鄭 莉（?？诮?jīng)濟學院，海南 ?？?571127）

莫爾條紋是兩線條或兩物體之間以恒定角度和頻率發(fā)生干涉的視覺效果［1，2］。食品包裝印刷圖像復現(xiàn)為了呈現(xiàn)其層次階調，通常應用網(wǎng)點或小點子作為油墨載體將油墨轉移到承印物上，網(wǎng)點作為油墨載體，按一定規(guī)律呈線條狀排列形成［3］。顯然，在食品包裝中四色印刷復制的圖像將不可避免地生成莫爾條紋。

目前食品包裝印刷圖像復現(xiàn)雖然也可采用調頻加網(wǎng)方式表現(xiàn)圖像層次［4－6］，但由于目前版材分辨率及包裝印刷工藝等原因，并未被廣泛使用。為了避免或減弱莫爾條紋對印刷圖像復現(xiàn)的不良影響，在實際食品包裝印刷作業(yè)中往往通過調整加網(wǎng)角度來實現(xiàn)，但由于光柵印刷的光柵，其本身特殊結構具備有莫爾條紋效應［7－9］，傳統(tǒng)印刷的加網(wǎng)角度對其并不太適用。本研究擬就此對莫爾條紋在光柵印刷中產(chǎn)生的影響進行分析，以便尋求解決光柵印刷莫爾條紋效應的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

有色PVC片材、PVC雕刻片材：深圳（龍城陽琪）塑料廠；

日本富士菲林片：東莞佳燁印刷器材有限公司。

1.1.2 儀器

分光測試儀：CS－660型，杭州彩譜科技有限公司；

測色燈箱：五光源型，杭州彩譜科技有限公司；

色卡：GP－1201型，杭州彩譜科技有限公司；

分光密度儀：528型，愛麗色（東莞）有限公司；

連續(xù)變倍顯微鏡：SWG－L45B－1型，深圳斯威冠光學有限公司；

數(shù)顯角度儀：JL－360型，鑫量儀器科技（上海）有限公司。

1.2 方法

1.2.1 測試項目

（1）以不同光柵線數(shù)和網(wǎng)屏線數(shù)相互疊合，通過改變其角度測試莫爾條紋變化狀況；

（2）評價狀況不同的莫爾條紋對食品包裝印刷圖像的影響；

（3）選擇合理的光柵印刷加網(wǎng)角度，根據(jù)光柵印刷特性選擇合適的光柵/網(wǎng)屏線數(shù)比。

1.2.2 試驗方法

（1）選擇常用印刷網(wǎng)屏線數(shù)（如175，150，100），選取不同分辨率的光柵；

（2）通過網(wǎng)屏和光柵以不同角度疊合，觀測莫爾條紋效應的變化。

2 結果與討論

2.1 影響莫爾條紋效應的因素

在食品包裝印刷圖像復現(xiàn)中，不連續(xù)離散的網(wǎng)點組成直線光柵，其相互干涉必然發(fā)生莫爾效應，其構成的圖案破壞了食品包裝印刷的圖像觀賞性［10－12］，極大地影響了食品包裝印刷的圖像質量，分析莫爾效應形成機理是為了避免或消除其影響的有效途徑。

2.1.1 莫爾條紋效應與網(wǎng)屏夾角的關系 圖1為兩網(wǎng)線間距相等以不同角度相互疊合的網(wǎng)屏所產(chǎn)生的莫爾條紋效應圖例。其中圖1（a）為橫向莫爾條紋，其基于網(wǎng)屏夾角較小時產(chǎn)生；圖1（b）為斜向莫爾條紋，一般而言，當網(wǎng)屏以不同角度疊合時，都會出現(xiàn)這類莫爾干涉條紋；圖1（c）為當兩網(wǎng)屏夾角幾乎重合時所產(chǎn)生的縱向莫爾條紋。值得指出的是，若兩網(wǎng)屏夾角絕對重合，不會產(chǎn)生莫爾條紋，但在食品包裝印刷作業(yè)中這種情況較難實現(xiàn)。

圖2為兩網(wǎng)屏交錯疊合產(chǎn)生的莫爾條紋狀況。

圖1 莫爾條紋類型Figure 1 Moire fringe types

圖2 莫爾條紋形成Figure 2 Moire fringes formed

由圖2并參考文獻［13］可推導出式（1）、（2）：

式中：

W——莫爾條紋寬度，μm；

θ——網(wǎng)屏夾角，（°）；

φ——W對Y軸的夾角，（°）；

P1、P2——分別為網(wǎng)屏間距，μm。

若P1＝P2，θ＝0時，由式（1）可知，莫爾條紋為無限大；

若P1＝P2，θ以0°～45°變化時（θ≠0），莫爾條紋寬度見圖3。在這里因網(wǎng)屏由黑白相間兩直線以90°相交而成，故僅考慮θ＝0°～45°狀況。

圖3 網(wǎng)屏夾角不同的莫爾條紋Figure 3 Different screen angle moire fringe

圖3為網(wǎng)屏夾角不同的莫爾條紋。由圖3可知，莫爾條紋隨網(wǎng)屏夾角增加逐漸減輕，在45°附近影響最小，小于10°莫爾條紋影響急劇加大，θ＝0°時，莫爾條紋為無限大；同時還表明不同線數(shù)的網(wǎng)屏都有這種取向。

若P1≠P2，其莫爾條紋變化見圖4、5。

2.1.2 莫爾條紋效應與光柵間距的關系 圖4為指定網(wǎng)屏夾角下光柵間距（P2分別為100，120，150，175μm）變化的莫爾條紋狀況。由圖4可知，當光柵間距或網(wǎng)線相差較大時，莫爾效應影響趨向減弱；當網(wǎng)線夾角較小時，光柵間距相同，莫爾效應影響最大。

圖5為指定的光柵間距相互疊合時由加網(wǎng)角度變化而形成莫爾效應。由圖5可知，莫爾條紋隨加網(wǎng)角度增加而減弱，粗網(wǎng)屏疊合生成的莫爾效應影響小于細網(wǎng)屏。

圖4 光柵間距變化的莫爾效應Figure 4 Moire grating pitch change

圖5 加網(wǎng)角度變化的莫爾效應Figure 5 Moire effect change screen angle

2.2 莫爾條紋效應的評價

圖6為以不同網(wǎng)屏/光柵線數(shù)比及不同夾角所呈現(xiàn)的莫爾條紋效果。由圖6（a）～（d）可知，網(wǎng)線/光柵線數(shù)比較為接近時，在10°以內(nèi)時莫爾條紋表現(xiàn)較為明顯，在30°時莫爾條紋影響不太明顯。由圖6（e）和（f）可知，改變網(wǎng)線/光柵線數(shù)比時，夾角在5°和15°時網(wǎng)屏/光柵線數(shù)比較大，莫爾條紋影響減弱。由圖6（g）可知，網(wǎng)屏/光柵線數(shù)比繼續(xù)增大時莫爾條紋影響繼續(xù)減弱。

圖6 網(wǎng)屏/光柵不同角度疊合莫爾條紋效應Figure 6 The different angle screen/grating superposed moire effect

不同線數(shù)的網(wǎng)屏和光柵匹配試驗結果表明，網(wǎng)線/光柵線數(shù)比越大，莫爾條紋影響越弱。網(wǎng)線夾角變化的試驗，也顯示出夾角越大，莫爾條紋影響越弱的特征，這與理論計算結果基本符合。

綜上所述，在食品包裝中光柵印刷的加網(wǎng)角度大于30°時，能較好地實現(xiàn)消除或減弱莫爾條紋的目的。若改變網(wǎng)線/光柵線數(shù)比，也能達到改變莫爾條紋影響的目的，網(wǎng)線/光柵線數(shù)比較大，莫爾條紋影響將減弱。由于光柵本身具有網(wǎng)屏性質，在0°～90°范圍內(nèi)按30°等分網(wǎng)屏與光柵夾角。考慮光柵性質和印刷工藝［14－16］，可以將主要色版按（如 M、C版）以30°夾角放置，其余色板與光柵按15°角放置，印刷網(wǎng)線為150～200，常用光柵線數(shù)有161，75，70，50LPI等，印刷網(wǎng)線高有利于網(wǎng)線/光柵線數(shù)比拉開。另外，光柵印刷橫向精度要求較縱向精度要高，故橫向套合要求較高，色調表現(xiàn)適宜范圍約在30%～70%。若采用短調K版，工藝較為完善，可以考慮將相近色相色版加網(wǎng)角度重合（如C、K版），如此可使加網(wǎng)角度有較大的選擇性。

3 結論

通過對食品包裝中新工藝技術—光柵印刷技術進行研究，選擇網(wǎng)屏/光柵不同的線數(shù)比及不同的加網(wǎng)角度為研究對象，經(jīng)實驗驗證了計算結果和莫爾條紋分布曲線。根據(jù)食品包裝中圖像光柵的作業(yè)，對光柵印刷的加網(wǎng)角度及網(wǎng)屏/光柵線數(shù)比，提出了合理配置的方法。同時還指出，改變網(wǎng)屏/光柵線數(shù)比，印刷加網(wǎng)角度可根據(jù)上述方法相應變化。通過研究，實現(xiàn)了光柵印刷加網(wǎng)技術的正確應用，為深入光柵技術的研究提供了在食品包裝印刷中的一種研究方法，具有較大應用價值，特別是在食品包裝的防偽方面，光柵印刷有著較大的發(fā)展空間。

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