Автоматическая коррекция радиуса инструмента и длины инструмента. Автоматическая коррекция изображений: мифы и реальность

16.04.2019

Таблица 1 – Инструкции для автоматической коррекции параметров инструмента

В процессе обработки режущая кромка инструмента должна точно следовать вдоль запрограммированной траектории. В силу различия используемых инструментов, их размеры должны быть учтены и введены в систему управления перед началом воспроизведения программы. Только в этом случае траектория может быть рассчитана безотносительно к параметрам используемых инструментов. После того, как инструмент установлен в шпиндель и активизирована соответствующая коррекция (компенсация его размеров), система ЧПУ автоматически принимает в расчет эту коррекцию.

Рисунок 1 – Инструментальный комплекс

Адрес Н осуществляет компенсацию длины, а адрес D - компенсацию радиуса.

Компенсация длины возможна двумя способами: по отношению к передней плоскости шпинделя и по отношению к «нулевому инструменту».

Рисунок 2 – Компенсация длины инструмента по отношению к передней плоскости шпинделя и к нулевому инструменту

В первом случае величина компенсации может быть только положительной (для рисунка Рисунок 2 Н1=70.832, Н2=81.712, Н3=100.003), во втором случае выбирают «нулевой инструмент», который имеет нулевое значение компенсации, а остальные величины компенсаций могут быть как положительными, так и отрицательными (для рисунка Рисунок 2 Н1=-20.813, Н2=0, Н3=25.821). В обоих случаях величины компенсации сохраняются в соответствующей таблице.

Центр фрезы движется по эквидистантной траектории, параллельной контуру детали, отстоящей от нее на величину, равную радиусу фрезы. Эквидистантную траекторию называют также траекторией центра фрезы. Значения компенсации для различных инструментов вносят в таблицу; например: D1=14 (при диаметре фрезы 28 мм); D2=22 (при диаметре фрезы 44 мм). Направление смещения определяется, если смотреть на траекторию сверху вниз, то есть со стороны "+Z" в направлении "-Z".

Рисунок 3 – Принцип эквидистантной коррекции

Вдоль контура и тех сопряжений кадров, для которых угол наклона касательной остается неизменным, эквидистанта однозначно определяется параметрами контура. В других же нерегулярных случаях внешних сопряжений кадров система ЧПУ рассчитывает сопряжения отрезков эквидистант соответственно инструкциям G68 или G69.



Рисунок 4 – Однозначное определение контура эквидистантой и расчет внешних сопряжений отрезков эквидистант

В случае нерегулярных сопряжений внутренних контуров система ЧПУ рассчитывает пересечения эквидистант для определения нужной траектории. В некоторых случаях это может привести к полному искажению контура. Чтобы избежать этого, некоторые системы ЧПУ располагают функцией «контроля коллизий»

Рисунок 5 – Расчет внутренних сопряжений отрезков эквидистант

Для того чтобы система ЧПУ успела выполнить смещение относительно запрограммированного контура необходимо добавить к исходной траектории участок подвода. На этом участке происходит активация автоматической коррекции радиуса инструмента. Большинству систем для активации коррекции требуется пройти расстояние, не меньшее величины радиуса инструмента. Обязательным условием для активации коррекции является наличие именно прямолинейного перемещения на рабочей подаче.

Коррекция радиуса инструмента слева – G41. Инструкция G41 инициирует положительную эквидистантную коррекцию слева от заготовки, если смотреть в направлении подачи. Для реализации коррекции радиус фрезы программируют в D-слове, а номер инструмента в Т-слове. Вместе с инструкцией G41 можно программировать линейные перемещения; тогда активизация эквидистантной коррекции произойдет «по пути» движения к конечной точке кадра.

N60 G41 X... Y... Z... D...

N65 G41 X... Y... Z...

Коррекция радиуса инструмента справа – G42. Инструкция G42 инициирует эквидистантную коррекцию справа от заготовки, если смотреть в направлении подачи. Все остальное - идентично инструкции G41.

Коррекция длины инструмента – G43. Компенсация длины инструмента осуществляется путем программирования команды G43 и H слова данных. Обычно компенсация длины активируется совместно с холостым перемещением по оси Z.

Отмена коррекций радиуса и длины инструмента – G40, G49. Компенсация длины инструмента отменяется путем программирования команды G49 или H00. Компенсация радиуса инструмента отменяется программированием команд G40 или D00. Отмена коррекции G40 может сопровождаться прямолинейным движением в активной плоскости. В этом случае выход из эквидистантной траектории осуществляется «по пути» к конечной точке кадра. Если активны функции круговой интерполяции, то действие инструкции G40 не должно сопровождаться перемещением.

Сопряжение эквидистант на стыке кадров (по дуге) – G68; по траектории пересечения эквидистант – G69. Инструкции являются модальными и работают при активной эквидистантной коррекции. Их действие сводится к автоматической генерации дуги (G68) или траектории пересечения эквидистант на стыке «не плавно» сопрягаемых кадров. Инструкция G68 инициирует автоматическое соединение разрыва эквидистант с помощью дуги радиуса r.

Рисунок 6 – Автоматическое соединение разрыва эквидистант по дуге

Инструкция G69 инициирует автоматическое соединение разрыва эквидистант по траектории пересечения эквидистант.

Рисунок 7 – Автоматическое соединение разрыва эквидистант по траектории пересечения эквидистант

Как я уже говорил, вам не обязательно знать принцип работы этих инструментов, но надо знать другое - в каких случаях для получения лучших результатов следует отдать предпочтение тому или иному инструменту.

Чтобы нам было немного легче разобраться с данным вопросом, давайте слегка повторим теорию. Как известно, всё многообразие цветов, отображаемых на мониторе компьютера, генерируется методом смещения трёх основных цветов - красного, зелёного и синего.

Белый цвет получается из смешивания красного, зеленого и синего в равной пропорции и полной интенсивности. Черный является полным отсутствием всех трёх основных цветов. Желтый, например, производится путем смешивания красного и зеленого. Смешайте красный и синий, и получите пурпурный цвет, в то время как зеленый и синий вместе даст бирюзовый. Применяйте в различных пропорциях смещение красного, зеленого и синего цветов и их оттенков во всех возможных оттенков, и вы получите в конечном итоге с миллионы и даже миллиарды цветов.

Photoshop смешивает это три основных цвета с помощью цветовых каналов. Один канал для красного, другой для зеленого, а третий для синего. Мы можем найти эти цветовые каналы в панели каналов, которая, по умолчанию, вложена в один стек с панелью слоев. Нажмите на его закладку в верхней части группы панелей, чтобы её открыть:

Откройте панель каналов, нажав на соответствующую вкладку.

В панели мы видим красный, зеленый и синий каналы, и плюс к этому - четвёртый канал RGB, расположенный в верхней части панели. Не позволяйте каналу RGB сбить вас с толку, это на самом деле не канал вообще. RGB означает "красный, зеленый и синий" и это просто сочетание, композиция работающих вместе красного, зеленого и синего каналов, чтобы дать нам полное цветное изображение.

Если вы посмотрите на миниатюры предварительного просмотра красного, зеленого и синего каналов, вы заметите нечто, что может показаться несколько неожиданным - эти цветовые каналы на самом деле вообще не в цвете! Вместо этого, каждый из них представляет собой полутоновое изображение. На самом деле, если мы посмотрим на них повнимательнее, мы можем увидеть, что черно-белое изображение каждого канала отличается от другого. Для предварительного просмотра того, как каждый канал выглядит в документе, просто нажмите на него. Например, я нажму на Красный канал для его выбора:


Выбор красного канала.

При выбранном красном канале полноцветный вариант моего изображения в документе временно заменяется версией в оттенках серого. Так что же означает черно-белое изображение при активном красном канале? Таким образом Photoshop показывает интенсивность красного цвета в картинке - чем ярче область, тем больше красного добавляется к полноцветной версии, в то время как более темные участки имеют менее насыщенный красный. В областях с чисто белым цветом в черно-белом изображении имеют красный цвет в его полной интенсивности, в то время как участки черного цвета не имеют красного вообще:


Предварительный просмотр красного канала. Яркие области содержат больше красного, чем темные участки.

Для того, чтобы увидеть, как в документе выглядит зеленый канал, я нажму на него в панели каналов.

Это действие временно отключит отображение красного и синего каналов, показывая мне в документе только зеленый канал. Здесь мы видим еще одно изображение в оттенках серого, но оно несколько отличается от того, что мы видели с красным каналом. Это происходит потому что интенсивность зелёного цвета на разных областях фотографии, естественно, отличается от интенсивности красного. Повторяюсь, тем ярче участок, тем интенсивнее в нём зелёный цвет, в то время как более темные участки имеют менее насыщенный зеленый. Любые области чистого белого имеют зеленый полной интенсивности, в то время как участки чистого черного цвета не имеют зеленого вообще:


Предварительный просмотр зеленого канала. Более светлые области = более интенсивный зеленый, более темные участки = менее зеленый.

Если теперь мы посмотрим черно-белое изображение синего канала то оно будет так же отличаться от других и работать точно так же. Моя фотография содержит много синего (или любой другой цвет, который использует синий в качестве основного ингредиента), поэтому синий канал выглядит в целом темнее, чем красный и зеленый каналы:


Предварительный просмотр синего канала. Чем светлее область, тем больше синего цвета участвует в смешивании цвета в полноцветном варианте.

Итак, мы узнали, что Photoshop смешивает красный, зеленый и синий цветовые каналы для воспроизведения всех цветов, которые мы видим на изображении. Теперь, исходя из этого, попробуем разобраться, какой из трёх рассматриваемых инструментов когда нам лучше применять. Каждая из трех автоматических команд манипулирует цветовыми каналами по-разному, производя различные результаты. Далее я кратко опишу работу каждого из них, прежде, чем мы посмотрим на них в действии.

Инструмент Auto Contrast является самым основным и понятным из трех рассматриваемых в этом уроке. Когда мы его выбираем, Photoshop анализирует композит всех трех цветовых каналов (другими словами, он рассматривает все три так, как если бы они были одним черно-белым изображением) и просто преобразует темные пиксели в чисто черные, осветляет светлые пиксели до чистого белого и перераспределяет все другие тональные значения между ними. Результатом является изображение с улучшенной общей контрастностью. Важно отметить, что, поскольку он рассматривает все три цветовых канала как одно составное изображение, Auto Contrast не меняет цвета в изображении. Он просто повышает общий контраст, что делает его хорошим выбором для изображений, которые не страдают от каких-либо цветовых проблем.

Auto Tone аналогичен Auto Contrast в том, что он также затемняет темные пиксели до чисто черного, осветляет светлые пиксели в чистый белый и перераспределяет все другие тональные значения между ними, но у него имеется одно серьёзное отличие. Он делает это не на основе трёх каналов, смешанных в один, а на основе каждого канала по отдельности , что означает, что красный, зеленый и синий каналы будут скорректированы также по отдельности. Мы знаем, что Photoshop использует значения яркости в каждом отдельном цветовом канале для того, чтобы определить, сколько каждого цвета смешать в полноцветной версии, так что путем изменения цветовых каналов независимо друг от друга, мы изменим цвета на полноцветном фото, т.к. значения яркости в каналах изменено. Это означает, что, в отличие от Auto Contrast, который не делает ничего больше, кроме увеличения общего контраста, Auto Tone одновременно с повышением контраста изменяет цвета в изображении. Если изображение имеет нежелательный цветовой оттенок, Auto Tone может быть в состоянии это исправить.

Auto Color похож на Auto Tone. Он также затемняет темные пиксели в черный и осветляет светлые пиксели в белый на основе каждого канала по отдельности, так что красный, зеленый и синий каналы будут скорректированы отдельно и независимо друг от друга. Но Auto Color идет на шаг дальше. Вместо того, чтобы просто перераспределить все тональные значения между ними, он пытается исправить любой нежелательный цветовой оттенок путем нейтрализации полутонов в изображении. Это, как правило (но не всегда) делает Auto Color лучшим выбором для автоматического одновременного исправления контраста и решения цветовых проблем.

В следующем материале я расскажу, как правильно и эффективно применять инструменты автоматической настройки изображений.

«Параметры автоматической цветокоррекции» отвечают за автоматический подбор настроек тона и цвета с помощью корректировок «Уровни» и «Кривые». Они также управляют командами «Автотон», «Автоконтраст» и «Автоматическая цветовая коррекция».

«Параметры автоматической цветокоррекции» отвечают за автоматический подбор настроек тона и цвета с помощью корректировок «Уровни» и «Кривые». Они также управляют командами «Автотон», «Автоконтраст» и «Автоматическая цветовая коррекция». Здесь можно указать процент отсечения теней и светлых участков и назначить цветовые значения теням, средним тонам и светлым участкам.

Эти параметры можно однократно применить в корректировках «Уровни» или «Кривые» или сохранить в качестве значений по умолчанию для команд «Автотон», «Автоконтраст», «Автоматическая цветовая коррекция» и кнопки «Авто» в диалоговых окнах «Уровни» и «Кривые».

Диалоговое окно «Параметры автоматической цветокоррекции»


А. Параметр «Автоконтраст» Б. Параметр «Автоматическая тоновая коррекция» В. Параметр «Автоматическая цветовая коррекция» Г. Установка целевых цветов, точки черного и точки белого
  1. Щелкните на значке «Уровни» или «Кривые» на панели «Коррекция».
  2. Щелкните кнопку «Авто» на панели «Коррекция», удерживая клавишу «Alt» (Windows) или «Option» (Mac OS).
  3. Укажите, какой алгоритм должен использоваться для корректировки общего тонального диапазона изображения. Усиление монохроматического контраста Отсекает значения во всех каналах одинаково. Сохраняет общее отношение между цветами, но делает светлые участки светлее, а тени - темнее. Этот алгоритм использует команда «Автоконтраст». Усиление контраста в каналах Максимизирует тональный диапазон в каждом канале, чтобы выполнить более глубокую корректировку. Так как все каналы корректируются по отдельности, алгоритм «Улучшить контраст по каналам» может убрать или создать новые цветовые оттенки. Этот алгоритм использует команда «Автотон». Поиск темных и светлых цветов Находит среди самых светлых и самых темных пикселов изображения пикселы со средними значениями и использует их для максимизации контраста с минимизацией отсечения. Этот алгоритм использует команда «Автоматическая цветовая коррекция».
  4. Включите параметр «Привязать к нейтральным средним тонам», чтобы команда выполнила поиск среднего нейтрального цвета на изображении и отрегулировала значение гаммы (средних тонов), превратив этот цвет в нейтральный. Этот алгоритм использует команда «Автоматическая цветовая коррекция».
  5. Чтобы указать, насколько сильно должны отсекаться черные и белые пикселы, введите процентные значения в текстовые поля «Усечение». Рекомендуется использовать значения от 0,0% до 1%.

    По умолчанию команды Photoshop отсекают белые и черные пикселы на 0,1%, то есть игнорируют 0,1% с каждого конца диапазона при идентификации самых светлых и самых темных пикселов на изображении. Так как качество изображений, обеспечиваемое современными сканерами и цифровыми камерами, очень высокое, эти значения отсечения по умолчанию могут оказаться слишком большими.

  6. Чтобы определить (нацелить) цветовые значения для самых темных, нейтральных и самых светлых областей изображения, щелкните образец цвета.
  7. Сделайте одно из следующего.

      Чтобы использовать настройки открытой корректировки «Уровни» или «Кривые», нажмите кнопку «ОК». Если после этого нажать кнопку «Авто», те же настройки будут снова применены к изображению.

      Чтобы сохранить настройки в качестве параметров по умолчанию, нажмите кнопку «Сохранить в качестве значений по умолчанию», а затем нажмите кнопку «ОК». В следующий раз, когда вы откроете «Уровни» или «Кривые» на панели «Коррекция», те же настройки можно будет применить, щелкнув кнопку «Авто». Команды «Автотон», «Автоконтраст», «Автоматическая цветовая коррекция» используют процент отсечения по умолчанию.

    Примечание. При сохранении параметров автоматической корректировки цвета по умолчанию для команд «Автоматическая цветовая коррекция», «Автотон» и «Автоконтраст» не играет роли, какой алгоритм был выбран в шаге 2. Эти три команды автоматической корректировки используют только значения, установленные для целевых цветов и отсечения. Единственным исключением является команда «Автоматическая цветовая коррекция», которая также использует параметр «Привязать к нейтральным средним тонам».