Технология изготовления печатных форм

I=Q/(t x ώ),

где ((I (кд), Q (лм/с), t (с), ώ (ср.)).

Световой поток  Ф определяется как количество света, излученного источником света по всем направлениям за время т. Он измеряется в люменах (лм).

Ф= Q/t,

где ((Ф (лм), Q (лм/с), t (с))

Яркость L - это световая величина, равная отношению силы света I к поверхности (А), принимающей излучение. Яркость L измеряется в кд на м².

L = I/A,

где ((Lкд x м²), I (кд), А (м²)).

Яркость Ц, в направлении угла ср к нормали равна Ц=1 • cos ср.

Освещенность Е равна световому потоку, отнесенному к площади А, освещаемой под прямым углом световым потоком (единица измерения освещенности – люкс (лк)):

Е=Ф/А,

где ((Е (лк), Ф (лм), А (м²)).

Доля излучения, падающего  не под прямым углом, Е_ώ=Е • cos φ (при этом φ - это угол, под которым луч наклонено падает на освещаемую поверхность). Экспозиция Н равна произведению освещенности на время экспонирования:

Н = Е • t.

Для непостоянной во времени  освещенности Е(t) формула для расчета экспозиции превращается в

Закон фотометрического удаления утверждает, что освещенность Е в направлении, перпендикулярном освещенной поверхности, убывает обратно пропорционально квадрату расстояния r до источника излучения постоянной светосилы I: Е=I/r².

При неперпендикулярном освещении, если направление луча отклоняется  на угол φ от нормали к поверхности, получим:

Е_Ф=Е • cos φ.

Коэффициент отражения ρ, коэффициент пропускания τ и  коэффициент поглощения α являются светотехническими величинами.

Коэффициент отражения ρ равен отношению отраженного светового потока (Ф_а) к упавшему световому потоку Ф (рис. 8):

ρ = Ф_R /Ф

Коэффициент пропускания  τ равен отношению прошедшего через материал светового потока (Ф_τ) к упавшему световому потоку Ф:

τ = Ф_R/Ф.

Коэффициент поглощения α, в соответствии с рис. 8, равен отношению поглощаемой материалом доли света (Ф_А) к упавшему световому потоку Ф:

α = Ф_А/Ф.

Относительный коэффициент  отражения β измеряемого образца равен отношению светового потока (Ф_Р), отраженного в перпендикулярном направлении от поверхности образца, к световому потоку (Ф_ώ), отраженному перпендикулярно от эталонного белого, при условии, что оба образца освещаются, например, под углом 45° световым потоком одинаковой мощности (рис. 9):

β= Ф_р/Ф_w.

Оптическая плотность D для прозрачных изображений равна отрицательному десятичному логарифму коэффициента пропускания т:

D = -Ig τ.

Для непрозрачных изображений  оптическая плотность D равна отрицательному логарифму относительного коэффициента β:

D = -lgβ.

 

Сенситометрия

Сенситометрия - совокупность методов, устанавливающих взаимосвязь  между освещенностью и вызванным  ею почернением фотографических  материалов. Строение фототехнических  пленок показано на рис. 10. Прозрачная пленка-основа изготавливается из полиэтилентерефталата (лавсана) или, например, триацетата. На основу наносится светочувствительный  слой, который содержит фоточувствительное вещество - галогенид серебра, например, AgBr (бромид серебра), распределенное в эмульсии в виде мелких частиц. Защитный слой, покрывающий светочувствительный слой, предохраняет его от повреждений, которые могут появиться, например, вследствие механических воздействий при перемещении в фоторепродукционном аппарате, проявочном устройстве и т.д. На обратную сторону основы нанесен противоореольный слой, предотвращающий отражение света от обратной стороны основы.

Фотографический процесс, например, негативный, при котором происходит последующее почернение засвеченных  участков, начинается с экспонирования светочувствительного слоя в фоторепродукционном  аппарате или контактно-копировальной  раме. При этом образуется скрытое  изображение. Оно невидимо, однако на засвеченных участках слоя образуются зародыши, способные проявляться. При  воздействии проявляющих веществ  они очень быстро превращаются в  металлическое серебро и ионы брома; черная окраска обуславливается  серебром.

При очень большом времени  проявления бромид серебра распадается, в том числе и на всех незасвеченных участках. Различная скорость проявления становится причиной того, что в первые минуты процесса проявления обнаруживается различная степень почернения (контраст) засвеченных и незасвеченных участков. Процесс проявления должен быть остановлен при достижении максимального контраста.

Останавливается проявление с помощью промывки (стоп-ванна) и последующего фиксирования. Процесс почернения для засвеченных и незасвеченных участков изображения в зависимости от представленного в логарифмической шкале времени проявления. По прошествии примерно 5,3 мин, получается наибольший контраст: засвеченные участки достигают почернения S=2,5 единиц оптической плотности, в то время как незасвеченные имеют лишь вуаль на уровне S=0,1.

Параметры процесса (такие, как концентрация проявителя, его  температура, перемешивание проявляющего раствора и его конвекция к  поверхности фотопленки и время  проявления) нужно поддерживать таким  образом, чтобы незасвеченные участки не почернели. После проявления в светочувствительном слое все еще находится непроявленное вещество. В ванне с фиксажем это вещество извлекается из слоя. Тем самым негатив становится светостойким к дневному свету, не чернея при этом. На заключительной стадии обработки водой вымываются еще оставшиеся в слое продукты процесса фиксирования и остатки фиксажа. После последующей сушки негатив готов к дальнейшей допечатной обработке.

Сенситометрические  свойства

Взаимосвязь между экспозицией  и почернением в фотографическом  слое описывается кривой почернения (характеристической кривой) (рис. 12). При этом оптическая плотность D является мерой почернения в зависимости от логарифма наложенной экспозиции (Н). Экспозиция (Н) рассчитывается, исходя из освещенности Е и времени экспонирования т:

Н = Е • τ,

если освещенность Е постоянна во времени.

Для светочувствительных материалов, не имеющих четкой линейной области характеристической кривой изменение плотностей описывается градиентом. Градиент - это тангенс угла наклона характеристической кривой на её отдельном отрезке. Среднее арифметическое градиентов в рабочей части кривой представляет собой средний градиент.

Светочувствительность  фото-пленки во всех диапазонах длин волн неодинакова. Несенсибилизирован-ный фотоматериал чувствителен в синей зоне спектра. Орто-хроматические фотопленки, которые использовались в прошлом, чувствительны в синей и зеленой областях. Панхроматические фото-пленки чувствительны в синей, зеленой и красной областях, тем самым охватывая всю видимую область спектра.

Способность фототехнических  пленок к передаче мелких деталей

Падающий направленный свет рас-сеивается светочувствительным слоем. Следствием рассеяния является образование диффузного ореола на границе четкого контура. Этот эффект приводит к потере четкости контуров деталей изображения, к уменьшению контраста решетки в зависимости от ее пространственной частоты и к изменению размеров мелких деталей в зависимости от экспозиции. Так, например, тонкие штрихи становятся шире.

При достижении угла полного  отражения лучи света, проходя через  основу, отражаются от его обратной стороны. Это явление называется рассеянным отражением. Отраженный свет дополнительно засвечивает светочувствительный слой снизу. Так образуется ореол отражения.

Ореола отражения можно  избежать, если нанести на обратную сторону фотопленки специальный  слой, который имеет такой же коэффициент прелом-ления, как и основа. Этот слой предотвращает преломление света на нижней стороне основы. Свет проходит непосредственно в слой, который называют противоореольным.

Противоореольный слой поглощает  те длины волн, к которым чувствителен галоген-серебряный слой. Например, ортохроматическая фотопленка (не чувствительная в красной области спектра) имеет красный, красно-оранжевый или коричневый противоореольный слой. Панхроматические пленки обычно имеют серо-голубой, фиолетовый или темно-зеленый противоореольный слой. В ванной с проявителем или с фиксажем красящие вещества обесцвечиваются или вымываются из противоореольного слоя

 

 

Разрешающая способность  фототехнических пленок

Разрешающая способность  фотопленки определяется числом линий на миллиметр, которые еще воспроизводятся раздельно. На разрешающую способность существенно влияет зернистость фотографического слоя.

Зернистость - это статистическое распределение флуктуации зерен металлического серебра на равномерно засвеченной поверхности фотопленки. Разрешающая способность зависит от формы микрокристаллов галогенида серебра и их распределения в светочувствительном слое. Диффузные ореолы уменьшают разрешающую способность. Она также уменьшается с увеличением толщины светочувствительного слоя. Коротковолновый свет воспроизводит тонкие структуры лучше, чем длинноволновый.

Наряду с разрешающей  способностью для характеристики воспроизведения мелких деталей в репродукционной технике также применяется резкость края. Она характеризует распределение почернения по границе фотографического изображения края полуплоскости.

Оптическая плотность  в изображении края, как уже  упоминалось выше, не изменяется скачкообразно. Она постепенно увеличивается от наименьшей оптической плотности D_min (опти-ческая плотность незасвечен-ной фотопленки) до максимальной плотности D_max (полность засве-ченной фотопленки).

Нерезкость края (размытие) описывается расстоянием Дх, измеренным перпендикулярно краю полуплоскости между значениями оптических плотностей Dt = 0,3 и D₂= 1,3.

Контраст (К) определяется как полуразность между пропусканием неэкспонированных участков (т_тах) и темных участков (x_min), отнесенная к среднему арифметическому обоих коэффициентов пропускания т_тах и x_min. Отсюда следует:

Вследствие диффузного рассеяния  коэффициент передачи контраста  фотопленки, уменьшается с увеличением пространственной частоты f_s, являющейся величиной, обратной расстоянию w между линиями решетки:

f_s=1/w, (f_s (см¹)).

Эффекты экспонирования. Эффект Шварцшильда (эффект невзаимозаместимости). В соответствии с характеристической кривой (рис. 3.1-15) оптическая плотность, полученная на фотопленке, является функцией экспозиции Н, которая представляет собой сумму полученных во временном интервале от t, до т₂ освещенностей Е, т.е., как выведено ранее:

а при постоянной освещенности и времени экспозиции t:

Н = Е • t.

В идеальном случае при  высокой освещенности и коротком времени экспонирования должна образоваться такая же оптическая плотность, как  при меньшей освещенности и большем  времени экспонирования. Это явление  описывает закон взаимозаместимости:

Е₁ * τ = Е₂ * t₂

Однако при продолжительности  экспонирования свыше 16 с и менее 1/1000 с (рис. 3.1-15) это соотношение перестает  выполняться. Для описания процесса вводится коэффициент коррекции - экспонента Шварцшильда Р:

Для фототехнических материалов величина Р лежит в пределах 0,7 <, Р <, 0,9. Точная величина экспоненты Шварцшильда зависит от вида фотопленки, времени экспонирования и способа обработки.

Эффект прерывания. Если экспозиция прерывается во времени, например, производится в два этапа, каждый соответствует половине общей экспозиции, то полученное почернение будет меньше, чем при непрерывной экспозиции с тем же самым суммарным временем экспонирования (предполагается одинаковая освещенность при обеих экспозициях).

Эффект соляризации отображен на рис. 12. Характеристическая кривая снова идет вниз в области очень больших экспозиций.

Эффекты проявления. Эффекты проявления возникают из-за того, что проявление на участках с большой разницей экспозиций протекает во времени по-другому, чем на участках с равномерной экспозицией. В результате по краям мелких деталей на изображении получаются увеличенные или уменьшенные оптические плотности.

Фотоматериалы

Виды фотопленок для репродукционных процессов выбираются в зависимости от области их назначения. При контактном экспонировании фотопленка находится в непосредственном контакте с прозрачным оригиналом. В табл. 1 указано, какого разрешения можно достичь при использовании различных фотопленок.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Разрешающая способность (в линиях на мм) черно-белых фотопленок при контактном экспонировании по [3.1-9]; ширина линий в идеальном случае равна расстоянию между ними; т.е. при 50 лин/мм примерно 0,01 мм)

Для записи в экспонирующих  устройствах используют фотопленки, которые обеспечивают необходимое  почернение, несмотря на крайне короткое время экспонирования. Фотопленки, также называемые «фотопленки для  записи в ЗУ», имеют максимум чувствительности, соответствующий длине волны  используемого лазера.

Абляционные пленки обрабатываются без использования химических растворов. В связи с этим говорят о  «сухих пленках». Принцип их действия основан на частичной фиксации тонкого углеродного слоя на участках фольги-носителя, экспонированных лазерным излучением. Углеродный слой с экспонированных участков удаляется при снятии защитной пленки. Этот процесс называется «Peeling» (снятие слоя).

Машины и устройства репродукционной техники

Копировально-множительные автоматы

Копировально-множительные автоматы позволяют копировать один или несколько различных оригиналов на заранее определенных участках светочувствительного материала (формные пластины, фотопленки, пигментная бумага). Программа перемещения  экспонирующей головки задается в соответствии с монтажным листом, причем положение, формат и порядок  расстановки фотоформ задаются в  отдельности.

Фотоформы устанавливаются  в машину сложенными в стопке по порядку. Копирование производится исключительно в масштабе 1:1. Вся  работа выполняется автоматически  в соответствии с программой. Участки, которые не должны быть засвечены, автоматически  закрываются масками (например, светонепроницаемыми  пленками).

Выполнение монтажа в  машине заменяет ручные операции. Комплект цветоделенных фотоформ копируется в точно заданной последовательности.

Изготовление  фотоформ для однокрасочной репродукции

Фотоформы необходимы для аналогового изготовления печатных форм. Обычно они включают текстовую и изобразительную информацию. В традиционном допечатном процессе обе эти составляющие подготавливаются отдельно и лишь затем совмещаются на полосе или листе в процессе монтажа. Изготовление однокрасочных иллюстрационных фотоформ описано ниже.