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印刷知识

光栅3D印刷的制作原理与未来发展

根据3D立体光栅成像原理利用光学方法制作的立体图片主要有如下特点:

1.立体图片必须是对同一景物从不同视角所拍摄的一组图片组成。由于光栅的单向立体特性,要求此组图片拍摄时的位!处于同一高度。


2.所合成的立体图片由平行于柱状光栅轴向的条纹组成.同一光栅栅距下等间距顺序排列一组图片中每张图片的相应位里信息。如图!所示为由两幅图片合成的立体图片情况。

3.由于每张图片拍摄位置的原因.同一点在立体图片上相应有两个点,从而形成位置错动这正是立体感形成的原因所在。

光栅立体印刷面对的最大挑战是分色制版因为光栅的立体效果是通过将图像分离并重组到细小的光栅中得到。关键是隔行扫描软件对图像进行处理,这类文件数据一般都比较大,要求计算机有足够的处理能力来处理扫描后的图像文件。另外立体图像像素细腻的特点和柱镜光栅的放大作用,制版网线数器在120线/厘米以上。

由于立体图片影像是由一条条紧密排列的像素组成,经制版、印刷后还要复合柱镜板,所以在选择网线角度时除了要考虑网版之间不要形成龟纹外.还要注意各网屏角度与像素线、柱镜线形成的龟纹。立体印刷中网线角度不宜选择。因为横向的网线最明显,且。’与像素线、柱镜线正交,干扰了图像的清晰度和深度感。又因立体印刷使用的是极精细的300线网屏.在晒版时只藉晒到8.5成或9成点否则印刷时易糊版.这样就需加大暗调区域的色量以达到9-9.5成点的效果。所以,立体印刷比平面四色印刷的彩色印墨实地密度要高。

光栅立体印刷要求非常精确,目前印刷工艺主要有两种方式,一种是在光栅材料上直接印刷,另一种是先在纸张上印刷再粘贴到光栅上或粘贴到塑料薄膜上再压出光栅。光栅厚度在0.008-0.385英寸之间。因此,如果印刷套印不准哪怕是极其微小的偏差,印出的产品都会变成废品很细小的差距都会影响整个版面的效果因此.光栅立体印刷对印刷设备的精度要求很高,套印误差应该小于0.0l mm。

如果是柱面光栅板与印刷品的贴合成型的印刷工艺.将图像和光栅板精确贴合到一起的过程就非常关键。有些企业是手工操作.有许多不可控制的环节,工人的操作技能直接影响着立体图片的质t。光栅板贴合成型的方法是在印刷好的成品上涂布一层亮光胶在模具中将透明度高的热塑性材料加热溶解压成柱面型光栅板.将该板贴合到印刷好的成品上光栅线与印刷品上的光栅线精确对准才能显示出立体效果。柱镜间距为0.6mm,形成的凹凸面把图像等距离地分隔成无数像素。每厘米柱面光栅板大约有48条凹凸线每条凹凸线下面大约有6个像素做到光栅线与印刷品上的光栅线精确对准实在不容易控制。而直接印刷在光栅材料上的印刷工艺相对容易些,只要机器精度达到就可以直接印刷成品。但是与传统印刷不同的是最后需要在印刷面上涂布一层白色亮光油。

尽管立体摄影厩像的理论提出主少有100年历史了,但是这项技术实际应用的发展却十分漫长。光栅立体印刷源于立体摄影所提供的三维立体图像底片。但由于立体照片在拍摄与制作上采用传统的光学原理的制作与合成方法立体照片在应用上存在很大的局限性加上对设备精度要求高,工艺技术繁杂.制作成本高。因此.立体摄影没能被推广和普及,同时立体印刷又受到印前制作流程长工序之间累计误差大画面清晰度低印刷效果不理想。操作难、效率低质量差、废品率高,且濡要昂贵的特种制造设备和耗材等,也是大大阻碍光栅立体印刷技术的应用与发展的原因。

21世纪立体摄影进入数码时代人们利用电脑软件进行多像合成。计算机技术尤其是图像输入、处理及输出技术的飞速发展为计算机合成立体图片提供了方便。

随着计算机直接制版CTP技术出现,采用调频网点高精度印刷。UV技术应用不断成熟,许多设备制造厂商推出了各种型号的UV胶印机。

海德堡、曼罗兰、高宝、小森、利优比等均已推出具有此功能的胶印机。用胶印机直接印刷塑料光栅材料也不再是难题立体印刷质量体系有了保证.使得光栅立体印刷得到飞速发展。近几年.国内立体印刷得到了很大的发展。印刷厂开始运用光栅立体印刷工艺来获得较为复杂的产品.从标签、海报招贴到包装产品,甚至是塑料杯都有应用立体印刷呈现一派兴旺的景象。

虽然在产品上看到的并非真正意义上的立体视觉效果.但光栅立体印刷并非只是引逗孩子的小把戏。与传统的立体照片制作工艺相比.在经济性及使用灵活性等方面都显示出其特有的优势.我们有理由相信光栅立体印刷技术在今后的印刷领域中会有更广阔的应用空间与发展前景。

近些年来随着产品包装、装满日渐丰富、精美。一种全新产品悄然出现在人们日常生活中。是否注意过食品包装里附送的可爱的小卡片7倾斜卡片或前后移动卡片会看到各种奇妙的效果。

这就是利用光栅立体印刷技术制作的产品。它广泛应用于包装装演产品、商业广告、科教卡通、明信片、贺年片、防伪标记、商标吊牌鼠标托、各类信用卡等。还应用于各种产品的装饰、装满。所印图案连续、无接缝,有极好的伪真性。可以在已成形物体的不规则表面上,同时进行多角度立体印刷。现在还可仿各种名贵木材、玉石、玛瑙、蛇皮纹、大理石纹等天然花纹,与天然材质的物品一起比较真假难辨达极佳的仿真效果。

光栅立体印刷是用一种光栅板使图像具有立体感的印刷。这种印刷品不用任何工具肉眼就可以在二维的平面图像上直接观察出三维立体图像。看着这些产品人们一定很好奇它是怎样制作的呢?

人们在观察物体时能自然地产生立体感,是由于人的两眼之间有一定距离。当观察物体时,左右眼从不同角度观察形成两眼光视觉上的差异.构成的各种图像反映到大脑中,便产生远近感和立体感。

印前制作就是利用了这样的原理,使用柱透镜立体光栅实现立体成像.即利用人的双眼视差和会聚所构成的深度感实现人意识中的立体感。因此理论上讲只有从两个以上不同的观察点取得景物的一组图像方可合成出立体图片。

柱透镜立体光栅由许多结构参数和性能完全相同的小圃柱透镜组成.这一特性使它对图像具有’‘压缩“和“隔离‘’作用。圆柱立体光栅能将从不同角度拍摄到的许多图像以条纹状态记录在同一张图片上。在观看时.也利用同一种园柱立体光栅,使人双眼看到同一景物的两个不同的像于是人的意念中就产生具有视差立体效果的深度图像。柱透镜立体光栅是由平面线形排列的圆柱透镜组成。所以柱透镜立体光栅立体图片应称为单向式自动立体图片.其意义为只能感觉到水平向视差信息。

光栅3D软件开发商Human Eyes技术公司于近日表示将在德鲁巴展会上推出一系列光栅印刷工具。

这些新的印前功能不但开创了行业的先河,而且能极大地简化印前操作过程,提高立体光栅的生产力和印刷质量。

到目前为止,Producer3D已经被五家设备商选中在德鲁巴上进行光栅印刷的现场演示,这五家设备商分别为富士胶片、奥西、Gandinnovations、高宝和惠普。

最近笔者在市场上看到一些在平面纸张上印刷的立体图像,画面清晰、层次丰富、形象逼真、意境深邃,立体感很强,很逼真,大大吸引了大众尤其是少儿的眼球,这就是发展潜力巨大的立体印刷品。

以三维空间再现立体图像的立体印刷,是模拟人眼间距可产生空间差的原理,从不同角度拍摄,将不同角度的像素记录在感光材料上,再借助于光栅材料的复合,还原出具有立体效果印刷品的过程。立体印刷是立体摄影更进一步的发展,是对立体显示技术进一步探索的结晶。

3D印刷源于立体摄影所提供的三维图象底片。尽管立体摄影成像理论的提出距今已一百多年的历史,在这漫长的岁月里,立体摄影有了一定程度的发展。但由于立体照片在拍摄和制作上采用传统的光学原理的制作与合成方法,使立体照片在应用上存在着很大的局限性,加上制作设备昂贵,工艺技术操作繁杂,制作成本高等原因,使立体摄影不能被推广和普及。

立体印刷是一个系统化的工程,包括立体相机、立体计算机制版术及光栅复合机。每一方面的发展都要求独特的专门技术:企业除非在计算机制版及光栅模版、光栅机械方面均有设计制造能力.否则想展开生产必然是十分困难的。立体印刷印前制版工艺流程烦杂、工序之间累计误差大,降低了画面清晰度,影响印刷效果;而且制作设备昂贵,制作成本高;这些都影响了立体印刷的推广和普及。立体印刷的商业化是一个艰巨的过程,所以过去若干年来立体印刷只能小范围地应用。

二十一世纪.立体摄影进入数码时代,随着计算机技术和CTP的应用,并采用调频网点高精度印刷设备,立体印刷质量有了保证。立体印刷对网线、网点、套印等各方面的要求都比一般的平面印刷要高,所以对印刷设备的要求比较严格。

目前,国外对立体印刷的应用很广泛,市场也比较成熟,国外许多企业看中了中国廉价的劳动力成本而将立体印刷的业务发往中国,以极大地降低制作成本。一般外单要求较高,所使用的光栅材料和油墨等耗材需要进口,但即使是这样,国内的立体印刷企业仍能为外国客户带来很多实惠。

国内3D印刷企业在广东、上海及江浙一带居多,在这些企业中,有许多是合资或外商独资企业。在业务来源方面,尤其是对于有一定规模的企业,外单是立体印刷企业的支柱业务。很明显,对于外资或合资企业来说,接外单有其得天独厚的优势,这类企业可以很方便地依靠外资一方的资源经营外单业务。

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