Principio de impresión tridimensional y tecnología de proceso.
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En el campo de la impresión, la reproducción tridimensional de la imagen tridimensional de la impresión del objeto, la impresión tridimensional, se ha convertido en un contenido importante en la industria de la impresión especial. A continuación se hablará de las características técnicas y las perspectivas de desarrollo.
El principio y características de la impresión tridimensional.
El principio de la impresión tridimensional es simular la distancia entre dos ojos del ser humano. Disparos desde diferentes ángulos, los píxeles izquierdo y derecho se graban en el material fotosensible. Al mirar, el ojo izquierdo ve el píxel izquierdo y el ojo derecho ve el píxel derecho. La materia impresa producida de acuerdo con este principio se denomina Para impresión tridimensional.
La impresión tridimensional tiene las siguientes características: (1) El objeto se puede reproducir de manera realista y tiene un fuerte sentimiento tridimensional. La imagen del producto es clara, la capa es rica, la imagen es realista y la concepción artística es profunda; (2) el manuscrito de la impresión tridimensional a menudo está formado por el diseño o la escena, y la materia impresa generalmente se selecciona como papel recubierto de alta calidad e impresión de tinta de alta temperatura, por lo que el brillo es bueno. El color es brillante y no es fácil de desvanecer; (3) La superficie del producto impreso está cubierta con una capa de placa de rejilla cóncava y convexa en forma de espejo, que puede ver directamente el efecto estereoscópico de la imagen panorámica. Desde la perspectiva de la visión estereoscópica de los objetos, la visión estereoscópica de los objetos se deriva principalmente de factores fisiológicos humanos, experiencia y factores psicológicos. De hecho, la visión estereoscópica es la información estereoscópica que las personas combinan para formar estos complejos factores de apelación en el proceso visual. Desde el punto de vista fisiológico, hay paralaje (paralaje de dos ojos y paralaje de movimiento monocular), convergencia y regulación. Específicamente, el paralaje binocular es el factor fundamental para que las personas obtengan una visión estereoscópica. En la vida diaria, cuando las personas observan un objeto, la imagen del objeto visto por los ojos izquierdo y derecho será diferente debido al ángulo de visión entre los dos ojos. Paralaje, le da a las personas un sentido tridimensional.
El efecto de una imagen estereoscópica debe ser reflejado por la tecnología de visualización. La pantalla estereoscópica a la que se hace referencia aquí se refiere a la reproducción de información estereoscópica en el espacio tridimensional de una imagen, que es otra condición básica para obtener una visión estereoscópica. Hay dos métodos principales para realizar la visualización estereoscópica, a saber, el método de visualización bidireccional y el método de visualización multidireccional.
(1) Método de visualización bidireccional. Se puede dividir en método estereoscópico, método de filtro de dos colores, método de filtro de color polarizado y método de segmentación alterna. Independientemente de qué método se adopte, la visión estereoscópica se obtiene al observar la imagen por separado utilizando los ojos de paralaje izquierdo y derecho. Método estereoscópico: el principio básico del método estereoscópico es usar un espejo estereoscópico para observar los patrones izquierdo y derecho para formar un efecto tridimensional. Este método ha sido ampliamente utilizado desde la llegada del siglo XIX, pero se deben usar estereoscopios especiales, de lo contrario no habrá visión estereoscópica. Método de filtro de dos colores: un método en el que las imágenes de la izquierda y la derecha se imprimen en el mismo plano con tintas roja y azul, y la imagen impresa se observa a través de los filtros de color rojo y azul. Dado que el filtro de color y la tinta son complementarios entre sí, la imagen observada a través del filtro de color no es roja y azul sino negra. Por lo tanto, este método está limitado a fotografías en blanco y negro y no es adecuado para impresiones en color. Además, la luz de diferentes longitudes de onda entra en ambos ojos, lo que es fácil de causar fatiga ocular. Por lo tanto, este método rara vez se utiliza, excepto para el uso de mapas aéreos. Método de filtro de color polarizado: las imágenes izquierda y derecha se proyectan respectivamente en el mismo plano a través de filtros de color polarizados que son ortogonales entre sí, y los ojos izquierdo y derecho también se observan con el mismo filtro polarizador. Aunque este método requiere gafas especiales, ha sido ampliamente utilizado en películas estereoscópicas y televisiones estereoscópicas. Método de segmentación alternativa: las imágenes izquierda y derecha se presentan alternativamente en el mismo plano y las partes innecesarias del mismo período se enmascaran, lo que genera un efecto estereoscópico. Debido a que el efecto de la imagen residual causa destellos y las gafas de protección son caras, este método no se ha popularizado hasta ahora.
(2) Método de visualización multidireccional. Existen principalmente métodos de protección de paralaje y lentes cilíndricas. Método de detección de paralaje: el método de protección de paralaje, también conocido como método de corte de paralaje, fue inventado por FELves en 1930. Su principio de funcionamiento es dividir la imagen del ojo izquierdo y la imagen del ojo derecho por corte y exponerlo en la película, y luego desarrollarlo. . , imprenta e imprenta. Si lo coloca en la misma posición en el momento del disparo, y ambos ojos se colocan en la posición donde se coloca la imagen, se puede ver la imagen estereoscópica. Al aplicar el método de hendidura de paralaje, si se combinan dos imágenes, se puede obtener una imagen estereoscópica de paralaje. Si se reduce la relación de apertura de la ranura, se puede completar la síntesis de una pluralidad de imágenes y se puede obtener una imagen panorámica de paralaje. El método de la hendidura de paralaje es esencialmente inevitable ya que la cantidad de luz disminuye. Por lo tanto, actualmente se usa raramente, excepto para el uso en la fotografía del método de lente cilíndrica. Método de lente cilíndrica: una lente cilíndrica puede verse como una placa de lente compuesta de una pluralidad de hojas de lente convexas una al lado de la otra, que tiene un efecto de enfoque. El lado posterior de la lente coincide con el plano focal. Debido al efecto de separación de imagen de la lente, las imágenes A, B, C y D en cada dirección se pueden separar en a, b, c y d, y se pueden grabar en el plano focal, siempre que los ojos izquierdo y derecho Se colocan en posición B y C., se puede ver la imagen estéreo.
Proceso de impresión tridimensional y puntos.
Método de impresión tridimensional
Como se describió anteriormente, el grabado en relieve del método de lente cilíndrica requiere que se vea una imagen de un objeto desde varias direcciones. El método de fotografía tiene (1) método de movimiento circular. Este método toma un punto en el objeto como el centro de la escena, y la distancia desde el punto a la cámara es un radio del arco, y la cámara se mueve a lo largo del arco para disparar de forma continua o intermitente; (2) Método de movimiento paralelo. Mueva la lente paralela alrededor de la línea central del objeto. Cuando se dispara con este método, la precisión no es fácil de comprender; (3) Método de agitación en línea recta. La imagen estará un poco fuera de forma. Pero si no requiere una mayor precisión, esta es una manera fácil.
Además, el método de usar una lente cilíndrica no se usa en fotografía, y como una cámara normal, la fotografía se realiza mientras se mueve, y luego las imágenes en varias direcciones se sintetizan mediante una lente cilíndrica. Por lo tanto, las imágenes en todas las direcciones (6-9 hojas) no pueden ser continuas. Principalmente tiene fotografía instantánea. Las cámaras con múltiples lentes (6-9) son ideales para fotografía en exteriores, especialmente para objetos en movimiento, debido a su portabilidad. Es solo que la fotografía estereoscópica no se puede formar sin la postíntesis, y tiene la ventaja de ser escalable cuando se sintetiza la imagen. Método normal de movimiento de la cámara: monte la cámara ordinaria en el canal eléctrico y deslícela mientras dispara. En comparación con el método de fotografía instantánea mencionado anteriormente, no hay una ventaja excepcional, pero no se necesita una cámara especial. El método de usar una lente cilíndrica para fotografiar puede fotografiar continuamente dentro de un ángulo efectivo. Se puede obtener una imagen estéreo al mismo tiempo, pero es muy difícil ampliarla después de la fotografía, y el tiempo de exposición es largo, el objeto en movimiento no se puede fotografiar y la cámara es grande y no es adecuada para su manejo. El método de movimiento del sujeto es lo opuesto a mover la cámara para rotar el objeto y moverlo linealmente.
El centro del plato giratorio grande coincide con el centro del sujeto, y el plato giratorio se mueve mientras se toman fotografías. Para usar una cámara dedicada para interiores, no puede disparar un objeto en movimiento; el método de movimiento en paralelo de la cámara: fotografía equidistante de un sujeto por una cámara en movimiento paralelo, y la cámara siempre se alinea con el centro del sujeto mientras se mueve en paralelo, Obtenga buenas imágenes. Sin embargo, la producción de la cámara es muy difícil y, debido a limitaciones estructurales, solo se utiliza para fotografía de interiores; la cámara se agita linealmente: este es un método ligeramente simplificado que el método de movimiento paralelo descrito anteriormente. La cámara se mueve directamente hacia la izquierda y hacia la derecha, y la lente se sacude repetidamente en el centro del sujeto. Este método se puede utilizar en interiores y exteriores; método de movimiento del obturador: este método de disparo se limita a las cámaras de fotografía de corto alcance en interiores. El método de movimiento del obturador utiliza una lente de gran diámetro, y se pueden tomar imágenes estereoscópicas en todas las direcciones a medida que el obturador se mueve dentro de la lente. De esta manera, la lente tiene una pequeña distancia de movimiento y puede exponerse en poco tiempo, y la fotografía de corto alcance no daña el efecto estereoscópico, y es particularmente adecuada para la fotografía de retrato.
En la actualidad, existen dos métodos comúnmente utilizados para fotografiar originales impresos en tres dimensiones, a saber, la fotografía estéreo circular y el movimiento del obturador. Disparo con movimiento de arco: la placa de la lente cilíndrica está unida directamente a la parte frontal de la película fotosensible y se toma con una cámara. El eje óptico de la cámara siempre está orientado hacia el centro del sujeto. La distancia total del movimiento de la cámara está sujeta a los requisitos de la imagen reproducida, y generalmente se controla en un ángulo de 3 ° -10 °. La placa de rejilla frente a la película fotosensible de la cámara se mueve de manera sincronizada con la película fotosensible. Cada exposición se enfoca en un píxel debajo de cada medio cilindro de la placa de rejilla. Cuando la cámara termina de disparar a una distancia predeterminada, los píxeles llenan todo el tono. Una foto estéreo se puede obtener enjuagando. Disparo con movimiento del obturador: al disparar, la distancia desde el extremo de la lente hasta el otro extremo es de 60 mm, que es equivalente a la distancia entre los ojos de la persona. Al mismo tiempo, la placa de rejilla en frente de la hoja fotosensible también se mueve de manera correspondiente, y la distancia de movimiento es un paso de 0.6 mm.
Proceso de fabricación e impresión de planchas.
Debido a la finura de los píxeles de la imagen estéreo y la ampliación de la rejilla lenticular, el número de líneas de la pantalla de fabricación de la placa debe ser superior a 120 líneas / cm. La impresión tridimensional y la impresión a color ordinaria tienen ángulos diferentes, y el mismo ángulo de malla se usa para las versiones azul y negra. Además, la impresión tridimensional de diferentes tonos tiene diferentes combinaciones de líneas de red de amarillo, magenta, cian y negro para evitar la generación de franjas de interferencia. Hoy en día, el ángulo de red utilizado por los fabricantes generales en el país y en el extranjero es: 0.6 pitch / cm, 100 líneas / cm de separación de color, luego el grado de ángulo de la pantalla es Y81, M36, C66, K66; 0.44 tono / cm, 58 líneas / Para la separación de color de cm, el grado del ángulo de la pantalla es Y50, M20, C65, K65; 0.31 tono / cm, 81 líneas / cm de separación de color, entonces el grado del ángulo de la pantalla es Y66, M22, C51, K51.
Dado que el original tridimensional se compone de una serie de píxeles dispuestos muy de cerca, después de la fabricación y la impresión de la placa, la placa del espejo cilíndrico también debe combinarse. Por lo tanto, al seleccionar el ángulo del cable, además de considerar el muaré formado entre las pantallas, también se debe prestar atención a las redes. El ángulo de la pantalla y la línea de muaré formados por la línea de píxeles y la línea de espejo de la columna.
Por ejemplo, la impresión estéreo no es adecuada para 0 grados, porque el cable de red horizontal es el más obvio, y 0 grados es ortogonal a la línea de píxeles y la línea cilíndrica, que interfiere con la nitidez y la profundidad de la imagen. En la impresión tridimensional, los ángulos de las pantallas azul y negro son los mismos, lo que está determinado por sus propias características. Dado que la materia impresa tridimensional finalmente se combina con la placa de plástico, la placa de espejo cilíndrica tiene en su mayoría cierta escala de grises, y debido a que la impresión tridimensional utiliza una pantalla muy fina de 300 líneas, solo necesita secarse a 8,5 o 9 durante la impresión. En el punto, de lo contrario, es fácil pegar la placa al imprimir, por lo que necesita aumentar la cantidad de color en el área oscura para lograr un efecto de 9-9.5 puntos. Por lo tanto, la impresión tridimensional tiene una mayor densidad en el campo que la impresión a cuatro colores. Generalmente: impresión offset litográfica: Y: 1-1.1, M: 1.4-1.5, C: 1.5-1.6; impresión tridimensional: Y: 1.33-1.35, M: 1.31-1.33, C: 2. Si la tinta de tres colores está cerca del gris neutro después de la sobreimpresión, para reducir el error causado por la cuarta sobreimpresión, es no es necesario imprimir la versión en negro, y la versión en negro y la versión en verde se pueden tomar en el mismo ángulo para mayor flexibilidad. En el caso de la exposición continua de pequeño formato, la temperatura de la fuente de luz de exposición hará que la película se contraiga, lo que provocará un cambio en el tono de las bandas frontal y posterior, lo que afecta la precisión de la orientación de impresión. Por lo tanto, es lo más ideal para convertir la hoja de separación de colores en una película completa para imprimir.
Al copiar la imagen positiva, es necesario cerrar la línea con el mismo ancho que el tono entre la película negativa y la hoja fotosensible. La placa de impresión debe utilizar una versión PS con un mejor nivel de rendimiento. El método de impresión seleccionado para la impresión tridimensional debe garantizar que la sensación tridimensional no se pierda debido a la impresión, que la precisión de sobreimpresión sea buena y que la impresión en masa sea adecuada. Impresión offset en offset: la fabricación de la plancha, la precisión de la sobreimpresión de la impresión y la durabilidad de la impresión son mejores, la impresión en tres dimensiones es mejor, la fabricación de la plancha es estable y la producción en masa; huecograbado: fabricación de planchas, impresión, la precisión de sobreimpresión no es buena, la resistencia de impresión es mejor, la impresión El efecto tridimensional es bueno, pero el efecto de impresión multicolor no es bueno; 珂罗 版: la modulación de la fabricación de planchas es inestable, la durabilidad de la impresión es baja, la precisión de impresión del producto impreso es buena y la sensación tridimensional es mejor, pero no es adecuada para la producción en masa. La impresión tridimensional se imprime generalmente mediante un proceso de impresión offset litográfica. La calidad de la impresión tridimensional tiene un impacto significativo en el efecto visual de las imágenes estereoscópicas. Debido al enfoque y la obstrucción de la rejilla, se requiere que el cable de red esté limpio y que la sobreimpresión sea precisa, y que el error de registro de color no supere los 0.02 mm, y que la tinta esté limpia y no se desvanezca. Impresas con una prensa de cuatro colores de alta precisión, las líneas de la regla deben cumplirse estrictamente y el taller debe tener condiciones de temperatura y humedad constantes. Para las condiciones anteriores, las fotografías estéreo generalmente se realizan mediante impresión offset. La película de imagen estereoscópica tomada se somete a separación de color mediante separación electrónica de color o fotografía de pantalla directa.
Materiales y tecnología de impresión tridimensional.
(1) Papel. Se requiere que el papel de impresión sea compacto, suave, plano y menos estirable; Generalmente recubierto de papel o cartón.
(2) Material de lámina de rejilla. Hay principalmente láminas de rejilla tridimensional de plástico duro. La materia prima de poliestireno se somete a moldeo por inyección para formar una lámina de rejilla cilíndrica cóncava convexa con forma de espejo. El poliestireno es incoloro y transparente (la transparencia es 88% -92%), el índice de refracción es 1.59-1.6, sin ductilidad e inflamabilidad. Debido a un índice de refracción tan alto, tiene un buen brillo. El procesamiento de plásticos transparentes produce efectos ópticos de estrés birrefringentes. Tiene una resistencia a la tracción de 3.52-6.33 MPa, una resistencia a la flexión de 6.12-9.84 MPa, y una temperatura de distorsión térmica de 70-98 ° C. Las propiedades químicas del poliestireno son resistentes a ciertos aceites minerales, ácidos orgánicos, bases, sales, alcoholes inferiores y soluciones acuosas de los mismos. Se suaviza por la erosión de hidrocarburos, cetonas, ésteres grasos superiores, etc., y es soluble en hidrocarburos aromáticos y monómeros de tolueno, etilbenceno y estireno. En algunos casos, el grado de corrosión del poliestireno por agentes químicos puede reducirse mediante recocido, alivio de tensión y similares. Lámina lenticular tridimensional de plástico blando. La lámina de rejilla tridimensional de plástico blando es prensada principalmente por una base de lámina de cloruro de polivinilo a través de un rodillo de rejilla de metal o una placa de rejilla. El cloruro de polivinilo es un compuesto polimérico obtenido por polimerización de olefinas cloradas y es difícil de quemar. Aunque el cloruro de polivinilo y el polietileno son de color blanco lechoso, el cloruro de polivinilo se puede convertir en una película incolora, transparente y brillante, y puede producir varias películas suaves según el contenido de plastificante. Este material también está sujeto a sellado térmico por pulsos, sellado térmico de alta frecuencia y solidez de unión. Las propiedades químicas del cloruro de polivinilo tienen una buena resistencia química, pero la estabilidad térmica y la resistencia a la luz son pobres. El cloruro de hidrógeno se descompone a 140 ° C, y se requiere un estabilizador para la producción. El cloruro de polivinilo tiene un contenido de cloro de 56% a 58%, y es de bajo peso molecular y fácilmente soluble en cetonas, ésteres y disolventes de hidrocarburos clorados.
(3) Tinta. Actualmente, algunos fabricantes de tinta pueden proporcionar tintas y aditivos adecuados para la impresión tridimensional (tridimensional), y algunos fabricantes han desarrollado nuevas líneas de producción de tinta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la tinta de impresión tridimensional no es una tinta espumosa, y virtualmente cualquier grado visible de espumación afectará la nitidez y el efecto tridimensional.
Las tintas de impresión tridimensional tienen una temperatura de curado dentro del rango de curado de las tintas de plástico estándar (149 ° C - 171 ° C), pero deben aumentarse hasta una temperatura de curado adecuada para capas de tinta ultra gruesas. Si la capa de tinta está completamente curada, la tinta tridimensional tendrá la misma elasticidad que una tinta de plástico estándar. Aunque las tintas de impresión tridimensionales no son comunes, esta tinta es muy diferente de las capas de tinta plásticas más gruesas que las personas tienen a menudo. Si se realiza correctamente, la imagen impresa en 3D tendrá capas sutiles nítidas y bordes afilados, los bordes impresos se abultarán verticalmente desde la superficie de la tela y las paredes de tinta quedarán lisas. Aunque la tinta es gruesa y la placa de tinta es gruesa, la impresión en 3D aún puede producir capas sutiles y impresiones serigrafiadas.
(4) Adhesivo. La función del adhesivo es permitir que la impresión y la lámina lenticular se adhieran firmemente entre sí; En segundo lugar, puede proteger la capa de tinta de la decoloración a altas temperaturas.
Los problemas que se deben observar en la impresión tridimensional son los siguientes: la cámara de lente única o de lente múltiple se utiliza para la fotografía, y se requiere que la cámara tenga una alta precisión para evitar los errores causados por la vibración. Y ajuste con precisión la distancia focal, el ángulo y el espaciado del movimiento de los datos de la rejilla; Mejore la separación de colores de la fabricación de la placa, la precisión de la copia, los requisitos de puntos de 300 líneas son sólidos, la imagen de la escena sigue siendo rica; la impresión en color debe llevarse a cabo de acuerdo con el plan para evitar que la producción se estire, causando sobreimpresión; el espaciado y el ángulo de la rejilla son de alta precisión, la moldura compuesta requiere un posicionamiento preciso. La transparencia del plástico blando y el plástico blando es mejor.