印刷與圖像復(fù)制之相關(guān)知識(shí)
福州眾印網(wǎng) 2006-8-7 15:42:00 來(lái)源：轉(zhuǎn)載
印刷是一種圖像復(fù)制的技術(shù)。那么圖像又是什么？圖像可以理解為運(yùn)用色差來(lái)表現(xiàn)的物體。比如原始人類運(yùn)用鐵礦石粉在巖石上畫(huà)出的圖形。圖像的概念不僅指相片，同時(shí)還泛指各類繪畫(huà)、和文字。因此我們可以把印刷具體理解成運(yùn)用顏色（如油墨）在被印物（比如紙張）上復(fù)制圖像的技術(shù)。而這種復(fù)制工藝在傳統(tǒng)印刷方式中是通過(guò)印版來(lái)完成的。印版的特征是圖像區(qū)域可以接受并轉(zhuǎn)移油墨，而非圖像部分則不能接受油墨。印刷是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。印刷的發(fā)明是從印章延伸而成的，最早至少可以追溯到我國(guó)的隋朝。
印版、油墨和被印物是印刷的三要素。根據(jù)印版轉(zhuǎn)移圖像油墨的方法，我們可以把傳統(tǒng)印刷分成四大類：凸版印刷、平版印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷。凸版印刷的原理是印版的圖文部分凸起，而非圖文部分凹下。凸起部分在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中接觸傳墨的墨輥而接受油墨，并將其轉(zhuǎn)移到被印物上；非圖文部分則不能接受油墨，因而也不能轉(zhuǎn)移油墨。因此在被印物上形成由接受油墨的部分和沒(méi)有油墨的部分，并由他們?cè)诒挥∥锷闲纬傻姆床顏?lái)形成圖像。同樣道理，平版印刷是運(yùn)用油與水相互排斥的原理，在幾乎是平面的印版表面形成由樹(shù)脂組成的親油的圖文部分和沒(méi)有樹(shù)脂而裸露的親水的非圖文部分。親油的部分可以接受并轉(zhuǎn)移油墨，而親水部分則接受了水分而排斥油墨。凹版印刷的印版則是圖文部分凹下，可以接受油墨，而印版表面的非圖文的油墨通過(guò)刮墨刀或其他方式將其去除掉，因此而形成圖文和非圖文部分。絲網(wǎng)印刷則是利用漏印原理，由絲網(wǎng)組成的印版其圖文部分是鏤空的，油墨可以從鏤空部分通過(guò)刮墨刀的壓力漏印到被印物上，形成油墨圖像。 印版上的油墨圖像必須通過(guò)印版與被印物的接觸，以及接觸過(guò)程中必然存在的壓力而完成油墨圖像的轉(zhuǎn)移。因此壓力也是傳統(tǒng)印刷方式的一大重要因素。
傳統(tǒng)印刷方式除了上述的印版與被印物直接接觸而完成油墨圖像的轉(zhuǎn)移的直接印刷方式外，還有一種方式是印版不直接接觸被印物，而是通過(guò)轉(zhuǎn)移體再將油墨圖像轉(zhuǎn)移至被印物上的間接印刷方式。我們常見(jiàn)的膠印就是一種間接印刷方式。在不規(guī)則物體上印刷時(shí)采用的移印也是一種間接印刷方式。此外，根據(jù)印版在印刷時(shí)的運(yùn)動(dòng)方式還可以區(qū)分成平壓和輪轉(zhuǎn)印刷方式；根據(jù)被印物的傳輸方式可以區(qū)分成單張紙和卷筒紙印刷方式；根據(jù)一次可印刷顏色的多少可以區(qū)分成單色和多色印刷等。另外還有根據(jù)不同被印物和不同油墨來(lái)區(qū)分印刷種類的方式。這種分類法一般只用在特種印刷方面，其基本印刷原理還是上述四大類。 傳統(tǒng)印刷是機(jī)械復(fù)制方式，而現(xiàn)代數(shù)字印刷則采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)來(lái)控制圖像的復(fù)制技術(shù)。我們經(jīng)�？吹降母黝惔蛴C(jī)，就是這類圖像的輸出設(shè)備。而現(xiàn)代數(shù)字印刷技術(shù)也源于數(shù)字打印技術(shù)，常見(jiàn)的有激光、噴墨等。
印刷與圖像復(fù)制之相關(guān)知識(shí)（二）
從上述介紹我們可得知，傳統(tǒng)印刷方式是借助于印版轉(zhuǎn)移的油墨圖像在被印物上復(fù)制圖像的。在這種復(fù)制方法下，圖像是由被印物上“有”油墨和“無(wú)”油墨而形成的。因而這種方式形成的圖像也只能表現(xiàn)“有”或“無(wú)”兩種狀態(tài)。即只可以用來(lái)表現(xiàn)一位的圖像，如單色的文字和類似木刻的由單色線條色塊組成的圖形等，而難以表現(xiàn)如同照相相片那樣的有著豐富層次的連續(xù)調(diào)變化圖像�！∶扇麪柹世碚撜J(rèn)為，相同面積中組成顏色的各種成分，無(wú)論色相、飽和度還是明度，只要其中一種比例不同都會(huì)使顏色發(fā)生改變。于是人們從中找到了表現(xiàn)顏色層次變化的方法。雖然傳統(tǒng)印刷方式無(wú)法改變油墨圖像的組成成分，但可以通過(guò)改變油墨圖像在單位面積中的大小，同樣能夠使單色的油墨圖像產(chǎn)生層次變化。這就是網(wǎng)目調(diào)圖像復(fù)制技術(shù)。如下圖是一個(gè)連續(xù)調(diào)的灰梯尺采用網(wǎng)點(diǎn)復(fù)制的情況。
可以看出由網(wǎng)點(diǎn)組成的圖像的結(jié)構(gòu)特征。網(wǎng)點(diǎn)的大小可以改變，但網(wǎng)點(diǎn)油墨的密度不變，而且每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)占據(jù)的面積是一樣大小的。即網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生的頻率不變，而網(wǎng)點(diǎn)的振幅隨層次的變化而改變。這就是所謂的調(diào)幅網(wǎng)。當(dāng)然，由網(wǎng)點(diǎn)組成的圖像看起來(lái)總不如連續(xù)調(diào)的圖像。因?yàn)榫W(wǎng)點(diǎn)圖像的層次變化是有級(jí)的而不是連續(xù)變化的。就好像一個(gè)人攀登樓梯，它不是沿著連續(xù)變化的斜坡，而是沿著一個(gè)等距離變化的樓梯一格一格向上爬。所以我們也把這種層次變化稱之為階調(diào)，或者半色調(diào)。半色調(diào)的含義是，每一相鄰階調(diào)之間應(yīng)該還有一個(gè)層次。但采用網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)制圖像時(shí)中間的半個(gè)階調(diào)損失掉了，所得到的只是另半個(gè)色調(diào)，而不管你采用了多少級(jí)階調(diào)。
一般情況下，圖像復(fù)制只要采用100級(jí)以上的階調(diào)，圖像層次的變化在人眼里看起來(lái)就是連續(xù)的。但階調(diào)太少會(huì)造成細(xì)微層次的損失，所以標(biāo)準(zhǔn)圖像的復(fù)制階調(diào)大都在256級(jí)。其次，網(wǎng)點(diǎn)過(guò)大，能為人眼直接看到也不雅觀，所以一般把每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)所占據(jù)的面積控制在人眼正常視距范圍內(nèi)。我們通常采用每英寸可以排列多少個(gè)點(diǎn)，即lpi（線/英寸）來(lái)表示網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生的密度。這個(gè)線數(shù)大致在150lpi左右。當(dāng)然具體印刷線數(shù)還涉及紙張和印刷條件等。精細(xì)產(chǎn)品一般采用175lpi；報(bào)紙印刷在100~120lpi；瓦楞紙箱印刷和絲網(wǎng)印刷大致在60lpi 左右。另外，網(wǎng)點(diǎn)排列的角度也是個(gè)影響觀察的因素。一般情況下45°排列的網(wǎng)點(diǎn)被認(rèn)為是最美觀的，所以單色印刷的網(wǎng)點(diǎn)角度排列默認(rèn)角度大多采用45°。
網(wǎng)點(diǎn)的形狀除了常見(jiàn)的圓形點(diǎn)外，還有方形、橢圓形、菱形等。各種形狀的網(wǎng)點(diǎn)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在選擇時(shí)要根據(jù)具體情況作具體分析。
印刷及圖像復(fù)制之相關(guān)知識(shí)（三）
我們首先來(lái)認(rèn)識(shí)黑白圖像的印刷。所謂黑白，實(shí)際所指的是印刷油墨留在被印物上的墨跡，與被印物自身的顏色形成的對(duì)比，不一定就是黑色和白色�；蛘呖梢苑Q之為單色印刷。我們一般把圖像顏色中存在R、G、B或C、M、Y色相的稱之為彩色圖像，而把圖像顏色中不存在上述色相的稱之為非彩色圖像。也就是說(shuō)非彩色圖像中不存在色相和飽和度，只有明度。黑白圖像的復(fù)制就是根據(jù)這一原理。充分認(rèn)識(shí)黑白圖像的復(fù)制規(guī)律有助于幫助我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)彩色圖像的復(fù)制規(guī)律。
印版上圖文部分的油墨在轉(zhuǎn)移到被印物上的過(guò)程中，由于種種原因，如印版與被印物接觸和轉(zhuǎn)移油墨時(shí)必然存在的印刷壓力、轉(zhuǎn)移印刷媒介如橡皮布在與印版和被印物接觸時(shí)產(chǎn)生的變形、被印物對(duì)于油墨的吸收和滲透能力及墨跡表現(xiàn)的光學(xué)現(xiàn)象等，最終使轉(zhuǎn)移到被印物上的墨跡相對(duì)于印版或者用于制作印版的原版膠片的圖文部分產(chǎn)生變形現(xiàn)象。這種現(xiàn)象表現(xiàn)在網(wǎng)目調(diào)印刷中就是網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大。其規(guī)律一般是無(wú)論網(wǎng)點(diǎn)的大小，網(wǎng)點(diǎn)都表現(xiàn)為邊緣的等距擴(kuò)大。反映在圖像階調(diào)的變化就是圖像由小點(diǎn)子組成的高光區(qū)域和由大點(diǎn)子組成的暗調(diào)區(qū)域其油墨的密度增大不多，而中間調(diào)尤其50%網(wǎng)點(diǎn)處網(wǎng)點(diǎn)增大值最大。我們一般用兩種方法來(lái)表示網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的規(guī)律：一是按實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)，從高光小點(diǎn)子直至最大的暗調(diào)大點(diǎn)子，在坐標(biāo)上排列出一條曲線，即曲線法；二是取其網(wǎng)點(diǎn)變化的平均值。下圖為10%~90%的圓形網(wǎng)點(diǎn)及其擴(kuò)大情況（周邊的陰影）。其中從50%處起網(wǎng)點(diǎn)由圓變方，并且與相鄰網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生搭角現(xiàn)象。以后的網(wǎng)點(diǎn)形狀則表現(xiàn)為四個(gè)相鄰網(wǎng)點(diǎn)組合而成的反白圖形。
一般情況下，網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值在膠印中銅版紙印刷平均為8%~12%；膠版紙約20%；新聞紙30%以上。然而在同一類膠印機(jī)中同是印刷銅版紙，采用硬包襯、氣墊橡皮布的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值在8%~12%；中性包襯15%以上；而軟包襯則在20%以上。同樣，印刷時(shí)由于印刷壓力、油墨量和水墨平衡控制不當(dāng)也會(huì)使網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值發(fā)生變化。
網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象表現(xiàn)在印刷控制中主要是三個(gè)方面。一是高光最小點(diǎn)子處，由于印刷中1%或2%的小點(diǎn)子實(shí)際是印不出來(lái)的，而2%或3%的小點(diǎn)子由于網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大的作用可能會(huì)躍升至5%或7%。二是暗調(diào)大點(diǎn)子處，由于網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象的存在，可能85%以上的網(wǎng)點(diǎn)都已變成100%的實(shí)地（即不是由網(wǎng)點(diǎn)組成的區(qū)域）。三是由于50%處網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大值最大，同時(shí)又是圓形網(wǎng)點(diǎn)向方形網(wǎng)點(diǎn)轉(zhuǎn)化的過(guò)渡階段，因此階調(diào)可能會(huì)發(fā)生十分明顯的突變。這些情況的存在在印刷過(guò)程中會(huì)使整個(gè)復(fù)制階調(diào)曲線向暗調(diào)偏移。高光小點(diǎn)子處出現(xiàn)沒(méi)有任何網(wǎng)點(diǎn)的白斑（絕網(wǎng)）；而暗調(diào)區(qū)域則出現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)并糊現(xiàn)象，使暗調(diào)中包含的豐富層次得不到正確表現(xiàn)。
高光處的絕網(wǎng)和暗調(diào)處的網(wǎng)點(diǎn)并糊是印刷中最主要的印刷故障。這種情況的出現(xiàn)說(shuō)明整個(gè)圖像復(fù)制在高光區(qū)域或暗調(diào)區(qū)域的層次有所損失，并且復(fù)制曲線也發(fā)生偏移現(xiàn)象。下圖一是圖像網(wǎng)點(diǎn)中同時(shí)出現(xiàn)高光絕網(wǎng)和暗調(diào)并糊現(xiàn)象的狀況；下圖二則是正常復(fù)制的網(wǎng)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。正確復(fù)制的圖像其高光部分即使是最亮的區(qū)域也不應(yīng)當(dāng)有絕網(wǎng)現(xiàn)象；而最暗的地方也應(yīng)當(dāng)存在反白小點(diǎn)子。 使得圖像復(fù)制曲線向中暗調(diào)偏移的另一因素，是因?yàn)槿祟惖囊曈X(jué)對(duì)于圖像的高光和暗調(diào)的感覺(jué)并不一致。按等密度復(fù)制的層次階調(diào)在人眼里看起來(lái)不是均勻分布的。因此圖像在正常復(fù)制過(guò)程中必須將中暗調(diào)層次提亮。雖然這會(huì)使高光層次有所損失，但它能使暗調(diào)層次得到充分表現(xiàn)。
雖然網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大現(xiàn)象及中暗調(diào)層次偏移主要表現(xiàn)在印刷階段，但克服這些問(wèn)題卻不是印刷工序所能解決的。解決這些問(wèn)題的根本方法是在印前制作階段，尤其在圖像掃描階段就根據(jù)實(shí)際印刷情況正確設(shè)定圖像復(fù)制的白場(chǎng)黑場(chǎng)和復(fù)制曲線的GAMMA值，并將在印刷中表現(xiàn)的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大預(yù)先予以收小。將印刷中出現(xiàn)的問(wèn)題放在印前去解決。這就是數(shù)據(jù)化規(guī)范化印刷控制的基本原則。
印刷及圖像復(fù)制之相關(guān)知識(shí)（四）
彩色圖像通常采用青（C）、品紅（M）、黃（Y）、黑（K）四色進(jìn)行印刷復(fù)制。其色彩合成原理是減色法。我們知道，減色法的三原色或者叫三基色是青、品紅和黃。但是由于印刷中使用的三原色油墨的色相同理論上的三原色相差較大。尤其是品紅和青。比如，彩色網(wǎng)目調(diào)印刷使用的三原色油墨，我國(guó)主要有以日本標(biāo)準(zhǔn)或歐洲標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)的兩種產(chǎn)品。其中日本標(biāo)準(zhǔn)的三原色油墨，其品紅油墨的色相按C、M、Y比值大致為C23、M69；青為C63、Y29；黃為C3、M4、Y94。顯然三色中只有黃色較為理想。下圖上為加色法的R、G、B三原色及其混合產(chǎn)生的Y、C、M三個(gè)補(bǔ)色；下為減色法的C、M、Y三原色及其混合而成的R、G、B三色。從中我們可以看出，它們之間的色相差距還是很大的。其次，油墨的透明度也不理想。多色印刷時(shí)，幾個(gè)顏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問(wèn)題。各個(gè)網(wǎng)目調(diào)顏色在圖像的高光、中間調(diào)和暗調(diào)的不同區(qū)域有不同的表現(xiàn)。其中，高光區(qū)域各色網(wǎng)點(diǎn)表現(xiàn)為相互并列；中間調(diào)既有網(wǎng)點(diǎn)并列、又有網(wǎng)點(diǎn)交疊的兩種情況同時(shí)并存；暗調(diào)則主要表現(xiàn)為網(wǎng)點(diǎn)相互交疊。由于油墨的透明度不很理想又使各個(gè)區(qū)域的顏色合成情況更為復(fù)雜。下圖左、中、右分別為高光、中間和暗調(diào)部分網(wǎng)點(diǎn)分布情況。下圖下為油墨疊印情況。這里我們首先來(lái)說(shuō)明一下我們能看到物體呈現(xiàn)的各種顏色的原理。物體在收到光線照射時(shí)會(huì)反射或透過(guò)與自己顏色相同色相的色光或可以合成這種顏色的間色，吸收與自己不相干的顏色（補(bǔ)色）。透明物體的表面會(huì)同時(shí)透過(guò)和反射相同色光或間色。下圖上為網(wǎng)點(diǎn)處于相互并列狀況下。這里以C（青）為例。入射光線白光（RGB）首先在網(wǎng)點(diǎn)表面反射油墨色相的間色（GB），吸收補(bǔ)色（R），其余間色（GB）透過(guò)墨層到達(dá)紙面再反射出來(lái)。青（C）的間色綠（G）和藍(lán)（B）混合仍然還原至青（C）。M（品紅）和黃（Y）與青的情況是一樣的。同時(shí)在高光區(qū)域還有大量的空白區(qū)域存在。這些區(qū)域?qū)⑷肷涞陌坠馊匀灰园咨埳┓瓷涑鋈�。下圖中是網(wǎng)點(diǎn)既有并列又有重疊的情況。我們來(lái)看黃與青重疊的情況。入射白光首先在黃墨表面反射黃的間色（RG），吸收黃的補(bǔ)色，其余在到達(dá)青墨表面時(shí)再反射青墨的補(bǔ)色。由于青墨補(bǔ)色中的藍(lán)已被黃墨吸收，因此只剩下綠色。其余綠色繼續(xù)透過(guò)青墨到達(dá)紙面再被反射出來(lái)。下圖下則是三層油墨相疊的情況。從油墨的疊印情況看，由于油墨的透明度并不理想，加上油墨本色色相不純，造成三色油墨疊印形成的顏色并不是真正的黑色，而是深棕色。因此在實(shí)際印刷時(shí)需要增加一個(gè)黑色來(lái)彌補(bǔ)三原色油墨印刷的不足。這樣就形成了CMYK四色印刷體系。但是這種四色印刷依然是以三原色減色法為理論依據(jù)的。
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