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第二章印刷复制原理

2021-07-09 来源:吕梁机械信息网

第二章:印刷复制原理

第一节:色彩与颜色一 色彩的分类与特性人产生色彩感觉的全过程是:光 照射到彩色的物体上 反射光或透射光被人眼接受 被大脑识别,产生色感觉这四大要素中可分为两部分,即客观刺激(光源、彩色物体)与主观感觉(眼睛、大脑),它们统一在色彩感觉形成的过程中,二者是同时存在,缺一不可的。颜色可分为彩色和非彩色。非彩色是指白色、黑色以及深浅不同的灰色。它们构成一个系列,由白色到浅灰、中灰再到深灰,直到黑色,称为黑白系列。纯白色是理想的完全反射体,其反射率为100%;纯黑则射理想的无反射体的,其反射率为0。在自然界中,并不存在这样的纯白和纯黑,所以,人们规定,当物体表面对可见光的反射率在80~90%以上时,该物体即为白色;当其反射率均在40/0以下时,该物体即为白色;当其反射率均在40/0以下时,则该物体即为黑色。除非彩色以外的各种颜色都称为彩色。

二 颜色的三属性

为了对各种色光和颜色进行较为正确的分析和区别,国际上统一规定了鉴别色彩的三个属性,这就是色相、明度和饱和度。1  色相(色调)。

色相是彩色相互区别的特性。可见光谱中不同波长的光在视觉上表现为各种不同色相,包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。通常称红、橙、黄三种色相为暖色调,青、蓝、紫为冷色调,绿色为中间色调。光源的色相决定于人眼对其辐射的光谱成分产生的感觉;物体的色相则取决于人眼对光源的光谱成分和物体表面反射(透射)的各波长辐射所产生的感觉。例如,在日光下,一个物体反射480~560nm波长范围的辐射而吸收其它波长的辐射,则该物体表面为绿色。2  明度。

明度指由光的刺激所产生的视觉明暗程度。由于颜色的明度是一个心理物理量,除了受物体本身反射或透射光能量大小的影响外,还与整个视场的照度有关。在非彩色系列中,物体颜色越接近白色,其对光的反射越高,明度也越高,反之,越接近黑色,对光的反射率越低,明度越低。对彩色物体而言,其表面的光反射率越高,则它的明度越高,颜色越鲜艳,例如:黄褐色的物体表面比红色物体表面的光谱反射率高,可对人眼产生更高的明亮感,所以黄褐色的物体比红色物体的明度高。

3 饱和度。饱和度指彩色的纯度,表示物体反射或透射光的选择程度。可见光谱中各单色光的饱和度最高。

在颜色替代定律中指出,任何一个颜色C都可以用一定量的波长为λ的单色光Cλ和一定量的白色光W的混合来匹配。用公式表示为:

C = Cλ + W

因此,一个颜色的饱和度可理解为匹配该色的单色光 占全部色光的比重。以S代表饱和度,则

S= Cλ/ C= Cλ/( Cλ + W)对于非彩色则只有明度的区别,没有色相合饱和度。

第二节: 颜色的呈色原理

一 色光加色法

1. 色光的三原色。能以不同比例在视觉中构成各种颜色,而又非其它两个原色光所能混合出来的色光称为原色光。色光三原色是绿、蓝三种色光。国际标准照明委员会(CIE)1931年规定这三种色光的比波长是: 红色光(R) 700nm

绿色光(G) 546.1nm

蓝色光(B) 435.8nm

自然界中各种原色都能由这三种原色光按一定比例混合而成。

2  色光加色法。按红、绿、蓝三原色的加色混合原理生成新色光的方法为色光加色法。

在蓝光和绿光重叠的部位是青色,蓝光和红光的重叠之处是品红光,绿光和红光重叠处是黄色。这里用红光和绿光的混合来说明色光加色法的原理。我们采用两种色光,一个是通过绿滤色片后得到的绿光,一个是通过红滤色片后得到的红光,将这两种色光混合可获得黄色光。这是因为眼睛中感红和感绿的系统受到了同样的刺激而感到黄色。可见,不但特定波长的单色光可刺激感色系统产生黄色的感觉,且感红和感绿的刺激值粗略相等时也能产生黄色的感觉。当不同波长色光相混合时,其光谱频率相加,可产生一种新的、更加明亮的色光。所以色光混合称为加色混合,色光加色法混合的规律可用下图来表示。

用颜色方程可表示为:

红 + 绿 = 黄

绿 + 蓝 = 青

红 + 蓝 = 品红

红 + 绿 + 蓝 = 白

二 色料减色法

1  色料的三原色。用于减色法成色的三种原色称为色料三原色,这三种原色应具有其中两种无论以什么样的比例混合都不能产生第三种原色的性质。色料三原色应是青、品红和黄色。它们的每一个颜色应能减去白光的三分之一色光,相应地反射或透射三分之二的色光。习惯上也常把色料减少色法的原色品红叫作减绿色,黄色叫做减蓝色,青色叫作减红色。因为减色法三原色的每一色都相当于白光减去一个光谱色光后的色彩,并且这种名称和加色法三原色的名称都能相对应。

2  色料减色法。指按黄、品红、青三原色料(如颜料、油墨)减色混合原理成色的方法。我们在白炽灯上加上红色的透明纸,灯光便采成了红色,好象红色的透明纸给白色的灯光加上了一种颜色,实际上恰好相反。我们知道只有当人的视网膜上三种感色细胞同时受到等量而又较强的刺激是才有白色的感觉,白光是多种色光的复合,红色透明纸吸收了白光中等其它色光只透过红光,则给人以红色的感觉。如果用黄滤色片取代红透明纸,则不仅透过射过红光、也透过绿光,使视网膜上的感黄色细胞和感绿色细胞同时受到刺激,因而有黄色的感觉。可以所说是白光中减去了蓝光而剩下红光和绿光而产生黄色的觉。这种从白光(或复合光)中减去一种或几种色光而得到另一种色光的效应叫减色效应,也就是色料减少法。

如果把红、绿、蓝三个滤色片相叠放在一个白光源之上时,就没有光线通过了。因为这三色滤色片滤去光的波长范围是互不相干的,也就是说没有一个滤色片能透射过另两个滤色片能透射过的光。而用青、品红和黄滤色片进行同样的试验,情况就不同了。因为每个滤色片通过的是光谱中三分之二的色光,如果两两重叠在同一个光源上可以产生其它的颜色。任意两个滤色片混合减色通过的光是色光三原色之一。例如,青滤色片从白光中减去红光,品红滤色片减去绿光,当两种滤色片相叠在一起,黄滤色片又减去蓝光,则所有的光都被减去了。

青、品红和黄色的颜料两两等量混合,其成色情况和滤色片成色情况是类似的。例如青色颜料和黄色颜料混合产生绿色,情滤色片和黄滤色片重叠也产生绿色。减色法成色的实质是颜料或其它带色物质将白光光谱中的某些色光有选择地吸收,造成了白光中减去某些色光的效果,人眼所观视的颜色正是白光中减去某些色光之后所剩的色光。被减去的色光和剩余的色光互为补色。

减色法说明了白光是产生颜色的根源,一切颜色都包含在白光内。三 互补色定律

白色光可以分解成红、绿、蓝三原色光,而红、绿、蓝三色光混合起来又成为白光。这说明色光与白光之间存在一定的联系。

补色是指加色混合后能生成白光或灰光的两个互补色光;减色混合后生成黑色或灰色的两个互补色料。即青和红互为补色,品红和绿色互为补色,黄和蓝互为补色。第三节: 彩色复制原理

一  分色原理

分色是把彩色员原稿分解成为合单色版的过程。分色的原理就是利用红、绿、蓝色滤色片的选择性吸收制得色光三原色的补色版,即黄、品红、青三张分色阴片。滤色片是对可见光作选择吸收和透过得透明介质,其作用是通过三原色中一种色光(本色光)同时吸收其它的两种色光(补色光),使感光片上只感受一种色光,其它两种色光不能感光。这两种没有感光的色光就构成了补色,也就是色料三原色中等一种颜色。感光片经曝光、显影。定影后形成一张有浓淡层次的分色阴片(色调和灰调与被复制对象相反)。

彩色分色原理示意图

图 是彩色分色原理示意图,它包含构成全部色调的8种颜色。当白光照射原稿时,原稿可反射或透射出各种颜色。若在照相机的镜头前,插入一个蓝滤色片,使原稿中含蓝光部分透过,在感光片上感光形成的潜影,经显影处理,变成黑色影像(形成密度),而其它部分是透明的,如图 中的A1所示。用这张感光片拷贝成阳图后,作阳图片上,绿、黄、红区域的密度大,如图中 的A2所示。因此,用这张阳图片晒版后制得的是黄版(图 中的A3)。

用绿滤色片分色时,原稿上只有能反射或透射绿光的部分,通过;滤色片和镜头,在感光材料上感光,形成高密度区域,而含红、蓝的部分,在感光片上几乎是透明的,如图 B1所示。用此分色片拷贝阳图(如图 B2),再用此阳图片晒版,即制得品红版(如图 B3)。

把红滤色片装在镜头前时,只能透过原稿上反射或透射出来的红光,绿光和蓝光被滤色片吸收,曝光的感光片经显影处理后,与原稿相应的黑色部分变为黑色,而含绿色和蓝色的地方透明,如图 C1所示,用这张感光片拷贝成阳图,阳图上绿和蓝的部分得密度高(图 C2),再用拷贝的阳图片晒版,就制成;了青版(图 C3)。

经过滤色片分色以后,彩色原稿被分解为三张分色阴片。其中每一张分色阴片只能表现原稿的某些特定部分。这三张阴图片在画面各部分的密度彼此不同。密度的大小由原稿和每一部分反射(透射)光量的多少而定。将三种色调的图像套印在一起,便可复制出原稿的色彩和阶调,如图 G。

第四节: 彩色复制的色彩再现原理一、 网点图像印刷的必要性和可能性

网点是组成网点图像的像素。可通过面积和(或)墨量变化再现原稿浓淡层次和色彩。

用网点构成的图像再现连续调图像,这是目前普遍采用的印刷复制方法。在复制连续调原稿时,都要通过加网印刷工艺,把密度连续变化的图像转化为由网点组成的半色调图像。平版、凸版等印刷都是利用网点图像来再现连续调图像的,因为其版面上只有著墨与不著墨两种状态,而再现黑与白两个层次(如图2-24所示);当著墨量相同时大小不同的网点可调节单位面积上的总体著墨量;当单位面积内的网点个数相同时,网点大小不同,著墨面积率也不同。网点越小,著墨面积率越小,所呈现出的密度也越低。

对于半色调图像,在一定距离以外观看时,其密度

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