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油墨疊印和分層效應(yīng)
在攝影過程中，三個(gè)乳劑層以及它們?cè)陲@影過程中所形成的三種顏色都是完全重疊的；光線必須穿過這個(gè)層面才能進(jìn)入人眼。因此，染料不僅分別控制著三個(gè)原色，而且還必須是透明的。如果著色劑涂層所含的染料過多，就會(huì)變得不透明，因?yàn)樗胁荒鼙煌繉游盏墓饩�都會(huì)被散射出去，人們只能看到最頂層的顏色，而看不到其它顏色。
同樣的疊印問題也存在于印刷過程中。人們?cè)敢庥妙伭嫌湍珌碓佻F(xiàn)色彩，因?yàn)樗鼈兙哂休^強(qiáng)的光譜吸收能力，能為人們帶來良好的色彩飽和度和比染料更低的成本。令人遺憾的是，它們也會(huì)散射一部分光。
使用傳統(tǒng)半色調(diào)印刷方法的工廠能夠在一定程度上解決這個(gè)問題，因?yàn)樗鼈兡軐⑺膲K半色調(diào)網(wǎng)屏分別旋轉(zhuǎn)一定的角度（通常為-15、 0、30和 45度角），從而避免了黃品青黑像素中心的重疊。將網(wǎng)屏旋轉(zhuǎn)一定的角度的主要原因是避免出現(xiàn)莫爾條紋。如果網(wǎng)屏之間的距離不能保持一致，圖像上就會(huì)出現(xiàn)這種粗糙的條紋。第二個(gè)原因就是避免把四色油墨覆蓋在彼此之上。在油墨密度較低和覆蓋率較低的情況下，每種顏色的墨點(diǎn)都不會(huì)重疊，但是會(huì)形成一種名為“玫瑰斑”的圓環(huán)。對(duì)于高密度的圖像，當(dāng)墨點(diǎn)較大的時(shí)候，就會(huì)重疊在一起，而在采用最高密度的情況下，油墨將完全重疊在一起，形成具有照片質(zhì)量的印刷品。在印刷強(qiáng)飽和度顏色的時(shí)候使用顏料含量較高的油墨會(huì)增加出現(xiàn)問題的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槿藗円獙煞N甚至更多種油墨完全疊印在一起。
在實(shí)際生產(chǎn)中，黑色油墨也可以是不透明的，但CMY油墨必須具有一定的透明度。它們可以含有顏料，但顏料的顆粒必須非常小，這樣才能減少對(duì)穿過每一個(gè)墨膜的光線的散射。
我們認(rèn)為在印刷系統(tǒng)中使用顏料油墨是非常理想的，因?yàn)樗茏屇c(diǎn)盡可能地獨(dú)立，不發(fā)生重疊，當(dāng)然如果需要得到較高的密度，那么這些墨點(diǎn)就必須重疊。著墨的細(xì)節(jié)、顏色的效果和墨點(diǎn)的形狀都是非常復(fù)雜的問題，人們必須根據(jù)油墨、承印物和印刷方法的不同來小心地處理。
E.桌面印刷的數(shù)字壓印技術(shù)
1.過程
長(zhǎng)期以來，人們?yōu)閱紊虿噬珗D像的復(fù)印和印刷發(fā)明了很多新穎的不含有濕化學(xué)處理過程的光化學(xué)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)以鹵化銀為基礎(chǔ)，能夠生成與原稿相同的圖像質(zhì)量，例如在寶麗萊即時(shí)膠片或3M干銀材料和富士的Pictrostat 及Pictrography系統(tǒng)上進(jìn)行激光和LED印刷。相對(duì)而言，它們的反應(yīng)速度都比較慢，而且價(jià)格昂貴。這樣一來，一系列不以鹵化銀為原料的光化學(xué)系統(tǒng)紛紛涌現(xiàn)出來，其中比較著名的有：Mead Cycolor 和富士Thermal Autochrome 系統(tǒng)。
如果我們只想選擇適合速度在1頁(yè)/分鐘以上的桌面數(shù)字印刷的光化學(xué)系統(tǒng)，那么只有三個(gè)選擇：
靜電照相技術(shù)和電子顯影成像、離子成像和磁影像等相關(guān)技術(shù)都比較合適。它們都是歷史最悠久和流傳最廣泛的用干燥色粉在紙張上成像的方法。雖然市場(chǎng)上也出現(xiàn)了多級(jí)甚至是連續(xù)調(diào)的印刷系統(tǒng)，但過程控制問題還是限制了這系統(tǒng)在二值印刷中的應(yīng)用。有些打印機(jī)在絕緣液體中添加了顆粒非常小的著色劑，以便于達(dá)到較高的分辨率和實(shí)地密度，惠普Indigo印刷機(jī)就是如此�？偠灾�，靜電照相技術(shù)已經(jīng)向人們證明了自己是一個(gè)靈活而可靠的印刷過程，它能形成非常好的單色和彩色文字（二值印刷）。同時(shí)，它也適用于圖像的印刷，但由于分辨率比較低，所以它印刷出的圖像很難滿足人們的質(zhì)量要求。
熱轉(zhuǎn)移印刷是將染料加熱，然后將其轉(zhuǎn)移到接受頁(yè)面上，它是一個(gè)真正的連續(xù)調(diào)印刷過程，能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的圖像。目前市場(chǎng)上有兩種類型的熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)。第一種采用了熱升華列印技術(shù)，這種打印機(jī)大約出現(xiàn)在十年以前。比如說，柯達(dá)打印機(jī)就具有強(qiáng)大的控制系統(tǒng)，能生產(chǎn)出效果非常好的圖像，甚至比傳統(tǒng)方法印刷出的圖像質(zhì)量還要好。它印刷出的文字比較清晰，但沒有達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗姆直媛手挥?00像素/英寸。熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)的不足之處就在于它的速度比較慢（90秒/印），而且價(jià)格相對(duì)比較貴（5000美元以上）。
第二種熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)采用了激光熱打印技術(shù)并配有一組大功率（大約1瓦）的二極管，能將激光束集中在非常小的墨點(diǎn)上，從而將染料轉(zhuǎn)移到紙張上，生成高分辨率的連續(xù)調(diào)打樣�？逻_(dá)Approval系統(tǒng)就是這種打印機(jī)。它能使染料升華或融化，并轉(zhuǎn)移到接受介質(zhì)上，而不是將其軟化并擴(kuò)散到介質(zhì)表面。因此我們有時(shí)會(huì)用連續(xù)調(diào)成像過程來模擬二值印刷過程。
噴墨印刷是第三種技術(shù)，它在過去15年中取得了巨大的進(jìn)步。Hertz和 Sweet發(fā)明了連續(xù)式噴墨打印機(jī)，惠普和佳能推出了按需氣泡式噴墨打印機(jī)，愛普生和Tektronix還設(shè)計(jì)出了壓電晶體打印頭。不到十年以前，Iris 和Stork推出的打印機(jī)向人們證明了噴墨打印機(jī)也可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的印刷品。但是當(dāng)時(shí)桌面打印機(jī)還處于原始狀態(tài)。桌面打印機(jī)的價(jià)格低廉，分辨率還不到200 像素/英寸，而且印刷效果令人不敢恭維。但是現(xiàn)在最好的桌面噴墨打印機(jī)的印刷質(zhì)量已經(jīng)全面超過了靜電照相打印機(jī)。此外，它們的硬件成本非常低，只是在速度和承印物成本等方面還有待于改進(jìn)。這項(xiàng)技術(shù)目前還在不斷地發(fā)展，無論是對(duì)現(xiàn)有打印頭技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，還是發(fā)明出新的產(chǎn)品，使用者都將從中獲得極大的好處。
2.低分辨率二值印刷的特征問題
靜電照相和噴墨桌面打印機(jī)存在很多相同的問題，因?yàn)樗鼈兌际浅跫?jí)二級(jí)打印機(jī)。激光靜電照相打印機(jī)一般能生產(chǎn)出固定尺寸的二值墨點(diǎn)，而噴墨打印機(jī)噴出的墨滴也具有單一的尺寸。這種二值打印機(jī)的分辨率在200 到300像素/英寸之間，這是在1991年惠普打印機(jī)出現(xiàn)以前辦公打印機(jī)所能達(dá)到的最高分辨率，但是在這樣的分辨率下，文字和圖像的印刷質(zhì)量根本得不到保證，甚至還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。如果把這些墨點(diǎn)當(dāng)作子像素來使用就意味著半色調(diào)像素會(huì)非常大，而且能讓人眼所識(shí)別。同時(shí)，這也會(huì)引起一系列問題，例如文字不清晰、文字和線條出現(xiàn)鋸齒、色彩復(fù)制和過渡效果差以及顏色不均勻等現(xiàn)象。
由于提高打印機(jī)設(shè)備的分辨率比較困難，因此我們需要在圖像處理過程中付出更多努力，以便于減小這些問題出現(xiàn)的可能。其中最重要的就是解決鋸齒問題和處理半色調(diào)。
鋸齒
解決鋸齒(常出現(xiàn)在一排像素與另一排像素交叉的邊緣)問題的唯一辦法就是提高分辨率。但是增加灰階數(shù)量也有利于消除鋸齒現(xiàn)象，這也就是我們所說的“反走樣算法”。在眾多解決方案中，最著名的就是惠普公司的分辨率增強(qiáng)技術(shù)（Resolution Enhancement Technology）。
半色調(diào)處理算法
現(xiàn)在，市場(chǎng)上有成百上千本介紹最新數(shù)字半色調(diào)處理方法的書籍，但它們幾乎都不能給人們帶來什么幫助。Robert Ulichney曾經(jīng)在1987年出版過一本名為《Digital Halftoning》的書，其中對(duì)各種圖像處理方法進(jìn)行了分析。其中最引人注意的方法有：拜爾模式、規(guī)定散射閾值、隨即散射、調(diào)幅散射、藍(lán)噪聲和誤差擴(kuò)散等。
F.噴墨印刷
1.技術(shù)和公司
噴墨印刷存在很多種方法，其中有一些是以產(chǎn)品的形式出現(xiàn)人們眼前的。下面我們就對(duì)幾種比較重要的方法進(jìn)行一下總結(jié)。
連續(xù)式噴墨打印機(jī)
· Sweet型（墨滴發(fā)生偏轉(zhuǎn)）
o 二值偏轉(zhuǎn)：賽天使
o 多重偏轉(zhuǎn)：Videojet、 Linx和 Imaje 。
· Hertz型（墨滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn)）
o Iris和Stork
按需噴墨打印機(jī)
· 熱敏按需噴墨打印機(jī)
· 壓電晶體按需噴墨打印機(jī)
o 擠壓式: Siemens
o 彎曲式: Tektronix, Sharp和愛普生
o 推動(dòng)式: Dataproducts和愛普生
o 剪切式: Spectra、 Xaar、 Nu-Kote、 Brother、 Topaz
· 其它
o 靜電式：IBM、 ESI、美能達(dá)和柯達(dá)
o 聲學(xué)式：施樂
o 表面張力式
2.分辨率和可變網(wǎng)點(diǎn)技術(shù)
正如我們前面所說的那樣，對(duì)于文字和線條來說，分辨率非常重要。一般來說，只有500像素/英寸以上的分辨率才能印刷出精美的文字，而傳統(tǒng)印刷廠所采用的分辨率甚至是這一數(shù)字的兩倍。可變網(wǎng)點(diǎn)技術(shù)能夠通過填充鋸齒使善低分辨率文字的印刷效果得到明顯改善。
對(duì)于攝影圖像，如果成像過程是模擬的，那么分辨率就沒有那么重要了，但起碼要比二值印刷過程中的文字分辨率重要一頁(yè)。正如我們?cè)谇懊嫠岬降哪菢�，要想在二值印刷過程中生產(chǎn)出照片級(jí)的圖像，至少需要達(dá)到2000子像素/英寸以上的分辨率。
3.總結(jié)：我們已經(jīng)探討了噴墨打印機(jī)設(shè)計(jì)過程中的很多重要問題，例如：
· 打印頭技術(shù)
· 渲染技術(shù)
· 顏色復(fù)制
· 油墨/承印物之間的交互作用
我們能在很多圖書館中查到有關(guān)于上述問題的各種資料，而且隨著情況的不斷發(fā)展和變化，人們也提出了幾個(gè)有趣的問題：
· 實(shí)際使用的噴嘴的最大數(shù)量是多少？
1、能否制作出full-width(全寬)打印頭，它們是否實(shí)用？
2、油墨的干燥速度是否夠快？
3、噴嘴的可靠性是否夠高？
· 墨滴的最小尺寸是多少？
· 獲得可變網(wǎng)點(diǎn)的最佳方法是什么？
· 能否在一分鐘內(nèi)印刷多張彩色全幅A4頁(yè)面？
我們希望人們能夠盡快找到這些問題的答案，并且與我們一起努力，共同創(chuàng)造印刷行業(yè)的美好明天！ |
