第三节 电子分色机与滚筒式输入扫描仪

一、电子分色机概述

　　电子分色机又称电子扫描分色机。它采用光电扫描原理，把原稿上图像光信息转变为电信息，通过电子计算机对这些信息进行色彩校正，层次校正等加工，然后把经过加工的电信息再转变为光信息，在感光软片上曝光制成分色片。

　　电子分色机是机械、光学、电子技术相结合的彩色制版设备，它采用光电扫描的方法，借助于电子计算机，从彩色原稿直接制成分色软片。电子分色机可以看成是彩色图像信息的处理系统。它的生产和使用为彩色制版工艺的标准化、规范化、数据化和自动化创造了有利条件，大大加快了彩色制版的速度，提高了质量。开辟了彩色制版的新途径。

　　电子分色机的基本原理是：在光点分色扫描的基础上，由光电倍增管将光信号转换成电信号，输入到电子计算机中。根据色彩理论，利用电子计算机（模拟计算机和数字计算机），对色彩信息进行各种处理，再进行电光转换，得到光信号，使经过处理的原稿图像信息记录到感光软片上，从而获得黄、品红、青、黑等各色阴图片（或阳图片）。

　　电子分色机主要由光点扫描、记录扫描、电子回路三部分组成。

　　光点扫描：包括照明系统、扫描滚筒、光点分析扫描头和横向驱动系统。照明系统在原稿上形成扫描光点，扫描光点借助于滚筒的旋转和分析扫描头的横向送给，将原稿依次进行扫描。随着原稿各部分的色彩明暗的变化，形成光信号。这个光信号再经过分光、分色系统，照射到各分色通道的光电转换元件——光电倍增管上，经光电倍增管转换成的电信号被送到电子回路中去。
　　电子回路：通常由模拟计算机和数字计算机两部分组成。模拟计算机又称彩色计算机，它把输入的电信号放大并进行计算，完成对图像的彩色校正、层次校正、黑版计算、底色去除和细微层次强调等。数字计算机也叫比例计算机，它主要用来进行原稿的缩放。

　　记录扫描：包括记录滚筒、记录头、横向驱动系统。经过电子回路处理后的电信号，经记录头中的电光转换器件（如辉光管等）转换为光信号，这种被电信号调制的光信号，经过光学系统记录到贴在记录滚筒表面上的感光软片上，制成分色版。

　　电子分色机按照各系统的功能也可分为机械系统、光学系统和电子系统。机械系统包括分析扫描滚筒、记录滚筒、分析扫描头、记录头及它们的传动装置、整机的底座、支架等机械部件。它的任务是为整机提供基础支承、机械传动装置等。光学系统包括光点扫描光学系统、记录光学系统以及照明系统等。它的任务是进行光与色的分解、传递、转换及记录等。电子系统主要是计算机和驱动回路。其任务是对图像进行各种校正和原稿尺寸的缩放。驱动回路则主要用于滚筒、分析扫描头、记录头的同步驱动及机器的控制操作。

二、电子分色机的分类

　　按照电分机的功能分类其可分为：

　　①普及型电分机：一般得到连续调分色片或通过接触加网得到分色网点片，这种电分机的记录速度慢，扫描一次得到一色或两色分色片，缩放倍率只有几级。这种电分机价格便宜，受中小型制版印刷厂的欢迎；

　　②通用型电分机：带有电子网点发生器，分色效率高，一般一次扫描可得四色分色片，记录幅面也比较大，功能比较多。这是电分机中的主体；

　　③专用型电分机：专用于特殊用途的，如印染，地图印刷等。原西德HELL公司生产的CTX330电分机即是用于印染的，设有15个专色供选择的专用型电分机。

三、电分机基本原理与结构

　　电分机大体可分为分析扫描，记录回路，电子回路和机械结构四大部分。如图3－3－1：




图3－3－1 电分机原理与结构示意图

　　1.分析扫描部分

　　分析扫描部分包括有装贴原稿的分析滚筒、照明系统、同步信号发生系统、光电转换系统，A／D系统、分析扫描头和驱动系统（如图3－3－2）。



图3－3－2 分析扫描回路构成

　　分析扫描头借助滚筒旋转和扫描头的横向进给，将分析光源聚焦照到原稿像素点上的光信号逐点扫描拾取，经分析头中的分光和分色系统，照到三色和虚光通道的光电倍增管上，转换为随原稿像素点色密度变化的电信号，送到电子计算回路去进行图像的各项修正运算。

　　（1）照明系统 电分机的照明系统由扫描光源、光源的反馈式光电稳定控制系统和照明电源构成。在电分机中扫描光源决定着图像复制质量。因此电子分色机的光源应满足如下参数条件。

　　光谱。光源的光谱是指光源中不同强度的颜色、光线波长长短的分布，如果光源发射出的光线中只包含有部分波长，则称为线光谱，如果光源发射出的光包含所有颜色光线则称为连续光谱，在电子分色机中由于光源是正确再现原稿颜色的关键，因此其光源必须是光谱全，近似日光。

　　色温。色温是指若某光源所发射出光的颜色与标准黑体在某一温度辐射的颜色相同，则标准黑体的温度就称为该光源的色温。色温表现了光源辐射光谱特征。在电子分色机中要求其光源色温为6000K。

　　显色性。显色性是指物体在某光源照射下和标准光源照射下，物体所呈现颜色的相似程度，电子分色机的扫描光源要求其显色性指数大于90。

　　发光效率。发光效率是指光源每消耗一瓦功率所发射出的流明数。电子分色机扫描光源的发光效率应不小于30Lm／W（流明／瓦）。

　　电子分色机扫描光源，还要求其光度稳定，受外界影响小，结构简单，体积小，热辐射小。根据上述条件及大量的实验研究，现在电子分色机的扫描光源多采用氖灯或镍钨灯。

　　（2）扫描系统 扫描系统是对图像进行扫描的装置，是各种图像输入系统的固有单元。它分为电子光学式和机械式两类。其中：平面式CCD扫描机大多采用电子扫描方式，滚筒式电分机大多采用机械扫描方式。电子分色机的扫描系统是实现对原稿的栅格分解，并获取所需信息的关键部位。通常由图像信息采集和分光分色两部分构成（见图3－3－3）。

　　2.图像信息的采集（采样）

　　电子分色机图像信息的采集又称为采样，是通过扫描光学系统，将扫描光源会聚照射在原稿表面上，并形成Φ1mm左右大小的光斑，并将光斑中Φ0．01～0．03mm大小区域内的原稿信息经透射或反射后，由扫描光学系统进入扫描头。进入扫描头的光信号，通过光孔轮上所选择的光孔形状和直径来确定扫描精度。

　　光孔轮上的扫描光孔由主光孔和虚光孔两部分构成，其中主光孔能够透过光线，虚光孔能够反射光线。一般虚光孔的孔径约为主光孔孔径的2～5倍。电子分色机上设有多个扫描孔径供用户在不同精度的扫描中使用。

　　主光孔的形状有圆形和方形两种，光孔选择同原稿质量、扫描滚筒直径、记录线数和缩放倍率有关。一般透射稿由于原稿清晰度高且多用于放大，因此采用小的主光孔径，而反射稿则清晰度较差，且多用于原大或缩小，则采用大的主光孔孔径。从理论上讲我们希望主光孔愈小愈好，且由此能使原稿上采样的面积愈小，提高图像的采样分辨率。但是光孔太小又会使得采集光量降低，进而造成转换后的电信号Φ微弱，降低图像信号的信噪比，造成图像复制后质量劣化，故在实际生产中主光孔的最小值有一个下限。



图3－3－3 电子分色机扫描输入系统基本构成图

1-原稿 2-扫描点 3-分析物镜 4-转向棱镜 5-光孔轮

6-光孔滤光片 7，8，9-分光镜 10-滤色片 11-光电倍增管


　　在主光孔周围有一个较大范围的反射面，这就是所谓的虚光孔。其采集光的范围比主光孔径大，故采集光线的清晰度差，所表示的像素信号亦较主光孔采集的像素的信号“虚晕”称之为“虚光信号”。虚光信号被用于对各通道信号的细微层次强调。

　　总之，不论何种电子分色机，其光孔的作用是：第一，将采集的光信号透过一部分来形成主信号；第二，将采集光信号的另一部分反射来形成虚光信号。

　　3．分光与分色

　　彩色图像信息输入时，必须进行颜色分解。颜色分解可根据三原色理论采用彩色滤色片、分色镜、衍射光栅、棱镜等来进行。在颜色分解过程中，每一种颜色的输出信号由于照明光源、光学系统、光电变换特性及分光光谱特性的不同，因此在采用统一标度单位处理信号时应予以重视。此外，颜色分解有两种方法，第一是按顺序把各种颜色图像一幅一幅分别输出；第二是三色分解后同时输出，现代电子分色机均采用第二种方式。

　　为了同时获取三原色输入信号，则要求通过主光孔的光束能同时照射到三个分色通道上由相应的光电转换器件来产生扫描像素的Y、M、C信号。因而首先必须采用一定技术方法将这一束光分解成多束，即所谓的“分光”。

　　不同厂家生产的电子分色机，由于其设计上的差异，结构的不同，各自采用了不同的分光系统，主要有以下三种。

　　（1）采用干涉滤色片分光 干涉滤色片是指能透过某些光谱范围的可见光，而反射该光谱范围之外的可见光的一种介质。采用干涉滤色片分光的典型光谱曲线如图3－3－4所示。其特点是能充分利用各光谱段的光能量。



图3－3－4 干涉滤色片的典型光谱曲线

　　（2）采用灰色滤色片分光 灰色滤色片是指在可见光谱范围内均匀衰减光量而不改变光的光谱特性的滤色片，简称灰片。其分光原理如图3－3－5所示。首先将通过主光孔的光束由第一灰片反射1／3，透射2／3，透过的光量再由第二灰片透射1／2，反射1／2，透射光量再经第三灰片全部反射，从而实现一束光三等分之目的。该分光系统的特点是分光元件简单，易于加工，但对光量衰减较大。



图3－3－5 灰滤色片分光示意图



图3－3－6 棱镜分光示意图

　　（3）采用分光棱镜分光 由于不同波长的光在光学玻璃介质中具有不同的折射率和反射率，因此当光通过特殊加工的分光棱镜时，波长不同的蓝光、绿光和红光则能够相互分离，从而达到分光的目的。其原理如图3－3－6所示。

　　电子分色机的分色原理和方法与照相制版完全相同，是通过采用能对光谱进行选择性吸收的滤色片来完成分色任务。电子分色机中采用的滤色片基本上是Kodak雷登系列，其中R（大红）NQ28，G（绿）NQ58，B（蓝紫）NQ47B，其光谱特性曲线如图3－3－7所示。



图3－3－7 柯达滤色片的光谱特性曲线

　　现代电子分色机的分光分色系统通常是综合构成的，其中最为典型的是如图3－3－8所示的Hell公司电子分色机的分光分色系统。它通过一组光学透镜、干涉滤色片、灰片和分色滤色片的合理组合来完成图像的分光和分色。

　　4．光电转换

　　光电转换是指用光电转换器件，将电子分色机分光分色后的光能量转为电能量的工作。如图3－3－9所示，它由将光信号转变为电信号的光电倍增管，为使光电倍增管输出的电信号能同后续A／D变换相匹配的前置放大器和对数变换器三部分共同组成。常用的光电转换器件有光电倍增管和CCD（电荷耦合器件）。

　　光电信增管是一种真空光电器件，它主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、倍增极和阳极组成，如图3－3－9（a）所示。
光电倍增管的阴极通常是由沉积于管子端面内壁的光电发射材料的半透明层构成。也有沉积在不透明金属材料上的光阴极。



图3－3－8 Hell公司电子分色机的分光分色系统

A－原稿 1－分析物镜 2－分析光孔 3－分色滤色片 4－灰滤色片 5、6－直角棱镜

7，11，13，16－光电倍增管 8－双三棱镜 9－干涉滤色片 10－红滤色片

12－绿滤色片 14－干涉滤色片 15－蓝滤色片 17，18－透镜



图3－3－9 光电倍增管结构和原理示意图

（a）结构（b）工作原理

　　光电倍增管的倍增极则一般采用氧化的银－镁－铝合金、氧化的铜－铍－铯和锑化铯等制作，某些光电倍增管还设有聚焦极。

　　当光阴极受光照射接收能量时，则发出电子，该电子通过各倍增极电场加速后，不断地轰击高一级倍增极，并使电子数目不断增多，速度也不断加快，最后在阳极上获取这些电子形成的可检出光电流。且阳极获取的电子数目与阴极发出的电子数目的比值称之为光电倍增管的放大倍数。其值达105～108倍。因此由光电倍增管就能将原稿的密度变化转变为阳极电信号大小的变化。
光电倍增管是根据爱因斯坦光电原理制造的。光电倍增管的工作原理：

　　①光子透过入射窗口入射到涂有一层特殊光敏材料的光电阴极K上；

　　②光电阴极的电子受光子激励而激发，离开表面发射到真空中，此时电子数量极少，称之为一级电子；

　　③光电子通过电场加速和电子光学系统聚焦高速入射轰击电位高于阴极且由锑、铯、银、镁等合金制成的第一倍增极D1上，倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子。由于各倍增极保持高电位，因而该过程重复多次，入射电子经N级倍增极倍增后，光电子就放大N次，产生连锁反应和雪崩效应，最终即能获取很大的电子数目，并形成能检测的光电流；

　　④经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流，在负载上产生信号电压。光电倍增管的工作原理如图3－3－9所示。

　　通常光电流在光电倍增管中可放大数百万倍，获得每流明1～50mA的灵敏度，不使用的倍增极可与阳极直接连接，并可通过改变栅极数目和外加电场来进行光电倍增管的调节。

　　光电倍增管有如下特性在使用中应予以重视。
输出特性。光电倍增管的输出特性是指阳极电流与最后一倍增极和阳极间的电压关系，且保持其余各倍增极间对阴极电压不变。
光电倍增管的典型输出特性曲线如图3－3－10所示，它是由一组具有变化快的较陡部分和变化小的饱和部分构成。实际使用中，应选择合适阳极负载电阻值，使工作曲线位于饱和部位，以避免图像信号的非线性失真。



图3－3－10 典型输出特性曲线

　　光谱响应特性。光谱响应特性是指光电倍增管对不同光谱的灵敏程度，其取决于阴极材料及玻璃窗材料的特性，实际使用时可直接从使用手册中详细查阅。

　　光照特性。光照特性是指光电倍增管光照强度与阳极输出电流之间的关系，如图3－3－11所示，通常在光照强度达到一定值后，其在一定范围内成线性关系，因此在实际应用中应使图像信号强度尽可能位于此线性范围内。

　　阴极灵敏度Rc。阴极灵敏度Rc是指光阴极上的光电流Ic与入射到阴极上的光通量Φc之比值，即：
Rc＝Ic／Φc
通常电子分色机要求Rc≥70mA／1m。
阳极灵敏度Rd。阳极灵敏度是指阳极输出光电流Ia与入射到阳极上的光通量Φc之比：



图3-3-11 光电倍增管的光照特性

　　Rd＝Ia／Φc

　　光电倍增管的暗电流。光电信增管的暗电流是指光电倍增管不受光照射时就存在的输出电流，暗电流的大小决定了检测信号的最低限度，即能再现图像的精度。

　　光电倍增管开始工作时有一个不稳定过程即光阴极的激发特性的恢复过程，时间约为30～90min，因此电子分色机重新启动后需预热1～2h，电子分色机为连续工作方式，内部装设有时间控制装置，在上班前1～2h，自动接通光电转换回路或夜灯电路，使光电信增管予先处于准备状态，以减少工作时的预热时间，光电倍增管应定期更换或维护，以保证其良好的输出特性。

　　（1）前置放大和A／D转换系 前置放大器。前置放大器的作用是放大各分色版光电流信号。从光电信增管输出的各分色版光电流信号是极微弱的，因而需将其放大，并将电流信号转变为电压信号后，才能使其同A／D变换器相匹配。这个电压信号就是所谓的主信号，主信号有黄、品红、青、虚光回路。

　　前置放大器同时完成信号的放大及电流／电压变换，电路要求具有高输入阻抗，低噪声，低温度漂移，高灵敏度，放大性能稳定等特点。

　　A／D转换系统。A／D转换系统的功能是把光电系统输出的模拟信号转换成数字信号。A／D转换系统内部由选通信号生成，采样／保持（S／H），A／D变换等部分组成。所谓采样／保持（S／H）是指在A／D变换期间，使电压保持在一定值的部分，空间采样实际上是在这个部分完成的。如图3－3－12所示，图中（a）是原稿图像的亮度分布，当用所设定的孔径扫描时，光电变换系统则输出（b）所示的波形。如果在某一瞬间对这一信号进行A／D变换的话，由于亮度过程中信号产生变化，则会出现杂乱无章的变换结果。因此要设置采样／保持电路，使得某一瞬间的输入电压在A／D变换过程中一直保持不变。这样被采样的电压（图中斜线部分）就如此完成了A／D变换，其输出则如图（C）所示，变成了一组数字信号，即可输入图像处理系统。



图3－3－12 A／D转换

（a）对图像的亮度 （b）光电变换系统的输出信号 （c）A／D变换后的输出

　　（2）电子回路计算控制部分
电子回路部分由彩色计算机、数字计算机，以及驱动控制回路组成。
彩色计算机。它模拟彩色制版印刷工艺的误差与图像数据演变，根据彩色印刷工艺要求而设计的，它对输入的电信号进行计算以完成对图像的修正功能。对图像扫描分色信号进行颜色误差校正、层次调整、黑版计算与底色去除、细微层次清晰度强调等，是电子分色机的核心。
　　比例计算机。比例计算机通过对原稿缩放控制的比例计算，电子加网的网点数字计算，并进行数字程序运算、存贮及控制完成对原稿的缩放、记录尺寸、记录线数的设定、软片线性化调整。

　　驱动控制回路。主要用于机器操纵控制及滚筒分析头、记录头的同步驱动包括由比例计算机对滚筒与扫描头的驱动控制，以及贮存系统对扫描程序动作的控制。

　　（3）记录扫描部 分有装贴软片的记录滚筒、记录光源、记录扫描头及其横向驱动系统。以便将由电子计算回路处理好的图像电子信号，经电光转换成光信号，或由网点发生器调制光束，在软片上记录出连续密度或加网的分色软片。
一些分色机，将上面三大部分组装成一个分色机整体，另一些系列的分色机，则分设为两个（分析扫描与彩机合一）或三个可以组合的分立单体。

　　若按其功能系统的组成来分，可分为机械系统，电子系统和光学系统。机械系统包括分
析头、记录头、分析与记录滚筒、机械传动装置、驱动电机以及结构梁架部件等。电子系统除模拟计算机、数字计算机、驱动电子回路外，还有各个光电器件与贮存控制器件等。光学系统主要包括分析与记录光学系统、镜头、分光与滤色器件等。

　　①记录光源。记录光源是指能使记录软片、对代表图像信息的不同光强感光的发光体。记录光源不同于扫描光源，它只要求光源发射的光谱与记录感光材料的感光光谱范围相匹配且强度高于记录软片的感光临界光能值。

　　记录光源有光强度随图像信号变化的辉光调制管和光强恒定使用调制器改变光强度的溴钨灯、氖灯和激光等两种类型。

　　②记录滚筒。表面布满供吸附感光胶片的吸气孔的高精度滚筒，其长度和直径随记录幅面尺寸的大小而变化。

　　③记录控制系统。电子分色机的记录控制系统随记录光源和分色片的类型的不同而结构各异，概括地讲有两种类型。第一是记录连续调分色片的记录控制系统，其结构如图3－3－13所示。由曝光光源、曝光光学系统和曝光光孔等三部分组成。当图像处理系统将代表图像信息的电信号或数字信号输入该记录控制系统时，首先将这些图像信息转变成控制曝光光源发光强度的电信号，从而使图像信号转换为不同强度的光信号，再由曝光光学系统聚焦和曝光光孔分割后记录于记录滚筒表面的感光软片上，或由加网网屏分解后形成网点记录于感光软片上，形成所需的四色分色片。第二是记录半色调分色片的记录头，其结构如图3－3－14所示。其由光源、分光系统、调制系统、曝光光学系统和曝光光孔等组成。它将代表图像信息的电信号或数字信号作为网点形成的控制信号，控制网点发生器，将图像信息以不同的网点大小记录成像于感光材料上，可直接制作出供制版用的半色调网点分色片。



图3－3－13 连续调分色片面性记录系统



图3－3－14 半色调分色记录系统

　　5．激光电子加网

　　现代的电子分色机，大都采用了多束激光进行曝光的电子直接加网。激光电子加网是指采用激光作为记录光源，并以电子加网代替接触网屏加网获得半色调网点图像的技术。一个单位网点一般分两次扫描（精细记录需分四次）曝光，由激光束以点阵方式在软片上记录出相应的网点百分数，如图3－3－15所示。

　　（1）激光电子加网的基本工作原理 激光电子加网采用如图3－3－16所示的过程来形成能满足印刷要求的半色调网点图像。首先从图像处理系统输出的代表图像不同密度级次的数字信号送入电子分色机图像输出记录系统的网点计算机，并通过比较口路形成作为网点大小，形状及角度的地址指令，并由此地址指令从网点计算机中获得控制激光记录系统的控制信号并加于电光调制器上，从而控制各电光调制器的输出工作状态，最后把由调制器控制的光信号记录于感光材料上，这样就能获取同原稿图像信息一致的具有特定大小、形状和角度的网点。每个网点的线数、角度、形状和网点百分比等均由网点计算机产生。



图3－3－15 激光电子加网



图3－3－16 激光电子加网原理

　　（2）激光电子加网系统的构成 激光电子加网系统由激光光源、激光电子加网的光学系统和网点计算机三部分构成，其中激光光源如前所述。

　　①激光电子加网的光学系统。激光电子加网的光学系统如图3－3－17所示，由棱镜、6束分光镜、中性灰片、变焦镜、K棱镜和调整镜、输出镜等一系列光学透镜组成。其完成将激光发生器发出的激光调整分束聚焦于记录软片上。该光学系统调整的是否合适直接决定了加网后输出网点的形状和比例的准确性，并由此决定了复制图像的质量。

　　②网点计算机。网点计算机是指电子分色机中用来控制电子加网过程的专用计算机。它由网点计算单元、网点模存贮单元、网角计算单元和移位计算单元等构成，其中网点计算单元的作用是协调网点计算机各部分的工作。

　　a．网点形成机理。激光电子加网的网点形成是在传统照相制版网屏加网的基础上，通过网点的理论分析发展起来的。其基本原理如图3－3－18所示，即将连续的图像信号数值化，化成8bit（256）灰梯级阶调的图像信号，并由网点膜贮存单元（SPM，Screen Patten Memory）来获得满足一定条件的网点。



图3－3－17 激光电子加网光学系统

（a）记录光学系统 （b）激光分光部件

　　b.网点的构成要素。根据印刷制版工艺的要求，任何一种平印或凸印的加网分色片印版或印刷品，就其网点而言都具有以下几个基本要素。

　　网点频率。网点频率又称线宽或加网线数，它是指单位面积上的网点数平方根。通常用每英寸或每厘米的网线数L来表示。且：

　　L＝N^1/2

　　其中：N为单位面积上的网点数。



图3－3－18 网点形成机理

（a）接触网屏方式 （b）网点发生器方式

　　存码网（栅模）或网格。网格是指100％网点所占的面积。对于有256个灰度印品中每个栅模有16×16个像素。

　　网点百分比。网点百分比又称加网比例，其是指网点实际面积与网格面积之比值。

　　网角。网角是指网点中心连续与画面垂直线或水平线之间的夹角，电子分色机备有多种网角组合供用户选择，其中最常用的是0°、±15°、45°。

　　网点形状。网点形状是指50％的网点所呈现的平面形状。电子分色机中通常有圆形、链形、方形和凹版四种。其中链形网点可以通过招角比例来改变网点的形态。

　　在桌面系统与电子分色机各种加网线数的网点基本模型是相同的。即构成网点的加网点阵（ScreenMatrix）是相同的。该加网点阵决定了网点形态、网点的角度及网点百分比等三大基本要素。因而亦称其为网点模DSP（Dot Screen Pattern）。而网点加网线数即网宽是由记录系统控制单元中的自动变焦光学系统来实现。换言之加网线数越高，则记录斑愈小。

　　c．网点模。网点模是桌面系统与电子分色机分色过程中电子加网的核心技术。它采用超细胞技术（Super Cell Technology）的原理构成一个能确定网点形状、角度及网点百分比的数字系统，称之为超级网点模。超级网点摸使得半色调图像中各分色片黄、品红、青、黑四色的各个网点均通过其本身的重复来完成。

　　超级网点模是如图3－3－19所示的一种数字控制结构体系。每个超级网点模由九个四栅模组或36个栅格构成。每个栅模则由36个曝光点（记录元素）组成，并由6束激光扫描分二次扫描来实现。

　　对于不同网角每个超级网点模中的网点数目则略有差异。如图3－3－19中所示。

　　例：①在0°网角状态中，每个超级网点模可分解成9个网点。②在45°网角状态中，每个超级网点模可分解成8个网点。③在±18．4°网角状态中，每个超级网点模可分解成10个网点。

　　在上述加网角度中可以发现采用了18.40°来代替常规加网中的15°和75°，其原因是数字化网点技术要求网点元素的各个顶点必须与记录网格重合，才能使同样的网点形状在记录网格上重复复制。即显著地减少生成半色调网点的必要计算量，这就是所谓的有理化正切理论。如图3－3－20所示，网角采用α＝±18．4°0恰好使tg＝1／3中的分子和分母值为有理数，满足了网点兀素同由输出设备扫激光束的定点能力决定的记录网格间的一致，从而可以控制网点角度和形状。



图3－3－19 各种网角的多栅格结构

（a）0°网角的超级网点模 （b）45°网角超级网点模

（c）－18．4°网角超级钢点模 （d）＋18．4°网角超级网点模

　　由于同一栅格曝光点数相同。即同一超级网点模的曝光点数相同。但不同角度状态下，同一超级网点模中网点数目不同，则不同角度的每个网点曝光量不相同。由于同一栅格曝光点数相同。即同一超级网点模的曝光点数相同。但不同角度状态下，同一超级网点模中网点数目不同，则不同角度的每个网点曝光量不相同。如图3－3－20所示。



图3－3－20 有理化角度

　　例：①当网角为0°时，一个网点与一个四栅格相同，因此该网点由12×12＝144个曝光点组成。则一个超级网点模由9×144＝1296个曝光点组成。

　　②当网角为45°时，由于在一个超级网点模中有8个网点，则每个网点曝光点数为1296/8＝162个。

　　③当网角为±18.4°时，由于在一个超级网点，模中有10个网点，则每个网点曝光数为1296／10＝129．6个约130个。

　　由于在同一超级网点模中不同网角的网点数目的差异，使得不同网角所对应的网点频率亦不相同。根据网点频率的定义可知：f0°∶f45°∶f±18.4°＝9∶8∶10。若0°网角网点频率为175L／in，则f45°＝8/9×175≈165L／in，f±118.4°=10/9×175≈184L／in。

　　网点百分比则是由采用一种门限点阵（Thres Mattrix）技术的点函数来完成。该点函数是一个数学函数，它对任何给定的网点设置，将图像信息处理单元输出的8bit（256级）图像灰度值，根据视觉MTF特性及印刷工艺要求分解成0％～100％（101级）网点值，并向网点计算机传输对应于0％～100％网点值的半色调图像记录元素的位置及顺序，从而获得所需分色网点图像。

　　经过上述过程后即可由其位置坐标找出各单元内的控制数据。并由其来确定多束记录束各控制单元（调制器）的开通与断开，从而形成如图3－3－18所示不同大小、不同形状和不同性质的网点。

四、电分机的主要技术参数

　　（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）分色片的指标 它是指电分机所能复制的分色片规格。包括：（a）分色片的最大尺寸；（b）分色类型（阴图／阳图、正像／反像、连续调／半色片）；（c）分色片的排列形式（一次扫描能够分几色）。

　　（3）扫描速度 反映机器的工作效率（以相同记录线数为前提）。

　　（4）记录线数 每单位横向进给长度内，记录头位移扫描的线数（L／cm，L／in）。

　　（5）像纠正功能 它是指电分机对图像进行编辑和校正能力。包括色彩纠正、层次校正、黑版计算、UCR／PCR、细微层次强调、比例变换、拼版、预打样、连续扫描功能等。

　　（6）缩放功能 它是指电分机能够对原稿进行缩小或放大的倍率范围、精度及变形能力。通常电分机的缩放倍率为0．2～20，精度为1％～0．1％。

　　（7）辅助功能 它是指电分机的平网、渐变产生，控制参数存储及同其它系统的兼容性能等。

五、滚筒式扫描仪

　　目前，主要采用滚筒式的扫描，因为它采用光电倍增管为受光元件，采用电分机制造工艺技术比较成熟，最大幅面可达25．6in，分辨率在2000～20000dpi范围内。然而，随着CCD技术的应用趋于完善，平台式扫描仪的性能不断提高，并有完全取代桌面滚筒式扫描的趋势。表3－3－1给出了滚筒式彩色图像输入扫描仪的参数。

　　表3－3－1 一些滚筒扫描仪的性能比较

名称	探戈	DT－S1030AI	ScanMate 3000	ColorGetter Falcon	CELSIS 6250 CASC
内插分辨率	11000dpi	5200dpi	3000dpi	5418dpi	4－49．9线／mm
光学密度	4．2	3．9	3．6	4．0	3．9
适用原稿	透射／反射 彩色／黑白 连续调／线条 正片／负片	透射稿和A4尺寸反射稿	透射／反射 正片／负片	透射／反射 彩色／黑白 标志图标／线条	透射／反射
有效扫描尺度／mm	480×450	254×305	222×314	266.7×304．8	510×635 510×317.5
滚简转速／（r／min）	最大1800	最大1200	最大1200	1200	1388
光源	卤素灯	卤素灯	卤素灯	氙灯	氙灯

　　现介绍：Linotype－Hell公司生产的滚筒式扫描仪Chroma Graph S3400的一些性能。S3400实际上是DC3000系列电分机的扫描头。

　　①S3400扫描仪将原稿扫描为电子文件存MAC计算机中，既有电分机的高精度、高速度，又结合到桌面电子制版系统中，从而具有灵活性及创意设计功能；

　　②S3400可以扫描透、反射稿，正片及负片。扫描孔有38档可进行调节，从12μm到40μm；

　　③原稿缩放比例为10％～3000％，最大扫描幅面是65cm×50cm，最大原稿厚度2mm；

　　④S3400由MAC电脑上的LINOCOLOR软件控制，扫描分辨率达19，200DPI，确保在2000％的放大倍率下仍能达到完美层次和色彩品质；

　　⑤通过鼠标点选可进行密度范围、黑白场、光孔大小及原稿类型等设定；

　　⑥进行RGB、CMYBK和CIELab色彩空间之间转换；

　　⑦自动分析原稿、纠正偏色、调整高光、暗调层次。

[时间：2001-08-31  作者：张逸新  来源：《分色制版新技术》第三章　分色制版设备及性能]