6. Растрирование
При помощи растра полутона изображения преобразуются в однотонные элементы печатной формы: точки, линии, иные фигуры, превращая это изображение в микроштриховое, дискретное. Необходимость применения растра вызвана тем обстоятельством, что печатающие элементы форм, как правило, не могут передавать полутона изображения, отдавая запечатываемому материалу одинаковое количество краски. Стремление передавать в печати полутона и вызвало появление растра еще в прошлом веке. Сначала это были стеклянные проекционные растры. Их прозрачная поверхность с зачерненными непрозрачными линиями разбивала изображение на отдельные элементы, а использование высококонтрастных фотослоев обеспечивало получение растровых точек такого же контраста.
В печати полутона изображения воспроизводятся за счет разных размеров точек: на светлых участках они меньше, а по мере перемещения к темным полутонам и теням постепенно увеличивают свои размеры.
Рис. 5.1. Различные типы муара при классическом растрировании.
Эти растры, которые получили позднее (когда появились другие типы) название амплитудно-модулированных (АМ-растр), характеризуются постоянством расстояния между центрами растровых точек в пределах определенной линиатуры (числа линий на единицу длины), а также рядом других характеристик (3, с..23)..
С появлением растров возникли также и проблемы воспроизведения градационной характеристики полутонового оригинала. Дело в том, что в зависимости от условий съемки, свойств фотоматериала, обработки негатива и некоторых других факторов растрирования градация оригинала существенно изменяется, и регулировать ее достаточно сложно.
На следующем этапе развития растров появились контактные растры, в характеристики которых были заложены некоторые свойства будущего негатива.
Рис. 5.2. Розетка из растровых точек классического растра
Для амплитудно-модулированных растров с периодической структурой характерна возможность появления такого неприятного явления, как муар в виде периодически появляющихся полос или пятен. Они возникают при наложении нескольких растровых изображений в многокрасочной печати. Надо ли особо говорить о том, что муар является серьезным дефектом.
Однако за неимением лучшего АМ-растры благополучно существуют в полиграфической промышленности уже более 100 лет (они появились в 1890 г.)
Метод амплитудно-модулированного растрирования состоит в том, что находящиеся на одинаковом расстоянии одна от другой растровые точки варьируются размерами. Чем больше точки, тем больше краски появится в этой части оттиска и тем она будет насыщеннее. Этот метод используется, главным образом, в таких традиционных способах, как офсетная, высокая, трафаретная и флексографская печать (3, с..15)..
Электростатические и струйные принтеры, напротив, печатают точками одинаковых размеров. Здесь чаще применяется частотно-модулированное растрирование (ЧМ-растр), которое обеспечивает лучшее воспроизведение деталей изображения в светах и исключает появление муара.
ЧМ-растр обеспечивает различное заполнение площадей изображения растровыми точками не за счет изменения их размеров, а за счет печати большего количества точек одинаковых размеров на единицу площади. Расчеты этого количества и размещение точек на репродукции могут быть выполнены различными способами. Это может быть случайное (стохастическое) их расположение (основанное на законах теории вероятности) или в форме фиксированного размещения точек. Хорошие цифровые печатные системы поддерживают как АМ-, так и ЧМ-растрирование. Однако в большинстве случаев используется все-таки ЧМ-растр.
Гигантский скачок в развитии полиграфии в последние десятилетия дал возможность по-новому посмотреть на растры и их использование в репродукционном процессе. Развитие технических возможностей привело, в конце концов, к появлению ЧМ-растров на новой основе. Здесь, в противоположность АМ-растрированию, размеры растровых точек одинаковы на всей площади изображения, но частота их размещения различна: на светлых участках растровых элементов (точек) будет меньше, а расстояния между ними больше. Постепенно, в сторону движения к темным полутонам и теням, скопления точек увеличиваются, а расстояния между ними уменьшаются. Для получения таких растровых структур, в отличие от АМ-растров, фотомеханические способы оказались бессильны, и здесь на помощь пришли электронные методы. С появлением растровых процессоров появились возможности генерирования частотно-модулированных изображений, и ряд фирм создал свои собственные технологии, которые должны были устранить недостатки, прежде всего градационной передачи полутоновых изображений (1, с..33).
Электронные технологии оказались способны генерировать растровые структуры со случайным (стохастическим) распределением растровых элементов. Стохастический растр в определенной степени является ЧМ-растром — за тем исключением, что здесь как форма, так и размеры растровых элементов носят случайный характер.
ЧМ-, в том числе стохастические растры, решают ряд проблем прежних растровых систем: повышается гладкость и равномерность изображений, улучшается градационная передача и, что также очень важно, резко сокращается возможность появления видимого муара.
Во флексографии наиболее оптимальным путем представляется реализация стохастического растрирования на системах лазерного экспонирования «цифровых» фотополимерных форм, поскольку они позволяют получать более мелкие растровые точки и, следовательно, могут обеспечить наиболее высокие результаты при растровой многокрасочной печати.