絲網印刷中正確選擇半色調網點形狀
發布時間：2024-05-14 點擊：70
在半色調圖象復制中，網點形狀對印刷復制結果有很大影響。究竟采用哪種形狀的網點，才能有利于減少網點擴大并避免摩爾紋的產生，一直是人們爭論的焦點問題。長期以來，在網印領域，人們通常忽視網點形狀對半色調印刷的影響，許多網印生產者對網點形狀的選擇問題作出了極不正確的假設。這也是網印中半色調圖象印刷質量仍很落后的主要原因。
傳統的半色調圖像（一般是由相對于調頻網來說的調幅網點形成的）是通過大小不同、距離（網點中心間距）相等的網點規則排列起來，在視覺上形成連續的感覺，達到復制目的。其中，規則排列的網點都是由中心向外擴散，因此由網點排列而成的網線數目決定了單個網點面積的大小。例如，網線數為100線／英寸時，單個網點的面積為：1／100×1/100平方英寸。
在數字化照排機上，半色調的單個網點面積一般是由16×16象素的柵格結構組成，這些象素以某一特定順序排列，形成了代表某一色調百分比的網點。因此，基于這種結構，能夠得到的最大的色調級是162-1=255級，相當于每一級之間色調值提高0.35％。根據象素大小也可以決定網點的形狀。目前應用最廣的點形有圓網點、方網點、菱形網點和橢圓形網點。在網印中，比較有意義的是菱形網點和橢圓形網點。
1、中間調突變和各種網點形狀分析
網點對圖象中間調區域的影響最為明顯。這是因為中間調。即50％網點范圍附近，相鄰網點擴大，邊界相互接觸，結果導致印刷時網點印跡不清，嚴重時會造成糊版，甚至廢版。我們把中間調區域的網點擴大稱為中間調突變。在網印中，由于網印油墨具有較高的粘稠，網點相互疊加處的幾何形狀，決定了中間調突變的大小。
圓網點在整個色調范圍內都保持均勻的環繞特征，在中間調附近，網點疊加形成的角度通常是銳角（小于90°）。由于角度比較密集，網點之間區域很易相互滲出而填充油墨，網印的中間調網點擴大或中間調突變高達15％，所以對于網印來說，圓網點是最差的點形。
印刷中選擇圓網點有兩個原因：首先，圓網點均勻一致的點形有利于減少橢圓形及其它點形天然線狀的影響，能很好地避免龜紋形成；其次，相對于印刷生產來說，在高速輪轉機和單張紙膠印機上，紙張經過橡皮布和壓印滾筒時會產生較大的網點變形，因此圓網點將變成橢圓形，這有利于減少中間調突變（這將在后文介紹）。但在網印中，由于受力較小，圓網點一般不會變形。
為改善圓網點的缺陷，引入方形網點。在設計中采用的下述點形即：網點開始是圓的，在中間調范圍點形從圓形逐漸變成方形，并在50％網點處完全成為方網點，然后再逐漸變回圓形。方網點的四個角同時接觸，角度大于90°，但是仍有可能出現中間調突變。在理想情況下，方形網點在中間調處網點擴大為10～12％。如果印刷條件差，突變會更大。而且由于直線形網線破壞了網點的邊界，這種樣式的改變對人眼來說，表現得更加明顯。
為了尋找一種在整個色調范圍都比較適合的解決方案，設計了另外兩種點形。菱形和橢圓形，下面將討論中間調區域疊加時的幾何形狀和網點邊緣處調值的改變情況。這里的網點同樣是從圓網點開始，過渡到菱形或橢圓形，在中間調處達到標準形狀，然后又變回到圓形。通過對網點形狀的改變，使得網點在較低色調范圍，一般是40％處開始接觸，網點保持增長性直至60％。除了可以在不同色調值處使網點進行疊加，這類網點還可使接觸范圍的網角高于90°，有利于防止油墨滲出，保證印跡清晰可辨。
但是，隨著網點過渡為菱形或橢圓形，網點成線型的機會增多，從而導致龜紋出現，細而窄的網點也極易在視覺上產生規則的半色調條狀花紋。特別在具有較大范圍相同色調區域（例如一幅描繪了大面積藍色天空的圖象）或者一些色調變化緩慢的區域（例如肉色調圖象），這種現象尤為明顯。
2、分辨率和網線數 網點形狀是由輸出設備的分辨率決定的，為了盡可能利用255級色調，照排機的最小輸出分辨率應是設計網線數的16倍。對于一幅50線／英寸的半色調圖象來說，所需的最小輸出分辨率為5016=800dpi。如果覺得照排機的固定分辨率不理想，也可推導出離散化的色調數，由下述公式：
色調級＝{取整（輸出分辨率／網線數）}2-1
例如，如果照排機的分辨率為400dpi，產生的半色調圖象是50線／英寸，則獲得的色調級為：（400/50)2－1＝64－1＝63級
雖然計算得到的色調級僅是理想范圍（255級）的1／4，但是對觀察者來說，差別并不明顯。網印中所能接受的最小色調值是由油墨、承印物及觀察環境決定的。承印物平滑度越高，觀察距離越近，要求的色調級越高。
較低的色調是可以滿足需要的，但是分辨率較低的照排機描述復雜的網角及在色調范圍內轉換網點形狀時，會形成畸形或其它不規則點形，如圖1，當放大時，點形看起來變得粗糙，易造成網孔堵塞，產生極不規則甚至不可預計的龜紋圖案。唯一的解決辦法是采遙合適的網線孔徑，減少干涉條紋的影響。
半色調網點設計需要較高的技術水平和扎實的數學功底，特定點形或點形過渡順序的設計涉及到圖象處理和圖象復制等理論。目前網印中大量使用的是用于減少色調突變并取得很好效果的菱形或橢圓形網點。我們相信，隨著科技水平的提高，在不久的將來，適用于網印的理想點形一定會出現。
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在數字化照排機上，半色調的單個網點面積一般是由16×16象素的柵格結構組成，這些象素以某一特定順序排列，形成了代表某一色調百分比的網點。因此，基于這種結構，能夠得到的最大的色調級是162-1=255級，相當于每一級之間色調值提高0.35％。根據象素大小也可以決定網點的形狀。目前應用最廣的點形有圓網點、方網點、菱形網點和橢圓形網點。在網印中，比較有意義的是菱形網點和橢圓形網點。
1、中間調突變和各種網點形狀分析
網點對圖象中間調區域的影響最為明顯。這是因為中間調。即50％網點范圍附近，相鄰網點擴大，邊界相互接觸，結果導致印刷時網點印跡不清，嚴重時會造成糊版，甚至廢版。我們把中間調區域的網點擴大稱為中間調突變。在網印中，由于網印油墨具有較高的粘稠，網點相互疊加處的幾何形狀，決定了中間調突變的大小。
圓網點在整個色調范圍內都保持均勻的環繞特征，在中間調附近，網點疊加形成的角度通常是銳角（小于90°）。由于角度比較密集，網點之間區域很易相互滲出而填充油墨，網印的中間調網點擴大或中間調突變高達15％，所以對于網印來說，圓網點是最差的點形。
印刷中選擇圓網點有兩個原因：首先，圓網點均勻一致的點形有利于減少橢圓形及其它點形天然線狀的影響，能很好地避免龜紋形成；其次，相對于印刷生產來說，在高速輪轉機和單張紙膠印機上，紙張經過橡皮布和壓印滾筒時會產生較大的網點變形，因此圓網點將變成橢圓形，這有利于減少中間調突變（這將在后文介紹）。但在網印中，由于受力較小，圓網點一般不會變形。
為改善圓網點的缺陷，引入方形網點。在設計中采用的下述點形即：網點開始是圓的，在中間調范圍點形從圓形逐漸變成方形，并在50％網點處完全成為方網點，然后再逐漸變回圓形。方網點的四個角同時接觸，角度大于90°，但是仍有可能出現中間調突變。在理想情況下，方形網點在中間調處網點擴大為10～12％。如果印刷條件差，突變會更大。而且由于直線形網線破壞了網點的邊界，這種樣式的改變對人眼來說，表現得更加明顯。
為了尋找一種在整個色調范圍都比較適合的解決方案，設計了另外兩種點形。菱形和橢圓形，下面將討論中間調區域疊加時的幾何形狀和網點邊緣處調值的改變情況。這里的網點同樣是從圓網點開始，過渡到菱形或橢圓形，在中間調處達到標準形狀，然后又變回到圓形。通過對網點形狀的改變，使得網點在較低色調范圍，一般是40％處開始接觸，網點保持增長性直至60％。除了可以在不同色調值處使網點進行疊加，這類網點還可使接觸范圍的網角高于90°，有利于防止油墨滲出，保證印跡清晰可辨。
但是，隨著網點過渡為菱形或橢圓形，網點成線型的機會增多，從而導致龜紋出現，細而窄的網點也極易在視覺上產生規則的半色調條狀花紋。特別在具有較大范圍相同色調區域（例如一幅描繪了大面積藍色天空的圖象）或者一些色調變化緩慢的區域（例如肉色調圖象），這種現象尤為明顯。
2、分辨率和網線數 網點形狀是由輸出設備的分辨率決定的，為了盡可能利用255級色調，照排機的最小輸出分辨率應是設計網線數的16倍。對于一幅50線／英寸的半色調圖象來說，所需的最小輸出分辨率為5016=800dpi。如果覺得照排機的固定分辨率不理想，也可推導出離散化的色調數，由下述公式：
色調級＝{取整（輸出分辨率／網線數）}2-1
例如，如果照排機的分辨率為400dpi，產生的半色調圖象是50線／英寸，則獲得的色調級為：（400/50)2－1＝64－1＝63級
雖然計算得到的色調級僅是理想范圍（255級）的1／4，但是對觀察者來說，差別并不明顯。網印中所能接受的最小色調值是由油墨、承印物及觀察環境決定的。承印物平滑度越高，觀察距離越近，要求的色調級越高。
較低的色調是可以滿足需要的，但是分辨率較低的照排機描述復雜的網角及在色調范圍內轉換網點形狀時，會形成畸形或其它不規則點形，如圖1，當放大時，點形看起來變得粗糙，易造成網孔堵塞，產生極不規則甚至不可預計的龜紋圖案。唯一的解決辦法是采遙合適的網線孔徑，減少干涉條紋的影響。
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