ГЛАВА XII. Муар многокрасочной печати

12.1 Частота муара

Два колебания могут в различной степени ослаблять или усиливать друг друга в зависимости от фазы их наложения (см. рис. 12.1, а, б). Если же они характеризуются еще и различными периодами, то в результирующем колебании неизбежно присутствует т. н. разностная частота, значение которой менее исходных и может быть сколь угодно низким. Это явление, известное в технике как «биение частот», графически поясняет рис. 12.2, иллюстрирующий появление частоты f/6 в спектре сигнала, получаемого в результате сложения гармонических колебаний с частотами f/2 и f/3.

Рис. 12.1 В разных фазах наложения колебания одинаковой частоты ослабляются (а) или усиливаются (б)

Рис. 12.2 В результате сложения колебаний f/2 и f/3 образуется разностная частота f/6

Пространственный спектр симметричной ортогональной растровой решетки наряду с частотой, равной ее линиатуре, характеризуется также и множеством других гармонических составляющих. Так, если в ортогональных направлениях узлы решетки повторяются с шагом линиатуры равным 1/L, то под углами 45° и arctg 1/2 (см.рис. 12.3) ряды узлов решетки чередуются чаще, т. е. соответственно с меньшими периодами соответственно и 1/(Ö5 × L) и 1/(Ö2 × L). Однако число узлов или растровых точек в этих рядах обратно значениям частот последних и соответственно меньшими оказываются мощности гармоник, представляющих данные частоты в спектре решетки. Эти многочисленные частоты взаимодействуют с частотами других решеток, налагаемых на данную с произвольной ориентацией и пространственной фазой, порождая дополнительные периодические процессы различной мощности и периодичности.

Рис. 12.3 Частота чередования рядов, образуемых узлами решетки, и число узлов в рядах различны для разных направлений

Аналитическое описание результата произвольного наложения точечных растровых структур для случая наиболее распространенной четырехкрасочной печати представляет собою довольно трудоемкую задачу из области спектрального анализа многомерных сообщений [5.7,12.1]. Она несколько упрощается исключением из рассмотрения растра желтой краски как имеющего относительно низкое поглощение и поэтому вносящего незначительный вклад в мощность паразитных гармоник. Результаты подобного анализа применительно к трехкрасочному наложению более контрастных голубой, пурпурной и черной красок приведены в Л. 12.2, где сформулировано условие отсутствия наиболее заметных низких частот в картине муара. Оно определяется такими комбинациями линиатур и углов совмещения трех решеток, которым в частотной области соответствует векторная диаграмма, представляющая собою замкнутый равносторонний треугольник. Последнее подтверждается широко применяемым на практике разнесением равнолиниатурных растров этих красок на одинаковый и равный 30° угол друг от друга. Величина разрыва в треугольнике векторов служит для оценки низкочастотного муара, возникающего,например, в результате угловой неприводки бумажного листа.
Ограничимся ниже лишь качественным рассмотрением процесса муаро-образования.
Связь периода муара со взаимной ориентацией решеток легко установить, вращая друг относительно друга две сложенные вместе растровые фотоформы и рассматривая их на просвет. Для двух линейных растров монотонные изменения периода муара и его картина повторяются через 180°, а для точечных ортогональных и гексагональных соответственно через 90° и 60°. Механизм образования порождающих муар периодических сгустков и разряжений печатных элементов при попарном совмещении линейных и ортогональных решеток одинаковой линиатуры под некоторым малым углом поясняет рис. 12.4, а характер изменения периода муара в связи с углом совмещения иллюстрируют графики на рис. 12.5 применительно к растровым структурам различной геометрии.

Рис. 12.4 Образование периодических сгустков и разряжений печатных элементов при попарном наложении линейных (а) и точечных (б) решеток под некоторым малым углом

При совпадении решеток (угол 0° и углы кратные периодам графиков рис. 12.5) период муара, стремясь к бесконечности, превосходит физические размеры иллюстрации. Даже при незначительном отклонении от этих углов на ней помещается лишь одно разряжение или сгусток печатных элементов. В первом случае растровые точки двух изображений располагаются рядом, образуя наибольшую запечатанную площадь, и перекрываются во втором, освобождая от краски наибольшую пробельную площадь. Однако незначительная, в половину шага линиатуры, нестабильность приводки печатного листа ведет к резкому изменению характера автотипного синтеза (пространственное смешение или наложение красочных слоев) по всему изображению и отклонениямобщего цвета и тона в тираже - цветовому дисбалансу.

Рис. 12.5 Зависимость периода муара от угла совмещения двух линейных (а), точечных ортогональных (б) и точечных гексагональных (в) растров

При совмещении под углами порядка 5-10° муар образуют крупные контрастные сгустки и разряжения растровых точек, располагающиеся в узлах новой относительно грубой решетки, имеющей ту же геометрию, что и исходные. Применительно к наиболее употребимому симметричному ортогональному растру такой особенно заметный паразитный рисунок в отечественной литературе иногда называют квадратным муаром [12.3, 12.4].
По мере дальнейшего увеличения угла размеры сгустков и разряжений уменьшаются, а их частота растет. Некоторым критическим углам попарного совмещения растровых решеток равным 90°, 45° и 30° (экстремумы графиков на рис. 12.5) соответствуют конечные, минимальные значения периода муара и его предельно высокая частота. Печатные элементы разных красок образуют специфические мало различимые фигуры. Это - розеточный муар.
Характер муара зависит также и от значений линиатур совмещаемых изображений. Так, например, растровые решетки с линиатурами 50 и 70 лин/см, совмещаемые без разворота друг относительно друга, дают приблизительно ту же частоту паразитного рисунка, которая имеет место при взаимном наложении двух растров линиатуры 50 лин/см под углом 45°.