CN101290469A - 一种立体图像印刷的挂网方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体图像印刷的挂网方法，立体图像由光栅和抽样图构成，抽样图在印刷输出时采用了一种长方形独立网点技术，获得极高的横向分辨能力，因此可以合成更多的视差序列图像而不损失色阶，在与立体光栅配合后，横、纵向清晰度还可保持均衡一致。本发明改善了印刷品的立体感和清晰度，可以在很薄的光栅上直印较大幅面、较大景深的立体图像，应用在立体广告和装饰画上，降低了制作成本。

Description

一种立体图像印刷的挂网方法

所属技术领域：

本发明属于印刷技术领域，涉及一种立体图像印刷的挂网方法。

背景技术：

随着光栅立体成像技术的日趋成熟，立体图片以其观看自由、立体感强及适应性好的优势，在摄影、广告和装饰等行业逐步得到普及。立体图片通常由立体光栅和抽样图复合构成，立体光栅可以是狭缝，也可以是柱镜光栅，而抽样图是由一系列的视差序列图像重新抽样排列成的新图像。抽样图的特点在于细节十分丰富，图像信息量大，一般采用数码激光洗印、彩色写真喷绘、印刷等方式输出。

批量立体图片的生产主要以印刷为主，包括直印和贴纸两种方式。将立体图像直接UV印刷在柱镜光栅背面称为直印，效率高效果好，非常适合厚度在0.9mm以下的光栅；将立体图像印刷在铜版纸上，然后复合在柱镜光栅背面称为贴纸，效果好但效率较低，适合厚度在0.9mm以上的厚光栅。立体印刷的加网一直以来都直接借用了平面的加网技术，如调频网、调幅网以及混合加网技术都得到了有效应用，特别是采用CTP制版技术后，较小的网点可以直接形成在印版上，因此网点质量更加清晰、更具复制性，基于CTP的优势，我们可以探索更优的加网模式，以获得更好的立体印刷质量。

聚集状的调幅网点可获得更通透的立体图像，离散状的调频网点可获得更丰富的色调。无论采用调幅网点还是调频网点，像素的分离性都不是很高，特别是调频网点的像素值还是相互渗透的，这与立体图像横向像素相互分离的要求是矛盾的，在光栅的作用下必然引起视差图像之间的融合，直观表现为立体图中前后景的高反差细节总是出现模糊的重影，因此图像的立体感不能设计得过大，否则前后景的重影将无法忍受，另外，影像整体不够清晰、透彻，不利于表现宽阔场景。

发明内容：

本发明公开了一种立体图像印刷的挂网方法，目的在于改善印刷品的立体感和清晰度。

本发明的原理在于，采用一种长方形网点技术，对单个像素独立进行网格化处理，保持像素的分离性并且在横向获得极高的分辨能力，因此可以合成更多的视差图像而不损失色阶，与立体光栅配合后获得横、纵向基本一致的清晰度。实现过程包括：1，抽样图的像素优化；2，网格化方法和参数选择；3，输出网格化数据文件；4，出激光照排片或CTP直接制版。

下面详细说明实现立体图像挂网的过程。

第一步，进行抽样图的像素优化。我们首先要区分立体像素单元和普通像素，每个立体像素单元由所有视差序列图的对应像素水平排列而成，立体像素应该是正方形的，这时立体图像的横纵向分辨率一致，比较合理，那么组成立体像素的普通像素的形状应该是竖条状。这与采用一般挂网方式输出抽样图时，对像素形状的理解是不一样的，在常规挂网输出的立体图片中，纵向分辨率远高于横向，存在大量信息冗余，不利于图像立体感和清晰度的进一步提高，需要对抽样图纵向数据进行压缩和优化。

假设光栅栅距为p，则N幅w*h像素的视差序列图合成的立体图片的物理尺寸为(w*p)*(h*p)，抽样图像素为(w*N)*h，即抽样图的像素是竖条状。如果原始视差序列图的像素太多，需要根据最终立体图片的尺寸进行压缩，再合成抽样图。在这里，我们有两个默认设定，①抽样图中每个样条的宽度是1个像素，如果是多个像素，需先做样条压缩处理；②成品立体图片的横、纵向最小可分辨尺寸是一样的，均为p，但实际网格化过程中两者并不完全一致，抽样图优化时像素高度h值会有一些变化。

将优化后的抽样图作分色处理，分解为CMYK四个单色文件。

第二步，网格化方法和参数选择。与印刷行业采用的调幅挂网技术有所不同的是，抽样图每个像素的形状和大小已经固定下来，可以改变和优化的只是网点的形状，因此，将挂网称为网格化更合适。每个条状像素用x*y的网格表示，网格上曝过光的点为黑点，代表有油墨，没曝过光的点为白点，代表无油墨，显然，黑点的数量或面积比例代表相应的颜色值。网格呈窄长方形纵向分布，N个网格水平排列成一个立体单元，基本呈正方形，因此，x*N≈y。如果采用相同的光栅材料，设定相同的立体深度，N值越大，重影越小，立体图像越清晰；如果保持相同的重影，N值越大，立体感越强。因此增大N值好处十分明显，N可取的最大值受制于像素的横向分辨率，强制增加N值只会增加像素的融合度，降低图像透彻感。

网格化方法遵循如下原则：①黑点以团状聚集分布，同一色版聚集中心相同；②从聚集中心开始，黑点像种子往四周生长，到达网格边界时停止；③以横向为优先顺序，使相邻网格的黑点尽快链接在一起，减小网点扩大的百分比；④CMYK的种子中心上下错开，黑版和次色版在两侧，主色版在中间。

根据网格化规则，可以提供一种着色算法实现像素快速网格化。先建立一个二维数组G[x][y]，按黑点出现的先后顺序给数组赋值，例如第一个黑点出现在网格的中间，将中间位置的数组元素赋值1；第二个黑点出现在第一黑点的左侧，将该位置的数组元素赋值2；第三个黑点出现在第一黑点的下侧，将该位置的数组元素赋值3；......；设第K个黑点出现在第j行第i列，则G[i][j]＝K。灰度值为C的像素，0≤C≤255，网格化后共有(255-C)*x*y/255个黑点，如果G[i][j]≤(255-C)*x*y/255，则该点为黑点，否则为白点，此过程编制成程序后让计算机自动处理实现网格化。

光栅栅距p(单位：mm)、视差图数量N、激光照排精度为D(单位：dpi)与网格大小x、y之间的关系为：

x＝[p*D/N/25.4]

y＝[p*D/25.4]

这里[]为取整算符，如果可以根据需要确定p的大小，x、y为整数的条件是容易满足的。但一般情况下p值不能选择，直接取整可确定网格的高度y；为了保证图像与光栅相匹配，抽样图网格化时必须根据情况对像素作x*y与(x+1)*y两种网格化处理。相应抽样图的像素高度h值调整为H*D/y/25.4，H为图片的高度尺寸(单位为mm)。

x*y表示网格的大小，同时也代表图像的色阶层次，因此它们的值不能太小，一般不小于100。这里举个例子，p＝0.3620mm，0＝2540dpi，可以实现多种网格：

x＝6，y＝36，N＝6，色阶层次为6*36+1＝217；

x＝5，y＝36，N＝7，色阶层次为5*36+1＝181；

x＝4，y＝36，N＝9，色阶层次为4*36+1＝145；

x＝3，y＝36，N＝12，色阶层次为3*36+1＝109。

此例中4*36是比较均衡的网格，同时兼顾了色阶和横向分辨率(达到635LPI)。x*N≈y是优化条件而不是必要条件，实际上y值的调整余地还是很大的。按照网格化原则建立两个二维数组G1[x][y]和G2[x+1][y]并赋值，对分色文件网格化处理，某一列像素选用G1网格还是G2网格，完全取决于如何更好与光栅匹配。

第三步，输出网格化数据文件。由于种子中心不同，不同色版对应的二维数组G[x][y]赋值均不一样，因此需要为每个色版建立一套网格数据。一种简化的方法是，为每个色版只建立一个数组G[x][y]，将单色文件网格化，形成TIF格式的2值图像，分辨率固定为D，然后利用插值处理将图像宽度尺寸变成(w*p)，高度保持不变。分别对四色版网格处理，形成一套CMYK文件用于制版。

第四步，出激光照排片或CTP直接制版。网格化后的CMYK文件可直接用来出激光照排片，由于CTP在高网线、小网点制版上的独特优势，可以采用更窄的网格挂网，如3*36的网格也是可行的，可以在2540dpi的机器上获得高达847线的分辨率。一个负面效应是印刷时对套准的要求更高了，必要时还需事先在网格化图像中进行尺寸补偿。当立体图像中出现细树枝状的清晰细节，并且有较大立体位移时，微小的套准偏差也会引起难看的黑色重影，解决办法是，对这些局部细节采用无黑版的CMY分色方法，替代原来CMYK图像中对应的局部，将替代边界羽化过渡，这样既解决了黑色重影，也保持了整体图像的灰平衡和色调。

本发明提供的立体图像挂网方法，确保了像素的独立性，增加了色彩的层次感，配合CTP制版技术，可以大幅度提高图片的立体感和清晰度，能够在薄光栅上直印较大幅面、较大景深的立体图像，突破了当前立体印刷仅适合卡片类小幅面的局限。

具体实施方式：

案例一用具体数字说明制作一套立体印版的详细过程。

准备一套视差序列图共9张，立体光栅的栅距p＝0.3620mm，预挂网的图像幅面为400mm*500mm，用4*36的网格，2540dpi的激光照排精度输出。用立体合成软件将视差序列图合成抽样图，图像参数为：像素大小  9945*12431

                          图像尺寸  400mm*500mm

                          分辨率    631.5dpi

网格的高度为0.36mm，将图像的高度单方向压缩成(500mm/0.36mm)，图像的像素大小变成9945*1389，其它参数暂不考虑。建立4套网格数据，分别为g1、g2、g3、k，如下表：

假设立体图像的主色版为C、Y，则CMYK对应的网格化数组分别为g2、g1、g3、k，将色版作网格化处理，即用由黑白点构成的网格替代每个像素，获得一个像素大小为(9945*4)*(1389*36)的2值图像，图像参数为：

像素大小  39780*50004

图像尺寸    397.8mm*500.04mm

分辨率      2540dpi

固定分辨率，利用插值处理将图像宽度变成400mm，高度保持不变。图像参数为：

像素大小    40000*50004

图像尺寸    400mm*500.04mm

分辨率      2540dpi

分别对四色版网格化处理，形成一套CMYK文件用于制版。

案例二在各色版中加入网角，形成有网角的印版。

在案例一中，印版上形成的网线是一条条水平线，各色版之间没有形成角度。本例中，所有色版采用相同的网格进行挂网，网格的聚集中心就是网格中心，在进行网格化处理时，让相邻列之间的网格上下错开z个像素，-y/2＜z＜y/2，网线与水平之间会形成一定的角度，就是网线角度。针对特定栅距的光栅，通过试验可以为各色版确定一套合适的网线角度来作挂网处理。

本发明的宗旨在于，利用长方形网格对像素单独挂网处理，以保持立体图像横、纵向清晰度的一致性以及像素的独立性，获得很高的分辨率而不损失丰富的色阶。专业人士根据本说明书提供的解决方案可以很容易写出很多相关实施案例，本发明的意旨将包括与所附权利要求符合的所有实施例。

Claims (8)

1.一种立体图像印刷的挂网方法，其特征在于，设定长方形网格的大小和网点填充方式，应用长方形网格对像素独立进行网格化处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征还在于，网格呈窄长方形纵向分布，N个网格水平排列成一个立体单元，x*N≈y，因此立体单元基本呈正方形。

3.如权利要求2所述的方法，其特征还在于，网格中黑点的面积比例代表对应的颜色值，黑点以团状聚集分布，同一色版的网格聚集中心相同，从聚集中心开始，黑点像种子往四周生长，到达网格边界时停止。

4.如权利要求3所述的方法，其特征还在于，黑点生长以横向为优先顺序，使相邻网格的黑点尽快链接在一起，减小网点扩大的百分比。

5.如权利要求4所述的方法，其特征还在于，CMYK各色版的种子中心上下错开，黑版和次色版在两侧，主色版在中间。

6.如权利要求1所述的方法，其特征还在于，将各色版相邻列之间的网格上下错开z个像素，-y/2＜z＜y/2，让网格形成的网线与水平线之间有一定角度，形成不同网角的印版。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征还在于，用一种着色算法实现像素快速网格化，先建立一个二维数组G[x][y]，按黑点出现的先后顺序给数组赋值，第K个黑点出现在第j行第i列，则G[i][j]＝K，灰度值为C的像素，0≤C≤255，网格化后共有(255-C)*x*y/255个黑点，如果G[i][j]≤(255-C)*x*y/255，则该点为黑点，否则为白点，此过程由程序自动处理实现网格化。

8.如权利要求7所述的方法，其特征还在于，当立体图像中出现细树枝状的清晰细节，并且有较大立体位移时，在网格化之前对这些细节局部采用无黑版的CMY分色方法，替代CMYK图像中相应的局部，替代边界羽化过渡。