王建華+劉東

隨著科技的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，三維立體印刷進(jìn)入了人們的生活，并且步入快速發(fā)展階段。三維立體成像技術(shù)基于人雙眼的視覺(jué)差：人的兩眼（瞳孔）之間一般會(huì)有8厘米左右的距離，要讓圖像呈現(xiàn)立體效果，就必須讓左眼和右眼看到不同的影像，使兩副畫(huà)面產(chǎn)生一定視距。而三維立體印刷技術(shù)就是把三維立體成像技術(shù)與平面印刷工藝相結(jié)合，使平面印刷圖像呈現(xiàn)出立體、動(dòng)畫(huà)和異變圖的視覺(jué)效果。三維立體印刷技術(shù)打破了傳統(tǒng)印刷靜止、平面的狀態(tài)，前景如飄出畫(huà)外，背景如深陷畫(huà)中，富有動(dòng)感和層次感，具有很強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力，給人以真實(shí)自然、栩栩如生、呼之欲出的視覺(jué)感受。作為眾多創(chuàng)新印刷技術(shù)之一，其為傳統(tǒng)印刷業(yè)注入了新的活力。

三維立體印刷的原理

三維立體印刷是在3D技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，3D技術(shù)早在第二次工業(yè)革命后就已出現(xiàn)，1922年出品的《愛(ài)情的力量》是世界上第一部3D電影，但當(dāng)時(shí)這一技術(shù)并不被世人所接受，直到2009年上映的《阿凡達(dá)》被人們稱(chēng)為有史以來(lái)制作規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的3D電影，這時(shí)3D技術(shù)才被人們正式接受并廣泛用于各個(gè)行業(yè)。作為傳播信息的工具，印刷人把3D技術(shù)用于印刷，得到三維立體效果，使人們看到具有形象生動(dòng)、圖片新穎、極強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力等特點(diǎn)的畫(huà)面，從而達(dá)到醒目或過(guò)目不忘的效果，并把這種技術(shù)稱(chēng)為三維立體印刷。我國(guó)的三維立體印刷技術(shù)始于上世紀(jì)80年代，但受成本和技術(shù)的限制一直不溫不火。3D電影《阿凡達(dá)》的火爆使得印刷人重拾斗志，三維立體印刷技術(shù)也順風(fēng)揚(yáng)帆，蒸蒸日上。

三維立體印刷的原理就是模擬人兩眼之間的距離，從左右眼不同的角度拍攝左、右影像，再把左、右影像記錄在感光材料上，觀看時(shí)，左眼看到左影像、右眼看到右影像，但觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在著一個(gè)間距差，由于這個(gè)間距差的存在，我們就可以看到一個(gè)立體圖像，如圖1所示。

三維立體印刷的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)集中在印前設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。它是用一組有序的立體圖像去印一張圖片，圖片表面覆蓋著一層光柵。光柵的作用是使圖片上任何不同點(diǎn)的光線按某種特定的方向射入人的左眼和右眼，目前主要采用的是柱面透鏡光柵，如圖2所示，即一張由條狀柱面透鏡組成的透明塑料薄片，其每一個(gè)柱面透鏡必須是一個(gè)接近半球形的多面體，以保證對(duì)光線有固定角度的折射，使立體效果因聚焦準(zhǔn)確而更清晰。

三維立體印刷的控制要點(diǎn)

三維立體印刷的工序很復(fù)雜，其工藝控制要點(diǎn)主要包括以下4個(gè)方面。

1.光柵技術(shù)的應(yīng)用

光柵技術(shù)的運(yùn)用不僅可以消除莫爾條紋，使畫(huà)面流暢、層次分明，而且可以提高圖像的清晰度、色彩飽和度和立體感。

在清晰度方面，未經(jīng)光柵處理時(shí)，焦點(diǎn)左右的畫(huà)面比較清楚，最前景和最后景的位移量差比較大，整個(gè)畫(huà)面比較模糊，為提高畫(huà)面清晰度，不得不提高印刷精度，但印刷精度提高后，清晰度改善并不明顯；經(jīng)光柵處理后，不管最前景還最后景，畫(huà)面的每一部分都很清晰，不需要額外提高印刷精度。

在色彩飽和度方面，未經(jīng)光柵處理時(shí)，畫(huà)面顏色比較暗淡，模糊不清，像是隔著一層白霧，即使采用專(zhuān)門(mén)的色彩管理軟件，色彩飽和度依然欠佳；經(jīng)光柵處理后，在材料不變的情況下，色彩飽和度有了質(zhì)的提高，畫(huà)面色彩鮮艷，且非常透亮，給人一種清新明快的感覺(jué)。

在立體感的表現(xiàn)上，未經(jīng)光柵處理時(shí)，立體感和清晰度不可兼得，提升立體感必須以降低清晰度為代價(jià)；經(jīng)光柵處理后，不僅能保證畫(huà)面的立體感，而且還能滿足畫(huà)面的清晰度要求。

三維立體印刷在制作光柵時(shí)特別要注意以下幾點(diǎn)。

（1）光柵線數(shù)。用于立體印刷的光柵線數(shù)通常高于75lpi。如GOEX公司生產(chǎn)的75lpi的光柵為動(dòng)畫(huà)光柵，能夠產(chǎn)生清晰穩(wěn)定的多畫(huà)面變化效果，可用于普通的立體效果；光柵線數(shù)為90lpi的光柵為立體光柵，能使印刷品產(chǎn)生強(qiáng)烈的縱深感；光柵線數(shù)為159lpi的光柵，線數(shù)極密，幾乎感覺(jué)不到凹凸感，適用于防偽包裝。

（2）光柵厚度。一般分辨率越低，光柵越厚，較厚的光柵適合做較大的三維立體海報(bào)。較薄的光柵印刷難度大，適合做較小幅面的產(chǎn)品。

（3）柵格方向。通常情況下，光柵水平，適用于變圖效果；光柵垂直，適用于立體效果。在印前處理時(shí)要根據(jù)光柵材料的方向決定拼版的方向，以便節(jié)約成本。

（4）光柵尺寸。一般情況下，光柵越大，越容易變形。常見(jiàn)的商業(yè)印刷用光柵尺寸為710mm×510mm。需要注意的是，光柵材料不適合在印刷前裁剪。

（5）印刷環(huán)境的控制。不適宜的溫度和濕度會(huì)導(dǎo)致光柵變形，使用時(shí)應(yīng)提前一天放置于印刷車(chē)間，并拆開(kāi)外包裝，勿在包裝上放重物，以免使其變形，對(duì)于放置較久的光柵在印刷前須重新測(cè)量光柵間距。

2.圖像掃描質(zhì)量

圖像掃描質(zhì)量與印刷質(zhì)量直接相關(guān)。在進(jìn)行圖像掃描時(shí)，要先根據(jù)原稿的特性分析其特點(diǎn)，盡可能還原原稿的階調(diào)層次、相對(duì)反差和飽和度等信息，只有這樣，掃描設(shè)備才能將圖片上的信息轉(zhuǎn)換為完整的數(shù)字信號(hào)。然后再通過(guò)圖像處理軟件對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加工處理。

3.加網(wǎng)技術(shù)

三維立體印刷和普通彩色印刷一樣，也是通過(guò)加網(wǎng)來(lái)完成原稿的再現(xiàn)。由于立體圖像像素細(xì)膩，再加上柱鏡光柵的放大作用，制版時(shí)加網(wǎng)線數(shù)必須在120lpi以上；三維立體印刷和普通彩色印刷的加網(wǎng)角度不同，青、黑色版要采用相同的加網(wǎng)角度，而且不同柵距的三維立體印刷，黃、品紅、青、黑四塊印版的網(wǎng)線組合角度應(yīng)有所不同，以避免莫爾條紋的產(chǎn)生。表1為三維立體印刷與普通彩色印刷加網(wǎng)線數(shù)和加網(wǎng)角度的對(duì)比。

4.實(shí)地密度

由于三維立體印刷原稿由一條條緊密排列的像素組成，經(jīng)制版、印刷后還要復(fù)合光柵片，所以選擇網(wǎng)線角度時(shí)，除了要考慮各色版之間形成的龜紋外，還要注意印刷加網(wǎng)與光柵形成的龜紋。由于三維立體印刷品最終要與光柵片復(fù)合，而光柵片大都帶有一定的灰度，又因三維立體印刷使用的印刷加網(wǎng)線數(shù)是極精細(xì)的300lpi，所以在曬版時(shí)只需曬到8～9成網(wǎng)點(diǎn)，否則印刷時(shí)容易糊版，而這樣就需要加大暗調(diào)區(qū)域的墨量，以達(dá)到9～9.5成網(wǎng)點(diǎn)的效果。所以三維立體印刷比平面四色膠印油墨實(shí)地密度要高，如表2所示。

三維立體印刷應(yīng)用很廣泛，可以說(shuō)，只要是有圖像的地方，就能夠運(yùn)用三維立體印刷技術(shù)。