印刷技术的发展过程

发布时间：2011/4/12 12:12:28  阅读：46 次

有着悠久历史的印刷技术在20世纪后期发生了巨大的变化。当人类进入多种传播媒体并存的信息时代时，科技发展不仅推动了印刷复制技术的进步，更新了印刷工艺，而且拓展了印刷复制研究的空间。回顾近20年印刷复制技术的研究，每一次突破性的进展都有着深厚的技术背景，是综合应用和发展多学科研究成果的结果。随着计算机技术和信息化、网络化技术的飞速发展，可变印刷技术及设备日趋完善，印刷技术的系统化、标准化、流程化、数字化和网络化技术的发展日趋成熟。   一、印前系统的不同输出过程  　　图文合一拼版技术的发展可分为三大类：一是彩色电子整页拼版系统，二是简易拼版系统，三是彩色桌面出版系统（以下简称DTP）。前两者以电子分色机为基础，主要用于处理图像，它们一般都具有逼真的彩色显示，更高的计算机运算速度和处理能力。简易拼版系统指具有一般的拼版功能，如蒙版、修版功能等，而层次校正、彩色校正、像素编辑等功能，则需在高档系统中才比较完备。在彩色印前处理中，电分机和彩色整页拼版系统一直占统治地位，但是他们对文字与彩图的混排却无能为力。随着彩色印刷的普及，对印刷品的要求越来越高，这就需要彩色整页拼版系统来满足发展需要，DTP的优势也就显露出来。 1、彩色桌面出版系统（DTP） 　　DTP (Desk-top Publishing) 一词出现在1985年，它实质上就是通过个人计算机进行文字图像综合处理的整页拼版系统。由于桌面出版软件具有汉字处理功能，加上汉字PS库的建立，使我国具备了应用桌面出版系统的技术条件。1994年以后，桌面出版技术首先在我国广告制作与设计领域推广应用，并广泛应用于报业、书刊及包装印刷业。 2、计算机直接制版（CTP）技术 　　CTP(Computer To Plate)是指经过计算机将图文直接输出到印刷版材上的工艺过程。传统的制版工艺中，印版的制作要经过激光照排输出软片和人工拼、晒版两个工艺过程。CTP技术不用制作软片，不依靠手工制版，输出印版重复精度高，网点还原性好，可以根据完善的套印精度缩短印刷准备时间。 　　ＣＴＰ技术实际上是印刷产业技术数字化发展的一个必然结果。ＣＴＰ已经不再是一个孤立的设备或器材，是一个完整的系统工程，需要配套的数字化环境、控制管理技术和设备器材之间的协调作用才能发挥所具有的潜能和优势。 　　ＣＴＰ工作流程所覆盖的范围已经从前端设备一直延伸到印刷机，甚至要延伸到印后工序，实现了印刷生产系统的高度整合和生产流程的综合管理和控制。在这种高度整合的生产系统中，传统的印前、印刷和印后工序由计算机网络（＋数字媒体）连接成为一个整体（系统的无缝连接），各种设备和器材都作为整合系统的组件在系统级别上进行集中统一管理和控制，所有生产信息和产品资源在系统各个组件实现无缝传输，交换和共享。数字化工作流程及管理将成为ＣＴＰ技术运行的必要条件和关键。 （1）数字化工作流程 　　由于网络技术、数字化技术的发展，为了提高工作效率，人们采用标准化的工作流程技术管理印前过程。工作流程技术在中国的推广具有自己独特的方式，大多数企业都以实现CTP输出为目标，从实现数字化折手开始，逐步实现数码摄影、数码打样、PDF输出、色彩管理、数字工序管理、网络传送，最终实现全流程数字化。在数字化工作流程的技术发展过程中，以下几个技术在其中扮演了重要的角色。 　　● PDF 　　作为全球标准的Adobe系统的图像模式，PDF是Adobe公司研究开发的能进行可靠的、连贯的图形、图像和文字混排技术的一种记录格式。 　　在印前领域，Post Script Extreme和 PDF结合在一起优化了文件工作流程。作为页面描述语言， PostScript描述了印刷页面的格式，RIP则能把信息转换成像素，从而在输出媒介上成像。PDF的结构很稳定和精确，因此它可以很容易被读懂，而且页面独立。PDF格式非常适合于数字页面的传送，而且这种传送以及传送结果不依赖生成这些数字页面的软件和硬件平台。PDF文件可以随时更新，在处理过程中，可以把陷印和折手等一些与设备相关的信息也包含在文件里，而不用重建整个文件。它对任何特定打印机都适用，未来的打印设备将是以PDF工作流程为核心的完美环境。PDF成为一个标准将推动未来印刷工业向高度集成和高度自动化的方向发展。 　　● CIP3 　　1995年，世界上26个印前、印刷及印后企业联合成立了致力于实现印前、印刷及印后工艺流程综合计算机控制的国际性合作组织。该组织的主要目的是为了研究制定一些标准格式，以数据化工艺流程的概念提高印品的质量，降低成本，提高生产效率。 　　符合该组织标准格式的工艺流程称为CIP3（Computer Integrated of Prepress、Press、Postpress）工作流程。在印前，CIP3可实现文件的色彩管理、补漏白、字体、文稿、图像的管理、拼大版及生成ICC Profile以及用数字打样机打样。在印刷中，CIP3在印刷机上实现油墨量的控制（油墨扩大和转换曲线）、套准控制、颜色质量控制（颜色色彩和密度测量）。在印后，通过传送裁切和装订的参数和信息，实现对印刷品的裁切控制和装订控制。 　　2000年，JDF联盟与原CIP3联盟达成协议，加盟CIP3，加入“Process”一词。JDF格式的出现是一股新生力，它促使CIP3向CIP4过渡。 　　● RIP 　　为了满足数字化印前高速高效处理数据的要求，栅格图像处理器(RIP)驱动着各种输出设备，承担着繁重的生产任务，如补漏白、组版、加网、图像自动替换（OPI）。目前，RIP已经变成了印前生产的核心，它影响到从色彩和文件管理到印刷的整个生产过程的方方面面。 　　● 色彩管理 　　色彩管理力求使印刷复制工艺流程中多种设备（如扫描仪、彩色显示器、数码打样机和印刷机等）输出的色彩保持一致。为了在整个印刷复制工艺流程中实现多种设备间一致的色彩转换，1993年由八大电脑及电子音像发展商组成了国际色彩联盟(International Color Consortium/ICC)。ICC决定建立基于电脑作业系统之内的色彩管理，并利用“ICC Profile”（色彩描述档案）完成不同设备间的色彩转换，任何输入或输出设备支持这种格式的话，它们之间便可作准确的色彩转换。每个设备只须建立一个ICC Profile，系统便可方便地管理色彩。 （2）CTP的现状 　　2001年9月国内CTP设备保有量为61套，到2002年3月增加至86套，其中广东51套，河南2套；用于商业印刷63套，用于报业印刷23套。由海德堡和克里奥共同推出的Trendsetter系列设备占22套，Agfa的Polaris系列占13套，克里奥的Lotem系列占12套。 3、在机直接成像制版DI 　　DI是 Direct-Imaging (直接成像)的缩写。与脱机直接制版CTP相比，在机直接制版DI最大的优点在制版速度快和开机前准备时间短，非常适合于交货期短的短版印刷市场。常常采用无需后处理的成像技术和版材系统。DI相对于传统胶印的优势：  ◇ 电脑直接到印刷机，可完全实行标准化、数据化质量控制。  ◇ 网点质量提高：直接成像、印版免冲洗、完全避免了网点损失，可在印版上完全清晰再现1-99%的网点网点层次更丰富、更连续；边缘锐利、上墨更迅速、网点扩大率小、可印刷更高密度，印刷品的颜色更鲜艳，反差更明显。  ◇ 数字拼大版，拼版效率大大提高，套印准确性大大提高，减少人为错误。  ◇ 基于ICC的色彩管理，通过指定的数字打样设备精确模拟印刷机色彩空间。  ◇ 即时打样，最后一分钟修改。  ◇ 全自动印刷操作，从自动装版到自动清洗。  ◇ 全数字流程，印前数据直接遥控墨斗墨区预设。  ◇ 稳定可靠，校准简单方便。 4、数码打样 　　打样技术是印刷复制技术的重要组成部分。数码打样是将数字页面直接转换成彩色样张的打样技术，无需任何中介媒介，如胶片、印版等等，是CTP、DI必不可少的配套技术。数码打样技术又分为软打样和硬打样。所谓软打样，是在屏幕上看色，主要用途是方便分色过程中的修整。随着色彩管理及网络技术的普及，可以利用数码打样技术实现远程打样，作为与客户沟通之用。 5、数码印刷 　　使用激光或发光二极管对电子印版或感光鼓进行蚀刻或电子成像，将数码化的图文信息直接从电脑进行印刷。电子印版或感光鼓使您可以一边印刷，一边改变每一页的图像或文字。 　　数码印刷机(Digital Press/Printer)的出现使数字页面向印刷品的直接转换成为可能，将传统的印前、印刷甚至印后操作融为一个整体，由计算机系统统一完成。这是一个“彻头彻尾”的数字化生产技术，在整个生产过程中没有任何中介物理媒介存在，所有产品在与顾客见面之前都以数字方式在生产系统中存在、流通和处理加工。数码印刷不再使用传统意义上的印版，属于无版印刷方法(Plateless Printing)，因此具有可变信息印刷(Variable Information Printing)和按需印刷(On-demand Printing)的能力，将成为正在逐渐兴起的按需／个性化印刷市场的主要生产技术手段。 　　相对于传统印刷，美国国家印刷协会和胶印经济研究中心的Andrew Paparozzi说：“数码印刷有时是对传统印刷的一个补充，有时候它又是传统胶印有力的竞争对手。”传统印刷是“生产后再销售”的生产模式，而数字印刷是“销售后再生产”的生产模式。因此，数码印刷一旦与网络结合就可以构筑一种全球范围内的按需生产和服务体系，满足逐渐发展成型的个性化印刷、出版市场的需要。 　　21世纪是一个以信息数字化、网络化为主要技术特征的知识经济时代。印刷出版业将成为信息媒体的主要提供者，成为信息产业的一个重要组成部分。 二、色彩复制技术的发展过程 　　印刷技术的发展经历了不同的阶段，从时间上看三色印刷工艺和多色印刷工艺出现于本世纪中叶，70年代四色印刷工艺在我国被推广应用，70年代末非彩色结构工艺诞生并得到迅速发展，90年代出现了印刷质量可以和彩色照片媲美的高保真（原真彩色）印刷工艺。 　　三色印刷的特点就是仅使用黄、品红、青三原色油墨对原稿进行复制，原稿中的黑色按中性灰平衡原则由三原色油墨混合而成，如图2a所示。（参看图2）从色彩学理论上讲，三色工艺是充分可行的，而且套印次数少，对印刷来说应该更为有利。然而由于材料和技术的限制，三色工艺在画面反差、灰平衡方面效果很差，而没有得到真正的推广。 　　 为了解决上述问题，在三色工艺的基础上增加了黑版。以三原色为基础，黑版起骨架、轮廓作用，于是四色工艺开始推广应用。黑版的加入使三原色油墨的中性灰平衡更易控制，提高了画面的反差，改善了暗调的细微层次，降低了彩墨的用量。然而从理论上说，黑版的加入需要对构成消色的三原色成分进行去除，即底色去除。例如，要复制原稿上的古铜色，若加入10％的黑（如图2b所示），可以去除与之等量的黄、品红、青三原色油墨，同样能达到良好的色彩再现效果。底色去除仅作用于中性灰部位，而且由于阶调范围上的局限性，去除量受到限制，最多只能做30％－ 40％的去除，所以四色工艺的黑版主要起调节作用。由于黑版的加入，原稿上的某种色彩（如古铜色）将会由黄、品红、青、黑四种参数来描述，但因为黑色不是独立的参数（黑色可由黄、品红、青匹配而成），所以，四色工艺理论对颜色的描述仍只有三个参数是独立的，符合色彩学基本原理，在实际中得到应用和推广。 　　随着数字式电子分色机的出现，原稿上每一个像素都能被量化，有条件对底色做100％的去除。这样图像的色彩可以由三原色中的两种加上黑墨来再现（如图2c所示，古铜色由黄、品红和黑来表示，而和青相当的底色全部被去除），这两种原色加黑构成图像的工艺被称为非彩色结构工艺，它解决了由多色高速印刷机代替中低速印刷机过程中出现的中性灰不够稳定，印刷适性差等问题。非彩色结构工艺打破了只能以三原色为基础的彩色复制的传统习惯，突出了黑版的作用，黑版已不再处于从属地位，整个画面的层次和色彩都要由黑版来统管，黑版作为完整的结构起到了影响整体颜色组合的重要作用。 　　采用长调黑版进行印刷，可以改善多色印刷过程对上墨的波动，提高色还原的可靠性，同时也增强了印刷适应性。然而非彩色结构工艺不能逼真地复制出明亮纯净的紫蓝、绿和橙红色，使得非彩色结构印刷在对原稿的复制范围上受到限制。DTP、CTP技术的GCR工艺采用长调黑版，去除量上可以进行0-100%的灵活控制，同时加入彩色增益，使印品的反差、色彩的饱和度均有所增加。 从不使用黑版的三色印刷到使用黑版的四色印刷，再到突出黑版作用的非彩色结构工艺，彩色复制技术已得到很大的发展。 三、加网技术的发展过程 　　50年代，由于材料和技术的限制，很难用三色或四色来表现完美的色彩和阶调。人们采用滤色片和照相机来分色，由于滤色片的效果不好，经常要增加补充色。当时的照相技术复制不出细小的网点，再加上油墨质量较差，用三色版或四色版复制，无法得到许多明亮的淡色，如谈蓝色，这样便提出了用黄、品红、青、黑加上小红、小蓝的多色印刷工艺。在明亮的淡色区以小红、小蓝色版为主，使整个画面明快自然。然而由于多色加网套印不能避免龟纹的产生，影响了印品的质量。 　　随着电分机的使用，采用计算机处理技术，能够校正滤色片等误差因素，人们对制版印刷的规律有了进一步的认识，网点质量也得到提高，用黄、品红、青、黑四色版能够取得较好的印刷效果，于是多色印刷便逐渐“隐退”。 　　为了消除加网套印产生的龟纹，在使用传统挂网方式的生产过程中，积累了丰富的四色印刷技术经验，总结出常规网点角度的最佳组合，其中三个主色相差30o，即15o、45o与75o，弱色黄版放在0o或90o，从而使产生的龟纹对画面的影响达到最小。 　　由于DTP、CTP系统的不断开发和调频加网技术的出现，使得采用多色印刷获得高质量的印品成为可能。高保真印刷采用多色印刷方法，例如C、M、Y、K、R、G、B七色印刷，使用高质量的油墨，扩大了色彩再现的范围。而调频加网的使用不仅彻底消除龟纹对画面的影响，而且增加了印品的反差、层次和清晰度。高保真印刷使每个像素都能得到准确再现，它与传统的多色印刷已有着根本的不同。 　　从传统的多色印刷采用调幅加网时龟纹干扰严重，到四色印刷控制加网角度以减小龟纹影响，再到高保真印刷采用调频加网彻底消除龟纹，加网技术已发展到了一个新的阶段。 结束语 　　CTP、DI技术能在印版上产生高质量的网点，高调不会丢失，暗调不会糊版，网点扩大率小，能够解决调频网点在中晒版、印刷中的问题。调频网点不仅可以消除非彩色结构工艺产生的龟纹，而且其细小的点子改善了暗调的细微层次，使暗调不易并级，同时扩大了色彩再现的范围，使得再明亮的淡色都可以通过小点子充分显示出来。目前，又出现了调频和调幅融合的网点技术。2000年大日本网屏公司在印刷技术发展史上首次开发出一种崭新的混合加网技术（“视必达”加网），现已进入实用阶段。它能在正常2400dpi-175网线生产条件下，印出300网线以上的超精细加网质量的印品。因此，加网方法的改进能够真正体现印刷车间的实质进步。 　　调频网点不仅可用于多色，当然也可用于四色、由于四色印刷工艺已十分成熟，在此基础上使非彩色结构GCR工艺和调频加网技术相结合，四色印刷工艺将会在用色方法和加网技术等方面上升到一个新的水平。 　　从三色印刷工艺到四色印刷工艺，再发展到非彩色结构工艺（每个像素最多由3种颜色组成），形式上由三色到四色再回到三色完成了一个循环，但实质上发生了变化，在黑版应用方面上了一个台阶；从多色印刷工艺到四色印刷工艺，再发展到高保真印刷工艺（多色印刷），从形式上看由多色到四色再回到多色完成了一个循环，但实质上不同．在加网技术方面上了一个台阶；GCR工艺和调频加网技术相结合将是印刷工艺的发展方向。整个印刷工艺的发展过程呈现出螺旋式上升和波浪式前进的运动规律。

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