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半色调网印市场及半色调网印工艺要求

时间:2001-11-12 作者:郑德海 来源:网印工业2001-4


(续2001年第3期)

  3 半色调丝网印刷底版的制作

  底版是丝网印版晒版的依据,丝网印版晒版用的底版一般为阳图底版。在丝网印刷中,制作模版需要一个透明阳图底版进行制作。透明阳图底版是正读的。一些不太精细的色块、线条、图形等阳图底版可用手工描绘,而半色调用透明阳图底版必须采用照相分色、电子分色或数字化方法制作。

  由于网印产品的精度不断提高,市场不断扩大,加网技术不仅直接影响到网印产品质量的好坏,而且还标志着当今网印制版及印刷水平的高低,所以加网技术对于网印业已越来越受到重视。提高网印制版加网技术,无疑会把网印制版、印刷推向一个更高水平。所以广大网印工作者对丝网印刷的分色加网制版技术表现了极大兴趣。

  从概念上讲,当前底版制作的网点技术可分为两大类:即常规网点技术也称“调幅”网点,随机网点技术也称“调频”网点技术。

  在常规网点概念下,网目具有固定的空间位置和频率(线数),层次的调整是通过改变网点大小来实现。颜色深的地方网点大,浅的地方网点小,深浅告网点的大小调剂,所以在西方简称为AM,即幅度调制。调幅网点的中心位置是固定的,在其相对固定的范围内,网点的面积的大小反映了该位置的彩色深浅。调幅网目制作的底版有挂网线数、挂网角度、网点形状等要素。

  3.1 常规(调幅)网点挂网技术

  如国画、照片是连续调的,把连续调的区域被分解成带有一行行大大小小网点的栅格,在显微镜下观察,网点的尺寸与颜色强弱紧密相关,网点之间的距离是固定的。换名话说,我们得到的是固定的网点间隔和可变的网点面积,如果我们把网点面积对应垂直坐标轴,网点间隔对应横坐标轴画一条曲线,结果是,曲线的振幅随着网点的遮盖率而变化,而网点的间隔则固定不变。曲线的一般形状像是一个“调幅”的波形,带有固定的频率和变化的密度或幅度。如图1。



图1 带有可变面积(幅度)的模拟网点


  网印通过丝网印刷复制图像,若原稿是线条、色块的,那是比较容易的事。若原稿是连续调的,那就必须通过一个很复杂的工艺过程来完成。连续调通常指在一幅画面上,由淡到浓或由深到浅的画面是连续的色调。明亮的地方被称为亮调,黑暗地方被称为暗调,介于亮调和暗调之间的阶调为中间调。不同的图像,其亮调的密度值或暗调的密度值均不同,画面的密度范围大小也不同。

  网目调(也称半色调)通常是指经过特殊加工后的印刷品上的图像由浅到深或由浓到淡的色调是由网点面积大小构成。对于阶调层次丰富的连续调原稿,在复制时,由于印版转移到承印物上的油墨层厚薄不可能对应其丰富的阶调层次发生连续变化,因此,只能用改变图像的基本单位内着墨面积的多少来表示连续变化的层次,即用单位面积内网点面积覆盖率的高低表示阶调层次的。所以画面上的调层次均是由大大小小网点组成的。这些大大小小的点用变化的幅度表现图像的深浅明暗,照相分色、电子分色机分色、都是采用的调幅网点,即便是现在还在普及的桌面排版基本上也是采用的调幅网点。

  3.1.1 照相分色《调幅》加网制版技术

  (1)颜色分解

  连续调原稿彩色图像有复制过程中首先必须经过色分解,将五颜六色的彩色原稿分解为黄(Y)、品红(M)、青(C)、黑(BK)四色,并根据印刷的需要,对它们分别进行彩色和层次的校正,以及放大缩小和挂网等处理,在打样或上机网印过程中一色一色的叠印在承印物上合成为彩色制品。这些彩色复制品都与色光的加色法、色料的减色法原理与技术有关。

  a.色光的加色法:因为用红光、绿光、蓝光可以合成为其他色光,故称红光、绿光、蓝光为三原色光。两种以上的色光相混合,使人的视觉神经产生另一种色觉效果被称为色光的加色法,也叫加色效应。

  两种光相加得到白光时,称这两种光为互补色光。绿光、品红光互为补色光,黄光、蓝光互为补色光,青光、红光互为补色光。黄、品、青光分别为蓝、绿、红三原色光的补色。图像的分色是根据这一原理进行的。

  b.色料的减色法:当从白光中减去某种色光时,可以得到被减去色光的补色,如:白光-红光=青光,白光-绿光=品红光,白光-蓝光=黄光。由上可知:白光是复合光。如果让白光通过某种色料,则色料吸收白光中的部分色光,透射或反射剩余部分的色光,我们称之为色料的减色法。把品红与绿、青与红、黄与蓝称互为补色。黄色、品红色、青色为色料的三原色,用色料的三原色可组成各种色彩。图像的复制就是根据这一原理进行的,

  c.印刷复制中色还原,由于各种不同的颜色都可以由黄、品红、青三原色以不同的比例混合获得,因此,只要制得原稿的黄、品红、青三原色分色正片制成三块三原色丝网印版,经分别用相当色的油墨分别叠印,可得彩色复制品。而黄、品红、青分色底版可以通过加滤色片照相分色页获得,如图2所示。



图2 分色原理示意图


  黄色阴片:如果加蓝滤色片拍摄原图,则原图反射的蓝光透过滤色片,使感光片感光,经冲洗加工后获得密度,除蓝光以外的其它色光,即蓝光的补色光-黄光被以片吸收,不可能通过,在感光片上不感光,显影定影后相应的区域为透明。由于摄影获得的是阴片,原稿深色部分在其上应为较透明部位,原稿的浅色部分则为密度较深区域,由此可知,加蓝滤色片获得的是黄分色阴片。

  品红阴片:用绿滤色片。绿滤色片透到绿光,吸收红光与蓝光(相加为品红光)。原稿的品红部分在感光片上不感光,经显影、定影后,在底片上是透明的,这就是品红分色阴片。翻成阳图后,底版上不透明的部分,即是原稿上的品红色部色。

  青阴片:用红滤色片。红滤色片透过红光,吸收绿光与蓝光(相加为青光)。原稿的青色部分在感光片上不感光,经显影、定影后,在底片上是透明的,这就是青分色阴片。翻成阳图后,底版上的不透明部分,即是原稿上的青色部分。

  黑阴片:滤色片不固定。可用红、绿两种或红、绿、蓝3种滤色片,也可用黄滤色片或不用滤色片,应视原稿情况而定。其主要目的是使原稿上的各种色彩,通过多种滤色片,在感光片上获得足够的密度,原稿黑色部分在底片上是透明的,这就是黑色阴片,翻成正片后,底版上的不透明部分,即原稿上黑色部分。

  (2)调幅加网

  a.网点的作用。网点是利用网屏对光线的分割作用,分解连续调原稿而得到的,用阴图翻阳图时的感光片前面加上网屏,使感光片上的浓淡景像由大小不同的网点来表现,可得到网目调阳图。用网目调阳图底片晒制网目调丝网印版,原稿上的浓淡层次可以基本正确地翻转到丝网印版上:原稿深暗部分,网点面积大;原稿明亮部分,网点面积小。以此晒成的丝网印版,就有感光与不感光即感光硬膜层的硬化与不硬化之分。如丝网印版上某部分网点面积小,透过的油墨量就少,印出来的色彩就淡:某部分网点面积大,透过的油墨量就多,印出来的色彩就深,从而再现原稿的连续色调。这种用网点大小来表现浓淡层次的印刷品称为网目调印制品,亦称为加网印刷品、半色调印刷品。

  在彩色网目调丝网印刷中,网点起着组织颜色、层次和图像轮廓的作用。

  b.网点的大小。识别网点大小的方法有3种:一种是用网点密度计测量,可以直接测出网点面积百分数,即网点覆盖率:二是用连续调密度计测量网点积分密度,然后换算成百分网点覆盖率;三是用放大镜目测网点面积与空白区面积的比例,来估计出网点的大小,习惯上以“成”来称呼,这是一种比较易行的方法,在制版中被普遍采用。

  网点大小分为十个层次,以实地为100%,目测网点成数,要区别是阴图还是阳图,阴图版的网点为白点(即透明部分),白点面积越大,图像越深,反之则浅,网点成数的多少,随白点的增大而递增。

  阳图版的网点为黑点,版面深浅由黑点面积的大小来决定,黑点面积越大,图像越深,反之则浅,网点成数的多少,随黑点的增大而递增。

  c.网屏的种类。网屏是将连续变化的密度转化为网点的工具。

  按网屏点形分类:常用的有方形点、圆形点、链形网点,特殊用途的有:三连点、波纹点、同心圆形、平行线形、砂目状、堆砖状等等。

  照相制版使用较普遍的是接触网屏,因使用时必须与感光软片紧密接触而得名。它是在优质的聚酯片基上,涂布感光乳剂制成软片再与网屏母版曝光,再经后处理制作而成。接触网屏也可为圆形和长方形。圆形网屏周围标有360°角度,使用中可转动网屏更换角度。分色照相时,黄版、品红版、青版和黑版各选用一张网屏,分出各色合适的角度。

  接触网屏是由一个个密度渐变虚晕点组成。每个网点上中心密度最高,四周密度渐低,直至过渡到网点与网点之间的小白点。网屏上每个网点的密度都是渐变的,网点上任意处的密度由该点偏离网点中心的距离而定。偏离中心越远,密度越低,阻光能力越弱,而透光能力越强。因此网屏可以有规律地调节通过的光量,穿过的光量越大,致黑越强、形成网点黑度越大,网点面积也越大。

  d.网点的角度。就是网点排列(网线)的角度。常用的网线角度一般有90°(0°)、15°(105°)、45°(135°)、75°(165°),如图3所示。



图3 网点的角度


  直接拍摄单色加网负片时,常用的网点角度为45°;间接加网拍摄正片时,一般加网角度为:黄版90°、青版15°、品红版75°、黑版45°;直接加网拍摄负片的加网角度与间接加网拍摄正片的相同。直接加网,一般将最显眼的色版定为45°,其它两色版与此各相差30°,不明显的黄版角度则可插入这些角度之间相差15°即可。如:黑版45°、品红版15°、青版75°黄版30°(或90°),也可以采用黑版15°、品红版75°、青版45°、黄版30°(或90°)。也可参照下表:

  



  Y(黄) M(品) C(青) K(黑)
风景 90° 15° 45° 75°
人物 90° 45° 15° 75°
一般 90° 75° 15° 45°


  加网角度正确,可以得到清晰美丽的图像,加网角度差不准,印刷后会出现损坏图像美感的莫尔纹,好俗称为“龟纹”。

  在丝网印刷中,网屏的线数和加网角度与丝网的线数和绷网角度有着密切关系,处理不好时加网角度与绷网角度互相干涉,亦会产生龟纹。

  e.网屏线数。网屏线数是指网屏上每英寸距离内网点的数目。常用的网屏线数有80、100、120、133、150、175、200等。线数越多,网线越细,清晰度越高,表现层次越丰富;线数越少,网线越粗,清晰度越差,表现层次越少。我国将逐渐以公制网屏线数取代英制网屏线数,公制网屏线数的单位是线/厘米。

  f.连续调原稿的照相挂网。黑白连续调原稿要进行印刷复制,必须通过加网技术将连续调变为网目调。加网可在照相过程完成,也可在拷贝过程完成。网屏上的网线是由垂直相交的等宽阻光线和透明线对组成。透明的小方孔被称为网目孔,如图4所示。



图4 网屏(玻璃交叉线网屏)放大图


  利用接触网屏加网,网屏与感光片密接后,当以原稿反射入镜头的光线射到网屏上时,只有网目孔通过光线,而另一部分光线被不透明的小黑块所阻挡,这就造成感光片上与透明孔中心相应的地方最亮,与黑块中心相应地方最暗。在感光片上形成了以网屏透明孔相应的中心点为中心,向外展开逐渐减弱。

  g.加网分色制版工艺。分色是在原稿的彩色中分解出各个原色。为此要用原色的补色分色。如果把绿滤色片装在镜头上摄制原稿的话,从原稿反射出的光线中只有绿色光线才能通过,其他的光线都被滤色片阻挡了,因此摄得负片的密就表示了绿色光的分布量,翻制成的正片的密度就表示了绿色光的分布量,翻制成的正片密度表示了作为补色品红色的密度。同样,用蓝滤色片摄制的负片翻成正片表示黄色的密度,用红滤色片摄制的负片翻成正片呈现出青色密度。

  将这些颜色重合而恢复原来的颜色时,其色度往往不足,特别是黑的部分显现不完全,因此要增加辅助黑版。制作黑版可使用黄滤色片,但这不是把某种颜色分出来,而为增加整体的色调。

  加网分色工艺,有间接加网分色与直接加网分色之区别。间接加网分色的修版机会多,效果容易控制,但是操作复杂,层次损失严重,故现已很少使用。其工艺过程大致如下:连续调彩色原稿→分色(阴片)→修版→加网拍摄(网目调阳片底版)。直接加网分色,是一种在分色的同时完成加网的照相制版方法,这种工艺方法工序简单、制版时间短、复制图像清晰度高,但所得到的只是网目调阴片,仍需制作最片才能用于丝网印版晒版。

  3.1.2 电子分色机分色(调幅)加网技术

  电子分色机扫描是应用光电扫描技术和电子计算机技术将彩色原稿直接制成分色底片,经修版拼版后用于网印晒版。

  制版相机是通过透镜对原图进行瞬间整体曝光成像,而电分机则是将一幅图像分解为若干矩阵排列的像素,通过对像素逐点光学扫描并转换为电信号,经运算处理后,再现光学图像经过调整、补偿、修改,获得满意的复制品。

  电分机是由扫描输入系统、电子计算系统和记录系统组成。扫描输入系统采集原稿的光信号,并将其转变成电子信号,输入给电子计算系统,操作者即可根据制版的要求对信号进行修正调整,然后把经处理的信号送给记录系统,将其再转换为光信号记录在感光片上。

  (1)原稿的输入

  原稿扫描输入系统主要由扫描滚筒、扫描光源和扫描头组成。常用的光源有氙灯、卤素灯。若将原稿贴在扫描滚筒上,光源发出的光经过聚焦成为扫描光点射到原稿上,在滚筒高速旋转时,由原稿透射或反射的光被扫描头采集,完成滚筒一圈扫描后,扫描头在步进电机驱动下横向移动一段微小距离,而后开始下一圈扫描,直至扫描完全部原稿。由于依次对原稿进行逐点逐行扫描,每一瞬间采入扫描头的只是原稿中极微小的部分,称其为一个像素,每幅图由数万个像素组成。

  扫描头将采集到的光信号通过滤色片分色,通过光电倍增管进行光电转换,随着原稿密度的明暗变化,接受到的光信号发生强弱变化,由它们产生的电信号也发生强弱变化,这些强弱变化的电信号被送到电子计算机系统进行处理。

  (2)加网分色底版的输出

  a.记录系统的组成。经处理过的电子图像信号被送至记录系统,由记录系统将信号转为光信号记录在感光片上。

  记录系统由记录滚筒、记录光源、光学系统及控制部分组成。电分机多采用滚筒式外表面扫描方式记录。即把感光片吸附在滚筒的外表面,随滚筒作径向旋转,记录光束沿滚筒轴向移动,进行扫描曝光。

  记录光源为激光,常用的有波长为488毫微米的氩离子激光或波长为632毫微米的氦氖激光以及激光二极管。为了提高输出效率,一个记录光源经分光系统分离成多光后分别控制,同时扫描,常见的同时扫描光束数有4、6、8、10等,控制部分根据送来的电子信号控制激光光束是否曝光。

  b.电子网点的形成。连续调图像需经转变成网目调方可印刷。因此,如何在软片上或印版或形成合格的网点是至关重要的技术。电子加网的网点是若干个曝光点拼合而成的。在记录介质上一个网点由n×n个可曝光点组成,当所有的可曝光点都曝光时形成100%的网点,而所有的可曝光点都不曝光时为0%的网点。根据分色图像信号的大小,按网线数、网角、网点形状要求对可曝光点有选择地曝光,即可形成特征不同的各种网点。

  3.1.3 常规(调幅)挂网存在的问题

  根据上述情况,目前在印刷制版业中所采用的照相分色和电子分色都是用调幅加网技术对印刷原稿中的每一种色彩进行分解,并以网点大小的形式表现彩色连续色调的图像。

  调幅加网的基本方法是将纸张划分为许多排列整齐的小方格,每个小方格是一个调幅加网的基本单位,称作目。加网就是用每个小方格中着墨面积的多少来表达颜色的深浅,小方格中着墨面积小表示颜色浅,小方格中着墨面积大表示颜色深。

  由于这些小方格非常小,在一定距离的情况下,人的眼睛看不到这些方格,只能看到颜色的深浅,通常每英寸的长度内,排列着100-200内网点,如排列着175个小网点,则称175目,也称175线。在这种方法中,由于小方格的相对距离是固定的,只是其中着墨面积在变化,人们认为小方格的出现频率是不变的,只是小方格中着墨点的大小幅度在变化。

  在调幅加网中,由于四色版的网点都是按各自的角度进行有规律的排列,当把它们重叠在一起时,很容易产生明显的周期性的干涉条纹。也就是所谓的龟纹。龟纹会严重影响图像的印刷效果,但是即很难避免,并且调幅加网很难实现高分辨率印刷。所以,在目前衡量一项加网技术好坏的一个最基本也是最重要的标准就是看它是否能有效的地避免龟纹的产生。

  加网产生龟纹重要原因是加网的角度。为了把网点对网点的龟纹减少到最低限度,必须使3种颜色(品红、青和黑)彼此相隔成30°角,因为黄色没有反差,所以它夹在其间呈15°角。标准的平印加网角度如下:黄色:0°、90°,品红:15°,青色:75°,黑色:45°。网印者的困难是,0°、90°和45°是产生龟纹的主要角度,这是因为丝网的网丝直接堵住了与之同方向排列的整排的网点。在45°时,网丝的交结点均匀地堵住了网点。这些角度产生的网点几乎总是形成龟纹。

  网点越细,加网角度就越重要。丝网网孔与网屏网点比值越大,加网角度就变得越不重要。简言之,这就是丝网的网丝与网点的比值,公式为:丝网的网目数/加网线数=网目/网点之比(如335目/每英寸100网点=3.55根网丝/网点)。若比值小于4:1,应该变换分色时的角度。可以接受的角度应偏离产生龟纹的角度4°-8°。做法是:在原稿分色时,旋转原稿使其偏离水平线;或者变换分色机产生网点的角度。

  由角度的相互影响造成的龟纹一般为均匀的带状。当丝网网目/网点比值高的时候,亮调部位首先出现龟纹。当丝网网目/网点比值低的时候,整个亮调部位会出现连续的龟纹。比值高于5:1时,角度龟纹一般不是个问题。但采用调幅网点要想彻底根除龟纹是不可能的。(待续)
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