普通立体印刷技术的原理解析

目前立体印刷技术中最为常见的有普通立体印刷、动感立体印刷和全息立体印刷。全息立体印刷采用特殊的激光照相及成像原理制作，主要用于商标和包装防伪领域，有关章节已有介绍，这里不再赘述。普通立体印刷和动感立体印刷都是根据光学原理，利用光栅板使图像景物具有立体感的一种印刷方法，也是目前最为常见的立体印刷技术。

1.立体视差原理

人们在观察物体时，能很自然地产生立体感，是由于人的两眼之间有一定距离。当观察物体时，左右眼从不同角度观察，形成两眼光视觉上的差异，构成的各种图像反映到大脑中，便产生远近感和立体感。

2.立体显示技术

立体图像的效果必须由显示技术来体现，而立体显示技术是基于人眼视差的原理对图像三维空间的立体信息进行再现，这是获得立体视觉的另一个基本条件。实现立体显示主要有两种方法，即双向显示法和多向显示法。

（1）双向显示法。双向显示法主要有双目立体镜法、双色滤色片法、偏光滤色镜法及交替分割法等，无论采取哪种方法，都是利用两眼视差左右眼分别观察图像而获得立体视觉的。

①双目立体镜法。立体镜法的基本原理是使用立体镜来观察左、右的图形而形成的立体感。这种方法必须使用特殊的立体镜，否则就没有立体视觉。

②双色滤色片法。将左、右图像分别用品红、青油墨印刷在同一平面内，通过红、蓝滤色片观察印刷图像的方法。由于滤色片与油墨互为补色关系，所以通过滤色片观察的图像不是红色和蓝色而是黑色。因此，这种方法仅限于黑白照片，不适于彩色印刷物。再加上不同波长的光分别进入两眼，容易使眼疲劳。所以，这种方法除了制作航空立体地图和儿童玩具使用外，一般很少使用。

③偏光滤色镜法。将左、右图像分别通过相互直交的两个偏光滤色镜投影在同一平面上，左、右眼也用同样的偏光滤色镜进行观察，即可得到立体图像。这种方法虽然需要专用眼镜，但是在立体电影和立体电视中己得到广泛应用。

④交替分割法。将左、右图像交替呈现在同一平面上并将同期不必要的部分进行遮蔽，从而产生立体感。由于残像效果会引起闪光，遮蔽用的眼镜价格较高，所以，这种方法至今未能普及。(www.xing528.com)

（2）多向显示法。多项显示法主要有视差屏蔽法和柱面透镜法两种。

①视差屏蔽法。视差屏蔽法也称视差狭缝法，是由F.E.Lves于1930年发明的，其工作原理是将左眼图像和右眼图像由狭缝进行分割并在胶片上曝光，然后进行显影、晒版和印刷，若将其放置在摄影时相同的位置，两眼也分别置于放置图像的位置，就可看到立体图像。应用视差狭缝法，若将两个图像进行合成，就能得到视差立体图像；如果降低狭缝的开口比，可完成多个图像的合成，就可获得视差全景图像。视差狭缝法从本质上讲，光量的递减是不可避免的，因此，现在除了在柱面透镜法的摄影中使用外，一般很少使用。

②柱面透镜法。柱面透镜可以看成由许多凸透镜片并排构成的透镜板（光栅板），它具有分像作用。

3.光栅原理

普通立体印刷是以柱透镜光栅板为基础的柱面透镜光栅立体印刷防伪技术，其立体显示技术的原理即是多向显示法中的柱面透镜法，核心问题就是光栅的工作原理。

如前所述，柱面透镜可以看成由许多凸透镜片并排构成的透镜板（光栅板），它具有分像作用。此镜片的背面与聚焦平面相重合，如图4-11所示。

图4-11　光栅板示意

将立体拍摄得到的立体照片置于光栅板背面，或者将经过软件处理的组合位错图像排列在透镜焦平面上与光轴相应的位置上。当眼睛在适当距离通过柱面板观察时，左眼看到左像素、右眼看到右像素，落在左眼与右眼的刺激是同一物体的两个影像，产生视差，不同的观察角度可以看到不同深度的图像，从而产生立体感。