第一节　网点的类型及其基本特征

一般而言，待复制图文信息的颜色、影调和细节变化十分丰富。为了用印刷技术复制与再现图文信息，就要在复制品上，以不同数量的呈色剂，如油墨、色粉、墨水等，吸收掉不同数量的外部光线，从而使承印材料表面出射恰当数量的光线，使复制品呈现出与待复制图文同样的变化。

在对油墨等呈色材料的传递方式和特性上，不同的印刷工艺技术是不同的。

就原理而言，凸版、胶版和孔版只能向承印载体传递厚度相同的呈色材料；而凹版则不同，它可由印版向承印物载体的不同位置传递厚度不等的呈色材料；静电成像印刷和喷墨印刷中，按设备不同，由成像及传递装置可向承印载体传送相等或不等数量的呈色材料。

在二维平面内，若只能实现“有”或“无”呈色剂的两种状态，称为“二值成像”；若可以完成不同数量呈色剂的传递，则为“多值成像”。

在二值成像类的技术中，为达到再现不同深浅图像目的，即向承印物传递不同体积及数量呈色剂，只能改变传递呈色剂面积的方法，即所传递的呈色剂厚度虽相同，但其面积不同，以满足传递不同体积呈色剂的要求。

在这一需求下，必须依据图文信息的深浅变化，去生成面积不同、（或）面积相同而空间分布疏密程度不同、（或）面积及其空间分布疏密程度都可以不同的特殊图案，这种“图案”就是网点。

由此，不妨为网点赋予如下的定义，即网点是一种特殊图形，用以传递成像信息及成像物质，它既可以以数字信息形式存在，也可以以某种成像/呈色物质的形式存在。

生成网点的过程和技术称为“加网”（screening）或“半色调处理”（halftoning）。

依据加网所生成的网点特征，加网有不同的类型。一般而言，可以按图2-1对加网进行分类。

加网技术可分为“二值加网”和“多值加网”两大类。

二值加网是所生成的网点仅有两种不同的值，如网点部分对应“有呈色剂（黑色）”，而非网点部分对应“无呈色剂（白色）”，也称为“印刷区域”和“非印刷空白区域”，显然，二值加网符合传递相等数量呈色剂的技术特征。

多值加网是所生成的网点有多种不同的深浅，可以用多种不同数值表示，如灰度值、光学密度值、亮度值等表示，网点传递的呈色剂数量可有多种不同。

图2-2展示了分别采用二值1阶调频加网（1st order frequency modulation screening in bi-level）和多值1阶调频加网（1st order frequency modulation screening in multilevel）对同一灰度图像进行加网，所获网点的微观状况。

一、二值加网的基本特征

二值加网技术广泛应用于图文印刷复制领域中。基于二值成像的印刷设备有激光照排机、激光直接制版机、激光打印机等。

二值加网属于积分面积率调制类型。

“积分面积率”的含义是取一个面积单元，其中可以有1个或多个网点，所有网点面积的总和占据面积单元的比值（通常用百分数表示）。

积分面积率调制类型的二值加网可分为四类：面积率调制加网（调幅/AM screening）、频率调制加网（1阶调频/1st order FM screening）、面积率及频率调制加网（2阶调频/2nd order FM screening）以及混合调制加网（AM & FM hybrid screening）。

采用二值加网，需解决的首要矛盾是印版本身的特性是二值的，而所需复制的图文具有不同的明暗深浅，即如何使用二值印版复制出多值图文。所采用的方法如下。

首先，将二维平面划分成多个网格（halftone cell）。在每个网格内，放置1个或多个网点，通过改变网点的面积、网点的数量，或者同时改变网点的面积和数量，即改变网格内所有网点面积总和占网格面积的比值（积分面积率），使积分面积率具有多值性，即以网格为单位，传递不同数量的呈色剂，达到从宏观上改变图像深浅的目的。

调幅加网、1阶调频加网、2阶调频加网、调幅/调频混合加网技术采用的正是上述方法。这四类加网技术所生成的网点，其自身光学密度相同，而网点的面积和空间分布频率有差异，如图2-3所示。

调幅加网：网点面积率随图像的深浅变化，网点出现的空间频率固定，网点按行列排布。

1阶调频加网：网点面积固定不变，网点出现的空间频率随图像的深浅变化，网点在空间中的位置分布具有一定随机性。

2阶调频加网：网点面积和网点出现的空间频率都随图像的深浅变化，调频网点在空间中的位置分布具有一定随机性。

调幅/调频混合加网：在图像的高光及深暗域采用1阶调频加网，而在中间调区域采用调幅加网。

按照加网方法不同，印刷图像的微观像素结构存在差异。

调频加网的网点排布结构与感光材料微观颗粒结构相近，网点本身对图像信息内容的干扰小，有益于图像细节再现。调幅加网的网点按行/列规整排列，形成规则的网状结构，容易对图像信息内容构成干扰。多色调幅加网网线叠印时，还会形成“莫尔条纹（Moirè）”的干扰现象。

二、多值加网的基本特征

多值加网的基本特征是网点具备不同的深浅，即网点的光学密度或灰度可以各不相同。多值加网可分为四类：密度（灰度）调制型（Density Modulated screening，DM）、密度及面积率调制型（Density & Area Modulated screening，DAM）、密度及频率调制型（Density & Frequency Modulated screening，DFM）、密度/面积率/频率调制型（Density & Area & Frequency Modulated screening，DAFM）。

顾名思义，密度调制型（DM）网点的面积和空间频率是固定的，仅网点自身的深浅可变；密度及面积率调制型（DAM）网点的面积及密度可变，而网点的空间频率固定；密度及频率调制型（DFM）网点的密度和出现的空间频率随图像深浅变化，而网点面积固定；密度/面积率/频率调制型（DAFM）网点的深浅、面积、空间频率都可以变化。

在图文印刷复制领域中，凹版印刷最早应用多值加网复制技术。随着数字成像技术的进展，在多值喷墨、静电成像印刷设备上逐渐拥有了用武之地。

与凸印版和胶印版不同，凹版是利用下凹的“网穴”容纳并传递油墨的。由于网穴容积可以随凹下深度变化，因此，凹版具有在局部调控油墨量的能力，具有多值性。按特征，凹印版上的网穴分为以下三类。

网穴开口面积和空间频率不变，其凹下深度随图像深浅变化。在印刷品上，网点的光学密度可变，而网点面积率和单位尺寸内的网穴行数不变[图2-4（b）]。

网穴开口面积和凹下深度皆随图像变化，其空间频率不变。在印刷品上，网点的光学密度和网点面积率都可变，网点面积率和单位尺寸内的网穴行数不变[图2-4（c）]。

网穴的凹下深度不变，仅网穴开口面积随图像变化，网穴的空间频率相同。称为“网点凹版”，是面积率调制型加网技术在凹版上的实现形式。因不同开口面积率网穴容纳的油墨容积不同，故印刷品上网点光学密度各不相同[图2-4（d）]。

一些数字印刷机和打印机用多值加网提高其再现能力和质量，其中较多应用了多值调频加网技术。如图2-5所示，密度及频率调制加网（DFM）、密度/面积率/频率调制加网（DAFM）网点的共同点是多值性和空间频率可变性，区别是DFM加网的网点面积相同，而DAFM加网的网点面积可随图像深浅变化。