高清晰度印刷技術的特征與應用
2006-10-21 09:13 來源:廣東印刷網 責編:中華印刷包裝網
圖象的清晰度可以用兩個獨立的指標來定量表示——空間分辨率和階調分辨率。圖象細節的分辨能力,稱為空間分辨率,它是由網線寬度(調幅網)或網點寬度(調頻網)所決定,寬度越小,空間分辨率越高;單位面積中網點個數越多,空間分辨率越高。圖象顏色深淺變化時顯現細膩柔和的能力,稱為階調分辨率,它是由網點的構成(調幅網和調頻網)和網點的排布(調頻網)所決定。對調幅網點而言,網線寬度相同時曝光光源聚焦面積越小,階調分辨率越高。印刷圖象的視覺清晰度為空間分辨率和階調分辨率的乘積。
傳統觀點認為,網線頻率達到175lpi,網線寬度145微米,相當于距印刷品40厘米時人的視覺分辨力極限,如果繼續提高網線頻率,人也不會感受到印刷品清晰度的提高,只能白白增加成本。這種觀點在印刷業中造成思想混亂,往往使企業放棄提高印刷品清晰度的努力。經分析知道,調幅網印刷品粗糙度主要由“玫瑰斑”引起。調頻網印刷品粗糙度主要由“蚯蚓斑”引起。
情況下,“玫瑰斑”的寬度是網線寬度的數倍,在三色油墨疊印顏色階調值為中間調的面積中,可以清楚地看到“玫瑰斑”,此中的印刷圖象顯得粗糙,顏色缺少光澤感。所以使用調幅網加網印刷,盡量降低“玫瑰斑”的大小,是提高印刷品清晰度的必要措施。經實驗得知,在現有普通印刷材料的條件下,使用350lpi加網的印刷產品可以保持質量的穩定。
清晰度印刷技術中,提高空間分辨率的方法比較簡單。只要RIP中有相應的網線設置,并且進行相應的輸出線性調整,基本可以滿足要求。需要注意的是,膠片上網點的邊緣寬度應盡可能小,這對照排機激光束聚焦、膠片感光度、顯影條件等有更嚴格的要求。
階調分辨率特性的分析和控制,應注意兩個問題:第一,階調特性的認識,第二,理想的印刷階調值確定和階調值增量測量和控制。
問題一
膠片上調幅網點的階調級數由下式計算:
階調=(激光精度dpi/加網線數lpi)2+1
例如,照排機激光精度2800dpi,175lpi加網輸出膠片時,
階調175lpi=(2800/175)2+1=257
即175lpi最大網點面積由256束激光曝光形成,16行16列。
調幅網在設定了加網線數和網線角度后,最大網點面積和網點中心位置就確定了。網點面積由小增大,表現階調由淺到深。目前原稿電子文件每一基色像束8字節256bit,所以,175lpi加網時,照排機激光精度應不低于2800dpi。
高清晰度加網時,照排機激光精度應設置更高。例如350lpi加網,理想的激光精度應為5600dpi。在175lpi最大網點面積中,分布4個350lpi的網點。如果仍用2800dpi輸出,每一個網點階調級數為64,4個350lp網點的全部階調級數為64x4=256。印刷圖象視覺清晰度,350lpi為4x256=1024,175lpi為1x256=256,由此可知350lpi清晰度比175lpi提高4倍。如果激光精度提高到4000dpi,350lpi的等效階調級數可達522,而175lpi由于原稿電子數據量的限制,仍是256。在此條件下印刷圖象清晰度,350lpi為4x522=2088,175lpi為1x256=256,350lpi清晰度提高8倍。
如果原稿圖象精度為350dpi,以175lpi輸出,基本加網算法是將圖象中每四個像素,對應復制為一個網點。四個像素階調值的平均值,確定對應網點的階調值。四個像素階調值間的差異,在網點階調值中無法表示,這就是印刷品看起來不如原稿顏色細膩柔和的原因之一。如果同樣精度的圖象,改用350lpi加網輸出膠片,每一個像素可由一個網點復制,在原稿顏色階調變化明顯的區域,階調復制的準確性會使印刷品顏色更加細膩柔和。一般情況下,高清晰度網點階調級數不應低于128,在條件允許時,應爭取達到256,以避免圖像像素階調在加網輸出時過量壓縮并級。
2540dpi激光精度下的2x2調頻網點,網點邊寬20微米,在一個350lpi網點面積中可排布4x4=16個網點。一次調頻網在網點算法設定的面積中,網點出現的位置是固定的,所以等效階調級數為16,與網點個數相同。印刷圖象清晰度,2x2調頻網為16x16=256,350lpi調幅網為1x54=54。如果350lpi調幅網使用4000dpi激光精度,階調級數為1x130=130,相比之下,2x2調頻網圖象視覺清晰度高出近1倍。如果使用邊寬10微米的調頻網點,圖象視覺清晰度為49x49=2401,高出350lpi約18倍。
由以上分析看出,高清晰度調幅網點,依賴照排機激光精度的提高,主要由提高階調分辨率來提高印刷圖象視覺清晰度。調頻網可以在較低激光精度下,由提高空間分辨率來提高印刷圖象的視覺清晰度。但是,受到加網算法的影響,調頻網印刷品在亮調面積中,由于網點分布不均勻,顏色粗糙感明顯;在中亮調面積中,由于網點非同時連接造成的“蚯蚓斑”,增加了印刷品視覺粗糙度。二次調頻網,網點出現的位置,受到網點算法設定的基準面積中網點多少的影響,網點排布趨向均勻。從這個意義上說,雖然其階調分辨率和空間分辨率與一次調頻網相同,但網點分布更加合理,顯著減少“蚯蚓斑”形成的粗糙感,印刷圖象的視覺清晰度更高。
控制圖象印刷的質量,實質上就是控制印刷品上網點的質量,了解網點變化的原因和規律,才能為印刷質量控制提供依據。膠片上網點的面積,在曬到PS版上和將油墨轉印到承印物上,會產生不同的變化。
膠片曬版時,PS版的光學擴散作用和漫反射光會減小版上最細微層次的寬度,使版上的網點面積比膠片上的網點面積要小。階調值減少量與版材和曬版工藝參數相關,同樣的條件下,階調值減少量與網線數成正比。印版上的油墨在壓力作用下,會向網點的周圍擴展,壓力越大,擴展越厲害。實驗證明,在同樣工藝條件下,印刷階調值增加與網線數成正比。對于調頻網點,曬版和印刷造成的面積變化量是網點邊長總和的函數。網點邊長總和除了與網點本身有關,還與網點搭接情況有關。使用不同的網點算法,網點搭接情況會有不同,階調值增量的特性曲線也不相同。
以膠片上測量得到的網點階調值,作為曬版和印刷網點階調值變化的基準。使用密度計測量得到的網點面積,實際是由測量的密度值計算出來的。由光源發出的入射光線,在網點邊緣會被過量吸收,因此被檢測器接收的密度值比理論值大,由此密度值計算的網點面積值當然也比實際面積值要大。網點邊長總和越大,二者之間的偏差越大。在應用高清晰度網點時,彌補由密度計測量產生的面積偏差,使膠片網點面積測量值與實際面積一致十分必要。解決問題的辦法有兩種:其一,選用以照相方式計算網點面積的儀器,例如PS版測量儀;其二,使用尤爾·尼爾森公式代替瑪雷·戴維斯公式,由測量密度計算網點面積。但事先須借用PS版測量儀或其他圖象分析顯微照相機,選擇測量膠片上網點實際面積,測量膠片空白處密度、實地密度、網點密度一起計算尤爾·尼爾森公式中的n修正系數。不同的加網線數,n值不同。
如上所述,曬版和印刷過程使網點面積發生變化,變化的大小與網線數相關,即與網點邊長總和相關。高清晰度網點,調幅網250lpi以上和調頻網邊寬20微米以下,階調曲線應用以上方法很容易得到。每一種加網線數或調頻網的階調曲線各不相同,應以175lpi的階調曲線為基準,分析相應差別。在現有工藝控制方法中,找到并組合為適用的成套技術,使高清晰度印刷技術可以在企業現有設備和材料條件下,實現穩定的生產應用。高清晰度印刷產品,看起來更加清晰、細膩、柔和,印刷顏色階調特性與原稿更加接近,而且不會出現亮調損失、中調太悶、暗調糊死的情況。高清晰度印刷技術,為激烈的市場競爭提供了最有力的新式武器。當代印刷設備和材料性能的提高,已經為高清晰度印刷技術應用提供了必要條件。另外,高清晰度印刷技術與高保真彩色印刷技術同時應用,也將會珠聯璧合、錦上添花,使印刷品產生全新的面貌和價值。(Trancy)
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