淺析光柵立體印刷的應用

鄭 莉

（?？诮?jīng)濟學院，海南 ?？?571127）

淺析光柵立體印刷的應用

鄭 莉

（?？诮?jīng)濟學院，海南 ?？?571127）

傳統(tǒng)印刷只能再現(xiàn)三維立體景物的二維平面影像，從而喪失了縱深立體的感覺。通過探討光柵立體設計原理，以再現(xiàn)三維立體的圖像，以及制作光柵立體畫像的技術方法，闡述了狹縫光柵法、柱鏡光柵法成像方法，并著重介紹了光柵材料，討論了光柵材料的選擇及應用。

光柵立體印刷；柱鏡光柵；光柵材料

1 光柵立體設計的基本原理

1.1 立體圖像的形成原理

眾所周知，現(xiàn)實世界中的物體都是以立體的形式展現(xiàn)的，人們通過雙眼來感知物體的三維信息，當眼睛在注視一個物體時，兩只眼睛分別得到了這個物體的兩個影像，由于兩眼睛之間的距離約為65 mm，所以眼睛看到的物體是有差異性的，左眼看到了物體的偏左部分，右眼看到了物體的偏右部分，見圖 1。眼睛看到的兩個影像在水平方向上存在著差異，即雙目視差，它反應了立體物體不同角度的信息，通過視神經(jīng)系統(tǒng)傳到大腦皮層，就產(chǎn)生了物體的立體知覺。

圖1 兩眼視差

1.2 光柵立體圖像的形成原理

光柵立體設計，可使印刷品可以獲得立體感，是基于光柵材料的特性，其立體處理后的平面圖像包含有符合人眼視覺特性的立體信息，同時又能被柱鏡光柵精確折射分像。因此平面圖像立體處理是光柵立體印刷關鍵技術。

表面壓有柱面折射棱線的光柵是由透明塑料制成的薄片。其作用是用來區(qū)分畫面中物體的左、右視圖，使人眼看到立體影像。當人們從鏡頭的一側(cè)觀察時，將看到在薄片另一側(cè)上的一條很細的線條上的圖像，而該線的位置則取決于觀察角度。如果將數(shù)幅在不同線條上的圖像，對應于每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面，通過透鏡從不同角度觀察時，會看到不同的圖像。

圖2 光柵圖像

2 柱鏡光柵與狹縫光柵

在立體成像技術中，光柵材料起著舉足輕重的作用，其使用正確與否，是最終實現(xiàn)完美立體或變圖畫面的關鍵。

常見的光柵材料都是柱鏡光刪(見圖 3)。在強光背投下狹縫光柵圖像才有較好的效果，而柱鏡光柵圖像則不需要。但狹縫光柵的精確度較高，價格也較柱鏡光柵便宜。柱鏡光柵材料主要有硬塑立體光柵片和軟塑立體光柵片，硬塑立體光柵片是采用聚苯乙烯原料經(jīng)過注塑加工而成的凹凸柱鏡狀光

柵片。聚苯乙烯無色透明，透明度達88%～92%，折射率為 1.59～1.60，無延展性、易燃。軟塑立體光柵片是采用聚氯乙烯片基經(jīng)過金屬光柵滾筒或光柵板壓制成的軟塑立體光柵片。

圖3 柱透鏡光柵板放大圖

利用柱透鏡實現(xiàn)立體成像原自于視差立體法，即利用人的雙眼視差和會聚所構(gòu)成的深度感實現(xiàn)人意識中的立體感。柱鏡光柵立體圖像的印刷方式主要分為三類：一是在普通紙張上印刷光柵圖像，再與柱鏡光柵板覆合形成柱鏡光柵立體圖像；二是采用 UV 印刷技術，直接在柱鏡光柵板（片）的背面（平面）上印刷光柵圖像，油墨干燥后覆以油墨保護層即可；三是將光柵圖像印刷在紙張上，再絲印光柵油墨，最后進行光柵模壓成型。

3 選擇印刷光柵LPI參數(shù)的方法

3.1 光柵材料的選擇

首先印刷方式的選擇，其噴墨打印機與印刷所使用的光柵材料不同。

噴墨打印機（包括大幅面寫真機）所使用的光柵材料，表現(xiàn)為密度低、質(zhì)地堅硬（厚度通常在1.5 mm以上），適合個性化、小批量的制作。而印刷光柵表現(xiàn)為密度高（75 Lpi或以上）、質(zhì)地有彈性（厚度通常在0.89 mm以內(nèi)），適合大批量印刷制作。

3.2 光柵圖像的觀察距離

光柵圖像的觀察距離不同，所使用的光柵材料的密度也不同：光柵密度越高，光柵圖像的觀察距離越短；光柵密度越低，光柵圖像的觀察距離越遠。

3.3 確定LPI參數(shù)

（1） 由于每一種光柵材料的LPI數(shù)值都不同，故使用前，一定要進行測試。將編號為“70-105”的光柵材料 LPI測試卡放在平整的工作臺上，光柵板凹凸的一面朝上，光滑平整的一面與光柵材料LPI測試卡的圖像相接觸，觀察距離在0.5 m左右。

（2）沿水平方向左右微微平行移動觀察角度觀察測試卡圖像，就會看到圖4和圖5所顯示的類似方菱形的圖像畫面交替出現(xiàn)。

圖4

圖5

圖6

（3）沿著圖 6箭頭所指示的方向，在測試卡圖像左側(cè)所列出的數(shù)據(jù)中查找最接近方菱形圖形中心線的數(shù)值。光柵材料不同，其數(shù)值也不同（圖4中所顯示的數(shù)值為 85）。其數(shù)值就是所選取光柵材料的LPI數(shù)值。

4 結(jié) 論

對于光柵材料而言，無論是國產(chǎn)光柵材料、還是進口光柵材料，實際光柵密度與其標稱密度之間都存在一定的偏差。一般來講，進口光柵板的密度偏差，遠小于國產(chǎn)光柵，但國產(chǎn)光柵比進口光柵便宜。

光柵立體印刷是非常有發(fā)展的特種印刷技術，需要大家認真研究和積極開發(fā)才能日趨完美。目前民眾的審美能力不斷提高，立體印刷是印刷工藝的一個分支，它把三維立體成像技術與印刷工藝精華融為一體，使平面印刷圖像呈現(xiàn)立體動畫和異變圖的奇特視覺感受，從根本上打破了傳統(tǒng)印刷品平面、靜態(tài)、單一的局面，為印刷工藝增添了新的內(nèi)涵與活力，而光柵立體印刷作為美的使者更要不斷的創(chuàng)新，傳播美好和美麗的信息。并靈活的將這種美在印刷中表現(xiàn)出來。創(chuàng)建極具表現(xiàn)力和動感效果的印刷品。

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海南省社會發(fā)展專項科技項目（編號SF201437）

鄭莉（1957-），女，海口經(jīng)濟學院教授。E-Mail：510637689@qq.com

2015-08-23