Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Лекции по Допечатному оборудованию (Карташева О. А.)

Технология допечатных процессов включает в себя:

- технологию обработки текстовой информации

- технологию обработки изобразительной информации

- формные процессы

На всех этих этапах осуществляется преобразование информации.

На стадии формных процессов – информационное и материальное.

Контроль на разных этапах осуществляется при помощи оборудования контроля.

Всю представляемую информацию можно разделить на две группы.

- символы (текст, цифры, формулы, значки и т. д.)- они уже заранее обработаны, а потому не требуют особой дополнительной обработки. Вся обработка этой группы сводится к обработке при помощи:

- шрифтов

- линеек - орнаментов

и т. п.

Здесь для обработки информации используется персональный компьютер и соответствующие программы.

- изображения (фотографии, картины, рисунки; штриховые изображения, тоновые изображения и т. д.). Здесь мы можем изменять различные параметры: масштаб изображения, его полярность; и т. д. Для воспроизведения этой группы используются как стандартные, так и специальные программы.

Общая классификация допечатного оборудования.

1. Оборудование для ввода и обработки цифровой и изобразительной информации.

2. Оборудование для изготовления фотоформ. Фотоформа (фотопленка, пластинка) - это информация, подготовленная для полиграфического воспроизведения с учетом всех его требований и зарегистрированная на регистрирующей среде, в качестве которой используется полиграфический (фотографический) материал.

3. Оборудования для изготовления печатных форм.

4. Оборудования для контроля качества обработанной информации, которое применяется как на промежуточных стадиях, так и на последней.

Краткие характеристики этих групп.

Оборудование для ввода и обработки информации.

Основная задача для оборудования для ввода и обработки информации заключается в том, чтобы представить текст и изображение в цифровой форме

Текстовую информацию вводят в компьютер обычно с помощью клавиатуры с обычного, стационарного компьютера. При нажатии клавиши информация извлекается в закодированной форме, и дальнейшая обработка осуществляется с помощью специальных программ типа Word.

Возможно, также использовать специальную клавиатуру - символьная форма для набора нот, химических, математических формул, и т. д.

Однако, наряду с клавиатурным вводом информации существует еще и ввод информации с помощью сканнера. С помощью сканнера вводится информация натуралистического типа (изображение). А также возможно введение при помощи сканнера текстовой информации с использованием программ, распознающих текст.

В последнее время ввод информации все чаще и чаще производится с помощью фотоаппаратов.

Кроме того, информация может вводиться с помощью оптических дисков и др.

Затем введенная нами информация поступает на графические станции.

Графическая станция обычно представляет собой персональный компьютер и делится на две части - наборную станцию и печатную станцию.

В наборной станции производится набор текста, а в верстальной- связывание текста с и графического изображения; производится спуск полос для формирования полноформатной полосы издания.

Для получения могут использоваться специализированные компьютеры, которые руководят и называются растровыми процессорами изображения. RIP. РИП.

В данном случае мы рассматриваем сканирующую технику и компьютеры.

Оборудование для изготовления фотоформ.

Обработанная информация записывается на регистрирующую среду при помощи фотовыводных устройств. Но так как изображение скрыто, то после записи производится ПРОЯВЛЕНИЕ ФОТОМАТЕРИАЛА с помощью проявочных машин.

Для получения полноформатных изображений используются монтажные столы, на которых производится объединение частей изображения.

Для записи информации на регистрирующую среду до сих пор используются репродукционные фотоаппараты, где производится запись на регистрирующую среду, но в них изготавливаются промежуточные фотоизображения, которые используются в процессе цветокоррекции; в этих же фотоаппаратах производится растрирование, цветокоррекция и цветоделение.

Также к оборудованиям для изготовления фотоформ относятся копировальные устройства - это, как правило, копировальные рамы - рамы для копирования фотоматериала.

Оборудование для изготовления печатных форм.

Это оборудование разделяют на две подгруппы

1. Оборудование для изготовления печатных форм в системах печатных форм - когда используется, затем производится копирование фотоформы; это копирование изображения требует дополнительной обработки; для этого используется спец

2. Формное оборудование для получения печатных форм с цифрового файла. Формное оборудование называют рекордерами, устройство СТР. В настоящее время рекомендуется использовать формно-выводные и фото-выводные устройства.

В ряде случаев необходимо использовать процессор для контроля.

В отдельную группу выделяют оборудования для

-глубокой формы

-флексографской формы.

Эти аппараты работают по-разному.

Оборудование контроля.

На стадии допечатной подготовки нам необходимо контролировать процесс печати.

Текстовые ошибки контролируются на экране монитора; а затем осуществляется контроль на корректурном оттиске.

Корректурный оттиск осуществляется на черно-белом принтере.

А также используются цветопробы. Цветопробные устройства могут быть как аналоговыми, так и цифровыми.

Устройства для ввода информации.

В эту группу, как правило, входят фоторепродукционные фотоаппараты и копировальные устройства.

Рассмотрим фоторепродукционный фотоаппарат.

Наш фоторепродукционный фотоаппарат имеет следующие основные части:

1. Объектив. Это линзовая система различной сложности для оптического переноса изображения. Она является основной частью системы.

В эту систему могут входить зеркала и призмы, задачей которых является изменение путей переноса, в частности - угла переноса.

По строению оптической системы фотоаппараты различают горизонтальный и вертикальный.

горизонтальный

вертикальный

2.Оригиналодержатель.Это устройство для размещения оригинала.

3. Источник излучения. Это устройство, предназначенное для освещения изображения на оригинале.

4. Кассета или пленкодержатель. Эта кассетная часть фотоаппарата является герметичным ящиком для переноса пленки. При удалении шторки с пути прохождения лучей осуществляется экспонирование материала.

Все фотоаппараты по своему строению разделяются на однокомнатные и двухкомнатные. Однокомнатные фотоаппараты снабжены специальными мехами, находящимися между объективом и пленкодержателем, функцией этих мехов является защита задней части фотоаппарата от излучения.

Для большего удобства используют двухкомнатные фотоаппараты. Двухкомнатные фотоаппараты состоят из двух частей - двух комнат. Передняя часть таковых аппаратов - до объектива - находится в светлой комнате; задняя часть - от объектива - находится в темной комнате. В 2х комнатных фотоаппаратах используют вакуумные пленкодержатели.

С помощью зеркал можно изменять изображение с обратного на прямое; на зеркальное и т. д.

Требования к основным устройствам фотоаппарата.

1. Оригиналодержатель должен держать оригинал в нужной плоскости , совместно с источником излучения .

2. Излучение должно быть интенсивным и равномерным; а также должны отсутствовать блики - не должно попадать в объектив зеркальное отображение.

3.Пленкодержатели должны предоставлять плоскостное расположение фотопленки; ее надежное закрепление в процессе экспонирования. Для осуществления вакуумного крепления пленки имеется система отверстий, которые обеспечивают вакуумирование - для надежного прижима пленки. В зависимости от формата применяется та ил иная система формата вакуума.

3. Источники излучения должны обеспечивать возможность проведения тех операций, которые требуются для цветоделения - попросту говоря – излучать красные, синие и зеленые лучи. Также источники должны обладать достаточной мощностью излучения - в связи с тем, что при прохождении пучка света от оригинала до регистрирующей среды (фотопленки) происходит потеря световой энергии. Могут использоваться дуговые, ксеноновые и металлгалогеновые лампы. Кроме того, излучатели должны иметь специальные отражатели, для того, чтобы перераспределять излучение, уходящее в разные стороны на оригинал. Отражатели представляют собой различной формы металлические зеркала, покрытые как правило алюминием или иным материалом, отражающим свет.

4. Объектив для фоторепродукционных аппаратов должен быть с большим диаметром, что должнл обеспечивать ему высокую светосилу. Также эти объективы обеспечиваются большим фокусным расстоянием, которое позволяет получать изображения большого формата с относительно равномерным распределением в плоскости оригиналодержателя. Чем больше формат изображения, тем больше фокусное расстояние. Поэтому многие фотоаппараты имеют сменную оптику.

Для регулирования освещенности эти объективы снабжаются диафрагмой, позволяющей регулировать действующую светосилу. Диафрагмы могут быть вставные - ирисовые - состоящие из большого количества лепестков, изменяя форму которых, можно обеспечивать достаточно равномерное размещение.

Системы автоматического фокусирования.

Устройство автоматического фокусирования служит для того, чтобы получать на пленке изображение необходимой резкости нужного масштаба. Для получения резкости необходимо соблюдение масштаба соотношения передним и за ним отрезками - то есть от оригинала до объектива и от объектива до пленки. Чтобы это выдерживалось, существуют инверсоры.

Инверсоры могут быть

- механическими

- электромеханическими

Инверсоры могут перемещать оригиналодержатель и пленкодержатель; а иногда даже и сам объектив.

Дополнительные устройства.

Дополнительные устройства служат для:

-цветоделения - используются цветные светофильтры, которые вставляются в ячейки перед объективом, или револьверные головки, куда могут вставляться цветные светофильтры или ахроматические светофильтры. Револьверная головка также устанавливается перед объективом.

- растра - растродержатель - в этом устройстве размещается проекционный растр (стеклянная пластина, являющаяся носителем растра) - размещается перед фотопленкой - основная задача заключается в том, чтобы изменять растр; изменение угла поворота растра, можно убрать растр.

- обеспечение дополнительных экспозиций - используется встроенный источник излучения, устанавливаемый непосредственно перед объективом.

Для съемки прозрачных оригиналов могут прилагаться аппараты для диапозитивной приставки.

Для возможности фотографирования растровых оригиналов с устранением растровой структуры используют устройства дерастрирования - колеблющаяся пластина, размывающая растровую структуру.

Во многих фотоаппаратах используются вставленные экспозиметры, благодаря которым изменяют количество освещения, входящего в плоскость оригинала, при этом оптимизируется выдержка.

Функционирование основных устройств фотоаппарата.

Основное звено фотоаппарата - это объектив.

Физические свойства объектива.

1. Светосила объектива - зависит от диаметра - действующего отверстия объектива и его фокусного расстояния. Светосила определяется по формуле - диаметр/фокусное расстояние.

Для изменения светосилы можно изменять действующий диаметр, изменяя его размер диафрагмой. Размер диафрагмы обозначается на самой диафрагме. Называется индексом диафрагмы. Обозначается:

Обозначенные индексы диафрагмы изменяются в раз. Ряд изменяется как: 8, 11, 16, 22, 32, 45, 64, 90, 128, 180.

Диафрагмы бывают ирисовые и вставные. На ирисовых, на объективе отображается индекс; на вставных диафрагмах - на самой диафрагме отображается ее индекс.

Индексы диафрагмы позволяют измерять и изменять светосилу объектива. Переход от одной диафрагмы к другой изменяет светосилу в два раза. Чем больше индекс диафрагмы, тем меньше светосила и тем дольше должна быть выдержка. Чем короче фокусное расстояние, тем нужна большая светосила.

Объектив. Вследствие волновой структуры света никогда не дает бесконечно малой точки в плоскости фокусировки. Вместо этой точки он будет давать пятно - пятном размытия, называемое кружком Эрри. Это пятно всегда формируется и вызвано именно дифракцией света.. Этот кружок Эрри зависит от апертуры объектива.

Чем больше апертура, тем меньше будет кружок Эрри. И чем больше будет длинна волны, тем больше будет кружок Эрри.

В любом аппарате у нас будет потеря резкости. Такой объектив называется дифракционно-ограниченным объективом.

Помимо дифракционной проблемы, у объектива есть еще свойства, ведущие к ухудшению изображения - это абберации.

Абберации.

Виды аббераций.

1. Хроматические абберации. Возникают вследствие того, что существует показатель преломления линзы. Показатель преломления линзы n зависит от длинны волны, при чем по-разному для разного излучения. Для одних стекол уменьшается; для других - растет.

Фокусировка лучей на разном расстоянии называется хроматической абберацией.

2. Сферические абберации - возникают вследствие того, что форма линзы такова, что лучи, которые преломляются на границе и в центре линзы, собираются в разных точках.

Таким образом, в центре и по краям будет различная форма.

Кроме того, есть еще и такие явления, как астигматизм, кома, кривизна поля изображения (дисторсия) – выпуклая или вогнутая.

Эти все ошибки недопустимы, если мы хотим иметь качественное изображение. Поэтому мы должны применять методы исправления объектов. И должны использовать следующие виды объективов:

1. Исправления хроматической абберации – одна из составляющих линз должна иметь один показатель преломления волны; а другая – обратный.

2. ахроматы – объективы с исправленной хроматической абберацией

3. апохроматы - объективы с исправленной хроматической и сферической абберацией.

4. Анастигматы – объективы с исправленной астигматической абберацией.

Все эти объективы имеют многолинзовую структуру.

R – растяжение камеры.

Формула линзы - . По этой формуле можно рассчитать R: .

Растяжение камеры определяется фокусным расстоянием i и масштабом снимаемого изображения.

Для того, чтобы рассчитать интенсивность освещенности в и зображении, пользуются формулой:

В эту формулу расчета освещенности входит:

- яркость на оригинале

Можно рассчитать и по другому.

- интенсивность источника

- коэффициент отражения

- исходный свет на оригинале

- диаметр действующего отверстия объектива

- растяжение камеры. Находится по формуле .

- коэффициент пропускания этого объектива. Зависит от количества линз в объективе, от количества отражений в линзах, от поглощения света и т. д. Примерно =0,8; т. е. 20% света поглощается.

- показатель, определяющий, во сколько раз падает освещенность на пленке, в зависимости от удаления от центра.

- угол падения в данной точке. Чем больше угол, тем меньше косинус – соответственно уменьшается освещенность.

По техническим требованиям освещенность на границе изображения, в сравнении с центром, не должна быть менее, чем 0,8.

Для обеспечения этого угол падения должен быть не менее 19 , а более точно – не менее 18,9 .

Если необходимо снять большое изображение, а, следовательно, нужно будет большее растяжение камеры. Чем более длиннофокусный будет объектив, тем меньшей будет светосила; и менее равномерным будет падение равномерности освещения, и будет больше. Для этого нужны будут длиннофокусные объективы.

Недостаток длиннофокусных объективов заключается в том, что происходит большое падение освещенности в связи с большим растяжением камеры.

Короткофокусные объективы – они обладают большой освещенностью, но на светоприемнике меньшая равномерность – больше ; такие объективы подходят лучше для маломасштабных изображений.

При съемке малоформатного изображения целесообразнее использовать короткофокусные объективы; при съемке больших изображений – длиннофокусные объективы.

Другим узлом фотоаппарата является источник излучения. Источник излучения должен быть интенсивным, должен быть сплошным во всем диапазоне спектра, должна быть направленная диаграмма излучения на оригинал (а не только на окружающую среду).

Источники излучения, применяемые в полиграфии.

Классификация по физической природе получаемого изображения.

- Тепловые

Источники излучения, – в которых излучение получается вследствие свечения нагретых до высокой температуры источников.

- Лампы накаливания. Применяются, как правило, в контактно-копировальных станках. Излучают, как правило, согласно закону Вина.

- Галогенные лампы накаливания – внутрь лампы вводят иод, бром, хлор. Это приводит к тому, что распыленные частицы связываются галогеном, а по охлаждении – снова осаждаются на нити лампы накала. Благодаря этому удлиняется срок службы такой лампы и повышается температура.

Сама лампа должна иметь кварцевую колбу, которая позволяет пропускать коротковолновое излучение.

В результате галогенные лампы могут использоваться в репродукционных аппаратах, копировальных устройствах и сканнерах – для считывания изображения. Кроме того, они позволяют делать цветоделение.

- Газоразрядные источники излучения. Эти источники излучения функционируют за счет свечения разряда в газовой среде. К таким источникам относятся газоразрядные ртутные лампы, но сейчас такие редко используются, в связи с тем, что им на смену пришли металл-галогенные лампы.

- Металл-галогенные лампы. По строению – их особенность заключается в том, что внутри лампы находится смесь железа и галлия. Используются обычно в в копировальных рамах для копирования офсетные материалы; а также использоваться и для съемки в фоторепродукционных фотоаппаратах.

- Газоразрядные такие лампы могут иметь очень высокую мощность излучения. Одной из разновидностей газоразрядных ламп являются люминесцентные (или флюрисцентные) лампы. Свечение происходит в газовом разряде или парах металла. Затем это свечение преобразовывается люминофором, который наносится на внутреннюю поверхность клбы лампы.

- Ксеноновые лампы. Ксеноновые лампы используются в малогабаритных фотоаппаратах и сканнерах.

Оптические квантовые генераторы или лазеры.

Лазеры по своим структурным свойствам подразделяют на следующие группы:

- газовые – оптическое тело – газ или смесь газов. Классический пример – смесь гелий-неон. Такие лазеры обладают высокой монохроматичностью – 632,8 нм. Также обладают высокой степенью когерентности (хорошо подходит для голографии). Также существуют лазеры на основе и . Это мощные газовые лазеры. Излучают дальнюю инфракрасную область – 10 микрон. Используются для возгонки, абляции. Также используются для выжигания полимеров – для высоких форм печати, флексографии, гравирования.

- ионные – используются ионы. В частности – аргоновый лазер. Особенности – излучается не одна длинна волны, а несколько монохроматических волн. Волны наиболее интенсивны в синей и зеленой зонах спектра. В синей зоне – 448 нм и в зеленой зоне – 500 нм. Дает голубое излучение. Излучение довольно мощное, благодаря чему можно записывать на фотоматериалах, при чем с расщеплением луча – на 6 лучей, т. е запись можно производить 6ю лучами сразу.

- полупроводниковые – используются переходы в полупроводниковых приборах. Можно сформировывать оптический сигнал. Обычно излучают в инфракрасной зоне с длинной волны – 760-830 нм, но могут излучать и в красной зоне. Есть лазеры, излучающие в УФ-зоне и на границе УФ и синей зоны. Такие лазеры обычно называют лазерными светодиодами. Они обычно малогабаритны, обладают высокой мощностью, но меньшей когерентностью, и большой расходимостью. Однако они очень удобны – силу тока можно изменять, при этом изменяя мощность излучения. Широко используются в фотовыводных и формновыводных устройствах.

- Твердотельные - в качестве рабочего тела используются монокристаллы определенных составов. Может использоваться рубин. Используются сплавы алюмо-иттриевого граната или yag, часто вводится в YAG Nd – получают Nd:YAG. Они дают непрерывное излучение, излучают в инфракрасной зоне спектра; излучение постоянное; длинна волны – 1,06 нм; есть возможность перевести в видимую зону. Для этого существуют методы удвоенной частоты. Суть в том, что наша длинна волны 1,06 мкн становится вдвое меньше – длинна волны =530 нм.

- Волоконные лазеры – эта группа тесно примыкает к предыдущей группе. Может иметь переменную

Обычно используется в приборах для вывода на печатную форму.

Технологические свойства источников излучения.

- Непрерывность или линейчатость спектра. Лампы накаливания, галогенные лампы, люминесцентные лампы, газоразрядные лампы имеют сплошной спектр. Ртутные лампы имеют линейчатый спектр. Линейчатость спектра может быть чисто линейчатой, а может быть смешанной. Такое бывает в ртутных лампах высокого давления.

Непрерывность и импульсность излучения. Дискретность излучения. Многие источники светятся с одной и той же

А другие – обладают импульсностью излучения. Импульсность – один импульс, затем требуется время для наполнения энергией. Время между импульсами – скважность. Есть такие импульсные источники излучения, что их излучение глазом воспринимается как непрерывное (рубиновые).

Диаграмма направленности.

- круговая

- вытянутая (со специальными отражателями)

- с перераспределением энергии в определенном направлении – используются отражатели.

Лазер дает очень плотный пучок с малым углом расходимости. Это направленное излучение позволяет нам, если мы установим линзу, которая будет направлять наше излучение в точку, которая и будет формировать очень мелкую структуру изображения. Чем больше направленность, тем лучше мы сможем строить мелкие штрихи изображения. (Размеры гаусового пятна зависят от оптики и от длинны волны излучения).

срок службы

- несколько десятков часов

- несколько сотен тысяч часов

Чем дольше, тем лучше.

Требуется особый режим поджига для источника.

Во многих случаях, чтобы ускорить процесс, мы используем не один источник, а много источников излучения. Если мы используем несколько источников излучения в копировальных устройствах, что приводит к повышению равномерности излучения, то уменьшается направленность излучения, что приводит к снижению резкости изображения.

Суть этого явления заключается в том, что чем больше зазор между фотоформой и регистрирующим материалом, то тем больше дифракционное размытие резкости.

Протяженность, размеры тела излучения.

- точечные

- протяженные

- трубчатые

Точечные – галогенные, металлгалогенные лампы, лазерное излучение – точечность определяется размерами излучения.

Протяженные – могут быть как по координате ху, так и по одной координате. Набор ламп по одной координате дает протяженность по ху.

Трубчатые – используются в планшетных сканнерах.

Протяженность источника излучения может быть создана собранием нескольких в один комплект источников излучения.

Протяженный источник состоит из дискретных, собранных одну линейку.каждый из этих источников может управляться отдельно – часть может включаться, другая – выключаться – т. е. Управляться независимо. Такой источник называется многолучевым источником излучения. Такой источник позволяет создавать нам запись изображения, состоящую из субэлементов, что мы можем формировать то или иное изображение. Можем формировать даже такой элемент, как растровую точку. Также это позволяет нам усиливать запись.

Также в современных устройствах используются светодиодные линейки, где мы можем также использовать систему управления.

В настоящее время возможно использовать один источник излучения, а для формирования многих лучей используются специальные устройства с электрическим управлением специальной зеркальной системы

Можно получить многолучевую систему; при чем каждый луч будет управляться с помощью проводника независимо путем изменения угла наклона зеркала так, что луч падает на экспонируемый материал и изображение записывается; либо луч отклоняется и запись изображения не происходит.

Возможно использование не линеек, а матриц – они также меняют угол отражения. Запись идет не от линейки, а от целой площади.

Контактно-копировальные установки

- для изготовления фотоформ

- для изготовления печатных форм

Конструктивно эти устройства близки, главное их отличие – в расположении источника излучения.

Для ККУ для копирования на фотоматериал используются маломощные источники типа ламп накаливания, могут использоваться галогенные лампы; для высокой точности используются лампы с точечным излучателем; для точности – используют двумерные источники излучения – может использоваться несколько точечных или протяженных источников с формированием равномерного освещения за счет перераспределения энергии с использованием различных сред.

Такой источник дает равномерное освещение, но резкость будет малой. Возможны также потери растрированного изображения.

ККУ для фотоформ содержат следующие звенья:

- источник излучения

- прижимное устройство – обеспечивает плотный контакт между копируемым изображением и регистрирующей средой.

Дополнительно к этому могут быть устройства для регуляции экспозиции – затворы, таймеры и другие.

Устройства для осуществления прижима бывают:

- механические (прижимает пружина)

- вакуумные (прижимает отрицательное давление, необходим насос).

Конструктивно эти элементы могут быть совмещены с разной геометрией:

- Нижнее расположение источника излучения – прижимное устройство – печатная пластина, на которую мы располагаем прозрачный оригинал, затем регистрирующую светочувствительную среду, затем гибкий покровной материал, обеспечивающий прижим этих двух пластин, за счет удаления воздуха с помощью соответствующего вакуумного насоса.

- Верхнее расположение источника излучения – стекло сверху, под ним – оригинал или фотоформа; затем это печатаем на регистрирующую среду.

В некоторых случаях вместо стекла используется гибкая прозрачная пленка.

Такие системы используются для копировально-формных процессов.

При использовании такого ККУ требуется хороший прижим. В противном случае будет зазор, внутри которого будет развиваться дифракция, которая будет приводить к потере деталей изображения.

Вакуум должен создаваться в пределах 0,06 – 0,08мкПаскаль.

Такого типа устройства характерны для плоской печати, в которых используется алюминиевые пластины, толщиной 0,33 мм, покрытые светочувствительным копировальным слоем.

Те, которые с нижним расположением – им требуется меньшая сила света

Те, у которых верхнее расположение света – необходимо устанавливать более мощные источники излучения – металлогалогенные лампы.

Высокая мощность может приводить к нагреву стекла, что может привести к тепловому воздействию на копировальный слой, для этого используется система обдува; кроме того – для удаления инициируемого источником излучения озона, который образуется из кислорода, входящего в состав воздуха.

Такое экспонирование в таких установках носит дискретный характер.

Существуют автоматические установки, где все операции осуществляются в полуавтоматическом режиме.

В ККУ возможно использование штифтовой приводки, что облегчает операции по приводке, совмещению изображений в печатном изображении.

Штифтовая проводка – заключается в том, что перед проведением экспонирования осуществляется приводочная пробивка отверстия - как в фотоформе, так и в фотоматериале.

В самом фотокопировальном устройстве имеется линейка, на которой размещается фотоформа и фотоматериал.

Помимо циклических ККУ существуют еще и автоматические ККУ, у которых есть накопители формного материала и фотоформ, а также есть автоматическая установка, совмещающая фотоматериал и фотоформу и т. д.

Эти установки состоят из узлов:

- вакуумный автоматический оператор

- узел экспонирования

- вакуумный автоматический автооператор

- блок магазина для хранения фотоформ и формного пластин

- выводное устройство

Такие установки применяются в газетном, журнальном производстве.

Существуют также копировально-множительные установки для того, чтобы многократно воспроизвести информацию с единичной фотоформы.

- Для изготовления картинок, этикеток, марок

Эти КМУ работают по такому же принципу, но имеют перемещающийся экспонирующий узел в который входят монтажная рамка и источник излучения.

Имеется монтажный стол, на котором размещается формный материал, который прижимается рамкой, экспонируется, затем эта рамка отходит и переходит на новую позицию, точность перемещения экспонирующего узла до 50 микрометров.

Эти установки используются для копирования на формный материал офсетной печати(нужен мощный по интенсивности излучения источник) и фотоматериал.

Могут использоваться дуговые ксеноновые лампы.

Источники должны быть интенсивными, равномерными, для этого ещё используют отражатели; также должно избегать нагревания пластины.

Экспонирующие установки для получения фотополимерных печатных форм.

Экспонирующие установки для получения фотополимерных печатных форм должны обладать высокой актиничностью излучения в ближней зоне, а также высокой равномерностью освещения. Также они не должны нагревать поверхность выше определённой температуры.

Конструктивно выполняются разными способами.

Пластина на столе сверху затягивается прозрачной пленкой к УФ излучению прочной плёнкой. Вакуумирование производится между плёнкой и столом.

Здесь также используются металлгологеновые лампы. Могут точно также использоваться отражатели. В некоторых случаях используются люминисцентные источники излучения – УФ лампы типа ЛУВ-80, которые обеспечивают равномерное покрытие экспонирующим светом. Количество ламп зависит от формата копирования. В случае, если малая мощность источника излучения – то его приближают их к поверхности экспонирования. Обычно лампы размещают в откидывающейся крышке. Лампу приближают, экспонируют затем блок откладывается, производится смена пластины и фотоформы. При использовании люминесцентных ламп используются установки цилиндрического типа. Эти установки имеют цилиндр, внутри которого формный материал и фотоформы размещают и экспонируют этот материал .

Смысл заключается в том, что если используется плоская установка, затем наша форма натягивается на цилиндр, то будет происходить расхождение печатающих элементов. В этом случае экспонируют на материал, который уже натянут на цилиндрическую форму.

Такие цилиндрические экспонирующие установки могут двух типов.

– неразъёмные – цилиндр выдвигают, размещают фотоформу затем вдвигают и экспонируют.

– раскрывающегося типа – часть ламп откидываются, производится размещение, закрываются и производится экспонирование.

Кроме основных узлов, в качестве вспомогательных в этих экспонирующих установках используют реле времени, а также используется экспозиметры, позволяющие с достаточной точностью измерять то или иное излучение и контролировать время экспонирования.

Процессоры для обработки экспонирующих

Светочувствительных материалов.

Разделяются на две большие группы

- для обработки фотографических материалов

- для обработки формных материалов

Фотоматериалы после экспонирования нуждаются в проявлении оригинала, а затем промывке и сушке.

Установка должна выполнять химические, физические и промежуточные процессы (удаление предварительных растворов, промывка, отжатие).

В этом процессе должно обеспечиваться перемещение фотоматериала от одной камеры секции к другой.

Перемещение (скорость) этого материала задают режим процесса – время нахождения материала в том или ином растворе и, следовательно, каково будет действие этого раствора на материал.

Поэтому достаточно высокие требования предъявляются и времени транспортировки материала через эти секции.

Перемещение материала осуществляется с помощью системы полимерного строения; в некоторых случаях к этим валикам добавляют транспортирующие ленты из полимеров или тонкой фольги – чтобы избежать скручивания этого материала; а также необходимо регулировать скорость этих перемещений материалов.

Чтобы скорость была регулируемой и стабильной, используются специальные датчики перемещения. В качестве датчиков используют такой прибор :

Регулируем скорость перемещения.

Второй фактор, влияющий на результаты химической обработки, является температура химически действующих растворов.

Для обеспечения возможности.

Чтобы время химической реакции было соизмеримо со скоростью прохождения материала, а также для получения хорошего качества используются высокие температуры – в диапозоне 270-300. Температура также должна специально контролироваться.

В настоящее время для проявления при высокой температуре используется процесс Rapid Access при температуре t= при времени обработки 1,5-3 мин.

Обеспечение температуры достаточно точное - разница – от 0,1 до 0,5. Обеспечиваются необходимыми устройствами – нагревателями, входящими в объём самого раствора, эти нагреватели имеют датчики с обратной связью.

Также используются теплообменными с непрямым нагревом. Температура нагревается более равномерно. Также используется система перемешивания раствора.

Кроме того, обрабатывающий раствор постепенно загрязняется продуктами реакции, пылью, для чего применяется система рециркуляции, при которой раствор прокачивается через специальные фильтры и очищенный раствор опять подаётся в секции. При проявлении происходят два явления:

- Унос проявляющего раствора с плёнкой. Пластик набухает, так как внутри и на поверхности находится раствор. Чтобы это уменьшить, на выходе находятся отжимающие валики. Они снимают раствор с поверхности, не из набухшей пленки.

Также при проявлении происходит расход, веществ проявителя (активных веществ) – постепенно концентрация их понижается и проявитель теряет свою активность. Для этого производится пополнение раствора до первоначального объёма и производится введение веществ для восстановления активности раствора.

Для этого необходима система введения добавок в раствор – они и пополняют раствор и повышают его активность.

Эти добавки те же проявители, но их состав производители стараются держать в секрете.

Введение этих добавок осуществляется разными методами.

1) Постоянно вводится в раствор проявитель

2) Полуавтоматический способ. Составляется некая таблица пополнения; и в соответствии с ней вводят добавки. Таблица рассчитывается на основе проявления материала исходя из проявленного фотоматериала

3) Автоматическое введение проявителя на основе введения в проявляющий раствор специальных измерителей. Инфракрасный датчик вводится в раствор, считывает, интегрирует и выдаёт, насколько необходимо пополнить раствор.

Сушильные устройства

После проявления полученных материалов ( отжима и фиксирования материала)

Нам необходимо вымыть соли, которые находятся в плёнке.

В сушильном устройстве плёнка сушится нагретым воздухом до 70 градусов конвекционная сушка – за счет циркуляции воздуха. Плёнка еще больше нагревается. Поэтому к пленке предъявляются особые температурные требования – она должна быть термостойкой.

Система управления в процессе обработки светочувствительных материалов.

Система управления должна обладать следующими качествами:

- Система запроса и остановки машины

- поддерживать режим ожидания – поддержание растворов в некоей промежуточной температуре, чтобы для запуска потребовалось не более 30 минут.

- контролировать скорость передвижения материала.

- поддерживать постоянную температуру проявления в растворе; а также температуру воздуха в сушильной камере.

- поддерживать режим корректировки растворов.

Процессоры для обработки формных материалов после экспонирования делят на две группы

- для обработки офсетных формных пластин

- для обработки фотополимерных пластин

Процессоры для обработки офсетных должны проявить, промыть после проявления; нанести гидрофилизирующий раствор, затем (не всегда) может наносится гумирующий раствор, затем пластины сушатся. Иногда с этими процессорами сблокирована секция термообработки – когда необходимо повысить тиражестойкость (твёрдость копировального слоя) этих пластин.

Могут использоваться отдельные установки или поточные линии для повышения тиражестойкости.

Для проявления может использоваться щёточное устройство или струйное проявление.

Для промывки пластин используются также щёточные или струйные устройства, но при обработке щетками подаётся вода, которая всё промывает.

Необходима система подачи растворов. Нужны емкости для обрабатывающих растворов а также используются система регенерации растворов – когда после проявления проявляющий раствор через фильтр подаётся снова в систему подачи раствора т.е. происходит рециркуляция раствора с его очисткой и подкреплением.

Кроме того, если есть термостатирующее устройство для поддержания постоянной температуры этого раствора и мы работаем на установке автоматического типа, то нужна система подачи и транспортирования раствора, а также система перемещения пластин из одной секции в другую.

Устройства для транспортировки формных пластин

Устройства для транспортировки формных пластин обычно роликового типа, может содержать также ременную передачу.

Система подачи растворов на поверхность пластин обычно используется система форсунок; при подаче обычно используется разность давлений. Может использоваться система высокого давления – для вымывания; для промывки – низкое давление; для проявки – щеточный метод; методы могут сочетаться – например, щеточный и струйный.

Емкости обычно сопряжены с системой фильтрации и регенерации этих растворов.

Система фильтрации очищает от появившихся в системе загрязнений, а система регенерации контролирует введение подкрепляющих растворов.

Если говорить об обработке плоских офсетных пластин, то вводится гумирование для защиты печатных форм от внешних воздействий. Гумирование производится в специальной, гуммирующей секции, где специальная гуммирующая трубка распределяет гуммирующий раствор по поверхности. В отдельных случаях используется секция для термообработки.

Особенности процессоров для обработки фотополимерных форм.

Как правило, нам необходимо обрабатывать уже изогнутую форму. Для обработки используют струйное давление или оказывают смешанное – и струйное давление и щеточное воздействие.

Процессоры поточного типа имеют три секции.

- вымывания

- промывки

- сушки и экспонирования

Вымывание осуществляется форсунками; сама пластина направлена вниз печатной формой, затем с нее снимают ракелем остатки влаги, затем в секции сушки она сушится, одновременно облучается люминисцентными лампами для увеличения физико-механических свойств.

Сканеры

В полиграфии используются сканеры двух типов:

- считывающего

- записывающего

Сканеры записывающего типа – используются для получения печатных или фотоформ и имеют название формновыводных или фотовыводных устройств.

Сканеры считывающего типа – это устройство для поэлементного считывания изображения. Их задача – это дискретное поэлементное считывание пространственного изображения; превращение оптического изображения в одномерное электронное; аналоговое – в цифровое; для чего нужно произвести квантование и дискретизацию сигнала.

Дополнительной функцией сканера является цветоделение.

Поэлементное считывание изображения осуществляется двумя путями:

1. Опто-механическое считывание изображения. Изображение разбивается на строки, по которым перемещается развертывающий элемент и это называется строчной разверткой. Далее, после считывания одной строки, считывающий элемент переходит на следующую строку, на расстоянии, равном размеру этого элемента. Сам считывающий элемент называют апертурой. Перемещение со строки на строку называют кадровкой или разверткой. На надо, чтобы перекрывалось перемещение со строки на строку. Эта развертка может осуществляться по цилиндрическому типу. Строчная развертка осуществляется вращением барабана при неподвижном считывающем элементе. Кадровая развертка осуществляется перемещением считывающего звена вдоль барабана. В результате мы получаем спиральную развертку, при которой скорость вращения барабана и скорость перемещения считывающей головки должны быть согласованы таким образом, чтобы они были разнесены между собой, чтобы каждая строка была смещена относительно другой на расстояние, примерно равное зерну считывающей апертуры. Для осуществления считывания необходима считывающая головка, которая состоит из

Задачей которого состоит в создании на поверхности концентрированного считывающего светового пятна, путем проецирования тела свечения на

В качестве источника излучения могут использоваться

- Галогенные лампы

- Газоразрядные ксеноновые лампы

Требования к источнику:

- Высокая чувствительность

- Достаточно равномерное распределение световой энергии по всему видимому спектру

Второй половиной этой головки является считывающее устройство, которое состоит из микрообъектива, проецирующего этот участок изображения оригинала в этом световом пятне на фотоприемник.

В качестве фотоприемника сканера может использоваться фотоумножитель или фотоэлемент. Такая система характерна для сканеров, имеющих цилиндрическую поверхность.

Для планшетных сканеров используется протяженный источник – люминесцентная газоразрядная лампа, а в качестве приемника – линейка ПЗС. При этом в барабанном сканере мы считываем микроучасток - пиксель, а в планшетном – считывается сразу вся строка изображения; но эта строка считывается линейкой ПЗС, состоящей из отдельных элементов – разделенных на субъэлементы – до нескольких тысяч пикселей.

Считывание по строке осуществляется не путем механического перемещения, а путем последовательного считывания зарядов последовательности элементов ПЗС – метод коммутации.

В качестве основных элементов сканера следует перечислить:

- Источник излучения (галогенная лампа, ксеноновая лампа) (протяженная (люминисцентная, газоразрядная) и протяженная)

- НННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННН

Фотоприемники делятся на две группы

- Фотоэлектронные умножители (ФЭУ)

- Линейки ПЗС

ФЭУ – вакуумный электронный прибор. Состоит из:

Фотовывода – светочувствительного сплава, который под действием света производит эмиссию электронов. Электроны идут на динод. Диноды усиливают ток. Усиленный ток собирается на коллекторе в виде сигнала. Этот динод создает сильные усиление, соответственно очень низки шумы. Повышается чувствительность.

Линейка ПЗС состоит измножества микроэлементов – от 8000 до 12000 элементов.

Каждая ячейка линейки состоит из металлоксид полупроводниковой структуры или МОП структуры.

Под действием света возникает заряд. Эти ячейки сопряжены в линейку и связаны между собой. В каждой ячейке создается заряд, пропорциональный нашему световому пропускаемому или отражению считываемого изображения. Затем происходит считывание этих зарядов. Сначала считываются с первой, затем со второй, вместе с тем происходит перетеканиезаряда из предыдущей ячейки в последующую. Этот процесс называется коммутацией. Таким образом мы получаем строчную развертку. В эту базу входят микрообъективы, которые проецируют источники излучения на оригинал и само излучение на фотоприемник.

Роль объективов – формирование пикселя на приемнике.

Для фотоприемников в виде умножителя характерно установление диафрагмы. Таким образом, можно регулировать апертуру считывания.

Скорость считывания изображения естественно зависит от чувствительности системы.

Чувствительность системы зависит от актиничности системы и от чувствительности самого фотоприемника.

Система с барабанным сканированием обладает тем свойством, что разрешающая способность считывания равномерна по всей поверхности считывания. Для системы ПЗС мы всегда имеем одинаковое число элементов в линейке ПЗС. Поэтому разрешающая способность будет зависеть от длинны строки. Для короткой длинны строки мы имеем возможность получить высокую разрешающую способность.

Мы получаем электронное изображение из аналогового. Для его преобразования в цифровое мы используем систему анлогово-цифрового преобразования.

Цветоделение в сканнерах

Для осуществления цветоделения мы пропускаем наш сигнал через три светофильтра. Для этого мы должны разделить наш сигнал на три канала. Это делается так: наш сигнал направляется на светорасщепитель (цветоделитель).

Светоделитель может использоваться из полупроводниковых материалов (например, из серебра) – часть сета отражается, а часть проходит. Затем точно так же производится второй раз с прошедшим лучом. Третий луч уже не пропускается. Соответственно поставив светофильтры, мы получаем каналы красного, синего и зеленого цветов.

В настоящее время разработаны дихроические зеркала – осуществляют деление света.

В сканнерах еще используются серые зеркала, а также теплозащитные фильтры. Как правило, используются в барабанных сканнерах.

В планшетных сканнерах – берут три линейки ПЗС и каждую из них покрывают своим, соответствующим светофильтром – К, С, З.

Были предложены следующие конструктивные системы – вращающийся барабан, на котором три светофильтра.

Самый простой метод – трехпроходной сканнер – наше изображение считывается за три прохода под соответствующим светофильтром.

Видеосистемы персонального компьютера.

Основные средства визуализации:

- Монитор

- Видеокарта, видеоадаптер

В настоящее время используются мониторы двух типов

- На основе электронно-лучевых трубок

- На основе жидких кристаллов

Мониторы на основе ЭЛТ

Монитор получает сигнал от компьютера, преобразует его в форму, воспринимаемую электронно-лучевой трубкой, которая испускает поток электронов. Поток электронов попадает на экран монитора, покрытый люминофором, вызывая его свечение. В качестве люминофоров для ЭЛТ используются сложные соединения редкоземельных металлов.

Люминофор – это вещество, испускающее свет, при попадании на него заряженных частиц. На пути пучка электронов располагаются дополнительные электроды – модулятор интенсивности, с ним связана яркость, ускоряющая система, отклоняющая система (изменяет наклонение потока частиц для того, чтобы они достигали нужной точки экрана.)

Поток электронов проходит цветоделительную маску, попадает на флюоресцирующую поверхность и формирует на нем изображение.

Изображение, видимое человеческим глазом, формируется за счет активизирования лучом экрана.

Цвета на экране возникают за счет аддитивного синтеза. Эта триада излучений, смешиваемая с разной степенью интенсивности. Необходимо дозировать при работе все три излучения.

ЭЛТ имеют три отдельные электропушки, по одной на каждый из основных цветов триады. Эти пушки бьют по большому участку люминофора с различной интенсивностью. Электронные лучи попадают на точки люминофора нужного цвета, формируя при этом нужное нам цветное изображение. Экран монитора по сути представляет собой матрицу, состоящую из гнезд-триад, определенной структуры и формы. Все элементы триады и гнезда располагаются так близко друг к другу, что неразличимы для человеческого глаза.

Таким образом, мы можем перечислить все составляющие монитора части.

1. Электронные пушки – по одной на каждый цвет триады или одна пушка, излучающая цветоделенную триаду.

2. Модулятор интенсивности – определяет яркость системы.

3. Отклоняющая система.

4. Цветоделительная маска – обеспечивает точное попадание электрона от пушки к нужной точке экрана.

5. слой люминофора, формирующего изображение.

Классификация мониторов по типу масок

- Теневые маски

- Щелевые или гнездовые маски

- Апертурные решетки

Теневая маска – наиболее старая технология – представляет собой однородную плдастину, перфорируемую однородными точками. Каждая точка предназначена для трех элементов однородного покрытия.

Изменением тока в каждом из 3х лучей можно добиться изменения цвета каждого элемента (пикселя).на экран монитора люминофор наносится в виде точек.

Щелевая или гнездовая маска состоит из элементарных ячеек, которые также соответствуют трем люминоформным элементам. Люминофор наносится в виде пунктира – прерывистых линий. Отверстие находится прямо напротив зеленой. Минимальное расстояние между двумя ячейками называют щелевой шаг. Чем меньше значение щелевого шага, тем выше разрешение.

Апертура решетки

Апертура решетки – этот тип масок предложила фирма SONY – в электронных пушках этих трубок используют динамические магнитные линзе, позволяющие формировать очень тонкий и точно направленный пучок электронов. В виде апертурной решетки – цветоделительной маски используется вертикальная проволочная сетка. Люминофор наносится в виде апертурной решетки – цветоделительной маски используется вертикальная проволочная сетка. Люминофор наносится в виде длинных вертикальных линий. Рядом располагаются решетки RGB. Для гашения колебаний и предания жесткости проволочной сетке используются горизонтальные проволочки, которые называются демферными нитями. Есть небольшой недостаток – тень отображается на экранею

В ЭЛТ, разработанных фирмой SONY используется система 3х пучков и одной пушки, фирма же MITSUBISHI использует сразу три пушки – по одному лучу на RGB.

Мониторы с апертурной решеткой имеют ряд преимуществ

- Увеличивая площадь покрытия люминофором мы имеем возможность усилить яркость при одном и том же свечении.

- В связи со значительным повышением яркости можно использовать темное стекло и получать более контрастное изображение.

- Экран монитора с апертурной решеткой более плоский, у него расширена возможностьрегулировать цветовую температуру и яркость.

- Монитор с апертурной решеткой можно откалибровать более точно, чем тот, что с маской.

Основные характеристики мониторов на основе ЭЛТ

Разрешение – количество точек по горизонтали на число строк.

Например, 724 точки на 840 строк.

Величина зерна монитора – понимают расстояние между соседними точками. С этим параметром связывается разрешающая способность монитора.

Горизонтальная развертка

Горизонтальная развертка – это перемещение светящегося зерна по оригиналу по строке и по кадру.

Кроме шага, точки и величины зерна на максимальное разрешение напрямую влияет частота горизонтальной развертки, измеряемая в килогерцах. Время горизонтального перемещения луча от левого угла до правого угла горизонтальной развертки называют периодом решетки.

Величина, обратная периоду, называется частотой.

Вертикальная развертка или частота кадра – это частота регенерации или обновления экрана – это параметр, определяющий, как часто перерисовывается все изображение. Монитор на основе электронно-лучевой трубки обновляет изображение десятки раз. Это число называется частотой вертикальной развертки. Частота – 70 герц.

Жидкокристаллический монитор.

Жидкокристаллический монитор представляет собой две стеклянных панели, между которыми находятся все кристаллы.

Суть – две пластины, на которые нанесены ячейки, при чем ячейки перпендикулярны друг другу.

Между этими двумя панелями расположен пневматический кристалл. Молекулы этих кристаллов имеют продолговатую форму. Эти молекулы квестированы – закручены в спирали.

Используется эффект раскрученной спирали – в результате свет либо проходит либо нет.

LCD-монитор не излучает, а используется как оптический затвор. Следовательно, ему необходим источник света – оный располагается сзади LCD-панели. Это могут быть одна или две лампы.

Основные параметры, определяющие качества LCD-мониторов

Относительное отверстие - отношение площади изображения к общей площади матрицы LCD-монитора.

Равномерность заполнения полем – панель с жидкими кристаллами подсвечивается сзади мощной лампой (галоген, светодиод). Эта подсветка не дает возможности сделать все равномерно ярким.

Дефектные пиксели. Матрицы жидкокристаллических дисплеев могут иметь неработающие, заклинившие пиксели.

Рабочее разрешение – в отличие от мониторов с ЭЛТ, разрешение которых можно регулировать достаточно гибко, ЖКМ имеют фиксированное число кристаллов, и они рассчитаны на определенное число пикселей.

Назначение видеокарты или видеоадаптера – формирование сигнала на мониторе.

Имеет:

- графический процессор

- цифро-аналоговый преобразователь

- BIOS - Видеопамять

Сканнеры

Основные свойства и недостатки.

1. Разрешающая способность сканнера – то минимальное пятно, что определяет точность, с которой считывается изображение. Различают оптическую и интерполяционную разрешающие способности сканнера.

Интерполяция – нахождение среднего значения между двумя точками отсчета. Оптическая разрешающая способность – это то разрешение, которое дает нам оптика.

Интерполяционная способность определяется программными методами – между двумя точками находят среднее арифметическое.

2. Динамический диапазон сканнера – это тот интервал оптических плотностей, внутри которого возможно считывать оптические плотности изображения.

3. Глубина цвета. Глубина цвета – это параметр, характеризующий число разрядов квантования – сколько бит информации можно получить, какое число градаций можно получить. Глубина градации может даваться как в целом – на все каналы или может даваться на один канал. Квантование сигнала – нужно 8 бит информации на каждую точку. Для современных полиграфических сканнеров 8 бит мало, используют 10, 12, 14 разрядов квантования.

Можно использовать формулу: =3,3

0,3 – это число разрядов квантования.

4. Скорость сканирования

- техническая

- технологическая

5. Формат сканирования изображения, масштаб увеличения. Возможность выводить для технического обслуживания.

Барабанные сканнеры

Барабанные сканнеры – обладая в качестве фотоприемника фотоумножителем, обеспечивает большое число разрядов квантования. Обладают высокой технической скоростью считывания и высокой чувствительностью, что обеспечивается высокой скоростью вращения барабана. Большая разрешающая способность также обеспечивается высокой скоростью вращения барабана, вследствие того, что микрообъектив, считывающий изображение может быть расположен очень близко от изображения, поэтому могут использоваться короткофокусные высокоапертурные объективы. Чем выше будет апертура, тем меньше будет размытие и мельче будет кружок Эрри, а следовательно будет выше разрешающая способность считывания.

Для барабанных сканнеров возможно получение разрешающей способности до 20 000 пикселей на дюйм (ppi).

Размер считывающего пятна может достигать 5 микрон и даже меньше. При этом разрешающая способность по всему цилиндру будет одинакова. Это дает нам возможность сканировать большие изображения. Также нам нужно обеспечить высокую разрешающую способность объектива.

Недостатки

1. Высокая стоимость.

2. Нужны сменные цилиндры.

3. Нужно учитывать высокоскоростное вращение цилиндра – нужно очень крепко крепить слайды к цилиндру – чтобы центробегущая сила не оторвала их.

4. Малое фокусное расстояние требует очень точного размещения слайда на поверхности.

5. Слайд обычно приклеивается скотчем к поверхности цилиндра, а чтобы не возникало колец Ньютона в этом маленьком изображении, вводят туда иммерсионную жидкость – жидкость, показатель преломления которой почти равен показателю преломления – как цилиндра, так и слайда. Зазор становиться практически однородным и колец Ньютона не возникает.

Эти сканнеры используются в проходящем свете – для слайдов используются большие увеличения, а для большого увеличения необходимо большое разрешение.

Такие сканнеры могут использоваться в отраженном свете. Для этой цели осветительное устройство размещается под углом с той же стороны, с какой и считывающий микрообъектив. Однако при таком расположении возможно получение теней, если бумага не гладкая, что приводит к шумам в изображении. Для того, чтобы этого избежать, используются бестеневые источники излучения, которые представляют собой освещающее кольцо.

Для обеспечения точной фокусировки по всей поверхности могут использоваться специальные устройства автоматической наводки на резкость.

Сам цилиндр, на котором размещается оригинал, может быть расположен как горизонтально, так и вертикально.

Преимущество вертикального расположения цилиндра в том, что у него меньшие габариты, и центробежные силы не дополняются силами тяжести, как у аппаратов с горизонтальным расположением цилиндра; соответственно, сила давления более равномерная и сканнер дольше не выходит из строя.

Планшетные сканнеры

Планшетные сканнеры имеют оптическую схему, в которой происходит фокусировка всей строки изображения – строка фокусируется на линейку ПЗС и может создавать разрешение, равное 8000 элементов на длину считываемой строки. .

Если у нас есть 5000 элементов – длинна строки, то 5000ppi= . Отсюда

ХУ-технологии – сканирование идет не только по х, но и по у. Мы получаем равномерную разрешающую способность по всей поверхности.

Динамический диапазон планшетного сканнера меньше, чем у барабанного, вследствие того, что у планшетного линейка ПЗС хуже, а также ниже оптическое распределение. Также нужно использовать три линейки ПЗС, выравнивать цвет. Но современные сканнеры по своим качествам уже вполне соотносятся с барабанными сканнерами.

Преимущества планшетных сканнеров

Используются короткофокусные объективы, что позволяет изменять глубину резкости. Кроме того, можно сканировать оригиналы на толстой подложке, можно на жестком картоне. Высокая глубина резкости позволяет нам сканировать даже объемные изображения – медали, ордена и т. д.

Планшетный сканнер имеет движущееся либо:

- Оригиналодержатель

- Головку считывания

Если движущейся является головка, то оригинал можно сильно не закреплять. Освещение оригинала производится со всех сторон, благодаря чему мы можем использовать волоконную оптику.

Волоконная оптика

Волоконная оптика представляет собой полимерное или стеклянное волокно, при введении в которое луча света, мы можем получить полное внутреннее отражение, которое позволяет нашему излучению двигаться в любом направлении.

Частота излучения очень высокая, что позволяет наше излучение очень быстро и в больших количествах, практически без потерь. Волоконные диоды могут быть постоянной величины, а пути могут быть расходящимися или сходящимися, что приводит к изменению масштаба и в обратном направлении – интенсивности изображения. Волокна можно изменять, перепутать.

Фотовыводные устройства

Фотовыводные устройства подразделяются на две группы – как для барабанной, так и для плоскостной развертки.

Барабанные ФВУ могут быть двух типов: с размещением регистрирующей среды на внешней стороне – устройства с внешним барабаном и с использованием внутренней поверхности барабана. И в том и другом случаях используется цилиндрический метод развертки – когда каждая строчка находится рядом с предыдущей. При внешнем барабане развертка производится путем вращения барабана. Кадровая развертка производится путем перемещения головки. В качестве источника излучения используется лазер. Может также использоваться линейка лазерных светодиодов. Для устройства с внутренним барабаном развертка осуществляется путем вращения зеркала, на которое падает луч лазера, приходящий извне барабана, но может вращаться и сам источник, осуществляя развертку неподвижной среды. Развертка по кадру осуществляется по кадру вдоль образующей барабана.

Разный принцип развертки и приводит к сопоставлению недостатков и преимуществ

ФВУ характеризуются разрешающей способностью сканирования (записи), параметром повторяемости – с какой точностью можно записывать два цветоделенных изображения, чтобы их можно было сопоставить. Также характеризуются подобные сканнеры своими форматами, габаритами и т. д.

Эти сканнеры практически одинаковы, однако сканнер с внутренним барабаном имеет более длинный путь прохождения луча, поэтому луч может рассеиваться при прохождении, что приводит к интерференции и световое пятно имеет худшее качество. Чтобы этого не происходило, стараются источник размещать на головке, что не всегда удается сделать.

А вот в сканнерах с внешним барабаном можно спокойно вводить линейку ПЗС, источник, питание и т. д. и т. п.

Важнейшим элементом фотовыводного устройства является модулятор. Модулятор – это устройство, управляющее световым потоком записывающего луча. Задача модулятора – это генеризация потока по принципу да - нет – или 1-0. модулятор выступает в качестве затвора. Модулятор должен быть быстродействующим. Каждый пиксель должен получить свое обозначение – 0 или 1. к модулятору предъявляются высокие требования. Существуют электрооптические (ЭОМ) и акустооптические (АОМ) модуляторы.

Электрооптический модулятор представляет собой кристалл, который изменяет свои оптические свойства под действием электричества. Этот кристалл обладает двойным лучепреломлением. Под действием электрического поля изменяется направление поляризации прошедшей через кристалл световой волны. Сам кристалл находится между двумя поляризаторами, перпендикулярно направленными друг к другу. Под действием электрического сигнала волна проходит через одну и не проходит через другую решетку; и наоборот – под другим электрическим сигналом.

Время переключения – 10-8 секунды.

Недостатки:

Высокое напряжение переключения (порядка 100 вольт); малый коэффициент контрастности – соотношение – 100:1 - - 2 ед. оптической плотности и зависимость контраста от температуры.

Акустооптический модулятор – принцип его работы основан на дифракции поляризованного света на бегущей ультразвуковой волне в оптически прозрачном материале. Подается сигнал с звуковой частотой (от 4-5 до 20000 герц), который возбуждает бегущую волну. Появляется оптическая решетка. Подача волны производится с помощью пьезоэлектрического преобразователя. Волна – порядка нескольких десятков тысяч герц. На этой бегущей решетке возникает дифракция. Если волна чисто синусоидная, то выходит один луч. Если не синусоидная, то возникает несколько лучей, но можно выбрать так угол падения светового луча (угол Брегга), что мы будем получать нужный нам луч . где - - длинна световой волны

- длинна ультразвуковой волны

Этот пучок может проходить через диафрагму - получаем 1. Если отклонить частоту, то угол будет меняться, и световой поток через диафрагму не будет проходить.

Свойства модулятора – частота до 10 мегагерц, низкое управляющее напряжение – до 10 вольт; высокий коэффициент контрастности – 1000:1; не зависит от to, можно использовать неполяризованный свет; очень малые потери.

Дефлектор – устройство для отклонения светового луча, который может осуществлять развертку по строке.

Дефлекторы могут быть оптико-механические – на основе использования или качающегося зеркала или вращающейся призмы.

Дефлекторы с колебательным зеркалом обладают возможностью осуществлять развертку до 300. Периодичность – до нескольких сотен герц. Само колебание производится с помощью переменного магнитного поля.

Дефлекторы с использованием вращающейся призмы – могут содержать в себе как прямоугольные, так и пирамидальные призмы. Здесь требуется высокая стабильность, что приводит к необходимости использовать воздушные подушки и точные грани – отклонение грани должно быть не более 0,2// .

Также могут использоваться акустооптические дефлекторы. В данном случае на эту оптически прозрачную среду подаются волны с различной оптической частотой. Изменяемая частота приводит к тому, что происходит изменение угла отклонения, что дает нам перемещение луча по строке.

Разрешение – до 2500 точек по строке. Угол отклонения – небольшой - 50-60, но очень высокая скорость записи – до 1 мегабита в секунду.

Система синхронизации

Система синхронизации обычно тоже выполняется как оптомеханическая система. Для этого на ось вращающегося барабана устанавливается оптико-механический датчик, представляющий собой решетку в виде радиальной миры.

За этой решеткой устанавливается фотоприемник, а перед ней – источник излучения. Решетка, проходя между источником излучения и фотоэлементом, дает импульсы, которые используются в качестве синхронизатора при выработке импульсов записывающего излучения или при управлении модулятором. Таким образом, обеспечивается точное положение формируемых пикселей в пространстве.

Устройство цветопробы

Устройства цветопробы разделяются на две группы:

- Аналоговой цветопробы

- Цифровой цветопробы

Устройство цифровой цветопробы – в нем изображение получается с готовой фотоформы. Обычно используются светочувствительные материалы, которые могут проявляться в каких-то растворах – это устройство называют мокрой цветопробой; если же проявления в растворах не требуется, то это устройство называется сухой цветопробой. Как в тех, так и в других сначала производится экспонирование цветоделенной фотоформы на специальный светочувствительный материал, а затем идет получение изображения. Принципы получения изображения с мокрой и сухой цветопроб разняться.

Устройство мокрой цветопробы должно включать в себя экспонирующие устройства контактного типа. Сам светочувствительный материал представляет собой четыре пленки, окрашенные в цвета полиграфического синтеза (Г, П, Ж, Ч). После экспонирования по позитивному принципу – в местах, где свет подействовал, происходит разложение окрашенного светочувствительного слоя, который в процессе проявления удаляется. Таким образом, окрашенные участки остаются под темными, непрозрачными участками фотоформы, и мы получаем комплект таких материалов. Затем мы их последовательно припрессовываем на бумажную подложку, совмещая их по крестам. Таким образом, мы получаем изображение, имитирующее печатный оттиск.

Устройство сухой цветопробы – должны иметь экспонирующее устройство – перед экспонированием нужно активизировать слой, находящийся между двумя липкими пленками – он становиться липким. Затем этот слой переносится в экспонирующее устройство. В тех участках, где свет подействовал, слой теряет липкость, где не действовал – нет. После экспонирования этот слой переносится в систему ламинирования, где к нему припрессовывается красочный слой, имеющий цвет полиграфического синтеза – соответственно цветоделению – каждой форме. После припрессовки краска удаляется и остается только на липких участках. Затем все точно также “соотносится” по крестам и мы получаем красочное изображение. В некоторых случаях вообще – просто присыпают соответствующего цвета порошком.

Цифровая цветопроба – получается непосредственно с цифрового файла. Устройства, с которых получают изображение, называют принтерами.

Принтеры бывают:

- Струйные

- Электрографические (лазерные)

- Сублимационные – по принципу термопереноса

Струйные принтеры

Струйные принтеры могут быть непрерывного действия и капельно-струйные.

Капельно-струйные еще называются принтерами с печатью по запросу.

Принтеры непрерывного действия действуют по следующему принципу – струя образуется постоянно, а процесс формирования изображения идет за счет отклонения струи из рабочей зоны; при этом запись изображения не производится. Используется твердая краска, которая под действие высокой t0С плавиться, затем происходит процесс печати, затем краска на оттиске затвердевает.

Схема работы струйного принтера непрерывного действия

Имеется резервуар, заполненный краской с пьезовибратором с другой стороны. Под действием пьезовибратора формируется на выходе сопла капли краски, размер которых составляет 10-12 микрон. Эти капли проходят через зарядный электрон, соответственно заряжаясь. Далее идет дефлектор – устройство для отклонения, который отклоняет заряженные частицы, которые отклоняются и снова поступают в резервуар, по дороге разряжаясь, а незаряженные попадают на бумагу.

Устройство с подачей по заказу можно разделить на несколько типов:

- Пузырьковые

- Пьезокерамические

- Электростатические

Пузырьковые

Имеется некий резервуар с соплом, на границе резервуара устанавливается нагревательный элемент. Этот элемент, нагреваясь, создает пузырь. Пузырь, выпячиваясь, попадает каплей на бумагу. Частота подачи – порядка 5-8 мегагерц. Нагрев происходит до 100О С за микросекунду.

Пьезокерамические

Принцип работы – тот же, что и у пузырьковых устройств – одна из стенок резервуара представляет собой пьезокерамический элемент. Размеры капли примерно те же, но частота подачи больше.

Электростатические

Есть система, на которую подается электрическое поле, а капли находятся в электростатическом равновесии при изменении

3 метода

1. Эффект Пейлера – бумагу помещают на электрон. При подаче напряжения капля вырывается на бумагу.

2. Использование нагревательного элемента. На выходе формируется капля краски с повышенным давлением. На элементе находится электрическое поле, которое удерживает краску, при повышении температуры поле изменяется, капля сбрасывается и попадает на бумагу.

3. Создание красочного аэрозоля

В п. в. Создается такое поле, что создаваемое им излучение приводит к формированию аэрозоля

Из аэрозоля переносится краска на бумагу.

Градация формируется за счет изменения количества вылетевших капель.

Электрографические (лазерные) принтеры.

Электрографические принтеры работают по следующей последовательности:

1. Формирование изображения на поверхности полупроводника. Для этого используются селеновые, органические полупроводники или из аморфного кремния. Для формирования изображения на этой поверхности проводника с помощью коронирующего устройства наносится заряд. Сам фотопроводниксостоит из алюминиевой основы и транспортирующего слоя.

2. При формировании изображения под действием лазера заряды стекают на основу, таким образом, происходит нейтрализация. Где остановился заряд – происходит нанесение тонера. Тонер может быть как порошковым, так и жидким. Порошковый – в виде заряженного порошка, но с обратным знаком. Жидкий – аналогично – заряженные частицы в растворе. Частицы порошкового тонера значительно крупнее, чем жидкого. Для равномерного распределения тонера используется магнитная щетка.

3. Перенос тонера соответственно печать на бумагу или другой носитель – в зоне контакта прикладывается электростатическое поле, способствующее переносу порошка на бумагу. Затем порошок оплавливается – для закрепления на бумаге.

4. Затем идет очистка полупроводникового слоя от порошка, при этом используются щетки, вытяжка, резиновые ракели. Также дополнительно производится равномерное облучение; поверхность еще обрабатывается равномерным электрическим полем, после чего она готова к следующему акту печати. Запись производится теми же методами, что и в других устройствах; могут использоваться линейка светодиодов, линейка управляемых зеркал.

Принтеры, формирующие изображение за счет термопереноса. Термография

Термография может быть:

- Прямой термографией

- Термографией переноса

Рассмотрим термографию термопереноса (прямая не рассматривается)

Термография термопереноса разделяется на собственно термопереноса и термосублимации.

Термоперенос – это перенос массы краски на носитель, при этом переносится постоянная величина краски.

Термосублимация – это перенос краски посредством возгонки, сублимации. Термоперенос – под действием высокой температуры краска возгоняется и диффундирует в принимающий слой. При термосублимации мы можем изменять величину красочного слоя.

Суть работы термосублимационных принципов заключается в том, что краска, находящаяся на специальной подложке – ленте под действие м температуры возгоняется и переносится на специальную бумагу, покрытую полимерным слоем, воспринимающем эту краску. Количество перенесенной краски зависит от степени нагревания элемента.

В процессе переноса применяется небольшое давление. Этот красочный слой закрепляется в полимерной пленке носителя и таким образом создается пиксельное изображение и таким образом создается попиксельное изображение, характеризуемое тем, что у нас получается высоко насыщенный интенсивный цвет.

Полноцветное изображение осуществляется путем последовательного переноса на запечатываемый материал четырех красочных слоев, соответствующих цветам полиграфического синтеза, при этом все четыре переносимых слоя последовательно расположены на одной красочной ленте и последовательно подносится соответствующий участок цветоделенному файлу.

Термоголовка подносится сначала к ленте с голубой лентой, затем к ленте с пурпурной краской, затем с желтой краской, затем с черной краской.

Сама структура состоит из основы – грунтовой слой и красочный слой.

Приемный материал – также состоит из основы, затем бумаги, затем покрытия, которое и будет воспринимать краску.

Цифровые фотоаппараты

Цифровые аппараты можно рассматривать как альтернативу сканнерам, которые формируют оригинал, для дальнейшей обработки с приведением к виду, пригодного для полиграфического воспроизведения.

Цифровые фотоаппараты в настоящее время используются в двух модификациях

- Стационарные

- Переносные цифровые камеры

Стационарные начали использоваться раньше. Используются для постановочных съемок – в основном в рекламных целях.

Стационарные фотоаппараты как правило имеют линейку ПЗС. По сути – это некий проекционный сканнер. Оригинал для съемки представляет собой объемный объект, а само сканирование производится тем же образом, что и в пластинчатом.

В обоих случаях неограниченно время экспонирования, поэтому возможно большее накопление заряда, что обеспечивает высокое качество получаемого изображения.

Но в настоящее время все более широко применяются камеры переносного типа. В этих камерах информация для дальнейшей обработки поступает в виде массива.

Эти камеры подобны обычным фотокамерам, но имеется вместо фотопленки электронный приемник, в виде матрицы ПЗС. Применение этой матрицы и определяет – и специфику и результат.

Рассмотрим специфику.

1. Цветоделение

1. Последовательное сканирование на одну матрицу через последовательно установленные светофильтры. Камера трехкратного экспонирования работает медленно, относится к классу стационарных. Быстродвижущиеся объекты снять такой камерой не получится. Однако такая камера дает большое, высокое разрешение.

2. одновременное использование трех монохромных матриц. Производится с помощью призматического разделения светового луча на три, через каждый из которых устанавливается соответствующий светофильтр. В камере (обозначается 3ССD) – три приемника ПЗС. Такой же принцип используется в видеокамерах. Такие камеры имеют максимальную разрешающую способность, как в деталях, так и по цвету. Возможна также точная передача цвета за счет усиления сигнала по каждой матрице и достижения, таким образом, цветового баланса. Можно отрегулировать баланс серого, снимать быстродвижущиеся объекты, в том числе и со вспышкой. Основной недостаток – высокая стоимость, а также сложность юстировки камеры.

3. использование одной матрицы и специального мозаичного фильтра. Этот фильтр называется фильтром Байера. Фильтр Байера – это матрица, состоящая из светочувствительных элементов. На каждый пиксель приходится один светофильтр. У нас в любом повторяющемся квадрате в два раза больше зеленых светофильтров, чем синих и красных оказывается, что это целесообразно вследствие того, что человеческий глаз более восприимчив к зеленому цвету.

Зеленая зона характеризует светлотную часть воспринимаемого изображения.

Затем производится следующая обработка изображения:

Получаем менее резкое изображение – в каждом пикселе матрицы получаем изображение соответствующего цвета. Вследствие использования не всех пикселей матрицы – для каждого цвета у нас разная резкость. Для сглаживания структуры цвет в каждом пикселе изображения восстанавливается путем расчета (интерполяцией) значений соседних ячеек. В каждой ячейке конечного изображения создается равное число пикселей – формируются все три цвета, но только один цвет формируется путем считывания за соответствующим светофильтром, а два других – методом интерполяции, за счет других, соседних. Конечно, такой расчет цвета является не совсем точным, возможно появление так называемых артефактов. Например, если у нас есть белая небольшая точка на черном фоне. Она должна быть белой, но при попадании за синий светофильтр становиться синей. И наоборот – эта точка будет воздействовать на соседние цвета – вокруг нее будет образовываться этакая “розочка”. Этот эффект называют ____________.

Могут использовать дополнительные фильтры типа RGBE(изумрудный) и CYMG(зеленый).

Для улучшения интерполяции используют линейную интерполяцию и кубические слайны.

Для повышения разрешения можно использовать технологию пиксельного сдвига – вправо и вниз на один пиксель. При экспонировании получается, что каждый пиксель получает все три цвета. Положительная сторона – повышается разрешение. Отрицательная сторона – в три раза увеличивается время экспонирования. А также повышается стоимость.

В ПЗС сенсоре по-разному считывается сигнал:

- Чересстрочное

- Полноформатное

- Покадровый перенос.

Чересстрочное считывание – каждый пиксель имеет как область приема, так и область накопления заряда. Эта область формируется путем загораживания пикселя от света. Эти области формируют вертикальный канал, по которому переносятся заряды по горизонтальному регистру снизу вверх. Преимущества – быстро стекают заряды, мы готовы снова снимать. При таком решении можно даже видео снимать отрицательная сторона – уменьшается светочувствительность за счет уменьшения апертуры. Также несколько уменьшается разрешающая способность.

Полноформатное считывание изображения

Сигнал получает весь пиксель. Существует два цикла – прием и передача. При передаче сигнала матрица не может принимать сигналы, также должен быть механический затвор, перекрывающий матрицу при передаче сигнала. Система работает очень медленно, но зато повышается светочувствительность и разрешение.

Покадровый перенос сигнала

Представляет собой гибрид полноформатной и чересстрочной камер.

Матрицы напоминают полноформатные, но половина матрицы используется для временного хранения заряда. Затененная часть – это матрица хранения.

Как только заканчивается время накопления заряда, накопленный заряд перемещается в матрицу хранения, таким образом, не требуется времени хранения, что обеспечивает высокую скорость работу.

Однако, заряд часто не полностью успевает переместиться в матрицу хранения до следующего цикла. Изображения могут накладываться, появляется смазывание изображения. Необходимо увеличивать размер матрицы. Соответственно растет и стоимость такой камеры.

В настоящее время начата разработка сотовой архитектуры, использующей внутриугольные пиксели. Также разрабатываются матрицы с углом наклона растра 45.

Помимо матриц ПЗС (дающих высокое качество) очень интенсивно развивается технология КМОП (или CMOS).

Преимущества – при использовании КМОП можно включать различные электронные схемы, в том числе проводить усиление в фоторецепторе, уменьшать помехи, уменьшать квантование, выделять контуры. В результате сокращается количество внешних электрических компонентов. Потребляется меньше энергии, выделяется меньше тепла, соответственно меньше возникает помех тепловой природы. Качество пока остается несколько хуже, но оное постепенно улучшается. Эти матрицы достаточно дешевые, соответственно растет массовое производство этих матриц. Предполагается, что ПЗС будут заменены КМОП.

В этих матрицах у каждого пикселя свой считывающий транзистовый усилитель. Считывание ведется по параллельной схеме с каждого пикселя или переносится напрямую. Возможен метод оконного считывания – считывается не со всей матрицы, а с некоторой ее части. Это увеличивает скорость считывания.

КМОП хуже еще потому, что в самой матрице КМОП из-за схем, транзисторов, а также рассеяний в них возникают свои помехи и шумы. В таких матрицах уменьшается количество тепловых шумов, зато растет количество шумов из-за рассеяний.

В настоящее время предложен приемник с послойной чувствительностью. Излучение с разной длинной волны проникает на разную глубину.

Размеры пикселей – от 2,5 до 2 мкм. На каждый пиксель устанавливается линза для сбора света. Самые маленькие приемники – 3 мкм КМОП- 4мкм.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении