第四节 输出设备

一、激光图文照排机

　　在印刷工业中，图文信息要从光信号变成电信号，就要用输入扫描仪，而经过处理后的电信号复原为光信号，在胶片上进行曝光输出，那就需要输出记录仪，激光照排机就是能同时输出文字和图像的光机电一体化设备。它既有可以输出黑白软片，又可输出彩色软片。可以代替电子分色机作发排工作。在桌面出版系统的所有部件中，激光照排机可能是最重要的。激光照排机是从早期的文字照排机发展而来。早期的文字照排机部分是计算机，部分是照相曝光单元，它们仅限于输出文字，也只能完成排字功能。从激光图像照排机的名称就可明白该机的能力。从计算机传送到激光照排机的所有文字和图像（从绘图、线条到半色调图像）的数据它都可以把它们输送到相纸、阴图分色片上或者直接输送到胶印印版上。

　　低档激光照排机可作为轻印刷、桌面出版的输出设备，高档照排机则可作为彩色出版和印前系统的输出设备。常见的几种滚筒式图文照排机，如表3－4－1。

　　表3－4－1 几种滚筒式图文照排机

产品名称	价格／ （美元）	技术	胶片 供给	分辨率 ／dpi	光点大小 ／μm	成像速度 ／（in2／min）	成像面积 /in2	可重复精度 ／μm
AgfaSelecr Set500	115000	内滚筒式 氦氖激光器	卷筒	1200 2400 3600	28 10 7.5	350 175 85	15．7×22	±5
Linotype Hell Linotronic 630	110000	内滚筒式 激光二极管	卷筒	1219 2438 3252	26 13 12	224 122 84	19×17.7	±5
Mannessman Scangraphic Scantext 2030PD Scantext 2051PS Scantext 2051PS	77000 109000 84500 122500	内滚筒式 RPI PD型激光二极管 PS型激光二极管	卷筒	813 1626 3252	15 15 15	430 215 38	2030型 12．9×24 2051型 20×24	±5
Optronics Color Setter 2000	1250000至140000	外滚筒式 氩离子激光器（兰）	单片 式定 位器	2000	16	260	20×26	±5
Optronics Sprint 110	279000	外滚筒式 激光二极管	单片 式定 位器 穿空	1270 2540	12	300 300	32×39.75	±5
Purup Elctronic Image Make	122900至217950	内滚筒式 氩离子激光器	卷筒	1270 2548	26 13	122 61	28×26	±5
Scitex Doler PS	89950	内滚筒式 氩离子激光器	卷筒	1524 2032 2540 3048 3566	17	155 118 95 63 54	14×19.68	±5

　　注：lin＝2．54cm。

　　1.照排机分类

　　从成像原理来看，激光照排机分为两种类型：绞盘式和滚筒式。

　　（1）绞盘式激光照排机 绞盘式激光照排机有时被称为轧压式照排机。激光二极管发出的光从供片盒输送到成像单元中的材料（软片）。在成像单元，软片经过激光二极管曝光，进入收片盒。在成像过程中，一系列传输辊始终把感光软片拉紧，并把它从供片盒传送到收片盒中。在早期的这种照排机中，传输系统不断加的压力有时会使成像材料产生轻微的伸长和畸变，从而引起套准的问题。这个问题在后来的绞盘驱动的照排机中解决了。图3－4－1展示了一种绞盘式照排机的原理。



图3－4－1 绞盘式激光照排机

　　（2）滚筒式激光照排机 滚筒式激光照排机在曝光和感光片传输方法上与绞盘式照排机不同，感光材料从供片盒传送到滚筒上，在整个曝光过程中一直保持在滚筒上。

　　筒式照排机从其结构来说又分内滚筒曝光和外滚筒曝光两种方式。在内滚筒式照排机中，感光片被裁切后，在整个曝光过程中，一直保持在成像滚筒的内侧，而外滚筒式照排机中，感光片被裁切后，一直保持在成像滚筒的外侧。图3－4－2显示了外滚筒式照排机的结构。图3－4－3显示了内滚筒式照排机的结构。

　　①外滚筒式扫描方式 外滚筒式扫描在电分机中应用技术比较成熟，现在也在桌上滚筒式输出记录仪中使用。它的原理与滚筒式电分机相同。

　　外滚筒记录扫描的操作过程是，胶片用真空吸附的办法在滚筒的外表面，然后记录滚筒旋转，同时记录直线移动，记录头中的受光量控制电路控制的激光便在胶片上实现扫描成像，进行曝光。



图3－4－2 外滚筒式照排机



图3－4－3 内滚筒式照排机

　　②内滚筒扫描方式 在内滚筒照排机的扫描中，胶片装在滚筒的内表面，被控制的激光照在旋转的反射镜上，并沿滚筒中心线进行移动，完成扫描成像，在胶片上曝光。

　　绞盘式照排机和滚筒式照排机现在广泛地应用在制版工业中，其中滚筒式照排机更多地被那些大部分作业为高端分色的工厂所选择。

　　（3）光源有好几种光源被用在激光照排机中对感光软片进行曝光，最普遍的是氦氖激光、氯离子激光激光二极管和发光二极管。对应不同的光源都需要专用的软片。相纸或版材，而且是不能交换替代的。比如采用发光二极管作光源的照排机所使用的软片，就不能用于采用氖离子激光的照排机中。

　　2．激光照排机性能与原理

　　（1）性能 分辨率：3000～5000dpi；成像面积：35.6cm×（51．0～81．3）cm×101．6cm（14in×20in～32in×40in）全张，对开，四开，8开；重复精度：±5μm；成像速度：245．2～2774．4cm2／min（38～430m2／min）。

　　内装文字库能解译代码信息并转换为图像信息的栅格图像处理器（RIP）

　　既可输出文字。又可输出图像软片。

　　（2）图文激光照排机的原理 图文激光照排机的原理如图3－4－4所示。



图3－4－4 图文激光照排机的原理

　　（3）栅格图像处理器（RIP） RIP是将页面描述语言描述的关量图像翻译为点阵图像的电脑或软件。其中软件RIP由一个RIP文件和视频接口卡组成，硬件RIP由一块插在打印或计算机箱内的卡，卡上有完整的RAM、ROM的RISC计算机和打印机视频接口构成。

　　栅格图像处理的作用是生成整页版面的图像，对版面描述语言形式的文件进行解释，把轮廓转换点阵，并用一组水平扫描线将这一图像输出。为了使用读者更好地理解激光照排机的工作原理下面简要地介绍页面描述语言的特点。

　　①页面描述语言的类型和特点。在印刷和电子出版物中，信息并非无序地出现，而是依照设计人员设计按页面有序地被组织起来。页面中的文字、图形和图像被称为“页面元素”要将页面完整无误地建起来，必须对页面元素在页面中的状态进行明确无误的说明。需要说明的页面元素状态可以有三大类，其中包括：页面元素在页面中的位置；页面元素自身的状态及特征；页面元素之间的相互关系。

　　在计算机图文信息处理当中，要将页面信息正确地显示和打印出来，就需要有一种语言对页面的状况予以描述，这样的语言就称为“页面描述语言”。

　　我们可以将页面描述语言定义为：关于页面再现的、在某种坐标系下对文字、图形、图像的特征和相互关系进行说明的计算机语言。诸如Adobe公司的PostScript语言、惠普公司的PCL语言以及北京大学和华光公司的BD排版语言都是页面描述语言的代表。

　　对于页面描述语言来说，在页面上的成像模型（Imaging Model）是首先必须明确的一项内容。二维成像模型一般规定了成像的基本方式、成像元素的类型、成像元素的颜色、成像元素在页面上与其他元素相交时的处理方式等。Adobe公司在PostScript语言中确立了基本的成像模型，即“Adobe Imaging Model”。这一成像模型同样也被PDF格式所采用。下面我们列出“Adobe Imaging Model”的基本要点：

　　a．它是一个简单的二维图形成像模型，是将“颜料”绘制到所选择的区域来成像的；

　　b．绘出的区域可以是字母形状、一般的填充形状、线条或者数字化采样图像；

　　c.颜料可以是彩色、黑色、白色和任意渐变的灰色，也可以是重复的图案或多种颜色之间的过渡；

　　d．在页面上，当所有这些元素出现在其他元素中间时，可以被剪裁。任何新绘出的元素都可能遮盖先前绘制的元素；

　　e．一旦页面按要求建立完成，就可以传送到输出设备上。

　　基本成像模型确定以后，即可确定页面描述方式、操作符和语法等。

　　按照页面描述与设备特性相关与否，可以将页面描述语言分为与设备无关和与设备相关两种类型。为了保证页面描述在计算机系统上的通用性，页面描述语言的与设备无关性是一个十分必要的条件。这是因为如果页面描述与某一种或某些种具体的设备或设备特征联系在一起，那么其适用性就有可能受到限制，也就很难做到通用化。页面描述与具体设备无关，这一要求首先决定了在页面描述语言当中，页面元素的位置描述必须以与设备无关的坐标体系为依据，而不能按照一种具体设备的度量方式来确定某个页面元素的位置。

　　②栅格图像处理器方法。栅格图像处理器是采用位映像方法生成整版面图文控制激光曝光的方法，此方法把版面划分为无数个小方格像素，方格越小，分辨率越高，它采用二进制，“0”位表示存贮块为空缺“白”，1位表示存贮块已占用（黑）。光栅图像处理器有足够的空间容量容纳整页面的图文信息。

　　将页面图文信息再现出来是页面描述的主要目的。记录并再现页面图文信息必须借助于记录设备。能够通过记录成像来再现图文信息的设备有多种，但一般都是通过像素点阵的记录把页面信息重新组建起来。也就是说，图文信息记录设备通常是点阵记录成像设备。在这类设备上，任何信息都由像素点阵组成，一个页面或整个记录幅面实际上可以按行和列分割成栅格阵列，每个栅格内可以记录一个像素。栅格排列的疏密程度决定于设备的记录分辨率。记录分辨率越高，则栅格线排列越紧密，记录的像素点的面积越小，图文的再现精细程度越高。再者，页面栅格上的每个像素可能随设备有所不同，如激光打印机、激光照排机、印版输出机等设备属于“二值”设备，其每个像素只有0和1（非记录／记录）两种状态，对应1位二进制数字。电子凹版雕刻机则属于“灰度多值”设备，其每个像素可以有多种深浅变化，可以用多位二进制数字表示。彩色胶片记录仪、彩色显示器和部分彩色打印设备属于“彩色多值”设备，其每个像素由几种原色构成，而每种原色又各有多种深浅、亮暗的变化。一般用多个多位二进制数字表示。

　　由此可知，无论使用何种页面描述语言，为了驱动记录设备将页面记录出来，最终都必须将页面描述转换成设备可记录的像素点阵信息，这个过程就是“栅格化”的过程。具体来讲，栅格化的过程是将高层次的页面描述转换为具体记录设备可接受的低层次像素点阵数据的过程。将页面描述语言转换成可记录页面信息的设备称为“栅格图像处理器”，即广为人知的RIP（Raster Image Processor）。

　　在RIP当中，页面描述语言解释器是最关键的部分。RIP读取或接收到应用程序产生的页面描述语言以后，通常进行以下3个步骤的处理：

　　a．语法分析。将页面描述语言中的多个同法单元组合成各类对象。

　　b．语义分析。按照对象类型的不同，解释器分类执行不同的处理。具体而言，对于文字则取出字形轮廓进行描述，对于图形则需要构建路径轮廓，将与设备无关的位置坐标转换成与设备相关位置坐标，生成实际输出设备坐标表示的路径描述，对于图像则将其像素数据送至下一步处理。

　　此2步属于页面描述解释工作，是RIP工作中最为复杂的部分。经过这2步处理以后，页面元素成为等待还原的对象。

　　c.页面还原。按照具体记录设备的分辨率和页面尺寸等特征对路径进行扫描转换处理，

　　对需要加网的图文信息进行加网处理，最终获得可记录的数字像素阵列，再将其传送到设备进行记录、输出。

　　将页面元素还原成可记录信息的过程中，必须按照设备的实际记录分辨率和像素点阵排列等特征，把对反面元素的描述与记录设备具体的像素联系起来。这个过程称为“扫描转换”。对常见的二值输出设备来说，它每个像素只有“需要记录”和“不要记录” 2种状态，也就是决定从某个记录像素是否必须设置成“需要记录”状态，才能将某个页面元素还原出来。在某种记录分辨率下，经过扫描转换，文字、图形轮廓和图像的剪裁轮廓边界应该达到该分辨率下所能达到的精确再现。

　　假如使用二值记录设备，要在页面上表现颜色的多种深浅变化，就必须对文字、图形中的填充色、特别是有颜色变化的图形进行加网处理。加网运算应当考虑到上述的页面元素轮廓，当然也必须根据记录设备的分辨率，按照用户要求的加网线数、网点形状和网线角度来进行。

　　3．输出设备选择

　　输出设备的配置要根据输出要求进行配置。在作校对、文字打样输出时选用300～600dpi分辨率的普通纸激光打印机，彩色打样时用彩色复印机，在轻印刷的情况下，可选用400DPI
以上的激光打印机，在输出照相纸和软片时，用激光照排机或高档激光图文照排机，在彩色图像输出时，可用激光图文照排机、滚筒、平台式输出扫描仪。

二、OPI服务器

　　OPI（Open Press Interface）——印前开放界面。实际上是一组以 PostScript语言为基础的注解规范。这些注解指明了高分辨文件的有关几何参数，目前保存的文件处在网络上什么位置，以及其他与通讯有关的参数。

　　OPI服务器能够集中管理大量图像数据，产生有关带OPI注解和显示像的代表像，并能完成输出管理和图像代换功能专用工作站。

　　1．OPI服务器的功能

　　①图像文件取样——对于在服务器注册的包括以TIFFScitexCT，DCS以及某些信息压

　　缩格式提供的高分辨率图像文件，根据用户要求，生成指定分辨率的代表像文件，并可以通过通讯网络供排版工作站调用；

　　②图像文件归档管理——对注册的大量文件，可以进行网络范围内的管理；

　　③输出设备的排队管理——同时管理多个PostScript输出设备。对每个设备可根据输出精度，使用方式（正／负片，反／阳片）设备不同的队伍，实现输出作业的自动管理；

　　④输出设备的限制性管理——某些输出设备可指定限制的用户范围，以防止未经授权的操作者发生误操作；

　　⑤作业记录——对所有输出设备的作业内容有记录，以供查询；

　　⑥彩色管理——支持彩色管理技术，EfiColorColorsync等，保持与四色油墨印前良好接近；

　　⑦输出时的图像代换对于接到的PostScript输出文件，将自动进行搜索，并对保存有高分辨率图像的有关文件进行输出代换。在排版时所施加的移动、旋转、尺度改变、倾斜操作对应地一并实现。

　　2．选择OPI服务器应考虑的几个方面

　　①支持的文件格式种类。常见的文件格式包括TIFF（RGB）（CMYBK） CHYBK、EPS、SCIFEXCT、DCS；

　　②是否可以根据需要产生不同分辨率图像。在向非PostScriPt彩色打印机上打印样张时只能输出代表像。在实用中常常需要使用中等分辨率打样出样张。因此，OPI服务器应具有根据客户需要的分辨率产生对应代表像的能力；

　　③OPI服务器对代表像的变化是否能够准确再现。由于代表像与主图像文件是相互独立的，因此用户对代表像所施加的诸如图框的旋转、倾斜变形、尺度变化、文字与图像相互重叠及不同的掩盖关系等变化，在OPI服务器内是否可以准确再现是至关重要的；

　　④是否支持彩色管理系统，使生成的低分辨率图像能正确反映未来印刷品的色彩；

　　⑤是否有图像数据库的功能。当服务器保存大量图像的数据后，对有关图像文件的检索，代表像文件以及与图像有关的文字文件，目录及索引的管理十分重要；

　　⑥是否支持不同类型的工作站。是否支持常见的DNIX、MAC、PC和汉字环境。

三、高端联网系统

　　1．高端联网系统的基本结构
高端联网系统的发展是从彩色桌面系统与高端系统（整面拼版系统的专用计算机改进
型）的联合使用开始的，通过开发一种使桌面系统能与高端系统进行数据交换的电分接口软件和硬件，使彩色桌面系统能在电分机上进行数据的输入和输出，这种彩色桌面系统与高端系统的互联，即为高端联网系统。如图3－4－5所示。



图3－4－5 高端联网系统

　　上图所示的高端系统存在不少问题

　　 （1）彩色桌面系统必须通过高端系统的电分机接口才能和电分机交换数据；

　　 （2）彩色桌面系统的RIP产生的结果不能直接在电分机上输出。

　　 为解决上述问题产生了具有通用性和开放性的新型电分机接口和具有彩色桌面系统开放性和标准的新高端系统。这种新高端系统、开放性电分接口和彩色桌面系统的组合即形成了新高端联网系统。



　　 2．电分局端联网系统的特点

　　 （1）输入 从扫描输入的能力来看，电分机仍是目前最好的扫描仪，它具有高分辨率、暗调识别能力强、可扫描大幅面原稿等优点。电分机的扫描部分可作为高精度的滚筒扫描仪使用，可进行彩色图像扫描输出，为广告、美术等印前设计部分提供图像输出服务。可与苹果机、PC机直接相联，以完成文字花边底纹的拼版工作。

　　 （2）输出 从记录输出来看，电分机有大幅面、高精度等优点，所以电分机的记录部分相当于一台高分辨率的激光扫描机。

　　 （3）兼有电分机和桌面系统的优点 例如以文字为主的期刊杂志、广告产品、颜色变化设计复杂、适合于桌面工，以彩图为主，文字为辅的画册，占有数据存储空间大，则可选用脱网电分拼版工。

[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]