图像半色调技术及其进展

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1、万方数据专jjjjj『：ii题f色彩管理』图像半色调技术及其进展自印刷术发明以来，人们一直希望能在印刷品上表现出浓淡色调变化的图像，而平版、凸版在印刷中都不能以墨层的厚薄来反映层次的变化，因印版上只有着墨部分和非着墨部分之分。后来采用线条的疏密来表现层次，也只能从远处看才能显示出连续调的效果，自i00多年前发明加网技术后，可以将连续调图像分解成半色调图像进行Ep80。随着科学技术的不断发展，先后创造了多种加网技术，其目的是提高印刷品的质量，简化制作工艺，满足文化物质的需要。半色调技术是指在连续灰度图像二

2、值量化输出时，为了补偿量化误差对图像质量产生的负效应所采用的一种图像处理方法。该方法利用人眼的空间接近特性和低通特性，使人眼观察到的半色调处理后的输出图像局部平均灰度近似于原始图像的局部平均灰度值，从而整体上产生了输出图像的各种灰度，在视觉上形成了连续色调的效果，重现了具有连续色调的图像。传统半色调技术传统半色调技术是利用光学性质在严格两级■圃文／王廷婷灰度的显示介质上(如白纸和墨水)产生范围较宽的灰度级来实现的，这种技术与显示介质有关。需要半色调化的图像放置于照相机的拷贝扳上，让一束强光投射到它上面，

3、图像的高光区反射更多的光线，而暗调区域吸收更多的光线。当被反射的光线通过相机被半色调网屏或接触网屏所过滤，从而将图像网点化，在胶片上形成该图像被网点化后的半色调负像。原图反射较多光线的区域形成大网点，反射较少量光的区域产生小的网点。然后将负像胶片通过印刷从而产生正像，这样就得到了半色调图像。传统半色调技术经过了三个发展阶段，玻璃网屏加网、接触网屏加网和电子加网。1．玻璃网屏半色调技术1882年德国的GeorgMeisenbach首创能将连续调图像经加网分解成半色调图像的技术，但他当时采用的是线条网目，1

4、886年由美国的Ivas$I]lvey将线条网目旋转，采用十字线网目，将十字线网屏置于感光材料前一定距离，经照相将连续调图像分解为半色调图像，所以成为投影网屏，也叫玻璃网屏(图1)。万方数据图1投影网屏玻璃网屏上刻划着不透光的垂直交叉的十字线，每个方形网孔边缘清晰。网屏放置在照相机暗箱的网屏架上，与涂有碘化银的制版胶片保持平行但相隔一定距离。加网时，光线通过网屏上的网孔投射到感光胶片上，由于网屏上网线的阻光作用，把光束分割成与网孔一一对应的小光束。网孔起到了重新分配光能量的作用。通过每个网孔的光束，在感

5、光版形成一个光斑(图2)。‘a)图2网孔的光能重新分布示意图玻璃网屏是加网技术的鼻祖，它使印刷品能反映图像的层次变化，玻璃网屏除有笨重、价昂等缺点外，使用时网屏与感光片之间必须有一定的距离(网距)，易损失图像层次，影响画面清晰度，操作时图像质量受很多条件限制，如光圈、网距大小，需要有很熟练的工作人员，否则很难得到网点充实、清晰度高的产品。为此，人们不断改进玻璃网屏，有的改变网点的形状，有的改变网屏的结构，其中，有代表性的则是本世纪60年代，德国K]1mesh公司生产的全阶调格拉达(Gradar)网屏(图

6、3)。这种玻璃网屏上的纵横十字线，其线型有粗细之分，线条不是用不透明的黑色，而是用透明的品红着色，在两块互成90度的玻璃板粘合后，构成有颜色浓淡不同的四种密度，从而能使网点形成菱形，特别在40％一50％的层次网点成为单向性的链形网点，避免了印刷中网点扩大形成层次的跳跃感觉。由于格拉达网屏线型是透明的，所以能把原稿上明亮部分的色调予以调节，保证各细部的完整，同时省去了照相时补白光的工序。图3格拉达网屏示意图I23●2．接触网屏半色调技术约在1895：年，美国E-devil]e就开始从事接触网屏的研究，但由

7、于当时感光材料以及其他条件的限制，研究工作只能停留在实验阶段。直蛩J1940：年Kodak公司根据网目调理论首次用工业方法制造成功，这是第二代的网目调工艺。接触网屏(图4)在用于拷贝加网时，原稿、网屏及感光片三者密合在一起(接触网屏的“接触”三字由此得来)，曝光时，光线通过网屏上的透光光孔在感光片上曝光成像。由于网屏上网孔边缘有晕染，使曝光点中间曝光量大，向四周的曝光黼麟麟辫纛懋糊攀麟i

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13、瓣糍糕p■万方数据f色彩管理J量逐渐减少，兼于感光胶片的感光特性，

14、从而形成了一个个大小不等、间距相等的网点。图4接触网屏接触网屏较投影网屏有许多优点：①不需要计算网屏距离，②可使用任意光圈曝光，③由于接触网屏的网点密度的变化，可以最好地确定色调变化，④调整反差简单，⑤网点形状固定，⑥细部表现效果好，⑦既可用于照相加网，也可用于拷贝加网，⑧价格相对来讲比投影网屏便宜。也存在一些缺点：①在高光和暗调部位，网点的表现效果较差，②需要备用各种点形、反差、调色、颜色、线数的网屏，③耐用性较差。3．电子网屏半色调技术