光栅解锁.doc

1、 目前立体印刷常见的承印材料有纸张和光栅材料，纸张通常使用铜版纸或卡纸，但在纸张上印刷的立体效果并不理想,很多图像都不能再现,所以用得最多的还是光栅材料。本文将着重介绍光栅材料的作用和使用。（科技厅项目编号 05GK3044）光栅材料的作用光栅材料由透明塑料制成，表面压有柱面折射棱线，其作用就是将画面中物体的左视图与右视图区分开， 使人眼看到立体成像。光栅材料是一张由条状透镜组成的薄片，当我们从镜头的一边看过去，可看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像，而这条线的位置则由观察角度来决定。如果我们将多幅处在不同线条上的图像，对应于每个透镜的宽度，分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，当我

2、们从不同角度通过透镜观察，将看到不同的图像（如图 1 所示）。图 1 光栅图像光栅参数主要指光栅密度或光栅栅距。若光栅参数不准确，将无法保证输出图像与光栅材料的匹配，影响光栅图像的成像质量。 1.柱透镜光栅与狭缝光栅柱透镜光栅与狭缝光栅不同，常见的光栅材料都是柱透镜光珊。狭缝光栅图像需要有强光背投才能表现较好的效果，而柱透镜光栅图像则没有这个限制。狭缝光栅的精确度较高，价格也比柱透镜光栅便宜。柱透镜光栅材料主要有硬塑立体光栅片和软塑立体光栅片两种。硬塑立体光栅片是采用聚苯乙烯原料经过注塑加工而成的凹凸柱透镜状光栅片。软塑立体光栅片是采用聚氯乙烯片基经过金属光栅滚筒或光栅板压制而成的。利用柱透镜

3、实现立体成像源自于视差立体法，即利用人的双眼视差所构成的深度感实现人意识中的立体感。因此从理论上讲，只有从两个以上略有不同的观察点取得景物的一组图像，方可合成出立体图片。2.柱透镜光栅的成像原理柱透镜光栅由许多结构参数和性能完全相同的小圆柱透镜组成，这一特性使得它对图像具有“压缩”和“隔离”作用。圆柱光栅能将从不同角度拍摄到的许多图像，以条纹状态记录在同一张图片上。在观看时，也利用同一种圆柱光栅，使人们双眼看到同一景物的两个不同的图像，于是人们在意念中就产生具有视差立体效果的深度图像。由于柱透镜光栅是由平面线性排列的圆柱透镜组成，所以柱透镜光栅立体图片应称为单向式自动立体图片，其只能感觉到水平

4、方向的视差信息。根据柱透镜光栅成像原理，利用光学方法制作的立体图片主要有如下特点。（1）立体图片必须是由同一景物从不同视角所拍摄的一组图片组成。由于光栅的单向立体特性，要求此组图片拍摄时的位置必须处于同一高度。（2）所合成的立体图片由平行于圆柱状光栅轴向的条纹组成，同一光栅栅距下，等间距顺序排列一组图片中每张图片的相应位置信息。图 2 所示为由两幅图片合成的立体图片情况。图 2 两幅图片合成的立体图片情况图 3 位错与立体感（3）由于每张图片拍摄位置的原因，同一点在立体图片上有两个相应的点，从而形成位错，这也是立体感形成的原因。图 3 所示为位错与立体感。光栅材料质量测试 由于光栅材料生产厂家

5、、制作方式和工艺不同，生产出来的光栅材料技术数据区别较大。因此，在使用光栅材料前，必须对光栅材料的 LPI 数值（每英寸所包含的线数或节距数）进行快速检测，必须对所使用打印机的打印定位精度进行匹配检测。下面简单地介绍 ching3d 提供的光栅材料 LPI测试卡和匹配测试卡。内容提要】目前立体印刷常见的承印材料有纸张和光栅材料，纸张通常使用铜版纸或卡纸，但在纸张上印刷的立体效果并不理想,很多图像都不能再现,所以用得最多的还是光栅材料。本文将着重介绍光栅材料的作用和使用。1.光栅材料 LPI 测试卡观察两张光栅材料 LPI 测试卡（如图 4 所示），其数据分别为“4075”、“70105”。图

6、5所示是编号为“70105”的光栅材料 LPI 测试卡，图像的左侧列有一组关于光栅材料 LPI 的数据。内容提要】目前，包装、票据上应用的防伪手段很多，主要包括以下几类：材料防伪、印前制版防伪（包含版纹防伪、解锁防伪等）、工艺防伪、结构防伪。在众多防伪技术中，真正能做到环保、节省资源、降低成本的屈指可数，但是解锁防伪技术兼具以上优点。市场上的假冒伪劣产品不仅严重扰乱了市场竞争秩序，而且危害了消费者的切身利益。随着科学技术的发展，伪造技术也越来越高明，给防伪技术提出了更高的要求。 目前，包装、票据上应用的防伪手段很多，主要包括以下几类：材料防伪、印前制版防伪（包含版纹防伪、解锁防伪等）、工艺防伪

7、、结构防伪。在众多防伪技术中，真正能做到环保、节省资源、降低成本的屈指可数，但是解锁防伪技术兼具以上优点。 技术简介 解锁防伪技术是目前国内比较先进、使用成本较低的一种防伪技术。具体而言，它属于制版领域的一项防伪技术，防伪效果类似版纹防伪，具有很强的不可复制性，在识读时需要“解锁片”。 解锁防伪技术的关键是在包装内部嵌入防伪元素，在正常视觉观察时根本看不到嵌入的防伪元素，只有将专门配置的“解锁片”置于防伪元素的嵌入部位并略作调整，才能清楚地看到嵌入的防伪元素。 解锁防伪技术采用干涉原理，即让解锁片与防伪图像底纹的频率相同，这样在没有解锁片的情况下完全看不到嵌入的图像及文字信息。值得注意的是，防

8、伪元素的构图方式均由线条构成。解锁防伪技术在制版时完成，在印刷中实现，不增加额外的印刷成本，在选择素材上也不受限制，制作形式极为广泛。 技术特点 1.防扫描性 传统印品的图像是由网点组成的，在仿制过程中，用高精度扫描仪扫描原稿，再经过“去网”后就可将扫描后的网目调网点还原成连续调图像，复制翻版比较容易。 使用解锁防伪技术的印品，肉眼看不见隐藏的标记，目前的彩色复印机和扫描仪也无法准确复制这种防伪标记，所以复制仿造起来比较麻烦。 扫描仪无法识别的特性类似“超线防伪”，因为粗细不同的线条经扫描后就成为点阵图像，而不是矢量图形，期间会有信息损失，这样线条粗细就会发生变化，再加上解锁防伪技术使用的是专

9、色线条，扫描仪输出时必须分色，分色后套印不准也会损失信息，因此通过扫描得到的专色线条粗细不同，输出后就和原稿差别很大，肉眼可以轻易识别，所以能够防止复制，达到防伪的目的。 2.多向性 在制作过程中，可以根据防伪的等级需要增加多向解锁防伪效果。这样做的效果是：在一定角度时用解锁片看到的防伪信息是 A，变换解锁片的角度时看到的防伪信息则是 B，再变换解锁片的角度时看到的防伪信息则是 C，甚至 D、E。这就摆脱了单一方向的防伪模式，丰富了产品的多向防伪效果。 3.唯一性 用解锁片解读经过解锁防伪处理的印品时，解锁片与防伪信息的频率必须一致，否则难以解读防伪信息，真正做到“一把钥匙开一把锁”，具有绝对

10、的唯一性。 应用案例 目前市场上使用解锁防伪技术的产品种类较多，现以下面几款产品为例，简单介绍该技术在包装及印刷品中的应用。 （1）深圳市新版发票，除采用水印防伪专用纸印制外，还升级了旧版特殊的图标解锁技术，借助专用检验解锁镜片检视发票数字金额下方的圆形色块，可见隐藏的“孺子牛”、“SZDS”、“税徽”三种图案。 （2）天津市地方税务局发票联右下角印制的银灰色防伪图标，借助专用检验解锁片变换角度后可看到“津”、“税”字样。 （3）上海烟草（集团）公司出品的硬盒”中华”香烟，借助专用检验解锁片检视盒盖折口处可看到“CHUNGHWA”字样。 （4）吉林省吴太感康药业有限公司出品的复方氨酚烷胺片纸盒

11、插口处，借助专用检验解锁片检视后可看到“吴太感康”字样。 （5）安徽洽洽食品有限公司出品的“洽洽”瓜子，包装袋内部装有的兑奖卡片，其右上角用专用检验解锁片检视后出现“洽洽”标志。图 4 光栅材料 LPI 测试卡图 5 编号为“70-105”的光栅材料 LPI 测试卡2.检测光栅材料 LPI 数据（1）将编号为“70105”的光栅材料 LPI 测试卡放在平整的工作台上，使其凹凸的一面朝上，光滑平整的一面与光栅材料 LPI 测试卡的图像相接触，观察距离在 0.5m 左右。（2）使光栅材料与测试卡紧密接触，轻轻移动光栅材料，让光栅条纹与 LPI 测试卡的条纹相互平行。沿水平方向左右微微改变观察角度，

12、观察测试卡图像，就会看到图 6 和图 7 所显示的类似方菱形的图像画面交替出现。参照供应商提供的有关光栅材料 LPI 的数据，对照 LPI 测试卡图像左侧所列出的相对应的数值观察图像。（3）沿图 8 箭头所指示的方向，在 LPI 测试卡图像左侧所列出的数据中查找最接近方菱形图形中心线的数值，该数值就是所选取光栅材料的 LPI 数值。光栅材料不同，其数值也不同（图 6 中所显示的数值为 85）。由于每一种光栅材料的 LPI 数值不同，故使用前一定要进行测试。图 6 图 7 图 8（4）喷墨打印机与印刷机所使用的光栅材料不同。喷墨打印机（包括大幅面打印机）所使用的光栅材料密度低，质地坚硬，厚度一般

13、在 1.5mm 以上，适合个性化、小批量的活件加工制作。而印刷所用光栅材料密度高，有弹性，厚度一般在 0.89mm 以内，适合大批量印刷加工。正确使用光栅材料光栅材料在立体成像技术中起着举足轻重的作用，正确使用光栅材料，是最终实现完美立体图像的关键。1.光栅密度与观察距离光栅图像的观察距离不同，要求所用光栅材料的密度也不同。光栅密度越高，光栅图像的观察距离越短；光栅密度越低，观察距离越远。很多人认为光栅密度越高，立体图像的画面就越完美。其实这是一种误解。立体画面的细致度只是一个方面，更主要的是在相应观察距离上的立体效果。设计者应根据画面的实际观察距离，选择相应密度的光栅材料。2.立体光栅与变图

14、光栅立体画面所使用的光栅材料与变图画面所使用的光栅材料是截然不同的。一般来讲，立体光栅的厚度是其光栅栅距的 34 倍，而变图光栅的厚度只有其光栅栅距的 1.52.5 倍。光栅密度相同时，立体光栅的厚度要高于变图光栅。设计制作立体画面时，应当选用较厚的光栅材料；设计制作变图画面时，应当选用较薄的光栅材料。从制作的难度来讲，立体光栅画面的设计较复杂，但后期制作很方便，对立体光栅的质量要求一般。而变图光栅画面则相反，其设计很简单，但后期制作要求很高，主要是对变图光栅材料的质量要求很苛刻，变图光栅材料即使有很小的瑕疵，都会导致变图画面的失败。目前，内地众多厂家只能生产立体光栅材料，而变图光栅材料多为台

15、湾或美国的厂家生产。3.光栅板与光栅软片（1）光栅板是指利用亚克力原料或 PS 原料，经热压成型后制成的硬质透明光栅材料。利用亚克力原料生产的光栅板的透明度和弹性很好，耐磨性佳，价格较高，台湾或美国厂家多采用这种材料；利用 PS 原料生产的光栅板质地很硬，不易弯曲，透明度略低于亚克力材料，耐磨性差，价格也便宜，国内厂家几乎都是采用 PS 原料来生产光栅板。（2）光栅软片光栅软片可分为印刷光栅软片和光栅膜两类。印刷光栅软片是印刷专用的光栅材料，厚度一般为 0.45mm 左右。所以印刷光栅画面大多是变图画面，如果用来印刷立体画面，其效果大都差强人意。光栅膜便于运输，实际使用时，光栅膜需与硬质的透明

16、材料（PS 板、亚克力板、玻璃板）等粘贴，作为光栅板来使用。光栅膜实际上是光栅板的一种“部件”，无法单独使用，而且光栅膜比一次成型的光栅板多了一道粘贴的程序，制作过程中可能会提高废品率，其透明度也低于一次成型的光栅板。对于光栅材料而言，无论是国产光栅材料，还是进口光栅材料，实际光栅密度与其标称密度之间都存在一定的偏差。尤其是国产光栅材料，夏季和冬季生产的光栅材料的光栅密度就可能不一样。这是因为光栅板是塑料制品，在工厂进行热压成型时，包含有热压冷凝的物理过程，温度控制的精确程度将直接影响光栅密度的准确性。一般来讲，进口光栅材料的密度偏差远小于国产光栅材料，但国产光栅材料比进口光栅材料便宜。除了光栅板本身的密度偏差外，画面输出方式的不同，也可能会产生输出误差，导致画面的分切密度与光栅密度不符合。尤其是用宽幅打印机输出时，这种误差更为明显。