光栅材料

透明材料体

光栅是立体画形成立体影像的观景器，是立体制作技术的基础。它的特点是能在一个平面上营造出有相对景深的立体空间，或者在一个相对静止的画面里制造出有动感的图案内容。

定义

光栅是指一种特殊透镜依照人类视距视觉原理有规则地排列于透明平面材料上，形成对图像信息分割与聚集合成的光学元件。光栅材料是这种特殊透镜按照立体画制作工艺的要求有序地排列于材料上而制成的透明材料体。

光栅起到把像素分别映入左、右眼的作用，使人看到的是各自相对应的图像，由于左、右眼视角不同，重合的图像通过视觉神经便产生了立体感觉。

种类

光栅按特殊透镜形式分为平面透镜光栅、柱面透镜光栅和球面透镜光栅三种，它们按各自特定规则排列制成的光栅材料称为狭缝光栅、柱镜光栅和球面光栅(或圆点光栅)。其中，狭缝光栅由于光栅种类单一，且需要额外光源辅助才能产生效果等原因，不适合大批量用于立体印刷；而柱镜光栅效果丰富，不需要额外光源即可产生效果，且适于大批量印刷制作。所以，立体画制作一般采用柱镜光栅，但柱镜光栅的观看方向极其严格，只有一个垂直方向，应对人们阅读随意性有着不可克服的缺陷。而球面光栅(圆点光栅)，可以全方位观察立体影像，也是可见光下自然全息立体展示的技术核心，是当前光栅领域里的热门话题，是今后光栅技术发展的方向。

狭缝光栅

狭缝光栅即平面透镜光栅，是最早较为成熟的光栅，其成像原理为针孔成像原理，因此种光栅比较容易制作，技术难度不大，所以在20世纪90年代前就有制作非常优美的大幅狭缝光栅灯箱广告出现。但狭缝光栅立体灯箱有以下缺陷：透光率仅为20%~30%，不环保节能，照明灯多耗能大，发热大，室外亮度不够，仅适用于室内。

柱镜光栅

柱镜光栅即柱面透镜光栅，是应用最多的也是很成熟的光栅材料，其成像原理为弧面透镜折射反射成像原理。柱镜光栅在室内室外不打灯都可以使用，立体画制作最常用的主流光栅材料，但其阅读方向只有垂直方向能成立体影像，因此制作立体画的时候，其光栅像素与光栅线条要一致，倾斜和垂直均影响立体效果甚至正常影像。

柱镜光栅是一张由条状柱面透镜组成的透明塑料薄片，立体画制作工艺要求光栅的每个柱镜半径相等，柱镜间距相等，因此要求光栅材料的变形必须整体平均，并稳定在一定的范围内。优质的光栅，其每一个柱镜必须是一个近半球形的多面体，以保证对光线有固定角度的折射，使立体效果聚集准确而更清晰。

球面光栅

球面光栅是当今技术发展的方向，它可以让你的视觉在全方位看到到立体影像。球面光栅实际上可以理解为一组组球冠凸透镜列阵排布在透明片材表面而形成。

参数

描述光栅，是用特定参数来表达其特征的。光栅参数主要包括六个方面：光栅密度、光栅厚度、光栅视距，光栅透光率、光栅偏差值、打印点。

光栅密度

光栅栅距即光栅栅线的宽度。光栅密度(lip)是指一英寸内凹凸相间的柱镜线条的条数，通常称之为光栅线。例如，75线的光栅，就是在2.54cm内平行排列着75条凹凸相间的柱镜光栅条。英寸光栅线数与毫米光栅线数的换箅关系为：lip=2.54cm。市面上标注的光栅线数均是指以英寸为单位的柱镜条数。

光栅厚度

光栅等宽等距平行排列于透明承印物上，由于柱面透镜的聚焦功能，形成图像景深，同时要求光栅材料有一定范围内的厚度才能展现此景深范围。我们用聚焦景深系数来表达景深范围。通常75线以上的光栅其聚焦景深系数为 2-3；30-75线的光栅其聚焦景深系数为2-4；30线以下的光栅其聚焦景深系数为3~5。光栅厚度一般用材料厚度来表述。

光栅视距

光栅视距是指观察光栅画面形成立体感的最佳效果时，人与光栅的距离，具体参数如下表所示。

光栅线数与最佳观看距离对应表

光栅透光率

光栅透光率是指可见光照射光栅时，光线通过的程度。透光率越高越好，透光率低时会引起光线折射，改变光栅图像视距位，影响立体效果。

光栅偏差值

光栅在工厂进行加工时，由于含有热压冷凝的过程，导致实际光栅线数与。出厂的标准值有一定的偏差。经过光栅线条检测条，要求修正光栅标称值。误差精度要求达到0. 0001。

像素打印点

众多类型的打印机或印刷机的输出精度不可能达到理想的精确度，必然会导致光栅成像输出画面与光栅板的不吻合。因此，在特定的输出设备（尤其是大幅面打印机）上测试特定的光栅，并用打印点（印刷点）数量来表示。其换算关系为：打1pixel=印机分辨率(dip)/lip。

分类应用

光栅材料可依据材质、线数、效果、厚度、幅面等方式进行分类。每种分类都伴有其应用范围。

材质分类

立体印刷光栅材料以塑料为原料，主要有PET、PP、PVC三种。

PET光栅

化学名称聚对苯二甲酸乙二醇酯，其透明度达88%92%,折射率1.59-1.6，拉伸强度为3.52 -6.33MPa，弯曲强度为6012-9.84MPa，热边形温度为70。。其化学性能稳定，具有耐酸、耐碱、不亲水、不亲油等特性。实施UV油墨时，要对其表面进行电晕处理和打底上光处理。其稳定性好，画面质量高，可用于立体效果，也可做变图。用高线数光栅材料增加细致度。原料无毒，抗化学性高，故难粘合。多用于玩具、精品广告宣传，防伪精美包装印刷等高档产品。

PP光栅

化学名称聚丙烯，与PET无异，可用于UV油墨直接印刷，但表面要做火花处理，油墨干燥速度比PET快。质地较PET软，比PVC硬，稳定性较高。多用于普通立体效果，也可用于动画效果，但图像质量一般。原料无毒，抗化学性低，较容易粘合加工。多用于文具，低档包装等低价产品上。

PVC光栅

化学名称聚氯乙烯，其原料柔软，但稳定性低，画面质量粗糙。此外，这种材料化学性能低，故较容易粘合加工，但由于PVC有毒，不符合环保要求，基本已经淘汰。

表现效果分类

按光栅表现图像效果可分为立体光栅和动画效果光栅，其中动画效果光栅又可分为动画、变化、缩放、变异等。

厚度分类

依其材料厚度分为膜材光栅、片材光栅和板材光栅。膜材光栅和片材光栅又称为软质光栅，板材光栅称为硬质塑料光栅。

膜材光栅实际上是一种半成品，它还要依据其给定的光概参数，裱以相应厚度的透明介质才能成为光栅材料。这种光栅便于运输，但因多了粘合工序，操作难度大，常用于立体广告、大幅面立体装饰画用材。片材光栅通常为0.3mm、0.45mm、0.6mm、0.9mm，是印刷光栅的主导。板材光栅通常为1.2mm、2mm、3mm、4mm等，多用于婚纱影楼及广告。

幅面分类

依据光栅材料幅面分为桌面光栅、墙壁光栅和大幅面光栅。通常大幅面光

栅主要用于广告路牌，一般在30线以上；墙壁光栅其光栅线数多在32 ~70线之间；桌面光栅多为75 ~ 160线的近距离观赏光栅。

注意事项

光栅作为承印物也是一种光学元件，在应用时，要注意以下三点：

光栅板防变形

变形是光栅板的大敌，光栅板一旦变形就成为废塑料一堆。光栅板存放时，必须水平搁置，且最底层的搁置面必须平整，而且光栅板的堆放层数不能过多，一般以50片光栅的堆放为宜。光栅搬动时，应垂直搬动。

光栅板表面不能有划伤

光栅板表面时时防灰尘

由于静电的作用，搁置空中的光栅板表面会吸附灰尘。切忌用硬性或易落屑工具来清扫灰尘。如果有些灰尘不易清扫，可以用冷膜或单面粘胶纸等将其粘去，切忌用酒精等有机溶剂进行清洗。

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