印刷技術的發展過程
有著悠久曆史的印刷技術在20世紀後期發生了巨大的變化。當人類進入多種傳播媒體並存的信息時代時，科技發展不僅推動了印刷複製技術的進步，更新了印刷工藝，而且拓展了印刷複製研究的空間。回顧近20年印刷複製技術的研究，每一次突破性的進展都有著深厚的技術背景，是綜合應用和發展多學科研究成果的結果。隨著計算機技術和信息化、網絡化技術的飛速發展，可變印刷技術及設備日趨完善，印刷技術的系統化、標準化、流程化、數字化和網絡化技術的發展日趨成熟。
一、印前系統的不同輸出過程 |
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圖文合一拼版技術的發展可分為三大類：一是彩色電子整頁拼版系統，二是簡易拼版系統，三是彩色桌面出版系統（以下簡稱DTP）。前兩者以電子分色機為基礎，主要用於處理圖像，它們一般都具有逼真的彩色顯示，更高的計算機運算速度和處理能力。簡易拼版系統指具有一般的拼版功能，如蒙版、修版功能等，而層次校正、彩色校正、像素編輯等功能，則需在高檔系統中才比較完備。在彩色印前處理中，電分機和彩色整頁拼版系統一直占統治地位，但是他們對文字與彩圖的混排卻 為力。隨著彩色印刷的普及，對印刷品的要求越來越高，這就需要彩色整頁拼版系統來滿足發展需要，DTP的優勢也就顯露出來。
1、彩色桌面出版系統（DTP）
DTP (Desk-top Publishing) 一詞出現在1985年，它實質上就是通過個人計算機進行文字圖像綜合處理的整頁拼版系統。由於桌面出版軟件具有漢字處理功能，加上漢字PS庫的建立，使我國具備了應用桌面出版系統的技術條件。1994年以後，桌面出版技術首先在我國廣告製作與設計領域推廣應用，並廣氾應用於報業、書刊及包裝印刷業。
2、計算機直接製版（CTP）技術
CTP(Computer To Plate)是指經過計算機將圖文直接輸出到印刷版材上的工藝過程。傳統的製版工藝中，印版的製作要經過激光照排輸出軟片和人工拼、晒版兩個工藝過程。CTP技術不用製作軟片，不依靠手工製版，輸出印版重複精度高，網點還原性好，可以根據完善的套印精度縮短印刷準備時間。
ＣＴＰ技術實際上是印刷產業技術數字化發展的一個必然結果。ＣＴＰ已經不再是一個孤立的設備或器材，是一個完整的系統工程，需要配套的數字化環境、控制管理技術和設備器材之間的協調作用才能發揮所具有的潛能和優勢。
ＣＴＰ工作流程所覆蓋的範圍已經從前端設備一直延伸到印刷機，甚至要延伸到印后工序，實現了印刷生產系統的高度整合和生產流程的綜合管理和控制。在這種高度整合的生產系統中，傳統的印前、印刷和印后工序由計算機網絡（＋數字媒體）連接成為一個整體（系統的無縫連接），各種設備和器材都作為整合系統的組件在系統級別上進行集中統一管理和控制，所有生產信息和產品資源在系統各個組件實現無縫傳輸，交換和共享。數字化工作流程及管理將成為ＣＴＰ技術運行的必要條件和關鍵。
（1）數字化工作流程
由於網絡技術、數字化技術的發展，為了提高工作效率，人們採用標準化的工作流程技術管理印前過程。工作流程技術在中國的推廣具有自己獨特的方式，大多數企業都以實現CTP輸出為目標，從實現數字化折手開始，逐步實現數碼攝影、數碼打樣、PDF輸出、色彩管理、數字工序管理、網絡傳送，最終實現全流程數字化。在數字化工作流程的技術發展過程中，以下幾個技術在其中扮演了重要的角色。
● PDF
作為全球標準的Adobe系統的圖像模式，PDF是Adobe公司研究開發的能進行可靠的、連貫的圖形、圖像和文字混排技術的一種記錄格式。
在印前領域，Post Script Extreme和 PDF結合在一起優化了文件工作流程。作為頁面描述語言， PostScript描述了印刷頁面的格式，RIP則能把信息轉換成像素，從而在輸出媒介上成像。PDF的結構很穩定和精確，因此它可以很容易被讀懂，而且頁面獨立。PDF格式非常適合於數字頁面的傳送，而且這種傳送以及傳送結果不依賴生成這些數字頁面的軟件和硬件平台。PDF文件可以隨時更新，在處理過程中，可以把陷印和折手等一些與設備相關的信息也包含在文件里，而不用重建整個文件。它對任何特定打印機都適用，未來的打印設備將是以PDF工作流程為核心的完美環境。PDF成為一個標準將推動未來印刷工業向高度集成和高度自動化的方向發展。
● CIP3
1995年，世界上26個印前、印刷及印后企業聯合成立了致力于實現印前、印刷及印后工藝流程綜合計算機控制的國際性合作組織。該組織的主要目的是為了研究制定一些標準格式，以數據化工藝流程的概念提高印品的質量，降低成本，提高生產效率。
符合該組織標準格式的工藝流程稱為CIP3（Computer Integrated of Prepress、Press、Postpress）工作流程。在印前，CIP3可實現文件的色彩管理、補漏白、字體、文稿、圖像的管理、拼大版及生成ICC Profile以及用數字打樣機打樣。在印刷中，CIP3在印刷機上實現油墨量的控制（油墨擴大和轉換曲線）、套准控制、顏色質量控制（顏色色彩和密度測量）。在印后，通過傳送裁切和裝訂的參數和信息，實現對印刷品的裁切控制和裝訂控制。
2000年，JDF聯盟與原CIP3聯盟達成協議，加盟CIP3，加入“Process”一詞。JDF格式的出現是一股新生力，它促使CIP3向CIP4過渡。
● RIP
為了滿足數字化印前高速高效處理數據的要求，柵格圖像處理器(RIP)驅動著各種輸出設備，承擔著繁重的生產任務，如補漏白、組版、加網、圖像自動替換（OPI）。目前，RIP已經變成了印前生產的核心，它影響到從色彩和文件管理到印刷的整個生產過程的方方面面。
● 色彩管理
色彩管理力求使印刷複製工藝流程中多種設備（如掃描儀、彩色顯示器、數碼打樣機和印刷機等）輸出的色彩保持一致。為了在整個印刷複製工藝流程中實現多種設備間一致的色彩轉換，1993年由八大電腦及電子音像發展商組成了國際色彩聯盟(International Color Consortium/ICC)。ICC決定建立基於電腦作業系統之內的色彩管理，並利用“ICC Profile”（色彩描述檔案）完成不同設備間的色彩轉換，任何輸入或輸出設備支持這種格式的話，它們之間便可作準確的色彩轉換。每個設備只須建立一個ICC Profile，系統便可方便地管理色彩。
（2）CTP的現狀
2001年9月國內CTP設備保有量為61套，到2002年3月增加至86套，其中廣東51套，河南2套；用於商業印刷63套，用於報業印刷23套。由海德堡和克里奧共同推出的Trendsetter系列設備占22套，Agfa的Polaris系列占13套，克里奧的Lotem系列占12套。
3、在機直接成像製版DI
DI是 Direct-Imaging (直接成像)的縮寫。與脫機直接製版CTP相比，在機直接製版DI最大的優點在製版速度快和開機前準備時間短，非常適合於交貨期短的短版印刷市場。常常採用無需后處理的成像技術和版材系統。DI相對於傳統膠印的優勢：
◇ 電腦直接到印刷機，可完全實行標準化、數據化質量控制。
◇ 網點質量提高：直接成像、印版免沖洗、完全避免了網點損失，可在印版上完全清晰再現1-99%的網點網點層次更豐富、更連續；邊緣銳利、上墨更迅速、網點擴大率小、可印刷更高密度，印刷品的顏色更鮮艷，反差更明顯。
◇ 數字拼大版，拼版效率大大提高，套印準確性大大提高，減少人為錯誤。
◇ 基於ICC的色彩管理，通過指定的數字打樣設備精確模擬印刷機色彩空間。
◇ 即時打樣，最後一分鐘修改。
◇ 全自動印刷操作，從自動裝版到自動清洗。
◇ 全數字流程，印前數據直接遙控墨斗墨區預設。
◇ 穩定可靠，校準簡單方便。
4、數碼打樣
打樣技術是印刷複製技術的重要組成部分。數碼打樣是將數字頁面直接轉換成彩色樣張的打樣技術，無需任何中介媒介，如膠片、印版等等，是CTP、DI必不可少的配套技術。數碼打樣技術又分為軟打樣和硬打樣。所謂軟打樣，是在屏幕上看色，主要用途是方便分色過程中的修整。隨著色彩管理及網絡技術的普及，可以利用數碼打樣技術實現遠程打樣，作為與客戶溝通之用。
5、數碼印刷
使用激光或發光二極管對電子印版或感光鼓進行蝕刻或電子成像，將數碼化的圖文信息直接從電腦進行印刷。電子印版或感光鼓使您可以一邊印刷，一邊改變每一頁的圖像或文字。
數碼印刷機(Digital Press/Printer)的出現使數字頁面向印刷品的直接轉換成為可能，將傳統的印前、印刷甚至印后操作融為一個整體，由計算機系統統一完成。這是一個“徹頭徹尾”的數字化生產技術，在整個生產過程中沒有任何中介物理媒介存在，所有產品在與顧客見面之前都以數字方式在生產系統中存在、流通和處理加工。數碼印刷不再使用傳統意義上的印版，屬於無版印刷方法(Plateless Printing)，因此具有可變信息印刷(Variable Information Printing)和按需印刷(On-demand Printing)的能力，將成為正在逐漸興起的按需／個性化印刷市場的主要生產技術手段。
相對於傳統印刷，美國國家印刷協會和膠印經濟研究中心的Andrew Paparozzi說：“數碼印刷有時是對傳統印刷的一個補充，有時候它又是傳統膠印有力的競爭對手。”傳統印刷是“生產後再銷售”的生產模式，而數字印刷是“銷售后再生產”的生產模式。因此，數碼印刷一旦與網絡結合就可以構筑一種全球範圍內的按需生產和服務體系，滿足逐漸發展成型的個性化印刷、出版市場的需要。
21世紀是一個以信息數字化、網絡化為主要技術特征的知識經濟時代。印刷出版業將成為信息媒體的主要提供者，成為信息產業的一個重要組成部分。
二、色彩複製技術的發展過程
印刷技術的發展經歷了不同的階段，從時間上看三色印刷工藝和多色印刷工藝出現于本世紀中葉，70年代四色印刷工藝在我國被推廣應用，70年代末非彩色結構工藝誕生並得到迅速發展，90年代出現了印刷質量可以和彩色照片媲美的高保真（原真彩色）印刷工藝。
三色印刷的特點就是僅使用黃、品紅、青三原色油墨對原稿進行複製，原稿中的黑色按中性灰平衡原則由三原色油墨混合而成，如圖2a所示。（參看圖2）從色彩學理論上講，三色工藝是充分可行的，而且套印次數少，對印刷來說應該更為有利。然而由於材料和技術的限制，三色工藝在畫面反差、灰平衡方面效果很差，而沒有得到真正的推廣。 |
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為瞭解決上述問題，在三色工藝的基礎上增加了黑版。以三原色為基礎，黑版起骨架、輪廓作用，於是四色工藝開始推廣應用。黑版的加入使三原色油墨的中性灰平衡更易控制，提高了畫面的反差，改善了暗調的細微層次，降低了彩墨的用量。然而從理論上說，黑版的加入需要對構成消色的三原色成分進行去除，即底色去除。例如，要複製原稿上的古銅色，若加入10％的黑（如圖2b所示），可以去除與之等量的黃、品紅、青三原色油墨，同樣能達到良好的色彩再現效果。底色去除僅作用於中性灰部位，而且由於階調範圍上的侷限性，去除量受到限制，最多只能做30％－ 40％的去除，所以四色工藝的黑版主要起調節作用。由於黑版的加入，原稿上的某種色彩（如古銅色）將會由黃、品紅、青、黑四種參數來描述，但因為黑色不是獨立的參數（黑色可由黃、品紅、青匹配而成），所以，四色工藝理論對顏色的描述仍只有三個參數是獨立的，符合色彩學基本原理，在實際中得到應用和推廣。
隨著數字式電子分色機的出現，原稿上每一個像素都能被量化，有條件對底色做100％的去除。這樣圖像的色彩可以由三原色中的兩種加上黑墨來再現（如圖2c所示，古銅色由黃、品紅和黑來表示，而和青相當的底色全部被去除），這兩種原色加黑構成圖像的工藝被稱為非彩色結構工藝，它解決了由多色高速印刷機代替中低速印刷機過程中出現的中性灰不夠穩定，印刷適性差等問題。非彩色結構工藝打破了只能以三原色為基礎的彩色複製的傳統習慣，突出了黑版的作用，黑版已不再處於從屬地位，整個畫面的層次和色彩都要由黑版來統管，黑版作為完整的結構起到了影響整體顏色組合的重要作用。
採用長調黑版進行印刷，可以改善多色印刷過程對上墨的波動，提高色還原的可靠性，同時也增強了印刷適應性。然而非彩色結構工藝不能逼真地複製出明亮純淨的紫藍、綠和橙紅色，使得非彩色結構印刷在對原稿的複製範圍上受到限制。DTP、CTP技術的GCR工藝採用長調黑版，去除量上可以進行0-100%的靈活控制，同時加入彩色增益，使印品的反差、色彩的飽和度均有所增加。
從不使用黑版的三色印刷到使用黑版的四色印刷，再到突出黑版作用的非彩色結構工藝，彩色複製技術已得到很大的發展。
三、加網技術的發展過程
50年代，由於材料和技術的限制，很難用三色或四色來表現完美的色彩和階調。人們採用濾色片和照相機來分色，由於濾色片的效果不好，經常要增加補充色。當時的照相技術複製不出細小的網點，再加上油墨質量較差，用三色版或四色版複製，無法得到許多明亮的淡色，如談藍色，這樣便提出了用黃、品紅、青、黑加上小紅、小藍的多色印刷工藝。在明亮的淡色區以小紅、小藍色版為主，使整個畫面明快自然。然而由於多色加網套印不能避免龜紋的產生，影響了印品的質量。
隨著電分機的使用，採用計算機處理技術，能夠校正濾色片等誤差因素，人們對製版印刷的規律有了進一步的認識，網點質量也得到提高，用黃、品紅、青、黑四色版能夠取得較好的印刷效果，於是多色印刷便逐漸“隱退”。
為了消除加網套印產生的龜紋，在使用傳統挂網方式的生產過程中，積累了豐富的四色印刷技術經驗，總結出常規網點角度的最佳組合，其中三個主色相差30o，即15o、45o與75o，弱色黃版放在0o或90o，從而使產生的龜紋對畫面的影響達到最小。
由於DTP、CTP系統的不斷開發和調頻加網技術的出現，使得採用多色印刷獲得高質量的印品成為可能。高保真印刷採用多色印刷方法，例如C、M、Y、K、R、G、B七色印刷，使用高質量的油墨，擴大了色彩再現的範圍。而調頻加網的使用不僅徹底消除龜紋對畫面的影響，而且增加了印品的反差、層次和清晰度。高保真印刷使每個像素都能得到準確再現，它與傳統的多色印刷已有著根本的不同。
從傳統的多色印刷採用調幅加網時龜紋干擾嚴重，到四色印刷控制加網角度以減小龜紋影響，再到高保真印刷採用調頻加網徹底消除龜紋，加網技術已發展到了一個新的階段。
結束語
CTP、DI技術能在印版上產生高質量的網點，高調不會丟失，暗調不會糊版，網點擴大率小，能夠解決調頻網點在中晒版、印刷中的問題。調頻網點不僅可以消除非彩色結構工藝產生的龜紋，而且其細小的點子改善了暗調的細微層次，使暗調不易並級，同時擴大了色彩再現的範圍，使得再明亮的淡色都可以通過小點子充分顯示出來。目前，又出現了調頻和調幅融合的網點技術。2000年大日本網屏公司在印刷技術發展史上首次開發出一種嶄新的混合加網技術（“視必達”加網），現已進入實用階段。它能在正常2400dpi-175網線生產條件下，印出300網線以上的超精細加網質量的印品。因此，加網方法的改進能夠真正體現印刷車間的實質進步。
調頻網點不僅可用於多色，當然也可用於四色、由於四色印刷工藝已十分成熟，在此基礎上使非彩色結構GCR工藝和調頻加網技術相結合，四色印刷工藝將會在用色方法和加網技術等方面上升到一個新的水平。
從三色印刷工藝到四色印刷工藝，再發展到非彩色結構工藝（每個像素最多由3種顏色組成），形式上由三色到四色再回到三色完成了一個循環，但實質上發生了變化，在黑版應用方面上了一個臺階；從多色印刷工藝到四色印刷工藝，再發展到高保真印刷工藝（多色印刷），從形式上看由多色到四色再回到多色完成了一個循環，但實質上不同．在加網技術方面上了一個臺階；GCR工藝和調頻加網技術相結合將是印刷工藝的發展方向。整個印刷工藝的發展過程呈現出螺旋式上升和波浪式前進的運動規律（圖3）。 |
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