光栅成像原理及图像制作过程

  光栅成像原理及参数
                        
  立体印刷图像也称光栅图像，是由一个图像序列互插而成的图像，可以通过立体摄影或专业立体光栅图像软件制作立体图像后，与光栅复合而成，立体图像制作软件（3D软件）可以为你解决制作的难题。

  立体光栅图像与光栅参数有关。

  （1）光栅分辨率

  即光栅透镜的柱镜密度（LPI），它的大小决定了图像的分辨率和质量。 

  （2）光栅视角

   从第一幅图到最后一幅图的间距称为视角，视角越小，图像的变化越敏感。也就是说视角不同，看到的图像效果也不同。为了保证图像的立体（3D）效果，在制作3D光栅图像时， 要根据不同的观看要求，选用不同视角的光栅材料。

  （3）光栅厚度

   光栅厚度取决于光栅柱镜的焦距，在光栅分辨率一定的情况下，光栅视角越小，透镜的焦距要越长，光栅的厚度也必须加大，这就是大幅面立体光栅图像需要厚度较大光栅的原因。

  （4）光栅图像

    光栅图像是指印刷在光栅背面的平面图像。这种图像是用TIF或EPS标准图像格式输出的。 

  （5）光栅图像的“帧”

   每一幅光栅图像的构成，都是由一个图像序列互插而成。组成光栅图像的图像序列中的每一个图像，称为“帧”，因为一个光栅图像的“帧”可用来表达运动和动画，因此，虽然印刷的光栅图像是一个平面图像，但实际上它是一系列插入的帧组成的。

   帧是组成光栅图像最直接的元素，如果你确定了帧的序列，通过一个互插工具，就可以生成能够印刷的光栅图像。这个工具就是“光栅合成器“。
                        
   那么怎样可以得到一个帧图像序列呢？对于立体图像而言，我们可以先用一台立体照相机或一个类似的系统来获得一个图像序列，然后再通过匹配校准获得一个可以用于光栅图像的帧序列。至于运动及动画图像，就更直接了，可以直接从电影、录像的时间序列图像中抽取，也可以从独立的图像制作、合成运动和动画图像中获得。

    光栅图像的插入帧数和光栅的分辨率与光栅图像的分辨率有关。其计算方法如下：
              N = IR / LR

    其中：N－帧数；IR－光栅图像分辨率；LR－光栅分辨率。例如采用72线光栅，光栅图像分辨率为600dpi,则通过计算可知，最多可插入帧数为8。

    （6）帧中的“物体”图象                                               
                                                               
     虽然光栅图像可由照相的方法直接获得，但并不能直接获得一个满意的帧序列，而且立体印刷还依赖于立体摄影技术和满足一定要求的实物。然而，普通照片，或可供拍摄的平面物体却较容易获得，例如风景图片，人物摄影等。如果我们将这些不同的景物叠合起来，构成我们希望得到的图像，进而生成帧序列，便可随意创造出我们所需的光栅图像。我们把这些构成图像的独立图片称为“物体”图像，但要获得这种“物体”图片则需要一个相应的图像处理工具。

     目前，在立体图像制作中已出现了以数字图像为基础的3D图像专业制作软件，如3D4U图像软件，即可通过平面图像建立或合成这些物体图片，成为生成光栅图像的必备工具。
    3D图像制作软件
                        
    3D图像软件的出现，简化了立体印刷的印前制作难度，为立体印刷扩大应用范围提供了技术基础。现以3D4U软件为例，介绍3D图像软件的特点和用法。
    在3D4U软件中，定义了2种基本的物体图片，即平面图片和序列图片。

                        
    （1)平面图片。以MediaBop格式（MBF）存放，这种图片和一般的2D照片一样，但它可以加入一个透明“屏蔽”，将物体所在的区域勾画出来，而将以外的区域“屏蔽”掉。当这个物体和其他物体前后叠在一起时，这个屏蔽区域名将呈现透明状态。你可以通过它看到后面的图片。显然，这样的物体本身将没有3D的立体特征和深度变化。

   （2)序列图片。以MediaBop 3D(MB3D)格式存放，这类图片包含着一个可以屏蔽的“帧”序列，通常是一个3D的立体图像序列，也可以是一个运动或动画序列。每个3D物体图片可以看成是一个具有3D特征，即有深度变化的物体。这个3D物体图片可以用立体照相的方法获得帧序列，经过匹配校准后进行适当的屏蔽，然后存为MB3D格式文件而获得，也可以在某些特定的情况下，由一个平面物体（MBF）用3D4U软件中的“立体图片合成器”生成。

   (3)由物体图片构成帧序列，制作光栅图

   应用软件中的“光栅图像编辑器”工具，可以方便地将物体排列到画面上，并可改变其大小、位置，前后顺序等。还可以自动由这些物体生成一个帧序列。在制作3D图像时，只需根据物体之间的前后深度要求，给出相应的数据，3D图像软件即可产生出正确的3D图像帧序列。如果需要制作动画立体或运动图像，可以通过手工加工每一帧图像中的物体，以达到需要的效果。制作完毕后，还可以浏览每一帧图像，用预览器检查一个帧序列的连续变化效果；之后，将这个帧序列制成一个光栅图像。

                        
   由多个物体构成的帧序列图，可以保存在1个MediaBop群格式（MBGF）的文件中，MBGF文件包括了所有构成帧的原物体的信息及构成帧序列的信息，使用这些信息可以制作不同的光栅图像，或者修改成其他的帧序列图。
                        
   3D4U系列软件还采用了MediaBop自适应视觉纠多图像集成系统，可以通过计算机，从多个原始图像系列、动画图像序列直接打印一个数字化的集成立体图像，适应于不同打印机的分辨率，也可以采用数字印刷机直接印刷到不同线宽的光栅材料上。
   光栅图像的制作过程
   根据需要及条件，可利用3D图像专业软件提供的各种工具制作出立体图像，制作过程可分为如下两类：
   （1）由已有的帧序列图像制作光栅图像，制作流程如图1所示。
   （2）由物体图片制作光栅图像。在制作光栅图像之前，先要制作物体图片；第2步是制作光栅图像

信息来源：中国印刷港