Вопрос №13. Растрирование

Практические занятия №№3,4)

Растрирование. Понятия и терминология (воспроизведение тоновых черно-белых оригиналов).

(столб полиграфии, вокруг которого вращаются все технологии, все виды печатных машин, любого оборудования и т.д. и т.п.)

Как в общих чертах выглядит производственный процесс

Начинается всё с обработки текста и изображений. (высокая, плоская офсетная)

Текст и изображения в стародавние времена, когда не было компьютеров, обрабатывались отдельными людьми отдельных профессий (наборщик, художник). Дальше, третья стадия была – верстка. Верстка компонуется вместе: текст и изображение (оформляются каким-то образом). В настоящее время все эти операции могут проходить на одном компьютере, одним человеком могут выполняться квалифицированным. Всё зависит от установленных на компьютере программ. Произошло создания электронного макета – он повторяет во всех деталях будущее готовое отпечатанное издание или продукцию. Дальше, идет тот этап, о котором я сегодня буду рассказывать (растрирование). Зачем он нужен? Если мы проведем технологическую цепь (см. рис.), заглянем в печатный цех, где стоят печатные машины (последний элемент рисунка) – сразу видна надобность этого важного этапа. Чтобы нам отпечатать какую-либо листовку, в машине должна быть установлена печатная форма, у которой есть пробельные и печатающие элементы. Есть такая команда, когда плотный картон со специальным покрытием, если на лазерном принтере распечатать текст, то такой картон можно установить в печатную машину любую, и текст печатать. Но, когда нам необходимо отпечатать черно-белую фотографию…

Высокая печать, плоская печать – их самая главная особенность в том, что краска накатывается на печатающие элементы валиком, соответственно, накат краски происходит равномерно, очень тонким слоем. Т.е. перенос краски на печатающий элемент, чтобы эту краску потом перенести на бумагу. (рабочий цикл печатной машины, где за один оборот печатного формного и офсетного цилиндров, например, происходит запечатывание одного листа с одной стороны; другое дело, поэтому, напрямую от этого параметра зависит скорость печатной машины; соответственно, когда очень быстро вращаются цилиндры, то скорость печати может доходить до 10-12 тысяч оттисков в час). Так вот, краска наносится равномерно тонким слоем и поэтому, естественно, мы не можем с вами передать плавные переходы черно-белой фотографии. Почему нам кажется ч/б фотография с плавными переходами? Потому что там разная степень потемнения кристаллов серебра. И что происходит вообще? Есть бумага белая, есть участок запечатанный черной краской. Тогда человек смотрит на это все дело, то падающий свет на запечатанную поверхность – он краской задерживается, и в человеческий глаз ничего не идет от этого места. Зато от белой бумаги лучи попадают в глаз человека, они не испытывают препятствий никаких. Почему мы с вами и различаем цвета: черный, белый и т.д.

Доска белая, потому что она во всем диапазоне падающего на нее света нам отражает, возвращает свет в глаза. Соответственно, если нам нужен плавный переход, вот шкалка, то чем толще слой краски, тем больше света задерживается в ней и тем меньше света (цвета) идет нам в глаза, отраженного. А раз у нас зрительный нерв не раздражается, то, соответственно, нам кажется, что это темный участок. (см. рис.)

Когда свет падает (на правом рисунке правый край) он полностью возвращается в глаза, нам кажется, что здесь белый участок. В середине свет падает и часть поглощается толщиной красочного слоя и он частично (пунктир) идет в глаз. Слева же свет падает, но поглощается полностью и человеку кажется, что здесь очень темный участок. Почему вы стул видите черным, потому что он поглощает весь упавший на него свет, но вам в глаза ничего не отражается, потому что все поглощается материалом. Почему доска белая, потому что свет упал и весь отразился от материала. (солнечный свет, деление на 7 цветов радуги, спектр).

То, что не печатается полиграфическим способом т.е. оригиналы картин, рисунки, сделанные тушью, акварелью и т.д. – всё это (темней и светлей изображения) за счет толщины красочного слоя делается.

В полиграфии же особенность такова, что на печатающие элементы краска наносится равномерным слоем, т.е. высокая (печатающий и пробельный элемент), сверху бумага; то же в плоской (алюминиевая подложка, на ней копировальный слой и красочный слой роль печатающего элемента, равномерно валиком наносится краска). И все печатные машины сделаны таким образом, что невозможно добиться плавного регулирования толщины красочного слоя. Вопрос – как же нам, имея одинаковый слой краски по толщине, отобразить плавные переходы от черного к темно серому – светло-серому и т.д. Как же полутонами отпечатать фотографию?

Свойство человеческого глаза таково, что если он смотрит на предметы, которые находятся на расстоянии – человек может мелкие предметы рассматривать своим глазом лишь до определенного порога, как только маленькие размеры этих предметов становятся меньше этого порога, человеческий глаз уже их по отдельности не воспринимает – для него они кажутся чем-то целым, но размытым. На этом свойстве и решили сыграть ученые. Если изображение нарисовать мельчайшими штрихами которые очень близко друг к другу находятся, то издалека они будут казаться чем-то целым, единым, неразделимым. Если взять шкалку, на которой издалека кажется плавный переход от темного к светлому, то при близком рассмотрении видно, что она вся состоит из микроштрихов.

Помните, что штрих – это изображение, которое имеет всего одну какую-то оптическую плотность (или 0 или 1), т.е. нет промежуточных состояний. Любое полиграфическое изображение при близком рассмотрении – ясно, что состоит из мельчайших штрихов.

В итоге, мы получаем то, что если мы научимся изображения рисовать микроштрихами, то нам не нужно регулировать толщину красочного слоя – а нам нужно правильно подобрать размер точек и мы обойдемся этим при печати фотографии.

Растрирование – такая операция, когда берется аналоговый номинал и переводится в растровое изображение (можно хоть печатные формы из этого делать, хоть что).

Растрирование помогает в полиграфии любое изображение, которое необходимо напечатать. Но, поскольку печать идет ровным слоем краски, преобразовать изображение, состоящее из мельчайших штришков с тем, с тем, чтобы в итоге получить оттиск нормальный, приемлемый)

В печатную машину устанавливается печатная форма, содержащая именно растрированное изображение, в микроштрихах; но чтобы получить эту форму, нужно ее изготовить. Соответственно, будет операция растрирования. А формные процессы используют отрастрированную информацию с тем, чтобы изготовить отрастрированные печатные формы. Без RIPa практически ничего нельзя напечатать, т.к. все оборудование использует одинаковый слой краски. Это касается не только высокой и офсетной, но и глубокой тоже, хотя в последней и возможно изменение толщины красочного слоя, в зависимости от глубины ячеек, но сам способ таков, что он нуждается в этих ячейках, потому что краска не будет держаться; краска ведь жидкая и она не удержится на больших площадях, поэтому даже большие площади все растрируются. В глубокой печати хоть изображение и растрируется на формном цилиндре, но получается, что разная глубина ячеек, разная толщина красочного слоя, получаем возможность варьировать толщину, отпечатанные таким способом глубоким иллюстрации иногда бывают гораздо привлекательней по цвету, чем могут предложить другие способы печати.

RIP (Rasterizing image process) – процесс растрирования изображения.

Растр (от лат. rastrum - решетка), растровая решетка –

раньше брали фотографию, которую нужно было напечатать, например, в газете; существует контактный растр – стеклянная пластинка, на которой была вручную нацарапана канавками решетка (мельчайшими), заливали краской, с поверхности снимали, а в тончайших канавках она оставалась,

затем растр накладывался на фотографию, т.е. на оригинал и всё это дело через растр фотографировалось. В итоге на негативе в силу оптических преобразований (элементарных, оптика, лучи и т.д.) получалось на негативе растрированное изображение; далее, цинковая пластина покрывалась специальным светочувствительным веществом, этот негатив экспонировался в те места, которые были защищены темными участками; благодаря (слоям) материала; сверху смывали ненужное, нужное покрывали лаком специальным, который защищал от кислоты; изображение вытравливалось и получалось клише (помимо долгого процесса это было еще и вредно, т.к. использовались кислоты для травления цинка = испарения вредные и т.д. и т.п.).

В наше время что происходит в RIPе – информация, которая из него выходит представляется только в виде ноликов и единиц. Любое изображение оно по сути своей после сканирования раскладывается на какие-то мельчайшие элементы, пикселы. В RIPе – алгоритм. Что делает информация, которая в него поступает – единички, нолики служат своего рода командой лазерному лучу, который включается и выключается. Зачем нужен лазерный луч – для того, чтобы когда мы достали из упаковки печатную форму, загружаем ее в аппарат и луч испаряет защитный слой, обнажает подложку, которая становится пробельным элементом. Для этого удаления лазерному лучу нужна команда, то есть вкл/выкл в каком-то месте. Поэтому RIP это и делает – он создает информацию, которая понятна устройствам, изготавливающим печатные формы, и имеет внутри свой собственный алгоритм, который сводится к следующему:

У нас есть шкала, RIP ее разбивает на мельчайшие растровые ячейки – абсолютно всё изображение он разбивает на растровые ячейки. Каждая ячейка может быть разного размера и включать 4; 8 или больше одиноких пикселей (ячейка укрупненно – см. рис. – содержит в данном случае 4 х 4 пиксела; в этом всё изображение)

1 пиксел равен по размеру диаметру пятна лазерного луча.

Еще есть одна табличка в этом RIPe, которая говорит о том, что, если изображение очень темное в данном конкретном месте, то данное конкретное место нужно полностью закрасить (грубо говоря). Т.е. если сюда светит лазерный луч, то он высвечивает фотоматериал и после проявки получается черное пятнышко. Эта форма нужна для того, чтобы изготавливать печатную форму (защищает места темные будущей печатной формы).

Есть устройство, которое разбивает наше полутоновое изображение на растровые ячейки и по алгоритму специальному эти ячейки закрашивает. Есть такая табличка:

D %

1 100

0,75 75

0,5 50

0,25 25

0 0

D – оптическая плотность, т.е. степень затемнения

Если в определенном месте изображение черное, т.е. D=1, то растровую ячейку нужно закрасить на 100%. Если толщина краски чуть меньше, т.е. 0,75 оптическая плотность, то на 75% нужно закрасить ячейку. И т.д. Т.е. что происходит – RIP считывает поступившую информацию и говорит, что ячейка такая-то должна быть закрашена на 100% и этот набор команд уходит на специальное оборудование, которое занимается засветкой материала лазерным лучом.

Есть алгоритм, есть лазерный луч, который каким-то образом воздействует на те или иные материалы, но в итоге получается растрированное изображение. Например, если нам нужно на 75% закрасить ячейку, то у RIPа есть табличка, в которой есть соотношение, что если 75%, то должны быть закрашено следующее:

И издалека это считается 75% площади.Точно так же для 80%: должно быть закрашено еще больше (программируется сама растровая структура). (если оптическая плотность меньше, то меньше закрашивается и ячейка) Поскольку это соизмеримо с величиной пятна лазера, т.е. это чуть ли не тысячные доли миллиметра. Лазерный луч слева-направо спускаясь сверху-вниз двигается по фотоматериалу (или формному материалу). И лучу поступает команда (когда он двигается) где включиться, а где выключиться. (алгоритм, лазерный луч – растрированное изображение) Это происходит (см. рис., где "0", там луч выключен).

В итоге формируется одна растровая ячейка. А этих растровых ячеек на одном сантиметре может быть до 100 штук (их размер – сотые доли миллиметра).

Линиатура растра – сколько ячеек помещается на 1 см (например 100 линий на 1 см) изображения (теоретически чем меньше ячейка, тем больше способность изображать плавность перехода)

Носителем графической информации тонового оригинала являются тоновые градации изображения. Они зависят от количества светопоглощающего вещества, из которого состоит изображение. Чем меньше этого вещества на оригинале, тем больше данные участки отражают свет, т.е. являются наиболее светлыми и наоборот.

Следовательно любой тоновый оригинал имеет, кроме белого тона бумаги и максимально черных участков, промежуточные тона, например, светло-серые. Но воспроизведение таких оригиналов в высокой и плоской офсетной печати осуществить невозможно, т.к. толщина красочного слоя на всех участках оттиска получается при печатании практически одинаковой. Поэтому на оттисках высокой и плоской офсетной печати градацию создают искусственно микроштриховыми растровыми элементами.

Они могут быть различной геометрической формы, но чаще всего в виде круглых точек. Эти элементы различны по размеру (кстати, размер растровых элементов определяет визуальное впечатление о том, светлый предмет изображен или нет; т.е. все зависит от размера каждой отдельной точки; если точки большого размера, т.е. почти на всю площадь растровой ячейки, то издалека они кажутся … если точечки маленькие, в центре где-то, то издалека они кажутся (целым, светлым, цветом?)), но имеют одинаковую толщину красочного слоя на всех участках оттиска.

Передача градации растровыми элементами основана на свойстве глаза различать раздельно мелкие элементы только до тех пор, пока расстояние между ними не меньше определенного предела. Экспериментально установлено, что этот предел в 1500 раз меньше расстояния, с которого рассматриваются эти элементы; следовательно, при рассмотрении газет и журналов с расстояния 25 см отдельные точки не будут видны, если расстояние между ними не превышает (25 см: 1500 раз = 0,016 см = 0,16 мм) 0,16 мм (т.е. если размеры точек очень малы и они стоят рядом друг от друга на расстоянии 0,16 мм и меньше, то они уже не будут нам, нашему глазу с расстояния 25 см видны как отдельные точки – они сольются во что-то цельное). В этом случая из-за оптического смешения белого цвета бумаги и черного цвета растровых элементов, всё изображение будет восприниматься глазом как тоновое. Чем больше процент площади, занятой растровыми элементами, тем темнее будет тон изображения на оттиске.

Растрирование – преобразование тонового изображения в растровое. Производится при переносе информации с тонового оригинала либо на фотоформу, используемую для изготовления печатной формы, либо непосредственно на формный материал (формный материал – это печатная форма "в детстве"; формный материал, пока на нем нет разделения на печатающие и пробельные элементы – формный материал или формная пластина; как только огромным количеством способов происходит на его поверхности разделение на пробельные и печатающие элементы, то он называется уже не формный материал, а "печатная форма").

Линиатура растрирования – это число растровых точек (элементов), приходящихся на 1 см изображения, записывается так: лин/см (умножить на 2,64 получается дюйм).

В зависимости от вида издания, от технологии изготовления печатных форм и других факторов, применяется линиатура от 20 до 100 лин/см. От линиатуры растрирования зависит различимость детали изображения и растровой структуры, а от соотношения размеров растровых элементов и белых промежутков – величина яркости.

Чем больше линиатура растрирования, тем выше точность воспроизводимого изображения, но число различимых градаций на оттиске обычно меньше, чем на оригинале (четкость меньше; самый черный цвет всё равно будет не таким черным, как на оригинале – меньше количество отпечатанных деталей).

Воспроизведение многоцветных оригиналов аналогично воспроизведению одноцветных. Однако в этом случае необходимо с многоцветного оригинала изготавливать уже 4 печатные формы. (голубая, пурпурная, желтая, черная (чтобы подчеркнуть тени и контраст)) (разными комбинациями трех красок можно отпечатать практически любой цвет; но в особых случаях нужен яркий цвет – используются специальные краски, изготавливаемые по специальному рецепту, на заказ, в необходимых количествах на тираж; помимо растрирования изображение по своим алгоритмам разбивается на 4 краски: голубую, пурпурную, желтую черную; в 1-м рисунке под RIPом, который для ч/б изображений добавляется "цветоделение" – для цветных изображений (например, вишневый цвет: 70% желтого, и 35 пурпурного – за счет оптических свойств зрительной системы человека в мозгу появляется ощущение, что это нормальная цветная фотография, хотя при ближайшем рассмотрении видно, что фотография состоит из мельчайших штрихов, но разного цвета: желтые точечки отдельно, отдельно красные, черные, голубые – но из-за того, что бы смотрим издалека, кажется чем-то слитным)

Вопрос №14. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОФОРМ. ТРЕБОВАНИЯ К ФОТОФОРМАМ

Фотоформа очень была распространена с конца войны до 1993 года (хотя до сих пор и в мире и в России большой процент использования). Фотоформа нужна как промежуточное звено для того, чтобы в итоге получить печатную форму, которая нужна для печатной машины. (изготовление печатной формы плоской офсетной печати с увлажнением: алюминиевое основание, тончайший копировальный слой, который чувствителен к ультрафиолетовому свету (вещество); если мы на него посветим УФ-лампочкой, то изменится молекулярная структура, т.е. это вещество станет растворимым; т.е. если растворителем потереть пластину, копировальный слой не смоется с поверхности; но стоит 0,5 минуты посветить УФ-излучением на этот слой, то УФ разбивает молекулярные связи в копировальном слое, и потом нам стоит слегка смоченной тряпочкой провести по поверхности этой формной пластины, то копировальный слой легко начинает смываться; здесь нам на помощь приходит наша растрированная цветоделенная фотоформа – мы укладываем ее сверху, на ней содержится растровые элементы, штрихи, точки, там, где оптическая плотность = 1 (черное место) этот засвеченный участок не пропускает ультрафиолет, прозрачный участок нашей фотоформы УФ пропускает. Значит, это будущие пробельные элементы – обычная позитивная пленка = те места, куда попадет УФ будут растворены и смыты с поверхности, а те, которые были защищены, т.е. буковки – всё это останется на нашей формной пластине. Мы накладываем сверху пластину, где-то есть темные участки, где-то – светлые. И теперь берем и обрушиваем на весь этот слоеный пирог свет ламп стащенных из солярия. Что происходит – УФ-излучения проникают сквозь прозрачные участки и напрочь разбивают все молекулярные связи в копировальном слое. И после того, как мы снимаем нашу фотоформу, а затем обрабатываем тряпочкой смоченной в растворителе, то смываются с поверхности ненужные вещества, а те места, которые были защищены фотоформой, черными ее участками, они не поменяли свою растворимость, и поэтому растворитель их не смог размыть от алюминиевой подложки, которая является у нас пробельным элементом. И в итоге мы наконец-то получаем нашу печатную форму на которой 2 вида элементов: печатающие и пробельные; после этого нужна фотоформа, которая изготавливается так)

В общем виде схема технологического процесса изготовления текстовых фотоформ включает следующие основные операции:

1. Разметка издательского оригинала

2. Кодирование текста (и команд) и запись его на информационные носители (набрать в Ворде, запись на дискету, флэшку и т.п.)

3. Корректура текста

4. Верстка полос издания

5. Получение контрольных копий и их контроль

6. Запись текстовой информации на фотопленку (получение фотоформ)

7. Химико-фотографическая обработка фотопленки (ХФО)

(Черные участки фотоформы должны быть черными, прозрачные – максимально прозрачными; в том случае, если мы неправильно проявили, промыли реактивом и т.д. – могут стать блеклыми черные участки, а светлые в свою очередь – грязными, мутными и не такими прозрачными; в итоге при облучением УФ свет может пройти через плохо затемненные участки и слегка нарушить наши будущие печатные элементы; а когда мы будем смывать пробельных элементов копировальный слой, мы можем случайно нужные нам печатающие элементы тоже удалить = будет брак. Так же и наоборот – если пробельные элементы будут не все вымыты, какие-то останутся на своих местах, то они превратятся в печатающие элементы, к ним будет приставать краска = тоже получится ерунда на оттиске. В зависимости от того какая технология и какой способ печати используется – минимальные штрихи на этих фотоформах тоже могут иметь какие-то свои недоделы; Фотоформа во время экспонирования УФ через нее, она должна очень плотно прилегать к поверхности формного материала, для этого в специальных устройствах существуют насосы, которые откачивают воздух в этом районе и прижимают очень плотно и равномерно фотоформу к поверхности формного материала – если не будет плотного прижима, будут заломы, морщины и т.д., то при прохождения УФ-излучения могут получиться дефекты, нерезкие края (рассеивание), что тоже плохо сказывается на качестве печати.)

Вопрос №15. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ФОТОПЛЕНОК (может, химико-фотографическая обработка? – ТБ)

Основные 3 этапа (Химико-фотографической обработки = ХФО):

1. Проявление

2. Закрепление

3. Промывка

4. Сушка

Дата добавления: 2014-01-06