книги из ГПНТБ / Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник

ном растре от профиля плотностей элемента растра данного серого контактного растра, а при пурпурном растре еще и от режима съемки со светофильтром.

В то время как от абсолютной освещенности светового растрового элемента при данных условиях и режимах изготовления растрового негатива зависит размер растровых точек, от относительной освещен­ ности зависит соотношение их размеров, т. е. градационная передача. Таким образом, абсолютная освещенность является регулятором раз­ мера растровых точек, а относительная — регулятором их соотно­ шения.

Схема образования на негативе растровых точек разной величины в зависимости от оптических плотностей оригинала и экспозиции показана на рис. 28, а. Вверху три плотности оригинала D і= 0; £>2=0,3; £>з=1,0. Следовательно, яркость участков оригинала, имею­ щих эти плотности, составляет соответственно: в светах 100%, в полу­ тонах 50%, в тенях 10%. На фотослое за проекционным или контакт­ ным растром образуются световые растровые элементы с соответст­ вующим распределением освещенности.

Пример. Примем, что 100%-ная яркость (Dx= 0) создает на ядре светового раст­ рового элемента освещенность лк, тогда от 50%-ной яркости (D =0,3) осве­ щенность ядра будет £ 2= 0,05 лк, от 10%-ной яркости — £ 3=0,0 1 лк. Возьмем фото­ техническую пленку типа ФТ-101 или «лит», характеристическая кривая 1 которой показана на рис. 17. Примем, что граница растрового элемента на негативе опреде­ лится изоденсой*, имеющей Ь = 1 ,2 . Эту плотность находим на кривой 1 (рис. 17). Экспозиция для получения D — 1,2, как видно из графика (рис. 17), равна 0,1 лк-с. Вернемся к рис. 28, а, на котором видно, что при выдержке в 2 с изоденса c D = l,2 получается в тех местах, где значение изофоты равно 0,05 лк: 0,05 -2=0,1 лк.

Таким образом, при выдержке 2 с на растровом негативе получается растровая точка только в светах и полутонах. В тенях негатива растровой точки нет вследствие того, что максимальная освещенность ядра светового растрового элемента составляет

* И з о д е н с ы — замкнутые кривые, соединяющие точки одинаковой плот*- ности на площади элемента контактного растра.

100

только 0,01 лк. Увеличим выдержку до 10 с. Тогда, как видим на рис. 28, а, изоденс

точка растет, а в тенях появляется минимальная растровая точка, размер которой обусловлен данным относительным распределением освещенности.

Из рассмотренного примера видно, что увеличение экспозиции ведет к увеличе­ нию размера растровых точек. При этом на негативе растет общая растровая плот­ ность. Абсолютная освещенность светового растрового элемента, зависящая от яр­ кости данного участка оригинала, при изменении экспозиции оказывает влияние только на общую растровую плотность негатива. При этом внутри данной градацион­

ной передачи изменений не происходит.

Чтобы изменить градационную передачу в нужную сторону, необходимо изме­ нить относительное распределение освещенности на площади растрового светового

с другим распределением плотностей, а при пурпурном — изменить режим съемки со светофильтром. Рассмотрим это на следующем примере*. На рис. 28, б показаны, те же плотности оригинала, что и на рис. 28, а. Режим растровой съемки изменен, вследствие чего при той же абсолютной освещенности изменилось относительное рас­ пределение освещенности на площади растрового светового элемента. Причем размер ядра растрового светового элемента увеличился, а профиль освещенности стал крутым, в верхней и нижней частях он стал более пологий, а в средней — более крутой. При тех же экспозициях, что и в первом примере (рис. 28, а), соотношение размеров растровых точек на негативе изменилось, а следовательно, изменилась и градацион­ ная передача.

Относительное распределение освещенности на площади растро­ вого светового элемента при проекционном растре, а при контактном растре под элементом контактного растра определяет форму кривой, ограничивающей профиль освещенности. В зависимости от растрово­ го коэффициента К при проекционном растре или в зависимости от распределения плотностей на элементе контактного растра эта кри­ вая может быть более пологой (рис. 28, а) или более крутой (рис. 28, б).

Увеличение крутизны кривой профиля освещенности приводит к уменьшению разницы в величинах растровых точек на негативе, что видно из сравнения рис. 28, а и б, т. е. к уменьшению градиента растровых плотностей. Обозначим растровые плотности негатива,

Отсюда видим, что уменьшение крутизны кривой профиля осве­ щенности, иначе говоря, его контраста, приводит к увеличению конт­ раста растрового негатива. При проекционном растре увеличение контраста растрового негатива достигается уменьшением коэффициен­ та К, а при контактном растре — уменьшением контраста профиля плотностей элемента растра.

* Фототехническая пленка та же, что и в предыдущем примере.

101

Изменяя крутизну отдельных участков кривой профиля освещен­ ности, можно изменять контраст на разных участках градационной кривой растрового негатива.

Таким образом, в основе механизма образования непрозрачных растровых элементов лежат абсолютная освещенность на площади растрового светового элемента и относительное распределение осве­ щенности на его площади. Условия и режимы образования растровых элементов (растровых точек) в растровом фотопроцессе определяют гра­ дационную передачу тонового оригинала на растровом негативе и диапозитиве.

§39

Градационная передача в растровом фотопроцессе

Растровое изображение, полученное на печатном оттиске благода­ ря различному размеру растровых печатных элементов, зрительно воспринимается как тоновое изображение. В связи с этим градация изображения на растровой репродукции должна оцениваться тем же методом, что и истинного тонового изображения, к которому прежде всего относится обычная тоновая фотография (фотоотпечаток).

Поэтому градационная характеристика растровой репродукции определяется так же, как и в тоновой фотографии, на основе измере­

н о с т ь ю Dv. При допущении того, что оптическая плотность печат­ ной краски равна бесконечности DK= oo, а оптическая плотность бу­

Градационная характеристика репродукции выражается зависи­ мостью Dv=f(D0V), которая графически изображается в виде града­ ционной кривой в осях координат Dop,D®, где Dop— оптическая плот­ ность тонового оригинала. Если оптическая плотность печатной бума­ ги равна или меньше плотности подложки оригинала D6^ D op min, а оптическая плотность черной печатной краски равна или больше оптической плотности самого темного участка оригинала DK^ П ор гаах, то в этом случае можно получить правильное градационное воспроиз­

Однако в действительности максимально достижимый интервал плотностей на оттиске в высокой и плоской печати редко превышает 1,2, а интервал часто встречающихся фотографических тоновых ори­ гиналов находится в пределах 1,4— 1,6, а иногда имеет и большее зна­ чение.

Из-за недостаточно высокой плотности краски на оттиске свет, па­ дающий на отпечаток, будет отражаться не только не запечатанными краской пробельными элементами, но также и запечатанными эле­

102

ментами. Вследствие этого суммарный коэффициент отражения участ­ ка репродукции р® будет определяться формулой

Так как р® обычно измеряют относительно рб, то можно пользо­

Воспользовавшись ранее изложенным (§ 37), можно заменить 5бТ" величиной 1 — 5?тн и получить зависимость, более пригодную для практического использования.

откуда

Ö OTH = — lg [ l — S T™ ( 1— IO ” 0 “ ™ ) ] .

Если принять плотность печатной краски равной бесконечности DK=oо, то последнее выражение примет вид

0 ' = 1в г = т І - 0 '-

т. е. растровая плотность будет равна визуальной.

Однако уже при плотности печатной краски, начиная с 1,5, прак­ тически правый множитель предыдущего уравнения может не прини­

маться во внимание.

В связи с недостаточной оптической плотностью печатной краски детали оригинала, плотность которых превышает DK, будут утрачены на репродукции (§ 32). Для получения картины влияния DKна града­ ционную кривую растрового отпечатка можно, задаваясь различными

значениями £)к, построить зависимость D®=/(Dn.ct>) • Однако теорети­ ческие градационные кривые отличаются от экспериментальных тем, что последние вследствие некоторого общего увеличения плотностей лежат выше теоретических. Исследование этого явления показало, что отличие теоретических градационных кривых от эксперименталь­ ных объясняется проникновением света в глубь бумаги *. Кроме того, часть света, падающего на пробельные участки, поглощается печат­ ными элементами. Указанные явления зависят от свойств бумаги и

*Юл и Нильсон. Проникновение света в бумагу и его влияние на полутоновую репродукцию. — «Modern Lithography», 1951, № 9 и 10.

103

линиатуры растра: чем больше линиатура, тем больше поглощение. В результате исследований была выведена формула, в которой учи­ тываются эти явления

где n — коэффициент, характеризующий светорассеяние и зависящий от свойств бумаги и линиатуры растра.

По данным исследований, проведенных в МПИ, градационная пе­ редача на растровом отпечатке зависит еще и от других факторов, при

учете которых зависимость Dv от 5?тн выражается более точно

К,. — lg [ ( l - s n ( 1- + іо"

Эта формула получена путем несложного преобразования выведен­ ной ранее зависимости *.

Как видим при изучении и исследовании растрового фотопроцесса, необходимо пользоваться оптической плотностью D для характеристики тонового оригинала, растровой плотностью Dp для характеристики растровых изображений во всех звеньях технологического процесса изготовления фотомеханической печатной формы, визуальной плот­ ностью Dv для характеристики результата печатного процесса — раст­ ровой репродукции.

Градационная кривая, выражающая зависимость D ® = /(D op), представляет собой суммарную характеристику общего градационного процесса, протекающего при репродуцировании тонового оригинала. В ней скрыто все, что происходит с градационной передачей в отдель­ ных звеньях процесса изготовления печатной формы и процесса печа­ тания. С начала фотографирования тонового оригинала и до полу­ чения печатного оттиска происходит многократное трансформирова­ ние растрового изображения. Так, с растрового негатива получают растровую копию на поверхности формного материала, а в офсетной репродукции при позитивном копировании с растрового негатива по­ лучают растровый диапозитив, затем копию на формном материале. Путем соответствующей обработки растровой копии (травление при изготовлении клише, обработка поверхности при изготовлении офсет­ ной печатной формы) получают печатную форму. На всех этих проме­ жуточных стадиях имеет значение только растровая плотность Dp .

Плотность прозрачных и непрозрачных растровых элементов на негативах и диапозитивах рассматривается только с точки зрения по­ лучения качественной растровой копии на формном материале. Не­ прозрачные растровые элементы должны иметь такую оптическую плот­ ность, которая обеспечивает защиту находящегося под ним копиро­ вального слоя от дубления светом для такой экспозиции, которая обес­ печивает достаточное дубление копировального слоя, находящегося

*Ю. П. Селиванов, Н. И. Синяков. Зависимость оптической плотности в репро­ дукции от площади растровых точек.— «Полиграфическое производство», 1962, № 9.

104

под прозрачными растровыми эле­ ментами. Последние должны иметь минимальную плотность, что опре­ деляется плотностью вуали.

Отсюда основное требование к копировальной способности раст­ ровых негативов и диапозитивов, предназначенных для изготовле­ ния с них копий на копировальном слое,— это наличие такой разности плотностей между непрозрачными и прозрачными растровыми элемен­ тами, которая при данной экспо­

зиции обеспечивает задубливание Рис. 29

коллоида под прозрачными места­ Примерные градационные характери­ стики растровых негатива и диапо­

ми и защищает его от действия зитива света под непрозрачными местами.

Основное требование к растровой копии, полученной в копироваль­ ном слое, нанесенном на формный материал,— это устойчивость задубленного коллоида против действия тех или иных растворов, приме­ няемых при обработке формного материала, и отсутствие коллоида в местах действия этих растворов.

И, наконец, основные требования к печатной форме — это наличие таких печатающих элементов, которые при накатывании печатной кра­ ски принимают ее, и таких пробельных элементов, которые не прини­

мают печатную краску.

При электрогравировальном способе получения печатной формы исключаются все промежуточные этапы воспроизведения растрового изображения. С тонового оригинала непосредственно получается пе­ чатная форма, требования к которой те же, что были указаны выше.

В каждом из рассмотренных выше звеньев технологического про­ цесса изготовления печатной формы существует промежуточная градационная передача, характер которой зависит от ряда факторов, присущих данному звену. Регулируя градационную передачу в от­ дельных звеньях, мы можем влиять на суммарную градационную передачу на репродукции, выражаемую зависимостью

D° = f(D 0V).

Градационная характеристика всех промежуточных растровых изображений, получаемых на разных этапах репродуцирования тоново­ го оригинала, определяется зависимостью Dp данного растрового изо­ бражения Dop. Так, градационная характеристика растрового негати­

ва определяется зависимостью Пн = /(П ор); растрового диапозитива

Пд==/(Пор); копии Dl = f(D0р); печатной формы Dl = /(D op). Следова­ тельно, градационная характеристика того или иного промежуточ­ ного растрового изображения будет представлять собой кривую в осях координат, где по оси абцисс отложены оптические плотности оригинала, а по оси ординат — растровые плотности данного растро­

105

вого изображения. На рис. 29 в ка­ честве примера показаны градаци­ онные характеристики растровых негатива и диапозитива.

Только градационная кривая растрового негатива, полученного непосредственно с тонового ориги­ нала, дает нам представление и о градационной передаче шкалы плот­ ностей оригинала на растровом негативе, и о влиянии режимов самого процесса растровой съемки на градационную кривую. После­ дующие градационные кривые (ра­ стрового диапозитива, копии, пе­ чатной формы) дают представление о градационной передаче оригина­ ла на данном растровом изображе­

нии и в то же время являются суммарными кривыми в том смысле, что они отражают влияние на градационную передачу не только режимов данного этапа воспроизведения растрового изображения, но и режи­ мов всех предыдущих этапов, вместе взятых.

Для изучения влияния условий и режимов воспроизведения ра­ стрового изображения только в данном звене необходимо строить гра­ фики зависимости растровой плотности на данном изображении от

растровых плотностей изображения, с которого это изображение по­ лучено.

Градационную передачу на отдельных звеньях процесса репроду­ цирования тонового оригинала выражают рядом последовательных зависимостей: растровой плотности негатива от оптической плотности

оригинала Dl = f(Dop)\ растровой плотности диапозитива от растровой

Градационные кривые, получаемые в результате графического изоб­ ражения этих зависимостей, называют г р а д а ц и о н н ы м и к р и ­ в ы м и п р о ц е с с а . Таким образом, имеем градационные кривые фоторепродукционного процесса изготовления растровых негати­ вов и диапозитивов, градационные кривые процесса копирования и из­ готовления печатной формы и градационные кривые печати.

Градационные кривые фоторепродукционного процесса позволяют проследить градационную передачу тонов на всех звеньях репроду­ цирования тонового оригинала и не только проследить, но и управ­ лять ею, максимально используя те возможности, которые имеются в отдельных звеньях для получения наилучшей из возможных града­ ционной передачи на репродукции. Аналитическое изучение градацион­

106

ного процесса репродуцирования тонового оригинала считают основ­ ным методом, позволяющим нормализовать и стандартизовать процесс на основе определения режимов отдельных звеньев, а также требований к материалам для достижения заданных результатов.

Используя известные градационные кривые процесса, можно с помощью построения взаимосвязанных графиков найти, какими должны быть градационные кривые тех или иных звеньев процесса из­ готовления печатной формы, чтобы получить заданную кривую вос­ произведения. Пример такого построения взаимосвязанных графиков показан на рис. 30. В квадранте I приведены три заданные града­ ционные кривые полиграфического воспроизведения тонового ори­ гинала с интервалом плотностей 1,6 при условии применения печат­ ной краски с DK= 1,2. Ломаная линия 1 характеризует воспроиз­ ведение, при котором наряду с правильной передачей на репродукции (печатном оттиске) светов и полутонов до оптической плотности 1,2 имеет место полная потеря теней, плотность которых на оригинале вы­ ше 1,2. В связи с этим такое воспроизведение будет неудовлетворитель­ ным, так как потеря деталей в довольно большом интервале плотно­ стей’ (1,6— 1,2) сильно скажется на качестве репродукции. Имеется возможность сохранить на репродукции детали оригинала по всей шкале яркостей путем общего снижения контраста. Такое воспроиз­ ведение характеризуется градационной передачей в виде прямой 2. Можно сохранить детали в светах и тенях репродукции за счет снижения контраста в средних тонах. Это показано ломаной

линией 3.

Рассмотрим условия предложенного воспроизведения, характери­ зуемого на графике ломаной линией 3. В квадранте II сплошной линией изображена типичная кривая печати при условии применения печатной краски с DK=1,2. В квадранте III показана кривая копиро­ вания. Выполнив соответствующее встречное перенесение плотностей, что показано на графике пунктирными линиями, в квадранте IV полу­ чим кривую фоторепродукционного процесса, характеризующую гра­ дационную передачу, которую необходимо иметь на растровом негативе

на кривой воспроизведения 3 и имеет подобный ей прогиб в средней части. Для изготовления растрового негатива с такой градационной характеристикой требуются либо особые условия растрового фото­

процесса, либо градационное маскирование.

Получить заданную кривую градационного воспроизведения 3 мож­ но и с использованием обычного растрового негатива, градационная кривая которого показана в квадранте IV частично сплошной линиеп и частично пунктирной. При этом необходимо соответствующим об­ разом изменить градационную кривую печати. Это изменение показа­ но на кривой печати (квадрант II) пунктиром. Оно достигается путем корректурного травления клише с выкрываниями. Подобное изме­ нение градационной передачи заложено и в фотоэлектрогравирэвальном способе изготовления клише.

107

§ 4 0

Градационная передача в растровом фотопроцессе с контактными растрами

Градационные свойства контактных растров характеризуются сле­ дующими показателями: интервалом оптических плотностей элемента растра и распределением плотностей на его площади — профилем плот­ ностей. Указанные характеристики определяют выбор контактных растров для получения требуемой градационной передачи на раст­ ровых фотоформах. Если неизвестны интервал оптических плотностей элемента контактного растра и распределение плотностей на площади элемента растра, то их находят следующим образом. На стекло кон­ тактно-копировального станка кладут серую шкалу на прозрачной под­

зиция, получаемая фотографическим слоем Нп под любым полем серой ступенчатой шкалы Dn, определяется из следующего равенства:

По полученной растровой шкале необходимо найти те поля серой шкалы, под которыми получились минимальная и максимальная пло­ щади темных растровых элементов. Зная оптические плотности этих полей, можно подставить их величины в последнюю формулу и опреде­

деляется разностью плотностей полей серой шкалы, под которыми

получается соответственно минимальная и максимальная по размерам растровая точка

A D K . p = A n a x — D m i n .

План и профиль плотностей на площади элемента контактного растра строится после нахождения изоденс для ряда плотностей.

На полученной растровой шкале граница между прозрачными и непрозрачными участками на площади элемента растра, иначе говоря, контур, определяющий размер и форму прозрачной или непрозрачной

* Б. А. Шашлов. Теория фотографического процесса. М., «Книга», 1971.

108

растровой точки, будет описывать ее на растровой шкале в том месте, где сумма плотностей данного поля серой ступенчатой шкалы и изо-

денсы контактного растра DK3P равна оптической плотности того поля серой шкалы, под которым не образуется растровая точка (5Г= 0). Назовем это поле предельным (п. п.)

Dn + Dt3p = Dn п,

откуда находим изоденсу контактного растра:

Dl% = Da.n- D a. '

Определение интервала и профиля плотностей на площади элемента контактного растра показано на рис. 31. На схеме вверху помещена девятипольная серая ступенчатая шкала а, оптические плотности кото­ рой от 0 до 2,4 показаны условно различной толщиной полей. Под шкалой дан испытуемый контактный растр б, линиатура которого 50 лин/см. Под контактным растром находится увеличенный в 150 раз фрагмент полученной растровой шкалы в. Экспозиция для получения этой растровой шкалы взята такой, что под 1-м полем серой ступенча­ той шкалы, плотность которого равна нулю, на растровой шкале полу­ чено сплошное потемнение, т. е. S = l, а под 2-м полем с £)=0,3 образо­ валась минимальная прозрачная растровая точка. Образование раст­ ровых точек на растровой шкале закончилось под 8-м полем серой ступенчатой шкалы, имеющим плотность 2,1, т. е. на этом поле раст­ ровой шкалы 5 = 0 (8-е поле серой шкалы в данном случае является предельным полем). В правом углу 7-го поля растровой шкалы пока­ зана непрозрачная растровая точка, образовавшаяся под 7-м полем

Таблица 9

109