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特种加网技术及实力分析

作者:admin 来源:未知 更新日期:2020-09-08 浏览次数:

  加网技术是再现连续调图像的基本方式,也是决定印刷品质量好坏的一项重要技术,它在印刷领域已有100多年的历史,先后经历了玻璃网屏、接触网屏、电子加网、数字加网等发展阶段,并形成了有理加网、无理加网、超细胞结构加网和调频加网等技术。目前,调幅加网和调频加网作为两大主流加网技术一直起着主导作用。随着科学技术的发展与进步,一些特种加网技术不断出现,并在某些印刷领域得到运用,复制出用途各异的印刷品。本文就对这些特种加网技术做一介绍。

  众所周知,调幅加网是通过固定网点间距而改变网点大小来再现图像阶调和层次的,对图像中间调的还原有明显的优势。调频加网则是通过固定网点大小而改变网点间距来再现图像阶调和层次的,能够很好地还原图像的细节部分。混合加网技术则是结合调幅加网和调频加网的优势而开发出来的一种新型加网技术。

  混合加网是在数字加网原理和计算机控制技术的基础上开发出来的,其原理是在图像的高调和暗调部分生成调频网点,中间调部分则模拟调幅网点配置,即在保持一定的网点数量的同时,通过改变单个网点的尺寸来实现阶调再现。混合加网技术在充分利用调频加网优点的同时,保持了调幅网点良好的印刷适性,所以,采用混合加网技术能够实现很好的图像再现效果。

  图1所示为利用混合加网技术生成的网点。从图中可以看出,这种网点以调幅网点为骨架,以调频网点为修饰,网点的形状各不相同,位置略呈随机分布,兼具调幅和调频网点的特性。混合加网的好处是不存在网点角度和方向问题,减少了低频成分以降低画面颗粒感,减少了高频成分以提高印刷稳定性。所以,混合网点的印刷适性比调幅网点和调频网点都好。

  艺术加网技术的基本原理就是用各种形状的图形或图案代替常规网点,达到再现图像阶调和层次的目的。普通加网技术常用的网点形状一般是圆形、椭圆形、菱形或方形等,网点形状的形成受网点函数控制。根据Postscript加网原理,调整网点函数的数学模型,可以灵活控制网点的形状,这是艺术加网技术的数学理论基础。

  艺术加网就是把作为网点的图形或图案的轮廓按一定算法描述出来,然后对轮廓使用扩大、缩小或其他非线性变换算法,使轮廓曲线与图像灰度值一一对应,最后用轮廓所描述的图形或图案完成对图像的加网。图2所示为采用某种艺术加网技术所生成的图像。从图中可以看出,在图像的高调部分,网点轮廓边缘表现为鱼形;暗调部分采用反向网点,空白部分的轮廓表现为雁形;而中间调部分则用鱼形和雁形分别表现着墨部分和空白部分。改变控制网点形状的数学模型,可以把鱼形和雁形变成其他形状,如各种线条图案,以丰富艺术加网的种类。

  艺术加网技术对大型户外招贴画和广告画最为适宜,人们从远处观赏到的是画面的整体图像效果,从近处又能获悉蕴藏于网点中的特殊信息。另外,防伪印刷也适合采用艺术加网,把缩微文字或图标(商标)作为网点形状印刷于图像中,因为网点轮廓算法惟一,所以能起到一定的防伪作用。图3所示为用缩微文字代替网点后印刷的防伪图像,借助放大镜可以清楚地看到隐藏于图像中的细小文字,从而起到鉴别真伪的作用。

  众所周知,印刷图像都是用二维结构表现信息的,三维加网技术就是针对印刷图像,通过精确控制网点的生成来达到在印刷图像中再现三维画面的效果。

  三维加网技术的基础仍是计算机网目调技术中常用的有序抖动和误差扩散技术。在具体的实现过程中,则采用了非传统的算法。在确定了网点形状、加网角度和加网线数后,计算机会自动与存储在缓冲器中的加网模板进行匹配,找出与输入最为接近的网点模板,然后进行网点的生成。网点形状由抖动矩阵进行控制,抖动矩阵可能来源于事先存储于缓冲器中的模板,也可能由计算机临时计算生成。加网角度和加网线数的实现则完全由模板匹配函数控制。整个算法中综合运用了几何变换、模板匹配和效果染色等手段,从而使加网图像尽量呈现三维效果,提高图像的视觉观赏性。

  图4为普通加网和三维加网的比较。图4a是采用普通加网技术生成的一幅网目调图像,虽然阶调和层次分明,但缺乏立体感;图4b是采用三维加网技术生成的三维加网图像,不但阶调和层次都很分明,还具有明显的立体视觉效果,更加形象、逼真,更符合人们的视觉生理习惯。

  仿实物加网是用特殊的网点代替普通网点对图像进行加网,它与艺术加网最大的区别在于它所用的网点与所要表现的图像总体密切相关。因此,仿实物加网的网点形状生成算法带有自适应特征,能根据加网图像的内容灵活选择所用的网点。比如当印刷图像为墙体时,可选择仿砖形网点,如图5a所示;当印刷图像为弧形时,可选择曲线b所示。所以,仿实物加网算法要比艺术加网算法复杂。

  仿实物加网多用图形代替网点,根据加网图像的质地,选择与质地条纹类似的网点进行加网。仿实物加网过程包括3个步骤,如图6所示。第1步是根据图像质地生成轮廓线,即描边,轮廓线内的密度是均匀一致的,如图6a所示;第2步是染色,也就是根据像素灰度值计算描边区域的亮度分布,即密度分配,如图6b所示;第3步是融合,将轮廓线和染色区域进行图像融合,最终形成仿实物加网图像,如图6c所示。

  仿实物加网技术所形成的网点有助于人眼理解图像信息,而且大大降低了因网点形状而造成的图像视觉故障,给人一种逼真的感觉,特别适合艺术类印刷品的加网。

  上面介绍了几种特种加网技术,今后随着计算机技术的发展和运算速度的提高,特别是新型加网算法的不断推陈出新,特种加网技术的种类必将越来越丰富、越来越实用,并可望在普通印刷品中得到广泛应用。

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