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印刷与图像复制之相关知识
作者: 点击:2429次 日期:2017-05-04 [] [] []

      印刷是一种图像复制的技术。那么图像又是什么?图像可以理解为运用色差来表现的物体。比如原始人类运用铁矿石粉在岩石上画出的图形。图像的概念不仅指相片,同时还泛指各类绘画、和文字。因此我们可以把印刷具体理解成运用颜色(如油墨)在被印物(比如纸张)上复制图像的技术。而这种复制工艺在传统印刷方式中是通过印版来完成的。印版的特征是图像区域可以接受并转移油墨,而非图像部分则不能接受油墨。印刷是我国古代四大发明之一。印刷的发明是从印章延伸而成的,最早至少可以追溯到我国的隋朝。    印版、油墨和被印物是印刷的三要素。根据印版转移图像油墨的方法,我们可以把传统印刷分成四大类:凸版印刷、平版印刷、凹版印刷和丝网印刷。凸版印刷的原理是印版的图文部分凸起,而非图文部分凹下。凸起部分在运转过程中接触传墨的墨辊而接受油墨,并将其转移到被印物上;非图文部分则不能接受油墨,因而也不能转移油墨。因此在被印物上形成由接受油墨的部分和没有油墨的部分,并由他们在被印物上形成的反差来形成图像。同样道理,平版印刷是运用油与水相互排斥的原理,在几乎是平面的印版表面形成由树脂组成的亲油的图文部分和没有树脂而裸露的亲水的非图文部分。亲油的部分可以接受并转移油墨,而亲水部分则接受了水分而排斥油墨。凹版印刷的印版则是图文部分凹下,可以接受油墨,而印版表面的非图文的油墨通过刮墨刀或其他方式将其去除掉,因此而形成图文和非图文部分。丝网印刷则是利用漏印原理,由丝网组成的印版其图文部分是镂空的,油墨可以从镂空部分通过刮墨刀的压力漏印到被印物上,形成油墨图像。 印版上的油墨图像必须通过印版与被印物的接触,以及接触过程中必然存在的压力而完成油墨图像的转移。因此压力也是传统印刷方式的一大重要因素。    传统印刷方式除了上述的印版与被印物直接接触而完成油墨图像的转移的直接印刷方式外,还有一种方式是印版不直接接触被印物,而是通过转移体再将油墨图像转移至被印物上的间接印刷方式。我们常见的胶印就是一种间接印刷方式。在不规则物体上印刷时采用的移印也是一种间接印刷方式。此外,根据印版在印刷时的运动方式还可以区分成平压和轮转印刷方式;根据被印物的传输方式可以区分成单张纸和卷筒纸印刷方式;根据一次可印刷颜色的多少可以区分成单色和多色印刷等。另外还有根据不同被印物和不同油墨来区分印刷种类的方式。这种分类法一般只用在特种印刷方面,其基本印刷原理还是上述四大类。 传统印刷是机械复制方式,而现代数字印刷则采用计算机图像处理技术来控制图像的复制技术。我们经常看到的各类打印机,就是这类图像的输出设备。而现代数字印刷技术也源于数字打印技术,常见的有激光、喷墨等。   印刷与图像复制之相关知识(二)   从上述介绍我们可得知,传统印刷方式是借助于印版转移的油墨图像在被印物上复制图像的。在这种复制方法下,图像是由被印物上“有”油墨和“无”油墨而形成的。因而这种方式形成的图像也只能表现“有”或“无”两种状态。即只可以用来表现一位的图像,如单色的文字和类似木刻的由单色线条色块组成的图形等,而难以表现如同照相相片那样的有着丰富层次的连续调变化图像。 蒙塞尔色彩理论认为,相同面积中组成颜色的各种成分,无论色相、饱和度还是明度,只要其中一种比例不同都会使颜色发生改变。于是人们从中找到了表现颜色层次变化的方法。虽然传统印刷方式无法改变油墨图像的组成成分,但可以通过改变油墨图像在单位面积中的大小,同样能够使单色的油墨图像产生层次变化。这就是网目调图像复制技术。如下图是一个连续调的灰梯尺采用网点复制的情况。   可以看出由网点组成的图像的结构特征。网点的大小可以改变,但网点油墨的密度不变,而且每个网点占据的面积是一样大小的。即网点发生的频率不变,而网点的振幅随层次的变化而改变。这就是所谓的调幅网。当然,由网点组成的图像看起来总不如连续调的图像。因为网点图像的层次变化是有级的而不是连续变化的。就好像一个人攀登楼梯,它不是沿着连续变化的斜坡,而是沿着一个等距离变化的楼梯一格一格向上爬。所以我们也把这种层次变化称之为阶调,或者半色调。半色调的含义是,每一相邻阶调之间应该还有一个层次。但采用网点结构复制图像时中间的半个阶调损失掉了,所得到的只是另半个色调,而不管你采用了多少级阶调。   一般情况下,图像复制只要采用100级以上的阶调,图像层次的变化在人眼里看起来就是连续的。但阶调太少会造成细微层次的损失,所以标准图像的复制阶调大都在256级。其次,网点过大,能为人眼直接看到也不雅观,所以一般把每个网点所占据的面积控制在人眼正常视距范围内。我们通常采用每英寸可以排列多少个点,即lpi(线/英寸)来表示网点发生的密度。这个线数大致在150lpi左右。当然具体印刷线数还涉及纸张和印刷条件等。精细产品一般采用175lpi;报纸印刷在100~120lpi;瓦楞纸箱印刷和丝网印刷大致在60lpi 左右。另外,网点排列的角度也是个影响观察的因素。一般情况下45°排列的网点被认为是最美观的,所以单色印刷的网点角度排列默认角度大多采用45°。    网点的形状除了常见的圆形点外,还有方形、椭圆形、菱形等。各种形状的网点各有优缺点,在选择时要根据具体情况作具体分析。   印刷及图像复制之相关知识(三)   我们首先来认识黑白图像的印刷。所谓黑白,实际所指的是印刷油墨留在被印物上的墨迹,与被印物自身的颜色形成的对比,不一定就是黑色和白色。或者可以称之为单色印刷。我们一般把图像颜色中存在R、G、B或C、M、Y色相的称之为彩色图像,而把图像颜色中不存在上述色相的称之为非彩色图像。也就是说非彩色图像中不存在色相和饱和度,只有明度。黑白图像的复制就是根据这一原理。充分认识黑白图像的复制规律有助于帮助我们进一步认识彩色图像的复制规律。  印版上图文部分的油墨在转移到被印物上的过程中,由于种种原因,如印版与被印物接触和转移油墨时必然存在的印刷压力、转移印刷媒介如橡皮布在与印版和被印物接触时产生的变形、被印物对于油墨的吸收和渗透能力及墨迹表现的光学现象等,最终使转移到被印物上的墨迹相对于印版或者用于制作印版的原版胶片的图文部分产生变形现象。这种现象表现在网目调印刷中就是网点扩大。其规律一般是无论网点的大小,网点都表现为边缘的等距扩大。反映在图像阶调的变化就是图像由小点子组成的高光区域和由大点子组成的暗调区域其油墨的密度增大不多,而中间调尤其50%网点处网点增大值最大。我们一般用两种方法来表示网点扩大的规律:一是按实际测试的数据,从高光小点子直至最大的暗调大点子,在坐标上排列出一条曲线,即曲线法;二是取其网点变化的平均值。下图为10%~90%的圆形网点及其扩大情况(周边的阴影)。其中从50%处起网点由圆变方,并且与相邻网点发生搭角现象。以后的网点形状则表现为四个相邻网点组合而成的反白图形。    一般情况下,网点扩大值在胶印中铜版纸印刷平均为8%~12%;胶版纸约20%;新闻纸30%以上。然而在同一类胶印机中同是印刷铜版纸,采用硬包衬、气垫橡皮布的网点扩大值在8%~12%;中性包衬15%以上;而软包衬则在20%以上。同样,印刷时由于印刷压力、油墨量和水墨平衡控制不当也会使网点扩大值发生变化。    网点扩大现象表现在印刷控制中主要是三个方面。一是高光最小点子处,由于印刷中1%或2%的小点子实际是印不出来的,而2%或3%的小点子由于网点扩大的作用可能会跃升至5%或7%。二是暗调大点子处,由于网点扩大现象的存在,可能85%以上的网点都已变成100%的实地(即不是由网点组成的区域)。三是由于50%处网点扩大值最大,同时又是圆形网点向方形网点转化的过渡阶段,因此阶调可能会发生十分明显的突变。这些情况的存在在印刷过程中会使整个复制阶调曲线向暗调偏移。高光小点子处出现没有任何网点的白斑(绝网);而暗调区域则出现网点并糊现象,使暗调中包含的丰富层次得不到正确表现。   高光处的绝网和暗调处的网点并糊是印刷中最主要的印刷故障。这种情况的出现说明整个图像复制在高光区域或暗调区域的层次有所损失,并且复制曲线也发生偏移现象。下图一是图像网点中同时出现高光绝网和暗调并糊现象的状况;下图二则是正常复制的网点结构。正确复制的图像其高光部分即使是最亮的区域也不应当有绝网现象;而最暗的地方也应当存在反白小点子。 使得图像复制曲线向中暗调偏移的另一因素,是因为人类的视觉对于图像的高光和暗调的感觉并不一致。按等密度复制的层次阶调在人眼里看起来不是均匀分布的。因此图像在正常复制过程中必须将中暗调层次提亮。虽然这会使高光层次有所损失,但它能使暗调层次得到充分表现。 

  虽然网点扩大现象及中暗调层次偏移主要表现在印刷阶段,但克服这些问题却不是印刷工序所能解决的。解决这些问题的根本方法是在印前制作阶段,尤其在图像扫描阶段就根据实际印刷情况正确设定图像复制的白场黑场和复制曲线的GAMMA值,并将在印刷中表现的网点扩大预先予以收小。将印刷中出现的问题放在印前去解决。这就是数据化规范化印刷控制的基本原则。 

  印刷及图像复制之相关知识(四)   彩色图像通常采用青(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(K)四色进行印刷复制。其色彩合成原理是减色法。我们知道,减色法的三原色或者叫三基色是青、品红和黄。但是由于印刷中使用的三原色油墨的色相同理论上的三原色相差较大。尤其是品红和青。比如,彩色网目调印刷使用的三原色油墨,我国主要有以日本标准或欧洲标准为准的两种产品。其中日本标准的三原色油墨,其品红油墨的色相按C、M、Y比值大致为C23、M69;青为C63、Y29;黄为C3、M4、Y94。显然三色中只有黄色较为理想。下图上为加色法的R、G、B三原色及其混合产生的Y、C、M三个补色;下为减色法的C、M、Y三原色及其混合而成的R、G、B三色。从中我们可以看出,它们之间的色相差距还是很大的。其次,油墨的透明度也不理想。多色印刷时,几个颜色是按一定的次序依次印刷的。于是多色印刷就有先后印刷的色序问题。各个网目调颜色在图像的高光、中间调和暗调的不同区域有不同的表现。其中,高光区域各色网点表现为相互并列;中间调既有网点并列、又有网点交叠的两种情况同时并存;暗调则主要表现为网点相互交叠。由于油墨的透明度不很理想又使各个区域的颜色合成情况更为复杂。下图左、中、右分别为高光、中间和暗调部分网点分布情况。下图下为油墨叠印情况。这里我们首先来说明一下我们能看到物体呈现的各种颜色的原理。物体在收到光线照射时会反射或透过与自己颜色相同色相的色光或可以合成这种颜色的间色,吸收与自己不相干的颜色(补色)。透明物体的表面会同时透过和反射相同色光或间色。下图上为网点处于相互并列状况下。这里以C(青)为例。入射光线白光(RGB)首先在网点表面反射油墨色相的间色(GB),吸收补色(R),其余间色(GB)透过墨层到达纸面再反射出来。青(C)的间色绿(G)和蓝(B)混合仍然还原至青(C)。M(品红)和黄(Y)与青的情况是一样的。同时在高光区域还有大量的空白区域存在。这些区域将入射的白光仍然以白色(纸色)反射出去。下图中是网点既有并列又有重叠的情况。我们来看黄与青重叠的情况。入射白光首先在黄墨表面反射黄的间色(RG),吸收黄的补色,其余在到达青墨表面时再反射青墨的补色。由于青墨补色中的蓝已被黄墨吸收,因此只剩下绿色。其余绿色继续透过青墨到达纸面再被反射出来。下图下则是三层油墨相叠的情况。从油墨的叠印情况看,由于油墨的透明度并不理想,加上油墨本色色相不纯,造成三色油墨叠印形成的颜色并不是真正的黑色,而是深棕色。因此在实际印刷时需要增加一个黑色来弥补三原色油墨印刷的不足。这样就形成了CMYK四色印刷体系。但是这种四色印刷依然是以三原色减色法为理论依据的。续变化的斜坡,而是沿着一个等距离变化的楼梯一格一格向上爬。所以我们也把这种层次变化称之为阶调,或者半色调。半色调的含义是,每一相邻阶调之间应该还有一个层次。但采用网点结构复制图像时中间的半个阶调损失掉了,所得到的只是另半个色调,而不管你采用了多少级调。

一般情况下,图像复制只要采用100级以上的阶调,图像层次的变化在人眼里看起来就是连续的。但阶调太少会造成细微层次的损失,所以标准图像的复制阶调大都在256级。次,网点过大,能为人眼直接看到也不雅观,所以一般把每个网点所占据的面积控制在人眼正常视距范围内。我们通常采用每英寸可以排列多少个点,即lpi(线/英寸)来表示网点发生的密度。这个线数大致在150lpi

左右。当然具体印刷线数还涉及纸张和印刷条件等。精细产品一般采用175lpi报纸印刷在100120lpi瓦楞纸箱印刷和丝网印刷大致在60lpi 右。另外,网点排列的角度也是个影响观察的因素。一般情况下45°排列的网点被认为是最美观的,所以单色印刷的网点角度排列默认角度大多采用45°网点的形状除了常见的圆形点外,还有方形、椭圆形、菱形等。各种形状的网点各有优缺点,在选择时要根据具体情况作具体分析。 刷及图像复制之相关知识(三)我们首先来认识黑白图像的印刷。所谓黑白,实际所指的是印刷油墨留在被印物上的墨迹,与被印物自身的颜色形成的对比,不一定就是黑色和白色。或者可以称之为单色印刷。我们一般把图像颜色中存在RGBCMY色相的称之为彩色图像,而把图像颜色中不存在上述色相的称之为非彩色图像。也就是说非彩色图像中不存在色相和饱和度,只有明度。黑白图像的复制就是根据这一原理。充分认识黑白图像的复制规律有助于帮助我们进一步认识彩色图像的复制规律。 印版上图文部分的油墨在转移到被印物上的过程中,由于种种原因,如印版与被印物接触和转移油墨时必然存在的压力、转移印刷媒介如橡皮布在与印版和被印物接触时产生的变形、被印物对于油墨的吸收和渗透能力及墨迹表现的光学现象等,最终使转移到被印物上的墨迹相对于印版或者用于制作印版的原版胶片的图文部分产生变形现象。这种现象表现在网目调印刷中就是网点扩大。其规律一般是无论网点的大小,网点都表现为边缘的等距扩大。反映在图像阶调的变化就是图像由小点子组成的高光区域和由大点子组成的暗调区域其油墨的密度增大不多,而中间调尤其50%网点处网点增大值最大。我们一般用两种方法来表示网点扩大的规律:一是按实际测试的数据,从高光小点子直至最大的暗调大点子,在坐标上排列出一条曲线,即曲线法;二是取其网点变化的平均值。下图为10%90%的圆形网点及其扩大情况(周边的阴影)其中从50%处起网点由圆变方,并且与相邻网点发生搭角现象。以后的网点形状则表现为四个相邻网点组合而成的反白图形。一般情况下,网点扩大值在胶印中铜版纸印刷平均为8%12%;胶版20%

;新闻30%以上。然而在同一类胶印机中同是印刷铜版纸,采用硬包衬、气垫橡皮布的网点扩大值在8%12%;中性包衬15%以上;而软包衬则在20%以上。同样,印刷时由于印刷压力、油墨量和水墨平衡控制不当也会使网点扩大值发生变化。

网点扩大现象表现在印刷控制中主要是三个方面。一是高光最小点子处,由于印刷中1%2%的小点子实际是印不出来的,而23%

的小点子由于网点扩大的作用可能会跃升至5%7%。二是暗调大点子处,由于网点扩大现象的存在,可能85%以上的网点都已变成100%的实地(即不是由网点组成的区域)。三是由于50%处网点扩大值最大,同时又是圆形网点向方形网点转化的过渡阶段,因此阶调可能会发生十分明显的突变。这些情况的存在在印刷过程中会使整个复制阶调曲线向暗调偏移。高光小点子处出现没有任何网点的白斑(绝网);而暗调区域则出现网点并糊现象,使暗调中包含的丰富层次得不到正确表现。高光处的绝网和暗调处的网点并糊是印刷中最主要的印刷故障。



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