数码彩扩的技术核心（上）

　　所谓数码彩扩，指用数码手段，在化学相纸上曝光成像的设备和技术。一般来说，数码彩扩设备由以下几个部分组成：数据采集、数据处理、数码曝光、冲纸。其中，数据采集指通过高精度快速扫描仪将传统底片的图像数字化或直接读取数码图像文件；数据处理一般是一台运行图像处理软件的强大的计算机系统；冲纸设备和传统彩扩设备所采用的冲纸系统没有什么差别。数码彩扩的其核心部分就是数码曝光系统。

　　根据其工作原理，比较成熟的数码曝光系统可以分为两大类，光发射式和光阀门式。光发射式包括激光彩扩技术、荧光管曝光技术(VFPH)和发光二极管曝光技术(LED)；光阀门技术包括微光阀技术(MLVA)和数字光处理技术(DLP).

一、激光彩扩技术

　　许多成像技术中都用到过激光，例如激光打印机、医疗成像设备、激光印刷技术等，利用激光和光敏材料成像。但在这些领域用到的一般都是单色激光，只有个别专业的彩色激光打印机用三色激光束，激光彩扩设备就是使用了三色激光和彩色相纸，这样的系统如爱克发 d-lab3 和富士 Fronter 350/370。

　　在这种激光彩扩系统中，蓝色和绿色激光由气体或固体激光发生器产生，红色激光由激光二极管产生，RGB三色激光经光学系统混和为单束激光束，经过一个旋转的多棱镜表面的反射，激光束均匀地在相纸上面扫过，相纸的移动又改变了扫描线位置，综合的结果就是激光束扫描过了相纸成像区域的每一个点。激光束强度的变化，决定了扫描过的点色彩的浓淡。激光束的强度可以由变换器(AOM)控制，也可以直接控制激光管的发光强度。

　　完整的激光曝光模块目前并不能通过商业途径获得，尽管激光器、变换器、反射镜、多棱镜等部件都可以在市场上买到，但把他们组合在一起并不是件简单的事，激光的控制系统和光学系统都必须经过精巧的设计，这需要复杂的技术和丰富的经验。

　　激光彩扩技术有以下几个方面的优点：1、激光可以精确聚焦，这为高分辨率成像提供了条件；2、成像幅度比较宽，目前已经可以做到20英寸(约500mm)；3、每种颜色的光线只需要一个激光光源，这样可以很方便地校准，而使用多色光源(如传统彩扩设备中的灯泡)色温校准还有后面将提到的微光阀系统各个光阀的校准都是非常麻烦的事情。

　　由于激光束以很高的速度从相纸表面扫过，每个点的曝光时间是很短的，大约在200纳秒，这就要求使用专用的相纸。激光彩扩的工作效率是很高的，扩印4"x6"片幅的相片可以达到每小时2000张，如果进一步提高相纸的灵敏度，扩印幅宽5英寸的相片甚至可以达到每小时10000张。

二、微光阀技术

　　微光阀技术最早被应用在单色的打印机上，这种打印机早已停止生产了，因为成本太高。如今，诺日士公司基于这种技术开发出了彩色数码扩印系统，使之成为诺日士 2707/2702数码彩扩系统的技术核心。

　　微光阀的关键部件是一个由含有铅、镧、锆、钛等金属的化合物的陶瓷电极，该电极看上去是透明的，施加电压以后，它能够改变通过它的光线的偏振方向。电极夹在两层偏振镜之间，两层偏振镜的偏光方向并不一致，当电极两端没有电压时，光线经过起偏偏振镜而成为偏振光，因为偏振方向不一致，未经扭转的偏振光不能通过过滤偏振镜，相当于阀门关闭，当电极两端施加一定的电压以后，偏振光的偏振方向被扭转，能够通过过滤镜，相当于阀门打开。

　　大量微光阀排成长条形阵列的曝光头依靠卤素灯提供光源，光线经光导纤维传输到曝光头，其分辨率可以达到400dpi，幅宽可以达到12英寸。卤素灯所发出的光线在进入光导纤维之前首先经过一个旋转的三色滤色镜，使光线交替变换为红、绿、蓝的单色光，并依次使相纸曝光不同的颜色。

　　由于通过微光阀以后的光线变得比较弱，因此使用这种工艺曝光的彩扩系统相纸的走纸速度被限制在每秒1英寸，这样其工作效率要稍低一些，扩印4"x6"的相片的速度大概是每小时1000张。微光阀技术的优势在于分辨率可以达到400dpi，成像锐度比较好，但由于不同点由不同的微光阀控制曝光，因此曝光头的校准是很关键的，做起来也比较麻烦。

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图/文：忧天
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