第三节 网点特征参数对图像复制的作用
在印刷复制中,不同类型网点的传递行为及特性各不相同,因此会造成图像复制效果和质量的差异。因此,把握网点特征与图像印刷复制的关系对提高复制质量十分重要。
一、网点面积率、网点实地光学密度与网目调光学密度的关系
加网的基本单元是网格,所谓网目调光学密度(halftone density)是指以网格为对象,由其中的网点及空白区域共同决定的光学密度。
网目调光学密度与网格中网点所占的面积率、网点自身的光学密度、非网点(空白)区域的光学密度具有十分紧密的联系。
定性而言,网点自身密度越高,且网点占网格的面积率越大,则其中的呈色剂对外来光线的吸收就越强,网目调光学密度就越高。
下面就对上述关系进行定量解析。
如图2-14所示,在1个网格内,网点可以有多种不同的状态。
图2-14 网格与不同类型的网点
设网格中的网点共有N 种不同光学密度,其光学密度值分别为DS1,DS2,…,DSN,第i种密度的网点占网格的面积率为φi,非网点空白区域的光学密度为D0。相应地,第i种密度的网点,其自身的光反射率rSi(或透过率τSi)应为
非网点空白区域的光反射率为
由上述条件可知,网格整体的光反射率r(或透过率τ)是由多种不同密度网点在网格内部覆盖后,与空白区域一起决定的总体光线射出状况决定的,即
(2-10)
故网目调光学密度为
(2-11)
在二值调幅加网的情况下,如图2-14(a)所示,网格内只有1种密度为DS的网点,其占据网格的面积率为φ,空白区域的面积率为(1-φ),则式(2-11)简化为
(2-12)
若D0=0,则式(2-12)简化为“MD(Murray-Davis)方程”。
(2-13a)
或
(2-13b)
在二值1阶调频加网的情况下,如图2-14(b)所示,网格内的网点密度皆为DS,网点面积为a,网点在网格内出现M次,则网点积分面积率为(aM)/S0,则式(2-11)可写为
(2-14)
在二值2阶调频加网的情况下,如图2-14(c)所示,网格内的网点密度相同(DS),网点面积ai有多种,i=1,…,M;在网格内,M种不同面积网点分别出现ni次。则第i种面积网点的积分面积率为
网格内总的积分面积率为
则式(2-11)可写为
(2-15)
在多值1阶调频加网情况下,如图2-14(d)所示,网格内的网点面积相同(a),而网点的密度有多种(DSi),M种密度的网点分别在网格内出现ni次,i=1,…,M。则第i种密度网点的积分面积率为
故式(2-11)可写为
(2-16)
在多值2阶调频加网情况下,如图2-14(e)所示,网点有多种不同的密度DSi,i=1,…,P;网点的面积(aj)有多种,j=1,…,M;密度为DSi且面积为aj的网点分别在网格内出现Tk次,k=1,…,N。
在相同的网点密度下,不同网点面积的网点分别可以出现多次,即DSi、aj、Tk构成三维独立自变量组,则密度为DSi、面积为aj、又出现Tk次的网点在网格中的积分面积率为
各种不同密度网点的总积分面积率为
由此,式(2-11)可写为
(2-17)
二、调幅及调频网点特征对印刷复制的作用
(一)调幅加网复制中的网点特征
1.调幅加网中网目调密度与网点面积率、网点自身密度的关系
二值调幅加网复制是应用最为广泛的加网复制技术。
采用二值调幅网点进行印刷复制,网点的自身密度(实地密度)相同,而网点面积率可变,按照式(2-13a),可以绘出网目调密度与网点实地密度及网点面积率的关系曲线,图2-15给出了三种不同实地密度(DS=1.0/1.5/2.0)下,网点面积率与网目调光学密度的关系曲线。从中可知,在二值调幅加网条件下,网目调密度与网点面积率之间的关系属于指数类型。在高网点面积率下,面积率的微小变化所带来的网目调密度变化十分显著(曲线导数值高)。
图2-15可以看出,提高实地密度,会整体提升网目调密度。当成像或印刷实现的实地密度不同时,在较高的网点面积率区间内,网目调密度差异较明显,即对图像暗调区域的复制影响较大。
图2-15 不同实地密度对网目调复制密度的影响
多值调幅加网大多用于凹版印刷领域。
对“密度调制(DM)”加网类型,其网点面积率不变而网点自身密度可变。考虑到凹版网墙,凹版网穴开口面积率是小于但接近100%的数值。
图2-16为网点(网穴)面积率95%、实地密度在0.1~2.0范围内,网目调密度与实地密度的关系曲线。可以看出,在实地密度从低到中等的范围内,网目调密度随实地密度近乎线性地上升,但在较高实地密度范围内,这种曲线上升的陡度趋缓。
图2-16 网点面积率相同/不同实地密度对网目调密度的作用
常见于凹版印刷复制的“密度及面积率调制(DAM)”加网,其网穴开口面积率及网点实地密度都可变,但印版上最大面积率也小于但接近100%。
图2-17从上至下的曲线分别为网点面积率95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%,不同实地密度与网目调密度的关系。在密度及面积调制凹版加网(DAM)中,网穴开口面积率与实地密度是相关的,开口面积率越大,网穴凹下越深,网穴体积越大,实地密度越高。
图2-17 不同网点面积率及实地密度下的网目调密度
2.网点面积在传递过程中的面积率变化
在印刷复制过程中,网点经历多次传递,如从感光软片传递到印版、从印版传递到橡皮布、从橡皮布转移到纸张等。
在传递过程中,网点的面积率会发生变化(增大或缩小)。针对不同的传递过程、不同的传递机制、不同的外部条件,网点面积的增大特性也有所不同。
在印前处理和制版过程中,如果用光线对软片或印版曝光而直接形成网点(“阴图型记录材料”),一般会引起网点面积率的增大;反之,如果曝光形成的是非网点的空白部分(“阳图型记录材料”),则网点面积率会因曝光而减小。上述这些现象是由光线扩散引起的。
在印刷过程中,机械压力对油墨网点的作用是网点面积增大的原因之一,称为“机械性网点扩大”。当然,在印刷中,由于其他外部条件的作用(胶印中的润版液量过大、承印材料表面性能不佳导致传递不全等),也有可能导致网点面积的缩小甚至完全丢失。
除此以外,网点还存在“光学性扩大”,即由光线在承印材料内部渗透引起的网点面积率扩大现象。
针对网点在传递过程中的面积率变化,可以在印前处理中进行相应的补偿,这样才能保证色彩、层次的正常传递。
(1)网点周长与机械性网点变化趋势的关系
在其他条件相同的前提下,网点变化的趋势与网点周长紧密相关。换言之,单个网点的周长越长或多个网点的周长总和越大,网点面积越容易扩张或缩小。
现以正方形网点为例(图2-18)予以说明。
图2-18 正方形网点
假设加网线数为L(在设定后为常数),正方形网点的边长为a,网格面积为S0,则在其网点面积率φ≤50%时,网点的面积S可以表示为
S=a2
若网格为正方形,则网格面积S0为
网点面积率为
网点周长为
C=4a
则网点面积率可以写为
如果用网点面积率对其周长的变化率(导数)表示网点面积率随周长变化的敏感程度,则
(2-18a)
当正方形网点的面积率大于50%时,孤立的单个网点为八边形,但网点很少孤立出现,相邻网格的多个网点会相互“屏蔽”掉一部分边长,使其边长总和下降。假设未被屏蔽的有效边长为b,则其网点面积S可以表示为
S=S0-b2
其网点面积率为
网点周长为
C=4b
则网点面积率可以写为
在网点面积率大于50%的情况下,网点面积率对其周长的变化率为
(2-18b)
式(2-18b)中负号的意义是,随网点面积率φ上升,有效边长b和周长C下降,直至网点面积率达到100%时,有效边长b和周长C为0。在周长下降过程中,也是随之下降的。
归纳式(2-18a)和式(2-18b),可以看出正方形网点面积率对其周长的变化敏感程度与其周长C成正比。如图2-19所示,正方形网点的网点变化趋势在网点面积率50%处最大。在面积率小于50%时,它随网点面积率上升而增大;而在大于此面积率后,它随网点面积率上升而减小。
图2-19 周长的变化敏感程度与网点面积率的关系
在图2-19中,正方形网点面积率与其周长的变化敏感度与网点面积率之间呈现非线性关系,这是由周长转换到面积的平方关系决定的,即由C=4a和φ=a2L2,可以推出
应注意,其他形状的网点的面积率随其周长变化的敏感度与其形状相关,并非都呈现出线性关系。在本节后面将对其他形状网点的增大特性予以讨论。
(2)网点的光学性扩大
网点以油墨的形式转移到承印物上而呈现颜色。承印材料的光学特性最终影响到半色调密度的高低。例如,纸张内包含纤维及填料等成分,还会有一些孔隙存在。油墨中存在一些细微的颗粒和孔洞等,这些都对光线在其中的行为有影响。
光线在纸张和油墨内部会有多重反射、透射、吸收,形成光线的内部扩散,这种现象也被称为“光渗”。
在靠近网点边缘的空白纸张处,入射的光线在纸张内部扩散并被油墨网点吸收掉,使网点边缘区域的空白部分光线射出量下降,边缘密度升高(图2-20中网点的灰色边缘),造成的影响与网点面积增大相同,故称为“网点的光学增大”。
图2-20 光线在纸张中的多重扩散
建立Murray-Davis公式时,并未考虑油墨、纸张的光扩散效应。如果精确已知印刷在纸张上的网点面积率φ和网点实地密度DS,按Murray-Davis公式计算出的印刷网点积分密度D与实际测量值不符。如果已知网点实地密度DS和网点印刷品半色调密度D,按式(2-9b)求出的网点面积率又与精确测量的数值不等。
为了修正该公式的误差,引入修正系数n,将式(2-13)改写为
(2-19a)
和
(2-19b)
式(2-19a)和式(2-19b)称为“Yule-Nielsen公式”。
经试验发现,n值与纸张种类和加网线数有关。新闻纸的n值比铜版纸大;加网线数高,则n值较大。由于纸张、油墨及其内部光学效应的复杂性,n值只能作为一种表征光线多重内部扩散程度的参考性数值。
3.加网线数(网线频率)对印刷复制的影响
(1)加网线数与图像细节的复制
加网线数决定了单位面积内网格的数量多少。如果每个网格内部的网点都携带着信息,则加网线数的高低与单位面积内的信息量相关。加网线数高,携带信息的能力就较大,再现图像细节的能力也较强,复制的图像细节就更丰富一些。图2-21(a)和图2-21(b)为加网线数分别为10线/英寸和100线/英寸的图像复制效果。
图2-21 不同加网线数下的图像复制效果
(2)加网线数与网点周长总和、网点面积增大的关系
根据式(2-1)和式(2-5),网点面积率φ与网点面积、SDOT加网线数L的关系为
φ=SDOTL2 (2-20)
设加网线数分别为L1和L2,L2=kL1,且k>1。又设在不同的加网线数下的网点面积率相等,即
φ1=φ2
按式(2-20),设不同加网线数下的网点绝对面积分别为S1和S2,则
S1=k2S2
即低线数的单个网点面积为高线数下的k2倍。
同时,在L2=kL1且k>1的情况下,同等面积内所容纳的网格总数N2=k2N1。
以正方形网点为例,设在两种加网线数下,正方形网点的边长分别为a1和a2,则在网点面积率相等且不大于50%的情况下,单个网点面积为S1=k2S2,即,有
a1=ka2
在两种加网线数下,单个网点的周长为
c1=4a1,c2=4a2
在较低的加网线数L1的1个网格面积内,网点周长的总和C1和C2为
C1=c1=4a1
可见,对正方形网点而言,当加网线数增大为原有数值的k倍时,其周长总和也是原加网线数下的k倍。同理,可以对网点面积率超过50%的情况进行分析,也可以得到相应的结果。读者可以自行验证。
由此可知,加网线数上升,则同等面积下的网点周长总和也随之上升,网点面积率的增大趋势也增加。
(3)网点绝对面积与加网线数的关系
由式(2-19),网点的绝对面积SDOT与网点面积率φ和加网线数L的关系为
加网线数的增加,会导致网点面积迅速下降。对网点面积率小的网点,其绝对面积过小会导致网点在印刷过程中的丢失或传递不完整。
应当注意的是,网点面积率是一个相对比值,单纯以网点面积率判断网点是否容易丢失是不全面的,必须以加网线数作为参数才较为科学。
(4)加网线数的选择
在选择印刷复制的加网线数时,应根据产品的质量等级要求、印刷幅面尺寸、承印材料的质量和印刷设备的状况进行合理的选择。不顾条件而一味追求高加网线数的做法是不明智的,有可能得到适得其反的印刷效果。
产品质量要求高、幅面尺寸小、承印材料质量高、印刷设备精良且状态较好时,可以选择高加网线数;而幅面尺寸大、承印材料质量较低、印刷设备精度不高,应选择较低的加网线数,以避免网点面积率扩大过高、小面积率网点丢失,造成图像的层次损失。
表2-2给出了加网线数的一般选择。
表2-2 加网线数的一般选择
4.网线角度对印刷复制的影响
调幅网点可以按某种方向排列。不同方向排列的网点会给人以不同的视觉感受。多组不同方向排列的网线相互交叠,有可能产生具有干扰性的条纹。
(1)不同网线角度复制的图像
在印刷复制中,常用的网线角度有0°、15°、45°和75°。不同角度排列的网点给人的视觉感受不完全相同。依照人眼视觉的敏感度函数,45°方向及相关的135°等方向排列图案,在视觉上较其他角度更不易分辨。
线条形状的网点,其指向性单一,而常用的方、圆等形状的网点,其排列方向具有“二义性”。从图2-22中可以看到,左侧的0°角网线具有45°方向的成分,而右侧的45°角网线,却也明显看出0°及90°角的成分。因此,“45°角网线比0°角更难分辨”的说法此处并非十分贴切。
但当人眼观察图2-22的网点图案时,更容易分辨出网点排列的水平和竖直行间距大小。若加网线数为L,则网格边长为。网线角度为0°时,网格沿0°排列,水平方向上的网格边长或网点间距为。当网线角度为45°时,网格沿45°排列,水平方向上的网点间距,可见UH45<UH0,相应地有LH45>LH0,网线角度45°所对应水平和垂直方向的加网线数分量比45°方向高,而视觉系统更习惯于分辨水平和垂直方向排列的网点,因而在视觉上有加网线数更高、网点更不易分辨的感觉。
图2-22 0°和45°网线角度在水平方向上的网点间距
基于此原因,在印刷复制当中,经常将较为重要的或颜色较深的油墨颜色版安排在45°的网线角度上。图2-23给出了分别用0°和45°的网线角度复制的同一幅图像。
图2-23 分别用网线角度0°和45°复制的图像
(2)多色网点叠印和莫尔(Moirè)条纹现象
彩色印刷采用多种不同颜色的油墨叠印的方法再现色彩。不同颜色的油墨网点以不同的角度叠印,会产生条纹状干扰现象,称为“莫尔条纹”(Moirè pattern)。当这种条纹状的干扰性较强时,称为“龟纹”。在常规的四色网线角度下,网点常会包围成花斑状,称为“玫瑰斑”(Rosette),其干扰性较弱。
图2-24显示了双色网点叠印的龟纹和玫瑰斑现象,其中,图2-24(a)的双色网线角度分别为0°和2°;图2-24(b)的双色网线角度则分别为15°和45°。彩图2-1显示了四色印刷的龟纹和玫瑰斑现象[彩图中的青/品红/黄/黑四色网线角度,(a)图为15°/75°/0°/45°,(b)图为2°/1°/0°/3°]。
图2-24 印刷中的龟纹和玫瑰斑
(3)Moirè条纹周期和方向的计算
如图2-25所示,两组网线的加网线数分别为L1和L2,其方向角分别为θ1和θ2,网线相交叠印,网线交角为θ。
图2-25 Moirè条纹周期和方向的计算
两组网线的周期分别为e1和e2,且e1=1/ L1,e2=1/L2。两组网线交叠后产生的干扰条纹周期为p,其方向角为α。
按照图2-25所示的几何结构,可以得到下列关系。
(2-21)
(2-22)
如果网线的空间周期(加网线数)相同,e1=e2=e,则式(2-21)变为
(2-23)
按式(2-23)绘出的曲线如图2-26所示,从图中可以看出,网线交角增大,则干扰条纹的周期下降。当网线交角趋于0时,条纹周期趋于无穷大,这表明在加网线数相同的情况下,同角度叠印网线的干扰条纹周期极大,会超出印刷品的幅面范围。仅从这种意义上,采用同角度多色网点印刷复制是可行的。但实际上,同角度多色印刷对印版制作、印刷的套准精度要求高,一旦多色网点不能准确地叠印,交角为零的条件不能满足,则干扰条纹的周期会急剧下降至印刷品幅面范围内,形成严重的龟纹干扰。同时,多色网点套印位置的偏移和不稳定还会引起印刷色的偏移、波动,导致印刷质量不稳定。
图2-26 Moire条纹周期p与网线交角θ的关系曲线
此外,由于网点所具有某种程度的“双向性”,特别是中心对称形状的网点(正方形、纯圆形等),同一行网点实际上具有2个排列方向,即1个小于90°的排列方向和1个大于90°的排列方向。以0°与75°两组网线相交为例,0°网线同时具有90°的方向,而75°网线则具备165°的排列方向。75°的网线与0°所具备的90°排列方向会形成15°的交角,也会形成干扰条纹现象。因此,网线交角大于45°时,存在1个90°余角的交角所产生的干扰条纹,如图2-26中的虚线所示。非中心对称形网点(椭圆形/菱形等)的排列方向更侧重于其长轴,“双向性”较弱。
(4)常用网线角度设置
在青/品红/黄/黑四色印刷中,四种颜色的网点安排在四个不同的角度上。最常用的角度安排为0°、15°、45°和75°。其中,黄版安排在0°,而其余三种深色版网线分别安排在15°、45°和75°上,深色版三种网线以30°错开。
按式(2-22),设加网线数为L,则每两种深色版网线(交角30°)所产生的干扰条纹周期。黄版与角度最临近的深色版网线的交角为15°,所产生的干扰条纹周期,其周期大,容易形成较强的干扰。但由于黄版颜色浅,与深色版网线叠印所产生干扰条纹的明显程度较低。
在深色版网线角度的具体配置方面,应考虑图像主色调特点,进行合理的安排。例如,复制暖色调为主的图像,可以将品红色版安排在45°,使其与黄版之间错开的角度拉大,这样,即便暖色调中较多的黄/品红网点叠印,也不会形成较强的干扰。类似地,复制冷色调为主的图像,则可以将青色版置于45°。没有明显的色相偏向、或者采用较多底色去除(UCR)/灰色成分替代(GCR)分色的图像,则将黑版安置在45°,这是一种常见的设置。
如果采用非中心对称形的网点(椭圆形、菱形等),则可以将三种深色版按照60°的角度差错开。
表2-3给出了常用的网线角度配置。
表2-3 常用网线角度配置
5.网点形状对印刷复制的影响
(1)不同形状网点的增大特性
由前面的分析可知[式(2-18a)和式(2-18b)],正方形网点在50%处的扩大趋势最强,而不同形状的网点,其几何轮廓曲率以及相邻网点搭接的网点面积率不同,导致其具有不同的网点增大特性。
为了进行比较,现对圆形网点进行分析。
如图2-27(a)所示,设加网线数为L(设定后为常数),圆形网点的半径为r,当网点直径不大于网格边长时,网点的面积S1为
图2-27 圆形网点形状随网点面积率的变化
S1=πr2 (r≤1/2L)
相应的网点面积率
φ1=πr2L2 (r≤1/2L) (2-24)
由于圆形周长C1=2πr,故
(2-25)
网点面积率对周长的变化率为
(2-26)
随网点面积的增大,圆形网点会与网格边界相接[图2-27(b)]。在这种情况下,网点的直径恰与网格边长相等,又设加网线数为L,则
搭接时的网点面积率φT为
在网点面积率大于φT以后,当同样面积率的网点相邻排列时,网点轮廓的直线部分相互掩盖而无法显露出来,网点形状变为带圆角的正方形[参见图2-27(c)]。设此时的网点面积率为φ2,则(限于篇幅略去其推导过程)
(2-27)
式中,。
在网点面积率大于φT以后,网点的实际有效边长C2是其4个圆角部分长度之和。
(2-28)
由式(2-27)和式(2-28)可得圆形网点搭角后的面积率φ2对其周长C2的变化率为
(2-29)
如图2-28所示,在网点面积率不大于78.5%的范围内,圆形网点的周长随其面积率增大而上升,圆形网点面积率对其周长变化的敏感度随网点面积率增加而增大。当网点面积率大于78.5%后,网点周长迅速非线性下降,敏感度随网点面积率的变化为负值,呈现出的特性是,随网点面积率上升,敏感度向负方向急速增加,而后增加速率略微减缓,随后在接近面积率100%时,敏感度急速回归到0。
图2-28 圆形网点周长和敏感度与网点面积率的关系
不妨将正方形网点和圆形网点的面积率与其周长的关系的曲线一起观察(图2-29),可以看出,在不同网点面积率下,圆形网点与方形网点周长的差异。
图2-29 正方形和圆形网点的周长与网点面积率的关系
在网点搭角以后,网点的周长随网点面积率上升而降低。在网点面积率不高于50%的情况下,正方形网点的周长比圆形网点长,而面积率大约在57%以后,圆形网点的周长值高于正方形网点。这表明不同形状的网点,其网点增大或缩小的趋势不尽相同,且在不同的范围内的特性也存在差异。
(2)网点搭角造成的网点面积率跃变
在网点边界相互搭接时(正方形网点在50%、圆形网点在约78.5%的面积率下),其面积率增大的敏感度最高。由此,在网点搭角时最容易发生网点面积率的增大,造成颜色的跳跃性“变深”,进而在不同程度上破坏阶调变化的连续性。
为了减小这种效应对印刷复制所造成的不良影响,在设计网点形状时,可以使网点边界的搭接多次完成,即一个网点与其(四个)相邻网点的边界不同时搭接,而是分两次甚至多次搭接,以减缓每一次搭接所造成网点面积率跃变的幅度,使复制颜色变化更连续且较柔和。
椭圆形和菱形网点非中心对称,其搭接分2次进行,第一次在大约40%(长轴搭接),第二次在大约60%(短轴搭接)。图2-30为Heidelberg公司的“柔和椭圆形”网点,为非对称椭圆形,其搭角分3次甚至4次进行,使复制颜色变化的连续性更好。
图2-30 非对称 “柔和椭圆形/smooth elliptical”网点(Heidelberg公司)
在一般的人像复制中,有较多的肤色处于中间调,若采用正方形网点复制,则面积率50%的网点搭角所造成的颜色跳变会影响肤色的柔和变化,故选择椭圆形(或链条形)网点是较为适宜的。对一般的风景、静物等图像,如果需要强化图像的中间调反差,则采用方形网点是有利的。
在柔性版印刷中,经常采用圆形网点,其原因在于柔性版印刷的网点扩大较多,在网点搭接的78.5%面积率下,阶调值跳跃所造成的变化已被网点扩大淹没掉而不太明显。而在网点搭角以前,圆形网点扩大趋势较小,对柔性版复制相对有利一些。但圆形网点在面积率78.5%以后的扩大较为严重,因此,一些厂商开发了专门针对柔性版的特殊形状网点。
在网点面积率从小到大的变化过程中,采用非一致的网点形状是一种具有一定针对性的方法,可以有目的地进行网点形状设计,以便达到较好的颜色/阶调传递状况。得到较为广泛应用的“欧几里德形网点”(Photoshop软件称之为 “圆形”,见图2-11),在面积率较小时为圆形,网点面积率增加到50%时称为正方形,随后又变为枕形(非网点部分为圆形)。
显然,网点形状代表了网点的几何特征,不同的几何特征导致网点传递特性的差异,这是印刷复制过程中应予注意的。
(二)调频网点特征对印刷复制的作用
1.调频最小网点几何尺寸对印刷复制的影响
调频网点的几何尺寸一致,如果其尺寸(面积)过小,会导致其在制版印刷过程中的传递不全或丢失。通常,如果以150~175线/英寸调幅加网,其2%的网点可正常传递为尺度,确定调频网点的最小几何尺寸,即大约在20~30μm的范围内。在很好的印刷材料和条件下,采用10μm进行调频网点复制也是可行的。
2.调频网点的边长与网点扩大
可以将调频加网看作在1个网格内,把调幅网点“拆散”成多个小网点,将其在网格内分散的过程。
假设网格为正方形,面积为S0,在其中生成1个调幅网点,形状为正方形,其面积为SAM1,网点面积率不大于50%,则其边长为
周长为
将此调幅网点分割成N个调频网点,分散在网格中,且不出现调频网点邻接的状况。设每个调频网点也为正方形,则其面积为
调频网点的边长为
由于网点面积率不大于50%,故调频网点在网格中分散成互不相接的状态,则其总周长为
由于N≥0,在网点面积率不大于50%的情况下,调频网点的总周长不小于调幅网点。
在网点面积率大于50%的情况下,正方形调幅网点的面积为SAM2,同样由N个调频网点组成1个调幅网点,此时,调幅网点的有效边长为互补的空白区域的边长为
调幅网点的周长为
由于网点面积率大于50%,由“拆散”调幅网点获得的多个调频网点会出现邻接状况。但对网点周长有效的是显露出来的空白调频网点,设空白调频网点不出现邻接的状况,且空白调频网点的数量为N FM2,则
这些调频网点显现的周长为
假设一个网格总共可以容纳N0个调频网点,即
S0=N0SFM2
则
因为(N0-N)≥0且N0和N可以设为整数,可知在网点面积率相同的条件下,调频网点的周长大于调幅网点,因此其网点扩大率也相应会高一些。
除去面积过小而丢失的调频网点外,一般而言,调频网点总周长和大于调幅网点,故其网点扩大的趋势强。在同等的外部条件下,网点扩大率高,需要在印前和印刷过程中进行相应的补偿。
3.多值调频网点密度级数对复制质量的影响
由于网点拥有多种不同的密度,多值调频加网技术可以实现更丰富的图文影调层次,对提高印刷复制质量具有重要意义。特别是对于记录成像分辨率不高、难以用精细记录实现多级网点面积变化的设备,多值调频加网技术可以发挥重要的作用。
假设成像印刷设备最小成像点的面积为SMin,网格面积为S0,则在网格内可以容纳最小成像点的数量N=S0/SMin。
在二值加网下,网格内的网点面积率最多有N种不同,加上完全没有网点的空白,总共有N+1种不同的密度等级可以再现。如图2-31(b)所示。
图2-31 二值调频加网的效果
在同等条件下,采用多值加网技术,则在1个网格范围内的每一个点可有M种不同的密度,由此,可以实现NM种不同密度的再现,总共达到NM+1种密度等级,由此拓展图像影调层次数的再现能力。图2-32展示了不同灰度等级数多值加网的效果。
图2-32 多值1阶调频加网的效果
复习思考题
1.“面积率为3%的网点传递困难,容易丢失”,这种说法是否正确?为什么?
2.密度计可以给出二值加网网点面积率的数值,说明其原理。
3.获得四色分色网点胶片后,将四张胶片叠放并套准,观察发现图像出现较强的条纹干扰,检查发现网线角度完全正确(黄0°、品红75°、青15°、黑45°),加网线数也准确无误,出现这种现象的原因是什么?
4.将同一个CMYK四色图像文件分别用于调幅加网和调频加网,组合在同一印版上,同机印刷,获得的印刷品的视觉效果一致吗?为什么?
5.为什么用椭圆形或链条形网点进行人像复制得到的肤色过渡效果较柔和?
6.如果在新闻纸印刷的彩报制版中,选择175Lpi的加网线数,印刷会出现什么现象?
7.如果进行45°同角度调幅四色复制,与常规四角度复制相比,感觉网线的干扰较轻,为什么?
8.某单位一直采用加网线数175Lpi的调幅网点做印刷复制,能够确保3%的网点传递。如果将此小网点作为调频网点进行复制,该网点的直径是多少微米?
9.二值调幅网点的实地密度为2.0,面积率为30%,承印纸张密度0.1,其网目调密度是多少?若采用1阶3值调频加网(网点自身有2级不同密度1.0和2.0,承印纸张密度0.1,共3值)复制,要达到同样的网目调密度,已知承印纸张的面积率为60%,求密度等级1.0和2.0的网点积分面积率各为多少?