11.6 Запись фотоформ

11.6.1 общие характеристики устройств вывода

Иллюстрационные фотоформы изначально экспонировали на фотопленку в записывающих секциях полиграфических скеннеров, именовавшимися также в отечественной технической литературе электронными цветоделителями-цветокорректорами в соответствии с важнейшей из функций, предопределившей их широкое внедрение в полиграфическую практику [11.18,11.19]. Позднее, в середине 70-х гг., монохромные электронные устройства, например, скеннер Autocon 1000 фирмы ECRM, стали вытеснять и черно-белое фотомеханическое репродуцирование, прежде всего в газетном производстве. Они позволяли получать в заданном масштабе растрированные изображения черно-белых оригиналов отражения с необходимой градационной и рез-костной коррекцией как на пленке, так и на фотобумаге, поэтому их применение хорошо сочеталось с активно развившимся к тому времени фотонабором [11.20]. Выклейные макеты, корректурные оттиски и пленочные монтажи газетных полос готовились на фотоматериалах, идентичных по своим свойствам и технологии обработки.
По мере интеграции обработки текста и иллюстраций в системах электронной верстки на смену знакофотографирующему автомату, электронной фотонаборной машине и записывающей секции полиграфического скеннера пришли универсальные устройства записи фотоформ - имиджсеттеры. Сканером в допечатном производстве стали называть лишь устройство считывания иллюстраций, заимствовав для этой цели термин, использовавшийся и ранее для соответствующих периферийных устройств вычислительной техники.

Основные характеристики устройства вывода фотоформ это:

• формат и их размерная точность (повторяемость записываемых полос);
• разрешающая способность;
• производительность;
• тип используемого источника света;
• точность укладки записываемых строк и стабильность экспозиции.

Большие размеры получаемого изображения не только позволяют репродуцировать крупноформатные календари и рекламные плакаты. Для сюжетов меньшего формата оказывается возможной одновременная запись на одном листе пленки всего комплекта цветоделенных фотоформ, что благодаря единому циклу экспонирования и фотохимической обработки обеспечивает большее соответствие их размеров и оптических свойств при существенном уменьшении объема ручного монтажа. Для особо малоформатной продукции (игральных карт, этикеток, открыток и т. п.) изображение можно получать на пленке многократно повторенным по всей площади печатного листа, чем исключаются дополнительные операции, расходы и потери качества, связанные с размножением фотоформ. Увеличение быстродействия и функциональных возможностей растровых процессоров допускает одновременное экспонирование не только нескольких полос. Если позволяет формат вывода, фотоформа может быть получена со спуском полос в размере печатного листа, а также с приводочными метками, шкалами контроля и другой служебной информацией.
Помимо исключения ручной подготовки монтажных фотоформ «электронный» спуск полос избавляет еще и от необходимости сканирования печатных пластин до их установки в машину. Традиционно это делают на специальном вспомогательном оборудовании, чтобы получить информацию о количествах той или иной краски на печатном листе по зонам регулировки ее подачи. Предварительная установка этих регулировок в печатных секциях позволяет существенно снизить время и отходы бумаги в процессе приладки машины к печати тиража. Очевидно, что при электронном спуске полос эти данные уже имеются. Форматы файлов с подобными данными унифицируются для печатного оборудования различных марок.
Скорость записи определяет производительность и тем самым, в значительной мере, рентабельность этого дорогостоящего оборудования. С разрешающей способностью записи связаны качество тоно- и цветопередачи и достижимые значения растровых линиатур. От мощности и спектрального состава источника света зависят быстродействие устройства и характеристики применяемых в нем фотоматериалов.
Однако наиболее характерным общим признаком, в значительной мере определяющим большинство из перечисленных выше параметров, служит принцип построения схемы развертывающего устройства. В этом смысле различают:

• устройства с протяжкой фотоматериала (capstan);
• устройства с креплением фотопленки на цилиндре (on-drum);
• устройства ст. н. дуговой разверткой и креплением фотопленки внутри цилиндра (in-drum).

11.6.2 устройства с протяжкой фотоматериала

В устройствах этого типа (см. рис. 11.2) кадровая развертка осуществляется протяжкой рулонной фотопленки или фотобумаги из подающей кассеты в приемную или непосредственно в ролевую проявочную машину. Развертка по строке обеспечивается гранями вращающегося зеркала, перемещающего луч лазера по ширине пленки. Преимущество устройств этого типа заключается в их относительно низкой стоимости и высокой степени автоматизации зарядки и извлечения фотоматериала. В то же время они характеризуются относительно низкой разрешающей способностью, ограниченным форматом, точностью и повторяемостью размеров выводимых полос. Несмотря на сложную и громоздкую оптическую систему, предельный диаметр экспонирующего пятна ограничен 25 микронами, а длина строки редко превышает 400 мм.

Рис. 11.2 Развертывающее устройство с лентопротяжной фотоматериала и отклонением луча по строке многогранным зеркалом

Частота разложения порядка 40 лин/мм и другие параметры таких развертывающих устройств вполне удовлетворяли требованиям электронного фотонабора и фотофаксимильной передачи газет, однако оказались недостаточными для вывода интегрированных, в особенности цветных, тексто-иллюстрационных полос в компьютерных издательских системах. С этой целью был найдены технические решения, позволившие повысить точность перемещения пленки и уменьшить отклонения размеров цветоделенных полос до плюс-минус 0,015 мм. Была повышена также точность позиционирования экспонирующего луча и частота управления его включением. Последнее позволило уменьшить ступенчатые искажения контуров и более плавно изменять площади растровых точек за счет повышения числа возможных обращений к управляющему числовому массиву (битовой карте) на той же площади записываемого изображения [11.21]. Так, например, если экспонирующее пятно диаметром 25 мкм возможно включать (выключать) лишь один раз за время его перемещения на расстояние, равное его размеру, то в матрице из 4 х 4 субэлементов (линиатура 100 лин/см) реализуется только 16 площадей, или значений коэффициента отражения (см. рис. 11.3, а), чего явно недостаточно для плавной тонопередачи. При удвоенной по каждой из координат частоте управления пятном в той же растровой ячейке можно обеспечить уже 64таких площади (см. рис. 11.3, б), обращаясь к цифровому образу растровой точки, имеющему размерность8x8.

Рис. 11.3 На том же участке реализуется вчетверо большее количество площадей растровых точек, если удвоена частота управления экспонирующим пятном по обеим координатам

Ту же задачу фирма Сайтекс предлагает решать изменением яркости пятна, экспонирующего периферийные субэлементы растровой точки. Это поясняет рис. 11.4, где профили освещенности в скрытом изображении на фотопленке для трех точек различного размера показаны как суммы распределений единичных экспозиций в строках развертки записывающего устройства. Изменение размера точки имеет дискретность шага развертки, то есть размер точки по каждому направлению может быть уменьшен или увеличен лишь кратно ширине одной строки. В то же время, как показано на рисунке, использование нескольких значений яркости в крайнем экспонирующем пятне дает дополнительное смещение (1) фронта суммарного профиля освещенности внутри шага развертки и, соответственно, края точки на проявленной пленке.

Рис. 11.4 При записи фотоформ суммарная освещенность в центре снижается по мере уменьшения растровой точки или числа создающих ее единичных экспозиций; размер точки можно изменять на величину (1), меньшую шага развертки, управляя интенсивностью крайнего луча

В штриховом репродуцировании, а также при воспроизведении текста подобные меры позволяют повысить геометрическую точность воспроизведения краев штрихов за счет улучшения переходной характеристики синтеза. Однако не удается уменьшить размеры самих штрихов, чтобы увеличить четкость изображения, поскольку разрешающая способность развертывающей системы не может превышать значения обратного размеру сканирующего пятна. В этом смысле указания производителей о том, что разрешающая способность устройства вывода составляет 80 или 120 лин/мм при элементе разложения диаметром 27 мкм, имеют лишь рекламный характер. Вместе с тем, подобные меры позволяют, хотя и косвенно, повысить и четкость растровых иллюстраций за счет возможности использования более высоких линиатур. Для приведенного выше примера те же 16 градаций можно обеспечить в растровой ячейке вдвое меньшего размера,т. е. при в два раза большей линиатуре.

11.6.3 крепление фотопленки на цилиндре

Выводные секции типа on-drum традиционно присущи электронным цвето-делителям-цветокорректорам. Максимальный формат фотоформ достигает в устройствах этого типа 750 х 1100 мм при повторяемости размеров цветоде-ленных полоссточностью плюс-минус0,005 мм. Использованиеаргон-ионо-вых лазеров с излучением в относительно коротковолновой области видимого спектра (488 мкм) и короткофокусных объективов позволяет получить экспонирующее пятно диаметром 5~10 мкм и соответственно частоту разложения 200-100 лин/мм.
Относительным недостатком является сложность автоматизации зарядки и съема фотоматериала. Эти операции осуществляются вручную или полуавтоматически при неактиничном внешнем освещении. Производители скеннеров в разное время пытались по разному справиться с неудобствами такого рода. Так, в Хромографе С 296 цилиндр записи располагался в съемной светонепроницаемой кассете, а в Хромографе 300/350 использовалась плоская кассета, из которой лист пленки форматом 400 х 500 мм автоматически переходил на цилиндр и подавался с него обратно в кассету после записи. Все это не избавляло от дополнительных ручных операций, связанных с зарядкой и извлечением пленки из кассеты в темной комнате. Использование кассет такого типа оказалось малоперспективным и в отношении увеличения базового показателя — формата записи.
В последнее время выводные секции ЭЦК с развертывающими системами этого типа выполняли в виде дистанционно управляемых и кинематически не связанных между собой модулей, устанавливаемых в темном помещении, где обслуживание сводится практически лишь к закреплению пленки на цилиндре и ее съему после записи.
При большом формате возрастают не только диаметр и длина цилиндра, но и его масса, а увеличение разрешающей способности или числа записываемых строк требует повышения скорости вращения для сохранения того же времени записи. С ростом скорости увеличиваются динамические нагрузки в прецизионном механизме привода цилиндра, возникают проблемы с удержанием на нем пленки с помощью вакуумного присоса. Требуется также увеличить мощность привода для его быстрого разгона и остановки. Поэтому необходимая производительность на технически приемлемой скорости вращения порядка 1000-1200 об/мин обеспечивается одновременной записью несколькими (6-10) независимо управляемыми экспонирующими пятнами. С этой целью луч лазера расщепляют [11.22] в светоделительной системе (см. рис. 11.5) или акусто-оптическом дефлекторе [11.23]. Еще больше строк экспонируют параллельно, когда вместо лазера для записи используется линейка светодиодов, устанавливаемая в записывающей головке параллельно некоторому отрезку образующей цилиндра, как в Скенаграфе SG 111 фирмы Дайниппон Скрин [6.15], или по всей длине, как в цифровой печатной машине Хромапресс.

Рис. 11.5 Расщепление луча лазера полупрозрачными зеркалами и параллельная запись нескольких строк позволяют снизить скорость вращения цилиндра

По сравнению с тривиальной построчной разверткой системы параллельного экспонирования строк требуют неординарной организации данных для управления записью, а это, в свою очередь, усложняет структуру и работу растрового процессора.