彭麗霞 劉坤宏

（四川省宜賓普什集團(tuán)3D有限公司，四川 宜賓 644007）

柱鏡光柵的應(yīng)用范圍越來越廣泛，得到了眾多客戶的認(rèn)可與好評，柱鏡光柵圖像處理軟件需要推陳出新，應(yīng)推出更多的柱鏡光柵立體圖像處理與制作方法。在觀看相同的物體時，人眼瞳距的可視范圍及距離所呈現(xiàn)的視覺差形成了不同層次的立體成像。這種視差反映到大腦中便產(chǎn)生了空間立體感[1-2]。在柱鏡光柵背面進(jìn)行UV膠印的新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用使立體印刷大大降低成本，從根本上打破了傳統(tǒng)印刷品平面、靜態(tài)而單一的局面，使靜態(tài)的二維圖像變成栩栩如生的立體印刷[3-4]。人們無須佩戴眼鏡就可觀察到栩栩如生的三維立體效果，為印刷工藝增添了新的內(nèi)涵與活力，為廣大消費(fèi)者及供應(yīng)商提供了更多的選擇。立體印刷廣泛用于商品包裝、商標(biāo)、廣告圖標(biāo)、藝術(shù)裝飾、文化用品、旅游紀(jì)念品、紀(jì)念門票、博物展覽館、明信片、賀卡以及各種名片等，并將在服裝、飲料、煙酒、化妝品和藥品等產(chǎn)品的防偽標(biāo)識上發(fā)揮重要作用，是一個應(yīng)用廣泛、利潤豐厚、前景廣闊且發(fā)展長遠(yuǎn)的高科技項目。

1 軟件、材料、設(shè)備

軟件：Photoshop圖形圖像處理軟件、Push3D光柵跑圖軟件、Magic 3D濾鏡插件。

材料：0.6 mm/155LPI/PET光柵、尺寸1 040 mm×740 mm×0.60 mm。

設(shè)備：德國曼羅蘭700印刷機(jī)、智MK1060CS全自動模切機(jī)、AP-21650糊盒機(jī)。

2 柱鏡光柵成像原理

柱鏡光柵成像是基于雙眼在觀察物體時產(chǎn)生的雙眼視差經(jīng)過大腦處理后產(chǎn)生感覺，進(jìn)而形成人的立體視覺的[5]。雙眼看不同位置的物體A、B和C時，人眼的瞳距對相應(yīng)的物體產(chǎn)生近大遠(yuǎn)小的視覺成像原理。如圖1所示。

圖1 柱鏡光柵成像原理示意

觀看相同的物體時，人眼瞳距的可視范圍及距離所呈現(xiàn)的視覺差形成了不同層次立體成像。設(shè)定3個酒瓶分別排列在同一垂直線上，人眼在A、B和C的位置上觀看酒瓶。人眼對不同位置的酒瓶形成了視覺差異，A點(diǎn)觀察到的酒瓶向左排列，C點(diǎn)觀察到的酒瓶向右排列，B點(diǎn)觀察到的酒瓶在正中間，這時酒瓶全部疊加在一起，形成立體視覺。如圖2所示。

圖2 酒瓶成像原理示意

3 流程設(shè)計

基于立體成像原理，利用Photoshop、Push3D等軟件對原圖像進(jìn)行處理，CTP分色制版。具有“壓縮”和“隔離”的作用[6-7]的圖像與許多結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能幾乎一樣的小圓柱透鏡光柵板相匹配后，通過膠版UV立體印刷和柱鏡光柵折射分像系統(tǒng)，使圖像反映到大腦中，便產(chǎn)生了遠(yuǎn)近空間的立體感。具體試驗流程如圖3所示。

圖3 柱透鏡光柵立體成像工藝流程

4 立體制作方法

4.1 原稿立體圖案的選擇

原稿立體圖像主要選擇的是外形圓潤、層次豐富，顏色艷麗、明快，色彩飽和、通透，圖像外形縱向景深感強(qiáng)的圖像，這樣做出來的立體圖像銜接度高，視覺互動性強(qiáng)，受歡迎程度較高。原始圖檔尺寸精度達(dá)到300 dpi以上，顏色為CMYK或RGB；圖檔格式主要是PSD、TIF和PDF等，其中PSD分層圖檔為最佳，印刷光柵厚度不得超過0.9 mm。如今通過計算機(jī)技術(shù)，對平面圖像采用圖形圖像處理軟件進(jìn)行處理，就能獲得層次豐富的圖像。

4.2 采用Photoshop進(jìn)行分層

將整幅圖像的各個部分根據(jù)視覺的需要進(jìn)行分析，確定大體的遠(yuǎn)近關(guān)系及色彩的明暗程度，通過Photoshop把圖案單獨(dú)分開到單個的圖層中，再對單個物體的各個部位進(jìn)行修補(bǔ)，獲得完整的圖案。然后經(jīng)過Push3D等軟件處理，使整個圖像具有立體效果。具體方法如下。

4.2.1 分圖/補(bǔ)圖

選擇一幅具有立體空間構(gòu)圖且顏色豐富的圖片，通過圖像色彩優(yōu)化處理，設(shè)定為RGB或CMYK模式，按近大遠(yuǎn)小的呈現(xiàn)效果進(jìn)行近景、中景和遠(yuǎn)景3個大方向的分層處理，從視覺感觀上形成物體之間的立體空間關(guān)系。

如圖4所示，在圖像中的魚身上標(biāo)注有1、2、3、4、5和6的數(shù)值，按照近大遠(yuǎn)小的視覺原理，最大的魚是人眼最先看到的景象，因此在制作圖時把它作為最前面的近景圖魚1號，相應(yīng)背景海水就是最后面的遠(yuǎn)景，以此類推。

圖4 原稿立體圖前后景象確立

根據(jù)分層處理的結(jié)果，對所標(biāo)示的數(shù)字代碼通過Photoshop圖形圖像處理軟件的套索工具、魔棒工具和鋼筆工具對每一個圖像新建圖層進(jìn)行細(xì)分處理。根據(jù)人的視覺可視范圍在移動過程中會看到前景圖、中景圖和遠(yuǎn)景圖后面的空白區(qū)域，需要對圖像補(bǔ)償模擬3D真實場景進(jìn)行還原，形成立體空間感。

4.2.2 立體處理

圖像分辨率的設(shè)定。3D立體成像是根據(jù)柱鏡光柵線數(shù)計算出柵距，確定圖像分辨率大、小的設(shè)定，柱鏡線數(shù)設(shè)定為100 LPI高精度匹配柱鏡光柵的光柵條，確保圖像與光柵條在同一柵距內(nèi)，做圖張數(shù)為8 張，最終計算出圖像分辨率為800 LPI。

設(shè)定景深值。如圖4所示，根據(jù)實際影像，按近大遠(yuǎn)小的呈現(xiàn)效果進(jìn)行近景、中景和遠(yuǎn)景3個大方向的立體景深設(shè)置，多層細(xì)分，以像素為單位左移為正、右移為負(fù)，設(shè)定景深值，魚1景深值為1 mm，魚2景深值為0.8 mm，魚3景深值為0.5 mm，魚4景深值為-0.5 mm，魚5景深值為-0.7 mm，魚6景深值為-1 mm，背景海水景深值為-1.5 mm。

位移及柵格化合并圖層。設(shè)定單位為像素，對選定的圖層按設(shè)定好的景深值進(jìn)行復(fù)制、移動7次，形成適合于柱鏡光柵條且能夠聚焦的8張不同位置的圖像，固定位移量景深值。將8張不同位置的圖像分別進(jìn)行柵格化，最終形成垂直于柱鏡光柵的圖像組合，對合并后的圖層進(jìn)行顯示就得到魚1的立體圖像，如圖5所示。

圖5 柵格化、合成圖像

其他需做立體圖層的按此方式進(jìn)行處理，0.6 mm/155 LPI光柵與此制作方式取得相匹配的立體合成圖像，如圖6所示。

圖6 立體合成圖像

綜上可得，柱鏡光柵圖像大、小分辨率計算方法：光柵圖像分辨率 = 光柵線數(shù)÷2.54×跑圖張數(shù)。制作過程中凸出的前景向左位移為正值，中景不位移為0、后退的背景向右移為負(fù)值。

4.3 光柵圖像的輸出及對位測試

菲林對位即以CTF（菲林輸出）的方式對光柵印刷品進(jìn)行檢測。首先通過光照對位臺把光柵材料完全壓合在有測試圖像的菲林之上測試。其次對光柵材料進(jìn)行輕微移動，最終達(dá)到光柵條紋與對位菲林條紋完全垂直重合。當(dāng)圖像對位之后人眼能看到的整條圖像是全白或全黑，即該光柵的數(shù)據(jù)測試準(zhǔn)確，如圖7所示。

圖7 菲林對位測試光柵數(shù)據(jù)

4.4 光柵印刷

立體印刷是利用柱鏡光柵材料的成像特性再現(xiàn)立體圖像的，柱鏡光柵材料由平行排列的凸透鏡組合而成，具有透鏡成像的特點(diǎn)。如果要達(dá)到最佳的觀察立體圖像，就要使印刷的圖像盡量以每一個柱鏡光柵的光軸為中心平均分布。在立體印刷過程中，為了制作出優(yōu)質(zhì)光柵印刷品，采用里印方式，并應(yīng)用套印精度高的五色的印刷機(jī)。由于柱鏡光柵材料的放大作用，立體印刷的套印必須一次性套印，誤差應(yīng)小于0.01 mm。印版的線數(shù)與圖檔的線數(shù)應(yīng)保持一致，當(dāng)線數(shù)匹配相差太大時，印刷的質(zhì)量無法保證。當(dāng)線數(shù)的視覺寬度小于單個圖檔的寬度時，印刷品出現(xiàn)柱狀光暈現(xiàn)象。

由此可以得出，柱鏡光柵材料作為承印物，不僅承印材料的套印精度要比平面印刷高，而且光柵材料在加工過程中的分切精度要求也很高。光柵立體印刷是一項綜合了光柵材料、立體圖像處理和印刷等多方面的系統(tǒng)工程，宜賓五糧液集團(tuán)普什3D有限公司熊建、周立權(quán)、鄒耀邦等人[8]研發(fā)了一種上、下對應(yīng)的雙層微透鏡陣列薄膜，該膜能夠?qū)崿F(xiàn) 360°觀看立體效果。

5 結(jié)語

該文采用Photoshop圖形圖像處理軟件對平面圖像進(jìn)行圖像分辨率設(shè)定、分層和補(bǔ)圖，導(dǎo)入Push3D專業(yè)光柵跑圖軟件進(jìn)行位移、柵格化合成并完成圖像立體效果處理，最后通過CTP輸出PS版，與相匹配的光柵進(jìn)行UV立體平版印刷。它能使平面印刷圖像呈現(xiàn)立體效果、多維動畫、縮放功效和異變圖等奇特的視覺感受，打破了傳統(tǒng)印刷品平面、靜態(tài)且單一的局面，為印刷工藝增添了新的內(nèi)涵和活力，對印刷技術(shù)有新的指導(dǎo)意義。