專利名稱：噴墨式打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用新的灰度等級調(diào)節(jié)方式對從原稿圖象中所獲得的圖象信息信號進行變換處理，形成灰度等級再現(xiàn)性好的記錄圖象的噴墨式打印機。
更詳細(xì)的內(nèi)容是，本發(fā)明涉及這樣一種噴墨式打印機，即從各種原稿圖象(其中包括單色或彩色照片等連續(xù)灰度等級圖象以及從電視或計算機圖象信號中獲得的視頻圖象等，需要復(fù)制到記錄紙上的所有對象，下同)中獲得的圖象信息信號，在采用新型灰度等級變換方式的灰度調(diào)節(jié)機構(gòu)中進行變換處理，然后根據(jù)該灰度等級變換后的輸出信號在記錄紙上形成灰度等級和色調(diào)再現(xiàn)性良好的記錄圖象。
先有的技術(shù)是利用復(fù)印機等圖象形成裝置從象照片那樣具用連續(xù)灰度等級的原稿圖象，往記錄片上復(fù)制圖象時，利用感光紙作為記錄媒體片材的裝置是通過對原稿進行模擬處理(曝光)而形成(銀鹽照像記錄)具有與原稿對應(yīng)的連續(xù)灰度等級的圖象。另一種是噴墨式打印裝置，它是把圖象記錄在普通紙上，而不是感光紙上，它不能通過模擬處理來形成圖象，很難再現(xiàn)出濃度等級(灰度等級)，尤其在復(fù)制彩色圖象時，不僅上述濃度等級難以再現(xiàn)，而且色調(diào)(彩色平衡)也不易調(diào)整。
因此，人們正在大力改進打印機的圖象灰度等級和色調(diào)的再現(xiàn)性，其方法與印刷業(yè)的照像制版技術(shù)相同，將連續(xù)的圖象濃度等級變換成網(wǎng)點濃度等級。具體做法是對照片等具有連續(xù)濃度等級(層次)的原稿圖象進行光電掃描，對由此得到的圖象信息信號加以處理，借助該信號在記錄紙上形成圖象，該圖象的象素分布狀態(tài)與原稿圖象的濃度等級和色調(diào)一一對應(yīng)。
然而，目前的情況是，現(xiàn)有的打印機，為了重現(xiàn)濃度等級，對從原稿圖象中獲得的圖象信息信號進行處理所采用的濃度等級調(diào)節(jié)方式是不科學(xué)的，所以濃度等級的再現(xiàn)性達(dá)不到要求。
眾所周知，記錄圖象的濃度等級取決于象素濃度顯示方式。噴墨式打印機顯示象素濃度等級的方法有兩種一種是用點的大小來改變象素的復(fù)蓋率(尺寸調(diào)制方法);另一種是利用同樣大小的點的不同排列數(shù)量來改變象素的復(fù)蓋率(密度調(diào)制方法)。但是，當(dāng)利用噴墨式打印機來復(fù)制原稿圖象時，對于原稿圖象上規(guī)定的取樣點濃度值，由記錄圖象上相應(yīng)象素點所決的復(fù)蓋率，即象素濃度等級值(以簡稱為象素濃度值)應(yīng)當(dāng)是多大，并且為獲得這樣大小的圖象濃度值應(yīng)當(dāng)采取什么措施，這些問題均未進行科學(xué)研究。
也就是說，對于原稿圖象上規(guī)定的取樣點濃度值來說，在記錄圖象上與該取樣點相對應(yīng)的象素，相應(yīng)地應(yīng)當(dāng)選用多大的象素濃度值，對這一關(guān)系尚未研究出科學(xué)的相關(guān)式。在目前情況下，不得不依靠這些設(shè)備廠家預(yù)先根據(jù)經(jīng)驗、感覺或有限的固定條件所確定的有關(guān)數(shù)據(jù)。
因此，對于設(shè)備廠家未考慮的圖象質(zhì)量的原稿，例如非標(biāo)準(zhǔn)的(曝光過度的過亮的原稿和曝光不足的過暗的原稿等)彩色膠卷原稿等，很難獲得濃度等級和色調(diào)均為良好的預(yù)期質(zhì)量的記錄圖象。所以，未能開發(fā)出這樣一種適應(yīng)性強的噴墨式打印機它不僅對具有標(biāo)準(zhǔn)圖象質(zhì)量的原稿能打印出預(yù)期質(zhì)量的記錄圖象，而且對上述非標(biāo)準(zhǔn)原稿也能打印出預(yù)期質(zhì)量的記錄圖象，此外，還能對原稿圖象質(zhì)量任意進行更改和修正(更改和修正濃度等級和色調(diào))。
這意味著，先有的噴墨式打印機不能用科學(xué)的方法使象素濃度值對應(yīng)于上述原稿圖象上規(guī)定取樣點的濃度值。
先有的打印機產(chǎn)生上述問題的原因在于對圖象濃度等級變換工序的觀點方法有問題，而這一工序在從連續(xù)濃度等級圖象等原稿圖象轉(zhuǎn)變成由最終象素分布所決定的記錄圖象時，是圖象打印過程的第一步，并且具有很重要的作用。也就是說，在將原稿圖象上的規(guī)定取樣點濃度值變換成記錄圖象上對應(yīng)象素的濃度值時，過去對濃度等級變換的觀點方法，并沒有認(rèn)為“應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)合理的濃度等級變換方式來進行”，而是單純依靠經(jīng)驗和感覺來進行的。
本發(fā)明人針對這種情況，認(rèn)為，要想使圖象形成工序完全合理化并形成質(zhì)量好的記錄圖象，應(yīng)當(dāng)確立合理的圖象濃度等級變換技術(shù)，按照這一基本認(rèn)識，反復(fù)進行了專心致志的研究。
概括來說，本發(fā)明涉及以下列內(nèi)容為特征的噴墨式打印機在利用濃度等級調(diào)節(jié)機構(gòu)對從原稿圖象中所獲得的圖象信息信號進行處理，根據(jù)該處理信號在記錄紙上形成與原稿圖象相對應(yīng)的記錄圖象這樣一種噴墨式打印機中，上述濃度等級調(diào)節(jié)機構(gòu)，利用下列《關(guān)系式(1)》把根據(jù)圖象信息信號(該信號從原稿圖象獲得)求得的原稿圖象上任意取樣點的基礎(chǔ)濃度值(X)(該取樣點的濃度值與同一圖象上最明亮部位H的濃度值之差)，變換處理成與形成的記錄圖象的上述取樣點相對應(yīng)的位置上的象素濃度值(y)。
《關(guān)系式》y=yH+ (α(1-10-Kx))/(α-β) (yS-yH) …(1)
式中X原稿圖象上任意取樣點X的基礎(chǔ)濃度值。即從同一圖象任意取樣點X的濃度值中減去同一圖象最明亮部位H的濃度值所得的濃度差值。
y在形成的記錄圖象上與上述X相對應(yīng)的位置Y的象素濃度值。
yH為形成的記錄圖象的最明亮部位H的象素而設(shè)定的、其大小符合需要的象素濃度值。
yS為形成的記錄圖象上最暗的部位S的象素而設(shè)定的、其大小符合需要的象素濃度值。
α記錄紙的反射率。
β按β＝10-γ求得的數(shù)值。
k按γ/原稿圖象濃度區(qū)求得的數(shù)值。
γ任意系數(shù)。
以下詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)成。
在利用噴墨式打印機所形成的記錄圖象中，構(gòu)成該記錄圖象的基本構(gòu)成要素有兩個，一個是象素的濃度值(該值表示按上述方法形成的記錄圖象中象素點數(shù)和大小所產(chǎn)生的復(fù)蓋比例)，二是圖象的形成材料(墨水)的表面反射濃度。人的視覺很容易識別出印刷圖象中網(wǎng)點面積大小的1%的差別(即波度差)。由此可見，與網(wǎng)點面積的大小有密切關(guān)系的象素濃度值，作為圖象形成的控制手段，具有極其重要作用。也就是說，對于某一給定的點，如果分析一下該點上涂覆的墨水量的變化和點的大小的變化對濃度等級的影響，那么，可以發(fā)現(xiàn)，后者的影響比前者大得多，究竟應(yīng)當(dāng)如何設(shè)定象素濃度值，這是極其重要的問題。
再者，與此有關(guān)的是，要利用噴墨式打印機來形成記錄圖象時，還存在許多背景條件，例如，原稿圖象的質(zhì)量內(nèi)容千差萬別，圖象形成工序也有許多不同的特點，圖象質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，如此等等。對這些復(fù)雜的不穩(wěn)定因素應(yīng)當(dāng)加以克服。
因此，必須制定這樣一種辦法在利用噴墨式打印機將連續(xù)灰度等級圖象等原稿圖象變換成具有中間色調(diào)的記錄圖象時，能任意選擇最明亮部位(H)的象素塊的象素濃度值(yH)和最暗部位(S)的象素塊的象素波度值(yS)，而且到最理而簡便地調(diào)整控制從最明亮部位(H)到最暗部位(S)的圖象灰度等級。
根據(jù)這一觀點而提出的方案是本發(fā)明的灰度等級調(diào)整方法，具體地說，是由上述《關(guān)系式(1)》所規(guī)定的灰度等級調(diào)整方法。
首先，根據(jù)上述《關(guān)系式(1)》的導(dǎo)出過程加以說明。
為了在根據(jù)連續(xù)灰度等級的彩色膠片原稿制作網(wǎng)點灰度等級的印刷圖象等時合理地進行灰度等級變換(將連續(xù)灰度等級變換成網(wǎng)點灰度等級)，本發(fā)明人原先提出了作為上述《關(guān)系式(1)》的前身的灰度等級變換式(參見專利申請書昭62-148912號，專利申請書昭63-2590號)。
本發(fā)明人原先提出的灰度等級變換式(以下稱為《關(guān)系式(2)》，不僅能用于制作印刷圖象，而且也能用于制作各種復(fù)制圖象，例如，利用本發(fā)明的噴墨式打印機來制作記錄圖象等。但如果僅就印刷圖象的制作加以說明，則該變換式如下所示。
《關(guān)系式(2)》y=yH+ (α(1-10-Kx))/(α-β) (ys-yH) …(2)
式中X原稿圖象上任意取樣點X的基礎(chǔ)濃度值。即同一圖象任意取樣點X的濃度值與同一圖象最亮部位H的濃度值之差。
y印刷圖象上與上述取樣點X相對應(yīng)的y的網(wǎng)點面積百分?jǐn)?shù)。
yH對印刷圖象上最亮部位H設(shè)定的、所需任意大小的網(wǎng)點的網(wǎng)點面積百分?jǐn)?shù)。
yS對印刷圖象上最暗部位S設(shè)定的、所需任意大小網(wǎng)點的網(wǎng)點面積百分?jǐn)?shù)。
α印刷紙的反射率。
β印刷墨水的表面反射率。
k(印刷圖象濃度區(qū))/(原稿圖象濃度區(qū))之比若對《關(guān)系式(1)》與《關(guān)系式(2)》加以比較，即可看出，兩個關(guān)系式中的β值和k值的定義各不相同，并且在《關(guān)系式(2)》中對γ值的定義未作規(guī)定。對這些不同點待以后敘述。為便于理解本發(fā)明，現(xiàn)對《關(guān)系式(2)》的導(dǎo)出過程加以說明。
制作上述印刷圖象所用的網(wǎng)點面積百分?jǐn)?shù)(y)，其計算公式，即《關(guān)系式(2)》是由下列一般公認(rèn)的濃度公式(照像濃度、光學(xué)濃度)導(dǎo)出的。
D＝LogIO/I＝Log·l/T式中，IO＝入射光量I＝反射光量或透射光量T＝I/IO＝反射率或透射率與該濃度D有關(guān)的一般公式，當(dāng)其用于制做、印刷時，則變成以下形式。
制版、印刷中的濃度(D′)＝Log (Io)/(I)＝Log (單位面積X紙的反射率)/((單位面積－網(wǎng)點面積)X紙的反射率＋網(wǎng)點面積×墨水表面反射率)＝log (dA)/(d[A-(d1+d2+…+dn)]+β(d1+d2+…dn))A單位面積dn單位面積內(nèi)的各種網(wǎng)點的面積α印刷紙的反射率β印刷墨水的表面反射率《關(guān)系式(2)》是這樣導(dǎo)出的在與該制版、印刷有關(guān)的濃度式(D1)中增加了下列要求，也就是說，可以對印刷圖象的H部位和S部位任意設(shè)定所需大小的網(wǎng)點，而且使連續(xù)灰度等級圖象上任意取樣點的基礎(chǔ)濃度值(X)和與其相對應(yīng)的網(wǎng)點灰度等級圖象上取樣點的網(wǎng)點的網(wǎng)點面積百分?jǐn)?shù)(Y)二者之間建立合理的相互關(guān)系。其結(jié)果，理論值和實測值基本上一致。
在將《關(guān)系式(2)》用作繪制印刷圖象時的圖象灰度等級變換方法的情況下，以印刷紙的反射率(α)、印刷墨水表面反射率(β)和印刷圖象濃度區(qū)/原稿圖象濃度區(qū)之比()的數(shù)值為基礎(chǔ)，既能為印刷圖象的H部位和S部位任意選擇欲設(shè)定的所需網(wǎng)點大小(yH、xS)，又能根據(jù)原稿圖象上任意取樣點(X)的基礎(chǔ)濃度值(X)，求出印刷圖象上相應(yīng)取樣點(Y)的網(wǎng)點的網(wǎng)點面積百分?jǐn)?shù)(y)。這樣，能將原稿圖象(連續(xù)灰度等級圖象)的濃度等級按1∶1的對應(yīng)關(guān)系準(zhǔn)確地再現(xiàn)到印刷圖象(網(wǎng)點灰度等級圖象)上。
另外，在多色制版(一般可以把青綠(C)、品紅(M)、黃色(Y)和黑色(BL)這4種版作為1組)的情況下，如果確定了作為基準(zhǔn)版的(多色制版時，眾所周知，青綠色版(C)作為基準(zhǔn)版)作業(yè)基準(zhǔn)特性曲線，即確定了把原稿圖象的濃度信息值變換成印刷圖象的網(wǎng)點面積值所用的基準(zhǔn)網(wǎng)點灰度等級特性曲線(這是把上述X值和y值進行圖解而繪制成的曲線，它是把連續(xù)灰度等級變換成網(wǎng)點灰度等級時的作業(yè)基準(zhǔn)。)那么，基準(zhǔn)版的y值乘上根據(jù)印刷墨水各種顏色的灰色平衡比而選定的適當(dāng)調(diào)整值，即可隨時合理地確定其他色版的作業(yè)基準(zhǔn)特性曲線。
這樣確定的各種色版的作業(yè)基準(zhǔn)特性曲線，當(dāng)然都是合理的特性曲線，并且這些特性曲線之間的相互關(guān)系(該相互關(guān)系與灰度等級和色調(diào)有密切關(guān)系)也是合理而且適當(dāng)?shù)摹?br> 也就是說，當(dāng)根據(jù)連續(xù)灰度等級的原稿圖象來制作網(wǎng)點灰度等級的印刷圖象時，如果按上述《關(guān)系式(2)》進行該灰度等級變換，那么，可以擺脫過去那種憑經(jīng)驗、感覺進行圖象灰度等級變換的方法，能任意而且合理地變換圖象灰度等級，其結(jié)果，使與灰度等級有密切關(guān)系的色調(diào)也能合理地調(diào)整。因此，所獲得的印刷圖象，其濃度等級和色調(diào)給人一自然的感覺。以上方案是本發(fā)明人以前提出的內(nèi)容。
然而，在以后的研究中發(fā)現(xiàn)，上述《關(guān)系式(2)》的應(yīng)用受到一定限制。
這一限制是指，如果原稿圖象質(zhì)量是標(biāo)準(zhǔn)的，那么上述方法是非常有效的，但是圖象質(zhì)量不標(biāo)準(zhǔn)時，特別是圖象質(zhì)量很差時(例如，照片拍攝時曝光過度或不足時)，上述方法就不能充分滿足要求。
從上述《關(guān)系式(2)》的應(yīng)用操作方面來看，上述缺點的具體內(nèi)容如下雖然，對于標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量圖象(標(biāo)準(zhǔn)原稿)來說，利用黃色墨水(對于決定я值的分子，黃色墨水的色刺激值在印刷墨水中是較大的)的實地印刷濃度值(其代表性濃度值為0.9～1.0)，進行灰度等級變換時(而多色制版時C版用該值制作)，關(guān)系式(2)是非常有效的，但是，特別是對于上述質(zhì)量內(nèi)容很差的非標(biāo)準(zhǔn)原稿來說，關(guān)系式(2)是不能充分滿足要求的。
對于β值，當(dāng)處理非標(biāo)準(zhǔn)原稿時，即使任意選擇和使用印刷墨水(如上所述，以黃色墨水為基礎(chǔ))的表面反射率及其以外的數(shù)值，也不能充分滿足要求。
為克服上述限制，必須使作為灰度等級變換作業(yè)基準(zhǔn)的網(wǎng)點灰度等級特性曲線，既能適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)原稿，也能適應(yīng)非標(biāo)準(zhǔn)原稿，應(yīng)當(dāng)能合理地任意改變該曲線的形狀。根據(jù)研究結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)在下列條件下進行灰度等級變換時可以獲得滿意的結(jié)果。
·k值＝γ/(原稿圖象的濃度區(qū)的值)·γ值＝正的或負(fù)的任意數(shù)值·β值＝根據(jù)規(guī)定上述K值的γ值，用β＝10-γ來求得的數(shù)值。
在上述條件下利用上述《關(guān)系式(2)》，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)原稿和非標(biāo)準(zhǔn)原稿，可以制成濃度等級及與其有密切關(guān)系的色調(diào)二者的再現(xiàn)性均良好的印刷圖象。
以上以網(wǎng)點灰度等級印刷圖象的制作為中心進行了說明，但不言而喻，支持上述灰度等級變換作業(yè)的理論也可以轉(zhuǎn)用于采用噴墨式打印機的記錄圖象的制作。
不言而喻，適合于用噴墨式打印機制作記錄圖象的灰度等級變換式，吸收上述研究成果，加以整理，即可得到《關(guān)系式(1)》。
下面對本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》的各項的意義及其應(yīng)用方面的特點等加以說明。
在應(yīng)用本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)原稿圖象的圖象信息信號求出基礎(chǔ)濃度值(X)。這種濃度信息值，如果能反映與圖象各象素的濃度有關(guān)的物理量，那么無論是那一種均可，應(yīng)當(dāng)廣義地解釋。其同義詞有反射濃度、透射濃度、亮度、光量、電流、電壓值等。這些濃度信息值，只要能對原稿圖象進行光電掃描后作為濃度信號取出即可。在本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》中，基礎(chǔ)濃度值(X)的測量采用由濃度計所測得的數(shù)值(例如，正性彩色膠片的人物圖象，其濃度值有時為0.2～2.70);而yH「對最亮部位(H)的圖象塊(組)所設(shè)定的象素濃度值」和yS「對最暗部位(S)的圖象塊所設(shè)定的象素濃度值」，采用百分?jǐn)?shù)(例如采用5%或95%這樣的數(shù)值)，這樣即可用百分?jǐn)?shù)來算出y「與原稿圖象上任意取樣點(X)相對應(yīng)的象素塊(Y)上所記錄的象素濃度值」。
在利用本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)時，如下所示，即可以變形后使用，也可以任意加工、變形和推導(dǎo)后使用。
y＝y(tǒng)H+E(1-10-kX)(yS-yH)式中，E= 1/(1-β) = 1/(1-10- γ)上述的變形示例是假定α＝1。這是假定記錄紙(基材)的表面反射率為100%。α值實際上可以定為1.0。
再者，根據(jù)上述變形式示例(α＝1.0)，可以這樣設(shè)定，即采用噴墨式打印機制作的記錄圖象，其最亮部位H預(yù)定為yH。最暗部位預(yù)定為yS。這一點可從下列情況中明顯看出在記錄圖象上的最亮部位H處，X＝0，而在最暗部位S處，X＝「原稿圖象濃度區(qū))，即(kX＝r· (「原稿圖象濃度區(qū)」)/(「原稿圖象濃度區(qū)」) ＝γ)。所以，-kX＝-γ。
在利用本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》時，α、β、γ(如上所述，根據(jù)β＝10-γ式來規(guī)定β值)的數(shù)值取各種不同的值。利用本發(fā)明，適當(dāng)選擇這些數(shù)值，不管原稿圖象質(zhì)量如何，均能合理地進行圖象灰度等級的變換處理。
也就是說，以本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》為基礎(chǔ)的圖象灰度等級變換處理方法，對于現(xiàn)現(xiàn)原稿圖象的灰度等級和色調(diào)，即在記錄圖象上按1∶1的比例再現(xiàn)原稿圖象質(zhì)量，是非常有效的。該有效性不僅限于此。本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》，除了能精確地再現(xiàn)原稿圖象特性外，通過適當(dāng)選擇α、β、γ值以及yH、yS值，對于合理更改和修正原稿圖象特性也是非常有效的。
若對上述特點進一步詳細(xì)說明，則應(yīng)當(dāng)注意，在運用上述《關(guān)系式(1)》時，用戶(操作員)可以有以下自由度。
《其一》利用《關(guān)系式(1)》的目的是，形成忠實于原稿圖象的圖象，也就是說，利用《關(guān)系式(1)》的根本出發(fā)點是，獲得肉眼觀察效果完全一樣的圖象。這種灰度等級調(diào)整方法在本發(fā)明中用術(shù)語“圖象灰度等級變換”表示。
《其二》根據(jù)圖象形成技術(shù)的需要、藝術(shù)的需要或定貨方的需要利用《關(guān)系式(1)》對原稿圖象進行更改或修正。也就是說利用《關(guān)系式(1)》的根本目的是為了用人眼觀察時能看出新形成的圖象是對原稿圖象進行修正或更改的結(jié)果。這種灰度等級調(diào)整的作法，在本發(fā)明中用術(shù)語“修正(或更改)圖象灰度等級”表示。
利用上述《關(guān)系式(1)》來形成多色圖象時，例如，用噴墨式打印機來復(fù)制彩色原稿時，在印刷等領(lǐng)域，首先進行眾所周知的分色，即把來自彩色原稿的反射光等分解成蘭(B)、綠(G)、紅(R)三色，獲得各種顏色的濃度信息信號，然后在利用上述《關(guān)系式(1)》的灰度等級調(diào)整機構(gòu)中進行處理，最后根據(jù)處理后的信息來形成圖象。這時，首先決定與基準(zhǔn)色版(例如C版)有關(guān)的y值，即基準(zhǔn)色版的灰度等級特性曲線(計算出y值，將X值與y值的對應(yīng)關(guān)系繪制成曲線，即可獲得與印刷技術(shù)中的網(wǎng)點灰度等級特性曲線相同的灰度等級特性曲線。)，然后對基準(zhǔn)色版的y值，根據(jù)各種墨水灰度平衡比的不同分別乘上適當(dāng)?shù)恼{(diào)整數(shù)值，即可合理地決定其他色版(M版、Y版)的灰度等級特性曲線。因此，利用這些灰度等級特性曲線，即可形成正確的圖象。
按以上方法決定的各種色版的y值，即各種色版的灰度等級特性曲線，因為是按《關(guān)系式(1)》規(guī)定的，所以當(dāng)然是合理的特性曲線，這些特性曲線的相互關(guān)系(它與灰度等級和色調(diào)有密切關(guān)系)也是合理的，而且是適當(dāng)?shù)摹?br> 按上述方法利用噴墨式打印機來形成記錄圖象時，在其灰度等級調(diào)整機構(gòu)部分內(nèi)裝入了按上述《關(guān)系式(1)》進行灰度等級變換的硬件和軟件，就能獲得灰度等級再現(xiàn)性和色調(diào)再現(xiàn)性均為良地的記錄圖象或者對原稿圖象質(zhì)量經(jīng)過任意修正或更改的記錄圖象。
下面將根據(jù)實施方案進一步詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容，但在不超過本發(fā)明的目的范圍內(nèi)，本發(fā)明并不僅限于這些實施方案。
如上所述，本發(fā)明的最大特點是在噴墨式打印機的灰度等級調(diào)整機構(gòu)部分內(nèi)根據(jù)《關(guān)系式(1)》進行灰度等級變換。因此，將詳細(xì)說明《關(guān)系式(1)》的最佳使用方法，特別是r值的使用方法。
(實施方案)(1)《關(guān)系式(1)》中采用的γ值的決定方法本發(fā)明的最大特點是當(dāng)利用噴墨式打印機來形成記錄圖象時，按照上述《關(guān)系式(1)》進行灰度等級變換(這是記錄圖象制作過程中的核心操作)。不言而喻，在此情況下即使原稿圖象忽明忽暗，質(zhì)量內(nèi)容千差萬別，也仍然希望復(fù)制出的記錄圖象的質(zhì)量能與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量內(nèi)容的原稿時相同。
因此，必須制作這樣一種灰度等級特性曲線它規(guī)定的X值和y值的關(guān)系。能使記錄的圖象質(zhì)量不受原稿圖象質(zhì)量的影響，達(dá)到用標(biāo)準(zhǔn)原稿繪制記錄圖象時的水平。在本發(fā)明的《關(guān)系式(1)》中能大幅度的變改該灰度等級特性曲線形狀的參數(shù)是r值。
下面說明對《關(guān)系式(1)》的應(yīng)用有重要意義的r值的決定方法。本發(fā)明的噴墨式打印機，只有合理選定該γ值，才能形成灰度等級和色調(diào)的再現(xiàn)性均為良好的記錄圖象。
觀察y值(即象素濃度值)隨γ值的變化而變化的情況，其結(jié)果示于表1。表1表示，一面改變γ值(如表1所示，γ值采用2.00～-0.20)，一面用上述《關(guān)系式(1)》在yH＝3%，yS＝95%，α＝1.00，β＝10-γ，k＝γ/(原稿圖象濃度區(qū)值)＝γ/(2.8-0.2)的條件下進行計算而求得的各濃度等級(表1中將原稿圖象的濃度區(qū)劃分成9個等級)的y值。
根據(jù)表1可以得出當(dāng)γ值變化時與各γ值對應(yīng)的各種灰度等級特性曲線，所以，只要根據(jù)所給原稿圖象質(zhì)量內(nèi)容，設(shè)定最佳參數(shù)γ值，進行灰度等級變換即可。表1的結(jié)果示于

圖1。
因此，當(dāng)給出具有所定品質(zhì)內(nèi)容的原稿圖象時，主要問題是，如何合理地決定在《關(guān)系式(1)》中應(yīng)當(dāng)采用的最佳γ值。
原稿采用能真實地再現(xiàn)原稿圖象(特別是再現(xiàn)灰度等級和色調(diào))的單色或彩色膠片，根據(jù)該原稿圖象質(zhì)量來制定應(yīng)當(dāng)采用的γ值的決定方法。這是因為，在灰度等級再現(xiàn)性良好的單色或彩色膠片原稿條件下制定有效的r值的決定方法，對于其他原稿圖象來說也是有用的。
如果詳細(xì)分析原稿彩色膠片的圖象質(zhì)量，那么可以發(fā)現(xiàn)，亮色調(diào)(拍攝時曝光過度)的和暗色調(diào)(拍攝時曝光不足)的圖象質(zhì)量，與標(biāo)準(zhǔn)曝光拍攝的標(biāo)準(zhǔn)彩色膠片原稿相比，是千差萬別的。然而，彩色膠片原稿圖象質(zhì)量的差異，如果從曝光量的差異對原稿最亮部位濃度值Hn的直接影響來看，那么可以從這一點出發(fā)，客觀的加以規(guī)定。而且，如果像本發(fā)明人最初提出的方案那樣，在標(biāo)準(zhǔn)原稿(曝光適當(dāng))的情況下，一并考慮γ值取0.9～1.0，那么，只要求出Hn和y的相關(guān)即可。再者，選擇Hn的原因是因為當(dāng)再現(xiàn)灰度等級時最亮部位附近的濃度區(qū)是很重要的。不言而喻，從理論上講也可以選擇原稿最暗部位濃度值Sn。
因此，進行了用各種彩色膠片原稿形成質(zhì)量良好的記錄圖象、求出Hn和r值的關(guān)系的實驗。實驗資料列于表2。在表2中，實驗
NO.2采用標(biāo)準(zhǔn)原稿，γ值采用0.9。
(注)Hn和Sn分別表示指定的個別彩色膠片原稿的最亮部位濃度值和最暗部位濃度值。
根據(jù)這些實驗，γ值可按下式合理決定。
(1)當(dāng)表2的γn和Hn的關(guān)系用圖2所示的曲線圖表示時(兩坐標(biāo)均為對數(shù)刻度的曲線)，γn按下式求出。
γn＝γo±|Dn|tanα式中γo＝0.90Dn＝Hn-HoHo＝標(biāo)準(zhǔn)原稿的最亮部位濃度值。在本實驗的情況下為0.2。
tanα表示圖2中所示的正切。
±符號，當(dāng)Hn＞Ho時為+，當(dāng)Hn＜Ho時為-。
(2)此外，進行了下列實驗，即使用標(biāo)準(zhǔn)原稿(濃度區(qū)0.20～2.80)，在γo＝1.00的條件下形成記錄圖象，從各種彩色膠片原稿中獲得相同質(zhì)量的記錄圖象。其結(jié)果，γn和Hn的關(guān)系可按下式加以規(guī)定。
(甲)γn＝1.70-2.2961(logHn+1)(γn、Hn均用對數(shù)刻度表示時所獲得的關(guān)系式)(乙)γn＝1.70-2.3(logHn+1)(γn用通?？潭?，Hn用對數(shù)刻度表示時所獲得的關(guān)系式)根據(jù)以上情況，為了利用噴墨式打印機從質(zhì)量內(nèi)容千差萬別的原稿圖象上復(fù)制出灰度再現(xiàn)性良好的記錄圖象，首先要根據(jù)原稿圖象的Hn值來決定γn，然后只要將其作為《關(guān)系式(1)》的r值使用，進行灰度等級變換處理即可。
在噴墨式打印機的灰度等級調(diào)整機構(gòu)部分內(nèi)，為了在按上述方法決定的r值的條件下利用《關(guān)系式(1)》，只要在噴墨式打印機裝置內(nèi)增加對各種原稿圖象的Hn進行測量的機構(gòu)以及根據(jù)Hn計算γ值的機構(gòu)即可?；蛘撸瑢⑦@種測量和計算委托給操作員進行。
(2)《關(guān)系式(1)》采用的γ值的固定化(常數(shù)化)方法當(dāng)使用本發(fā)明的上述《關(guān)系式(1)》時，上述γ值的決定方法是煩雜的，利用此方法制成的記錄圖象，嚴(yán)格來說，不同于用標(biāo)準(zhǔn)原稿所制成的記錄圖象。其原因理所當(dāng)然是因為彩色膠片原稿的最亮部位濃度值(Hn)不同于標(biāo)準(zhǔn)原稿的最亮部位濃度值(Ho)。
如前所述，在對標(biāo)準(zhǔn)原稿的灰度等級變換很有用的關(guān)系式(2)中，用γ＝0.9的值(或0.9～1.0之間的值)可以制成灰度等級和色調(diào)的再現(xiàn)性均為良好的復(fù)制圖象。所以，在利用《關(guān)系式(1)》時，為了使γ值常數(shù)化，例如，使γ值＝0.9，應(yīng)當(dāng)將原稿圖象的濃度等級調(diào)整(修正)為標(biāo)準(zhǔn)圖象的濃度等級。以下對γ值的常數(shù)化方法加以說明。
在彩色膠片原稿的情況下，對上述濃度等級可以非常合理地進行調(diào)整?，F(xiàn)在用圖3對此加以說明。
眾所周知，彩色膠片感覺材料的曝光量(X)(請注意這里的X不同于上述取樣點X的X)與這時的彩色膠片濃度(D)的關(guān)系，是用圖3的基本濃度特性曲線表示的。
而且，標(biāo)準(zhǔn)原稿和非標(biāo)準(zhǔn)原稿，其差別取決于曝光量是否適當(dāng)，各自的濃度特性曲線，在該基本濃度特性曲線上有其特定的范圍。在圖3中前者的曲線是基準(zhǔn)濃度特性曲線;后者的曲線是個別濃度特性曲線(圖3表示曝光不足的非標(biāo)準(zhǔn)原稿)。
所以，為了將非標(biāo)準(zhǔn)原稿的濃度特性調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)原稿的濃度特性，通過對基本濃度特性曲線進行函數(shù)化，很容易實現(xiàn)。
上述基本濃度特性曲線，如下列表3所示，是用函數(shù)D＝fD(X)進行規(guī)定的(表3中也示出了反函數(shù))。另外，表3的基本濃度特性曲線的函數(shù)化方法應(yīng)被看作是一個例子，即使使用更加簡化的數(shù)學(xué)表達(dá)式也是可以的。
為了將彩色原稿的個別濃度特性曲線調(diào)整到基準(zhǔn)濃度特性曲線，可以采用下列方法(參見圖3)。
表3(表示基本濃度特性曲線函數(shù)的一個例子)注使用F社制彩色膠片
(注)圖3所示的基本濃度特性曲線表示求X→D的函數(shù)fD(X)以及求其反函數(shù)D→X的函數(shù)fX(D)。
(注)為了真實地規(guī)定基本濃度特性曲線，對X和D的定義域分別進行數(shù)學(xué)表達(dá)式化。
①根據(jù)彩色原稿圖象的H和S的濃度值及其彩色原稿的彩色膠片感光材料的基本濃度特性曲線(D＝fD(X)，來規(guī)定其彩色原稿的個別濃度特性曲線。②將彩色原稿的濃度值DHn-Dsn代入X＝fX(D)內(nèi)，求出X軸上彩色原稿圖象的數(shù)值范圍XHn-Xsn。③將其調(diào)整到基準(zhǔn)濃度特性曲線X軸的數(shù)值范圍XHo～Xso。④然后求出該基準(zhǔn)濃度特性曲線D軸的數(shù)值范圍DHo～Dso。
當(dāng)然，不言而喻，在彩色原稿的個別波度特性曲線與基準(zhǔn)濃度特性曲線一致的情況下，不需要對其進行調(diào)整。另外，也可以在基準(zhǔn)濃度特性曲線上任意規(guī)定一個允許范圍，當(dāng)原稿的個別濃度特性曲線位于該允許范圍內(nèi)時可以看作是與基準(zhǔn)濃度特性曲線相同，因此，可按基準(zhǔn)濃度特性曲線進行圖象處理。
在上述個別濃度特性曲線按基準(zhǔn)濃度特性曲線進行調(diào)整的方法中，考慮到在通常情況下，XRo(標(biāo)準(zhǔn)原稿的曝光量范圍)和XRn(非標(biāo)準(zhǔn)的不同顏色的原稿的曝光量范圍)是不二一致的，所以必須把XRn調(diào)整到XRo(參見上述②和③的方法)。為了將XRn調(diào)整到XRo，有兩種方法，一是單純調(diào)整法(只把最亮部位濃度值調(diào)整到相同，而對最暗部位不進行調(diào)整)，二是比例調(diào)整法(對最亮部位濃度值和最暗部位濃度值二者均進行調(diào)整)。圖3表示用數(shù)學(xué)方法按比例進行調(diào)整。
如圖3所示，應(yīng)將個別濃度特性曲線的濃度信息值(DHn～Dsn之間的濃度信息值，Dn)代入基本濃度特性線D＝fD(X)內(nèi)，求出XRn，利用將XRn調(diào)整到XRo后的X值求得調(diào)整后的彩色原稿濃度信息值(DHo～Dso之間的濃度信息值，D0)。將XRn調(diào)整到XRo之后的X值，其計算公式通過簡單的計算即變成以下形式。
(1)單純調(diào)整時X＝fX(Dn)±|m|(2)比例調(diào)整時X＝fX(DHo)+〔{fX(Dn)±|m|}-fX(DHo)〕× (XRo)/(XRn)式中m必要的平行移動量XRoX軸上標(biāo)準(zhǔn)原稿的基準(zhǔn)濃度特性曲線的曝光量范圍XRnX軸上非標(biāo)準(zhǔn)個別原稿的個別濃度特性的曝光量范圍彩色膠片原稿采用標(biāo)準(zhǔn)圖象的(DHo＝0.20，Dso＝2.80)、曝光過度的(DHn＝0.10，Dsn＝2.70)以及曝光不足的(DHn＝0.60，Dsn＝3.20)，在表3所示的基本濃度特性曲線條件下，將個別濃度特性曲線調(diào)整到基準(zhǔn)濃度特性曲線時，其調(diào)整數(shù)據(jù)如下列表4所示。
在上述調(diào)整實驗中由于所使用的3張彩色膠片原稿的濃度區(qū)(DR)均為2.60，所以，決定一個采用單純調(diào)整法，其余采用比例調(diào)整法。
在上述表4的Dn和Do濃度值中，以Do為基準(zhǔn)，利用《關(guān)系式(1)》求出了y值(象素濃度值，%)。其結(jié)果示于表5。而表
5的y值和Dn值的相互關(guān)系示于圖4。圖4所示的曲線是灰度等級特性曲線，它規(guī)定了X值和y值的相互關(guān)系，按照這種相互關(guān)系可以根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)圖象質(zhì)量的原稿圖象，制作出灰度等級再現(xiàn)性良好的記錄圖象。
在噴墨式打印機的灰度等級調(diào)整機構(gòu)部分，為了將《關(guān)系式(1)》的r值作為常數(shù)(加以固定)使用，應(yīng)當(dāng)在噴墨式打印機裝置內(nèi)裝入測量原稿圖象濃度的機構(gòu)(H和S以及H～S的濃度測量)以及將原稿圖象的個別濃度特性曲線調(diào)整成基準(zhǔn)濃度特性曲線的軟件和硬件。這樣一來，不管原稿的質(zhì)量內(nèi)容如何，均可制成灰度等級和色調(diào)良好的記錄圖象。
(3)噴墨式打印機裝置現(xiàn)根據(jù)圖5～圖6對本發(fā)明的噴墨式打印機加以說明。
圖5是本發(fā)明第1實施方案的噴墨式打印機方框圖。
如圖5所示，本發(fā)明的噴墨式打印機由以下4個部分構(gòu)成，即檢測部分1(將圖象的透射光或反射光分成R(紅)、G(綠)、B(蘭)三種光加以讀出)、色分解部分2(將檢測部1的輸出信號變換成r(黃色)、M(品紅色)、C(青綠色)、K(黑色)等色分解信號)、灰度等級調(diào)整部分3(利用上述本發(fā)明的《關(guān)系式(1)》對色分解信號進行處理，以形成適當(dāng)灰度等級的圖象)、輸出部分4(根據(jù)該灰度等級調(diào)整部分3的輸出信號，從墨水噴頭中噴射出各種顏色的墨水滴)。
表5(階調(diào)特性曲線設(shè)定資料)(關(guān)系(1))的常數(shù)α＝1.00，r＝0.90，yH＝5%，yS＝95%。
其中，檢出部分1，利用光電倍增管或固體攝象器件(電荷耦合器件)等，檢測出原稿5的各部位的透射光或反射光，以電流值方式輸出R、G、B、USM的各種信號，在A/V變換部分6中將該信號變換成電壓信號。
色分解部分2，在對數(shù)放大器7中對檢測部分1的R、G、B、USM等各種電壓信號進行對數(shù)運算，將其變換成濃度，在基本屏蔽(BM)8中從該濃度中分離出黑色(K)成分，接著分離出Y、M、C的各色成分。然后，在形色校正(CC)部分9中對R、G、B和Y、M、C各原稿色、控制Y成分、M成分、C成分，然后，在UCR/UCA部分10的UCR(UnderColorremoval底色去除)或UCA(underColoraddition底色迭加)中，決定用Y、M、C三種墨水來表示原稿黑色成分的比率和用K(黑色墨水)來表示原稿黑色成分的比率。在獲得這些Y、M、C、K成分之后，在灰度等級調(diào)整部分11中將Y、M、C、K變換成ye′、me′、Ce′、Ke′(這些符號分別表示各種顏色成分象素塊的象素濃度值，即各色成分的有效面積率)。灰度等級調(diào)整部分11，內(nèi)部具有《關(guān)系式(1)》的算法，對于Y、M、C、K，可分別用《關(guān)系式(1)》求出上述ye′、me′、Ce′、Ke′。
灰度等級調(diào)整部分11可采用各種不同的形式，例如，具有《關(guān)系式(1)》算法軟件，而且具有A/D、D/A的I/F(接口)的通用計算機、以算法為邏輯，由通用集成電路構(gòu)成的電路、包含能保存算法運算結(jié)果的ROM的電路、以算法為內(nèi)部邏輯而構(gòu)成的PAL、門陣列、定制集成電路等。
由灰度等級調(diào)整部分11求得的、與各種顏色成分的象素濃度值相對應(yīng)的有效面積率，被輸入到彩色通道選擇器12內(nèi)，由彩色通道選擇器12輸出ye′、me′、Ce′、Ke′。該輸出通過A/D變換部分13進行A/D變換，每種顏色分別被輸入到點控制(D/C)部分14內(nèi)。并且，根據(jù)該輸入信息，在墨水噴頭4(4Y、4M、4C、4K)上加上與色濃度(即各象素塊上應(yīng)由點復(fù)蓋的量)相對應(yīng)的驅(qū)動電壓。這樣，一面對各種頻色的墨水進行程序控制，一面向記錄紙15上依次噴射，形成灰度等級精確的記錄圖象。
圖6是本發(fā)明第2實施方案的噴墨式打印機方框圖。在圖6中，用電視信號作為原稿圖象信息信號，該信號輸入到內(nèi)部具有《關(guān)系式(1)》算法的調(diào)整部分，在A/D變換部分將其變換成數(shù)字信號，輸入到帶電信號驅(qū)動部分13內(nèi)。墨水滴6根據(jù)該輸入信號在帶電部分7獲得電荷。其帶電量與象素塊中被點覆蓋的象素濃度值，即色濃度值相對應(yīng)。帶電量與色濃度相對應(yīng)的帶電墨水滴在偏轉(zhuǎn)部分8中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，打到記錄紙10上。
在利用本發(fā)明的噴墨式打印機來形成圖象時，為了改變象素的覆蓋率(象素濃度值)，既可以象印刷技術(shù)那樣調(diào)整網(wǎng)點的大小(調(diào)整點的尺寸)，也可以象高頻振動(dither)矩陣法那樣調(diào)整規(guī)定點(一定大小的點)的布置(調(diào)整點的密度)。
(4)《關(guān)系式(1)》的有用性下面補充說明本發(fā)明噴墨式打印機灰度等級調(diào)整機構(gòu)中所用《關(guān)系式(1)》的有用性。
這是為便于理解本發(fā)明而作的補充說明，詳細(xì)敘述的主要內(nèi)容是噴墨式打印機灰度等級調(diào)整機構(gòu)中所用《關(guān)系式(1)》的應(yīng)用及其效果的意義。
(甲)《關(guān)系式(1)》的應(yīng)用實驗作為將《關(guān)系式(1)》用于灰度等級調(diào)整機構(gòu)內(nèi)所需的基礎(chǔ)實驗，進行了以下兩項實驗。
(a)首先，利用通常的簡易計算機，即商品名稱為夏普畢達(dá)哥拉斯的EL509A(夏普公司制造)，一邊將所需的數(shù)值代入《關(guān)系式(1)》，一邊操作該簡易計算機，以此編制了下列表6(1)(2)(3)、表7、表8中所示的灰度等級調(diào)整表。
其結(jié)果是，這些作業(yè)所需的時間，包括計算結(jié)果的檢查時間在內(nèi)，分別為3小時、2小時、2小時。
(b)另外，也進行了下列實驗。
將另行購買的所需軟件作為功能數(shù)據(jù)輸入到簡易型個人計算機(NEC公司制PC-9801-M2)內(nèi)，將原稿圖象(連續(xù)灰度等級圖象)的基礎(chǔ)濃度值(X)調(diào)整到與其對應(yīng)的記錄圖象上的象素濃度值(y)。
其結(jié)果，所獲得的數(shù)值，理所當(dāng)然利用上述簡易計算機與手工計算的結(jié)果相同。
然而，在該實驗中輸入該個人計算機的上述圖象灰度等級調(diào)整用的軟件，其編制過程中不需要特別的軟件，當(dāng)利用該個人計算機所附帶的N88-BASIC進行編制時，只需要1小時即可完成。
再者，現(xiàn)已證明利用可以直接輸入原稿圖象最亮部位(H)到陰影部位(S)的濃度計測量值，以代替原稿圖象的基礎(chǔ)濃度值的軟件技術(shù)也可以變換和修改目的圖象的灰度等級。
利用這些軟件技術(shù)，在原稿圖象上設(shè)定所需的濃度間隔(例如，對0.00～1.00規(guī)定0.05的節(jié)距;對1.00～3.00規(guī)定0.10的節(jié)距)，將該數(shù)值用指令輸入到該個人計算機內(nèi)，即可獲得目的象素濃度值(y)。
另外，輸入從原稿圖象上的最亮部位到陰影(最暗部位)的多個部位的濃度值，即可獲得與其對應(yīng)的所需象素濃度值(y)。
采用上述軟件求得的象素濃度值(y)，無論是正性圖象還是負(fù)性圖象，均可單獨或同時輸出。
(乙)用《關(guān)系式(1)》求得的計算結(jié)果及其適用性下面說明上述表6(1)(2)(3)、表7、表8的適用性。
「表6(1)(2)(3)」表6是個一覽表，它表示在利用噴墨式打印機等圖象形成裝置按原稿圖象來形成黑白圖象的情況下，當(dāng)墨水材料的濃度(表中示為記錄圖象的濃度區(qū)，它相當(dāng)于《關(guān)系式(1)》的r值。)和最大象素濃度值的使用范圍發(fā)生變化(表中示出了0～100%、0～98%、0～95%三種情況)時，為了獲得理想的灰度等級特性曲線，應(yīng)當(dāng)如何設(shè)定各取樣點的象素濃度值(y)。
并且，從該一覽表中可以看出即使墨水材料的濃度相同(也就是說，即使表6最左邊欄內(nèi)的記錄圖象濃度區(qū)＝γ值是相同的)，當(dāng)最大象素濃度值的使用范圍改變時，理想的灰度等級特性曲線如何變化以及是否應(yīng)當(dāng)變化。
在表6中，決定ε值的β值可按β＝10-γ來決定。順便說一下，當(dāng)記錄圖象濃度區(qū)＝γ值＝1.0時，ε＝1/(1-β)＝1.1111。而與象素濃度值(%)同行的值是β＝0(ε＝1.0)時的理論值。
另外，根據(jù)連續(xù)灰度等級圖象等原稿圖象，按照1∶1的對應(yīng)象素分布形成黑白圖象，任意調(diào)整黑白圖象的灰度等級特性，掌這兩項技術(shù)和方法也是形成彩色圖象的基本要求。

表7與表6一樣，也是象素濃度值(y)的一覽表。也就是說，當(dāng)根據(jù)原稿圖象來形成黑白圖象時，在墨水材料的濃度發(fā)生變化的情況下(即記錄圖象濃度區(qū)＝r值發(fā)生變化的情況下)，最大象素濃度值使用范圍規(guī)定為0%～100%，為了使形成的圖象的色調(diào)和質(zhì)量(圖象整體的對比度除外)，從人的視覺感覺來看，均與原稿相同，各取樣點的象素濃度值(y)應(yīng)當(dāng)如何調(diào)整。
換句話說，一覽表內(nèi)列出了在予定條件比較理想的情況下與所用墨水材料濃度值相對應(yīng)的理想灰度等級特性曲線上各取樣點的象素濃度值(y)。
「表8」表8表示基本條件與表7相同，當(dāng)采用最大象素濃度值的使用范圍(5%～95%)時在理想的灰度等級特性曲性的各取樣點上應(yīng)當(dāng)設(shè)定%之幾的象素濃度值(y)。
至今，印刷圖象制作中的色分解作業(yè)，首先應(yīng)當(dāng)重視的是采用屏蔽技術(shù)的色校正(ColorCorrection);圖象灰度等級的調(diào)整作業(yè)，基本上都是依靠人的經(jīng)驗和感覺或者數(shù)量有限、內(nèi)容固定的已知條件的數(shù)據(jù)。因此，必須從印刷圖象和打印機記錄圖象等復(fù)制圖象的角度出發(fā)，使制作復(fù)制圖象時的灰度等級變換技術(shù)科學(xué)化。
本發(fā)明的《關(guān)系式(1)》是為了在制作復(fù)制圖象時以合理的方法進行灰度等級變換。表6～表8的數(shù)據(jù)表示按《關(guān)系式(1)》求得的原稿圖象的基礎(chǔ)濃度值和形成圖象的象素濃度值二者的相互關(guān)系，這是對圖象形成時色分解作業(yè)中各種基本事項進行科學(xué)研究所必須的基礎(chǔ)資料。
從這些表中可以看出，原稿圖象和色分解作業(yè)之間所存在的本質(zhì)和原理是什么，而為使實際工作能與該本質(zhì)和原理相吻合，應(yīng)當(dāng)注意
和考慮哪些事項。
(丙)《關(guān)系式(1)》在灰度等級修正(或更改)方面的應(yīng)用《關(guān)系式(1)》不僅用于圖象灰度等級的變換(即利用高保真度的象素分布方法把連續(xù)灰度等級的原稿圖象變換成相應(yīng)灰度等級的記錄圖象)，而且也能有效地用于修正原稿圖象本身，即所謂修正(或更改)，有時必須根據(jù)下列情況來進行，例如，形成的記錄圖象的縮小放大率的變更、訂貨方的意向、彩色原稿中目的圖象的種類、形成的圖象的使用目的、記錄紙的白度以及圖象記錄材料(墨水)的濃度等。但無論是哪一種情況，均可利用《關(guān)系式(1)》合理調(diào)整，適應(yīng)需要，而且可以使各種色分解作業(yè)規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化。
再者，利用本發(fā)明，同樣還可以對最亮部位和最暗部位的圖象灰度等級進行修正(或更改)。這一點從下列情況中可以明顯看出，也就是說，如圖1所示，可以借助于所采用的r值來任意改變灰度等級特性曲線(規(guī)定X值和y值的相關(guān)性的曲線)的形狀。進一步利用本發(fā)明的《關(guān)系式(1)》進行灰度等級變換，還可以自動消除彩色原稿最亮部位的顏色灰，而不需要采取特殊對應(yīng)措施。
本發(fā)明具有以下良好效果。
(1)在決定形成圖象的最基本事項，即連續(xù)灰度等級圖象等原稿圖象的濃度值和所形成的記錄圖象(通過象素分布而記錄的圖象)的象素濃度值二者的相互關(guān)系時，過去采用的方法都是憑借操作人員的經(jīng)驗、感覺，或者根據(jù)有限的幾種固定條件的數(shù)據(jù)，這種方法是不合理的。與此相比，本發(fā)明是在任何條件下均能按《關(guān)系式(1)》合理地決定上述濃度值的相互關(guān)系。再者，當(dāng)把連續(xù)灰度等級圖象等原稿圖象變換成圖象分布的記錄圖象時，作為最重要條件的灰度等級控制(灰度等級的變換、修正或更改)質(zhì)量，不僅對圖象灰度等級有密切關(guān)系，而且對圖象色調(diào)也有直接影響。所以，本發(fā)明能合理控制圖象的灰度等級和色調(diào)。也就是說，在灰度等級調(diào)整機構(gòu)中采用了本發(fā)明的《關(guān)系式(1)》的算法的噴墨式打印機，從理論上講，能合理地建立灰度等級變換作業(yè)(色分解作業(yè))體系，并使其作業(yè)簡單易行。其效果非常明顯。
(2)由于噴墨式打印機的灰度等級調(diào)整機構(gòu)中采用了《關(guān)系式(1)》的算法，所以，能使打印機裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，制造成本降低。另外，操作簡單、明確，返工現(xiàn)象極少，消耗材料大幅度節(jié)約，使噴墨式打印機的性能大大提高。特別是在噴墨式打印機的性能方面，具有無論原稿圖象質(zhì)量如何均可形成灰度等級和色調(diào)良好的圖象的巨大優(yōu)點。
(3)利用《關(guān)系式(1)》的算法的灰度等級調(diào)整機構(gòu)，能夠與原稿圖象的圖象信息分開，另行合理而簡便地規(guī)定出象素分布的記錄圖象的質(zhì)量鑒定標(biāo)準(zhǔn)。所以，能合理地適應(yīng)顧客的多種需要。
(4)因采用《關(guān)系式(1)》而提高了打印機的等級，同時可利用(關(guān)系式(1)》對技術(shù)人員有效地進行必要的培訓(xùn)，并且可節(jié)省日常作業(yè)中的無效勞動，從而能確保創(chuàng)新開發(fā)所需的時間。
圖1是表示γ值和灰度等級特性曲線形狀變化的關(guān)系的圖。
圖2是γn和Hn的相關(guān)關(guān)系圖。
圖3是說明彩色膠片原稿圖象的個別濃度特性曲線和基準(zhǔn)濃度特性曲線調(diào)整(匹配)原理的圖。
圖4是表示對非標(biāo)準(zhǔn)原稿所設(shè)定的灰度等級特性曲線的5是本發(fā)明第1實施方案的噴墨式打印機方框圖。
圖6是本發(fā)明第2實施方案的噴墨式打印機方框圖。
權(quán)利要求
1.利用灰度等級調(diào)節(jié)機構(gòu)來處理從原稿圖象所獲得的圖象信息信號，根據(jù)該處理信號在記錄紙上形成具有單色或多色中間灰度的記錄圖象的噴墨式打印機，在這種打印機中，具有下列特征由上述灰度等級調(diào)節(jié)機構(gòu)按下列《關(guān)系式(1)》把以圖象信息信號為基礎(chǔ)的、原稿圖象上任意取樣點的基礎(chǔ)濃度值(X)(該取樣點的濃度值與同一圖象上最明亮部位的濃度之差)，變換處理成與所形成的記錄圖象的上述取樣點相對應(yīng)的集團上的象素濃度值(y)，《關(guān)系式》y=yH+ (α(1-10-Kx))/(α-β) (ys-yH) ……(1)式中x原稿圖象上任意取樣點X的基礎(chǔ)濃度值，即從同一圖象上任意取樣點X的濃度值中，減去同一圖象的最明亮部位H的濃度值所得的濃度值。y在所形成的記錄圖象上，與上述X相對應(yīng)的位置Y的象素濃度值。yH對所形成的記錄圖象最明亮部位H的象素設(shè)定的、所需大小的圖象濃度值。yS對所形成的記錄圖象最暗部位S的象素設(shè)定的、所需大小的象素濃度值。α記錄紙的反射率。β按β=1.0-y所求得的數(shù)值。k按γ/(原稿圖象的濃度區(qū))所求得的數(shù)值。γ任意的系數(shù)。
2.在權(quán)利要求書第1項中所記載的噴墨式打印機中，具有中間灰度的記錄圖象是通過控制墨水噴咀中噴出的墨水量來改變記錄象素點的直徑所形成的點的大小調(diào)制圖象。
3.在權(quán)利要求書第1項中所記載的噴墨式打印機中，具有中間灰度的記錄圖象是利用“迪沙”矩陣法所形成的點密度調(diào)制圖象。
全文摘要
本發(fā)明噴墨式打印機利用新的灰度等級調(diào)節(jié)方式對原稿圖象中的圖象信息進行變換處理，形成灰度等級再現(xiàn)性好的記錄圖象。它具有三個特點(1)灰度等級調(diào)節(jié)機構(gòu)按照關(guān)系式把圖象上任意取樣點的基礎(chǔ)濃度值(x)變換成記錄圖象上對應(yīng)于上述采樣點位置的象素濃度值(y)中間灰度的記錄圖象是通過控制噴嘴中噴出的墨水量來改變記錄象素點的直徑；(3)是利用“迪沙”矩陣法而形成的點的密度調(diào)制圖象。
文檔編號B41J2/01GK1048004SQ891040
公開日1990年12月26日 申請日期1989年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月15日
發(fā)明者沼倉孝, 沼倉嚴(yán) 申請人:株式會社亞瑪托亞商會