Фотоформы необходимы для аналогового изготовления печатных форм. Обычно они включают текстовую и изобразительную информацию. В традиционном допечатном процессе обе эти составляющие подготавливаются отдельно и лишь затем совмещаются на полосе или листе в процессе монтажа. Изготовление однокрасочных иллюстрационных фотоформ описано ниже (изготовление набора, раздел 1).

Рис. 1-25
Процессор для обработки фотопленок в кюветах

Изобразительная информация может поставляться в виде штриховых или полутоновых оригиналов. В зависимости от применяемого способа печати, вида изобразительного оригинала (штриховой или полутоновый) и требуемого качества репродукции (например, газета, качественная печать, высокоглянцевый проспект) используют один из процессов, представленных на схеме (рис. 1-26).

Штриховые изображения (графика и т.д.) в чернобелом исполнении при изготовлении фотоформ требуют небольших затрат. Содержание изображения представляется лишь бинарной информацией, так как существуют только черные и белые элементы оригинала. Серых тонов нет, поэтому не требуется растрирования. Репродукционный процесс ограничивается изготовлением фотоформ, имеющих в темных элементах изображения достаточно большую плотность (например, D=2,5), а на прозрачных участках только небольшую вуаль (например, D=0,05). Края, т.е. переходы от непрозрачных участков к прозрачным, должны быть очень резкими. Согласно обычным для практики стандартам, переход от плотности непрозрачных участков к вуали (прозрачные участки) должен иметь краевую нерезкость, не превышающую 4 мкм.

Для удовлетворения таких требований используется сверхконтрастная фотопленка, например, Line Film (таб. 1-1). Масштаб съемки в фоторепродукционных аппаратах может варьироваться в широком интервале. Могут быть осуществлены преобразование позитив-негатив, а также преобразования зеркальности. После экспонирования и проявления фотоформа готова к верстке полос.

Полутоновые оригиналы (например, фотографии) требуют бoльших усилий и затрат для их преобразования в фотоформу, пригодную для данного способа печати. С точки зрения воспроизводимого интервала плотностей градационная передача на фотоформе должна соответствовать условиям печатного процесса. Изображение оригинала подвергается растрированию с учетом используемого вида печати: высокой, плоской или трафаретной. На рис. 1-26 представлены этапы процесса из готовления фотоформы для определенного вида печати.

Так как в процессе копирования на формную пластину галогенсеребряный слой фотоформы всегда должен лежать на поверхности пластины, фотоформа в зависимости от выбранного печати изготавливается прямой или зеркальной. В офсетной печати в качестве промежуточного носителя краски используется офсетный цилиндр. Следовательно, в этом случае необходимо получить зеркальную фотоформу, результатом копирования которой на формную пластину будет прямая печатная форма. В высокой печати печатная форма должна быть зеркальной, а фотоформа как оригинал, соответственно, прямой. Необходимо ли при изготовлении фотоформ позитивное или негативное изображение, зависит от способа изготовления печатных форм, то есть отформного материала.

Рис. 1-26
Этапы процесса изготовления аналоговых фотоформ, необходимых для изготовления печатных форм в соответствии с выбранным способом печати

На рис. 1-26 показано, что для способа высокой печати в качестве фотоформы изготавливается прямой растровый негатив. Наипростейший процесс заключается в реализации одного этапа работы – прямого растрирования фотоформы (растрирование описано ниже). Второй способ, представленный на рисунке, включает изготовление полутонового негатива и полутонового диапозитива перед изготовлением растрированного негатива (фотоформы). (Примечание: для получения то новых негативов (диапозитивов) необходим только полутоновый процесс без растрирования, который обеспечивает получение на фотопленке непрерывных тоновых переходов.) Растровый же негатив (фотоформа), напротив, изготавливается с применением растра, и при этом отдельные точки имеют практически одинаковое почернение, т.е. имеется только два градационных уровня – непрозрачные и прозрачные участки. Для управления градационной передачей в этом случае необходимы промежуточные этапы, обеспечивающие выполнение высоких требований к качеству печати.

В офсетной печати для изготовления печатных форм позитивным копированием в качестве фотоформ используют зеркальные растровые диапозитивы. Для их получения можно использовать путь прямого растрирования оригинала, представленный в варианте 3. Весьма гибкое управление передачей градаций возможно в варианте 4. Перед растрированием полутоновое изображение сначала включается в репродукционный процесс в виде негатива или диапозитива. Путем выбора фототехнической пленки с низким коэффициентом контрастности и использования маскирования интервал плотностей фотографического изображения приводится в соответствие с техническими возможностями печатного процесса. В варианте 5 управление градационной передачей сложнее. Применение этого варианта зависит от вида оригинала и требований к качеству репродукции. В глубокой печати имеется возможность изменения глубины печатающих элементов, и растрирование при изготовлении фотоформы является излишним. Необходимые преобразования масштаба, управление градационной передачей и требуемая коррекция производятся при изготовлении промежуточного полутонового негатива или диапозитива. Управление градационной передачей Интервал оптических плотностей – это разница оптических плотностей (D) самых прозрачных и самых непрозрачных участков негатива, диапозитива или непрозрачного изображения. Интервал оптических плотностей оригинала лишь в исключительных случаях соответствует возможностям печатного процесса. Так, например, оригинал в виде диапозитива может иметь интервал оптических плотностей ΔD=2,0. Стандартизированный интервал оптических плотностей для полутоновых изображений однокрасочной глубокой печати имеет величину ΔD=1.35. В этом случае оригинал на допечатной стадии должен быть преобразован таким образом, чтобы по возможности весь интервал плотностей оригинала мог быть передан интервалом ΔD=1,35. Этого нельзя достичь без потерь части изобразительной информации, но потери должны быть по возможности визуально не обнаруживаемыми, т.е. на репродуции должны быть различимы наиболее важные сюжетные детали и полутоновые переходы. На рис. 1-27 представлены различные градационные кривые передачи плотностей оригинала плотностями, получаемыми на печатном оттиске.

Рис. 1-27
Градационные кривые воспроизведения/передачи интервала оптических плотностей (D) оригинала на репродукции (градационные кривые)

Рис. 1-28
Обработка изображений в фоторепродукционных процессах:
a фототехнические пленки с различными характеристическими кривыми, выбор которых позволяет выполнять тоновые или растровые (штриховые) работы;
б растрирование полутонового изображения: связь между оптической плотностью полутонового оригинала и площадью растровых точек (%) позитивной фотоформы, предназначенной для позитивного копирования с заданной градационной кривой (схематично)

Передача оптических плотностей в отношении 1:1 (факсимильная репродукция) обеспечивала бы воспроизведение лишь части интервала плотностей изобразительного оригинала. Этот случай соответствует прямой 1 на рис. 1-27, наклоненной под углом 45°. Градационное содержание изображения воспроизводится абсолютно правильно до оптической плотности 1,35, но все детали (в этом примере они имеют плотности до 2,0), плотности которых превышают 1,35, будут воспроизводиться максимальной плотностью 1,35 и тем самым будут полностью потеряны. Прямая 2 предполагает линейное сжатие всего интервала плотностей оригинала до возможного интервала на репродукции. Учитывая, что детали начинают быть различимыми, если их оптические плотности отличаются на ΔD=0,02, на репродукции исчезнут определенные детали, которые были различимы на оригинале-диапозитиве. Это может повлечь значительные потери части информации во всем изображении. Поэтому в зависимости от сюжетного содержания оригинала неизбежно нужно решать, являются ли детали в тенях (с высокими оптическими плотностями) более важными, чем детали в светах (с низкими оптическими плотностями), или наоборот. Если детали в светах более важны, то нужно применять воспроизведение по кривой 3; в противном случае нужно реализовывать кривую 4. Если нужно как можно лучше воспроизвести оптические плотности в полутенях и светах (т.е. в средней части кривой – например, в случае портретных снимков), необходим процесс, соответствующий кривой 5. Кривая 6 характеризует более точную передачу теней и светов, чем средних полутонов.

С помощью управления градацией на фотопленке можно получить различные градационные кривые. Для этого существуют фотопленки различной контрастности (рис. 1-28,а).

На наклон и форму градационных кривых влияют процессы проявления и маскирования.

Способы фотографического растрирования

Растрирование полутоновых изображений, т.е. оригиналов или изображений на прозрачной основе с непрерывным изменением тонов, осуществляется методами проекционного или контактного растрирования. В обоих случаях необходим автотипный, т.е. амплитудно-модулированный периодический растр, при использовании которого растровые точки имеют различный размер, но одинаковое расстояние друг от друга. На специальном примере (рис. 1-28,б) показано, как из полутонового оригинала получается растровый негатив, на котором растровые точки различного размера передают информацию о тоновых переходах.

В зависимости от типа формной пластины, применяемой в производстве печатной формы, различают позитивное и негативное копирование. Позитивно работающая формная пластина требует позитивной фотоформы, негативно работающая, соответственно – негативной (рис. 2.1-4). Чтобы заранее компенсировать изменения размеров растровых точек в зависимости от используемого типа формных пластин, изготовление растрированной фотоформы для копирования на формную пластину происходит по одной из соответствующим образом подобранных градационных кривых.

На рис. 1-28, б для примера показано, как изготавливается растрированная позитивная фотоформа с заданной градационной кривой для позитивного копирования.

Проекционное растрирование

На рис. 1-29 схематически представлен процесс проекционного растрирования. В фоторепродукционном аппарате устанавливается стеклянный растр на расстоянии h от плоскости фотопленки. Стеклянный растр состоит из двух стеклянных пластин, на каждой из которых нанесены линии черного цвета. Пластины склеиваются между собой таким образом, что линии находятся под углом 90° друг к другу. Расстояние между линиями составляет, например, 1/60 см; это соответствует линиатуре растра 60 линий/см. В общем случае ширина линии растра составляет l=w/2. Стеклянный растр можно поворачивать. Растровое расстояние h устанавливается так, что отверстие диафрагмы фоторепродукционного аппарата отображается за каждым отверстием растра в виде размытого пятна. Центральная точка пятна является самым светлым его участком на фотопленке. Интенсивность света уменьшается с увеличением расстояния от центральной точки и достигает минимума на периферии, а затем при переходе к следующему элементу растра опять увеличивается.

Рис. 1-29
Проекционное растрирование (схема) в репродукционном аппарате:
a установка растрового расстояния;
б схематическое представление образования растровой точки;
в стеклянная пластина проекционного растра (в разрезе)

Если в оригиналодержателе фоторепродукционного аппарата находится полутоновое изображение (оригинал), то в плоскости пленки образуется картина, представляющая собой периодическую структуру переменной освещенности, модулированная оригиналом. Превращение этой переменной освещенности, возникшей за элементом проекционного растра, в высокоплотные точки с четкими контурами происходит при применении так называемых высококонтрастных фототехнических пленок. Они создают либо прозрачные, либо высокоплотные (непрозрачные) элементы изображения; плавные переходы отсутствуют. Плотность непрозрачных участков превышает D=3.

Исследования показали [1-10], что растровый позитив, изготовленный с помощью проекционного растра, имеет больший градиент градационной кривой в области более высоких плотностей. Если растровый позитив с правильной градационной передачей (образующие изображение участки непрозрачны) перекопируется, то градация растрового негатива (образующие изображение участки прозрачны) не останется линейной. Для получения правильной градационной передачи следует учитывать экспозиционный фактор.

Контактный растр

Рис. 1-30
Контактный растр (схема):
a профили плотностей различных контактных растров;
б участки с наименьшим и наибольшим пропусканием;
в расположение слоев в копировальной раме

Контактные растры – это экспонированные и проявленные фотопленки, несущие периодическую структуру, созданную из элементов переменной плотности. Контактные растры изготавливаются промышленным путем в разнообразных вариантах: с различной формой растровых точек и различной градационной передачей. На рис. 1-30 схематически представлены профили распределения оптических плотностей. Профили сформированы таким образом, что на растровых позитивах и негативах, изготовленных с использованием различных растров, можно получить различную передачу градаций. С помощью позитивных или негативных контактных растров можно получать правильную передачу градаций без дополнительных вспомогательных экспонирований. Позитивные или негативные контактные растры применяются для изготовления печатных форм, экспонирование которых производится с позитивных или негативных фотоформ соответственно.

Контактные растры укладываются в копировальных рамах эмульсионным слоем к эмульсионному слою засвечиваемой фотопленки. Свет, модулированный оригиналом, проходит через контактный растр и падает на фотопленку, на которой получаются точки различных размеров в зависимости от плотности тех или иных участков оригинала.

Растровые величины

Растровая величина (относительная площадь растровой точки) φi определяется по Нойгебауэру [1-11] как

φi = (1 – βрастрового изображения)/(1 – βплашки). При этом β – это относительный коэффициент отражения, а 1-β – коэффициент поглощения света. В соответствии с выводами раздела 1.4 (Контроль качества/Измерительная техника) градация выражается через растровые величины, т.е. размеры растровых точек, которые определяются посредством измерения светового потока, отраженного от измеряемого поля растровой шкалы, с последующим пересчетом в размеры растровых точек, выраженных в процентах по отношению к элементарной растровой площадке. В качестве обозначения в разделе 1.4 используется FD вместо φD. Взаимосвязь между коэффициентом отражения β и оптической плотностью D (β = 10-D) позволяет описать эффективный размер растровой точки на оттиске (оптически эффективная запечатанная площадь на оттиске), что выражается формулой

-DR

-DV

FD = (1-10

)/(1-10

), где DR – растровая плотность, DV – плотность плашки. Это уравнение, известное как уравнение Мюррея–Дэвиса, описывает связь между плотностью от тиска и растровыми величинами. Если размер растровой точки выражен в процентах, то уравнение принимает вид

-DR

-DV

FD[%] = [(1-10

)/(1-10

)]