高清晰度印刷技术的特征与应用

    图象的清晰度可以用两个独立的指标来定量表示——空间分辨率和阶调分辨率。图象细节的分辨能力，称为空间分辨率，它是由网线宽度（调幅网）或网点宽度（调频网）所决定，宽度越小，空间分辨率越高；单位面积中网点个数越多，空间分辨率越高。图象颜色深浅变化时显现细腻柔和的能力，称为阶调分辨率，它是由网点的构成（调幅网和调频网）和网点的排布（调频网）所决定。对调幅网点而言，网线宽度相同时曝光光源聚焦面积越小，阶调分辨率越高。印刷图象的视觉清晰度为空间分辨率和阶调分辨率的乘积。

    传统观点认为，网线频率达到175lpi，网线宽度145微米，相当于距印刷品40厘米时人的视觉分辨力极限，如果继续提高网线频率，人也不会感受到印刷品清晰度的提高，只能白白增加成本。这种观点在印刷业中造成思想混乱，往往使企业放弃提高印刷品清晰度的努力。经分析知道，调幅网印刷品粗糙度主要由“玫瑰斑”引起。调频网印刷品粗糙度主要由“蚯蚓斑”引起。

    情况下，“玫瑰斑”的宽度是网线宽度的数倍，在三色油墨叠印颜色阶调值为中间调的面积中，可以清楚地看到“玫瑰斑”，此中的印刷图象显得粗糙，颜色缺少光泽感。所以使用调幅网加网印刷，尽量降低“玫瑰斑”的大小，是提高印刷品清晰度的必要措施。经实验得知，在现有普通印刷材料的条件下，使用350lpi加网的印刷产品可以保持质量的稳定。

    清晰度印刷技术中，提高空间分辨率的方法比较简单。只要RIP中有相应的网线设置，并且进行相应的输出线性调整，基本可以满足要求。需要注意的是，胶片上网点的边缘宽度应尽可能小，这对照排机激光束聚焦、胶片感光度、显影条件等有更严格的要求。

    阶调分辨率特性的分析和控制，应注意两个问题：第一，阶调特性的认识，第二，理想的印刷阶调值确定和阶调值增量测量和控制。

    问题一

    胶片上调幅网点的阶调级数由下式计算：

    阶调＝（激光精度dpi/加网线数lpi)2+1

    例如，照排机激光精度2800dpi，175lpi加网输出胶片时，

    阶调175lpi＝(2800/175)2+1=257

    即175lpi最大网点面积由256束激光曝光形成，16行16列。

    调幅网在设定了加网线数和网线角度后，最大网点面积和网点中心位置就确定了。网点面积由小增大，表现阶调由浅到深。目前原稿电子文件每一基色像束8字节256bit，所以，175lpi加网时，照排机激光精度应不低于2800dpi。

    高清晰度加网时，照排机激光精度应设置更高。例如350lpi加网，理想的激光精度应为5600dpi。在175lpi最大网点面积中，分布4个350lpi的网点。如果仍用2800dpi输出，每一个网点阶调级数为64，4个350lp网点的全部阶调级数为64x4=256。印刷图象视觉清晰度，350lpi为4x256=1024，175lpi为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的等效阶调级数可达522，而175lpi由于原稿电子数据量的限制，仍是256。在此条件下印刷图象清晰度，350lpi为4x522=2088，175lpi为1x256=256，350lpi清晰度提高8倍。

    如果原稿图象精度为350dpi，以175lpi输出，基本加网算法是将图象中每四个像素，对应复制为一个网点。四个像素阶调值的平均值，确定对应网点的阶调值。四个像素阶调值间的差异，在网点阶调值中无法表示，这就是印刷品看起来不如原稿颜色细腻柔和的原因之一。如果同样精度的图象，改用350lpi加网输出胶片，每一个像素可由一个网点复制，在原稿颜色阶调变化明显的区域，阶调复制的准确性会使印刷品颜色更加细腻柔和。一般情况下，高清晰度网点阶调级数不应低于128，在条件允许时，应争取达到256，以避免图像像素阶调在加网输出时过量压缩并级。

    2540dpi激光精度下的2x2调频网点，网点边宽20微米，在一个350lpi网点面积中可排布4x4=16个网点。一次调频网在网点算法设定的面积中，网点出现的位置是固定的，所以等效阶调级数为16，与网点个数相同。印刷图象清晰度，2x2调频网为16x16=256，350lpi调幅网为1x54=54。如果350lpi调幅网使用4000dpi激光精度，阶调级数为1x130=130，相比之下，2x2调频网图象视觉清晰度高出近1倍。如果使用边宽10微米的调频网点，图象视觉清晰度为49x49=2401，高出350lpi约18倍。

    由以上分析看出，高清晰度调幅网点，依赖照排机激光精度的提高，主要由提高阶调分辨率来提高印刷图象视觉清晰度。调频网可以在较低激光精度下，由提高空间分辨率来提高印刷图象的视觉清晰度。但是，受到加网算法的影响，调频网印刷品在亮调面积中，由于网点分布不均匀，颜色粗糙感明显；在中亮调面积中，由于网点非同时连接造成的“蚯蚓斑”，增加了印刷品视觉粗糙度。二次调频网，网点出现的位置，受到网点算法设定的基准面积中网点多少的影响，网点排布趋向均匀。从这个意义上说，虽然其阶调分辨率和空间分辨率与一次调频网相同，但网点分布更加合理，显著减少“蚯蚓斑”形成的粗糙感，印刷图象的视觉清晰度更高。

    控制图象印刷的质量，实质上就是控制印刷品上网点的质量，了解网点变化的原因和规律，才能为印刷质量控制提供依据。胶片上网点的面积，在晒到PS版上和将油墨转印到承印物上，会产生不同的变化。

    胶片晒版时，PS版的光学扩散作用和漫反射光会减小版上最细微层次的宽度，使版上的网点面积比胶片上的网点面积要小。阶调值减少量与版材和晒版工艺参数相关，同样的条件下，阶调值减少量与网线数成正比。印版上的油墨在压力作用下，会向网点的周围扩展，压力越大，扩展越厉害。实验证明，在同样工艺条件下，印刷阶调值增加与网线数成正比。对于调频网点，晒版和印刷造成的面积变化量是网点边长总和的函数。网点边长总和除了与网点本身有关，还与网点搭接情况有关。使用不同的网点算法，网点搭接情况会有不同，阶调值增量的特性曲线也不相同。

    以胶片上测量得到的网点阶调值，作为晒版和印刷网点阶调值变化的基准。使用密度计测量得到的网点面积，实际是由测量的密度值计算出来的。由光源发出的入射光线，在网点边缘会被过量吸收，因此被检测器接收的密度值比理论值大，由此密度值计算的网点面积值当然也比实际面积值要大。网点边长总和越大，二者之间的偏差越大。在应用高清晰度网点时，弥补由密度计测量产生的面积偏差，使胶片网点面积测量值与实际面积一致十分必要。解决问题的办法有两种：其一，选用以照相方式计算网点面积的仪器，例如PS版测量仪；其二，使用尤尔·尼尔森公式代替玛雷·戴维斯公式，由测量密度计算网点面积。但事先须借用PS版测量仪或其他图象分析显微照相机，选择测量胶片上网点实际面积，测量胶片空白处密度、实地密度、网点密度一起计算尤尔·尼尔森公式中的n修正系数。不同的加网线数，n值不同。

    如上所述，晒版和印刷过程使网点面积发生变化，变化的大小与网线数相关，即与网点边长总和相关。高清晰度网点，调幅网250lpi以上和调频网边宽20微米以下，阶调曲线应用以上方法很容易得到。每一种加网线数或调频网的阶调曲线各不相同，应以175lpi的阶调曲线为基准，分析相应差别。在现有工艺控制方法中，找到并组合为适用的成套技术，使高清晰度印刷技术可以在企业现有设备和材料条件下，实现稳定的生产应用。高清晰度印刷产品，看起来更加清晰、细腻、柔和，印刷颜色阶调特性与原稿更加接近，而且不会出现亮调损失、中调太闷、暗调糊死的情况。高清晰度印刷技术，为激烈的市场竞争提供了最有力的新式武器。当代印刷设备和材料性能的提高，已经为高清晰度印刷技术应用提供了必要条件。另外，高清晰度印刷技术与高保真彩色印刷技术同时应用，也将会珠联璧合、锦上添花，使印刷品产生全新的面貌和价值。