印刷基础理论

印刷色彩复制（Printing color reproduction）

色彩丰富的表现力可以为人们提供更多有用的信息。采用印刷方法复制出五彩缤纷的颜色，是印刷的基本任务之一。

人眼可以观察到波长范围在380~780纳米的光线，不同波长的光线呈现不同的色彩，即所谓“赤橙黄绿青蓝紫”。视觉观察到色彩的基本条件是：上述波长的可见光对人眼形成视觉刺激。视觉研究表明：人眼中感色的视觉细胞具有分别对红、绿、蓝三种原色光敏感的特性。红/绿/蓝三原色光可以混合成视觉可见的各种色彩；反之，各种色彩也可以被分解成红/绿/蓝三原色光。色彩的分解与合成遵从色光加色或色料减色原理。如图：色光混合呈现颜色的规律是：（Þ和Ü分别表示分解、合成）黄色ÜÞ红光+绿光；品红色ÜÞ红光+蓝光；青色ÜÞ蓝光+绿光；白色ÜÞ红光+绿光+蓝光。依照上述原理，人们通过不同方式实现了色彩的再现与复制，为社会增添了缤纷的美感：彩色显示器和彩色电视机依赖红、绿、蓝光的混合呈现色彩。借助扫描仪或数字照相机内的滤色片，彩色图片或彩色景物分解成红、绿、蓝光，并转换成数字电信号。计算机将红、绿、蓝信号传送给显示器，才能在屏幕上呈现色彩。在电视技术中，将摄取的彩色图像分解成红、绿、蓝三个分光图像供电视机显示。印刷品以自身不会发光的纸张等作为承印物，需要依赖外部白光照射才能观察到。要在印刷品上呈现色彩，就必须使用能对白光进行选择性吸收和反射的物质。常用的青、品红、黄三种彩色油墨承担的任务就是如此。印刷色彩再现遵循的原理是色料减色法。色料(油墨等)混合呈现颜色的规律是：青色料：白光ÜÞ红光=青色；品红色料：白光ÜÞ绿光=品红色；黄色料：白光ÜÞ蓝光=黄色。蓝色ÜÞ青+品红，绿色ÜÞ青+黄，红色ÜÞ黄+品红，黑色ÜÞ青+品红+黄。

青油墨吸收外来的红光，品红油墨吸收外来的绿光，黄油墨吸收外来的蓝光。油墨量的多少决定了吸收光线的多少。实际上，青、品红、黄三种油墨发挥了间接调控从纸张上反射出红、绿、蓝光量的作用。为在印刷品上复制出细致入微的色彩变化，可以通过网点改变印刷品微观区域内的油墨量。在复制一幅彩色图像的过程中，需要将其分割成大量网格，在每个网格内生成一个或多个网点。通过改变网点面积、改变网点出现频率或改变网点自身的深浅来调节油墨量的多少。

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彩色印刷复制除将色彩分解为青、品红、黄三个分量以外，通常还加入黑版分量。黑色油墨用于单色图文复制、可以替代彩色油墨中的部分色量，加强图像反差。现代印刷分色技术的发展经历了从照相分色、电子分色到计算机分色几个阶段。除四色分色以外，高保真彩色复制技术还可以将彩色图像分解成更多分量，如：青、品红、黄、黑、桔红、草绿等六个分量，以进一步扩展颜色再现的范围和数量，展现更加绚丽的色彩。计算机彩色图文处理技术的发展保证了人们能随心所欲地创意设计和加工处理各种彩色信息，而色彩管理技术则为保证印刷色彩复制质量提供了宽广的途径。它使色彩能在各种设备和工艺路径上保真传递，使色彩正确地从原稿、扫描仪、显示器、彩色打印机传递到印刷品上。

文字处理与排版（Word processing and typesetting）

文字处理是将文字信息按要求进行加工和再现的技术。

文字在印刷品、出版物中的作用是提供读者阅读和欣赏的信息。出版物的形成，除去对原始文字信息进行语法、体例、风格等编辑性处理以外，必须进行技术性处理和加工，才能满足出版、印刷、多媒体和网页制作等对文字信息的要求。

技术性文字信息处理的内容包括：①字体、字号、颜色、排列方向、边框、底纹的设置和处理；②文字缩放、变形、图案填充、装饰、剪裁等处理；③字/行/段的间距、首行缩进、对齐方式、换行/分栏/分页设置、排版禁则/页尾标题/跨页控制、连字处理，页眉/页脚/题注/脚注/尾注设置、文字绕图处理；④繁体/简体转换、拼法/语法检查和校正、字数统计、查询、目录/纲要生成。在出版物中，按照出版物的设计风格样式和技术规格等要求，文字必须以某种要求的属性和特征，安排在页面及版面合适的位置上。“排版”就是完成上述任务的过程。计算机文字信息处理已成为广泛应用的技术，其重要基础是：文字编码和字形描述。

为使计算机区分不同的字符，必须赋予每个字符一个编码，以便在计算机中存储调用。西方文字字符数量少，用1个字节（256种编码）可涵盖其所有字符。而汉字字符数量在数千到数万的范围内，故需要采用双字节或更多字节进行编码，才能满足“字符编码”的需求。中国国家标准GB2312-80包含了汉字和其他符号7445个，而GB13000（GBK）标准可包含22186个字符。字形是每个字符的“模样”。汉字具有十分美观和复杂的字形。为了使计算机系统能够完成显示、打印及胶片或印版记录输出等任务，必须在计算机内描述、存贮字形信息。字形的描述方法有“点阵法”和“轮廓法”两类。点阵法是将文字笔画部分和非笔画部分分别用二进制数码1/0表示，形成由二进制位构成的字形。此方法的成像速度快，但缩放后字形质量难以保证，可能出现边缘锯齿或笔画损失（图1）。轮廓法是将字形的轮廓用直线和曲线描述并存贮，待需要进行成像时才根据需要的尺寸进行缩放和填充，形成二进制点阵位图。轮廓法的优势在于缩放后可保证文字质量，是目前常用的字形技术（图2）。

图1点阵法字形描述

图2轮廓法字形描述

中国的毕昇（11世纪）、德国的谷登堡（15世纪）分别发明了泥活字和铅合金活字以后，手工文字排版延续了数百年。20世纪初，汉文铸排机的发明使铸造铅字和排版过程结合实现机械化，提高了排版效率；随后，手动照相排字机（第一代照排机）的诞生使人们逐步告别“铅与火”成为可能；20世纪50年代，出现了机械控制连续拍摄的光学机械式自动照排机（第二代照排机），使照相排字在质量和效率上都有了长足的进步；60年代，出现了采用数字化的文字编码、处理和字形存贮，将排版后的版面显示在高分辨力阴极射线管上，经拍摄获得文字胶片的第三代照相排字机；20世纪70年代中叶，激光照排机（第四代照排机）在英国推出，将计算机上的文字排版页面信息用激光曝光记录到感光胶片上，成为计算机文字信息处理和排版系统的重要记录输出设备。

在汉字信息处理和排版技术领域，中国科技人员展示了才华。1936年，柳溥庆和陈宏阁研制了第一台中文手动照排机。1974年开始，以王选为代表的科技工作者，跨越第三代照排技术，研制出第四代汉字激光照排系统，极大地推动了汉字信息处理、出版印刷技术的进步，为弘扬中华文化作出了突出贡献，被评为20世纪中国重大工程技术成就。

图像处理（Image processing）

图像在印刷品、出版物中占有重要的地位。图像处理是在科学理论的指导下，利用某些技术手段，对图像信息进行转换、提取、识别、分割、压缩等处理的科学技术，目标是在最终的再现设备或介质上实现符合人类视觉特性的显示或记录。在计算机等高科技的推动下，图像处理技术获得长足的进展，在多种领域中获得日益广泛和深入的应用。

在出版及印刷领域中涉及的图像处理主要有：①图像的品质增强处理：色彩