1. 研究目的与意义
在印刷中,网点是构成图像的基本元素,是印刷品复制和色彩再现的基础。网点的变化必然会导致图像的阶调、清晰度、细微层次、颜色的变化。胶版印刷机在压印时,会使橡皮布产生一定形变,从而产生网点面积的变化,网点边缘向四周扩展,形成网点扩大。网点扩大指印刷在承印材料上的网点相对于分色片上的网点增益。网点扩大会对印刷造成严重的失真效果。根据原理的不同,网点扩大可以分为机械网点扩大、光学网点扩大。由于它们的不同的内在性质,机械和光学网点扩大需要分别处理。
机械网点扩大是印刷品图文部分网点大于印版图文部分网点,即印版网点面积上的油墨在向承印物表面传递过程中,由于受压力挤压,向四周铺粘,使承印物上的网点面积覆盖率比印版上的网点面积覆盖率有所增大,是网点尺寸在物理上的变化。主要由印刷过程中印刷压力不适、速度不匹配等因素引起,可以通过控制橡皮布、润版液、油墨、印刷压力、速度等因素,将网点扩大量降到最低。
光学性网点扩大是由光反射作用引起的,光线在纸张和油墨内部会有多重反射、透射和吸收,形成光线的内部扩散。在靠近网点边缘的空白处,入射的光线在纸张内部扩散并被油墨网点吸收掉,使网点周边的空白部分光线射出量下降,造成的影响与网点面积增大相同,故称为网点的光学扩大。简单来说,光学网点增大是指视觉上的网点面积率大于物理网点面积率的现象,是由光线进入印刷品后在网点和空白之间引起的不规则的扩散和渗透造成的。在网目调印刷样张上,因为网点很小,在一定视距下,人眼无法分辨真实的网点,看到的则是宏观上现连续的图像效果。所以光学网点增大也可以理解为人眼视觉上的错觉。只要纸上有油墨存在,光学网点增大就会发生。
2. 国内外研究现状分析
在图像复制领域,颜色的准确再现决定着图像复制的质量,而图像表面光谱反射率与颜色的准确再现直接相关。目前,颜色预测模型已广泛应用于色彩管理加网分色、打印机线性化校正、产品质量检测和控制等领域。而在图像复制过程中,网点扩大是不可避免的,因此,如何计算网点扩大效应并进行控制,使实际有效网点面积率和理论值相匹配,是目前国内外研究的关注的重点。自从上世纪50年代williams和clapper提出漫射基图像光谱反射率预测模型以来,众多学者在此模型的基础上做了进一步的研究。其中,simonot将此模型扩展到不同折射率的非散射多层介质叠加时的状况,但是没有考虑光学网点扩大的影响,simonot和trachsler将随机过程理论中的马尔科夫链引入到光子在油墨层内部的传播图像光谱反射率模型。后来hersch通过实验单色油墨、多色油墨叠印时间网点理论值与有效值之间的映射函数,garg通过校正色块射率模型、emmel通过polyas计数理论建立了三色油墨叠印时的光谱反射率模型,但此理论只适合机械网点扩大,对于光学网点扩大并不适用,arney等人通过设定光学网点扩大到经验参数,对ynsn模型进行了修正,但其经验参数缺乏理论推导过程。
数字加网技术将连续调图像转化成网目调,不同加网方式下的各形态网点成为表达阶调层次、色彩、清晰度的基础单元,网点结构形态的忠实还原成为决定印刷品总体质量的根本因素。图像信息复制是半色调网点在软硬件设备和不同材料间忠实传递的过程,理想的印刷复制是网点的无损传递,即网点形状、面积、内部结构等均不发生变化,可以达到最佳的印刷质量。但实际印刷是与工艺、设备、材料、环境等因素密切相关的生产过程,因此会使印品质量产生各种的问题。控制网点形态以提高印刷质量的总体目标,将网点微观特征分解为网点形状、网点面积、网点立体和原色网点排布等几个方面,分别考查其在印刷复制各环节中的微观表现,以忠实还原为目标进行相关控制,对于再现图像层次与细节,提高色彩复制质量将会发挥重要作用。通过量化网点微观形态参数、控制参数变化的合理范围以达到宏观质量控制的标准,为印刷品质量控制提供了新思路。已有的基于网点面积率的murray-davies模型和yule-nielsen模型建立了网点面积率与光谱反射率之间的关系,neugebauer方程建立了多原色网点面积率与印刷色关系模型,确立了网点与印刷品复制之间的量化关系。然而,网点在传递过程中形态的变化不可避免,机械网点扩大和光学网点扩大是主要具象表征。
已有的色彩预测模型无法将来自机械属性和光学属性的影响同时考虑进去,因此,在实际应用中都存在较大的误差。网点扩大的规律与网点形状有关,圆形网点在75%左右因相邻网点搭接而具有最大的网点扩大量;而方形网点50%处产生最大的网点扩大值。
3. 研究的基本内容与计划
设计不同网点结构的样张,测量分析并验证其网点扩大规律。这是本课题的研究重点。印品网点扩大,对印刷呈色有着重要的影响。通过研究不同网点结构对光学网点扩大的变化规律,为控制网点增大及提高印品质量提供参考。
具体步骤如下:
(1)设计不同网点结构的样张测试片,网点形状分别为圆形、方形、椭圆形等;
4. 研究创新点
本课题致力于在了解网点扩大的原因、分类及测量方法的基础上,分析不同网点结构对网扩大的影响,尝试寻找一种理论解释及预测网点扩大规律并通过实验,验证网点扩大特性;通过设计不同网点结构的样张测试片,使不同的网点结构对印刷呈色的影响将能够通过光散射概率体现出来,为进一步认识网点结构对半色调呈色的影响,为如何有效控制光学网点扩大的深入研究打下基础。
