Этот раздел кратко рассказывает об истории развития печати — от древних времён, когда книгопечатание делало первые шаги в древнем Китае, и до наших дней, когда развитие цифровой техники буквально преображает отрасль. Почитайте, это на самом деле интересно.
Китай: древние истоки книгопечатания
Зарождение печати
Первая технология печати появилась в древнем Китае к концу II века. К этому времени у китайцев уже были три необходимых элемента этой технологии: во-первых, бумага; во-вторых, краска; и, в-третьих, умение вырезать (или выгравировывать) тексты на различных поверхностях. Это, например, были буддийские изречения, вырезанные на мраморных колоннах буддийских храмов. Легенды гласят, что паломники смачивали выступающие части букв краской, а затем прикладывали к ним увлажненные листы бумаги. В то время были широко распространены печати, служившие для переноса религиозных текстов и изображений на бумагу. Вероятно, именно необходимость в частом использовании таких печатей и привела к тому, что в IV или V веках в Китае появились краски со свойствами, делающими их пригодными к книгопечатанию.
Печати, и, в особенности колонны, были не слишком удобными приспособлениями; поэтому в VI веке появились деревянные бруски с вырезанными на них изображениями. Текст сперва писали на листе бумаги; затем свежий рисунок прикладывали к гладкой поверхности деревянного бруска, смазанного рисовой пастой, которая впитывала краску; после этого гравер срезал оставшиеся чистыми части поверхности бруска. В результате зеркальное изображение текста выступало над деревянной поверхностью.
Для получения оттиска брусок смачивали краской с помощью кисти, лист бумаги накладывали сверху и притирали щеткой. Таким способом можно было печатать лишь с одной стороны листа.
Самые старые из известных печатных работ, произведенных с помощью деревянных брусков, — это японский буддийский трактат (примерно 764–770 гг.), заказанный императрицей Шото-ку, и китайский текст 868 года. Самая ранняя книга была напечатана в 932 году, это так называемая «Бриллиантовая Сутра», первая книга из собрания китайской поэзии в 130 томах, созданного по инициативе министра китайского двора Фон-Тао.
Столь быстрый прогресс в области воспроизведения книги однозначно свидетельствовал об высоком уровне образования и тяге к просвещению древних китайцев. Любопытно, что именно китайский император вошел в историю как правитель, вознамерившийся уничтожить все книги прежних времен. Бесконечно тщеславный император Цинь Ши-Хуанди, тот самый, кто возвел гигантскую китайскую стену, в конце II века до н.э. распорядился сжечь все книги его империи, дабы история Китая начиналась с него. Посмевших ослушаться этого указа ссылали на постройку Великой стены. Можно сказать, что само величие этого грандиозного сооружения свидетельствует об упорстве китайцев, не желающих уничтожать книги, идущих на смерть ради спасения Знания.
Изобретение наборного шрифта
Примерно в 1041–1048 гг. китайский алхимик Пи-Шен создал первый в истории сменный шрифт, сделав его из обожженной смеси глины и клея. Он набирал текст, помещая литеры вплотную одна к другой на металлическую пластину, покрытую смесью резины, воска и бумажного пепла. Пластина нагревалась, смесь расплавлялась и затем, остывая, прочно прикрепляла набор к пластине. Снять литеры было можно, снова нагрев пластину.
Таким образом, можно заключить, что Пи-Шен впервые нашел универсальное решение многих проблем типографики: он разработал технологию производства, набора и повторного использования шрифта.
Примерно в 1313 году чиновник по имени Ван-Чен приказал мастерам вырезать более чем 60 тысяч иероглифов на деревянных блоках для печати исторической монографии. Этому человеку также приписывают изобретение горизонтальных рамок-«касс«, вращающихся вокруг вертикальной оси, что упрощало процесс набора. Однако изобретения Пи-Шена и Ван-Чена не получили распространения в Китае. И это понятно: китайский алфавит тогда насчитывал до 40 тысяч знаков, и создание полного шрифта было делом не менее трудоемким, чем вырезание на дереве целых книг.
В Корее, напротив, технология печати, впервые появившаяся в первой половине XIII века, получила интенсивное развитие по инициативе короля Хтаи Тьёна, который в 1403 году издал указ об отливке из бронзы 100 тысяч литер шрифта. До 1516 года были созданы еще девять наборов литер; два из них были отлиты в 1420 и 1434 годах, когда в Европе типографика еще не была изобретена.
Появление бумаги в Европе (XII век)
Бумага, секрет производства которой был известен лишь скрытным китайцам, по караванным путям доставлялась в один из крупнейших торговых центров средневековой Азии — Самарканд, а уже оттуда развозилась по всему арабскому миру.
Технология изготовления бумаги распространялась теми же, протоптанными вьючными верблюдами, путями. Арабы получили этот секрет от китайских пленников, захваченных в битве при Таласе (751 год). К XIII веку мастерские бумагоделателей были в каждом арабском городе, от Багдада до Кордовы (Испания тогда была под арабским господством). В Европу бумага, начиная с XII века, попадала через портовые города Италии, имевшие тесные торговые связи с арабским миром, а также, вне всякого сомнения, наземным путем — через Испанию во Францию. Изучая материал, из которого была изготовлена привозная бумага, европейцы постепенно раскрыли секрет ее изготовления; возможно, рецепт привезли в середине XIII века возвращающиеся из крестовых походов рыцари. К 1275 году бумагоделательные производства появились в Италии, в середине XIV века — во Франции и Германии.
В отличии от рецепта изготовления бумаги, секреты книгопечатания не пришли в Европу из Китая. По-видимому, эта технология была унаследована уйгурами, кочевниками, жившими на границе Монголии и Туркестана; об этом свидетельствуют найденные в тех местах деревянные бруски с вырезанными на них уйгурскими буквами, относящиеся к началу XIV века. Кочевые племена уйгуров, считающиеся самыми передовыми из всех татаро-монгольских народностей, принесли свои типографские навыки в Египет, но здесь распространение технологии печати натолкнулось на серьезное препятствие. Дело в том, что, хотя Ислам и разрешал использование бумаги для записи слов Аллаха, воспроизведение их искусственными, техническими средствами строжайше запрещалось.
Гутенберг: изобретение книгопечатания
Ключевые элементы, без которых книгопечатание было бы невозможным, медленно, один за другим, создавались в средневековой Западной Европе, где для этого были наиболее благоприятные культурные и экономические условия.
Ксилография
Ксилография, техника печати с деревянной формы, появилась в Европе не ранее второй половины XIV века. Это совпадает по времени и, скорее всего, является прямым следствием появления в Европе бумаги. Бумага как нельзя лучше подходила для репродуцирования, будучи существенно прочнее такого материала, как папирус, и гораздо доступнее чрезвычайно дорогого пергамента, к тому же имеющего грубую, неровную поверхность.
Вначале ксилография использовалась лишь для воспроизведения орнаментальных буквиц в рукописных манускриптах, но вскоре с ее помощью начали печатать религиозные рисунки. Позже они стали сопровождаться пояснительным текстом. С ростом мастерства граверов текст начал приобретать большее значение, чем иллюстрация. В первой половине XV века начали появляться маленькие, еще убогие книжицы из нескольких страниц. Эти «первокниги», будь то религиозные труды или латинская грамматика Элиуса Донатуса (их называли «донатами»), печатались с помощью техники, крайне схожей с китайской.
Одновременно в разных частях Европы велась работа по созданию шрифта, вырезанного из деревянных блоков, по одной букве на каждом бруске, с тем, чтобы на вырезать всю страницу целиком, а составлять ее из таких литер. Изобретение первого типографского шрифта приписывают голландцу Лауренсу Янсену, иначе Костеру, создавшему такой шрифт около 1430 года. Однако эти первые попытки были несовершенными из-за необходимости сделать буквы относительно малого размера. Буквы латиницы гораздо меньше китайских иероглифов, и гравировка их на дереве была очень сложной операцией. Более того, полученный шрифт оказался чрезвычайно хрупким, и использовать его можно было лишь ограниченное количество раз.
Металлографическая печать (примерно 1430 год)
Металлографическая печать считается прямой предшественницей полиграфии. Средневековые ремесленники, прежде всего граверы и кузнецы, владели технологией использования пресс-форм. Кто-то из них понял, что эту технику можно применить и для создания печатных форм, более качественных и долговечных, чем вырезанные из дерева. Процесс изготовления, скорее всего, состоял из трех этапов: 1) создавался набор медных или бронзовых пресс-форм, на каждой из которых выгравировывалась определенная буква алфавита; 2) с помощью этих пресс-форм шрифт выдавливался на глиняной матрице; 3) в углубления заливался свинец, который, застывая, превращался в литеры.
Теоретически такой способ изготовления шрифта имел неоспоримые преимущества. Для создания любого количества литер определенной буквы нужно было изготовить всего одну пресс-форму, и все эти литеры были идентичны между собой. Создание глиняной матрицы и заливка свинца были простыми и быстрыми операциями, а свинец имел гораздо более высокую прочность, чем дерево.
Считается, что металлографическая печать была изобретена в Голландии около 1430 года. Между 1434 и 1439 годами ее применял и Гутенберг в Штрассбурге (ныне Страсбург, Франция).
Эти ранние эксперименты не наши практического применения из-за проблем с созданием глиняных матриц. Было очень сложным делом выдавливать каждую букву с одной и той же силой — в результате шрифт получался разной высоты. Что еще хуже, при выдавливании каждой буквы соседние буквы деформировались.
Поэтому главным значением этой технологии стало появления самих понятий пресс-формы, матрицы и литер.
Изобретение книгопечатания Гутенбергом (около 1450 года)
Сочетание пресс-формы, матрицы и свинца при массовом производстве идентичного шрифта было одним из двух важнейших компонентов, необходимых для создания европейской технологии книгопечатания. Вторым компонентом стала собственно концепция печатного пресса, идея, никогда не возникавшая на Дальнем Востоке.
Иоганн Гутенберг считается создателем сразу двух этих компонентов.
Как это ни удивительно, но его подписи нет ни на одной из приписываемых ему печатных работ. Гутенберг был серебряных дел мастером; считается, что он работал не один, а в содружестве с купцом Иоганном Фустом и его каллиграфом Петером Шаффером, будущим зятем Фуста. Гутенберг в этом сообществе выполнял роль инженера, и именно поэтому не подписывал печатаемые книги. Предположение о наличие у его изобретения соавторов основывается исключительно на толковании некоторых аспектов иска, который Гутенберг подал против своих компаньонов и который он проиграл в 1455 году.
Самый убедительный довод в пользу того, что именно Гутенберг изобрел книгопечатание, как ни странно, исходит от главного его хулителя, Иоганна Шаффера, сына Петера Шаффера и внука Иоганна Фуста. Хотя Шаффер в 1509 году заявил, что это изобретение принадлежит целиком и полностью его отцу и деду, в 1505 году он писал, что «похвальное искуство книгопечатания изобретено удачливым Иоганном Гутенбергом в Майнце в 1450 году». Можно предположить, что Иоганн Шаффер знал об этом от своего отца; в таком случае, совершенно неясно, что же заставило его впоследствии столь кардинально изменить свое мнение. Ведь к тому времени ни его отца, ни его деда уже не было в живых: Иоганн Фуст умер в 1466 году, а Петер Шаффер — в 1502.
Первый печатный шрифт был изготовлен следующим образом: пресс-форма была выгравирована на мягком металле (меди либо бронзе); затем в пресс-форму был залит свинец, являвшийся матрицей для собственно литер, изготавливаемых из особого сплава, который, в свою очередь, заливался в матрицу.
Спектральный анализ раннего шрифта показал, что сплав состоял из свинца, олова и сурьмы, тех же компонентов, которые используются и в наши дни: олово, потому что чистый свинец быстро окисляется и портит матрицу, в которую заливается; сурьма, потому что сплав свинца и олова недолговечен.
Вероятно, именно Петер Шаффер около 1475 года предложил заменить пресс-формы из мягкого металла на стальные, а матрицы делать из меди. Этот метод просуществовал, не меняясь, до середины XIX века.
Работа печатника с самого начала состояла из четырех базовых операций: 1) выбор литер буква за буквой из кассы печатного шрифта; 2) выстраивание их друг за другом на специальной сборной «палочке» — деревянной полоске с уголками; 3) выравнивание строк — создание пробелов между буквами с помощью «пробельного материала», небольших чистых кусочков свинца; и 4) после печати — возвращение литер обратно в кассу.
Печатный пресс Гутенберга
Свидетельства того периода, включая материалы судебного иска 1439 года, связанного с деятельностью Гутенберга в Штрассбурге, не оставляют практически никаких сомнений в том, что с самого начала для книгопечатания использовался печатный пресс.
Сперва печатный пресс был слегка переделанный давильным прессом, с неподвижным «ложем» (нижней пластиной) и подвижным «столом» (верхней пластиной), перемещаемым в вертикальной плоскости с помощью небольшого ворота на стержне с резьбой. Набранный шрифт, закрепленный лигатурами или с усилием вставленный в металлическую рамку-форму, покрывался краской, сверху на него помещали лист бумаги, а затем все это вместе зажималось в «тиски», образованные «ложем» и «столом».
Такая технология была значительным шагом вперед по сравнению с техникой, используемой в Китае, так как теперь можно было получить четкое, качественное изображение с обеих сторон бумажного листа. Однако такая печать была непростой и медленной работой: было довольно сложно вставить лист кожи, используемый для нанесения краски, между «столом» и формой; кроме того, для достижения необходимого давления нужно было сделать несколько поворотов ворота, а затем столько же в обратную сторону — чтобы вставить новый лист бумаги.
Считается, что печатный пресс описанной конструкции появился довольно рано, возможно, даже до 1470 года.
Первым принципиальным усовершенствованием пресса стало появление сдвигаемого по направляющим «ложа», что позволяло печатнику вынимать форму и наносить на нее краску после каждого оттиска. Затем единственный стержень с резьбой был заменен тремя или четырьмя параллельными стержнями, что позволило поднимать «стол» одним коротким движением ворота. Однако при этом «стол» оказывал на «ложе» гораздо меньшее давление. Выходом стало разделение операций при печати: форма под прессом располагалась таким образом, что сперва печаталась одна половина страницы, а потом другая. Так появился принцип печати «в два приема», просуществовавший три столетия
После Гуттенберга
За последующие 350 лет печатный пресс претерпел существенные изменения. Примерно в 1550 году деревянные винты были заменены железными. Двадцать лет спустя появился совершенно новый двухкомпонентный элемент, состоящий из «маски» (куска пергамента с вырезанной в нем по размеру печатного изображения дырой) и «барабана» (куска толстой мягкой ткани). «Маска» предотвращала попадание краски на поля листа, а «барабан» сглаживал неравномерности в давлении, причиной которых была неодинаковая высота литер.
Примерно в 1620 году в Амстердаме Виллем Янсон Блеу добавил к вороту противовес, который поднимал «стол» автоматически. Так появился «голландский пресс», копия которого была установлена Стивеном Дэйи в Кембридже, штат Массачусетс, в 1639 году. Это был первый печатный пресс в Америке.
Около 1790 года английский ученый и изобретатель Уильям Николсон разработал метод нанесения краски с использованием цилиндра, покрытого кожей. Это было первое применение в печатном процессе вращательного движения.
Металлический пресс (1795 год)
Первый полностью металлический печатный пресс был сконструирован в Англии около 1795 года. Через несколько лет в Америке был построен металлический пресс, в котором ворот с резьбой был заменен набором металлических шарниров. Он получил название «Колумбиец»; за ним последовал «Вашингтон», созданный Сэмюэлем Растом. Последний пресс считается одним из самых совершенных винтовых прессов за всю историю; его производительность превышала 250 оттисков в час.
Стереотипия (конец XVIII века)
Непрерывно растущая потребность в печатном слове заставляла искать новые пути для повышения скорости и объемов печати. Одним из решений стала стереотипия. Эта технология состояла в следующем: в матрицу, состоящую из глиняных блоков с вытесненными на них буквами, заливали свинец, таким образом получая единую форму для печати целого листа. Можно было изготовить несколько идентичных форм; это сделало экономически целесообразным печать одного и того же материала одновременно на нескольких прессах, при этом сама матрица была постоянно пригодна к повторному использованию. Стереотипия была впервые и с большим успехом применена в Париже около 1790 года.
Механический пресс Кёнига (начало XIX века)
Идея использования в печатном деле движущей силы пара привела к созданию машины, в которой различные стадии печатного процесса были объединены в единый цикл. В 1803 году в Германии Фридрих Кёниг предложил конструкцию пресса, в котором поднятие и опускание «стола», движение «ложа» внутрь и наружу, а также нанесение краски с помощью набора валиков осуществлялось с помощью системы шестерен.
Первым реально работающим механическим прессом стала созданная в США в 1857 году «Свобода». В этом прессе «стол» опускался с помощью педали.
Следующим шагом в совершенствовании процесса печати стало использование цилиндров.
Хотя Николсон запатентовал печатный цилиндр, к которому прикреплялся шрифт, еще в конце XVIII века, он не смог создать технологию, при которой использование такого цилиндра стало бы возможным. А ведь цилиндр фактически был самой логичным элементом циклического процесса. Ведь в случае плоского «стола» давление должно было передаваться всей печатной поверхности, в то время как при использовании цилиндра сила концентрировалась лишь на узкой полоске соприкосновения цилиндра с бумагой в каждый момент времени.
Эффективность печатного цилиндра была продемонстрирована еще в 1784 году, когда во Франции на его основе был создан пресс для печати книг для слепых.
В 1811 году Кёниг со своим компаньоном Андреасом Бауэром создал пресс, в котором цилиндр выполнял функцию вращающегося «ложа» с закрепленным на нем листом бумаги. Печатная форма была закреплена на двигающемся взад-вперед плоском «столе», причем поступательное движение «стола» было связано с вращательным движением «ложа». Каждый раз при движении назад на форму с помощью красочных валиков наносилась краска.
В 1814 году первый стоп-цилиндровая печатная машина на паровой тяге была установлена в типографии «Таймс» в Лондоне. Машина имела два цилиндра, которые вращались в соответствии с возвратно-поступательным движением «ложа». Дополнительный цилиндр позволил удвоить количество оттисков, и производительность машины составляла 1100 листов в час.
В 1818 году Кёниг и Бауэр сконструировали машину, в которой один цилиндр наносил изображение на одну сторону бумаги, а другой — на обратную. Эта машина получила название «перфектор». В 1824 году американец Уильям Чёрч добавил в конструкцию печатной машины еще один элемент — автоматический механизм захвата.
Для того, чтобы цикл печати стал полностью непрерывным, печатная форма, так же как и лист бумаги, должна была располагаться на цилиндрической поверхности. В 1844 году американец Ричард Хо запатентовал конструкцию печатной машины, в которой литеры закреплялись на поверхности цилиндра большого диаметра. Эта машина позволяла достичь скорости более чем 8000 оттисков в час. Недостатком такой системы была ее ненадежность: литеры часто падали с поверхности формного цилиндра, приводя к остановкам и даже к повреждению механизма.
Дефект был устранен после того, как этот метод объединили с использованием стереотипии, то есть формировании единой печатной формы из свинцового сплава. Эксперименты начались в 1849 году, в 1856 году такая машина начала работать в типографии «Таймс», а после 1858 года этот метод печати получил широкое распространение в печатной индустрии.
Процесс автоматизации подачи бумаги в печатную машину привел к созданию ролевых машин, в которых бумага подавалась не листами, а сматывалась с роля. Технически идея ролевой подачи бумаги появилась еще в начале XIX века, но реализовать ее удалось лишь в 1865 году, когда американец Уильям Баллок сконструировал первую газетную машину с ролевой подачей. В машине было предусмотрено устройство для разрезания бумаги после печати; ее производительность достигала 12 тысяч готовых газет в час. В 1879 году тот же Баллок в сотрудничестве с Ричардом Хо добавил к конструкции механизм складывания листа.
Одновременно с этими разработками велись исследования в области альтернативных методов изготовления печатных форм. Предлагались такие технологии, как электротипия, фотомеханический процесс, фото- или электрогравировка.
Попытки механизировать набор (середина XIX века)
Механизировать процесс набора, используя технологии XIX века, было непростым делом, однако этому в немалой степени помогло изобретение в 1806 году компрессионной формовки. В 1822 году Уильям Чёрч (тот самый, который придумал механизм захвата) запатентовал в Бостоне наборную машину, представляющую из себя ячейки с литерами и клавиатуру. Нажатием клавиши соответствующая литера высвобождалась и опускалась в магазин. Выравнивание литер внутри магазина производилось вручную. В конструкции было предусмотрено устройство, постоянно докладывающее в ячейки новые литеры.
В течение последующих 50 лет появилось множество разновидностей этой машины, в том числе и обеспечивающие автоматическое выравнивание литер в магазине. Скорость работы таких машин составляла от 5 тысяч до 12 тысяч символов в час, в то время как при ручном наборе производительность выше 1500 символов в час была недостижима. Набор из таких машин выходил в виде бесконечного ряда, который приходилось вручную разбивать на строки; таким образом, полная автоматизация наборного процесса достигнута не была.
Была также предпринята попытка механизировать обратный процесс — раскладывание использованных литер по кассам, или дистрибуция. Существовала машина, позволяющая оператору продвигать ряд использованных литер по одной и нажатием соответствующей клавиши опускать очередную литеру в ее кассу, но эта машина не давала никакого выигрыша в скорости по сравнению с ручной дистрибуцией.
Процесс выравнивания строк, который был невозможен без точного расчета размеров межсловных пробелов, был главной проблемой, возникшей при попытках механизировать набор. Другой проблемой было то, что между этапами набора и дистрибуции протекало значительное время, необходимое собственно для печати, и это мешало объединить набор и дистрибуцию в единый цикл.
Изобретение строкоотливного набора (1880–1890 годы)
Линотип был сконструирован в 80-х годах XIX века в США немцем по происхождению Оттмаром Мергенталером. Линотип был первой строкоотливной машиной, которая могла отливать набор целыми строками с помощью подвижных матриц каждой буквы. Матрицы были закреплены таким образом, чтобы после использования они возвращались в соответствующую ячейку в кассе. Выравнивание строк достигалось добавлением клинообразных пробельных элементов после каждого слова. Отлитые из свинца строки собирались в набор и использовались в качестве печатной формы. Линотип мог работать со скоростью до 7 тысяч символов в час.
В 1885 году американец Толберт Лэнстон создал Монотип. Эта машина отливала буквы и собирала их в строки, суммируя ширину букв и добавляя потом пробелы для выравнивания строк. Матрицы (шрифт, применяющийся для отливки литер) можно было использовать неограниченное количество раз. Производительность Монотипа достигала 12 тысяч символов в час.
Печатное дело в XIX веке
XIX век принес в технологию печати некоторые важные инновации, напрямую не связанные с изобретением Гутенберга.
Воспроизведение графики
Первым способом репродуцирования графических иллюстраций была ксилография, печать с помощью деревянной формы. Доски с вырезанными на них изображениями могли закрепляться в одной раме с деревянными литерами.
Во второй половине XV века гравюра на металле начала вытеснять ксилографию. Этот метод, получивший название «Интаглио», что означает «глубокая печать», состоял в следующем: пластина из металла (меди, бронзы, цинка, а после 1806 года — и стали) с выгравированным или вытравленным кислотой рисунком, покрывалась краской; после этого краску аккуратно стирали так, чтобы она осталась лишь в углублениях формы; затем изображение переносилось на бумагу под давлением цилиндрического пресса, машины, по конструкции близкой мельничному прессу. Так как этот метод в корне отличался от печати с деревянного набора, листы с иллюстрациями печатались отдельно от листов с текстом.
В XIX веке машины для печати с гравированных форм были значительно усовершенствованы. Краска стала наноситься с помощью валиков, а убираться с формы — при помощи вращающихся щеток или дисков с прикрепленной к ним калькой.
Процесс глубокой печати использовался и при нанесении рисунка на ткань, при этом формой служил цилиндр с выгравированным на нем рисунком; лишняя краска убиралась с помощью скребка. В 1860 году эта технология была применена во Франции для печати обложек к школьным учебникам. На медный цилиндр было нанесено множество штрихов, настолько мелких, чтобы они могли удержать в себе краску несмотря на гравитацию, центробежную силу и воздействие скребка. Таким способом можно было печатать лишь совсем простые рисунки.
Литография: Зенефельдер (1796 год)
Литография, основанная на том, что вода и жир не смешиваются между собой, была третьим (после ксилографии и интаглио) печатным процессом, подвергшимся значительным усовершенствованиям.
В 1796 году пражский картограф Алоиз Зенефельдер исследовал свойства известняка, камня состоящего из углерода кальция и имеющего однородную пористую поверхность. Он обнаружил, что если на его поверхность нанести изображение краской на масляной основе, затем смочить камень водой, а после этого покрыть его обычной краской, то эта краска останется лишь в тех местах, куда до этого был нанесен жир. Изображение можно было воспроизвести на бумаге, прижав под давлением лист к поверхности известняка. Зенефельдер установил также, что некоторые металлы, в частности, цинк, имеют схожие свойства.
К 1850 году появились первые механические литографские прессы с известняковой формой, фланелевыми увлажняющими валиками и резиновыми красочными. Замена известняка на цинковую пластину изогнутой формы позволило создать ротационную литографскую машину. Первая такая машина была построена в 1868 году.
Светочувствительность: Ньепс (около 1820 года)
В 20-х годах XIX века Джозеф Ньепс установил, что некоторые химические вещества обладают чувствительностью к свету. Это привело к изобретению фотографии (между 1829 и 1838 годами) и созданию технологии печати фотографических изображений. Это, в свою очередь, положило начало технике фотогравюры, созданию фотохимическим способом рельефа на литографском камне или металлической форме для глубокой печати.
Уильям Генри Фокс Телбот, английский ученый и изобретатель, провел в 1852 году следующий опыт. Он поместил кусок черного тюля между объектом, который он хотел воспроизвести (лист дерева) и фоточувствительным веществом, нанесенным на металлическую пластинку. Изображение на фотопластинке появилось лишь в тех местах, где прохождению света не препятствовала тюлевая сетка. Протравив затем фотопластинку кислотой, он получил рельеф, испещренный тонкими штрихами, глубина которых варьировалась в зависимости от плотности изображения и временем воздействия кислоты.
Таким образом, Телбот изобрел полиграфический растр и в то же время открыл путь к новому направлению в глубокой печати: ротогравюре.
Растр сделал возможным создание воспроизведение всего диапазона тонов фотоизображения такими методами, как высокая печать и литография.
Гравюра и ротогравюра (около 1890 года)
Применение ротации в глубокой печати требовало технологии гравирования бесконечного количества маленьких ячеек, причем непосредственно на формном цилиндре. Этот создавало определенные трудности: использование резинового скребка для снятия лишней краски исключало использование изогнутой металлической пластины-формы (она не могла идеально прилегать к поверхности формного цилиндра), а нанести фоточувствительный слой на сам цилиндр было невозможно.
Однако, в 1862 году англичанин Дж.В.Сван изобрел углеродную ткань — бумагу, покрытую слоем желатина, которую можно было сделать светочувствительной, проэкспонировать, а затем приклеить к металлической поверхности любой формы.
В 1876 году чех Карл Клич придумал способ нанести растровую сетку прямо на углеродную бумагу, а затем использовать ее для переноса ячеек, необходимых для глубокой печати, на формный цилиндр одновременно с изображением. В 1895 году Клич вместе с английскими коллегами основал «Компанию Глубокой Печати Рембрандт», которая печатала репродукции картин методом ротогравюры. Технология процесса при этом держалась в глубочайшей тайне.
Почти одновременно в Германии и США был запатентован несколько иной процесс, при котором изображение сперва растрировалось, а уже потом переносилось на углеродную ткань. Но это не сыграло никакой роли: в 1903 году один из печатников «Компании Глубокой Печати Рембрандт» эмигрировал в США и там раскрыл секрет Клича. Его метод быстро распространился по всему миру.
XX век — век полиграфии
В XX веке развитие печатного дела происходило в направлении скорости, производительности и экономичности печати. Начало этого процесса было положено созданием метода офсетной печати.
Изобретение офсетной печати (начало XX века)
К началу XX века литографский процесс был значительно усовершенствован. После создания первого механического печатного пресса литография развивалась по двум направлениям.
Первым из них была печать на тонких металлических листах (и прежде всего, на жести, их которой делались консервные банки) с использованием процесса переноса, изобретенного в 1878 году. Смысл его заключался в том, что печатный цилиндр, несущий на себе лист жести, соприкасался не с литографским камнем, а с промежуточным цилиндром, покрытым резиной, так называемым печатным полотном. Полотно принимало на себя краску с камня и переносило ее на жесть.
Вторым направлением, несколько потерявшим актуальность к концу XIX века, была печать на бумаге, на цилиндровых или ротационных машинах.
В 1904 году в Натли, штат Нью-Джерси, печатник Айра В. Рюбель неожиданно обнаружил, что изображение, случайно оказавшееся не на бумаге, а на резиновом полотне печатного цилиндра (бумага замялась при подаче), само пригодно для печати и, более того, дает оттиск превосходного качества. Рюбель с помощниками сконструировали трехцилиндровую печатную машину — первую в истории офсетную машину.
Сухой офсет (1920 год)
Изобретение сухого офсета связано с необходимостью запечатывать фон банковских квитанций краской на водной основе, с целью защиты от подделок. Было предложено следующее решение: заменить литографскую форму формой высокой печати, объединив не требующую увлажнения высокую печать с офсетным переносом краски. Этот процесс и назвали «сухим офсетом». Он широко применяется и в наши дни.
В 1950 году был предложен другой технологический процесс (он особенно широко применяется в США). Согласно этой технологии, совместно с офсетным переносом краски используется ротогравюра. Таким способом печатаются обои, наносится изображение на линолеум, бумажную посуду и другие товары.
Цветная печать
Многоцветная печать появилась практически одновременно с изобретением собственно книгопечатания. Еще в Псалтыре 1457 года, подписанном Шаффером (некоторые приписывают эту работу Гутенбергу) орнаментальные буквицы были напечатаны в два цвета. Достигалось это при помощи двух деревянных блоков-литер, которые вставлялись друг в друга и смазывались разными красками.
В течение XVI века в Германии проводилось множество экспериментов по воспроизведению при печати нескольких цветов. В XVII веке это делалось следующим образом: на различные части гравированной металлической формы наносились краски различных цветов, а затем изображение печаталось как обычно. В 1719 году живописец Жак-Кристоф Ле Блон запатентовал в Англии печатный процесс, использующий для воспроизведения цветного изображения три основных краски: голубую, желтую и красную; черная краска использовалась для печати контуров изображения. С помощью нанесенной на исходное изображение плотной сетки изобретатель гравировал четыре металлические формы и последовательно производил четыре оттиска, каждый — своим цветом.
В XIX веке открытие трихроматизма, создание фундаментальной теории трехцветного анализа и синтеза цветов в фотографии, появление технологии производства покрытий, чувствительных к тому или иному цвету, и, наконец, изобретение растра, заменившего примитивную сетку Ле Блона, — все это привело к зарождению современной триадной техники цветной печати, включающей в себя, с учетом черного, четыре основных цвета.
Автоматизация набора (после 1929 года)
В стремлении повысить скорость и эффективность печатных процессов, полиграфисты неизбежно сталкивались с необходимостью механизировать и даже автоматизировать набор.
Один из подходов к решению этой проблемы был реализован в Монотипе. В этом устройстве была впервые применена идея разделения клавиатуры и отлива. Несколько операторов, изготавливающих несколько перфолент одновременно, могли заставить буквоотливной механизм, управляемый этими перфолентами, работать с максимальной скоростью.
Совершенствование телетайпного оборудования в США позволило к 1929 году создать оборудование, полностью использующее принцип разделения функций человека и машины. Оператор изготавливал перфоленту, на которой каждый символ был представлен комбинацией отверстий, затем лента заряжалась в транслирующее устройство, которое управляло отливом целых строк. Такие машины могли работать со скоростью более 20 тысяч знаков в час.
Программируемый набор (50-е годы)
Изготовление перфоленты оставалось относительно медленным процессом, прежде всего потому, что оператору приходилось самому решать, где и в каком слове в конце строки ставить перенос. Развитие электроники во второй половине прошлого века позволило автоматизировать принятие этих решений.
В 50-е годы во Франции была создана BBR — первая система программного набора. Оператор по-прежнему изготавливал перфоленту, но задачи определения длины строки, расстановкой переносов в соответствии с правилами грамматики, исправления орфографических ошибок и даже воспроизведения текста на основе шаблона верстки — все это брал на себя компьютер. Устройством вывода для компьютера служил перфоратор, и производительность системы ограничивалась исключительно скоростью его работы. BBR достигала ошеломляющей скорости в 300 тысяч знаков в час, что более чем в десять раз превосходило скорость самых передовых строкоотливных машин.
В 60-е годы перфоленту заменила магнитная лента, что позволило поднять скорость до еще более невероятной величины — 1000 символов в секунду, или 3.6 миллиона символов в час! Хотя такая производительность и бесполезна для механических композеров, отливающих буквы или строки из свинца, она приобретает важнейшее значение для устройств, не обремененных тяжестью свинца и ограничениями, налагаемыми конструкцией механических узлов.
Появление фотонаборных автоматов
Использование в офсетной или высокой печати тяжелого и неудобного во многих отношениях свинца чрезвычайно непрактично. Идея машины, создающей фотоматрицу заголовков, появилась еще во второй половине XIX века. В 1915 году была построена машина Fotoline, которая собирала строку заголовка из отпечатков отдельных букв на прозрачной пленке.
Первое поколение фотонаборов — механические
Для дальнейшей реализации этого подхода потребовалась переделка существующих строкоотливных машин. Металлические матрицы были заменены изображениями букв, а отливной механизм — фотоаппаратом.
Первым в ряду подобных машин был фотонабор Fotosetter (1947 год). В 1963 году появился его модернизированный вариант Fotomatic. Оба устройства управлялись с помощью бумажной перфоленты, и оба были сконструированы на основе строкоотливной машины Intertype. Фотонаборная машина Linofilm (1950 год) была создана на основе Линотайпа, а машина Monophoto (1957 год) — на основе Монотайпа.
Хотя все эти машины не имели дела со свинцом, их производительность принципиально не отличалась от их строкоотливных собратьев. Нужен была новый подход, позволяющий переосмыслить фотонабор с функциональной стороны.
Впервые этот подход был реализован в Германии в 20-х годах прошлого века. Фотонабор Uher содержал вращающиеся диски, к которым были прикреплены фотоматрицы.
Второе поколение фотонаборов — функциональные
Это поколение характеризовалось стремлением избавиться от ограничивающих скорость механических частей. Количество движущихся частей сократилось до двух: вращающийся диск или барабан с фотоматрицами и система стеклянных призм или зеркал, придающих лучу света нужное направление.
Первым подобным устройством стал Limitype, изобретенный в 1949 году двумя французами — Рене Хигоне и Луи Мойру. Первая модель этого фотонабора имела клавиатуру; в дальнейшем клавиатура стала независимым блоком. Скорость работы машины превышала 28 тысяч символов в час.
В 1954 году был создан Linofilm, электронное устройство, где матрицы менялись движением сегментов фотозатвора. Его скорость достигала 12 символов в секунду, или более 43 тысяч в час. В 1965 году в конструкцию машины был добавлен барабан, что удвоило производительность. Но дальнейшее увеличение скорости при такой конструкции было невозможным из-за большой центробежной силы.
В конструкции системы Limizip 900 (1959 год) была применена очередная революционная идея — сделать единственной движущейся частью устройства линзу, которая за одно движение могла сканировать целую строк из 20 или даже 60 символов. С применением в качестве носителя информации магнитной ленты скорость работы системы достигла более 2 миллионов символов в час.
Первая книга, набранная с помощью Limizip в 1964 году, называлась «Index Medicus»; для эволюции фотонаборной технологии она значила примерно столько же, сколько значила Библия Гутенберга для эволюции всего книгопечатания. Более 600 страниц этой книги были набраны за 12 часов. На строкоотливной машине такая работа заняла бы целый год.
Третье поколение фотонаборов — электронные
Самые быстрые фотонаборы все еще отставали по скорости от магнитной ленты. В 60-х годах появились третье поколение фотонаборов, в которых вообще не было механических движущихся частей, как не было и световых лучей, управлять которыми без таких частей было бы невозможно.
Фотонаборы на основе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ, или CRT) (RCA, Linotron и т.д.) работают по тому же принципу, что и телевизор: тонкий пучок электронов проходит сквозь фотоматрицу буквы и вызывает модуляцию другого пучка электронов на люминисцентном экране, что, в свою очередь, оставляет изображение на фотопленке. Производительность таких устройств приближается к 1000 символов в секунду, что составляет более 3 миллионов в час.
Созданный в Германии в 1965 году Digiset стал первым в мире фотонабором, в котором вообще отсутствовали матрицы. Вместо этого двоичное представление символов было записано в его магнитной памяти. Фотонаборы этого типа (их стали называть алфавитно-цифровыми) имеют теоретическую скорость более 3 тысяч символов в секунду, или более 10 миллионов в час. Однако такая скорость превышает возможности магнитной ленты, и значит, для достижения максимальной эффективности, такой фотонабор необходимо подключить напрямую к компьютеру с соответствующей скоростью передачи данных.
На пути к цифровой печати
Когда производительность фотонаборов вплотную приблизилась к скорости печати печатных машин, возникла вполне очевидная идея — вообще избавиться от печатной машины. В самом деле, зачем она нужна, если фотонабор способен печатать столько же страниц за единицу времени, сколько и сама машина? Достаточно лишь заменить фотографическую пленку недорогим носителем, на который будет возможно наносить изображения без применения давления.
К этому времени существовали разработки различных методов печати, которые не использовали давление. В 1923 году появилась электростатическая печатная система, в которой краска переносилась с цилиндрической формы на бумагу с помощью электрических зарядов. В 1948 году в Америке была создана альтернативная методика электростатической печати, в которых на бумагу наносилась не краска, а порошок, чувствительный к воздействию электричества. Эта техника положила начало ксерокопированию для офисного применения и, в промышленной печати, ксерографии — для печати постеров и карт.
Печать без давления стала возможна и при использовании специальной бумаги с фоточувствительным покрытием, которая экспонировалась с помощью электронного луча фотонабора. Первый эксперимент с использованием подобного факсимильного процесса был проведен в 1964 году в типографии японской газеты «Майниси симбун». Изображение газетной страницы, сформированной на электронно-лучевой трубке, было передано с помощью радиоволн, как в телевидении. Окончательное изображение было получено с использованием электростатической печати.
Трафаретная печать и коллотипия
Параллельно эволюции трех основных печатных процессов — офсетной, высокой и глубокой печати — развивались и другие технологии печати. Эта эволюция привела к тому, что в течение XX века некоторые из этих технологии получили широкое распространение в печатном деле.
Способ воспроизведения изображения путем продавливания краски через сетчатую шелковую ткань, определенные области которой закрыты маской-шаблоном (шелкография, или трафаретная печать), использовался в Китае и Японии задолго до изоюретения печатного пресса. В XIX веке лионские текстильщики начали использовать эту технологию для печати на ткани. Начиная с 30-х годов прошлого века, трафаретная печать используется для печати на самых различных материалах (стекло, дерево, пластик) и даже на разлиных поверхностях (например, на круглых и цилиндрических объектах). Это еще одни пример превращения ручного ремесла в промышленную технологию, использующую фотографические методы для производства сеток и высокопроизводительные автоматические машины.
Еще один метод печати был запатентован во Франции в 1855 году под названием «фотоколлотипия» и модифицирован также во Франции в 1865 году (при этом название изменилось на «фототипия»), а затем а 1868 году в Германии под именем «альбертипия». Этот процесс использует фоточувствительное вещество не как агенты при производстве форм для печати, а как покрытие самих этих форм. Эта техника получила широкое распространение между 1880 и 1914 годами под названием «коллотипия». Затем она была забыта, и лишь спустя полвека начала применяться снова (на этот раз в усовершенствованном и механизированном виде) для печати черно-белого изображения на прозрачных и непрозрачных носителях.
Флексография
Флексография — это технология ротационной высокой печати с применением гибких резиновых форм. Она занимает в печатном деле особое место из-за используемых в этом процессе жидких красок.
Флексография была впервые запатентована в Англии в 1890 году и усовершенствована в Штрасбурге несколько лет спустя.
Флексографская печать особенно хорошо подходит для нанесения изображения на относительно грубые и невпитывающие поверхности (толстый картон, упаковочная бумага, пластмассовая или металлическая пленка). Она также широко применяется в газетной и журнальной печати, главным образом на ротационных машинах.
Голографическая печать
В 60-е годы прошлого века была разработана технология голографической, или «объемной», печати. Суть ее — в наличии двух вариантов одного плоского изображения, напечатанных с некоторым сдвигом на обеих плоскостях относительно толстой прозрачной пластинки, испещренной очень тонкими параллельными полосками. Благодаря этим полоскам, каждый глаз человека, смотрящий на отпечаток с определенного угла, видит только одно изображение. Иллюзия «трехмерности» появляется, когда мозг интерпретирует изображения, видимые обоими глазами, совмещая их друг с другом.
Офисная полиграфия
Развитие промышленности и частного предпринимательства в XIX и XX веке потребовало новых подходов к производству печатной продукции. В области офисной печати первым средством воспроизведения текста стала печатная машинка, изобретенная в 1867 году. Позже появились машины, способные репродуцировать любые количества страниц машинописного текста, а впоследствии, вообще любые изображения. Некоторые из этих устройств были основаны на технологиях, схожих с методами обычной печати, другие использовали оригинальные процессы.
В 1881 году в Англии появился так называемый «шаблонный дупликатор», основанный на технологии трафаретной печати. В 1900 году во Франции была создана фотокопировальная машина, положившая начало факсимильной печати. Были попытки использовать в офисной полиграфии и несколько упрощенные методы офсетной печати. Некоторые из предложенных в таких офсетных минидупликаторах технологических решений позже были применены и в «большом» офсете.
Разработанная в 1938 году техника электростатической печати, названная «ксерокопированием», также получила широкое применение в офисной полиграфии.
Все описанные процессы копирования и воспроизведения документов были объединены в общее понятие «репрографии». Это название было предложено на первом конгрессе, посвященном офисной полиграфии, который прошел в Колоне в 1963 году. Когда речь заходит о печати относительно небольшого количества копий, репрография становится серьезным конкурентом обычной печати.
http://www.mrprint.com.ua/istoriya-pechat