丝网印刷中正确选择半色调网点形状

 　 【集萃网观察】在半色调图象复制中，网点形状对印刷复制结果有很大影响。究竟采用哪种形状的网点，才能有利于减少网点扩大并避免摩尔纹的产生，一直是人们争论的焦点问题。长期以来，在网印领域，人们通常忽视网点形状对半色调印刷的影响，许多网印生产者对网点形状的选择问题作出了极不正确的假设。这也是网印中半色调图象印刷质量仍很落后的主要原因。
 
　　传统的半色调图像（一般是由相对于调频网来说的调幅网点形成的）是通过大小不同、距离（网点中心间距）相等的网点规则排列起来，在视觉上形成连续的感觉，达到复制目的。其中，规则排列的网点都是由中心向外扩散，因此由网点排列而成的网线数目决定了单个网点面积的大小。例如，网线数为100线／英寸时，单个网点的面积为：1／100×1/100平方英寸。

　　在数字化照排机上，半色调的单个网点面积一般是由16×16象素的栅格结构组成，这些象素以某一特定顺序排列，形成了代表某一色调百分比的网点。因此，基于这种结构，能够得到的最大的色调级是162-1=255级，相当于每一级之间色调值提高0.35％。根据象素大小也可以决定网点的形状。目前应用最广的点形有圆网点、方网点、菱形网点和椭圆形网点。在网印中，比较有意义的是菱形网点和椭圆形网点。

　　1、中间调突变和各种网点形状分析

　　网点对图象中间调区域的影响最为明显。这是因为中间调。即50％网点范围附近，相邻网点扩大，边界相互接触，结果导致印刷时网点印迹不清，严重时会造成糊版，甚至废版。我们把中间调区域的网点扩大称为中间调突变。在网印中，由于网印油墨具有较高的粘稠，网点相互叠加处的几何形状，决定了中间调突变的大小。

　　圆网点在整个色调范围内都保持均匀的环绕特征，在中间调附近，网点叠加形成的角度通常是锐角（小于90°）。由于角度比较密集，网点之间区域很易相互渗出而填充油墨，网印的中间调网点扩大或中间调突变高达15％，所以对于网印来说，圆网点是最差的点形。

　　印刷中选择圆网点有两个原因：首先，圆网点均匀一致的点形有利于减少椭圆形及其它点形天然线状的影响，能很好地避免龟纹形成；其次，相对于印刷生产来说，在高速轮转机和单张纸胶印机上，纸张经过橡皮布和压印滚筒时会产生较大的网点变形，因此圆网点将变成椭圆形，这有利于减少中间调突变（这将在后文介绍）。但在网印中，由于受力较小，圆网点一般不会变形。

　　为改善圆网点的缺陷，引入方形网点。在设计中采用的下述点形即：网点开始是圆的，在中间调范围点形从圆形逐渐变成方形，并在50％网点处完全成为方网点，然后再逐渐变回圆形。方网点的四个角同时接触，角度大于90°，但是仍有可能出现中间调突变。在理想情况下，方形网点在中间调处网点扩大为10～12％。如果印刷条件差，突变会更大。而且由于直线形网线破坏了网点的边界，这种样式的改变对人眼来说，表现得更加明显。

　　   为了寻找一种在整个色调范围都比较适合的解决方案，设计了另外两种点形。菱形和椭圆形，下面将讨论中间调区域叠加时的几何形状和网点边缘处调值的改变情况。这里的网点同样是从圆网点开始，过渡到菱形或椭圆形，在中间调处达到标准形状，然后又变回到圆形。通过对网点形状的改变，使得网点在较低色调范围，一般是40％处开始接触，网点保持增长性直至60％。除了可以在不同色调值处使网点进行叠加，这类网点还可使接触范围的网角高于90°，有利于防止油墨渗出，保证印迹清晰可辨。

    但是，随着网点过渡为菱形或椭圆形，网点成线型的机会增多，从而导致龟纹出现，细而窄的网点也极易在视觉上产生规则的半色调条状花纹。特别在具有较大范围相同色调区域（例如一幅描绘了大面积蓝色天空的图象）或者一些色调变化缓慢的区域（例如肉色调图象），这种现象尤为明显。

　　2、分辨率和网线数

　　网点形状是由输出设备的分辨率决定的，为了尽可能利用255级色调，照排机的最小输出分辨率应是设计网线数的16倍。对于一幅50线／英寸的半色调图象来说，所需的最小输出分辨率为50*16=800dpi。如果觉得照排机的固定分辨率不理想，也可推导出离散化的色调数，由下述公式：

　　色调级＝{取整（输出分辨率／网线数）}2-1

　　例如，如果照排机的分辨率为400dpi，产生的半色调图象是50线／英寸，则获得的色调级为：（400/50)2－1＝64－1＝63级

　　虽然计算得到的色调级仅是理想范围（255级）的1／4，但是对观察者来说，差别并不明显。网印中所能接受的最小色调值是由油墨、承印物及观察环境决定的。承印物平滑度越高，观察距离越近，要求的色调级越高。

　　较低的色调是可以满足需要的，但是分辨率较低的照排机描述复杂的网角及在色调范围内转换网点形状时，会形成畸形或其它不规则点形，如图1，当放大时，点形看起来变得粗糙，易造成网孔堵塞，产生极不规则甚至不可预计的龟纹图案。唯一的解决办法是采遥合适的网线孔径，减少干涉条纹的影响。

　　半色调网点设计需要较高的技术水平和扎实的数学功底，特定点形或点形过渡顺序的设计涉及到图象处理和图象复制等理论。目前网印中大量使用的是用于减少色调突变并取得很好效果的菱形或椭圆形网点。我们相信，随着科技水平的提高，在不久的将来，适用于网印的理想点形一定会出现。