CN112655190B - 具有表示螺旋的点的数字半色调 - Google Patents

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Abstract

一种半色调光栅图像，适用于渲染连续色调图像，所述连续色调图像包括根据网屏规则和网屏角度布置的多个点。所述点包括（i）被布置为第一弧或为多个弧的图像像素，所述多个弧一起表示第一螺旋，以及（ii）被布置为第二弧或多个弧的非图像像素，所述多个弧一起表示第二螺旋。远离由所述网屏规则和网屏角度限定的半色调点的理论中心的所述点的馈点的小位移实现所述半色调光栅图像中更高的图像质量和更少的图案。

Description

具有表示螺旋的点的数字半色调
技术领域
本发明涉及用于印刷图像的数字半色调方法领域，特别是借助于平版印刷或柔性版印刷机，以及通过数字印刷技术，诸如喷墨印刷。
背景技术
除了通过数字半色调(也称为抖动或加网)之外，印刷机和数字打印机不能改变应用于特定图像区域的油墨或墨粉的量。数字半色调是利用许多点(也称为半色调点)来渲染的连续色调图像的错觉的过程。由数字半色调产生的数字图像被称为半色调光栅图像或网屏(screen)。多级半色调方法和二元半色调方法都是已知的。由二元方法产生的半色调点由表示图像数据的像素和表示非图像数据的像素组成。
二元数字半色调是众所周知的技术，其由Robert Ulichney在他的书“DigitalHalftoning”(MIT出版社，1987年，ISBN 0-262-21009-6)中详细解释，其中关于“聚类点有序抖动”的章节5是本发明的背景技术，包括使用阈值图块(tile)来渲染连续色调图像。
数字半色调方法的另一概述在文章“Recent trends in digital halftoning”(Proc.SPIE 2949，成像科学和显示技术，(1997年2月7日)；doi:10.1117/12.266335)中公开，其中也解释了多级数字半色调。
AM(振幅调制)加网是广泛使用的聚类点有序抖动技术，其中半色调点的大小被调制，以便表示图像的不同密度。当印刷AM图像时，每个半色调点对应于一定量的油墨，还称为斑点，其必须在(非常)短时间内被印刷或喷射到待印刷、干燥和固化的基板上，这在用多个油墨在彼此之上印刷(无论湿上湿(wet-on-wet)还是(半)干上湿(wet-on-(semi)dry))时尤其可能产生问题。油墨在基板或先前沉积的油墨层上的扩散(其由斑点的厚度和油墨在基板上的局部(去)湿和/或吸收来确定)使得印刷的斑点在局部不可控，由此在印刷的图像和取决于基板的印刷质量中产生噪声。
此类问题可通过其它加网技术来解决，所述加网技术诸如FM(频率调制)加网或涉及误差散布的技术。在这两种技术中，半色调点的图像密度都通过点的频率而不是点的大小来调制。然而，这些技术的特征还在于其它问题，如印刷稳定性、平色调的平滑度不佳、在长时间印刷运行中较高的点增益和印刷版的较高磨损。
组合AM和FM方法的混合加网技术是可用的，以便获得两者的优点。然而，所述加网技术涉及使用多个阈值图块来渲染连续色调图像，这需要更多存储空间来存储这些多个阈值图块，例如，强光部分中的利用FM方法的阈值图块、中间影调中利用AM方法的阈值图块和阴影中利用FM方法的另一阈值图块。另外，从一个阈值图块到另一阈值图块的过渡可在印刷的图像中产生密度跳跃，由此所述加网技术的校准还比AM和FM花费更多的服务时间。
US2007/0002384公开了一种控制数字印刷机上的印刷版或中间图像载体的AM半色调区中的油墨斑点的厚度的方法。方法生成具有规则平铺(tiled)的半色调点的光栅图像，其包括包围非接收部分的一个或多个油墨接收环。换句话说，油墨接收环形成封闭环，其完全包围不接收油墨的部分；因此，油墨在点内能够扩散的程度保持受限制，因为一旦包围的部分被填满，油墨就不可能在点内进一步扩散。
发明内容
因此，仍然需要一种替代的半色调图像，其允许更好地控制印刷油墨斑点的扩散，使得图像质量较少依赖于基板的性质，并且图像噪声尤其是在强光部分和中间影调中为低。
这些问题通过半色调光栅图像来解决，其中根据网屏频率(FREQ)和网屏角度(α)布置的半色调点包括(参考图36和图11)：
(i)图像像素，其被布置为第一弧或多个弧，所述多个弧一起表示第一螺旋，并且其中所述图像像素具有馈点(2003、1003)；以及
(ii)非图像像素，其被布置为第二弧或多个弧，所述多个弧一起表示优选地沿着所述第一螺旋的第二螺旋。
一起构成第一螺旋的所有弧优选是相互连接的，使得第一螺旋表示跟随所述螺旋的连续线。第一螺旋还可以包含隔离的非图像像素或者可以包括断开的弧，使得第一螺旋被一个或多个位置处的空的空间中断。在该实施例中，分隔第一螺旋的相邻弧的空的空间可被认为是第二螺旋到第一螺旋中的突起。第二螺旋的这样的突起可以将第一螺旋完全切割成断开的弧，或者不完全地切割，由此第一螺旋不被中断，但局部减小到较低的厚度。
这样的点在本文中将被称为“螺旋点”。图像像素由图中的黑色区域表示。非图像像素限定非印刷区域，并且对应于由图中的白色区域表示的在点中剩余的空白空间。图36的左手侧处的两个点具有低点覆盖率(低百分比的图像像素)且表示图像的强光部分，而图36的右手侧的两个点具有高点覆盖率且表示所述图像的阴影。
根据网屏频率(FREQ)和网屏角度(α)的布置产生规则平铺的半色调点。半色调光栅图像用于渲染连续色调图像(CT)。本发明的一个目的是提供一种借助于半色调光栅图像用印刷机再现连续色调图像的方法。一种能够以平版印刷或柔性版印刷工艺进行印刷的印刷机。
第一螺旋在长度上从所述馈点(2003、1003)(也称为内端)沿着所述螺旋、优选地螺旋地增长到外端(2005、1005)。螺旋(优选地，一个螺旋)可与通常从中间影调到阴影(图8)的邻近半色调点重叠。增长也由其弯曲或卷绕(winding)的起始角度限定。这不同于AM半色调点，其将单个聚类扩展到较大的单个聚类。
发现的是，当根据网屏频率(FREQ)和网屏角度(α)将螺旋点布置在半色调光栅图像的中间影调中时，当所述长度增长的螺旋半色调点彼此接触时，可能出现周期性图案，这是由网屏频率(FREQ)、网屏角度(α)和所述半色调光栅图像的分辨率(DPI)之间的莫尔条纹(moiré)相互作用引起的。由空间离散化效应引起的所述周期性图案导致嘈杂和粗糙半色调光栅图像。
通过前面的发明的并且在权利要求1中限定的优选实施例解决了这个问题，其中所述半色调光栅图像包括多个半色调点；根据网屏频率(FREQ)和网屏角度(α)布置，其中所述半色调点包括
(i)图像像素，所述图像像素被布置为第一弧或多个弧，所述多个弧一起表示第一螺旋；并且其中所述图像像素具有馈点(2003、1003)；以及
(ii)非图像像素，所述非图像像素被布置为第二弧或多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋；并且其中所述非图像像素；以及
-其中所述网屏频率(FREQ)和所述网屏角度(α)限定半色调点的理论重心；以及
-其中来自所述多个半色调点的半色调点使其馈点从其理论重心位置偏移了相矢量的长度和角度，所述理论重心由所述网屏频率(FREQ)和所述网屏角度(α)限定。所述长度等于或大于1个像素，优选地小于3mm，并且更优选地小于1mm。
图像像素定义了图像的待印刷区域，通常利用油墨例如通过印刷机或喷墨打印机印刷；或利用墨粉例如在激光打印机中印刷。本文中我们将主要涉及利用油墨印刷，但是技术人员理解，同样的推理同样适用于利用其它类型的着色剂(诸如墨粉或升华染料)进行印刷，或者适用于利用清漆或白色油墨进行印刷。
在图像的强光部分中，每个点的图像像素的数量是低的，使得它们不能形成第一螺旋的完整卷绕，而仅仅形成其一个区段，这被称为“第一弧”。由第一弧部分地包围的空的空间也可以被认为是另一个弧，其在本文中被称为“第二弧”。在图像的中间影调和阴影中，每个点的图像像素的数量较高，使得它们可以形成一个或多个卷绕的“第一螺旋”，由此还限定由第一螺旋的卷绕之间的空的空间限定的非图像像素的“第二螺旋”(参见例如图10)。
在不受理论束缚的情况下，可以在放大印刷图像时观察到，印刷油墨斑点的形状和大小受到油墨的不受控制的扩散的影响较小，因为当油墨斑点例如通过印刷机被印刷到基板上时，由第一弧或第一螺旋印刷的过量油墨可流入对应于第二弧或第二螺旋的空的空间中。该空的空间限定了油墨通道，该油墨通道可以接收从第一弧/螺旋印刷的油墨，由此提供用于控制油墨的扩散的手段。
与US2007/0002384中公开的半色调点(其中空的环彼此不连接)相反，本发明的点中使用的空弧可以彼此连接(由此形成第二螺旋)，使得油墨斑点具有更多的空间以在点内扩散。由此，本发明的光栅图像在印刷的基板上产生良好成形的油墨点，从而导致再现图像的改善的质量和较小的点增益，这在印刷在诸如新闻纸之类的吸收性、未涂敷的纸原料上时是尤其有利的。
由于所述更好的油墨扩散，本发明允许以比常规技术少的油墨消耗来获得良好的印刷质量，因为当以常规光栅图像印刷时，位于印刷斑点的顶部上的过量油墨通过填充由第二弧或第二螺旋形成的空的空间而有助于印刷图像的密度。
此外，局部油墨积累的较低程度在印刷基板上产生较薄的油墨液滴，并且因此使得能够更快地干燥印刷的副本。
清楚的是，半色调光栅图像中的多于一个的半色调点具有用于“打破”由如上所述的莫尔条纹相互作用引起的周期图案的位置位移，而不管是否具有相同的相矢量。不同的相矢量是优选的。
来自本发明的半色调光栅图像及其优选实施例中的馈点位置位移可通过傅立叶分析来检测。关于对半色调光栅图像进行傅立叶分析的更多信息由Robert Ulichney在他的书“Digital Halftoning”，MIT出版社，1987年，ISBN 0-262-21009-6中公开。
所述相矢量优选地随机地确定和/或由来自半色调点的第一弧或第一螺旋的长度或由来自半色调点的第二弧或第二螺旋的长度确定。随机确定的相矢量是优选的实施例，因为它可能会“打破”由如上所述的莫尔条纹相互作用引起的周期性图案。在先前的实施例中，随机也可以是伪随机。
所述周期性图案还可以用第二替代方案来避免，由此来自所述多个半色调点的螺旋半色调点和另一螺旋半色调点(优选为邻近半色调点)两者都彼此相对地弯曲或卷绕。例如，所述半色调点表示顺时针旋转螺旋，并且所述邻近半色调表示逆时针旋转螺旋(图36)。可以随机地确定本发明中的多个半色调点的旋转方式。如上所述的馈点位移作为优选实施例可与所述第二替代方案组合。
所述周期性图案还可以利用第三替代方案来避免，由此用于渲染局部密度的螺旋半色调点具有来自所述连续色调图像(CT)的色调值和用于渲染另一局部密度的另一螺旋半色调点具有来自所述连续色调图像(CT)的相同色调值；由此两个半色调点都来自所述多个半色调点，并且由此来自所述两个半色调点的第一弧或第一螺旋的长度和/或厚度是不同的。所述另一个半色调点可以是所述半色调点的邻近点。如上所述的作为优选实施例的馈点位移和/或所述第二替代方案可与所述第三替代方案组合。
所述周期性图案还可以用第四替代方案来避免，由此，半色调点和另一个半色调点(优选地为邻近半色调点)两者都表示螺旋点，其中起始角度彼此不同或彼此相对。如上所述的作为优选实施例的馈点位移和/或所述第二替代方案和/或所述第三替代方案可与所述第四替代方案组合，以求解由所述周期性图案引起的半色调光栅图像中的所述颗粒度。
在由权利要求7限定并且与如上所述的优选实施例组合的本发明的优选实施例中，第二螺旋是开放式的，即不被半色调点的外边缘处的图像像素终止，使得其形成可将过量油墨引导到点外的开放通道。如图25中所示，由该实施例产生的印刷点的放大图像通常示出在通道的出口处(即，在点的外部)的少量油墨的释放。开放通道使得油墨能够进一步扩散，并且因此节省更多的油墨并且还干燥得更快。
本发明的光栅图像的另一优点在于，其可以由单个阈值图块为每个颜色(诸如青色、品红色、黄色或黑色)的整个范围的密度值产生，使得其可以在当前的图像处理器、预印刷工作流系统和光栅图像处理器(RIP)、数字打印机和版设置器中实现，而无需安装附加的存储器：因此每个颜色通道一个单个阈值图块。
通过向第一螺旋添加更多的弧，可以简单地通过使第一螺旋的长度增长来实现在图像的强光部分和中间影调中的较高图像密度的渲染。如果点是螺旋形的，则其在点的中心周围产生第一螺旋的更多卷绕(并且，因此，还有第二螺旋的更多卷绕)。更高的图像密度也可以通过增加第一弧或第一螺旋的厚度来获得。两个实施例可以组合在相同的图像中，即半色调点的图像密度可以通过使长度增长并且通过增加第一螺旋的厚度来增加。在图像的阴影中，其中半色调点相触或甚至重叠，可通过缩小第二螺旋或第二弧的长度和/或厚度来获得较高的图像密度。
例如，第一螺旋和/或第二螺旋的长度和厚度可以通过印刷包括不同螺旋形半色调点的目标来确定。例如通过以下优选实施例：
一种用于生成用于在印刷介质上渲染连续色调图像的阈值图块的方法，所述方法包括以下步骤：
-生成具有多个斑块的目标；其中，斑块包括多个半色调点，其中每个半色调点包括：
(i)被布置为第一弧(200)或多个弧的图像像素，所述多个弧一起表示第一螺旋(100)；以及
(ii)非图像像素，其被布置为第二弧(201)或多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋(101)；以及
(iii)其中第一弧、第一螺旋、第二弧和/或第二螺旋具有选择的长度和/或选择的厚度；以及
-在所述印刷介质上印刷所述目标；以及通过确定所述斑块中的半色调点中的印刷的非图像像素的密度，从所述多个斑块中选择斑块；以及
由此确定的密度大于或等于参考密度；以及
由此确定来自所述阈值图块的阈值条目，以用于将连续色调图像的局部密度变换成包括如(i)和(ii)中限定的像素的半色调点；以及根据来自所选择的斑块的来自第一弧、第一螺旋、第二弧和/或第二螺旋的所选择的长度和/或厚度。
本发明的半色调光栅图像优选用于平版印刷的和柔性版印刷系统。当与数字打印机、特别是喷墨系统结合使用时，本发明还提供了优点。在详细描述中进一步描述了本发明的这些和其它应用和优点。
附图说明
图1和图11：图1是根据本发明的包括阿基米德螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％的点覆盖率并且以正方形网格规则地平铺。图11表示由与图1中相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图2和图12：图2是根据本发明的包括表示螺旋的点的光栅图像的放大图，该点具有50％的点覆盖率和椭圆形的形状，并且其沿着阈值图块的网屏角度(α)成角度。图12表示由与图2相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图3和图13：图3是根据本发明的包括阿基米德螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％的点覆盖率，并且其以六边形网格规则地平铺。图13表示由与图3相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图4和图14：图4是根据本发明的包括螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％点覆盖率和具有圆角边缘的正方形形状。图14表示由与图4中相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图5和图15：图5是根据本发明的包括阿基米德螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％的点覆盖率，其中螺旋的旋转的起始角度在相同图像内是变化的。图15表示由与图5相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图6和图16：图6是根据本发明的包括阿基米德螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％的点覆盖率并且其包括从点的中心到边缘的径向线。图16表示由与图6相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图7和图17：图4是根据本发明的包括螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％的点覆盖率且不具有圆角边缘的正方形形状。图17表示由与图7相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图8和图18：图8是根据本发明的包括阿基米德螺旋点的光栅图像的放大图，该螺旋点具有50％的点覆盖率，并且其与图1中的螺旋相比以不同的参数生成。图18表示由与图8相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图9和图19：图9是根据本发明的光栅图像的放大图，其包括(i)具有50％的点覆盖率的阿基米德螺旋点和(ii)螺旋点之间的弧形点。图19表示由与图9相同的阈值图块产生的多个点覆盖。
图10是根据本发明的包括具有90％的点覆盖率的阿基米德螺旋点的光栅图像的放大图。
图20和图21：图20示出了根据本发明的阈值图块的示例，该阈值图块包括可以用于生成图像的从1到256的阈值。图21示出了由图20的阈值图块针对具有为22的阈值的半色调点生成的螺旋点，其对应于8.6％(＝22/256)的点覆盖率。
图22-24：这些图示出了适合于生成本发明的图像的阈值图块(300-306)的示例。
图25示出了利用根据本发明的半色调光栅图像产生的印刷副本的显微镜放大图(网屏频率240LPI；网屏角度45°)，其借助于来自Agfa NV的平版印刷版Elite Pro、利用CMYK Man Roland 300a印刷机在涂料纸(130gr)上印刷。螺旋点之间的小散斑是对原始图像进行扫描所导致的伪影。
图26-35：这些图表示由图22-24的阈值图块生成的螺旋点。以与以阈值延伸的阈值图块相同的数字对点进行编号。例如，点“3025”是由阈值图块302和阈值5生成的螺旋点；同样，点“3017”是由阈值图块301和阈值7等生成的螺旋点。
图36示出了根据本发明的四个螺旋点，其包括
(i)图像像素，其布置为作为弧的第一弧(200)或者作为螺旋的多个弧，所述多个弧一起表示第一顺时针旋转螺旋(100)，以及
(ii)非图像像素，其布置为作为弧的第二弧(201)或作为另一螺旋的多个弧，所述多个弧一起表示第二顺时针旋转螺旋(101)。所述第一弧和第一螺旋具有馈点(feedpoint)，也称为内端(2003、1003)和外端(2005、1005)。
图37示出了通过使用标准偏移角度(0、15、45和90°)和240LPI的网屏频率的现有技术的加网方法(Agfa的ABS加网)产生的光栅图像的4色(CMYK)印刷副本的扫描图像。点之间的小散斑是由扫描和颜色转换导致的伪影。
图38示出了如图37中所示的相同印刷的扫描图像，但是使用与图37中相同的加网角度、颜色和网屏频率，由根据本发明的光栅图像产生。点之间的小散斑是由扫描和颜色转换导致的伪影。
图39：该图表示根据本发明的来自光栅图像的螺旋点(3077)。
图40示出了光栅图像的两个放大图(407、507)，包括来自所述光栅图像的额外放大图(405、505)；根据本发明，借此，上面的光栅图像(407)具有规则平铺的螺旋半色调点，其具有在理论中心上的馈点，其由网屏频率和网屏规则确定；并且下面的光栅图像(507)具有螺旋半色调点，其根据所述网屏频率和网屏规则来规则地平铺，但是具有移位的馈点，以避免规则的重复图案。该重复是旋转的正方形并且在上面的光栅图像(407)的顶部上的虚线之间示出，其具有在理论中心上具有馈点的所有半色调点。
图41和图42：示出了根据本发明的包括阿基米德螺旋点并且附加地包括具有非图像像素的弧形半色调点的光栅图像的放大图。
具体实施方式
定义
半色调点是网屏的图片元素，并且可以是例如圆形、椭圆形、菱形或正方形形状的。在图像的强光部分和中间影调中，半色调点彼此隔离，而在覆盖率为大约50％以上时，这些点相互连接。
网屏，也称为半色调光栅图像，是被拆分成印刷和非印刷图片元素(半色调点或线)的区域，其中每个区域的点的大小和/或数量根据诸如连续色调图像(CT)之类的原价的色调值(也称为密度)而变化。
加网(也称为半色调)是借以将连续色调图像(CT)变换成半色调光栅图像或一组半色调光栅图像的方法。该变换可涉及使用一个或多个阈值图块。阈值图块的数量通常取决于连续色调图像(CT)中包括的颜色通道的数量。
连续色调(数字)图像由各种图像格式限定，也称为光栅图形格式，其非限制性示例是便携式网络图形(PNG)、标记图像文件格式(TIFF)、Adobe Photoshop文档(PSD)、联合图像专家组(JPEG)和位图(BMP)。连续色调图像(CT)通常具有大的颜色深度，诸如8位灰度或48位颜色。
网屏频率(有时被称为网屏限定或网屏规则)是在产生最大值的方向上每单位长度的半色调点和网屏线的数量。它是以每厘米的行数或每英寸的行数(LPI)来测量的。低频网屏给出了粗糙的外观，而高频网屏给出了精细和平滑的外观。
RIP是光栅图像处理器的缩写。RIP将页面的信息(包含图像、文本、图形元素和位置命令)转换为半色调光栅图像，其可以被发送到输出设备，诸如图像设置器、版设置器或数字打印机。RIP还可以被包括在输出设备中。
分辨率(也称为可寻址性)是每单位长度的图像元素(点、像素)的数量，其可由输出设备(诸如监视器、印刷版)或在纸上再现。通常以每厘米或英寸的单位(点)(dpi)的单位来表示。高分辨率意味着细节的良好渲染。具有高分辨率的输出设备允许使用高网屏频率。
光栅图像
本发明的光栅图像适合于渲染连续色调图像(CT)，即，其在印刷的副本上产生连续色调图像(CT)的错觉。该要求暗示网屏频率高于每英寸40行(LPI；15.7行/cm)，更优选高于60LPI(23.6行/cm)，并且最优选高于100LPI(39.4行/cm)。如果网屏频率低于40LPI，则点在查看距离(也被称为读取距离)处变得可见，该距离为约20cm。这样的低网屏频率通常用在艺术加网中，其用于装饰目的，诸如图案化图示，其中其旨在各个点对于肉眼是可见的。因此，其中点在观看距离处清晰可见的光栅图像不是本发明的实施例。光栅图像还具有以每英寸的点为单位限定的分辨率(DPI)。
本发明的光栅图像包括规则平铺的点，例如沿着三角形、矩形或六边形网格(例如图3和图13)平铺并且优选地沿着正方形网格(例如图1和图11)平铺。邻近点的馈点之间的距离可以在50μm到400μm的范围内。
光栅图像还可以包括常规的半色调点(诸如AM点和/或FM点)结合本发明的螺旋点(参见例如图9、图19、图41、图42)。在更优选的实施例中，光栅图像完全由根据本发明的螺旋点组成。形成图像像素的AM和/或FM点可以优选地出现在强光部分中，并且形成非图像像素的AM和/或FM点可以优选地出现在阴影中。因此，本发明的半色调光栅图像和其优选实施例还可以包括附加的其它类型的半色调点，例如AM半色调点，其优选地规则地平铺，并且更优选地以相同网屏角度(α)或所述网屏角度(α)+k乘以15°布置，其中k是非零整数。优选地，所述最后的布置具有相同的网屏频率(FREQ)或2倍或3倍或4倍或N倍的所述网屏频率(FREQ)，其中N是所述网屏频率(FREQ)的非零整数倍或1/2或1/3倍或1/4倍或1/N倍，其中N是非零整数。
所述其它类型的半色调点优选地包括在所述半色调光栅图像的阴影中(图41、图42)，由此，所述半色调点由非图像像素形成，所述非图像像素允许油墨在阴影中的更好扩散并且避免拉毛(picking)和掉毛(linting)，这是与基板相关的典型的偏移相关的油墨问题。最优选地，本发明中和其优选实施例中的半色调光栅图像在半色调光栅图像的阴影中具有附加的多个规则平铺的聚类半色调点，其中所述半色调点包括非图像像素的聚类。所述非图像像素的弧优选地为圆形、椭圆形、菱形或正方形形状。
如果所述连续色调图像(CT)具有色调值为100％的区段，则来自本发明及其优选实施例的半色调光栅图像可在所述半色调光栅图像中具有对应于所述区段的一部分，其中所述部分包括多个半色调点，其中每个半色调点包括：
-非图像像素，其被布置为第二弧(201)或多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋(101)；和/或
-非图像像素，其形成弧形半色调点。在印刷所述半色调光栅图像时，来自所述部分的所述非图像像素应用油墨填充。所述多个半色调点可以根据网屏频率(FREQ)或其它网屏频率和网屏角度或其它网屏角度来布置，优选地所述网屏频率(FREQ)或所述其它网屏频率高于每英寸40行(15.7行/com)，更优选地，所述半色调点的最大大小为3mm，最优选为1mm。形成所述聚类的半色调点的非图像像素可以是圆形的、椭圆形的、菱形的或正方形形状的。
根据本发明的光栅图像的网屏角度(α)优选地选自由以下各项组成的分组：0°+k×30°、7.5°+k×30°、15°+k×30°、22.5°+k×30°，其中k为负或正整数。最优选的实施例具有选自由0°、15°、75°、90°、45°、67.5°、22.5°、7.5°、82.5°和37.5°构成的分组的网屏角度(α)。如在印刷工业中常规限定的那样测量网屏角度，即，从水平轴逆时针方向的，以与笛卡尔坐标系一致。当多个光栅图像在多色印刷中被组合时，颜色选择之间的网屏角度差优选地是15°的乘数或30°的乘数。
螺旋点
优选地，本发明的图像中的螺旋点仅包括一个“第一弧”或一个“第一螺旋”，即所有图像像素一起形成单个弧或可具有多个卷绕的单个螺旋。然而，具有半色调点的光栅图像也是本发明的实施例，其中图像像素被布置成多于一个弧或多于一个螺旋。在这样的实施例中，表示图像像素的多个弧或螺旋可以在共同的中心处相互连接，如例如在图31-35(3046-3049和30410)中所示的那样。因此，当我们在本文中提到“第一弧”或“第一螺旋”(单数)时，应当清楚的是，具有多个第一弧或螺旋的半色调点也由本发明所涵盖(304)。来自所述半色调点的所述多个第一弧形成优选地围绕半色调点的中心的图像弧，其中在非图像弧之间形成图像弧。图像弧在此是图像像素的聚类，并且非图像聚类在此是非图像像素的聚类。无论是否有突起和/或具有相同或不同厚度，图像聚类都则是弧。相同的说明适用于第二弧和第二螺旋。
螺旋可被视为多个弧的组合。弧是曲线，其不形成封闭回路并且通常对应于例如圆或椭圆的分段，但也有由本发明的上下文中的术语包含的不太常规的形状，例如，可选的圆角矩形或可选的圆角三角形的分段。
在优选实施例中，第一弧或螺旋的中心可以是点(单个图像或非图像像素)，但是它也可以是类似于现有技术的AM点的聚类半色调点。中心点可具有任何形状，诸如圆形或正方形(参见例如图29-35：3014-3019；30110；3026-3029；30210；3032-3039；30310)。中心点在表示高图像密度的半色调点中可以较大，并且在表示低图像密度的半色调点中可以较小。
一起构成第一螺旋的所有弧优选是相互连接的，使得第一螺旋表示连续线。第一螺旋还可以包含隔离的非图像像素(图39)或者可以包括断开的弧，使得第一螺旋被一个或多个位置处的空的空间中断。在该实施例中，分隔第一螺旋的相邻弧的空的空间可被认为是第二螺旋到第一螺旋中的突起。第二螺旋的这样的突起可以将第一螺旋完全切割成断开的弧，或者不完全地切割，由此第一螺旋不被中断，但局部减小到较低的厚度。
第二螺旋表示本发明的光栅图像的非图像像素，即(一个或多个)第一螺旋的弧之间的空的空间。在本发明的一个实施例中，第一螺旋的相邻卷绕之间的空间是完全空的，即不包含任何图像像素。在这样的实施例中，空的空间形成连续的第二螺旋。在本发明的另一实施例中，第一螺旋包括扩展到如图28-35(3063-3069和30610)中所示的卷绕之间的空的空间中的图像像素的突起；这样的突起可以连接第一螺旋的两个相邻卷绕，由此将第二螺旋分成两个或更多个分段，所述两个或更多个分段通过第一螺旋的所提及的突起彼此分隔。第二弧或第二螺旋的其它实施例可包括隔离的图像像素，即，在第一螺旋的相邻卷绕之间的空的空间中不接触第一螺旋的图像像素。
第一弧或第一螺旋的突起可以对准，以便在螺旋点中形成一个或多个径向线(图6和图16)。这样的径向线的厚度可以是例如从一个像素到五个像素。对于高网屏频率，例如高于150LPI(59行/cm)，所述(一个或多个)径向线的厚度可以是一个或两个像素。径向线可以将螺旋点的中心连接到螺旋点的外边缘，或者可以仅连接第一螺旋的两个或更多个卷绕，而不与中心或外边缘接触。径向线的角度可取决于螺旋的网屏角度(α)和/或起始角度。
在本发明的高度优选实施例中，第二弧或第二螺旋是开放式的，即不被半色调点的外边缘处的图像像素终止，使得其形成以受控方式将过量油墨引导出该点的开放通道。在没有这样的开放通道的实施例中，较高的油墨积聚可能导致不受控制的油墨飞溅到点的外边缘之外，由此在印刷的副本上产生不规则形状的油墨点，从而导致较低的图像质量。
在优选实施例中，第一和第二弧以及第一和第二螺旋的厚度独立地为1至10个像素，更优选为2至5个像素，这优选地对应于1μm至75μm的厚度。
本发明中的光栅图像优选地具有大于600DPI、更优选地大于1200DPI的分辨率(DPI)。例如，对于安全印刷，有时使用分辨率为9600DPI的半色调光栅图像来渲染连续图像。图1-19中的螺旋点例如根据网屏频率(FREQ)和45度的网屏角度来布置，其限定了理论的重心。
弧和螺旋的最小厚度的选择可以基于光栅图像所意图的印刷技术的分辨率。使得上述受控制的油墨扩散成为可能的最大厚度可以由将在其上印刷半色调光栅图像的基板的特定类型来确定和/或可以由所需的网屏频率来确定。优选地，在半色调生成器的用户界面的输入字段中进行这些和其它选择，诸如起始角度和相矢量特性。
本领域技术人员应当清楚，相同的点覆盖可以利用相同总体大小的不同螺旋点产生：由一定厚度的第一螺旋的仅一个卷绕构成的点产生与具有较低厚度的第一螺旋的更多卷绕的点相同的覆盖率。
第一弧或第一螺旋的厚度也可在相同的点内变化，例如在点的中心处比在点的边缘处更小，例如，参见图32(3027)和33(3028)。这样的螺旋点可以产生较少的颗粒度，尤其是在图像的中间影调中。
本发明中使用的弧和螺旋的卷绕可以是顺时针或逆时针的，并且这两个实施例可以组合在相同的光栅图像中。图1-10表示具有顺时针卷绕的螺旋点。逆时针卷绕的示例在例如图29-35(3004-3010；3014-19；30110；3024-29；30210；3034-3039；30310)中被示出。
在点的中心处，第一弧或第一螺旋的起始角度优选地对于图像中的所有螺旋点是相同的。在本发明的替代实施例中，每个螺旋点的起始角度由随机数生成器随机选择(图5和图15)。这是一个较不优选的实施例，因为点可能以不规律的方式彼此接触，这可能导致噪度，但是它可能“打破”由网屏频率(FREQ)、网屏角度(α)和所述半色调光栅图像的分辨率(DPI)之间的莫尔条纹相互作用引起的重复图案化，如在“发明内容”中所提到的。
第一弧或第一螺旋的形状可以是任何类型，并且不同类型的弧和螺旋可以组合在相同的光栅图像内(参见例如图4的螺旋点，其具有带有圆角边缘的正方形形状，而图4的螺旋点具有正方形形状而没有圆角边缘)。
在优选的实施例中，第一螺旋是阿基米德，如由下式限定的
r＝a+bxθ
其中r是径向距离，θ是极角，并且a和b是限定螺旋在其中心处的开度和相邻卷绕之间的距离的参数。该限定甚至可以通过下式更加扩展
r＝a+bxθ(1/n)
其中n是确定螺旋卷绕有多紧的常数。图1、3和8表示具有不同参数a和b的阿基米德螺旋。
在其它实施例中，第一螺旋也可以是圆形渐开线、欧拉螺旋的一部分、对数螺旋的一部分或费马螺旋。
其它类型的螺旋可以利用Gielis超级公式来生成，其中以下是合适的示例：
Figure BDA0002941417830000131
示例1：
a＝b＝1 m＝10
p2＝p3＝5 p1＝8
Figure BDA0002941417830000132
Figure BDA0002941417830000133
示例2：
a＝b＝1 m＝6
p2＝0 p3＝p1＝100
Figure BDA0002941417830000134
Figure BDA0002941417830000135
第一螺旋也可以是椭圆形螺旋(图2和12)。在这样的实施例中，椭圆的长轴优选地沿着光栅图像的网屏角度(α)或垂直于光栅图像的网屏角度(α)来定向。
如已经在本发明的发明内容中指出的，由第二弧或第二螺旋限定的油墨通道允许在由第一弧或第一螺旋限定的区域处印刷的油墨的受控扩散，由此使得能够获得具有比现有技术中更少的油墨的更高的图像质量。此外，油墨的受控扩散也允许减少印刷斑驳。在现有技术中，通过对基板表面进行修改来降低印刷斑驳，例如通过施加油墨吸收涂层或通过在印刷之前的电晕处理或火焰处理。本发明允许避免对一些基板的这种修改。此外，它还提供纸的更好的吸水性，使得减少水干扰斑驳。其甚至可以减少吸收性基板中的透过效应(shine-through)，也称为透印，由此图像在基板的背面处变得可见。
本发明还允许减少在现有技术中已知的在不同颜色、网屏频率和网屏角度(α)被印刷在彼此之上时发生的莫尔条纹，如在Isaac Amidror的“The Theory of the MoiréPhenomeno”；Kluwer Academic出版商，(2000；ISBN 0-7923-5950-X)中所公开的，参见第3章“莫尔条纹最小化”。当使用具有多于一个颜色站的多色印刷机时，似乎由一个颜色站印刷的半色调点中的第二螺旋也可以用作已经由另一个颜色站印刷的油墨的油墨通道。因此，与利用诸如AM半色调之类的常规技术相比，可以以更好的方式控制通过第一颜色站沉积在基板上的油墨的扩散，从而导致较少的莫尔条纹。
AM网屏由半色调单元组成，其中图像像素被分组在单个聚类中，该单个聚类通常被称为AM点。在AM加网中，通过扩展所述单个聚类的大小来获得较高的相对图像密度。这样的AM点不具有作为本发明中的半色调点的馈点。
为了减少诸如主题莫尔条纹之类的莫尔条纹效应，甚至进一步优选使用包括薄的第一螺旋的多个卷绕的螺旋点，而不是产生具有较小但较厚的卷绕的相同覆盖率的点。由于这样的点给出了更高的网屏频率的印象，所以多个卷绕使得莫尔条纹效应较不可见。由常规网屏产生的莫尔条纹效应导致如图37中所示的典型的玫瑰花纹结构，这在使用根据本发明的光栅图像时更不明显(图38)。
本发明还较少受到中间影调处的色调跳跃的影响，所述色调跳跃可出现在常规AM网屏中。当本发明的增长的半色调点的边缘接触时，因为由接触点引起的油墨的积聚被圆点中的油墨通道排出，因此可以减少现有技术中已知的突然的色调跳跃，也被称为密度跳跃。
根据本发明的来自常规AM网屏和螺旋半色调点的AM半色调点之间的另一个大差异在于，根据网屏频率(FREQ)和网屏角度(α)的理论重力和半色调点的实际重力之间的差异由于所述表示的第二螺旋而具有带有半色调点的较大范围。
油墨的扩散还实现印刷副本的更快干燥。这允许将印刷工作与样张对准，因为它们都是干燥的并且不需要计及干返。更快的干燥也降低了油墨偏移(setoff)的风险，即例如在印刷机输送盘中油墨从一个印刷副本转移到位于其顶部上的另一个副本的背面。因此，本发明也非常适于供双面印刷的(perfecting)印刷机使用，该印刷机允许在一次通过印刷机的情况下同时印刷在基板的两侧上。更快的干燥对于在未涂敷的箔或塑料上印刷以及在报纸印刷中也是有益的。可以实现更快的印刷速度，并且可以使印刷作业更快地达到装订所。在具有热固化油墨的胶版印刷中，可以降低干燥炉的温度，由此节省能量成本。同样地，具有可固化油墨的胶版印刷在通过固化单元(UV LED、UV灯泡或电子束)进行的更少能量消耗的情况下变得可能。通过本发明实现的更快的干燥还可以提供更好的捕获，使得油墨捕获斑驳被降低。
喷墨印刷也受益于本发明的优点。尤其是当基板的表面张力引起去湿时，与常规AM网屏相比，本发明的光栅图像给出了更好的印刷质量，诸如均匀的固体斑块，因为油墨通道防止基板上的油墨的局部积聚。本发明使得能够在多种基板(诸如涂敷(塑料)膜、半透明(塑料)膜和新闻纸)上、以高网屏频率(例如高于200LPI(78.7行/cm))下进行喷墨印刷，这不能通过现有技术的AM半色调方法实现。
由本发明的光栅图像产生的斑块的更好均匀性使得更容易测量颜色管理系统的颜色分布并且更容易匹配彩色图像，例如利用通过在印刷机运行期间测量印刷的副本进行在线颜色监视。由此，印刷作业在颜色方面变得更快，并且更少的基板被浪费。
阈值图块
本发明的光栅图像优选地由一个或多个阈值图块(有时被称为阈值阵列)生成，所述阈值图块将连续色调图像(CT)变换成半色调光栅。所述变换也被称为阈值渲染。阈值图块的使用在本领域中是众所周知的。关于阈值图块的更多信息公开在例如Henry R.Kang的“Digital Color Halftoning”第13章中；其发表在SPIE/IEEE影像科学与工程系列(1999年11月11日；ISBN 0-8194-3318-7)中；并且公开在Robert Ulichney的“DigitalHalftoning”的第5章和第6章中(出版商MIT出版社，美国马萨诸塞州剑桥；1987年；ISBN 0-262-21009-6)。在以下专利申请中公开了生成用于AM网屏的阈值图块的常规方式：US5155599、US5903713和EP0910206。相邻螺旋点可以以不同的方式增长，类似于如在“Recent trends in digital halftoning”(Proc.SPIE 2949，成像科学和显示技术(1997)；doi：10.1117/12.266335)中公开的常规网屏。
当用于二元数字半色调时，一个阈值图块足以生成本发明的光栅图像。因此，阈值图块的数量优选地与连续色调图像(CT)中的颜色通道的数量相同。这提供了如下优点：根据本发明的光栅图像的生成可以容易地集成在当前图像处理器、预印刷工作流系统和光栅图像处理器(RIP)中，因为不需要在如在混合半色调技术中使用的不同阈值图块之间进行切换，因此这需要比本发明的方法所必需的存储器更大的存储器。
对于多级数字半色调，阈值图块包括多个相等大小的阵列，每级一个。这样的包括阈值的阵列的形状可以是正方形或矩形，而且Utah形状的阵列或菱形形状的阵列是合适的。在例如US5903713中可以找到关于多级半色调的更多信息。
借助于一个或多个阈值图块将连续色调图像(CT)变换为本发明的半色调图像与现有技术类似：如由阈值图块所限定的那样，半色调点覆盖率(其通常被表达为百分比，并且由在点中的图像像素的数量来限定)与原始连续色调图像(CT)的对应密度成比例地增加。本发明的点的点覆盖率可以以各种方式增加：通过增加第一弧或第一螺旋的长度并由此增加点大小，如由阈值图块的连续值所控制的(参见图20和21)；通过增长第一弧或第一螺旋的厚度而不增加点大小(由此缩小第二螺旋的空的空间)，局部地例如通过添加到第一螺旋的突起、通过增加第一螺旋的一个或多个分段的厚度和/或通过增加完整的第一螺旋的厚度；通过将图像像素插入第二螺旋内；或通过这些方法中的任何方法的组合。
图22-24示出了具有15×15的尺寸并且包括从1到10编号的10个连续阈值的阈值图块的七个示例。这些阈值图块适合于生成表示根据本发明的螺旋的点，如图26至35中所示出的。
-阈值图块300限定逆时针旋转的螺旋点，其中第一螺旋的最大厚度是一个像素，并且第二螺旋的最大厚度是两个像素。由此阈值图块300针对连续密度值1到10生成的螺旋点3001-30010分别在图26至35的第一行中表示；
-阈值图块301限定逆时针旋转螺旋点，其中第一螺旋的最大厚度为两个像素，并且第二螺旋的最大厚度为两个像素。在高于7的阈值处，第二螺旋变得更薄。由此阈值图块301针对连续密度值1到10生成的螺旋点3011-30110分别在图26至35的第二行中表示。
-阈值图块302限定逆时针旋转的螺旋点，其中第一螺旋在增加的阈值处变细而第二螺旋变厚。由此阈值图块302针对连续密度值1到10生成的螺旋点3021-30210分别在图26至35的第三行中表示。
-阈值图块303限定逆时针旋转的螺旋点，其包括在其中心处的正方形点，第一螺旋和第二螺旋从所述中心以较高阈值增长。由此阈值图块303针对连续密度值1到10生成的螺旋点3031-30310分别在图26至35的第四行中表示。
-阈值图块304限定逆时针旋转的螺旋点，其包括双第一螺旋并且由此也包括两个第二螺旋。由此阈值图块304针对连续密度值1到10生成的螺旋点3041-30410分别在图26至35的第五行中表示。
-阈值图块305类似于阈值图块300，但由此生成的螺旋点具有不同的起始角度。由此阈值图块305针对连续密度值1到10生成的螺旋点3051-30510分别在图26至35的第六行中表示。
-阈值图块306限定顺时针旋转的螺旋点，其中第一螺旋包括突起。由该阈值图块306针对连续的密度值1至10生成的螺旋点3061-30610分别在图26至35的第七行中表示。
在光栅图像的强光部分中，点覆盖率可能太低以至于图像像素无法表示第一螺旋的完整卷绕。图像像素然后表示第一螺旋的分段，即如图26-28中所示的第一弧。优选地通过增加所述第一弧的厚度和/或通过增长所述第一弧的长度直到形成第一螺旋的完整卷绕来进行从强光部分到中间影调的过渡。更高的覆盖可以通过增加所述第一螺旋的厚度和/或长度来获得，所述第一螺旋然后可以由多于一个卷绕(包括部分卷绕)组成。
从特定阈值覆盖率，优选地大于40％，更优选地大于50％，并且最优选地大于55％，第一螺旋的长度在不与相邻点重叠的情况下可以不再增长。在所述阈值之上，可以通过收缩第二螺旋的长度和/或厚度，或者通过将图像像素插入第二螺旋内部来产生较暗的图像。在仍然更高的点覆盖率下，第二螺旋进一步收缩并变成弧(第二弧)。
由于邻近点之间的重叠，具有高点覆盖率的螺旋点不再具有开放式的第二螺旋。然而，本发明的优点仍然由这样的螺旋点提供，因为封闭的第二螺旋仍然限定了可以接收油墨的通道，使得与现有技术的AM阈值图块相比，利用更均匀的斑块产生了更好的印刷质量。本发明还提供了现有技术的AM阈值图块相对于FM阈值图块的已知优点，即，平色调的平滑度和中间影调的渲染以及更好的印刷稳定性。同时，本发明还提供了现有技术FM阈值图块相对于AM阈值图块的优点，即在阴影中渲染精细细节和封闭。本发明也不生成不规则的“蠕虫”或者意大利面状结构，如在第二阶FM阈值图块中那样，这使得印刷的图像更粗糙，尤其是在晕影照片和中间影调中。
在优选实施例中，使用一组阈值图块来生成根据本发明的交叉调制(XM)光栅图像，其包括在图像的强光部分和阴影区域中调制频率的小螺旋点，以及在中间影调中调制振幅的较大螺旋点。因此，高于200LPI(78.7行/cm)的网屏频率是可能的。半色调光栅图像的分辨率和网屏频率之间的比率优选地低于12，更优选地低于10。例如，当分辨率是2400DPI(945个点/cm)时，网屏频率优选高于240LPI(94.5行/cm)。
一个或多个阈值图块可由阈值图块生成器(也称为半色调生成器)生成，所述阈值图块生成器根据由用户经由用户界面的输入字段所选择的选项而包括于光栅图像处理器中或预印刷工作流系统中。常规选项包括图像分辨率、网屏频率、网屏角度(α)和网屏形状。
生成器优选地借助于限定螺旋形状(诸如上述阿基米德螺旋)的网屏功能，根据这些上述输入字段生成阈值图块。螺旋形状或径向线优选地通过与使用笛卡尔坐标的现有技术的半色调生成器相反的极坐标计算来生成。
根据本发明的用于生成半色调光栅图像的另一种但不太优选的方法是将连续色调图像(CT)变换成半色调光栅图像的方法，这是通过以下方式实现的：
a)根据网屏频率(FREQ)、网屏角度(α)以及利用点大小调制的半色调点(诸如现有技术的AM半色调点)将所述连续色调图像(CT)进行半色调到半色调光栅图像；其中所述网屏频率和所述网屏角度(α)限定所述点大小调制的半色调点的理论中心；
b)施加布置为第一弧或多个弧的非图像像素，所述多个弧一起表示第一螺旋；其中所述第一弧或所述第一螺旋在所述半色调光栅图像上具有馈点；
由此，所述馈点对应于来自所述点大小调制的半色调点的来自半色调点的图像像素。优选地，所述馈点对应于来自所述半色调点的理论重心，或者所述馈点对应于来自所述半色调点的实际重心，并且更优选地，由此所述第一弧或所述第一螺旋的长度/厚度取决于所述半色调点的点大小。
半色调单元
根据本发明的光栅图像包括由网屏频率和网屏角度确定的规则平铺的半色调单元。所述单元可以沿着三角形、矩形或六边形网格平铺，并且更优选地，沿着正方形网格平铺。
半色调单元本身也由网格组成，更特别地由像素网格组成，该网格可以是图像像素或非图像像素。这些像素优选地具有多边形的形状，或者更优选地具有正多边形(例如三角形、正方形、矩形、菱形或六边形)形状。
在优选实施例中，一起表示第一螺旋的多个弧在其半色调单元中局部集中，使得多个弧接近地模仿常规AM点。所述多个弧可以集中在例如半色调单元的四分之一区段中。因此，四分之一区段表示比半色调单元的其它区段更高的相对图像密度。半色调单元的一个四分之一区段优选地具有至少两倍于由半色调单元整体表示的相对图像密度的相对图像密度。可以在所述半色调单元的边界处但也在所述半色调单元的中心处找到四分之一区段。
应用
本发明的半色调光栅图像可以用于各种印刷技术，最优选是平版印刷、柔性版印刷和数字印刷。
光栅图像可以借助于激光(优选紫色或红外激光)在诸如平版印刷的或柔性版印刷的印刷版前体的光敏或热敏材料上进行曝光。在处理曝光的前体(其可在所谓的“印刷机上显影”方法中对用户隐藏)之后，获得承载本发明的光栅图像的印刷版。然后可以将该印版安装在印刷机上，其中将油墨供应到印版，然后将其转移到待印刷的基板上。
当用于柔性版印刷时，本发明的光栅图像在柔性版印刷版上由螺旋点的凸纹表示。与常规柔性版印刷相比，这些半色调点可以更容易地压印到基板上，使得可以实现油墨从柔性版印刷版到基板的更好转移，尤其是借助于开放式的油墨通道实现。
已知的是，小的半色调点，例如当使用FM网屏时，由于图像记录层的有限的分辨率，难以利用平版印刷版准确地再现。同样地，在平版印刷图像中的小的印刷点容易磨损，从而减小印版的行程长度。通过本发明可以减少这些问题，本发明将AM网屏的各方面与FM网屏的优点结合起来，诸如在阴影中渲染精细细节和封闭。因此，本发明的光栅图像有利地与平版印刷版结合使用，特别是包括光聚合物作为图像记录层的平版印刷版，其通常用于报纸印刷。此外，热(即红外敏感)平版印刷版有利地与本发明结合使用。
在数字印刷技术中，本发明的光栅图像被施加到没有印版的基板上，例如通过用喷墨打印机喷射油墨。要在本发明的上下文中使用的优选喷墨油墨是可UV固化油墨、(生态)溶剂油墨和水性油墨。所有这些技术都是本领域公知的。
优选的喷墨印刷技术包括：通过直接喷射在基板上，或者通过喷射在转印带或鼓上并从转印带或鼓转印到基板上而进行的干上湿印刷和湿上湿印刷。由第二螺旋形成的预定油墨通道提供了所提及的优点，尤其是当喷射在非吸收性基板(诸如PET、聚乙烯或通常用于柔性版印刷的标签基板)上时。本发明还允许在单程喷墨系统中使用高频加网。
可受益于本发明的替代印刷技术是丝网印刷、绢印、凹版印刷、蚀刻、移印或转移印刷；以及数字印刷技术，诸如静电印刷术、电子摄影术、肖像学、磁摄影术、激光印刷、染料升华印刷、点矩阵印刷、热敏印刷、纳米摄影术或热(蜡)转移。
可以在上面印刷光栅图像的基板可以是任何种类的，例如是塑料薄膜或箔、离型纸、纺织品、金属、玻璃、皮革、生皮、棉以及当然还有多种纸基板(轻质、重质、涂敷的、未涂敷的、纸板、硬纸板等)。基板可以是刚性工件或柔性片材、卷或套筒。优选的柔性材料包括例如纸、透明箔、粘性PVC片材等，其可以具有小于100微米、并且优选小于50微米的厚度。优选的刚性基板包括例如硬质板、PVC、纸箱、木材或油墨-接收器，其可以具有高达2厘米的厚度，并且更优选地高达5厘米的厚度。基板也可以是柔性网材料(例如，纸、乙烯基胶、织物、PVC、纺织品)。接收层(例如油墨接收层)可被施加在基板上，以用于再现图像在基板上的良好粘附。
在另一实施例中，本发明还可用于3D半色调中，诸如立体光刻、数字光处理、熔融沉积建模、选择性激光烧结、选择性激光熔化、电子束熔化和层压对象制造。

Claims (13)

1.一种将连续色调图像变换成用于利用多个点创建连续色调图像的错觉的半色调光栅图像的方法，其中所述半色调光栅图像包括多个半色调点；根据网屏频率和网屏角度，其中所述半色调点中的每个包括：
（i）图像像素，所述图像像素被布置为第一弧或布置为多个弧，所述多个弧一起表示第一螺旋；并且其中所述第一螺旋具有馈点（1003、2003）；以及
（ii）非图像像素，所述非图像像素被布置为第二弧或布置为多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋；以及
-其中所述网屏频率和所述网屏角度限定半色调点的理论重心；以及
-其中来自所述多个半色调点的半色调点使其馈点（1003、2003）从其理论重心位置偏移了相矢量的长度和角度，
其中所述半色调点的所述第一弧、所述第一螺旋、所述第二弧和所述第二螺旋各自具有由所述连续色调图像的局部密度确定的长度和/或厚度，
所述方法包括借助于至少一个阈值图块将所述连续色调图像变换成所述半色调光栅图像的步骤，由此
-在所述半色调光栅图像的强光部分和中间影调中，通过增加所述第一弧或所述第一螺旋的所述长度和/或所述厚度来增长图像像素的数量；以及
-在所述半色调光栅图像的阴影中，通过减小所述第二弧或所述第二螺旋的所述长度和/或厚度来增长所述图像像素的数量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中随机地确定来自所述相矢量的所述长度和/或所述角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中
来自所述相矢量的所述长度和/或所述角度由来自所述半色调点的所述第一螺旋的所述长度确定。
4.根据权利要求3所述的方法，其中
来自所述相矢量的所述长度和/或所述角度由来自所述半色调点的所述第二螺旋的所述长度确定。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个半色调点中的每个半色调点具有半色调单元，其中所述第一螺旋是所述半色调单元内部的空间填充曲线。
6.根据权利要求1所述的方法，其中来自所述多个半色调点的最小两个半色调点针对其第一螺旋具有不同的起始角度。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二弧或所述第二螺旋是开放式的。
8.根据权利要求2所述的方法，其中所述半色调点隔开从50 μm到400 μm的邻近半色调点的馈点（1003、2003）之间的一段距离规则地平铺。
9.根据权利要求2所述的方法，由此所述半色调光栅图像中的阴影包括附加的一个或多个聚类半色调点，其中所述聚类半色调点包括非图像像素。
10.一种平版印刷版，包括用于利用多个点创建连续色调图像的错觉的半色调光栅图像，其中所述半色调光栅图像包括多个半色调点；根据网屏频率和网屏角度，其中所述半色调点中的每个包括：
（i）图像像素，所述图像像素被布置为第一弧或为多个弧，所述多个弧一起表示第一螺旋；并且其中所述第一螺旋具有馈点（1003、2003）；以及
（ii）非图像像素，所述非图像像素被布置为第二弧或为多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋；以及
-其中所述网屏频率和所述网屏角度限定半色调点的理论重心；以及
-其中来自所述多个半色调点的半色调点使其馈点（1003、2003）从其理论重心位置偏移了相矢量的长度和角度，
其中随机地确定来自所述相矢量的所述长度和/或所述角度；以及
其中所述第一螺旋限定油墨接收区域，并且所述第二螺旋限定水接收区域。
11.一种柔性版印刷版，包括用于利用多个点创建连续色调图像的错觉的半色调光栅图像，其中所述半色调光栅图像包括多个半色调点；根据网屏频率和网屏角度，其中所述半色调点中的每个包括：
（i）图像像素，所述图像像素被布置为第一弧或为多个弧，所述多个弧一起表示第一螺旋；并且其中所述第一螺旋具有馈点（1003、2003）；以及
（ii）非图像像素，所述非图像像素被布置为第二弧或为多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋；以及
-其中所述网屏频率和所述网屏角度限定半色调点的理论重心；以及
-其中来自所述多个半色调点的半色调点使其馈点（1003、2003）从其理论重心位置偏移了相矢量的长度和角度，
其中随机地确定来自所述相矢量的所述长度和/或所述角度；以及
其中所述第一螺旋限定油墨接收区域。
12.一种制造印刷版的方法，包括以下步骤：（i）制造用于利用多个点创建连续色调图像的错觉的半色调光栅图像，以及（ii）将所述半色调光栅图像曝光在印刷版前体上；
其中所述半色调光栅图像包括多个半色调点；根据网屏频率和网屏角度，其中所述半色调点中的每个包括：
（i）图像像素，所述图像像素被布置为第一弧或为多个弧，所述多个弧一起表示第一螺旋；并且其中所述第一螺旋具有馈点（1003、2003）；以及
（ii）非图像像素，所述非图像像素被布置为第二弧或为多个弧，所述多个弧一起表示第二螺旋；以及
-其中所述网屏频率和所述网屏角度限定半色调点的理论重心；以及
-其中来自所述多个半色调点的半色调点使其馈点（1003、2003）从其理论重心位置偏移了相矢量的长度和角度。
13.一种制造印刷版的方法，包括以下步骤：（i）通过权利要求1所述的方法将连续色调图像变换成半色调光栅图像，以及（ii）将所述半色调光栅图像曝光在印刷版前体上。
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