激光照排机概览　

　　在印刷工业中，图文信息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。

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(Capstan imagesetters)
绞盘式激光照排机有时被称为轧压式照排机，胶片由几个摩擦传动辊带动。在胶片传动的同时，激光将图文信息记录在胶片上，因此胶片的走动速度和曝光速度必须是严格一致的。绞盘式激光照排机的激光光源固定不动，曝光光线的偏转靠振镜或棱镜转动来实现。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，一系列传动辊始终把感光软片拉紧，并把它从供片盒传送到收片盒中。

　　这种照排机的特点是结构和操作都很简单，价格也较便宜，可以使用连续的胶片，连续的记录长度无限制等。缺点是记录精度和套准精度略低，一股只限于四开或四开以下幅面照排机。绞盘式照排机属于中档照排机，由于价格适中，是目前使用最多的一种照排机类型。

　　绞盘式照排机的技术难点是高速旋转反射光学系统、记录胶片的稳定传输机械系统等。

　　(2)滚筒式激光照排机
　　滚筒式激光照排机有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。滚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。

　　内滚筒式照排机(Internal drum imagesetters)又称为内鼓式照排机，它的工作方式是把软片固定在鼓的内侧，一方面利用棱镜高速旋转进行扫描(主扫描)使感光胶片曝光，另一方面使扫描头沿鼓的中心轴方向移动进行扫描(副扫描)，即同时进行二维扫描。这种结构的记录光束到胶片任一点的距离都一样。因此光斑没有变形，又可有效避免因胶片传动不稳定所造成的记录精度降低的问题，这是它具有非常高重复精度的原因。另一方面，由于滚筒不动，靠棱镜的转动来偏转光束，棱镜很轻，转动惯量很小，因此转速可以达到很高，使得记录速度也很快。

　　内滚筒式照排机也使用连续胶片，因此操作方便。但它记录的长度被限制在滚筒圆周的范围内(通常限制在半个圆周范围内)，不能像绞盘式照排机那样记录无限长的版面。

　　内滚筒式照排机的技术难点是高速旋转光学系统、大型滚筒的加工、自动上片卸片机构和定位打孔装置。
　　外滚筒式照排机(External drum imagesetters)又称为外鼓式照排机，它的工作方式是把软片固定在鼓的外侧，软片随滚筒一起转动，每转动一圈就记录一行，同时激光头沿鼓的中心轴平行方向横移一行，再记录下一行，与内鼓式一样也是二维扫描。这种照排机的优点是记录精度和套准精度都较高，结构简单，工作稳定，可以将记录幅面做得很大。

　　外滚筒式照排机的技术难点为激光二极管阵列以及大型滚筒的加工。
　　但是，外滚筒式的结构非常适合直接制版机，因为直接制版是单张版，不是连续片，版材尺寸固定，而且直接版材可以在明室操作，部分抵消了它的缺点，加上这种结构的光路短，容易控制，激光损失小，可以用多路激光加快曝光速度。另外，外滚筒结构处理制版时的粉尘方法简单，上版方式与印刷机上版方式相同，因此可以做到精度很高。随着设计水平的提高，自动化程度也将会不断提高，所以被认为是最佳的直接制版机结构

2.照排机的主要性能参数
　　激光照排机的主要性能参数为：记录精度(记录分辨率)、重复精度(套准误差)、幅面、记录速度和激光波长等，其中记录精度和重复精度是衡量照排机性能的两个最重要的指标，也是划分照排机档次的标准。

　　(1)记录精度和重复精度
　　记录精度和重复精度是两个不同的概念。记录精度是指照排机在单位长度内可以记录的光点数量，即记录分辨率，通常以每英寸的点数(dpi)或每厘米的点数(dpc)来表示。记录分辨率越高，激光光点的尺寸越小，光点的密集程度越高。因为印刷图像网点是由很多激光束形成的，激光光斑越小，在相同加网线数条件下，组成网点的光点数就越多，所能形成的图像灰度级变化也就越多，或者说，在保证灰度级数的条件下使网点尺寸更小，即获得更高的加网线数。一个由 16×16个激光点组成网点，它总共能构成256个不同的灰度级变化。在一个印刷网点的范围内，每增加或减少一个激光点曝光，印刷网点尺寸就变化一级，就构成了一个不同深浅的灰度级。因此，构成网点的激光斑点越多，产生的灰度级数也就越多。现在的照徘机按这种方式最多可产生256个灰度级，即由16×16 个激光点组成一个印刷网点。

　　重复精度是指各色版上图像位置的准确程度，这是进行彩色印刷所必须要求的，通常以第一色版和最后一色版重叠的误差计算。单色印刷品不需要套印，因此对套准精度要求不高，但对于彩色印刷来说，套准精度就是一个非常重要的参数了。如果套印精度不够，印刷出来的印刷品各种颜色之间会出现错位、色块之间出现漏白、小号字体出现重影等现象，因此照排机的重复精度对于彩色印刷制版来说是至关重要的。一般中档照排机的记录精度为1200～2540dpi(记录点数/in)，重复精度15～25μm；高档照排机的记录精度在3000dpi以上，重复精度5μm左右。记录幅面有八开、四开和对开等规格。

　　印刷图像的精细程度直接与照排机的记录精度有关。不同于文字的照排，图像需要用加网的方法来表现图像的颜色和层次变化，加网线数越高，要还原的灰度级越多，就要求照排机的记录精度越高，或者说要求构成印刷网点的激光点数越多，同时要求激光斑点的尺寸就要越小。照排机曝光形成的网点是由很多激光点组成的，在同样要求产生256个灰度级条件下，加网175线比加网100线时的网点小，因此激光点也要小，否则就必须降低加网线数，二者互相制约。照排机记录精度、印刷加网线数和还原灰度级三者间的关系由下式确定：
　　灰度级：(记录精度／加网线数)2十l
　　目前照排机用常规加网方法可表现的最大灰度级为256级，而人眼可分辨的灰度级数大约为这个级数的一半，更高的级数并不一定能明显提高印刷品的质量，因此只要能合理控制印刷制版条件，不明显丢失层次，这个灰度级数是可以满足实际使用需要的。

　　(2)幅面
　　照排机有各种幅面宽度，一般有正八开、大八开、正四开、大四开、以至对开和全开幅面，一般照排机都在最大幅面范围内可以换用几种不同幅面的胶片，以适应不同的幅面要求，达到节约胶片的目的。照排机的记录精度和重复精度与幅面的关系很大，幅面越大，对精度的要求就越高，制造起来加工难度就越大，因此价格就会成倍上升。

　　一般内滚筒和外滚筒结构的照排机都可以达到很高的记录精度，因为激光器到达胶片的距离始终是一样的。但绞盘式结构的照排机激光束在横向是靠棱镜偏转光束扫描的，因此激光束距离胶片中间和两端的距离不一样，幅面越大，激光扫描的偏角就越大，激光束距离胶片中间和两端的距离差加大，非线性失真就越大，误差因而也就越大。因此一般限制绞盘式照排机的照排幅面不能超过四开，而且还应设法尽量减小激光束的偏转角度，减小光斑的变形。

　　但是，并不是因此绞盘式结构的照排机精度低得就不能用了，通常设计时都会考虑这些问题，使误差达到允许的范围之内。为了改善绞盘式照排机由于走片不匀造成的精度下降，有些绞盘式照排机采用胶片缓冲的供片和收片装置，避免由于胶片张力不匀造成的走片不匀。由于胶片在传动的过程中经过松弛的缓冲，不直接从供片盒拉动胶片，也不直接将胶片送到收片盒，减小了胶片在传动过程中的拉伸，使胶片的张力始终保持一致，改善了走片的均匀性。事实上，绞盘式照排机还有许多其他类型照排机不可比拟的优点，如照排长度不受限制，可以在幅面宽度以内记录很长的版面，比内鼓式照排机节约胶片，输出速度为所有照排机中最快的和操作方便等，很受使用者的欢迎。

　　(3)其他参数
　　照排速度通常是以1200dpi分辨率记录时的走片速度衡量的。现在新型的照排机走片可以达到很快的速度，但这并不是唯一决定出片速度的因素，因为它还受到RIP速度的限制。输出一个版面所用的时间应等于网络传输数据所用时间、RIP解释版面所用时间和照排机记录所用时间之和，因此照排速度只影响记录时间这一部分。

　　照排机的另一个参数是照排机所用激光器波长。照排机常用的激光器有氦氖激光器，波长为633nm，红光半导体激光器，波长为650nm或 670nm，红外半导体激光器，激光为780nm红外光。激光波长决定了所使用的胶片型号，甚至关系到所用胶片的价格。例如目前国产氦氖激光照排片最便宜，几乎所有文字照排都使用这种胶片，而红外照排胶片则价格贵，使用得较少。

3.栅格图像处理器(RIP)
　　RIP是将页面描述语言描述的矢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，卡上有完整有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，把轮廓转换成点阵，并用一组水平扫描线将这一图像输出。为了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”要将页面完整无误码地建起来，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态予以描述，这样的语言就称为“页面描述语言”。

　　可以将页面描述语言定义为：关于页面再现的、在某种坐标下对文字、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”。

　　(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主方法，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辩率。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。

　　无论使用体何种页面描述语言，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 Processer)。