电子分色机是一种彩色制版设备,采用光电扫描方法获取原稿图象信息,借助于电子技术、挂牌机技术和激光技术,能够从彩色图象直接制成经过彩色校正、层次样正、黑版计算、底色去除和细微层强调等图象处理,满足各种制版条件和印刷条件的分色片。简言之,电子分色 机是现代科学技术在彩色图象复制领域应用和发展的产物。
一 电子分色机的发展历程
电子分色机从庭生至今已经历了半个多世纪的历程,并不断吸取新的光、机、电技术来完善自身,回顾其发展对完整和系统地研究其理论和应用实践,解析电子分色机的构成与制版工艺,探索其发展方向至关重要。综合来看电子分色机的发展,可大致分为五个时期。
1. 理论研究和原型设计
本世纪30年代,人类经过长期不懈的研究,初步建立了色彩分象、色彩再现、色彩测量和色彩校正等色彩理论,创立了色度学体系,如1931年CIE-XYZ色度系统。印刷色彩复制理论亦随之得以建立并取得突破,正确理论的建立为实践创造了成功条件。在美国麻省理工学院天才科学家哈狄博士,设想出根据三原色复制理论来制作一种彩色图象复制设备,它不仅能求解颜色方程,而且能制出色彩再现正确的三原色分色片,这就是世界上电子分色机的最初构想。与此同时,在美国伊斯特曼*柯达(E*Kodak)工作的亚历山大、玛列等科学家,在研究解析制版工艺中蒙版方法的基础上,用电信号模拟图象的密度信息来完成色彩校正取得成功,并于1951年由哥达和时代(Time)公司合作,制造出第一台电子分色机样机,并定名为“TIME SEANNER“。此后,美国PDI公司(Printing Development Incorporated)在该样机的基础上经改进后,成为可用于生产的,震惊世界印刷业的第一台PDI电子分色机。
2. 定型生产及应用普及
在第一台电子分色机庭生后的十年期间,欧美各国争相着手电子分以机的研制与生产,并大量采用了技术先进的晶体管电子电路,涌现出一批各具特色的电子分色机。如1955年法国制造出主要应用于印染行业的电子分色机;1956年英国克劳斯费尔德公司(CROSFIELD ELECTRONICS LTD)推出了电子扫描方式的Scanatron电子分色机;1956年原西德赫尔(HELL)公司研制的平面扫描方式的四色同时分色的Chromagraph电子分色机问世;1972年日本大日本网屏公司(DAINIPPON SCREEN LTD)的Scanagraph系列电子分色机投放市场。此时期的电子分色机种类繁多,各具特色,但只能作连续调分色,无缩放功能,价格低廉,因而倍受中小型印刷行业的青睐,得以迅速推广和普及。
3. 典型机型垄断和电子分色制版工艺推广
70年代后期,随着科学技术的飞跃发展,新光源、新器件、新材料及新工艺的不断涌现,促进了各国电子分色机生产厂家之间的激烈竞争,并在竞争中优选出了几个典型机种和生产厂家,并逐渐形成了对电子分色机市场的垄断。此时的电子分色机已具有较完善的图象校正和编辑功能,可实现电子无级变比和接触网屏加网。这些典型机型分别是英国克劳斯费尔德的M-460型电子分色机。西德赫尔公司的DC-300型电子分色机,大日本网屏公司的SG-1000型电子分色机和美国PDI公司的PDIMER-D型电子分色机。典型机型的共同特点是采用集成电路技术,并开始采用数字计算机进行整机系统控制。因此它们不仅能够完成照相制版工艺中的各种图像修正,还能实现.照相制版工艺不具备的功能,而且工效高,质量好。典型机型的出现,初步形成了一个较完备的电子分色制版工艺,并以咄咄逼人之势向传统照相制版领域发起冲击,且迅速初印刷行业所采用。
4. 电子加网和数字电子分色机
80年代初,大规模和超大规模集成电路的普及,使电子计算机技术向微型、高速及大容量存贮器扩展,自动控制技术、激光技术及光纤材料也广泛普及。从而使电子分色机在技术上发生了革命性变革,采用了数字网点发生器的激光电子加网模式,并实现了多色扫描记录,磁盘存贮和数字化程序控制,形成了标准化的现代电子分色制版工艺。主要机型有英国克劳斯费尔德公司的M550、M640,西德赫尔公司的DC350、399ER、CP341,日本大日本网屏公司的SG808。1982年后英国克劳斯费尔德公司率先推出了采用数字图象处理技术的M645 数字式电子分色机,随之赫尔公司的DC380、CP345、CP345T数字式电子分色机,大日本网屏公司的SG688型数字式电子分色机以及以色列赛天使(SCITEX)公司的Satlight和Smart数字式电子分色机也相继问世。数字式电子分色机采用了全新的图象校正体系,如用亮度一色差坐标系取代传统校正蒙版方程,用灰度变换代替层次校正,用自适应虚蒙取代传统虚蒙工艺。从而使复制图象的颜色、层次及清晰度各自独立,突出重点,彩色预打样则使得操作更加简便,复制质量高而稳定。
5. 全能化电子分色制版系统
随着近年来计算机及其数字图象处理技术的日益完善,使图象电子制版设备以日新月异的速度发展,并不断吸收其它领域的先进技术和工艺,同时相互渗透和融合,使是孱分色发展成为全能化电子分色制版系统, 亦称彩色电子印前处理系统(CEPS,Color Electromic Pre-printing System),它是指以电子分色机及计算机为核心构成一个积木式体系,能够把彩色图象及文字复制前后各工艺五一节系统组织起来,一并统筹解决的开放系统-整页拼版系统或彩色桌面出版系统(CDTP Color Desk-Top Publish)。该系统既具有电子分色机及激光照排的全部功能,又能进行令行家为之叹服的图象拼合,多图合成,背景变换,图文合一,局部颜色变换,局部图象消除,彩色预打样……,还能实现视频图象的相互变换,远程通讯等,可制作完全滞用户期望及各种工艺要求的分色片。从而使传统的彩色复制过程转变为艺术创作过程。
二 电子分色机的构成及主要技术参数
从图象信息处理的角度看电子分色机是一种集图象信息的采集、传输、处理和记录为一体的电子制版设备。尽管电子分色机类型多,特点各异,但其基本工作原理是相同的。即它们都是在传真扫描机和电子雕刻机的基础上发展起来的,通过对原稿进行栅格方式的分解扫描,使原稿变换成一种串行方式的可检测光信号,再经过分光、分色及光电转换系统变换成一种模拟电信号或数字信号,并根据色彩三维空间理论和图象信息处理论,采用模拟计算机对其进行处理,最终转变成合乎印刷工艺要求的电信号或数字信号,并将其记录于感光材料上,经摄影处理后,获得黄(Y)、品红(M)、青(C)、黑(BK)四色分色色片,从而完成原稿到分色片的制版工作。
1. 电子分色机的基本结构
电子分色机是一种集光、机、电为一体的综合精密制版设备,不论何种机型从机械构成角度其主要分为主机、电气设备及计算机、光学系统及其它附件。
(1)主机
电子分色机的主机是完成分色制版工作的主体如图1.2所示,主要功能是通过各种传动机构来完成光学系统、电子系统及计算机的支承和机械扫描与传动。主要有机架、横向扫描系统、纵向扫描系统、光学扫描头、记录曝光头、照明系统、卷片系统等。
(2)计算机及电气设备
计算机及电气设备主要由完成各种图象校正功能的计算机硬件、电子电路、控制电路、数据存贮设备和供电保护设备等组成。
(3)光学器件及其它附件
它包括:几个直径不同的玻璃钢扫描滚筒、激光光源、光导纤维束、扫描镜头、原稿上稿架、自动冲洗机、标准光源、各种控制梯尺、透明密度计、反射密度计和标准原稿等。
从图象处理角度看,电子分色机又可分为:
(1)图象信息输入系统
图象信息输入系统的作用是扫描原稿,交原稿的浓淡转变成光量的强弱,再将强弱的光量转变民强弱的电信号或数字信号。即完成从原稿上的采样、分光分色、光电转换、前置放大、对数变换及模数转换等工作,最终将获取的信号以适当方式输入图象处理系统。
(2)图象信息处理系统
图象信息处理系统的作用是实施对扫描输入系统提供的图象电信号(或数字信号)信息进行各种校正并对整个过程进行控制。即实现对图象信息输入系统传入的图象信号的彩色校正、层次校正、黑版计算、底色去除、细微层次强调、比例变换主网点计算,其最后将修正好的图象信号提供给记录输出系统。
(3)图象信息输出系统
图象信息输出系统(又称记录输出系统)的作用是实现图象信号以某种硬拷贝方式的再现。即将经过各种校正成适合彩色复制工艺要求的图象信号日光记录到感光材料上,经摄影处理后输出能满足后工序要求的分色片。
2. 电子分色机的主要技术参数
(1)原稿指标
它表明电子分色机适应原稿的能力。包括:(a)原稿的最大尺寸;(b)原稿的类型;(c)原稿密度范围等三个基本要素。
(2)分色片的最大尺寸
它是指电子分色机记录单元能制出的单色片的最大尺寸。
(3)分色片的类型
它是指电子分色机能制作出何种形式的分色片。如阴/阳(N/L);连/半(C/H)。
(4)记录线数
它是指电子分以机的记录头横向进给的单位尺寸。通常电子分色机设有多种记录线数供用户选择,用L/cm和L/inch两种制式来表示。
(5)图象校正功能
它是指电子分色机对图象进行编辑和校正的




