淺析光柵立體印刷的應用

鄭 莉

（海口經濟學院，海南 海口 571127）

淺析光柵立體印刷的應用

鄭 莉

（海口經濟學院，海南 海口 571127）

傳統印刷只能再現三維立體景物的二維平面影像，從而喪失了縱深立體的感覺。通過探討光柵立體設計原理，以再現三維立體的圖像，以及制作光柵立體畫像的技術方法，闡述了狹縫光柵法、柱鏡光柵法成像方法，并著重介紹了光柵材料，討論了光柵材料的選擇及應用。

光柵立體印刷；柱鏡光柵；光柵材料

1 光柵立體設計的基本原理

1.1 立體圖像的形成原理

眾所周知，現實世界中的物體都是以立體的形式展現的，人們通過雙眼來感知物體的三維信息，當眼睛在注視一個物體時，兩只眼睛分別得到了這個物體的兩個影像，由于兩眼睛之間的距離約為65 mm，所以眼睛看到的物體是有差異性的，左眼看到了物體的偏左部分，右眼看到了物體的偏右部分，見圖 1。眼睛看到的兩個影像在水平方向上存在著差異，即雙目視差，它反應了立體物體不同角度的信息，通過視神經系統傳到大腦皮層，就產生了物體的立體知覺。

圖1 兩眼視差

1.2 光柵立體圖像的形成原理

光柵立體設計，可使印刷品可以獲得立體感，是基于光柵材料的特性，其立體處理后的平面圖像包含有符合人眼視覺特性的立體信息，同時又能被柱鏡光柵精確折射分像。因此平面圖像立體處理是光柵立體印刷關鍵技術。

表面壓有柱面折射棱線的光柵是由透明塑料制成的薄片。其作用是用來區分畫面中物體的左、右視圖，使人眼看到立體影像。當人們從鏡頭的一側觀察時，將看到在薄片另一側上的一條很細的線條上的圖像，而該線的位置則取決于觀察角度。如果將數幅在不同線條上的圖像，對應于每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面，通過透鏡從不同角度觀察時，會看到不同的圖像。

圖2 光柵圖像

2 柱鏡光柵與狹縫光柵

在立體成像技術中，光柵材料起著舉足輕重的作用，其使用正確與否，是最終實現完美立體或變圖畫面的關鍵。

常見的光柵材料都是柱鏡光刪(見圖 3)。在強光背投下狹縫光柵圖像才有較好的效果，而柱鏡光柵圖像則不需要。但狹縫光柵的精確度較高，價格也較柱鏡光柵便宜。柱鏡光柵材料主要有硬塑立體光柵片和軟塑立體光柵片，硬塑立體光柵片是采用聚苯乙烯原料經過注塑加工而成的凹凸柱鏡狀光

柵片。聚苯乙烯無色透明，透明度達88%～92%，折射率為 1.59～1.60，無延展性、易燃。軟塑立體光柵片是采用聚氯乙烯片基經過金屬光柵滾筒或光柵板壓制成的軟塑立體光柵片。

圖3 柱透鏡光柵板放大圖

利用柱透鏡實現立體成像原自于視差立體法，即利用人的雙眼視差和會聚所構成的深度感實現人意識中的立體感。柱鏡光柵立體圖像的印刷方式主要分為三類：一是在普通紙張上印刷光柵圖像，再與柱鏡光柵板覆合形成柱鏡光柵立體圖像；二是采用 UV 印刷技術，直接在柱鏡光柵板（片）的背面（平面）上印刷光柵圖像，油墨干燥后覆以油墨保護層即可；三是將光柵圖像印刷在紙張上，再絲印光柵油墨，最后進行光柵模壓成型。

3 選擇印刷光柵LPI參數的方法

3.1 光柵材料的選擇

首先印刷方式的選擇，其噴墨打印機與印刷所使用的光柵材料不同。

噴墨打印機（包括大幅面寫真機）所使用的光柵材料，表現為密度低、質地堅硬（厚度通常在1.5 mm以上），適合個性化、小批量的制作。而印刷光柵表現為密度高（75 Lpi或以上）、質地有彈性（厚度通常在0.89 mm以內），適合大批量印刷制作。

3.2 光柵圖像的觀察距離

光柵圖像的觀察距離不同，所使用的光柵材料的密度也不同：光柵密度越高，光柵圖像的觀察距離越短；光柵密度越低，光柵圖像的觀察距離越遠。

3.3 確定LPI參數

（1） 由于每一種光柵材料的LPI數值都不同，故使用前，一定要進行測試。將編號為“70-105”的光柵材料 LPI測試卡放在平整的工作臺上，光柵板凹凸的一面朝上，光滑平整的一面與光柵材料LPI測試卡的圖像相接觸，觀察距離在0.5 m左右。

（2）沿水平方向左右微微平行移動觀察角度觀察測試卡圖像，就會看到圖4和圖5所顯示的類似方菱形的圖像畫面交替出現。

圖4

圖5

圖6

（3）沿著圖 6箭頭所指示的方向，在測試卡圖像左側所列出的數據中查找最接近方菱形圖形中心線的數值。光柵材料不同，其數值也不同（圖4中所顯示的數值為 85）。其數值就是所選取光柵材料的LPI數值。

4 結 論

對于光柵材料而言，無論是國產光柵材料、還是進口光柵材料，實際光柵密度與其標稱密度之間都存在一定的偏差。一般來講，進口光柵板的密度偏差，遠小于國產光柵，但國產光柵比進口光柵便宜。

光柵立體印刷是非常有發展的特種印刷技術，需要大家認真研究和積極開發才能日趨完美。目前民眾的審美能力不斷提高，立體印刷是印刷工藝的一個分支，它把三維立體成像技術與印刷工藝精華融為一體，使平面印刷圖像呈現立體動畫和異變圖的奇特視覺感受，從根本上打破了傳統印刷品平面、靜態、單一的局面，為印刷工藝增添了新的內涵與活力，而光柵立體印刷作為美的使者更要不斷的創新，傳播美好和美麗的信息。并靈活的將這種美在印刷中表現出來。創建極具表現力和動感效果的印刷品。

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海南省社會發展專項科技項目（編號SF201437）

鄭莉（1957-），女，海口經濟學院教授。E-Mail：510637689@qq.com

2015-08-23