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          我所认识的立体印刷新发展

          时间:2006-10-16 10:15:59来源:科印传媒《印刷技术》作者:邱发奎

            立体印刷概述
            立体印刷是利用柱镜光栅板使图像影物具有立体感的印刷方法,也称三维印刷,是根据正常人两眼以不同角度观看到的具有三维空间感觉的立体图像的原理,利用立体照相、分色制版、印刷、柱镜光栅工艺做成的印刷品的总称。站在今天技术应用的角度,立体印刷应加上“传统”和“新型”的前缀,后者更多地应用了先进的数字技术和材料技术。
            应用条件
            立体印刷虽可采用多种制版及印刷方式,如表1所示,但都必须满足以下条件:网线数和网线角度符合光栅要求;套印精度高,色彩鲜艳、层次丰富、阶调齐全,印品有良好的立体感;印品与光栅粘合之前,要保持尺寸稳定;适宜批量生产。

          表1 各种印刷效果比较

            制作步骤
            立体印刷是一个系统工程,工艺流程包括:造型设计和选景物+拍摄立体照片+分色加网制版+印刷+光栅板粘合成型+检验+成品包装等?山涓爬ㄎ拇蟛街。
            步骤1-拍摄立体照片
            传统的立体印刷以立体照片为原稿。立体照相与一般照相不同,需要在拍摄前对拍摄物的布局、距离、角度、中心点以及光栅板的间距等做精确的计算。立体照相分为直接法和间接法,直接法是直接通过柱镜光栅板将被摄物连续拍摄的方法;间接法则是在规定位置拍摄两张以上相片,然后将它们正确地合成在一个光栅间距中。与直接法比较,间接法立体感效果好,但制作麻烦,适合拍摄静物。现在因为有了各种立体印刷软件,这一步骤已可省略。
            步骤2-分色、加网与制版
            将立体照片(原稿)进行分色、加网并制成四色印版。柱面光栅板有放大作用,应使用细网制版,并且,因为光栅板是平行的直线条,为避免撞网,加网角度应避开使用45°和90°的网线角度。
            步骤3-印刷
            立体印刷应选用多色印刷机,套印精度应小于0.01mm,采用质地较好的铜版纸印刷。由于数子印刷技术的成熟,批量小的立体印刷品可采用高精度数码打印或喷绘技术,并可以将步骤2和步骤3合二为一,减少累计误差,提高产品质量,能大大地节约人力和物力的投资。
            另外,在光栅背面直接印刷也是新技术,但需要有多色印刷机并加装UV固化装置,以及特种光栅材料。
            步骤4-光栅板贴合成型
            柱面光栅板与印刷品的贴合成型,是立体印刷的关键工序,加工方法主要有滚压粘合成型、热压成型和注塑成型等,要求光栅线与印刷品上的光栅线要精确地对准,才能正确显示出立体效果。
            由于传统立体印刷制作步骤复杂,受到印刷精度、幅面及材料加工等方面的影响,实现商业化有一定困难,几十年来只能在小范围内应用。随着新技术的发展,立体印刷迎来了新的发展时机。

            新技术的促动
            计算机直接制版技术
            CTP(计算机直接制版)技术的推广与普及,推动了立体印刷技术的发展,为其带来了前所未有的发展契机。运用计算机图像处理软件(如Photoshop)、CTP制版技术,加上高精度印刷设备,有效控制了生产过程中的各环节的变化因素,使立体印刷质量有了保证,对推动立体印刷的发展起到了重要作用。此外,随光栅模板、光栅机械方面设计制造能力的逐步提高,配合调频网点技术的运用,立体印刷产品得以进一步推广。
            制作软件
            立体图像的制作进入了数码时代。在计算机软件方面,新的图像和图形处理软件具有自动校准及记录功能,使用者利用这些软件可方便地将图像拆分为不同图层,再组合成一幅立体图像。图像基本制作完成后,可以反复在显示屏上调校,直到结果满意为止,然后直接打印至柱镜光栅(背面)上,即形成立体印刷图片可以有效地控制制作过程和制作质量。
            打印输出
            传统印刷(网印、胶。┮巡辉偈橇⑻逵∷⒌奈┮皇涑龇绞,如果你仅仅需要制作几张,或面积很小的立体图片,利用打印机即可完成输出。使用大幅面打印机或写真机,还可打印大型立体海报。一般而言,制作一幅立体图像需要2~3小时,打印一幅A4大小的立体图像则要大约20分钟。为了制作出优质的立体图像,原图的解像力非常关键。以制作一幅4~5英寸的立体图像为例,原图的解像力最好能达到2400dpi及2400dpi以上。
            目前,很多用户使用的是EPSON打印机,其输出分辨力有720dpi、1440dpi、2880dpi等多种。另外,HP或Canon的打印机也有600dpi、1200dpi、2400dpi等不同分辨力。打印机输出分辨力与立体图层有一定的关系,如果所分图层数无法被打印机输出分辨力除尽,则表示打印机可能无法正常打印出该幅图像。关于这一点,在制作立体图像时必须多加注意,需要不断学习和摸索,因为目前还没有专门用于生产立体印刷的打印机。

            案例分析
            近日,北京的朋友可能在朝阳区三环路上看到一幅特殊的立体翻画广告牌,它是IBM公司“我要蓝色”“我要红色”的V字型广告牌。经过广告牌时,首先会看到的“蓝色”两个字为红色,当车子向前行驶一段距离后,字体颜色变成蓝色。同样道理,从另一个方向看过来,首先会看到蓝色的“红色”两字,而后看到字的颜色逐渐变为红色。如此便实现了广告语中“我要某色”的创意。这个V字型广告牌高8m、长56m,其中立体翻画部分为20m2,在国际上如此大面积的整幅立体翻画广告也是少有的。
            不要小看这几个变色文字,这其中包含了许多世界一流的数码图像处理技术。在国外,大型立体翻画广告一般也只是在平面基础上将小幅面的立体翻画内容置于其中某一块光栅板上,最大不超过3m2,主要是因为传统光栅板材的极限尺寸最大为122cm×244cm。制作大型立体翻画广告其实就是局部小幅面翻画的组拼,即走到哪里,翻到哪里,而不可能获得整幅图像同时翻转的动感效果。据该广告制作商深圳美迪豹公司介绍,其采用了国际领先的大幅面真正无缝拼接整体同时翻画技术,广告牌由12块光栅图像板组成,并进行了适当的户外防水处理,符合户外设置要求。
            图像输出
            采用图像处理软件制作立体图像,可缩短制作周期。在制作过程中,首次利用喷绘机输出大幅面立体图文,一方面证明使用喷绘机可以制作符合市场需求的立体广告;另一方面表明,喷绘技术可推动立体印刷技术发展得更快,使该技术在立体印刷领域进行商业推广成为可能。
            该广告牌是采用3D4U数码立体技术和光栅材料技术制作,所表现的变色效果称为异变(立体翻画),即从不同角度可以看到不同的图文视觉效果,体现在同一图案颜色上的变化便成为了变色画。将其用于广告制作,则可在同一个幅面内实现多个创意输出,变化的图像也更加吸引人的注意力。
            此次制作国内最大的户外翻画式立体广告项目时,由于时间的限制,惟有采用数码喷绘的输出方式。这和过去国外公司所采取的大型网印技术不同,网印属于平面印刷范畴,无明显的线性失真,可获得较好的输出效果。而数码喷绘是由走纸系统和喷头的相对运动来获得图像的输出,具有严重的纵向累计线性失真及喷头运动的加速度和刹车造成的不均匀性。
            以前我们总是在光栅材料上找原因,并未意识到输出设备所产生的非线性失真对立体图像影响的严重性。对此,可以尽量通过图像处理软件来解决。制作时,对3D4U软件进行了进一步的改善,不仅利用数码喷绘机可以轻松制作大幅立体翻画,并成功开发了无须远距离校准大幅面输出的最佳设计方案,以适合于大幅面立体翻画合成输出的“自适应随机码光栅图像合成系统”,有效地简化了视觉特效图像技术的制作难度。
            新型光栅材料
            新型光栅材料彻底解决了纵向拼接难题。最新的“可变视角分层卷式光栅材料”是实现大型立体翻画的理想材料,采用软式光栅材料,可实现无纵向拼接,是一种值得推广的方式。过去立体翻画广告是根据光栅材料的视角来决定立体翻画或立体的视觉特性,而大型户外立体广告所采用的技术一般为光栅板材,造价较高,而且还受光栅板材纵向尺寸的限制(最大尺寸只有2.4m)。因此,若制作大幅面作品,就必须进行拼接。光栅图像的拼接不同于平面图,它涉及到光栅图像的对位和整体图像的同步,这都是决定光栅图像最终输出效果质量的关键因素。为了使画面达到理想效果,在高空作业中要达到所有拼接面在同一水平面的要求,就必须要有施工经验丰富的专家在现场协调指挥。
            新型的软式光栅材料,长度可达1050m,即在1050m内无须纵向拼接。另一个影响大型立体广告未能迅速发展的因素,就是传统光栅材料以有机玻璃为基材,不但价格昂贵,而且不便运输和处理,具有易变形、破损等致命缺陷,而新型软式光栅材料已不存在这些问题。
            光栅分层处理技术
            这是一种以薄膜柱镜光栅替代传统光栅板材的技术。光栅材料根据焦距的成像原理设计而成,视角的范围和可视距离主要取决于光栅厚度,通过改变光栅厚度来进行调节,大视角(45°以上)用于动画的制作,小视角(25°以下)用于立体图像的制作。在光栅薄膜与图像之间使用的介质可以是有机玻璃板、玻璃板、PVC板及其他透明材料,现在对于这些介质的加工处理技术已经非常成熟。最先进的光栅薄膜是采用PET聚酯合成材料,经注塑压延后再辊压的连续生产方式,线性度和精度一致性均能达到理想效果,可以实现大批量生产和运输,从而降低了生产和运输成本。该材料可通过调整透明层介质来获得所需视角,无须像传统光栅板材那样先生产出多种不同视角的材料备用。
            通用型薄膜柱镜光栅的柔软度高、重量轻,不易变形与破损,有极高的韧性。当与有机玻璃板或其他透明材料介质合成后,还可具有防弹玻璃、防碎玻璃的功能和极好的抗UV能力及抗老化能力,是户外及户内广告牌不可多得的光栅材料。由于通用型薄膜柱镜光栅材料采用了连续卷装的生产方式,实现了大幅面无缝拼接的效果。而领先对位方式还解决了另一难题,以前在没有专门用于光栅图像分割的数码图像处理软件时,使用平面图像处理工具分割图像会使分割图像不均匀,导致图像再现偏差。另外,图像与光栅使用人工对位方法操作,由于人为经验影响,不确定因素较多,如果是大型立体翻画,近距离对位是行不通的,按照IBM这幅广告牌的尺寸计算,如果按传统对位方法起码要退到50m以外,这是令人头疼的问题。所以到现在为止,现实中拼接输出光栅图像的案例极其罕见。
            3D4U软件中有一个专门用于输出图像对位的功能,在所分割输出的光栅图像中心部位,沿光栅柱镜方向自动生成可自动形成光栅对位线,通过光栅对位线的位置预定立体翻画内容的位置,在图像对位时,只要保证光栅对位线在同一个光栅柱镜内的同一位置上,就能实现光栅图像的可预选立体翻画内容位置的一致性对位,避免人为造成的误差。因而,在大型图像拼接中,并不需要退到很远的距离之外去对位,而只要每一部分图像都采用以上这种方法来逐一对位,最终每一块对出的图像拼接起来就一定能达到整体同步的效果。

            3D4U软件的动画制作优势
            3D4U软件独特的功能在制作动画图像时,由于原图像素材的色彩、明暗度、对比度、饱和度等因素都会影响到输出后的动画观看效果,往往只使用光栅合成功能把几张图像简单合成到一起,但这样是远远不够的。3D4U的动画特效制作功能,可以使任何动画图像都能得到令人满意的输出效果。这是任何其他动画合成软件所不具备的。
            亮度均衡
            把每一幅素材图像的平均亮度加权到一起所得出的平均亮度作为亮度标准,再参考此标准增加或者减少动画的输出亮度。亮度均衡调节的好处在于可以减少素材图像的亮度反差,掩盖动画当中过于突出的色彩缺陷,使其在变化时更加干净顺畅。
            墨量限制
            “残影”是制作动画存在的较普遍的现象,尤其是颜色差异较大的两个或多个图像,在浅色的图像底上经;崃粲猩钌枷竦牟杏,严重影响动画输出的质量。墨量限制的调节可以有效避免这种“残影”现象的产生。3D4U根据每一幅动画的素材图像进行分析后生成一个图像组,并具有以下规律:中间一幅为原始图像,从中间向两边的图像颜色逐渐变浅,给定的墨量限制范围越大,图像变浅的速度就越快。如此保证动画之间不出现突变,而是由一个颜色到另一个颜色的渐变过程,这样便有效消除了残影现象。
            自适应均衡
            在使用饱和度差异很大的素材图像制作动画时,饱和度高的图像总是覆盖在饱和度低的图像上面,使整个动画的灰度层次不分明。通过自适应均衡可以改善以上问题。3D4U根据低饱和度图像的灰度将其图像合成到高饱和度图像当中,并生成一个图像组,所选择自适应均衡范围的数值越大,3D4U对高饱和度图像的灰度调节越大。这样便可对低饱和度图像进行有效补偿,保证动画输出时每一幅图像都具有足够的灰度。
            数码图像处理技术
            传统的立体图像或翻画的制作多采用Photoshop、CorelDraw等平面图像和图形处理软件进行前期图像平移工作(在精确掌握光栅参数的情况下),然后再通过合成软件来实现光栅图像合成,此种技术只是完成简单的图像合成,并没有经过任何有针对性的处理。且其制作流程复杂、周期长,效果不尽如人意,而且使用一般的PC机,大于2G的文件就无法进行输出,这使许多大型光栅图像的输出成为技术难点。不过,3D4U专业版可以突破PC机32位图像处理的限制,像上述尺寸的立体广告图像输出可达到20G,经3D4U软件的柱向压缩技术处理后甚至可减少到数百兆(图像质量不受到影响),大大缩短了工作时间。
            大型图像拼接及对位
            光栅图像的输出对输出设备的精度有一定要求,由于大型喷绘机精度和图像文件数据量之间的矛盾,而达不到光栅图像一次性输出的要求,所以对于大型的立体翻画或立体图像都要首先进行图像分割,然后再一部分一部分地输出,由此便产生了大型图像的拼接问题。而采用3D4U软件,则不存在此问题。


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