CN109249716B - 一种微透镜真彩色3d印刷图像的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法。本发明的微透镜真彩色3D印刷图像处理方法在通过微结构半色调处理技术与微图文阵列处理技术的结合，实现了多阶调真彩色图像的制作，使得得到的3D图像不仅有现有技术所能产生的重复3D阵列元素的效果，还能使产生的阵列元素大小不一、颜色各异，重要的是能呈现阶调丰富的真彩色3D图像。

Description

一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法
技术领域
本发明涉及印刷图像处理技术领域，更具体地说是指一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法。
背景技术
近年来，微结构光学膜在包装市场的需求日益增多，通过微结构光学膜制作动态高景深3D图像成为包装市场领域先后研发的对象。微结构光学膜的3D图像制作是将微透镜阵列(Microlens array，MLA)与微图形阵列(Micropattern array，MPA)结合实现的莫尔放大技术。莫尔放大涉及一种现象，从具有大致相同周期维度的微透镜阵列观察由相同微图形组成的阵列时可以产生这种现象，即以微图形的放大或者旋转形式出现。莫尔放大现象基本原理在M.C.Hutley,R.Hunt,R.F.Stevens and P.Savander,Pure Appl.Opt.3(1994),pp.133～142中有所描述。
美国专利US5712731、US2005/0180020A1以及US2008/0037131A1中提出将微凸透镜阵列与微图形阵列结合应用于安全器件，其中的微图形阵列是通过凹版印刷的方式得到，最小分辨率为5微米。主要制作方法是，在PET等柔性薄膜上涂布光刻胶，用带有微图文的凸版在光刻胶表面压印深度为数微米深的凹槽，通过刮涂方式将油墨填入凹槽，使得微图文显示相应的颜色。在这种微图文制作方法中，图像的色彩是通过在凹槽中填充颜色油墨获得的，微图文颜色单一，不能形成彩色化显示。
中国专利CN104191860B公开了一种基于微印刷的彩色动态立体莫尔图像薄膜及其制备方法，提出通过透明基材层、位于透明基材层一侧的微透镜阵列层、以及位于透明基材层另一侧的微图形阵列层制得彩色动态立体莫尔图像薄膜，其中微透镜阵列层包括若干阵列排布的微透镜，微图形阵列层包括若干套阵列排布且具有不同颜色的微图形，微透镜的阵列排布与微图形的阵列排布相匹配。但该方法只是将不同图案的微图形使用不同的颜色进行印刷，得到的图案还是彩色色块，并没有实现不同阶调变化的彩色图像。
现有技术虽然能实现单色、彩色的微透镜3D图像的制作，但由于还是通过规则的元素阵列排列，不管如何变换颜色，得到的图案只是彩色色块，并且形成的3D图案只是大小相同、规则排列的重复元素，在效果上并不能实现不同阶调变化的真彩色3D图像的制作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、设计或选择阵列微图文元素；
步骤二、设计或选择用于产品使用的真彩色图像，并转换为CMYK模式；
步骤三、将CMYK模式的真彩色图像分色为C、M、Y、K四个分色片，使用步骤一中设计或选择的微图文元素进行阵列排列，并结合微结构半色调处理技术对C、M、Y、K四个分色片进行半色调加网处理，得到结合有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像，并制作成印前文件；
步骤四、将步骤三中的印前文件输出为印版；
步骤五、使用C、M、Y、K四色油墨进行印刷，通过多色油墨的叠印，还原真彩色图像，得到真彩色3D印刷图像。
其进一步技术方案为：步骤三所述的对分色片进行半色调加网处理，其半色调图像主要由微图文元素构成。
其进一步技术方案为：所述微图文元素在真彩色图像的不同位置，其排列间距一致，其排列间距T1与微透镜阵列的排列间距T2之间满足
Figure GDA0002400206130000021
其中T是排列间距为T1的微图文元素与排列间距为T2的微透镜阵列相互叠加后产生的周期性阵列图文的排列间距。
其进一步技术方案为：所述步骤四中所述的印版，根据不同印刷工艺的特性，为PS版、凸版、柔版、凹版中任意的一种。
其进一步技术方案为：步骤三中带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像，印刷在设有的微透镜材料的光滑面，形成微透镜真彩色3D图像。
其进一步技术方案为：所述带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料一面或两面，形成多层效果的真彩色3D图像。
其进一步技术方案为：所述微透镜材料包括微透镜阵列面和光滑面；带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料阵列面时，K、M、C、Y半色调图像依次印刷；带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料光滑面时，Y、C、M、K半色调图像依次印刷。
其进一步技术方案为：所述步骤三中，微图文元素排列为正交型排列或正六边形排列。
其进一步技术方案为：所述步骤三中，真彩色图像中阵列的微图文元素为一种或多种。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的微透镜真彩色3D印刷图像处理方法在通过微结构半色调处理技术与微图文阵列处理技术的结合，实现了多阶调真彩色3D图像的制作，使得得到的3D图像不仅有现有技术所能产生的重复3D阵列元素的效果，还能使产生的阵列元素大小不一、颜色各异，重要的是能呈现阶调丰富的真彩色3D图像。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的分色加网流程图示意图；
图2为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的分色片中单个微图文元素正交分布及大小示意图；
图3为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的分色片中两(多)个微图文元素正交分布及大小示意图；
图4为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的分色片中单个微图文元素正六边形分布及大小示意图；
图5为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的3D印刷图像的结构示意图；
图6为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的两面3D印刷图像的结构示意图；
图7为本发明一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法的真彩色3D印刷图像成像效果示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1至图7为本发明实施例的图纸。
本实施例以字母A和字母B为微图文元素，以真彩色lena图像作为待处理图像进行具体说明。
将lena图像设置为CMYK模式，然后进行分色，得到如图1中的C、M、Y、K四个分色片，以字母A为微图文元素，通过微结构半色调处理技术与微图文阵列处理技术对C、M、Y、K四个分色片进行图像处理，从而获得带有微图文元素A的C1、M1、Y1、K1四个分色片，将四个分色片重新合并在一起后即得到带有微图文元素A的lena真彩色3D印刷图像。
其中，CMYK模式为印刷色彩模式，C、M、Y、K分别代表印刷上用的四种颜色，C代表青色(Cyan)，M代表洋红色(Magenta)，Y代表黄色(Yellow)，K代表黑色(Black)。
微图文元素A的排列方式可以是正交型和正六边形两种，图2所示为字母A以正交的排列方式重新构建的lena半色调图像，图4所示为字母A以正六边形的排列方式重新构建的lena半色调图像。图2与图4中可见微图文元素A在lena图像的不同位置，其排列间距是一致的，其排列间距T1与微透镜阵列的排列间距T2之间满足
Figure GDA0002400206130000041
其中T是排列间距为T1的微图文元素A与排列间距为T2的微透镜阵列相互叠加后产生的新的放大的周期性阵列图文的排列间距。
如图5所示，将C1、M1、Y1、K1四个分色片输出印版后，印刷在微透镜材料的光滑面，形成微透镜真彩色3D图像，微透镜真彩色3D图像的成像效果图如图7所示。
如图5和图6所示，带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料一面或两面，形成多层效果的真彩色3D图像。微透镜材料Q包括微透镜阵列面(成为正面)和光滑面(成为反面)。带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料Q正面时，K、M、C、Y半色调图像依次印刷；带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料Q背面时，Y、C、M、K半色调图像依次印刷。微透镜阵列是由通光孔径及浮雕深度为微米级的透镜组成的阵列，它不仅具有传统透镜的聚焦、成像等基本功能，而且具有单元尺寸小、集成度高的特点，使得它能够完成传统光学元件无法完成的功能，并能构成许多新型的光学系统。
为了增加微透镜真彩色3D图像的层次，可以如图6所示在微透镜材料的微透镜面印刷彩色图像，以此形成更丰富的层次感。
其中，真彩色图像中阵列的微图文元素为一种或多种。本实施例中，采用A和B,当然也可以利用其它形状的微图文元素，单独使用或混合使用都是可以的。
综上所述，本发明的微透镜真彩色3D印刷图像处理方法在通过微结构半色调处理技术与微图文阵列处理技术的结合，实现了多阶调真彩色3D图像的制作，使得得到的3D图像不仅有现有技术所能产生的重复3D阵列元素的效果，还能使产生的阵列元素大小不一、颜色各异，重要的是能呈现阶调丰富的真彩色3D图像。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、设计或选择阵列微图文元素；
步骤二、设计或选择用于产品使用的真彩色图像，并转换为CMYK模式；
步骤三、将CMYK模式的真彩色图像分色为C、M、Y、K四个分色片，使用步骤一中设计或选择的微图文元素进行阵列排列，并结合微结构半色调处理技术对C、M、Y、K四个分色片进行半色调加网处理，得到结合有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像，并制作成印前文件；
步骤四、将步骤三中的印前文件输出为印版；
步骤五、使用C、M、Y、K四色油墨进行印刷，通过多色油墨的叠印，还原真彩色图像，得到真彩色3D印刷图像；
步骤三所述的对分色片进行半色调加网处理，其半色调图像主要由微图文元素构成；所述微图文元素在真彩色图像的不同位置，其排列间距一致，其排列间距T1与微透镜阵列的排列间距T2之间满足
Figure FDA0002400206120000011
其中T是排列间距为T1的微图文元素与排列间距为T2的微透镜阵列相互叠加后产生的周期性阵列图文的排列间距。
2.根据权利要求1所述的一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，所述步骤四中所述的印版，根据不同印刷工艺的特性，为PS版、凸版、柔版、凹版中任意的一种。
3.根据权利要求1所述的一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，步骤三中带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在设有的微透镜材料的光滑面，形成微透镜真彩色3D图像。
4.根据权利要求3所述的一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，所述带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料一面或两面，形成多层效果的真彩色3D图像。
5.根据权利要求3所述的一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，所述微透镜材料包括微透镜阵列面和光滑面；带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料阵列面时，K、M、C、Y半色调图像依次印刷；带有微图文元素的C、M、Y、K半色调图像印刷在微透镜材料光滑面时，Y、C、M、K半色调图像依次印刷。
6.根据权利要求1所述的一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，所述步骤三中，微图文元素排列为正交型排列或正六边形排列。
7.根据权利要求1所述的一种微透镜真彩色3D印刷图像的处理方法，其特征在于，所述步骤三中，真彩色图像中阵列的微图文元素为一种或多种。
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