印刷技術的發展

不斷革新的平面設計

許多年以來,印刷行業一 直被分成兩個獨立的專業領域,一 個是印刷複製領域,比如:印刷、裁切、摺頁、裝訂等等,這個領域只關心最終印刷品的質量;另一個領域則只關注印刷品的設計與創意,如平面設計師的工作。

平面設計發展的歷史應該說是從書寫、文字的創造開始的。從古代原始繪畫起,我們的祖先創造了各種形象的符號,因而,也逐漸產生了佈局、版面等日後平面設計的元素。隨著,西方字母的創造、金屬活字的出現,使得文字和插圖可以進行比較靈活的拼合即形成最初的版面設計。可見,印刷術推動了平面設計的發展。

現在,平面設計師的工作巳經從早期手工的、簡單的版面設計,發展到複雜的、內容豐富的數字檔案的製作。數字化是當前設計和印刷發展的主要方向。然而,當數字化檔案的製作方法快速發展,各種設計軟體版本一再翻新的時候,設計師和印刷者卻還固守在傳統的思維裡。結果,正是這些真正需要對印刷的具體要求瞭解和掌握的人,比如平面設計師,卻對印刷知之甚少。

數字化技術發展的早期,由於對印刷相關知識的缺乏,設計師每次都要在緊張不安中等待,不知道自己的作品印刷出來到底會是什麼樣子。顏色發生改變了,圖片印刷效果比顯示器上看到的糟糕了,先前沒注意到的錯誤不可思議地印刷出來了 … …一切都大相徑庭。

不幸的是,很多人的這種狀況並沒有逐步得以改善,問題反而變得更加嚴重。現在印刷商要求提交印刷的檔案必須生成標準的PDF(Portable Document Format行動式文件格式)格式,而不能再使用最初拼版組合時的檔案格式。這樣一來,印刷商的日子好過多了,因為PDF檔案很難(幾乎不可能)重新編輯,印刷商無法修正設計師無意間遺留的錯誤,而PDF檔案本身又決定了這些錯誤在第時間內很難看出。結果所有的責任都要由倒黴的設計師來承擔。

精確的影象校準(Calibration)、網點擴大(Dot Gain)、CMYK模式和RGB膜式、網屏套疊(ScreenClash)、陷印(Trapping)等都是設計師經常遇到的數字化印前處理的概念。其實,這些表面看似複雜的概念處理起來很簡單,只是設計師沒有接觸過,不理解這些概念,結果導致作品在印刷中出現各和司題,造成時間和金錢上的巨大浪費。

設計師如果能夠理解和掌握這些原理,充滿自信地應對各種間題,那麼一切事情處理起來都會得心應手。再也不用在凌晨三點驚醒,內心一遍又一遍地回憶整個設計過程,擔心某個地方有遺漏或疏忽。

印刷的起源

印刷技術經過很多個世紀才發展到今天的水平。然而,這些革新和進步並不是平穩發展的,在最初的幾百年裡,印刷技術幾乎沒有重大的變革。直到最近的50年,印刷技術才真正有了顯著的進步。最初的印刷術即雕版印刷至今還在某些地方使用。雕版印刷是將完整的圖形和文字雕刻在平整的木板上。圖文部分雕刻成反向凸起的版面,在版面上刷上油墨,然後覆上紙張(羊皮紙、牛皮紙),用乾淨的刷子輕輕地刷過紙張,再把紙慢慢地剝離下來,油墨轉移到紙張上,圖文也就清晰地印刷出來了。但是,這種方法存在兩個問題:1 。 如果圖文雕刻出錯,那該怎麼辦? 2。 因為圖文必須雕刻成反向的,雕刻難度明顯增加,這樣就更容易出錯。

活字印刷術的發明,是印刷史上偉大的里程碑。使用活字排版既快速又簡單,印刷結束,將活字整理好,下次印刷可繼續使用。

活字印刷術起源於中國,1041年畢昇發明了以膠泥為原料的活字。歐洲人直到15世紀才掌握活字印刷術的運用方法。1440年,德國人谷登堡(JohannGutenberg)採用鉛為材料鑄造字模,利用金屬字模進行印刷,是最早的凸版印刷試驗。在以後的試驗中,谷登堡改變了印刷的材料,採用亞麻仁油混合燈煙的黑灰,製成黑色油墨,用皮革球蘸塗油墨到金屬印刷平面上,取得了均勻的印刷效果。谷登堡在活字材料的改進、脂肪性油墨的應用,以及印刷機的製造等方面都取得了巨大的成功,從而奠定了現代印刷術的基礎,使活字印刷術又向前邁了一步,並在1455年印刷《聖經》時達到活字印刷應用的頂峰。

西方最早具有插圖的出版物是阿伯雷奇·費斯特在1461年印刷的作品,其中出現了大量的木版畫。15年以後的1476年,威廉·卡克斯頓在英國開辦印刷廠——採用類似僧侶手跡的字型印刷。到15世紀末,歐洲250個城市都有了印刷工業。這個時期最有價值的是公元1568年出版的一本由安曼插圖的、稱為《各行各業手冊》的書籍。在這本書上有8張圖片是介紹當時的印刷業的工作情況的,包括造紙、鑄造活字、排版、修版、印刷、裝訂等等,這些插圖是用木刻製作的,黑白線條非常清晰。

但是,17世紀早期,國會和教會意識到印刷品的影響力,開始對印刷業進行嚴格的管制。1637年,英國通過了一項限制印刷業的法令,使形勢更加惡劣。1644年,國會頒佈印刷特許條例,宣佈所有的印刷物都必須透過官方檢查。對違規者的懲罰包括罰款、監禁、沒收裝置及財產甚至判處死刑,政府試圖透過這種方式維持其政權。結果,在17世紀末,英國只剩20家主要的印刷廠,其中18家位於倫敦。在重重困難下,印刷業能夠支撐著發展下來,其生命力之強簡直令人驚奇。

從凸版印刷到平版印刷

金屬活字發明後的幾個世紀,凸版印刷(Letterpress)一直是唯一的商業印刷方式。凸版印刷是使用金屬活字排成完整版面,然後塗上油墨,覆上紙張,透過壓力進行圖文轉移的工藝技術。19世紀30年代,照相術的發明為印刷技術的發展奠定了基礎,這是一種全新的影象生成方式,在凸版以及隨後的平版膠印(OffsetLi tho)中被廣泛使用。平版印刷是在這以後60年,即20世紀初才開始得到應用,並逐漸從凸版印刷那裡搶佔市場,兩種印刷方式的激烈競爭一直持續到20世紀60年代,甚至到70年代末,還可以在平版印刷車間的角落裡看到一臺正在運轉的凸版印刷機。

這種變革是怎麼發生的呢?最初,印刷商在印刷插圖的時候,總是想超越那種簡單的木版畫或雕刻畫,把插圖表現得更逼真一些。要解決的關鍵問題是怎樣僅用一種油墨,比如黑墨,印刷出變化的灰度層次。當時他們巳經考慮到可以透過視覺錯覺來實現,木版畫上的細線看起來層次淺些,而粗線條看起來層次深些。通過幾年的試驗,1890年美國人弗雷德裡克·艾夫斯提出了照相法制版工藝。他在一塊玻璃上雕刻出精細的垂直交叉的網格線。光線透過玻璃的網孔投射到塗有感光層的膠片(Film)上,這樣就把原稿影象的明暗變化轉換成膠片上網點的大小變化,所以在膠片上形成的影象不是連續的(連續影象包含黑色到白色之間所有層次),而是大小不等的網點,原稿上的暗調部分最終生成大網點,而淺色區域則生成小網點,由此形成的影象我們稱之為半色調影象(Halftone), 如圖。當然,在印刷之前還有一些其他的準備工作。

首先,用製作好的膠片在塗有感光劑的鋅版或銅版上曝光,接著進行腐蝕,然後把製作好的印版安裝在木底託上,通常是橡木或桃木(和木板或雕刻版一樣)供凸版印刷使用。最後在版的表面即圖文部分著墨,而空白部分由千巳經被腐蝕掉,不會上墨。

印刷技術的發展

由連續調影象生成半色調影象

在凸版或者平版上製作半色調影象的工藝基本一樣。從原稿影象(A)上反射的光線穿過網屏(B),在膠片(C)上生成大小不等的網點。上圖顯示的是陰圖片,網點部分透明,其他部分則是黑色背景,而陽圖片剛好相反,網點不透明,而背景透明。最後,膠片上的影象透過接觸曝光轉移到印版上,即曝光的過程中版材與膠片緊密接觸。

為了避免網點毛邊,要求膠片使用的感光劑不能產生灰色陰影,半色調網點要求明快、清晰。如果網點邊緣模糊,就無法確定網點的實際大小。所以印刷材料如膠片和印版的質量都要求很高,一是一,二是二,不能模糊不清。膠片上要麼有個透明網點,要麼沒有網點;印版上要麼有著墨的網點,要麼沒有網點;紙張上要麼有個印刷網點,要麼沒有網點。按字面意思來講,就是不允許有半個網點或網點模糊的情況。生成灰階影象有兩種方法:一是採用灰色油墨;二是利用紙張的白和墨點的黑,透過視覺錯覺產生灰色效果。平面設計師只需要相信這種視覺效果的存在。一幅印刷影象,若是放大來看,可以看到無數個網點,幾乎看不出影象輪廓。然而,當網點太小或者有一定的視覺距離時,人們便看不出網點,而是完美的影象。如圖。簡直是完美的錯覺,我們的工作就是儘可能瞞過人的眼睛(順便要說的是,膠片對紅色光線感光較遲鈍,技術人員可以在紅色暗室裡操作,而不用擔心膠片曝光)。

印刷技術的發展

左圖:我們看到網點而非影象。右圖:我們看到影象而非網點。排版技術的發展

儘管平版印刷在影象複製技術上向前邁進了一大步,並且得到廣泛應用,但是隨後卻發展滯緩,直到20世紀後半期文字排版新技術發明,情況才得以改善。這時,凸版印刷使用的金屬和木活字很快被更快速、更整潔的IBMSelectric打字機(高爾夫字球式打字機)、Letraset打字機以及早期的照相排字機(Phototypesetting)擠出了歷史舞臺。

照相排版技術1949年發明,直到60年代才真正發展起來。這種照相排版機是在暗室中手工操作的裝置,每次把一個字型映像投射到照相紙上。字元間隔則只能透過手動調節,直到70年代早期,自動調節字元間隔系統如蒙諾(Monotype)排字機才問世,這種排字機功能多樣,甚至可以調整字高,幅度從3mm(1/8英寸)到128mm(5英寸)。

隨後,計算機技術開始介入到排版系統,有幾家公司生產出數字化和機械式的混合型鑄排機。透過計算機鍵盤和單色的CRT(Cathode RayTube陰極射線管)顯示屏進行排版,編碼方式和HTML(超文字連結標示語言)一樣。如果你想把下一行文字加粗,直接輸入編碼“加粗",等到該行文字加粗以後,編碼提示停止加粗"。萊諾(Linotype)和康普格蘭菲克(Compugraphic)鑄排機基本原理如下:每個鑄排機內部有一個輪子,上面固定四個膠片,每個膠片上包含一種特定字型的整個字符集——但是這不意味著包含整個字型檔,例如,Helvetica粗體算作一種字型,Helvetica粗斜體算作另一種字型,而不是指整個Helvetica字型檔。當高速轉動時,相應的文字透過頻閃閃光燈前時,閃光燈發射光束,光束透過字型,透過安裝在透鏡旋轉盤上的5個透鏡的其中一個,再透過一個稜鏡投射到照相紙上。相紙透過快速感光後送入顯影機,最後製作成字型長條,長度可達幾米。

隨著印刷術和照相排版機的產生與廣泛應用,排版設計形成更具釘豐宮創造力的領域。尤其是文字編排的任意放大或縮小、加寬或變長、傾斜或扭曲,使設計師能自由靈活地展開想象,並從以往的鉛字排版的秷楛中解放出來。

當然,現在排版完全透過計算機來控制,不僅僅是字型生成,還包括影象的製作和編輯等。但這並不能說暗室巳經退出了歷史舞臺,就像前面提到的,印刷技術的發展是一個逐漸替代的過程,只有若干年以後,等到現在的技術真正普及了,我們才能認為某些技術徹底被淘汰了。儘管最近印刷技術特別是計算機直接制版(Computer toPlate,CTP) 領域發展迅速,但是世界各地還有很多印刷廠離不開暗室,膠片的使用還很平常。有意思的是,僅僅過了幾年時間,我們已經從過去“誰擁有字型多,誰佔優勢”的時代發展到”字型多僅代表字型多”的時代。在Linotype和Compugraphic照相排字機時代,一個字型縮微膠片價值大約100英鎊(165美元),因此擁有一個大的字型庫就意味著實力。然而,現在任何入都可以透過網站免費下載字型。

字型革命

早期的計算機字型是點陣(Bitmapped)字型,只能以一個固定的解析度顯示,如果放大就會出現鋸齒。這就是說,設計中出現的每個不同的字號就需要一個單獨的字型檔案。後來,Adobe公司開發出PostScript Typel字型,每個字型都是基於向量(Vector)輪廓的。向量不受解析度限制,單個字型可以根據需要任意放大。PostScript有兩個檔案組成:一個用於螢幕顯示點陣字型描述(即。PFM檔案),另一個向印表機傳送向量輪廓資訊向量字型描述(即。PFB檔案)。Adobe公司在1985年公佈PostScript頁面描述語言,隨後在蘋果公司的臺式鐳射印字機、打字機上大量推廣使用,從此真正風靡起來。由此我們看到Apple和Adobe在合作中相互受益:Adobe成了第一個提出PostScript格式的公司,而Apple則為其打字機拓展了市場。

但這種向量輪廓字型不能跨平臺使用,仍有上升改進的空間。然而,不容置疑的是,點陣字型已經不具有競爭能力,很快就會被淘汰。

Apple,Microsoft以及IBM都意識到,除非字型有新的發展,否則Adobe的壟斷將會繼續。Apple在三者中第一個提出開發TrueType字型的解決方案。隨後,Apple和Microsoft就簽署了一個交叉授權協議,交換Microsoft開發的Truelmage頁面描述語言。

TrueType同樣是可縮放的向量輪廓字型,但和PostScrip不同的是,TrueType字型只由一個檔案組成。既可用於輸出,也可用於螢幕顯示。

PostScript字型相對TrueType字型來講更平滑,但是這個差別並不是很明顯,只有放大到細微的輪廓,才能在列印輸出上看得出來。所以對於大多數設計而言,兩種字型都能基本滿足需要。

最初,如果在設計中同時使用PostScript和TrueType兩種字型,可能會出現間題。然而,這種情況很快得到解決。另外,不管是Mac還是PC,建議同一系統裡應當避免TrueType和Type1字型使用同樣的檔名。

Multiple Master (MM)字型格式是PostScriptType 1格式的擴充套件。設計師可以用兩個不同字號的MM字型,合併成兩個字號之間的任意字號的字型。但MM字型就像PostScript字型一樣,都需要Adobe字型管理軟體ATM(Adobe Type Manager)。

接下來字型上的一個進步是OpenType字型,它是由Adobe和Microsoft合作開發的字型格式。作為合作的一部分,彼此許可對方使用TrueType字型和PostScript字型。OpenType的獨特之處在於可以跨系統平臺使用,可用於Windows和MacOS系統。以前,作業從PC機送到Mac系統的照排機(Imagesetter),要麼必須進行PostScript轉換,這樣Mac系統的照排機才能理解嵌入PostScript編碼的字型資訊;要麼就得把PC機上的字型同樣安裝在Mac機上。作為可跨系統平臺使用的字型,Open Type字型能更好地支援擴充字符集和版面編排。OpenType單一字型檔案包含所有輪廓和點陣圖資訊,主要的設計軟體都支援OpenType字型格式。Adobe InDesign使用者可以利用OpenType字型的排版特性,更快地設計出色版面,Open Type字型提供了字形自動替換功能,比如自由連筆字、小型大寫字母、花飾字和古典風格字等。

膠片印刷

我們主要講解的印刷方式是平版膠印,其印版上的影象是透過照相方法生成的。典型的平印版是以鋁皮或鋁材為基版,上面塗布感光乳劑。曝光後的印版透過顯影,圖文部分形成親油層,而空白部分形成親水層。透過潤版系統精確控制水墨平衡,保證著墨的圖文部分和著水的空白部分不相互影響,最終生成精美的印刷影象(下一篇將詳細討論平版印刷)。

平版製版工藝流程如下,假設現在我們已經拼排好整個印刷圖文,並進行了照相。膠片要麼是透過鐳射照排機輸出,要麼是透過相對傳統的流程如排校樣、暗房、拼大版(拼大版是把各個小版組合成完整印版)輸出。然後把膠片(乳劑面向下)和印版(感光乳劑面向上)緊密接觸,透過接觸曝光的方法,將膠片上的圖文資訊傳遞到版材上。曝光是在真空曬版機玻璃板臺上完成的,在曝光之前,必須用抽真空機抽淨膠片和印版之間的空氣確保圖文階調的轉移。如果在玻璃間混入灰塵或雜質便會

造成壓力不均勻,就會出現牛頓環(Newton’s Rings)現象(如圖)。這些深色的、彩虹般的同心圓隨後會對印版質量造成很多問題。如果在半色調影象的中間調區域摻入了雜質,就會造成印版上影象失真。所以操作員必須仔細檢查,防止牛頓環現象的產生。如果出現類似的問題,必須關掉抽真空機,等到壓力平衡時,掀開蓋子,消除灰塵。這看似耽擱的一點時間卻能保證最終的印版質量。整個工作臺清潔完之後,就可以開始曝光,印版上的乳化劑經紫外線曝光後硬化,透過顯影,硬化的圖文部分被留下,空白部分被清洗掉。

印刷技術的發展

牛頓環

至於製版使用的材料和工藝,世界各地也有一些差別。在美國,陰圖底片和陰圖版應用較普遍,而歐洲和遠東地區則更傾向於陽圖版。這兩種方法也沒有太大區別。陰圖版常常塗有一層薄薄的阿拉伯樹膠作為保護層,而陽圖版上的影象還要進行再曝光,顯影之後不能立即使用;陰圖版耐印力不高,在印長版活的時候要換印版。而陽圖版耐印力能達10萬印。當然,這些總結不一定準確,詳細區分材料之間的差異需要做大量調查。針對具體印刷品選擇合適材料,這對印刷商來說很重要,但對於設計師可能不那麼重要。這也是不同印刷廠報價不同的原因之一。對於給定大小的印張和印數,合適的印刷裝置、經濟實用的印刷材料是決定價格公平的主要因素。

膠片和印版顯影機的應用現在很普及,顯影機的使用省去了手工製版和膠片顯影過程中的很多麻煩。顯影時影響印版質量的因素有很多:顯影液要迴圈攪拌以提高顯影速度和顯影均勻性,顯影溫度要控制在砓佳水平,顯影時間要調整到合適長度,就如傳統的顯影、定影和沾洗工序一樣。在CTP和直接成像流程中也廣泛使用印版顯影機,並且徹底實現了無膠片印刷。

無膠片印刷

計算機直接制版(Computer to Plate, CTP)

從上世紀90年代初期出現比較實用的CT P 系統,到90 年代中期有規模的產業應用,CTP技術發展到今天巳經十餘年了。然而,印刷人員對新技術往往顯得比較謹慎,造成新技術的傳播和發展緩慢,所以,目前全球印刷行業中以膠片為基礎的平版印刷還是很普遍的。CTP 技術的優勢和產生的效益顯而易見,我們相信,隨著時間的推移,越來越多的入會選擇CTP系統,傳統的工藝會逐漸被淘汰。但這個轉變還需要一 段時間。

所謂CTP技術就是指將編輯好的數字化檔案直接用於製版,而不再經過膠片工序的技術。由於不再使用膠片, 避免了膠片到印版過程中雜質與灰塵帶來的製版缺陷,也避免了昂貴費時的修版。另一方面,由於減小了影象在物理介質間轉移的工序,避免了製版過程中許多變數,再也不必為由膠片引起的定位不準、網點擴大等問題而困擾。印刷影象更加清晰,套印更加精確。此外,由於減少了膠片和化學溶劑的使用,整個製版流程也更加環保。

計算機直接成像(Direct Imaging DI)

計算機直接成像相對於CTP 技術更進一 步,不僅徹底實現無膠片工藝,印版本身也是透過一 排鐳射直接在機成像。圖文部分就像傳統印刷工藝一 樣著墨,這意味著印刷之前印版已經精確定位不需要進一 步定位調整,準備週期大大縮短,這是計算機直接成像技術最大的優勢,在要求週轉快速的短版活市場具備很強的競爭力。

CTP 技術給印刷帶來的革命是省去了膠片,由此帶動印刷質量 (潛在地)的提高,成本的降低以及週轉時間的縮短。而計算機直接成像技術的最大優勢則在於工藝更簡單,直接把數字資訊傳到印刷機上。以海德堡快霸D146-4四色直接成像印刷機為例,除了具備海德堡膠印機原有的優點外,最顯著的特點就是能夠直接接受來自印前系統的 P ostScript資料,透過光柵影象處理器(RIP )轉換成點陣圖檔案資料,在印版滾筒上直接成像,省去了傳統膠印機中的膠片、 PS 版曝光、顯影等工序。

但接下來的問題是:計算機直接成像技術會像當初CTP搶佔膠片市場一 樣把CTP逐出市場嗎?當然,我們還是希望這個轉變不要太快。因為CT P 技術可以和傳統印刷機配合使用,而在未來的數年內,傳統印刷機仍將佔有重要地位。

數字化印刷(Digital Printing)

數字化印刷就是利用印前系統將圖文資訊傳輸到數位印刷機直接進行印刷的一種新型印刷技術。相對來講,數字化印刷本身更接近鐳射印表機,而不是傳統的膠版印刷機之類的。數字化印刷摒棄了傳統油墨,使用墨粉或者液體油墨。圖文資訊透過靜電成像在光導鼓上,不再使用印版。這意味著兩點:第一,印刷單價不會因印數增加而降低;第二,光導鼓上的資訊是可變的,前後兩頁內容可以完全不一 樣,即能實現可變資料印刷。這樣,數位印刷機就可以實現按需印刷,如多頁稿的單本印刷。這對經常要為客戶進行高質量打樣的設計師來說是個不錯的選擇。

但是,不要希望可以在傳統印刷車間看到數位印刷裝置,因為這兩者是完全不同的,它們需要不同的操作和管理環境。數字化印刷在個性化印刷、短版快速印刷等領域的應用具有領先優勢。數字化印刷針對具體工作需要儘可能有效的工作流程,如電子郵件、電子商務、組織設計影象處理、印刷操作等等。所以,數位印刷有不同於傳統印刷的特定的客戶群體。

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