturom pokrivenost površine pri gustoći  zacrnjenja 50%.  Korištene linijature su redom: 1, 2, 5, 10 i 13.

linijature

Slika 2 – RE propeler sa različitim linijaturama

Modifikacijom relacije rasterskog elementa u Postscriptu dolazi se do raznih varijacija oblika propeler. Nastaje familija rasterskog oblika propeler. U prvom dijelu se opisuje familija u kojoj se zadržava isti oblik propelera, ali je zakrivljenost njegovih vrhova drugačija. Tu familiju nazivamo familijom rasterskog elementa propeler. Zatim, familija rasterskih oblika u kojima se i sam oblik mijenja. Tu familiju nazivamo mutacijskom familijom rasterskog elementa propeler. U ovom radu je odabrano samo nekoliko novo dobivenih članova familije. Broj mogućih rješenja je znatno veći.
Iz početnog rasterskog elementa propeler promjenom parametara unutar matematičke relacije dobivaju se novi članovi obitelji, nazvani propeler1, propeler2 i propeler3.
Slika 3 prikazuje usporedbu četiri člana familije u kontinuiranom povećanju gustoće zacrnjenja od 5 do 95% sa linijaturom 3 i kutom 0.

3

Slika 3 – Usporedba rasterskih elemenata propeler, propeler1, propeler2 i propeler3
Iz slike 3 vidljivo je da su svi članovi familije rasterskog elementa propeler nastali iz istog korijena, no promjene parametara unutar matematičke relacije čine ih različitima i jedinstvenima.

Primjena familije rasterskog elementa propeler u tipografiji

Rasterske elemente je moguće primijeniti na sve tipografske oblike pa i na osobni rukopisni font ili piktograme. Korištenjem vlastitog rukopisnog fonta, ciljano dizajniranog fonta ili piktograma, postižu se rješenja koja bez posjedovanja ili poznavanja fonta i relacija koje definiraju rasterski element jednostavno nije moguće ponoviti. U ovom eksperimentu korišten je dizajnerski font u kojemu nije jasno definiran obrub slovnog znaka. Rastriranjem se postiže interesantno rješenje, daleko kompliciranije od već ionako neobičnog fonta. Svaki slovni znak moguće je rastrirati sa drugačijim parametrima. To uključuje gustoću zacrnjenja, kut i linijaturu ili različita rješenja u cmyk sustavu za svaki kanal posebno. Primjenu u tipografiji je moguće oplemeniti i slučajnim odabirom rasterskog elementa iz familije rastera propeler.

4

Slika 4 – Primjena RE propeler u tipografiji. Svako slovo ima drugačiju gustoću zacrnjenja, linijaturu i kut

5

Slika 5 – Primjena familije rasterskog elementa u tipografiji

Primjena familije rasterskog elementa propeler u vektorskoj grafici

Eksperimenti u vektorskoj grafici izvođeni su na različitim oblicima. Odabrani oblici mogli bi naći svoju primjenu u zaštiti dokumenata i vrijednosnica od krivotvorenja. Postižu se vrlo komplicirana grafička rješenja, koja skeniranjem i pokušajem ponovnog otiska gube svoje fino definirane linije i grafika se pretvara u nakupinu mrlja. Tako rastrirane grafike mogle bi primjenu naći i u zaštiti u infracrvenom dijelu spektra. Pažljivim odabirom boja postižu se rješenja, koja promatrana pod infracrvenim svjetlom prikazuju samo dio zaštitnog elementa. Skeniranjem se gube informacije o dijelovima grafike koje imaju odaziv pod infracrvenim svjetlom. Rezultat nakon otiska skenirane grafike postaje neutralan, tj. ovisno o separaciji i kolor postavkama cijela grafika jest ili nije vidljiva u infracrvenom dijelu spektra. Prijedlog takvog zaštitnog elementa prikazuje slika 6. Korištena su četiri člana familije rasterskog elementa propeler sa jednakom linijaturom i kutom, dok se parametri za definiciju boja mijenjaju. Upravo iz razloga što svi članovi familije imaju jednaku polazišnu točku, matematički gledano, nije moguće odrediti točan prijelaz iz jednog rasterskog elementa u drugi. Ovakvi elementi u zaštite od krivotvorenja mogli bi se primijeniti na npr. novčanicama, vinjetama, kartama itd.


6a

6b

Slika 6 – Prijedlog zaštitnih elemenata

Vrijednosnice poput Diploma ili certifikata također je moguće štititi korištenjem rasterskih elemenata poput zaštitnog okvira. I ovdje je moguća implementacija i upravljanje sa odazivom boja u infracrvenom dijelu spektra. Mogu se koristiti i spot boje, za svaki rasterski element druga.

Primjena familije rasterskog elementa propeler u piksel grafici

U piksel grafici, posebno višebojnoj (fotografiji) može se na poseban način individualizirati reprodukcija. Rasteri iz iste familije rasterskih oblika mogu na specifičan način tvoriti višebojnu reprodukciju, gdje je svaki izvedeni oblik rastera stavljen u zaseban kanal boje. Preklapanje ovakvih rasteskih oblika još dodatno otežava falsificiranje originalne reprodukcije, a u originalu su jednostavni za izvesti iz izvornog oblika.
Na slici 7 korišteni su sljedeći rasteri: propeler (cyan kanal), propeler1 (magenta kanal), propeler2 (yellow kanal) i propeler3 (black kanal) sa različitim linijaturama, ali istim kutem.

auto_skaliran

Slika 7 – Primjena na piksel grafici

U pravilu moguće je kombinirati sve moguće izvedbe temeljnog rastera, a posebno zanimljive izvedbe rastera su mutacijski oblici koji donose zanimljivu reprodukciju koja podrazumijeva promjenu izvornog rasterskog oblika. U umjetničkoj fotografiji lakše je „odvojiti“ svoj rad od drugih sa primjenom kombinacije rasterskih elemenata. Nisu tu samo u pitanju umjetničke fotografije, već i ispis raznih umjetničkih djela koja imaju svoj digitalni zapis.  Primjena mutacijskih rasterskih elemenata sa izvedenim rasterskim elementima koji nisu mutacijski u primjeni  slici 8.

Slika 8 – Primjena raznih izvedenih oblika rasterskog elementa propeler sa mutacijskim izvedenim oblicima na umjetničkoj fotografiji

Mutacijska familija rasterskog elementa propeler

Daljnjim eksperimentiranjem unutar matematičke relacije rasterskog elementa propeler, dakle mijenjanjem dijelova same relacije dolazi se do mutanata familije rasterskog elementa propeler. Nazvani su propelerm1 i propelerm2. Mutacija rasterskog elementa podrazumijeva promjenu oblika izvornog rasterskog elementa. Razliku i odstupanje od početnog rasterskog elementa propeler prikazuje usporedba tri rasterska elementa u jednakim gustoćama zacrnjenja (slika 9).

11

Slika 9 – Usporedba mutanata rasterskog elementa propeler s lijeva na desno – propeler, propelerm1 i propelerm2

Slika 10 – Primjena mutanata rasterskog elementa propeler u piksel grafici (uvećan detalj slike 8)

Pseudoslučajni brojevi u odabiru rasterskog elementa

Stohastiku možemo primijeniti na odabir kuta, linijature, boje i samog rasterskog elementa. Radi se o kontroliranim uvjetima i nizu pseudoslučajnih brojeva. Inicijator niza je datum i godina rođenja autora i jednak je za sve nizove u ovom eksperimentu. Vrijednost linijature je slučajni broj između 1 i 11, kuta 0 i 90 stupnjeva. Boja je definirana u CMYK sustavu na način da puni ton boje ima vrijednost 1, dok 0 označava da ta boja nije prisutna.  Vrijednostima za cijan su slučajni brojevi između 0 i 0.9, za magentu između 0 i 1, za žutu između 0 i 0.8, dok se vrijednost za crnu boju u ovom eksperimentu ne mijenja, već stalno iznosi 0.32. Rasterski element također se određuje slučajno, a moguć je izbor između četiri člana familije rastera propeler i dodatna dva mutacijska člana. Rezultat ovog eksperimenta prikazan je slikom 11.

13

Slika 11 – Slučajni odabir kuta, linijature, boje i rasterskog elementa

Zaključak

Ovaj rad jasno prikazuje mogućnosti primjene individualiziranih rasterskih elemenata sa svrhom  postizanje autorskih dizajnerskih rješenja, koje nije moguće reproducirati fotokopiranjem i ponovnim otiskom. Fotokopiranjem i ponovnim tiskom ovakva rješenja gube finu rastersku strukturu rasterskih elemenata i ponovno otisnuta slika u boji u tisku sa procesnim bojama rezultira mrljama.
Individualizaciju rasterskih elemenata moguće je proširiti sa vlastitim autorskim rasterskim elementima, koji mogu biti i slovni znakovi, piktogrami, portreti. Prijedlozi iz ovog rada nalažu i daljnja istraživanja i u smjeru aplikacije takvih rasterskih elemenata na dokumente ili vrijednosnice, s ciljem zaštitite od krivotvorenja. Rasterske elemente ili programska rješenja nije moguće reproducirati bez poznavanja njihovih algoritama. 
Pokušaj reprodukcije dodatno otežava uvođenje stohastičkih varijabli i individualnog inicijatora s kojim se pokreće pseudoslučajni niz. Poznavanjem novih tehnologija i prikazanim eksperimentima u ovom radu zaključujemo da implementacija familija individualziranih rasterskih elemenata u zaštitnom višebojnom tisku donosi napredak u zaštiti od krivotvorenja. Nove tehnologije poput zaštite u infracrvenom dijelu spektra povezane sa familijama rastera otvaraju novo područje istraživanja.

Adobe Systems Incorporate (1999) PostScript Language Reference thrid edition, Addison-Wesley, ISBN 0-201-37922-8
Koren, Tajana; Stanić, Nikolina; Rudolf, Maja, 2008 UNDERSTANDING RANDOM NUMBERS THROUGH POSTSCRIPT // Proceedings of the Design 2008 Workshop Design of Graphic Media / Žiljak, Vilko (ur.). Zagreb : University of Zagreb, Faculty of Graphic Arts, pp:1487-1490 (predavanje, međunarodna recenzija, objavljeni rad, znanstveni).
Ostromoukhow, V., Artistic Halftoning-Between Technology and Art, SPIE Vol. 3963, pp: 489-509, 2000.
Pap, Klaudio; Žiljak, Ivana; Žiljak-Vujić, Jana, 2007 Design of Digital Screening .Zagreb : Fotosoft, (monografija) ISBN 978-953-7064-10-5.
Pap, Klaudio; Žiljak, Ivana; Žiljak-Vujić, Jana; Stanić, Nikolina, 2006, Stochastic angle layout in digital rastering with independent initiators of random number generators // CADAM 2006 / Obsieger, Boris (ur.).Rijeka : Zigo Rijeka, pp:71-72 (predavanje,međunarodna recenzija,objavljeni rad,znanstveni).
Pap, Klaudio; Žiljak, Vilko, 2002, Digitalni udžbenik PostScript grafike ( Digital book of PostScript graphic ), FS, , ISBN: 953-199-000-X    
Pap, Klaudio; Žiljak, Vilko, 2001, Prijedlog novih definicija rasterskih ćelija u tisku s interpretacijom pomoću Mathematike // PrimMath (2001). (predavanje, domaća recenzija, objavljeni rad, znanstveni).
Žiljak, Ivana; Žiljak, Jana, 2004, Design of screening elements, DESIGN 2004, 8th International Design Conference, Dubrovnik, Croatia.
Žiljak, Ivana, 2003, Designing and customising new screening elements for digital printing technologies – Tools for graphic designers, International conference on innovative educational content managment and digital printing Custom DP, Atena, Grčka.
Žiljak-Vujić, Jana; Žiljak, Ivana; Pap, Klaudio, 2006, Individual raster forms in security printing application, CADAM2006 /Obsieger, Boris(ur.). Rijeka: Zigo Rijeka pp:105-106.
Žiljak, Jana; Vančina,Vesna; Agić Darko; Žiljak, Ivana; Pap, Klaudio, 2003, New screening elements in multi-colour printing for special purposes, IARIGAI 2003, Dubrovnik.
Žiljak, Vilko; Sabati, Zvonimir; Pogarčić, Ivan; Pap, Klaudio; Žiljak-Vujić, Jana, 2007, Protection of information in documents by implementing individual rastering // Proceedings of the 18th International Conference on Information and Intelligent Systems / Aurer, Boris ; Bača, Miroslav (ur.). Varaždin : Faculty of Organization and Informatics Varaždin, University of Zagreb, pp:299-302 (predavanje,međunarodna recenzija,objavljeni rad,znanstveni).
Patrik Ervells latest collection is ironically titled “Software”ADIDAS ORIGINALS TUBULAR SHADOW. In the notes from the presentation, Ervell says he was interested in developing tension between nostalgia and sci-fi,NIKE ZOOM WINFLO 3 and even included 90s cyberpunk amongst his influences. Ervell developed this point of view by creating an imaginary software company called Idegen software systems. He then re-appropriated the company’AIR JORDAN XXXI MENs logo in several of the collection’s garments. Elsewhere,MBT TARIKI MEN mohair coats with oversized lapels made an appearance alongside mock neck tees,NIKE AIR JORDAN RETRO 5 police-inspired ribbed sweaters,MBT FORA GTX WOMEN flight bombers, and polyurethane leather coats. The setting was also suitably dystopian, and the resulting ambiance was something akin to if the creators of Deutschland 83 and Hackers met up and decided to create a collection… We mean that as a compliment.Yesterday afternoon,JORDAN CP3 IX MEN artist JR spent the day working on his latest collaborative piece with Daniel Arsham in Greenpoint,NIKE AIR MAX 90 Brooklyn,MBT KIMONDO GTX MEN NYC. Connecting the lines between art, architecture, dance and theater, Daniel Arsham has been known to subvert existing architectural structures in unconventional,NIKE CLASSIC CORTEZ NYLON playful ways; confusing and confounding the expectations of space and form. Source: Street Art News .