立體印刷原理及工藝技術
http://kadhoai.com.cn 2026-04-29 03:42:08 來源:中國打包機網
在印刷領域,三維空間再現物體立體圖像的印刷——立體印刷,已成為特種印刷行業中一個重要的內容,下麵就談談這方麵的技術特點及發展前景。
立體印刷的原理和特性
立體印刷原理就是模擬人兩眼間距,從不同角度拍攝,將左、右像素記錄在感光材料上,觀看時,左眼看到左像素、右眼看到右像素,按照這一原理製作出的印刷品稱為立體印刷。
立體印刷具有如下特點:(1)能逼真地再現物體,具有很強的立體感。產品圖像清晰、層次豐富、形象逼真、意境深邃;(2)litiyinshuadeyuangaowangwangshizaoxingshejihuojingwupaisheercheng,eryinshuapinyibanxuanzeweiyouzhidetongbanzhihenaigaowenyoumoyinshua,suoyiguangzeduhao,yansexianyan,buyituise;(3)印(yin)刷(shua)產(chan)品(pin)表(biao)麵(mian)覆(fu)蓋(gai)一(yi)層(ceng)凹(ao)凸(tu)柱(zhu)鏡(jing)狀(zhuang)光(guang)柵(zha)板(ban),可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)觀(guan)看(kan)全(quan)景(jing)畫(hua)麵(mian)的(de)立(li)體(ti)效(xiao)果(guo)。從(cong)人(ren)們(men)對(dui)物(wu)體(ti)產(chan)生(sheng)立(li)體(ti)視(shi)覺(jiao)上(shang)來(lai)說(shuo),對(dui)物(wu)體(ti)產(chan)生(sheng)的(de)立(li)體(ti)視(shi)覺(jiao)主(zhu)要(yao)是(shi)從(cong)人(ren)的(de)生(sheng)理(li)因(yin)素(su)、jingyanhexinliyinsudengfangmianerlaide。shijishang,litishijiaoshirenzaishijiaoguochengzhongbashangsuzhexiefuzayinsuzonghezaiyiqierxingchengdelitixinxi。congshengliyinsushanglaishuo,youshicha(兩眼視差和單眼運動視差)、輻輳、調tiao節jie等deng。具ju體ti地di說shuo,兩liang眼yan視shi差cha是shi人ren們men獲huo得de立li體ti視shi覺jiao的de根gen本ben因yin素su,就jiu是shi在zai日ri常chang生sheng活huo中zhong,人ren們men觀guan察cha物wu體ti時shi由you於yu兩liang眼yan間jian的de視shi角jiao等deng原yuan因yin,左zuo右you兩liang眼yan所suo看kan到dao的de物wu體ti圖tu像xiang就jiu會hui產chan生sheng差cha異yi,即ji視shi差cha,它ta給gei予yu人ren們men立li體ti感gan。
litituxiangdexiaoguobixuyouxianshijishulaitixian。zhelisuoshuodelitixianshishizhiduituxiangsanweikongjiandelitixinxijinxingzaixian,zheshihuodelitishijiaodeyouyijibentiaojian。shixianlitixianshizhuyaoyouliangzhongfangfa,jiliangxiangxianshifaheduoxiangxianshifa。
(1)兩向顯示法。可分為立體鏡法、雙色濾色片法、偏光濾色鏡法及交替分割法。無論采取哪種方法,都是利用兩眼視差左右眼分別觀察圖像而獲得立體視覺的。立體鏡法:立體鏡法的基本原理是使用立體鏡來觀察左、右的圖形而形成的立體感。這種方法自19世紀出現以來一直被廣泛采用,但必須使用特殊的立體鏡,否則就沒有立體視覺。雙色濾色片法:將左、右圖像分別用紅、藍油墨印刷在同一平麵內,通過紅、lanlvsepianguanchayinshuatuxiangdefangfa。youyulvsepianyuyoumohuweibuseguanxi,suoyitongguolvsepianguanchadetuxiangbushihongsehelanseershiheise。yinci,zhezhongfangfajinxianyuheibaizhaopian,bushiyucaiseyinshuawu。zaijiashangbutongbochangdeguangfenbiejinruliangyan,rongyishiyanpilao。suoyi,zhezhongfangfachulezhizuohangkongditushiyongwai,yibanhenshaoshiyong。pianguanglvsejingfa:將左、右圖像分別通過相互直交的偏光濾色鏡投影在同一平麵上,左、右眼也用同樣的偏光濾色鏡進行觀察。這種方法雖然需要專用眼鏡,但是在立體電影和立體電視中已得到廣泛應用。交替分割法:將左、youtuxiangjiaotichengxianzaitongyipingmianshangbingjiangtongqibubiyaodebufenjinxingzhebi,congerchanshenglitigan。youyucanxiangxiaoguohuiyinqishanguang,zhebiyongdeyanjingjiagejiaogao,suoyi,zhezhongfangfazhijinweinengpuji。
(2)多向顯示法。主要有視差屏蔽法和柱麵透鏡法。視差屏蔽法:視差屏蔽法也稱視差狹縫法,是由F.E.Lves於1930年發明的,其工作原理是將左眼圖像和右眼圖像由狹縫進行分割並在軟片上曝光,然後進行顯影、曬shai版ban和he印yin刷shua。若ruo將jiang其qi放fang置zhi在zai攝she影ying時shi相xiang同tong的de位wei置zhi,兩liang眼yan也ye分fen別bie置zhi於yu放fang置zhi圖tu像xiang的de位wei置zhi,就jiu可ke看kan到dao立li體ti圖tu像xiang。應ying用yong視shi差cha狹xia縫feng法fa,若ruo將jiang兩liang個ge圖tu像xiang進jin行xing合he成cheng,就jiu能neng得de到dao視shi差cha立li體ti圖tu像xiang。如ru果guo降jiang低di狹xia縫feng的de開kai口kou比bi,可ke完wan成cheng多duo個ge圖tu像xiang的de合he成cheng,就jiu可ke獲huo得de視shi差cha全quan景jing圖tu像xiang。視shi差cha狹xia縫feng法fa從cong本ben質zhi上shang講jiang,光guang量liang的de遞di減jian是shi不bu可ke避bi免mian的de。因yin此ci,現xian在zai除chu了le在zai柱zhu麵mian透tou鏡jing法fa的de攝she影ying中zhong使shi用yong外wai,一yi般ban很hen少shao使shi用yong。柱zhu麵mian透tou鏡jing法fa:zhumiantoujingkeyikanchengyouxuduotutoujingpianbingpaigouchengdetoujingban,tajuyoufenxiangzuoyong。cijingpiandebeimianyujiaodianpingmianxiangzhonghe。youyujingpiandefenxiangzuoyong,kejianggefangxiangdetuxiangA、B、C、D分離成a、b、c、d並在焦點平麵上記錄下來,隻要將左、右兩眼置於B、C的位置,就可看到立體圖像。
立體印刷的工藝和要點
立體印刷的攝影方法
如前麵所述,柱麵透鏡法立體印刷,需要有從各個方向看到的被照物體的圖像。攝影方法有(1)圓弧移動法。這種方法以被攝景物上某一點為圓心,從此點到照相機的距離為半徑作圓弧,照相機沿此弧移動,連續或間斷地進行拍攝;(2)平行移動法。將鏡頭圍繞物體的中心線作平行移動。這種方法拍攝時,精度不易掌握;(3)直線搖動法。拍攝圖像會有些走樣。但如不要求較高精度時,這是一種簡便的方法。
此外,攝影時不使用柱麵透鏡的方法,與普通相機一樣,邊移動邊攝影,然後把各方向圖像通過柱麵透鏡合成。因而各個方向(6-9張)的像不能是連續的。它主要有瞬間攝影法。帶有多個(6-9個)透(tou)鏡(jing)的(de)照(zhao)相(xiang)機(ji),由(you)於(yu)攜(xie)帶(dai)方(fang)便(bian),最(zui)適(shi)於(yu)戶(hu)外(wai)攝(she)影(ying),特(te)別(bie)是(shi)移(yi)動(dong)物(wu)體(ti)的(de)攝(she)影(ying)。隻(zhi)是(shi)若(ruo)不(bu)經(jing)後(hou)期(qi)合(he)成(cheng)則(ze)不(bu)能(neng)形(xing)成(cheng)立(li)體(ti)照(zhao)片(pian),在(zai)圖(tu)像(xiang)合(he)成(cheng)時(shi),具(ju)有(you)可(ke)放(fang)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)優(you)點(dian)。普(pu)通(tong)相(xiang)機(ji)移(yi)動(dong)法(fa):將(jiang)普(pu)通(tong)相(xiang)機(ji)裝(zhuang)上(shang)電(dian)動(dong)滑(hua)槽(cao),邊(bian)滑(hua)動(dong)邊(bian)攝(she)影(ying)。這(zhe)與(yu)上(shang)述(shu)瞬(shun)間(jian)攝(she)影(ying)法(fa)相(xiang)比(bi),沒(mei)有(you)什(shen)麼(me)突(tu)出(chu)的(de)優(you)點(dian),隻(zhi)是(shi)無(wu)需(xu)特(te)殊(shu)的(de)相(xiang)機(ji)。而(er)攝(she)影(ying)時(shi)使(shi)用(yong)柱(zhu)麵(mian)透(tou)鏡(jing)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)在(zai)有(you)效(xiao)角(jiao)度(du)內(nei)連(lian)續(xu)地(di)攝(she)影(ying)。一(yi)次(ci)可(ke)得(de)立(li)體(ti)圖(tu)像(xiang),隻(zhi)是(shi)攝(she)影(ying)後(hou)想(xiang)放(fang)大(da)非(fei)常(chang)困(kun)難(nan),而(er)且(qie)曝(pu)光(guang)時(shi)間(jian)長(chang),不(bu)能(neng)拍(pai)攝(she)移(yi)動(dong)的(de)物(wu)體(ti),且(qie)照(zhao)相(xiang)機(ji)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da),不(bu)宜(yi)搬(ban)運(yun)。被(bei)攝(she)體(ti)移(yi)動(dong)法(fa)與(yu)移(yi)動(dong)相(xiang)機(ji)相(xiang)反(fan),是(shi)使(shi)被(bei)照(zhao)物(wu)體(ti)旋(xuan)轉(zhuan)並(bing)直(zhi)線(xian)移(yi)動(dong)。
大型轉盤中心與被攝物體中心相一致,轉盤移動的同時進行攝影。要使用室內專用照相機,不能拍攝行動的物體;照相機平行移動法:用(yong)平(ping)行(xing)移(yi)動(dong)式(shi)相(xiang)機(ji)的(de)方(fang)法(fa)對(dui)被(bei)攝(she)物(wu)體(ti)進(jin)行(xing)等(deng)距(ju)攝(she)影(ying),隨(sui)著(zhe)平(ping)行(xing)移(yi)動(dong),相(xiang)機(ji)總(zong)是(shi)對(dui)準(zhun)被(bei)攝(she)體(ti)的(de)中(zhong)心(xin),可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)良(liang)好(hao)的(de)圖(tu)像(xiang)。但(dan)相(xiang)機(ji)的(de)製(zhi)作(zuo)非(fei)常(chang)困(kun)難(nan),並(bing)由(you)於(yu)構(gou)造(zao)上(shang)的(de)限(xian)製(zhi),隻(zhi)為(wei)室(shi)內(nei)攝(she)影(ying)所(suo)采(cai)用(yong);照相機直線搖動法:這是比上述平行移動法稍簡化的方法。照相機作直線左右移動,鏡頭反複搖動對準被攝體的中心。此方法室內及戶外攝影均可;快門移動法:這zhe種zhong拍pai攝she方fang法fa隻zhi限xian於yu室shi內nei近jin距ju離li攝she影ying的de相xiang機ji。快kuai門men移yi動dong法fa使shi用yong大da口kou徑jing鏡jing頭tou,隨sui著zhe鏡jing頭tou內nei快kuai門men的de移yi動dong可ke攝she製zhi各ge方fang向xiang的de立li體ti圖tu像xiang。這zhe種zhong方fang法fa鏡jing頭tou移yi動dong距ju離li少shao,可ke在zai短duan時shi間jian內nei曝pu光guang,同tong時shi近jin距ju離li攝she影ying不bu會hui損sun傷shang立li體ti感gan,特te別bie適shi於yu肖xiao像xiang攝she影ying。
目前常用於拍攝立體印刷原稿的方法有兩種,即圓弧立體攝影法和快門移動法。圓弧移動拍攝:把ba柱zhu麵mian透tou鏡jing板ban直zhi接jie加jia裝zhuang在zai感gan光guang片pian的de前qian麵mian,用yong一yi台tai照zhao相xiang機ji進jin行xing拍pai攝she,照zhao相xiang機ji的de光guang軸zhou始shi終zhong對dui著zhe被bei攝she物wu的de中zhong心xin。照zhao相xiang機ji運yun動dong的de總zong距ju離li以yi滿man足zu再zai現xian圖tu像xiang的de要yao求qiu為wei準zhun,一yi般ban控kong製zhi在zai夾jia角jiao3°-10°。zhaoxiangjiganguangpianqiandeguangzhabanyuganguangpiansuijitongbuyidong。meicipuguangdouhuizaiguangzhabandemeigebanyuanzhuxiajujiaochengyitiaoxiangsu。dangxiangjiwanchengyudingjulipaishe,xiangsuzebumanzhenggezhaju。jingchongxikedelitizhaopian。kuaimenyidongpaishe:拍攝時,快門從鏡頭一頭移到另一頭的距離為60mm,相當於人兩眼的間距。同時緊貼於感光片前的柵板也相應移動,移動的距離為一個柵距即0.6mm。
製版與印刷工藝
由於立體圖像像素細膩和柱鏡光柵的放大作用,製版網線數必須在120線/cm以上。立體印刷和普通彩色印刷加網角度不同,而且青、黑色版要采用相同的網目角度。另外,不同柵距的立體印刷要有不同的黃、品紅、青、黑四塊版的網線組合角度,以避免幹涉條紋的產生。如今國內外一般廠家使用的加網角度為:0.6柵距/cm,100線/cm的分色,則加網角度的度數為Y81,M36,C66,K66;0.44柵距/cm,58線/cm的分色,則加網角度的度數為Y50,M20,C65,K65;0.31柵距/cm,81線/cm的分色,則加網角度的度數為Y66,M22,C51,K51。
由於立體原稿是由一條條緊密排列的像素組成的,經製版、印刷後還要複合柱鏡板,所以選擇網線角度時,除了要考慮網版之間形成的龜紋外,還要注意各網屏角度與像素線、柱鏡板線形成的龜紋。
例如立體印刷就不宜選擇0度,因為橫向的網線最明顯,且0度與像素線、柱鏡線正交,幹擾了圖像的清晰度和深度感。立體印刷中青、heibanjiawangjiaoduyizhi,shiyoutabenshendetedianjuedingde。youyulitiyinshuapinzuizhongyaoyusuliaobanfuhe,ergaizhujingbandadoudaiyouyidingdehuidu,youyinlitiyinshuashiyongdeshijijingxide300線網屏,在曬版時隻需曬到8.5成或9成點,否則印刷時易糊版,這樣就需加大暗調區域的色量,以達到9-9.5成點的效果。所以立體印刷比平麵四色印刷的彩色印墨實地密度要高。一般為:平版膠印:Y:1-1.1,M:1.4-1.5,C:1.5-1.6;立體印刷:Y:1.33-1.35,M:1.31-1.33,C:2。如(ru)果(guo)三(san)色(se)印(yin)墨(mo)疊(die)印(yin)後(hou)接(jie)近(jin)中(zhong)性(xing)灰(hui),為(wei)減(jian)少(shao)第(di)四(si)次(ci)套(tao)印(yin)帶(dai)來(lai)的(de)誤(wu)差(cha),就(jiu)不(bu)必(bi)再(zai)印(yin)黑(hei)版(ban),可(ke)將(jiang)黑(hei)版(ban)與(yu)青(qing)版(ban)取(qu)同(tong)樣(yang)的(de)角(jiao)度(du)以(yi)便(bian)靈(ling)活(huo)掌(zhang)握(wo)。在(zai)小(xiao)幅(fu)麵(mian)連(lian)曬(shai)時(shi),由(you)於(yu)曝(pu)光(guang)光(guang)源(yuan)的(de)溫(wen)度(du)會(hui)引(yin)起(qi)底(di)片(pian)收(shou)縮(suo),造(zao)成(cheng)前(qian)後(hou)幅(fu)的(de)柵(zha)距(ju)變(bian)化(hua),影(ying)響(xiang)印(yin)刷(shua)方(fang)位(wei)精(jing)度(du),因(yin)此(ci)將(jiang)分(fen)色(se)片(pian)連(lian)製(zhi)成(cheng)整(zheng)張(zhang)底(di)片(pian)進(jin)行(xing)曬(shai)版(ban)最(zui)為(wei)理(li)想(xiang)。
在拷貝陽圖時,需在底片與感光片之間密合與柵距等寬的線片。曬製印版應使用層次表現力較好的PS版。立體印刷所選用的印刷方式要保證不因印刷而損失立體感、套印精度好、宜大量印刷。平版膠印:製版、印刷套印精度、耐印力都比較好,印品立體感較佳,製版穩定,並可大量生產;照相凹版:製版、印刷套印精度都不好,耐印力較好,印品立體效果良好,但多色印刷效果不好;珂羅版:zhibantiaozhibuwending,naiyinlidi,yinpindeyinshuajingdujiaohao,litiganjiaojia,danbuyidaliangshengchan。litiyinshuayibancaiyongpingbanjiaoyingongyiyinshua。litiyinshuadezhilianghaohuai,duilititupiandezhiguanxiaoguoyouzhemingxiandeyingxiang。youyuguangzhadejujiaohezuaizuoyong,yaoqiuwangxianqingxi、套印準確,套色誤差不允許超過0.02mm,要求印墨光潔不褪色。采用高精度的四色印刷機印刷,規矩線要嚴格會合,並且車間要具備恒溫、恒濕條件。就上述條件比較,立體照片通常采用膠印製版方法。所拍攝的立體圖像底片,用電子分色或直接加網照相工藝進行分色。
立體印刷材料和技術
(1)紙張。印刷用紙張要求具有緊密、光潔、平整、伸縮性小的特點;通常使用銅版紙或卡紙。
(2)光柵片材料。主要有硬塑立體光柵片。采用聚苯乙烯原料經過注塑加工成為凹凸柱鏡狀光柵片。聚苯乙烯無色透明(透明度達88%-92%),折射率為1.59-1.6,無延展性、易燃。由於這樣高的折射率使它有良好的光澤。對透明的塑料加工就產生雙折射應力--光學效應。它的拉伸強度為3.52-6.33MPa,彎曲強度為6.12-9.84MPa,熱變形溫度為70°C-98°C。聚苯乙烯的化學性能具有耐某些礦物油、有機酸、堿、鹽、低級醇及其水溶液。遇到烴類、酮類、高級脂肪酯等侵蝕後而軟化,溶於芳香烴和甲苯、乙苯及苯乙烯單體等。在某些情況下,化學試劑對聚苯乙烯的侵蝕程度可通過退火、消(xiao)除(chu)應(ying)力(li)等(deng)措(cuo)施(shi)而(er)降(jiang)低(di)。軟(ruan)塑(su)立(li)體(ti)光(guang)柵(zha)片(pian)。主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)片(pian)基(ji)經(jing)過(guo)金(jin)屬(shu)光(guang)柵(zha)滾(gun)筒(tong)或(huo)光(guang)柵(zha)板(ban)壓(ya)製(zhi)成(cheng)軟(ruan)塑(su)立(li)體(ti)光(guang)柵(zha)片(pian)。聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)是(shi)氯(lv)化(hua)烯(xi)經(jing)聚(ju)合(he)而(er)成(cheng)的(de)高(gao)分(fen)子(zi)化(hua)合(he)物(wu),難(nan)以(yi)燃(ran)燒(shao)。聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)與(yu)聚(ju)乙(yi)烯(xi)雖(sui)同(tong)屬(shu)乳(ru)白(bai)色(se),但(dan)聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)能(neng)製(zhi)成(cheng)無(wu)色(se)透(tou)明(ming)有(you)光(guang)澤(ze)的(de)薄(bo)膜(mo),並(bing)能(neng)根(gen)據(ju)增(zeng)塑(su)劑(ji)含(han)量(liang)製(zhi)造(zao)出(chu)各(ge)種(zhong)軟(ruan)度(du)的(de)薄(bo)膜(mo)。這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)經(jing)過(guo)脈(mai)衝(chong)熱(re)封(feng)、高頻熱合、粘合的牢度也大。聚氯乙烯的化學性能具有較好的耐化學腐蝕性,但熱穩定性和耐光性較差。140°C時開始分解出氯化氫,製造時需要加入穩定劑。聚氯乙烯含氯量為56%-58%,低相對分子質量的易溶於酮類、酯類和氯代烴類溶劑。
(3)油墨。目前有一些油墨製造廠家可提供適用於立體(三維)印(yin)刷(shua)的(de)油(you)墨(mo)及(ji)添(tian)加(jia)劑(ji),還(hai)有(you)一(yi)些(xie)製(zhi)造(zao)商(shang)已(yi)研(yan)製(zhi)出(chu)新(xin)型(xing)油(you)墨(mo)生(sheng)產(chan)線(xian)。但(dan)要(yao)注(zhu)意(yi),立(li)體(ti)印(yin)刷(shua)油(you)墨(mo)不(bu)是(shi)發(fa)泡(pao)油(you)墨(mo),實(shi)際(ji)上(shang)任(ren)何(he)可(ke)見(jian)程(cheng)度(du)的(de)發(fa)泡(pao)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)清(qing)晰(xi)度(du)及(ji)三(san)維(wei)效(xiao)果(guo)。
三維印刷油墨,其固化溫度都在標準塑膠油墨的固化範圍內(149°C-171°C),但dan必bi須xu提ti高gao到dao適shi於yu超chao厚hou墨mo層ceng的de固gu化hua溫wen度du。如ru果guo墨mo層ceng完wan全quan固gu化hua,三san維wei油you墨mo將jiang具ju有you標biao準zhun塑su膠jiao油you墨mo一yi樣yang好hao的de彈dan性xing。盡jin管guan三san維wei印yin刷shua油you墨mo還hai不bu常chang見jian,但dan是shi此ci油you墨mo與yu人ren們men常chang見jian的de較jiao厚hou的de塑su膠jiao油you墨mo層ceng有you很hen大da的de區qu別bie。如ru果guo正zheng確que進jin行xing操cao作zuo,三san維wei印yin刷shua圖tu像xiang會hui有you鮮xian明ming的de細xi微wei層ceng次ci和he清qing晰xi的de邊bian緣yuan,印yin刷shua邊bian緣yuan從cong織zhi物wu表biao麵mian垂chui直zhi凸tu起qi,墨mo壁bi很hen光guang滑hua。盡jin管guan這zhe種zhong油you墨mo很hen稠chou,墨mo版ban很hen厚hou,但dan三san維wei印yin刷shua仍reng能neng印yin刷shua出chu令ling人ren振zhen奮fen的de細xi微wei層ceng次ci和he加jia網wang印yin刷shua品pin。
(4)膠粘劑。膠粘劑的作用是使印刷品與光柵片能夠牢固地粘貼在一起;其次還能夠保護油墨層在高溫下不變色。
立體印刷要注意的問題注意有:攝影采用單鏡頭機或多鏡頭機,要求攝影機具有較高的精度,避免振動造成誤差。並且準確地調節焦距、角度和光柵數據移動間距;提高製版的分色掛網、拷貝的精度,300線網點要求結實不虛,景物圖像保持豐富的層次;套色印刷必須抓緊按計劃進行生產,避免紙張伸縮,造成套印不準;光柵片間距和角度有較高的精度,複合成型要求定位準確。硬塑和軟塑的透明度性能較好。