CN101046882A - 可直接输出的混合分辨率图像制作技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其采用向上加工或向下加工的方式在已有或后生成的透明层上制作出线性或非线性的具有混合分辨率的镜头分布结构图，该镜头分布结构图包括镜头阵、针孔阵、镜头列或狭缝列，其具有任意镜头形状或任意排列组合。本发明制作的全息或光栅图像可同时兼容深度感及清晰度，并可将合成图像中的静止图像或文字部分以平面图像方式通过无镜头区域以原始输出设备的最高分辨率表达出来，可达到高清晰画质和超强的特种视觉效果，是不需要光栅材料和镜阵材料而实时制作高质量全息或光栅图像的技术。此外还提供了五种不同模式的特种视觉效果分层印刷术。

Description

可直接输出的混合分辨率图像制作技术

技术领域

本发明涉及一种图像制作技术，具体地说是一种可直接输出具有混合分辨率全息和光栅图像的多模式制作技术和可工业化生产的特种视觉效果、立体和全息立体印刷术。

背景技术

立体印刷或特种视觉效果印刷是指在一种利用镜头阵、针孔阵、镜头列或狭缝列结构材料上将计算机或光学合成的特种视觉效果图像阵/列及立体图像阵/列进行特定的同步排列，通过眼睛的视差就可获得立体感或特种视觉效果的印刷方法，该镜头阵或镜头列通常分为柱镜光栅材料和镜阵材料，也包括了针孔阵全息材料和狭缝光栅材料等，其工作原理是一样的，区别就在于针孔成像还是镜头成像的区别，而狭缝光栅的成像原理也是采用针孔列成像的，亦同属针孔成像范畴。柱镜或镜头的大小和间距决定了镜头分布结构图层的分辨率。一般最大分辨率由输出设备来决定，在输出设备分辨率一定的条件下，镜头分辨率越高而镜头的大小和间距越小，则看到的图像越清晰，但视觉效果深度感会减弱；相反地，镜头分辨率越低，则看到的图像越模糊，但视觉效果深度感会增强。视觉效果合成图像常常由主要对象、背景图像、前景图像以及静止层图像或文字等要素构成，静止层图像或文字对于清晰度的要求最高。主要对象对于清晰度的要求较高而对于深度感的要求较低，背景图像和前景图像则对深度感的要求较高而对清晰度的要求可以相对低些，现有技术的镜头分布结构图层无论是图1a所示的可输出前景全息效果的镜阵材料018a、图1b所示的可输出前景全息效果的针孔阵材料018b还是可输出垂直方向立体效果的图2a所示的柱镜式光栅材料019a、可输出垂直方向立体效果的图2b所示的狭缝光栅材料019b均为已加工成型的单一分辨率成品耗材，利用这种镜头分布结构图层制作的立体图像或特种视觉效果图像无法兼顾深度感和清晰度。特别是在印刷业，文字和图像是永远共存的。要获得理想的全息和光栅图像的输出效果，成为目前亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可直接输出的混合分辨率的图像制作技术，利用该技术制作的全息或光栅可同时兼容深度感和清晰度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其采用向上加工或向下加工的方式在已有或后生成的透明层上制作出线性或非线性的具有混合分辨率的镜头分布结构图，该镜头分布结构图包括镜头阵、针孔阵、镜头列或狭缝列，其具有任意镜头形状或任意排列组合方式。

所述向上加工方式包括数码或机械式喷涂、局部堆积成型、转印或使用印刷机直接印刷等方式，向下加工方式包括数码或机械式雕刻、蚀刻、压制等方式。这里，所述直接输出是指无需使用传统的单一分辨率成品光栅材料和微镜头阵材料。

为叙述简便，以下部分所述的镜头、镜头阵均包括针孔阵、针孔阵技术的部分，所说的镜头列均包括狭缝列技术的部分。

进一步地，本发明包括采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤，该步骤包括了用以产生不同分辨率镜头分布结构图参数和进行图像合成处理的工具。

对于混合分辨率立体图像，其非立体部分或需用高清晰度表达的部分通过无镜头区域以原始输出设备的最高分辨率表达出来，不再受镜头参数限制，以充分提高混合分辨率全息或光栅图像的制作精度、制作速度、制作范围等。

所述采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤包括了采用计算机对数码混合分辨率镜头进行分层运算处理以及对镜头进行逐层制作的步骤，该步骤包括了部分或全部地对全息或光栅图像的混合分辨率镜头层/镜头延伸层/镜头延伸层的附加层/或因分辨率或视角不同所引起的厚度延伸层进行处理和输出的步骤。

所述采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤包括了对混合分辨率镜头分布结构图中的由于混合分辨率镜头参数不同所造成的图像边缘断点错误进行视觉自适应补偿的步骤。

所述采用计算机进行全息或光栅的混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理的步骤包括了针孔阵/狭缝光栅图像的混合分辨率和混合图像分层印刷技术，该技术是有选择地在透明材料的正面先行印刷或处理上针孔全息成像阵层/狭缝光栅层，再在此层的阻光面上印刷出正面图像层，然后在透明材料的反面印刷出与针孔全息成像阵/狭缝光栅同步的合成图像层的步骤；或者在具有透光度的纸或普通印刷材料上以印刷合成图像、透明层、针孔全息成像阵层/狭缝光栅层、正面图像层的顺序完成；上述针孔全息成像阵层/狭缝光栅层及正面图像层可用具有针孔全息成像阵/狭缝光栅的阻光效果好的正面图像层来替代；上述各层均可为单一分辨率或混合分辨率的方式。上述分层印刷技术的视觉效果体现为：当正面受光时显示正面图像层的图像。当背面受光时背面全息合成图像或狭缝光栅合成图像层的图像将通过针孔阵层或狭缝光栅层显示出全息视觉效果图像或使用狭缝光栅时显示出的立体或特种视觉效果图像。本发明统称其为针孔阵/狭缝光栅图像的混合分辨率和混合图像分层印刷技术。从相邻的任何一对针孔或栅条看下去的全息或光栅的立体图像合成单元组，通过双眼视差效应就可产生出立体或不同的特种视觉效果。采用本发明中的针孔阵、狭缝光栅图像或镜头的分层处理工具就可制作出全息针孔阵层或狭缝光栅层和与全息针孔阵或狭缝光栅同步的合成图像层直接印刷出真彩全息图像或使用狭缝光栅时的立体或特种视觉效果图像。使用普通印刷设备就可自动化地实现此项全息立体直接印刷和特种视觉效果的直接印刷。它也是一种可直接裸眼分辨的防伪印刷技术。

所述采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤还包括了采用计算机对混合分辨率合成图像和混合分辨率镜头分布结构图进行视觉自适应同步合成处理的工具，可将输出设备与输出材料镜距之间造成的不同步通过视觉自适应插值补偿方式使所输出的全息或光栅图像定位准确无倾斜、无调制线、无鬼影效应、纠正正面跳变的错误，以实现分层印刷工业化生产过程中的自动定位及连续化输出。该视觉自适应同步合成处理的工具可自动将输出设备与输出材料之间的不同步加以补偿，而获得理想的全息和光栅合成图像效果。

上述视觉自适应插值补偿方式包括了颜色插值、灰度插值、随机点插值以及综合补偿插值等方式。以下是对这几种插值方式进行说明：

颜色插值：颜色插值视觉自适应同步合成处理工具，是通过颜色对输出设备与输出材料之间的不同步加以插值补偿。使合成图像相邻的两个图像边缘之间由设备与输出材料之间的不同步造成的漏空通过计算机进行合成图像相邻的图像边缘颜色进行分析，并根据最接近的颜色对漏空进行插值补偿，进而获得理想的全息和光栅合成图像效果。

灰度插值：灰度插值视觉自适应同步合成处理工具，是通过灰度对输出设备与输出材料之间的不同步加以插值补偿。使合成图像相邻的两个图像边缘之间由设备与输出材料之间的不同步造成的漏空通过计算机进行合成图像相邻的图像边缘灰度进行分析，并根据最接近的灰度对漏空进行插值补偿，进而获得理想的全息和光栅合成图像效果。

随机点插值：随机点插值视觉自适应同步合成处理工具，是通过不易被视觉发现的随机点对输出设备与输出材料之间的不同步加以插值补偿。使合成图像相邻的两个图像边缘之间由设备与输出材料之间的不同步造成的漏空通过计算机进行合成图像相邻的图像边缘进行分析，并根据分析结果对漏空进行随机点插值补偿，进而获得理想的全息和光栅合成图像效果。

综合补偿插值：综合补偿插值视觉自适应同步合成处理工具，是通过综合补偿插值方式对输出设备与输出材料之间的不同步加以综合插值补偿。使合成图像相邻的两个图像边缘之间由设备与输出材料之间的不同步造成的漏空通过计算机进行合成图像相邻的图像边缘进行综合分析，并根据分析结果对漏空进行上述各种补偿插值方式进行补偿，进而获得理想的全息和光栅合成图像效果。

更进一步地，本发明还包括了利用计算机、印前输出设备或印刷设备在纸或普通印刷材料上对混合分辨率全息或光栅合成图像、镜头延伸层(透明介质层)和混合分辨率镜头分布结构图进行直接印刷的步骤，该步骤包括了用油墨直接印刷镜头成型技术、自动化印刷设备设定以及混合分辨率全息或光栅图像直接印刷技术的全过程。具体来说，镜头形状由采用混合分辨率全息图像制作技术中的计算机镜头参数系统、所使用的透明印刷油墨与印刷媒体所具有的复合力学作用(包括进程力、取向力、诱导力、色散力、向心力、应力、界面张力、亲和力、排斥力等)、印刷油墨的性质、粘稠度及调整干燥时间决定，上述各因素进一步决定了镜头的流动范围、干燥设备的功率输出强度，最终决定了镜头的固化形状。也可通过计算机镜头参数系统产生的分层镜头形状和分层镜头尺寸来获得镜头的形状。以上各种因素决定了镜头成型的可行性。全息或光栅图像直接印刷技术可改变传统平面印刷的视觉局限制，采用现有的印刷设备和采用本发明直接输出的混合分辨率图像制作技术就可实现立体直接印刷和特种视觉效果的直接印刷，是一种无光栅材料和镜阵材料的多种输出模式的立体印刷术，也是更接近人类视觉规律的综合性立体印刷技术。但由于目前生产的胶印机的印刷原理大多采用油水分离橡皮布转印的方式，它的印刷厚度只有几个微米，如要实现对较厚的镜头延伸层实施高速自动化生产是不可能的。但可通过使用不同结构的印刷设备的组合就可实现立体直接印刷和特种视觉效果的高速自动化生产的目的。实施方法是：视觉合成图像层采用胶印设备部分而较厚的层则采取印刷厚度较高的柔版印刷机、过胶机、光油机、丝印机、凹印机等设备部分一次性完成。该套设备可根据生产目地、加工材料、加工厚度、专色数量及生产程序进行组合。

本发明还包括了利用计算机、印前输出设备或印刷设备在透明介质基体上直接进行混合分辨率全息或光栅合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的印刷，该步骤包括了用油墨直接印刷镜头成型技术、自动化印刷设备设定以及混合分辨率全息或光栅图像直接印刷技术的全过程。

本发明在制作全息或光栅图像时采用了向下加工镜头成型的方法，透明载体无加工区即为平面区域；通过调整向下加工镜头成型的加工深度获得由于混合分辨率镜头分辨率不同而厚度不同所产生的相应厚度；全息或光栅合成图像层直接印制在透明载体上或者先印在其它载体上再复合而成，合成图像层为单一分辨率或混合分辨率的方式。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来对本发明作进一步详细描述。

图1a为现有技术的单一分辨率微镜阵的结构示意图；图1b为现有技术的单一分辨率针孔阵的结构示意图；

图2a为现有技术的单一分辨率柱镜式光栅的结构示意图；图2b为现有技术的单一分辨率狭缝光栅的结构示意图；

图3为根据本发明的制作技术制作而成的混合分辨率视觉输出图像示意图；

图4为根据本发明的制作技术制作而成的混合分辨率合成图像示意图；

图5a为根据本发明的制作技术制成的混合分辨率全息镜阵分布结构图的示意图；图5b为混合分辨率针孔阵分布结构图的示意图；

图6a为根据本发明的制作技术制成的混合分辨率柱镜光栅分布结构图的示意图；图6b为混合分辨率狭缝列分布结构图的示意图。

图7为镜头分布结构图层的有关信息和透明介质层的厚度与视角的关系示意图。

图8为本发明第一种印刷方式的使用基本材料的全息或光栅直接印刷术示意图；

图9为本发明第二种印刷方式的使用透明材料的全息或光栅直接印刷术示意图；

图10a为本发明第三种印刷方式的使用全息针孔阵和狭缝列模式时的混合分辨率和混合图像技术及分层印刷示意图；

图10b为本发明第四种印刷方式的使用全息针孔阵和狭缝列模式时的混合分辨率和混合图像技术及分层印刷示意图；

图11为本发明第五种输出方式的使用向下加工镜头成型方法制作大型全息或光栅的示意图；

图12表示镜头分布结构图层的具有不同分辨率的各区域使用向下加工镜头成型的方法制作镜头的示意图；

图13所示是在混合分辨率镜头延伸层厚度不足时的以局部增加镜头延伸层的示意图；

图14计算机对数码混合分辨率的镜头进行多次累积合成运算处理、以及对镜头进行逐层制作示意图；

图15使用不同结构的印刷设备组合而实现的立体直接印刷和特种视觉效果的高速自动化生产示意图；

具体实施方式

本发明可直接输出的混合分辨率图像制作技术，主要包括了混合分辨率全息或光栅的合成图像部分的制作和处理，以及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理，以上制作和处理的过程通过计算机来完成。下面通过附图叙述多种不同材料模式的全息立体印刷术和有指向性的数码立体印刷术。

图1a为现有技术的单一分辨率微镜阵的结构示意图，图1b为现有技术的单一分辨率针孔阵的结构示意图，图2a为现有技术的单一分辨率柱镜式光栅的结构示意图，图2b为现有技术的单一分辨率狭缝光栅的结构示意图。它们是不具备混合分辨率技术条件的，也是不具备本发明分层制作技术的。

图3为根据本发明的制作技术制成的混合分辨率视觉输出图像的示意图，它至少包括了表面的镜头阵或镜头列层000、背景图像区域001、重点对象区域002、静止图像或文字区域003、以及背景图像区域001与重点对象区域002之间由于分辨率不同形成的边缘部分004，另外还包括了透明介质层005和合成图像载体层006。其中001、002、003可以是不同分辨率的输出图像。

图4为根据本发明的制作技术制成的混合分辨率合成图像的示意图，对于合成图像的制作和处理，本发明采用了产生不同分辨率图像合成参数的工具，以获得具有不同分辨率的合成图像区域，包括背景图像区域007，重点对象区域008，以及静止图像或文字区域009；此外，还包括可对不同分辨率的合成图像区域所产生的边缘断点错误进行视觉自适应补偿的步骤，该步骤采用插值补偿技术对边缘断点错误进行视觉自适应补偿。视觉自适应补偿的特征为：通过颜色插值、灰度插值、随机点插值、综合补偿插值等补偿方式使合成图像相邻的两个图像边缘之间断点错误造成的漏空和图像交叉通过计算机进行合成图像相邻的图像边缘进行分析，并根据运算结果采取最接近的插值补偿方式进行插值补偿，进而获得理想的全息和光栅合成图像效果。

对于混合分辨率的镜头分布结构图，根据实际需要，可制作成柱镜式光栅、狭缝式光栅或全息镜阵材料、全息针孔阵材料等。由于工作原理较为接近这里重点以镜阵和镜列模式进行解释。

图5a为根据本发明的制作技术制成的混合分辨率全息镜阵分布结构图的示意图，它至少包括了对应于图4中合成图像背景图像区域007的背景低分辨率的镜阵区域010，对应于合成图像重点对象区域008的重点对象高分辨率的镜阵区域011，以及对应于合成图像静止图像或文字区域009的平面区域012。其中，背景镜阵列区域010采用较疏的微镜阵列，使该区域的图像具有较强的深度感；重点对象镜阵区域011采用较密的镜阵，使该区域的图像具有较好的清晰度，而采用镜面区域012来替换微镜阵则可以维持静止图像或文字区域009原始输出设备的分辨率，以获得最高的清晰度，而且不再受镜头参数之限制，可大大提高混合分辨率全息图像的输出质量。由于此区域无需进行镜头阵的加工，所以可充分提高了成品的制作速度。图5b为混合分辨率针孔阵分布结构图的示意图。

图6a为根据本发明的制作技术制成的混合分辨率柱镜光栅分布结构图的示意图，它至少包括了对应于图4中合成图像背景图像区域007的背景低分辨率的镜阵区域015，对应于合成图像重点对象区域008的重点对象高分辨率的镜阵区域016，以及对应于合成图像静止图像或文字区域009的平面区域017。其中，背景镜阵列区域015采用较疏的微镜阵列，使该区域的图像具有较强的深度感；重点对象镜阵区域016采用较密的镜阵，使该区域的图像具有较好的清晰度，而采用镜面区域017则可以维持静止图像或文字区域009原始输出设备的分辨率，以获得最高的清晰度，而且不再受镜头参数之限制，可大大提高混合分辨率光栅的输出质量。由于此区域无需进行镜头列的加工，所以可充分提高成品的制作速度。图6b为混合分辨率狭缝列分布结构图的示意图。

图7为镜头分布结构图层的有关信息和透明介质层的厚度与视角的关系示意图。这在下面的说明书中会被用到。它通过三个独立的镜头的切面来分析。032是镜头的半径R，它是镜头基本尺寸的参数。033是镜头部分的突出部分，具体尺寸为036，它就是本发明中所谓镜头加工层的部分。034是镜头的延伸层而035则是镜头聚焦的延伸层。在本发明中提及的镜头的延伸层就是034和035部分，也就是037的部分。

此外，本发明还包括了可对不同分辨率视觉图像所产生的视角及厚度的区别进行综合性最佳化处理的步骤，图7即表示出视角与镜头分布结构图层、透明介质层厚度之间的相互关系。对于低分辨率深度感越强的视觉图像部分，其产生的视角031越小(参考虚线部分)，小视角情况下的对厚度038要求越厚；反之，对于高分辨率深度感越弱的视觉图像部分，其产生的视角030越大，对厚度037要求越薄。

对于上述图5和图6的混合分辨率镜头分布结构图，包括柱镜式光栅或微镜阵等，是采用向上加工方式(如数码或机械式喷涂、局部堆积成型、转印或使用印刷机直接印刷方式)或向下加工方式(如数码或机械式雕刻、蚀刻、压制等)在已有的或再加工形成的透明材料上直接制作而成，而无需使用光栅材料和微镜头阵列材料。

具体来说，上述制作过程可以利用计算机控制印刷设备分别对混合分辨率全息或光栅的合成图像、透明介质层和混合分辨率镜头分布结构图进行直接印刷处理。

如图8是本发明第一种印刷方式的使用基本材料的全息或光栅直接印刷术示意图，先在合成图像载体020(通常为纸)上印制合成图像021，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式，此层可使用正常的数码印刷机、胶印机进行印刷。继而在合成图像021上印制透明介质层，也就是镜头延伸层022，但由于镜头延伸层较厚可采用计算机控制的分层印刷方式获得，或采取印刷厚度较高的柔版印刷机、过胶机、光油机、丝印机、凹印机等设备一次性完成。最后在透明介质层022上印制镜头分布结构图层023该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式。也可以如图8所示，在印好透明介质层后022，直接在透明介质层后022上通过采用计算机控制的分层印刷方式获得，或采取柔版印刷机、过胶机、光油机、丝印机、凹印机等一次性完成。该层的厚度在整体分辨率足够高时厚度较低，所以使用胶印机通过采用计算机控制的分层印刷方式也可获得，当分辨率足够高时镜头层甚至可一次性完成。而镜头形状则决定于混合分辨率全息图像制作技术中的计算机镜头参数系统、所使用的透明印刷油墨与印刷媒体所具有的复合力学作用、印刷油墨的性质、粘稠度及调整干燥时间，上述各因素进一步决定了镜头的流动范围、干燥设备的功率输出强度，最终决定了镜头的固化形状。也可通过计算机镜头参数系统产生的分层镜头形状和分层镜头尺寸来获得镜头的形状。以上各种因素决定了镜头成型的可行性。也可通过计算机镜头参数系统产生的分层镜头形状和分层镜头尺寸来获得镜头的形状。将上述所采用的设备进行相应的排列组合，就可自动化地实现全息立体、有指向立体直接印刷和特种视觉效果的直接印刷。当然，镜头分布结构图层023也可采用数码或机械式雕刻、蚀刻、压制、喷涂、局部堆积成型、转印等各种方式完成。但由于目前生产的胶印机的印刷原理大多采用油水分离橡皮布转印的方式，它的印刷厚度只有几个微米，如要实现对较厚的镜头延伸层实施高速自动化生产是不可能的。但可通过使用不同结构的印刷设备的组合就可实现立体直接印刷和特种视觉效果的高速自动化生产的目的。实施方法参考图15，材料通过进纸器100进入自动印刷系统，101，102，103，104是传统的胶印设备部分C、M、Y、K印刷机组。105为传统的胶印设备部分专色印刷机座，105可以是一座或多座，用以印刷视觉合成图像。镜头的的延伸层则采取印刷厚度较高的柔版印刷机、过胶机、光油机、丝印机、凹印机等设备中具备高速印刷条件的设备以及根据生产目地、加工材料、加工厚度及生产程序进行选择本步骤的加工机座106联机，它可以是一座或多座。镜头的直接印刷部分107根据生产目地、加工材料、加工厚度及生产程序进行选择胶印机、柔版印刷机、过胶机、光油机、丝印机、凹印机等设备中具备高速印刷条件的设备联机组成。108是成品输出部分。

如图9本发明第二种印刷方式的使用透明材料的全息或光栅直接印刷术示意图，先在透明材料载体052的下面印制合成图像051，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式，此层可使用现有的的数码印刷机、胶印机进行印刷。继而在合成图像051上印制白油层或保护层053，白油层用以增加图像正面观看的质量和保护作用，该层在显示幻灯片效果时可能不需要。最后在透明材料载体052的上面印制镜头分布结构图层050，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式。通过采用计算机控制的分层印刷方式获得，或采取柔版印刷机、过胶机、光油机、丝印机、凹印机等一次性完成。该层的厚度在整体分辨率足够高和视角较小时厚度很低，所以使用胶印机通过采用计算机控制的分层印刷方式也可获得，甚至可一次性完成。而镜头形状则决定于混合分辨率全息图像制作技术中的计算机镜头参数系统、所使用的透明印刷油墨与所使用的印刷媒体所具有的复合力学作用、印刷油墨的性质、粘稠度及调整干燥时间，上述各因素进一步决定了镜头的流动范围、干燥设备的功率输出强度，最终决定了镜头的固化形状。也可通过计算机镜头参数系统产生的分层镜头形状和分层镜头尺寸来获得镜头的形状。以上各种因素决定了镜头成型的可行性。将上述设备进行相应的排列组合，就可自动化地实现全息立体、有指向立体直接印刷和特种视觉效果的直接印刷。当然，镜头分布结构图层050也可采用数码或机械式雕刻、蚀刻、压制、喷涂、局部堆积成型、转印等各种方式完成。

如图10a本发明第三种印刷方式的使用全息针孔阵和狭缝列模式时的全息或光栅直接印刷术示意图。图像分层印刷术采用了全息针孔或狭缝光栅成像原理和光学显像的原理，是在透明材料062的正面先行印刷或处理上针孔全息成像阵或狭缝光栅层061，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式再在此层的阻光面上印刷出正面图像层060，然后再在透明材料的反面印刷出与针孔全息成像阵或狭缝光栅同步的全息合成图像层063，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式。上述针孔全息成像阵层/狭缝光栅层及正面图像层也可用具有针孔全息成像阵/狭缝光栅的阻光效果好的正面图像层来替代。第三种印刷方式图像分层印刷术的视觉效果体现为：当正面受光时显示正面图像层的图像；当背面受光时，全息合成图像/狭缝光栅合成图像层的图像将通过针孔全息成像阵层显示出全息视觉效果图像/狭缝光栅合成图像层的图像将通过狭缝光栅层显示出的立体或特种视觉效果图像。因为从相邻的任何一对针孔或栅条看下去的全息或有指向的立体图像合成单元组，通过双眼视差效应产生出立体或其它的特种视觉效果。采用本发明中的针孔阵、狭缝光栅图像或镜头的分层处理工具就可制作出全息针孔阵层或狭缝光栅层和与全息针孔阵或狭缝光栅同步的合成图像层直接印刷出真彩全息图像或使用狭缝光栅时的立体或特种视觉效果图像。使用普通印刷设备就可自动化地实现此项全息立体直接印刷和特种视觉效果的直接印刷。

图10b为本发明第四种印刷方式的使用全息针孔阵和狭缝列模式时的混合分辨率和混合图像技术及分层印刷示意图。全息图像分层印刷术采用了全息针孔或狭缝光栅成像原理和光学显像的原理，但第四种印刷方式与第三种印刷方式的区别是：它可在具有透光度的纸或普通印刷材料上以印刷合成图像、透明层、针孔全息成像阵层/狭缝光栅层、正面图像层的顺序完成，上述针孔全息成像阵层/狭缝光栅层及正面图像层也可用具有针孔全息成像阵/狭缝光栅的阻光效果好的正面图像层来替代。首先是在具有透光度的纸或普通印刷材料065上印刷出与针孔全息成像阵或狭缝光栅同步的全息合成图像层066，然后加印镜头的延伸透明层067，再印针孔全息成像阵层或狭缝光栅层068，最后在068的上面印刷正面图像层069，当正面图像层阻光效果好时可取代针孔全息成像阵层或狭缝光栅层068。在无需正面图像的应用时，在镜头延伸透明层067的上面免去印刷正面图像层069的步骤而只印刷针孔全息成像阵层或狭缝光栅层068即可。以上各层均可以是单一分辨率或混合分辨率方式。第四种印刷方式图像分层印刷术的视觉效果体现为：当正面受光时显示正面图像层的图像；当背面受光时，全息合成图像/狭缝光栅合成图像层的图像将透过具有透光度的纸或普通印刷材料，再通过针孔全息成像阵层显示出全息视觉效果图像，狭缝光栅合成图像层的图像将通过狭缝光栅层显示出的立体或特种视觉效果图像。因为从相邻的任何一对针孔或栅条看下去的全息或有指向的立体图像合成单元组，通过双眼视差效应产生出立体或其它的特种视觉效果。采用本发明中的针孔阵、狭缝光栅图像或镜头的分层处理工具就可制作出全息针孔阵层或狭缝光栅层和与全息针孔阵或狭缝光栅同步的合成图像层直接印刷出真彩全息图像或使用狭缝光栅时的立体或特种视觉效果图像。使用普通印刷设备就可自动化地实现此项全息立体直接印刷和特种视觉效果的直接印刷。

图11本发明第五种输出方式的使用向下加工镜头成型方法制作大型全息或光栅的示意图，在这里由于采用了雕刻、蚀刻、压制等向下加工镜头成型的方法，透明载体原始条件为072平面区域。而073的区域可轻易的通过向下加工镜头成型的加工深度获得，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式，非加工区域则自动成为平面高分辨率区域。071为印制合成图像层，该层可以是单一分辨率或混合分辨率方式。071可直接印制在透明载体上，或者先印在其它载体上再复合而成。

从图7可以看出，镜头尺寸的变化将会引起视角030、031和厚度037、038的变化，所以制作过程必须考虑到此因素。本发明包括了可对不同分辨率视觉图像所产生的视角及厚度的区别进行综合性最佳化处理的步骤，如图12所示，083区域的镜头最密、厚度最小，可对应于要求清晰度较高而深度感较弱的区域；082区域的光栅列阵最疏、厚度最大，可对应于要求深度感较强而清晰度较弱的区域；080区域则为平面区域，一般对应于静止图像或文字区域，以维持原始输出设备的分辨率，而获得最高的清晰度。在这里由于采用了雕刻、蚀刻、压制等向下加工镜头成型的方法，透明载体原始条件为080平面区域。而082和082的区域可轻易的通过向下加工镜头成型的加工深度获得。

图13所示是在混合分辨率镜头延伸层厚度不足时的以局部增加镜头延伸层的示意图；从图7可以看出，镜头尺寸的变化将会引起视角030、031和厚度037、038的变化，所以制作过程必须考虑到此因素。本发明包括了可对不同分辨率视觉图像所产生的视角及厚度的区别进行综合性最佳化处理的步骤，图13所示，092区域的镜头最密、厚度最小，可对应于要求清晰度较高而深度感较弱的区域；091区域的镜头最疏、厚度最大，可对应于要求深度感较强而清晰度较弱的区域；095区域则为平面区域，一般对应于静止图像或文字区域，以维持原始输出设备的分辨率，而获得最高的清晰度。在这里由于采用了印刷、喷涂、局部堆积成型、转印等向上加工的镜头成型的方法，透明载体原始条件为094平面区域，此时094平面不能满足实际高度，必须由091的区域的镜头延伸层的附加层093通过加印透明载体的方式获得。

由于一些高速印刷机印刷厚度的限制，以及镜头形状在很多情形下是不能一次成型的，所以需使用到本发明计算机对数码混合分辨率的镜头进行多次累积合成运算处理以及对镜头进行逐层制作的步骤，参考图14中085是镜头延伸层透明载体，而086、087、088即表示出经逐层制作的镜头的各层。089为合成后固化后的镜头。而镜头形状则取决于混合分辨率全息图像制作技术中的计算机镜头参数系统、所使用的透明印刷油墨与印刷媒体所具有的复合力学作用、印刷油墨的性质、粘稠度及调整干燥时间，上述各因素进一步决定了镜头的流动范围、干燥设备的功率输出强度，最终决定了镜头的固化形状。也可通过计算机镜头参数系统产生的分层镜头形状和分层镜头尺寸来获得镜头的形状。以上各种因素决定了镜头成型的可行性。也可通过计算机镜头参数系统产生的分层镜头形状和分层镜头尺寸来获得镜头的形状。

Claims (10)

1.一种可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其采用向上加工或向下加工的方式在已有或后生成的透明层上制作出线性或非线性的具有混合分辨率的镜头分布结构图，该镜头分布结构图包括镜头阵、针孔阵、镜头列或狭缝列，其具有任意镜头形状或任意排列组合方式。

2.根据权利要求1所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：包括采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤，该步骤包括了用以产生不同分辨率镜头分布结构图参数和进行图像合成处理的工具。

3.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：对于混合分辨率立体图像，其非立体部分或需用高清晰度表达的部分通过无镜头区域以原始输出设备的最高分辨率表达出来，不再受镜头参数限制，以充分提高混合分辨率全息或光栅图像的制作精度。

4.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：所述采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤包括了采用计算机对数码混合分辨率镜头进行分层运算处理以及对镜头进行逐层制作的步骤，该步骤包括了部分或全部地对全息或光栅图像的混合分辨率镜头层/镜头延伸层/镜头延伸层的附加层/或因分辨率或视角不同所引起的厚度延伸层进行处理和输出的步骤。

5.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：所述采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤包括了对混合分辨率镜头分布结构图中的由于混合分辨率镜头参数不同所造成的图像边缘断点错误进行视觉自适应补偿的步骤。

6.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：所述采用计算机进行全息或光栅的混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理的步骤包括了针孔阵/狭缝光栅图像的混合分辨率和混合图像分层印刷技术，该技术是有选择地在透明材料的正面先行印刷或处理上针孔全息成像阵层/狭缝光栅层，再在此层的阻光面上印刷出正面图像层，然后在透明材料的反面印刷出与针孔全息成像阵/狭缝光栅同步的合成图像层的步骤；或者在具有透光度的纸或普通印刷材料上以印刷合成图像、透明层、针孔全息成像阵层/狭缝光栅层、正面图像层的顺序完成；上述针孔全息成像阵层/狭缝光栅层及正面图像层可用具有针孔全息成像阵/狭缝光栅的阻光效果好的正面图像层来替代；上述各层均可为单一分辨率或混合分辨率的方式。

7.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：所述采用计算机进行全息或光栅混合分辨率合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的制作和处理步骤还包括了采用计算机对混合分辨率合成图像和混合分辨率镜头分布结构图进行视觉自适应同步合成处理的工具，可将输出设备与输出材料镜距之间造成的不同步通过视觉自适应插值补偿方式使所输出的全息或光栅图像定位准确无倾斜、无调制线、无鬼影效应、纠正正面跳变的错误，以实现分层印刷工业化生产过程中的自动定位及连续化输出。

8.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：其包括了利用计算机、印前输出设备或印刷设备在纸或普通印刷材料上对混合分辨率全息或光栅合成图像、镜头延伸层和混合分辨率镜头分布结构图进行直接印刷的步骤，该步骤包括了用油墨直接印刷镜头成型技术、自动化印刷设备设定以及混合分辨率全息或光栅图像直接印刷技术的全过程。

9.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：其包括了利用计算机、印前输出设备或印刷设备在透明介质基体上直接进行混合分辨率全息或光栅合成图像及混合分辨率镜头分布结构图的印刷，该步骤包括了用油墨直接印刷镜头成型技术、自动化印刷设备设定以及混合分辨率全息或光栅图像直接印刷技术的全过程。

10.根据权利要求1或2所述的可直接输出的混合分辨率图像制作技术，其特征在于：在制作全息或光栅图像时采用了向下加工镜头成型的方法，透明载体无加工区即为平面区域；通过调整向下加工镜头成型的加工深度获得由于混合分辨率镜头分辨率不同而厚度不同所产生的相应厚度；全息或光栅合成图像层直接印制在透明载体上或者先印在其它载体上再复合而成，合成图像层为单一分辨率或混合分辨率的方式。

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