Главное меню

Карта сайта
Главная
Курсовые работы
Отчеты по практикам
Лабораторные работы
Методические пособия
Рефераты
Дипломы
Лекции



Изучение принципа работы фотовыводного устройства ФЛП300
Разрешение и линиатура

Линиатура - базовая величина для определения требуемого качества печати. Распространенными значениями линиатуры являются:

  • 75-110 lpi для газетной печати;
  • 150 lpi для качественной черно-белой печати и простых полноцветных работ;
  • 175-200 lpi для качественной полноцветной печати.

Значения линиатур качественной печати базируются на свойствах человеческого глаза. Большинство людей перестают замечать растровую структуру черно-белого изображения начиная с линиатуры 150 lpi. При полноцветной печати информация передается не отдельными точками, а растровыми розетками, линиатура которых ниже линиатуры растра составляющих ее цветов. Визуальная линиатура полноцветной печати 150 lpi достигается, когда линиатура растров составляющих цветов примерно равна 175 lpi. Линиатура газетной печати, как правило, ограничивается возможностями печатного оборудования. В ряде случаев соотношения могут быть иными. Так, например, стохастическое растрирование, изначально предназначавшееся для высококачественной печати, получило преимущественное распространение при выпуске газетной продукции. При размере точки 30-40 мкм, стабильно передающейся при газетной печати, визуальное качество  существенно выше по сравнению с традиционным растром из-за отсутствия растровой структуры изображения.

Некоторые новые методы растрирования, например Megadot от Heidelberg, при печати линиатурой 150 lpi позволяют получить визуальное качество сравнимое с качеством печати обычным растром 175 lpi (т.е. в связи с заметной подавленностью растровой структуры отсутствует визуальный эффект понижения линиатуры при цветной печати). При этом, в отличие от стохастики, Megadot является обычным растром, не вызывающим проблем при перекопировке и печати. Высокая линиатура не всегда улучшает качество печати. При превышении некоторого порога, определяемого возможностями оборудования, качество может заметно снизиться.  Разрешение и максимальная линиатура печати с 256 значениями относительной площади связаны  соотношением: lpi = dpi/16, что для случая линиатуры 200 lpi, которая покрывает почти все потребности качественной печати, необходимо разрешение 3200 dpi.

Некоторые современные растровые процессоры, работающие с  PostScript 3 допускают использование до 4096 значений относительной площади, при котором соотношение линиатуры и разрешающей способности  lpi = dpi/64 и соответственно для линиатуры 200 lpi требуется разрешение 12 800 dpi.

Существует другой способ улучшения качества растрового изображения (в основном этого требуют градиентные переходы), применяемый в некоторых растровых процессорах - добавление псевдослучайного сигнала ("dithering technic"). В растровом процессоре Delta Technology, например, используется 12-битная (4096 уровней) расчетная матрица растровой точки, и даже в случае 8-битного представления входных данных осуществляются 12-битная обработка и цифровая фильтрация. Форма растровой точки в небольших пределах имеет псевдослучайный характер, что дает визуальное представление большего количества уровней серого, чем есть на самом деле. Такой метод используется, например,  в Photoshop для создания градиентов. Его реализация дает приемлемое качество при количестве градаций серого менее 256, и заявляемая некоторыми компаниями высокая максимальная линиатура при относительно невысоком разрешении основывается, как правило, именно на этом.

Широко используется метод ассиметричного разрешения, при котором разрешающая способность системы увеличивается по направлению быстрой развертки (вращение луча лазера) по отношению к разрешению медленной развертки (продвижка оптической системы или пленки). В результате, появляется возможность либо экспонировать заданную линиатуру при более низком разрешении (и соответственно быстрее), либо получить больше чем 256 значений относительной площади, если растровый процессор допускает такой режим. Симметричное разрешение 2540 dpi позволяет получить максимальную линиатуру растра 150 lpi с 256 значениями площадей. При удвоении разрешения в направлении быстрой развертки (т. е. при разрешении 2540х5080 dpi) можно экспонировать растр с линиатурой до 225 lpi без потери числа значений относительной площади. Скорость экспонирования линиатуры 200 lpi при разрешении 2540х5080 dpi примерно в 1,5 раза выше, чем при симметричном разрещении 3386х3386 dpi.

Асимметричное разрешение позволяет увеличить скорость экспонирования и/или улучшить качество фотоформ. Однако повышать соотношение разрешений более чем вдвое практического смысла не имеет. Это связано с требованием передачи на пленке динамического диапазона, равного, как минимум, 2-98% растровой точки. Так, при экспонировании с линиатурой 300 lpi при разрешении 1270 dpi  при соответствующем увеличении разрешения в направлении вращения лазера в барабанном ФНА для обеспечения 256 значений площади тоновый диапазон составит 5-95%, что не соответствует требованиям качественной печати, тем более для такой высокой линиатуры. Это определяется размером пятна лазера, который для разрешения 1270 dpi составляет 20-25 мкм. Взаимное перекрытие пятен лазера при асимметричном разрешении (при удвоении разрешения - до 50%) накладывает определенные требования на размер пятна и закон распределения энергии по его площади  (жесткость).

Размер пятна лазера и жесткость растровой точки

Размер пятна лазера в основном определяет минимальный и максимальный процент растровой точки на фотоформе и, соответственно, доступный тоновый диапазон печати. Условием качественной печати является тоновый диапазон не хуже 2-98%. В большей степени это относится к теневым участкам изображения, где чувствительность человеческого глаза более высока. Для печати линиатурой до 300 lpi минимальный размер точки должен быть 10-12 мкм, а до 200 lpi - 15-20 мкм. Применение высокого разрешения с размером точки менее 10 мкм хотя и позволяет точнее отобразить на пленке форму точки и мелкие детали изображения, большого смысла не имеет, ибо даже для качественных печатных пластин время экспозиции копировальной рамы настраивается примерно на 12 мкм, т. е. более тонкие линии и детали на печатную пластину скопированы не будут.

Большое значение имеет качество растровой точки на фотоформе. Чтобы быть корректно скопированной на печатную форму и четко напечатанной, растровая точка должна быть жесткой, т. е. иметь минимальную неравномерность оптической плотности внутри и "крутые" края.

Жесткость растровой точки в значительной степени зависит от метода регулировки размера пятна лазера. В аппаратах с переменной апертурой регулировка размера выполняется изменением диаметра луча D. При неизменной величине D, размер пятна на пленке можно регулировать расфокусировкой, т. е. изменяя расстояние от линзы до поверхности пленки f, что существенно хуже с точки зрения распределения энергии внутри пятна лазера и, соответственно, жесткости точки.

На жесткость точки также влияют режимы экспонирования и проявки, но ФНА, в которых изменение размера пятна выполняется расфокусировкой луча лазера (например в аппаратах компании Scitex), имеют так называемую "мягкую точку" всегда. Как правило характеристики “жесткости” точки не регламентируются производителем оборудования и могут быть выявлены при изучении оптической системы и тестовыми записями при различных экспозициях.

Основная проблема “мягкой” точки - влияние на ее размер и характер режима экспонирования и проявки фотоформы, а также сложность создания качественных печатных форм. Наклон характеристики чувствительности фотопленки достаточно сильно зависит от температуры проявителя, его свежести и времени проявления, значит, мягкая точка требует большего внимания к проявочной машине и калибровке ФНА. Кроме того, все копировальные рамы в большей или меньшей степени имеют неравномерность засветки, что при мягкой точке приводит к заметной неравномерности перекопировки и, соответственно, неравномерности процента растровой точки по полю копировальной рамы и искажениям формы этой точки. Особенно сильно это проявляется при больших линиатурах в тенях и светах, где точка или пробел имеют минимальный размер. Созданные на таком аппарате фотоформы визуально  выглядят лучше сделанных на ФНА с жесткой точкой, поскольку за счет "мягкости" на фотоформе сглажены форма растровой точки и контуры изображений. Тем не менее при копировании такие фотоформы требуют  большой стабильности процесса.

В ФНА высокого класса размер пятна лазера меняется (изменяемая апертура) в соответствии с выбранным разрешением и либо равен, либо на 20-50% превышает значение интервала пространственной дискретизации.

Учитывая быстрое развитие технологий экспонирования полиэстеровых печатных форм, являющихся альтернативой для термальных пластин CtP, максимальная толщина материала, с которым может работать ФНА, должна быть до 0,2 мм для формата А3 и до 0,3 мм для формата А2 и больших.  Работа с полиэстером позволяет выпускать продукцию с линиатурой до 175 lpi и тоновым диапазоном 3-97%.

Существует два типа пленок для изготовления фотоформ: Hard Dot Film (высококонтрастная) и Rapid Access Film (c линейной чувствительностью). Изменяя режим экспонирования и проявки фотоматериала, можно значительно влиять на характеристики пленки.

При выборе рабочей точки (режима экспонирования и проявки) необходимо руководствоваться следующими соображениями:

  • оптическая плотность фотоформы должна соответствовать требованиям процесса создания печатных форм (как правило, это величина порядка 4D);
  • для обеспечения жесткости растровой точки изменение оптической плотности фотоформы при небольших изменениях экспозиции (в окрестности рабочей точки) должно быть минимальным, т. е. наклон характеристики чувствительности в рабочей точке обязан быть небольшим.

ФНА должен иметь мощность источника экспозиции, достаточную, чтобы экспонированные участки пленки при стандартном режиме проявления имели плотность до 5,5 D. При этом должен оставаться некоторый запас по мощности источника экспозиции для регулировок. Лучшие показатели обеспечивают полупроводниковые и газовые лазеры в красной области видимого диапазона. В современных устройствах применяются в основном полупроводниковые лазеры, что связано с более простой схемой оптического пути, отсутствием акустооптических модуляторов, зеркал и других блоков, подверженных настройке и калибровке. Самый неподходящий тип лазера - инфракрасный. Из-за большой длины волны фотонаборы с такими лазерами имеют худшую точку. При этом полная невидимость луча может вызвать проблемы при настройке оптической системы.

Растровый процессор

Формально ФНА и растровый процессор являются разными устройствами, но в процессе работы образуют комплекс, предоставляемый производителем ФНА. Cовместить фотовыводное устройство и RIP разных производителей в большинстве случаев невозможно.  Основное требование к растровому процессору - качественный и точный расчет растра. С этим требованием связаны такие возможные проблемы печати, как муар, плохая передача мелких деталей изображения, ступенчатые градиенты и т. д.  Данные о точности расчета растровых структур большинством производителей не приводятся и их реальные характеристики могут быть выявлены только при тестовых записях.

При работе с ФНА до формата А3 достаточно использовать программные растровые процессоры, например на основе ядра Harlequin. Для формата А2 требуется  аппаратный RIP с растрированием по методу суперячейки или иррациональным растрированием. Для работы с форматом А1 и на высоких линиатурах нужна высокая точность расчета растра.

Помимо собственно растрирования, многие растровые процессоры выполняют комплекс задач допечатного процесса. В его состав входят дополнительные модули треппинга, электронного монтажа, цветопробной печати, и др.

Производительность процессора важный фактор, но как правило  высокая скорость является следствием пониженной точности растрирования. Некоторые программные растровые процессоры, например на основе ядра Harlequin, позволяют задавать необходимую точность расчета.

Преимуществом программных растровых процессоров считается возможность просмотра работы в растровом виде до вывода. Предполагается, что это нужно для проверки на предмет отсутствия муара. Хотя эта функция, в связи с относительно низким качеством растрирования программных процессоров, действительно нужна, реально отследить муар на экране, как правило, невозможно. Поэтому главный смысл предпросмотра - контроль качества цветоделения (шрифты, кресты, зеркало и т. д.).

Полиэстерные печатные формы для ФНА

Привычная технология, основанная на фотоформах, уже не может конкурировать с цифровыми печатными машинами и CtP-системами при малых тиражах. Даже при худшем качестве оттиска заказчик отдает им предпочтение из-за отсутствия ограничений по тиражности, низкой стоимости и оперативности выполнения заказа. Чтобы конкурировать с крупными компаниями, малые и средние типографии должны предлагать более выгодные условия, но инвестировать порядка 200 тысяч долларов в CtP-систему на базе термальных пластин или в цифровую печатную как правило невозможно.  Фотонаборный автомат с полноценной возможностью экспонирования полиэстера является реальной и более дешевой альтернативой классическим CtP-системам. Обе технологии активно развиваются, но, по оценкам экспертов, первая из них, обладая гибкостью и несравненно лучшим соотношением цена/качество, станет основной в малых и средних типографиях. Современные полиэстерные материалы позволяют получать до 20 000 оттисков хорошего качества с линиатурой до 175 lpi и градационным диапазоном 3-97%.

Основой технологии является полиэстерный рулонный фоточувствительный материал, работающий на принципе внутреннего диффузионного переноса серебра. В процессе экспонирования происходит засветка галогенида серебра. При химической обработке осуществляется диффузионный перенос серебра из незасвеченных областей в верхний слой, в дальнейшем восприимчивый к краске. Этот технологический процесс требует негативного экспонирования.

Экспонировать полиэстерные формы, в принципе, способен любой ФНА, но существуют некоторые ограничения:

  1. Стабильная  работа с материалами, имеющими толщину, равную толщине стандартных металлических офсетных пластин, т. е. 0,2 мм для печатных машин малого формата и 0,3 мм для печатных машин большого формата.
  2. Негативное экспонирование фотоформ с рабочей областью, превышающей максимальный формат печати.
  3. Наличие системы пробивки приводочных отверстий вдоль длинной стороны формата. Желательна пробивка офсетных приводочных отверстий, соответствующих печатной машине (иначе потребуется устройство для перепробивки отверстий).
  4. Высокая точность отрезки формы необходимой длины (иначе потребуется устройство для обрезки пластин в нужный размер).
  5. Возможность подключения проявочной машины, способной обрабатывать материалы нужной толщины. Для комбинированного режима "пленка + полиэстер" требуется пятисекционная проявочная машина (секция воды и по две секции для обработки пленки и полиэстера).

Процедуры калибровки ФНА и экспонирования полиэстера  отличаются от работы с пленкой. Некоторые компании выпускают комбинированные пятисекционные проявочные машины, предназначенные для одновременной работы как с фотопленкой, так и с полиэстером. Если оперативное переключение между материалами не требуется, для обработки могут использоваться  обычные проявочные машины для фотоформ, способные работать с нужной толщиной. Наиболее часто применяются материалы с толщиной, соответствующей стандартным монометаллическим пластинам 0,2 мм и 0,3 мм (в зависимости от типа печатной машины).

Наиболее существенные отличия при работе с полиэстером возникают на этапе приладки печатной машины и в процессе печати. Это связано с разницей в жесткости полиэстерного материала и его восприимчивости к увлажняющему раствору, по сравнению с металлическими пластинами. На большом формате полиэстерная форма может увеличиться в размере до 1,4 мм при толщине 0,2 мм. Изменение размера пластин толщиной 0,3 мм примерно вдвое меньше. Стабилизация размеров полиэстерных форм происходит после прогона примерно 100 листов. Точность типовой настройки совмещения при печати - 50 мкм.

Работа с полиэстерными формами требует предварительного увлажнения в течение примерно 20-30 секунд и использования специальных добавок к увлажняющему раствору. Для полиэстерных материалов Mitsubishi рекомендуется состав увлажняющего раствора, совместимый с металлическими офсетными пластинами. Использование полиэстерных печатных форм не требует переналадки печатной машины и смены увлажняющего раствора, в результате чего возможна одновременная работа как с обычными металлическими, так и с полиэстерными печатными формами.

При выполнении печатных работ высокого качества  предпочтительнее использовать металлические пластины, но для многих работ применение полиэстерных форм  оправдано, т. к. уменьшает себестоимость продукции и время выполнения заказа.