特种印刷之立体印刷
2011-09-03 文章来源: 全球印刷网
立体印刷作为一种全新的特种印刷技术，与传统印刷相比具有图像清晰、层次丰富、光泽度好等特点。立体印刷就是利用人的左右眼视差．在图像上覆盖柱镜光栅板以获得有立体感图像的印刷方式．也叫光栅板法或三维空间印刷。为适应人的视觉所获得的信息是三维信息这一特点．立体印刷将光栅板折射分像技术与印刷技术融合在一起．使传统的平面印刷图像从二维显示向三维显示发展．呈现出三维立体视觉感或变异动画效果。立体印刷的特点立体印刷吸收了立体电影、电视的特点．模拟人两眼的间距．从不同角度拍摄．将左、右像素记录在感光材料上。依据左眼观看到右像素．右眼观看到左像素这一原理制作出印刷品。
立体印刷作为一种新的特种印刷技术．它与传统的印刷相比．主要有以下特点：
1．立体印刷能逼真地再现物体的立体感．图像清晰、层次丰富、形象逼真．意境深远。
2．立体印刷的原稿多是造型设计或景物拍摄而成．印刷材料多为优质的铜版纸和耐高温油墨，所以光泽度好．颜色鲜艳且不易褪色。
3．立体印刷产品的表面覆盖一层凹凸柱镜状光栅板．可以直接观看到全景画面的立体效果。
立体印刷的原理由于人的两眼之间有一定距离．当观察物体时．左右眼从不同角度观察．形成两眼光视觉上的差异．构成的各种图像反映到大脑中，便产生远近感和立体感。立体印刷正是根据人眼双目视差产生立体感的生理特性和光栅板折射分像的光学原理．通过光栅对图像进行条纹处理．再借助柱透镜光栅板．从而使平面印刷图像具有直观的立体感。立体印刷首先要用双镜头立体照相机拍出两张底片．晒成分别相当于左右眼看到的物像的印版．然后按一定的角度错开印刷。
为了看清图像．必须在印刷品上加一块薄薄的凹凸透明塑料片．即柱镜片。柱镜片的凹凸间隔为0．6mm．凹凸面把图像等距离地分割成无数的像素．有 12OL／in凹凸线，在每条线下有6个像素。这些像素分别在平面上构成错开一定距离的相叠物像。错开的距离在柱镜片的作用下．形成空间．使人们感觉前景与背景之间有一定的深度．从而获得立体感。立体印刷的工艺过程立体印刷的种类很多．目前常使用的立体印刷技术主要有双色立体印刷、普通立体印刷、动感立体印刷和全息立体印刷等。
各种立体印刷的基本工艺原理没有很大的差别．只是在个别的工艺细节上进行改进。普通立体印刷的工艺过程主要包括以下几个步骤：立体摄影一分色加网制版一印刷一光栅板贴合成型。
1．立体摄影立体摄影是立体印刷的前提条件．通过立体摄影获得被拍摄物体的立体信息．这是立体印刷的主要特点之一。与一般的摄影方法不同．立体摄影在拍摄前要对被摄物的位置、角度、中心点以及光栅板的间距等作精确的计算。立体摄影的方法大致有直接法和间接法两种。直接法是通过柱镜光栅板进行照相的方法，在一定的视野内移动照相机．把被摄物连续地拍摄下来。间接法是先在规定好的位置拍摄两张以上的相片，然后将它们正确地合成在一个间距中。与直接法相比，间接法的立体感效果更好，但比较费事．所以一般不采用。通过立体摄影，在照相底片上获得物体的立体信息，便可以转入到制版、印刷工序。
2．分色加网制版 要将立体摄影的原稿印成立体印刷图片，关键在于制版。与其他印刷方式一样．立体印刷制版过程也包括分色、加网和晒版等主要工序。立体印刷的制版方法与平版制版基本相同．一般使用PS版印刷。将立体摄影所得到的照相底片作为制版用的原稿，用分色机分色就可以得到四张分色片。分色时一般按照原尺寸进行扫描。为了再现彩色软片上的全部信息．其扫描线数一般在400Ycm以上。由于柱镜光栅板具有放大作用，因此在将立体摄影的底片进行分色加网制出四色印版时．要使用细网屏。目前通常采用加网线数在120Yzm以上的网屏进行加网分色和印刷。此外．立体印刷使用的网目角度与一般印刷不同。由于柱镜光栅板是平行的直线条，容易和网点产生闪动的光晕．因此应根据光栅板栅距的不同来改变网目角度，并且要避开使用45°和90°的网目角度。
3．印刷为了保证印刷品的套准精度，立体印刷一般选用四色平版印刷机进行四色套印．它和一般印刷工艺大致相同．但对套印精度要求较高，套印误差应小于 0．Olmm。所以要使用表面平滑度较高、伸缩性较小的纸张(比如铜版纸)印刷，印刷环境的温度和相对湿度应严格控制。同时印刷机的印速也应保持在 4000-4500印／小时，否则会影响图像的清晰度和立体感。根据印刷要求．可选择不同的版式进行印刷，但都应满足以下要求：不影响立体视觉，有良好的立体感，保证套准精度，可实现大量复制。下刷的性能对比。从表中可以看出，立体印刷采用平版胶印方式的综合性能最好，适用于大量印刷。珂罗版印刷在印刷清晰度和立体感方面虽然具有一定的优势，但是它仅适用于小批量印刷。
4．光栅板贴合成型经制版、印刷后得到的印刷品，虽然印品上记录了物体的立体信息，但还没有对其立体信息进行显示，所以，我们观察这样的印刷品时还不能获得立体视觉。因此，必须经过印后加工才能完成立体印刷制品的复制。立体印刷的最后一道关键性工序就是柱镜光栅板与印刷品的贴合成型，它直接关系到立体图像的质量。光栅板贴合成型的方法是在印刷好的成品上涂布一层亮光胶，同时把透明度高的热塑性材料进行加热溶解，压成柱镜型光栅板，并使带有亮光胶的印刷品融合于光栅板的背面。柱镜的凹凸面把图像等距离地分隔成无数个像素．使像素分别映入左右眼，两眼看到的是各自相对应的图像，由于左右眼的视角不同，重合的图像通过视觉神经便产生了立体感。
立体印刷的应用
立体印刷由于能够逼真地再现物体，具有相当强的立体效果．产品的图像清晰、层次丰富，因此被广泛应用于包装装潢、商品广告、室内装饰及明信片等。有的国家已采用立体印刷来做全息照相出版，如安徒生童话集的立体版本。立体印刷的特殊效果和对技术、设备的更高要求．使其在防伪印刷领域得到了广泛应用。将立体印刷防伪和其他高新防伪技术相结合，可以很好地提高防伪效果。例如随着激光技术的发展，目前已研制出激光全息立体印刷技术．采用复合式全息照相来提高印品的立体感，即印刷四维的激光全息图。这种防伪印品难以仿制，同时其强烈的三维动态图像特征也很容易用肉眼鉴别。
立体印刷源于立体摄影提供的三维图像底片．它是立体摄影更进一步的发展。在我国，许多印刷厂家从事立体印刷技术的发展和研究，立体印刷设备与立体印刷品也不断推向市场。立体印刷品以其新颖美观，形态逼真、多层次的立体画面赢得了人们的广泛喜爱。随着立体摄影技术和立体显示技术的不断发展，立体印刷将在包装印刷领域显示出特有的优势立体印刷源于立体摄影所提供的三维图象底片．尽管立体摄影成像理论的提出距今已一百多年的历史，在这漫长的岁月里．立体摄影有了一定程度的发展。但由于立体照片在拍摄和制作上采用传统的光学原理的制作与合成方法，使立体照片在应用上存在着很大的局限性．加上制作设备昂贵．工艺技术操作繁杂．制作成本高等原因．使立体摄影不能被推广和普及，因此立体印刷同样受到在印前制版过程中工艺流程长．工序之间累计误差大． 降低了画面清晰度．而影响印刷效果。二十世纪八十年代， 由于数字化的到来．推动了立体印刷的发展，制作技术也日趋完善和稳定，立体印刷由此进入了一个崭新的时代。尽管如此立体印刷的废品率高达40％，主要是制版分色以及调幅网点精度很难达到300线／英寸以上要求．网线角度和彩色印刷套印难度大。七十年代我国高精度四色胶印机数量有限．难以配合满足立体印刷的技术要求．有幸至八十年代借助带CPC摇控的海德堡四开四色胶印机立体印刷逐渐发展起来，使之立体印刷品正品率达到85％以上。从而树立了提高印刷成品质量的信心。二十一世纪．立体摄影进入数码时代，立体多象合成运用电脑软件．计算机直接制版(CTP)技术．并采用调频网点高精度印刷设备。立体印刷质量体系有了保证。认识立体印刷在目前使用的立体印刷技术中．最为常见的立体印刷技术是普通立体印刷、动感立体印刷和全息立体印刷。普通立体印刷普通立体印刷的立体摄影主要采用圆弧移动拍摄的方法．即以被摄物体所定的中心点为圆心．以中心点到感光片焦距为半径做圆弧运动。柱面透镜板直接加装在感光片的前面．并随机同步移动．每次曝光都会在光栅板的每个半圆柱下聚焦一条像素．最终布满整个栅距．；中洗即可得到立体照片。与其他印刷方法一样．立体印刷的制版过程也包括分色、加网、晒版等工序。值得注意的是．立体印刷的分色中．扫描线数一般在4001pi以上．又由于立体图像像素细腻和柱面透镜光栅的放大作用等原因． 为得到较好的印刷品．应使用较细网目进行加网。立体印刷中的网线角度不应选择O度角．另外立体印刷中C、K版的加网角度应一致．其彩色印墨实地密度要高。普通立体印刷的套印精度要求很高．一般采用PS版。立体印刷可采用不同的版式进行印刷． 印刷的成品．表面覆盖柱面透镜光栅板后． 才能具有立体感。目前使用的柱面透镜光栅板有硬塑料和软塑料两种．前者主要有聚苯乙烯．后者主要有聚氯乙烯。柱面透镜复合之前需据相关参数制作一个柱面透镜阴模板，然后边层压边成型。常用的方法主要有平压贴合法，滚筒贴合法和后贴法。动感立体印刷动感立体印刷是普通立体印刷的延伸，即在印有立体感图片的基础上印刷出有动感的画片，只要变化观察角度即可产生动感。动感立体印刷品的制作原理和方法与普通立体印刷相同。动感立体印刷首先也要对原稿进行立体摄影，但与普通立体印刷不同的是需要确定动作的次数来设计原稿，每一个动作都有一个画面．动作的多少决定所用拍摄底片的多少。动感立体印刷原稿现在一般采用桌面印刷系统进行分色，得到多套分色底片(阴片)，得到的底片经过拷贝将多个动作的画面合在一张底片上，其问需要分步曝光，最后经显、定影得到动作画面对应的阳图片，然后进行晒版、印刷、复合柱面透镜板得到动感立体印刷品。全息立体印刷全息立体印刷是把由激光照相形成的干涉条纹变换为立体图像并显现于特定承印物上的复制技术，它是以全息照相为基础发展起来的一种新的立体印刷技术。20世纪80年代．全息立体印刷技术进入推广应用阶段，全息立体印刷品开始普及并逐渐实现商品化。全息立体印刷并非用油墨印刷而成．它的印刷与常规印刷品印刷的方法和过程相似。全息立体印刷首先要进行全息图像的拍摄，在拍摄之前要选择合适的题材和其在空间的最佳布置．注意光线产生的影响．全息图片在没有受到适当的照明时．它并不表现记录景物的任何特征。彩虹全息图像的拍摄是根据光的衍射现象特性得到的。在全息立体印刷中将会用到质地较软的光致抗蚀材料但它不适合直接压印．因此必须制作压印模板．常常用到的是金属模板．经过转移彩虹全息图像信息然后在模压机上压印。压印的目的是在一定的温度下．将压印模板上的图像信息转移到透明薄膜或真空镀铝的薄膜上。常用于压印的薄膜主要有PVC、 PET、PS、PP等，压印的过程按照热压一冷却一剥离等工艺过程进行。压印之后，要进行真空镀铝．这主要是为了全息图像在白光下可直接观看的缘故。真空镀铝是在高真空的条件下将铝丝雾化并沉积在压印薄膜上的过程。在目前，也可以直接用已经镀铝的薄膜进行压印．在这之后．需要进行涂胶和覆膜．以便立体图像信息的转印，其过程主要包括粘贴型和烫印型两种全息图片的加工。
