專利名稱：三種新型的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于彩色印刷與印染領(lǐng)域。
接觸網(wǎng)屏是彩色圖象制版與復(fù)制中的編碼元件。按網(wǎng)目灰階(或密度)曲線的變化形式可分為連續(xù)式與階躍式兩種，前者用常規(guī)方法制備，后者即數(shù)字式的接觸網(wǎng)屏，用現(xiàn)代圖象系統(tǒng)制備。已有采用單元矩陣(cellmatrix)方法表達(dá)網(wǎng)目密度來制作數(shù)字式接觸網(wǎng)屏的專利(U.S.4188225)。從理論上，該種網(wǎng)屏用于彩色圖象的印刷與印染時，印刷網(wǎng)點(diǎn)的形狀隨其面積變化，具有形似圓形、橢圓形、方形等變化，莫爾現(xiàn)象不如傳統(tǒng)規(guī)則網(wǎng)目的接觸網(wǎng)屏那樣明顯，因而在同樣的印刷精度下，可以只用一張網(wǎng)屏并不需要改變角度，即可完成加網(wǎng)照相，實現(xiàn)了人們期望已久的彩色圖象的無角度復(fù)制，并且既不會出現(xiàn)龜紋，也不會出現(xiàn)有角度分色復(fù)制中常見的玫瑰紋;不僅如此，對圖象中的細(xì)微部分也表現(xiàn)得更為清楚，尤其是網(wǎng)點(diǎn)多變而使畫面更為柔和;不需要制作蒙版，因為在設(shè)計網(wǎng)目時即已兼顧到;不需要閃曝與碰曝，可以在一次主曝光下將各種明暗層次以各種面積的網(wǎng)點(diǎn)表示出來，既節(jié)省時間，又避免了曝光控制方面的不確定性。但文獻(xiàn)U.S.4188225中的數(shù)字式網(wǎng)屏用于印刷的實例未見報導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是發(fā)展U.S.4188225中的數(shù)學(xué)模型，使其能表現(xiàn)多種不同形狀和密度的網(wǎng)目。由此制備各種不同形式的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏，以便于在彩印與印染中，針對不同類型的彩色原稿選用。
本發(fā)明設(shè)計了三種能用于彩色連續(xù)調(diào)圖象復(fù)制的新型數(shù)字式接觸網(wǎng)屏母子形、棱形和砌磚形。


圖1已有技術(shù)二維密度分布2母子形網(wǎng)屏二維密度分布3計算機(jī)擬合的母子形網(wǎng)屏三維密度分布4棱形網(wǎng)屏二維密度分布5計算機(jī)擬合的棱形網(wǎng)屏三維密度分布6砌磚形網(wǎng)屏二維密度分布7計算機(jī)擬合的砌磚形網(wǎng)屏三維密度分布圖下面詳細(xì)介紹

發(fā)明內(nèi)容
1.母子形接觸網(wǎng)屏母子網(wǎng)屏是由兩種不同大小的子、母網(wǎng)目構(gòu)成的，從局部看，是四個子網(wǎng)目圍繞一個母網(wǎng)目，或者四個母網(wǎng)目圍繞一個子網(wǎng)目，每個網(wǎng)目由許多組密度值相同的單元構(gòu)成，母網(wǎng)目中央的最高密度值高于子網(wǎng)目中央的最高密度值，母網(wǎng)目的最低密度值與子網(wǎng)目的最低密度值相同，母網(wǎng)目與子網(wǎng)目在兩組最低密度值單元處相接，子母網(wǎng)目均為正方形，組成網(wǎng)目的每個單元也都是正方形，每個網(wǎng)目中，具有相同密度值的單元沿相應(yīng)的平行四邊形的四條邊排列。使用母子式網(wǎng)屏可以使版面的階調(diào)范圍擴(kuò)大，例如高光層次在小網(wǎng)點(diǎn)消失的情況下，大網(wǎng)點(diǎn)又降為小網(wǎng)點(diǎn)而起作用，只是網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量減少一半，舉例說，當(dāng)一般網(wǎng)屏能表現(xiàn)3%的網(wǎng)點(diǎn)時，則母子式網(wǎng)屏能表現(xiàn)1.5%的網(wǎng)點(diǎn)。
下面建立表達(dá)母子式網(wǎng)屏網(wǎng)目的數(shù)學(xué)模型。
在建立母子式網(wǎng)屏的數(shù)學(xué)模型之前，先給出文獻(xiàn)U.S.4188225中表達(dá)網(wǎng)屏密度函數(shù)的數(shù)學(xué)模型取一個網(wǎng)目沿x與y方向(x與y軸可垂直，也可成任意角度)上的長度分別為X、Y，TX(x)、TY(y)分別表示一個網(wǎng)目在x、y方向上的密度函數(shù)，Tn(n＝1，2，……，N)、Tm(m＝1，2，……，M)分別表示一個網(wǎng)目沿x、y方向上的離散透過率等級值，當(dāng)把X、Y分別細(xì)分為N等分和M等分時有TX(X)=Σn = 1NTn ｛ u ［X-(n-1) △ X ］ -u (X-n △ X) +u(X+n △ X)- u ［X+(n-1) △ X ］ ｝ (1)]]>
TY(y)=Σm = 1MTm ｛ u ［y-(m-1) △ y ］ -u(y-m △ y)+u(y+m △ y)-u ［ y+(m-1)△y ］ ｝ (2)]]>式中u(θ)是一個階躍函數(shù)，定義如下

設(shè)T(x)、T(y)分別為x、y軸的密度函數(shù)，T(x，y)為網(wǎng)屏的密度函數(shù)，則T(x) =Tx(x)*Σi = -∞∞δ (X-iX) (4)T(y) =TY(y)*Σj = -∞∞δ(y-j Y) (5)]]>T(x，y)＝T(x)T(y)(6)式中δ(θ)是一個脈沖函數(shù)，符號＊表示卷積。
在給出了文獻(xiàn)U.S.4188225中的數(shù)學(xué)模型后，對于母子式數(shù)字網(wǎng)屏，我們先建立母網(wǎng)目的數(shù)學(xué)表達(dá)式。將座標(biāo)原點(diǎn)選在母網(wǎng)目中心(也可選在子網(wǎng)目中心)，取X＝Y(jié)＝L，M＝N＝11，由(4)式和(5)式有TX(X)=TL(X)=Σn = 111T n｛u ［X-(n-1) △ X ］-u(X-n △ X)+u(X+n △ X)-u ［X+(n-1) △ X ］ ｝ (7)]]>TY(y)=TL(y)=Σn = 111T n｛u ［y-(n-1) △ y ］-u(y-n △ y)+u(y+n △ y) -u ［y+(n-1) △ y ］ ｝ (8)]]>一個母網(wǎng)目的密度表達(dá)式為TXY(X,y)=TLL(X,y)=Σn =111Σm = 111T n｛u ［X-(n-1) △ X ］-u(x-n △ x)(m+n) ≤12]]>
+u(x+n △x) -u ［x+(n-1) △x ) ］ ｝Tm｛u ［y-(m-1) △ y ］-u(y-m △y)+u(y+m △y)-u ［y+m-1) △ y ］ ｝ (9)]]>所有母網(wǎng)目的密度函數(shù)為T(x,y)=TXY(X,Y)*Σj = - ∞∞Σj = - ∞∞δ ［(X-iL),(y-jL) ］ (10)]]>對于子網(wǎng)目，由于其中心相對于母網(wǎng)目中心在x、y方向均錯開L/2，所以有

設(shè)全網(wǎng)屏的密度函數(shù)為T0(x，y)，則T0(x，y)＝T(x，y)+T′(x，y) (15)2.棱形接觸網(wǎng)屏傳統(tǒng)方形網(wǎng)屏用于照相制版與印刷時，所得到的印刷品在50%網(wǎng)點(diǎn)處驟然擴(kuò)大且色調(diào)變化生硬，棱形網(wǎng)屏就是為解決這一問題而研制的。棱形接觸網(wǎng)屏由二維矩陣網(wǎng)目組成，每個網(wǎng)目由許多組密度值相同的單元構(gòu)成，棱形網(wǎng)目的長短對角線之比為5∶4。具有最高密度值的一組單元位于棱形網(wǎng)目的中央，組成網(wǎng)目的每個單元是正方形。每個網(wǎng)目中，具有相同密度值的一組單元位于相應(yīng)矩形的四個頂點(diǎn)上。在用棱形網(wǎng)屏復(fù)制的半色調(diào)印刷圖象中，網(wǎng)點(diǎn)橫向在35～40%處連接，縱向在60～65%處連接，使得中間調(diào)部位的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大減少，因而畫面柔和，適用于復(fù)制以人物為主體的原稿。
下面建立棱形網(wǎng)屏的密度表達(dá)式對于一個網(wǎng)目，我們把Y分為20等分、X分為16等分，取M＝8，N＝10，由(4)和(5)式有TX(X)=Σn = 18T n ｛u ［X-(n-1) △ X ］-u(X-n △ X)+u(X+n △ X)-u ［X+(n-1) △ X ］ ｝ (16)]]>TY(y)=Σm = 110T m ｛u ［y-(m-1) △ y ］-u(y-m △ y)+u(y+m △ y) -u ［y+(m-1) △ y ］ ｝ (17)]]>T(x) =Tx(x)*Σi = -∞∞δ (X-iX) (18)T(y) =TY(y)*Σj = -∞∞δ(y-j Y) (19)]]>全網(wǎng)屏的密度表達(dá)式為T(x，y)＝T(x)T(y)(20)3.砌磚形接觸網(wǎng)屏砌磚形網(wǎng)屏的特點(diǎn)是高密度網(wǎng)目成45°排列，與人的視角特征相配合。砌磚形網(wǎng)屏由二維矩陣網(wǎng)目組成，每個網(wǎng)目由許多組密度值相同的單元構(gòu)成，整個網(wǎng)屏由具有高密度中心的正方形與具有低密度中心的正方形網(wǎng)目構(gòu)成，兩種網(wǎng)目在縱橫方向交替排列。具有相同密度值的一組單元位于相應(yīng)的正方形各條邊上。各單元為正方形，單元正方形的各條邊與它所排列的正方形各邊相平行。當(dāng)其用于圖象復(fù)制時，所得半色調(diào)圖象觀察起來，畫面柔和，連續(xù)調(diào)效果好。
下面我們建立砌磚形網(wǎng)屏的密度表達(dá)式
對于一個網(wǎng)目，取X＝Y(jié)，均細(xì)分為20等分，將座標(biāo)原點(diǎn)選在左下角的高密度點(diǎn)中心(圖6中用“1”表示的灰階處)，取M＝N＝3，則在一個網(wǎng)目中，一對高密度點(diǎn)的密度表達(dá)式為

上式中i與j表示網(wǎng)目細(xì)分單元的序號，m＝1，2，3，且TX(x)=TY(y)=ΣM = 13T m ｛u ［y-(m-1) △ y ］-u(y-m △ y)+u(y+m △ y) -u ［y+(m-1) △ y ］ ｝ (22)]]>同理，對于一對低密度點(diǎn)取M′＝N′＝3，則

式中m′＝1，2，3，且TX′(X)=TY′(y)=Σm′=13Tm′{u[y-(m′-1)Δy]-u(y-m′Δy)]]>+u(y+m′Δy)-u[y+(m′-1)Δy]}---(24)]]>設(shè)T(x，y)、T′(x，y)、T0(x，y)分別表示高密度點(diǎn)、低密度點(diǎn)和全網(wǎng)屏的密度函數(shù)，則T(x,y)=TXY(x,y)*Σi=-∞∞Σj=-∞∞δ[(X-iX),(y-jY)]---(25)]]>T′(x,y)=Txy′(x,y)*Σi′=-∞∞Σj′=-∞∞δ[(x-i′X),(y-j′Y)]---(26)]]>T0(x，y)＝T(x，y)+T′(x，y) (27)將(15)、(20)、(27)式輸入計算機(jī)計算，然后在G4500圖象系統(tǒng)上制備，三種網(wǎng)屏面積均為80×100mm2。將其對一幅70×90mm2的彩色原稿進(jìn)行照相制版與印刷，結(jié)果表明，不需要進(jìn)行有角度加網(wǎng)，印刷品上不出現(xiàn)龜紋，對原稿的層次和色彩還原效果好。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)制連續(xù)調(diào)圖象用的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏，由二維矩陣網(wǎng)目組成，每一個網(wǎng)目由許多組密度值相同的單元構(gòu)成，其特征在于所述的網(wǎng)屏是由兩種不同大小的子、母網(wǎng)目構(gòu)成的，四個子網(wǎng)目圍繞一個母網(wǎng)目，四個母網(wǎng)目圍繞一個子網(wǎng)目，母網(wǎng)目中央的最高密度值高于子網(wǎng)目中央的最高密度值，母網(wǎng)目的最低密度值與子網(wǎng)目的最低密度值相同；母網(wǎng)目與子網(wǎng)目在最低密度值單元處相接，每個網(wǎng)目都是正方形，組成網(wǎng)目的每個單元也都是正方形；每個網(wǎng)目中，具有相同密度值的單元沿相應(yīng)的平行四邊形的各邊排列。
2.一種復(fù)制連續(xù)調(diào)圖象用的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏，由二維矩陣網(wǎng)目組成，每一個網(wǎng)目由許多組密度值相同的單元構(gòu)成，其特征在于所述的網(wǎng)屏是由大小一致的棱形網(wǎng)目構(gòu)成的，棱形網(wǎng)目的長短對角線之比為5∶4，具有最高密度值的一組單元位于棱形網(wǎng)目的中央;組成網(wǎng)目的每個單元是正方形;每個網(wǎng)目中，具有相同密度值的一組單元位于相應(yīng)矩形的四個頂點(diǎn)上。
3.一種復(fù)制連續(xù)調(diào)圖象用的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏，由二維矩陣網(wǎng)目組成，每一個網(wǎng)目由許多組密度值相同的單元構(gòu)成，其特征在于所述的網(wǎng)屏由具有高密度中心的正方形網(wǎng)目與具有低密度中心的正方形網(wǎng)目構(gòu)成，兩種網(wǎng)目在縱、橫方向交替排列;具有相同密度值的一組單元位于相應(yīng)的正方形各條邊上，各單元為正方形，單元正方形的各條邊與它所排列的正方形各邊相平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及新型的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏，是彩色印刷與印染領(lǐng)域的重要技術(shù)，接觸網(wǎng)屏用作彩色圖象制版與復(fù)制中的編碼元件，本發(fā)明在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展了三種不同類型的數(shù)字式接觸網(wǎng)屏母子形、棱形和砌磚形，采用本發(fā)明制備的數(shù)字式網(wǎng)屏對彩色原稿進(jìn)行照相制版與印刷時，不需要進(jìn)行有角度加網(wǎng)，印刷品上不出現(xiàn)龜紋，對原稿的層次和色彩還原效果好。
文檔編號G03F5/20GK1046052SQ89101779
公開日1990年10月10日 申請日期1989年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月30日
發(fā)明者采振祥, 鄔敏賢, 金國潘 申請人:清華大學(xué)