專利名稱：彩色析像器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制版用析像器，也就是涉及把對(duì)連續(xù)層次的彩色原稿圖像進(jìn)行光電掃描獲得的圖像信息進(jìn)行層次變換，制作用于印制彩色印刷圖像的制版用的析像器(以下稱彩色析像器)。
本發(fā)明尤其涉及彩色析像器的核心結(jié)構(gòu)要素的層次變換器具有新功能的彩色析像器。
更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明的彩色析像器的層次變換器具有下述特征，即作為彩色原稿圖像的圖像信息不是使用現(xiàn)有的濃度信息值，而是使用光量值，以便排除由于記錄彩色原稿圖像的記錄媒體的特性曲線(由入射到記錄媒體上的光量值和記錄媒體上形成的濃度值規(guī)定的特性曲線)產(chǎn)生的影響，同時(shí)，在使用特定的層次變換式，對(duì)彩色原稿圖像的上述光量值進(jìn)行層次變換時(shí)，還具有調(diào)整色調(diào)的功能。
本發(fā)明的彩色析像器能定量地、合理地控制層次(也稱為濃度等級(jí)或濃淡度)，當(dāng)然也包括色調(diào)(Colour tone)，采用本發(fā)明，就能提供一種將層次和色調(diào)的調(diào)整統(tǒng)一起來(lái)的、具有高附加價(jià)值的彩色析像器。
如上所述，本發(fā)明涉及對(duì)于層次和色調(diào)進(jìn)行統(tǒng)一控制的新的層次變換技術(shù)的彩色析像器?？墒?，有關(guān)本發(fā)明的以下說(shuō)明，是將重點(diǎn)放在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的色調(diào)調(diào)整法進(jìn)行合理化和定量化的含義上，特別是放在彩色析像器的層次變換器具有新的色調(diào)管理調(diào)整功能的結(jié)構(gòu)上。
眾所周知，利用各種彩色復(fù)制技術(shù)，可以根據(jù)記錄在各種記錄媒體上的彩色原稿圖像，制作印刷圖像、復(fù)制圖像(復(fù)印圖像)、打印機(jī)輸出圖像、還有TV(視頻)圖像等各種彩色復(fù)制圖像。
在這種彩色復(fù)制圖像的制作中，極重要的課題是第一，將彩色原稿圖像所具有的濃淡調(diào)(濃度等級(jí))和色調(diào)(Colour tone)以Hi-Fi彩色(High-Fidelity，高保真彩色)再現(xiàn)于彩色復(fù)制圖像上；第二，調(diào)整成具有所希望的調(diào)子(包括層次和色調(diào)兩個(gè)方面)。
可是，現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀卻是不能以合理的和作業(yè)規(guī)范化的方式完成上述課題。
這是因?yàn)樵趯⑸鲜龅牟噬鍒D像的調(diào)子(層次和色調(diào))真實(shí)地再現(xiàn)于彩色復(fù)制圖像上的技術(shù)中，以及在將彩色原稿圖像的調(diào)子調(diào)整(修正或變更)成所希望的調(diào)子的技術(shù)中，都是以彩色原稿圖像的圖像信息為基準(zhǔn)、特別是將濃度范疇中的圖像信息變換成半調(diào)層次用的非線性變換處理技術(shù)(以下稱圖像層次變換技術(shù)或圖像層次變換法)中，沒有合理的理論依據(jù)，而是在很大程度上憑人的經(jīng)驗(yàn)和直覺，不科學(xué)、不合理地進(jìn)行操作。
下面說(shuō)明本發(fā)明與上述問題有直接關(guān)系的經(jīng)常要求高質(zhì)量的彩色印刷圖像的制作技術(shù)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)彩色底片(在彩色底片原稿中，有90％是透射型的)，制作復(fù)制圖像即彩色印刷圖像時(shí)，不注意合理體會(huì)從彩色底片原稿的最亮部(H部)到最暗部(S部)的濃度特性，而且在針對(duì)用以確定連續(xù)層次的彩色底片原稿圖像和復(fù)制圖像(即網(wǎng)點(diǎn)層次的彩色印刷圖像)的相關(guān)關(guān)系的”彩色分解曲線(也叫作彩色分解作業(yè)特性曲線、網(wǎng)點(diǎn)層次特性曲線等)的設(shè)定方面，可以說(shuō)是完全依靠人的經(jīng)驗(yàn)和直覺。
彩色印刷圖像的制作方法，通常是利用彩色析像器(Color scan-ner)對(duì)彩色底片原稿圖像(以下簡(jiǎn)稱彩色原稿圖像)進(jìn)行彩色分解，而且進(jìn)行多色制版(通常以C版、M版、Y版、BL版這4版為一組)，復(fù)制網(wǎng)點(diǎn)層次的彩色印刷圖像。
眾所周知，上述C版(青綠色)、M版(深紅色)及Y版(黃色)是與加色法中的R(紅色)、G(綠色)及B(藍(lán)色)相對(duì)應(yīng)的減色法中的補(bǔ)色，BL版稱作黑版或墨版。
上述的彩色析像器是機(jī)電一體化的價(jià)格極高的裝置，在本行業(yè)中的一個(gè)很大的問題是它的實(shí)際使用率極低，平均約為30％。高價(jià)的彩色析像器等的實(shí)際使用率卻如上述那么低，其主要原因是操作彩色析像器所需的準(zhǔn)備時(shí)間(scanner setup time)長(zhǎng)、以及由彩色分解作業(yè)得到的制品的質(zhì)量不穩(wěn)定、而且不充分，往往需要再次掃描(rescan remake)等。
從技術(shù)觀點(diǎn)對(duì)此稍加分析可知，如上所述，作為彩色分解作業(yè)的用具，表面看起來(lái)是使用高級(jí)且高價(jià)的機(jī)電一體化的彩色析像器等，但沒有將彩色分解作業(yè)中的幾個(gè)具有統(tǒng)一性的主要技術(shù)、例如彩色再現(xiàn)、彩色補(bǔ)償、彩色校正(Color Reproduction，Color Correc-tion)技術(shù)和層次(Gradation)變換技術(shù)形成一個(gè)體系，可以說(shuō)這是彩色析像器的實(shí)際使用率低的主要原因。
眾所周知，在上述的兩種主要的技術(shù)中，在彩色再現(xiàn)等技術(shù)方面，可以利用掩蔽方程式(Masking equation)或紐蓋巴爾方程式(Neugebauer equation)等進(jìn)行科學(xué)探索。
可是，關(guān)于后一種技術(shù)，即圖像的層次變換技術(shù)(這可歸結(jié)為彩色原稿圖像中的全部像素應(yīng)設(shè)定多大的網(wǎng)點(diǎn)的問題)，還沒有合理的理論依據(jù)，這一部分在很大程度上仍處于依賴人的經(jīng)驗(yàn)和直覺的狀態(tài)。
在這種狀態(tài)下，為了開發(fā)彩色分解用的各種機(jī)器，從在統(tǒng)一調(diào)整色調(diào)和層次的基礎(chǔ)上進(jìn)行彩色分解的觀點(diǎn)看，機(jī)器本身的基本設(shè)計(jì)技術(shù)尚不成熟，此外，在實(shí)際作業(yè)中，一邊使用高價(jià)且高級(jí)化的電子彩色分解裝置(彩色析像器)，一邊卻由操作人員推測(cè)作業(yè)，因而不能排除操作人員的經(jīng)驗(yàn)和直覺(Without operator evalution，withont operatar’s guess work)，不能經(jīng)常制作穩(wěn)定的高質(zhì)量的彩色印刷圖像。
特別是在彩色原稿圖像不是按適宜的攝影及曝光條件、適宜的顯像條件制作的標(biāo)準(zhǔn)的原稿時(shí)，例如在曝光過度的太亮的原稿、曝光不足的太暗的原稿、亮色調(diào)或暗色調(diào)的原稿、以及有彩色灰霧(Color cast)的原稿或退色原稿(faded original)等非標(biāo)準(zhǔn)原稿的情況下，就不能合理、有效地進(jìn)行彩色分解作業(yè)。即，不能對(duì)這些非標(biāo)準(zhǔn)的彩色原稿圖像合理地進(jìn)行彩色分解作業(yè)，從而造成上述的彩色析像器的實(shí)際使用率低、制品的質(zhì)量不穩(wěn)定，再掃描率增大等問題。
本發(fā)明者的基本認(rèn)識(shí)是，為了忠實(shí)地再現(xiàn)彩色原稿圖像的質(zhì)量(由層次和色調(diào)兩方面評(píng)價(jià)的質(zhì)量)，這是當(dāng)然的，進(jìn)而根據(jù)上述的各種彩色原稿圖像，合理地制作具有所希望的調(diào)子(層次和色調(diào))的半調(diào)的彩色復(fù)制圖像，在提高彩色再現(xiàn)、彩色補(bǔ)償(校正)技術(shù)之前，必須使彩色原稿圖像的各像素的層次的變換技術(shù)合理化。
基于上述本發(fā)明者的基本認(rèn)識(shí)，本發(fā)明者原先提出的根據(jù)新的層次變換式，合理地對(duì)彩色原稿圖像的層次進(jìn)行層次變換的方法收到了一定成效(例如參見特原昭63-114599號(hào)，VSP4924323；特愿平1-135825號(hào)，USP5313310；特愿平1-212118號(hào)，USP5057931；特愿平3-78668號(hào)，USP5134494等)。
因?yàn)楸景l(fā)明者原先提出的新的層次變換法與本發(fā)明有深刻的關(guān)系，所以在這里說(shuō)明一下上述層次變換法的梗概，而且說(shuō)明其改進(jìn)的地方。不言而喻，上述改進(jìn)之處正是構(gòu)成本發(fā)明的必須的技術(shù)條件。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，彩色圖像的彩色分解是這樣進(jìn)行的，即根據(jù)如以文字表示的原稿圖像(被拍攝體、實(shí)際圖像、實(shí)際風(fēng)景、例如被拍攝體假定是蘋果，就是指蘋果本身)，在規(guī)定的曝光條件(眾所周知，當(dāng)入射光強(qiáng)為I，入射時(shí)間為t時(shí)，曝光量E＝It)下，將入射的被拍攝體記錄在稱之為照相感光材料(照相感光乳膠)的“記錄媒體”上而得到彩色照片，再以該彩色照片的濃度信息為基礎(chǔ)，進(jìn)行彩色分解(所謂彩色分解作業(yè)，如上所述，包括層次再現(xiàn)和色調(diào)再現(xiàn)兩個(gè)方面)。
眾所周知，通過顯像，在拍攝靜物或人物的被拍攝體的照相感光材料上形成感光濃度(photographic density)，也就是媒體圖像。表示上述感光濃度(黑度)與照相用感光材料的曝光量E的相關(guān)關(guān)系的曲線是感光濃度特性曲線(photographic density charactenisticcurve)。它是以縱軸為感光濃度(D)(D＝log I0/I)、橫軸為曝光量E的對(duì)數(shù)值(log E)表示的曲線。當(dāng)然，如為底片或干版(透射原稿)，采用透射光強(qiáng)I與入射光強(qiáng)I0之比，如為印相紙(反射原稿)，則采用反射光強(qiáng)I與全反射光強(qiáng)I0之比。
上述的感光濃度特性曲線(以下簡(jiǎn)稱濃度特性曲線)最典型的是一種有下端呈下凸形的尾段、中間略呈直線的直線段、上端呈上凸?fàn)畹募缍蔚膹?fù)雜的曲線(參見圖1)。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，彩色分解作業(yè)是以彩色原稿圖像的各像素的濃度信息值為基礎(chǔ)進(jìn)行的。
換句話說(shuō)，在現(xiàn)有的技術(shù)中，彩色分解技術(shù)是從上述的濃度特性曲線的縱軸(濃度值)的角度為出發(fā)點(diǎn)建立起來(lái)的一種技術(shù)。而且，在現(xiàn)有的技術(shù)中，作為彩色分解作業(yè)的基礎(chǔ)的彩色原稿圖像(媒體圖像)的圖像信息值(濃度信息值)與原稿圖像(實(shí)際圖像、被拍攝體、實(shí)景)的圖像信息之間沒有比例關(guān)系，但是卻會(huì)受到記錄媒體即照相用感光材料(照相感光乳膠)的感光特性(濃度特性曲線)的很大影響。即，在媒體圖像上展示的彩色原稿圖像的感光濃度不是與來(lái)自被拍攝體(實(shí)際圖像、實(shí)景)的圖像信息值即曝光量(對(duì)數(shù)值)呈線性相關(guān)(1∶1的45°線性關(guān)系)。
另外，已知人的視覺對(duì)明暗的分辨特性呈對(duì)數(shù)關(guān)系，人是根據(jù)上述的分辨特性，對(duì)從被拍攝體入射到視覺系統(tǒng)的光量進(jìn)行明暗評(píng)價(jià)的。在這種情況下，只有濃度變化的斜率呈線性的圖像才會(huì)使人感到自然。
由上述可知，制作彩色印刷圖像時(shí)，如果探尋記錄在照相感光材料上的媒體圖像的濃度值(D＝log I0/I)，在進(jìn)行彩色分解作業(yè)時(shí)，只是使用上述濃度值在受到照相用感光材料的感光特性影響下的濃度信息，而不是利用從復(fù)制的作為真的對(duì)象的被拍攝體(實(shí)際圖像、實(shí)景)獲得的圖像信息值(光量值)。
本發(fā)明者根據(jù)上述情況，對(duì)下述方法進(jìn)行了認(rèn)真研究，即作為制作彩色印刷圖像時(shí)的圖像信息，不是采用由于受到記錄媒體(照相感光材料)的感光特性(濃度特性曲線)的影響而形成非線性媒體圖像信息值的方法，即濃度值模擬法，而是使用以從被拍攝體(實(shí)際圖像、實(shí)景)得到的第1手的(原始的、初始的)曝光量有關(guān)的圖像信息值為基礎(chǔ)制作印刷圖像的方法。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在彩色分解作業(yè)中，在進(jìn)行最重要的層次變換作業(yè)時(shí)，采用下述方法就可以制作出具有忠實(shí)于被拍攝體(實(shí)際圖像、實(shí)景)的圖像特性的優(yōu)異的彩色印刷圖像。即(1)根據(jù)拍攝彩色原稿圖像所記錄的照相感光材料的濃度特性曲線(底片濃度特性曲線)的縱軸(D＝log I0/I)的濃度值，求出橫軸(log E)的值(以下稱縱軸為D軸，橫軸為X軸)，換句話說(shuō)，根據(jù)彩色原稿圖像(媒體圖像)的D軸上的濃度值，求出X軸上的光量值。
(2)更具體地說(shuō)，通過上述濃度特性曲線，將原稿圖像上的任意的像素點(diǎn)(n點(diǎn))的D軸上的濃度信息值(Dn)投影到X軸上，求出與之相對(duì)應(yīng)的有關(guān)像素的曝光量的圖像信息值(Xn)。
(3)以如上獲得的Xn值(光量值)為基礎(chǔ)，而且根據(jù)本發(fā)明者原先提出的層次變換式(它與后面所述的在本發(fā)明中采用的層次變換式是完全相同的。但是，在上述的層次變換式的利用范圍、應(yīng)用范圍方面，本發(fā)明是完全不同的)進(jìn)行圖像的層次變換。
由上述可知，本發(fā)明者原先提出的層次變換技術(shù)是用于制作網(wǎng)點(diǎn)層次(半調(diào))的彩色印刷圖像的最重要的層次變換的技術(shù)。
即，上述本發(fā)明者提出的層次變換技術(shù)，是制作使包括第一手的彩色原稿圖像在內(nèi)的各種原稿圖像的層次達(dá)到1∶1的忠實(shí)度的、從人的視覺來(lái)說(shuō)是層次自然的彩色復(fù)制圖像用的技術(shù)。
上述層次變換技術(shù)不僅能用于標(biāo)準(zhǔn)的彩色原稿圖像，而且能用于非標(biāo)準(zhǔn)的原稿(曝光過度或曝光不足、亮色調(diào)或暗色調(diào)、甚至有彩色灰霧或退色的原稿等)，使其再現(xiàn)可認(rèn)為是被拍攝體(實(shí)際圖像)所具有的層次。
在上述層次變換技術(shù)中，由于能真實(shí)地再現(xiàn)層次，所以確實(shí)能再現(xiàn)色調(diào)豐富的內(nèi)容。
可是，如上所述，對(duì)本發(fā)明者原先提出的層次變換技術(shù)可評(píng)價(jià)如下，即該技術(shù)·在第一性的彩色分解作業(yè)中，重視層次的變換，即·重視實(shí)現(xiàn)層次的Hi-Fi變換(在連續(xù)層次的原稿圖像和網(wǎng)點(diǎn)層次的復(fù)制圖像之間，1∶1高保真變換層次)，·利用上述層次變換技術(shù)，能高真實(shí)度地且合理地進(jìn)行層次變換，而且伴隨上述層次變換，也確實(shí)能豐富再現(xiàn)色調(diào)。
可是，市場(chǎng)對(duì)彩色圖像的品質(zhì)的需求并非停留在如具有彩色原稿圖像的調(diào)子(層次和色調(diào))的彩色印刷圖像的復(fù)制這種需求上，而是越來(lái)越要求高級(jí)、復(fù)雜、多樣化。
例如有的希望強(qiáng)調(diào)再現(xiàn)彩色原稿圖像中的特定部分(人物、陶瓷器類、服裝類、家具、木制品類、繪畫等)或特定部位(區(qū)域)等的色彩，或者希望將整體色調(diào)變更成藍(lán)色調(diào)、暗綠色調(diào)、淺綠色調(diào)、粉紅色調(diào)、烏賊墨色調(diào)等所希望的色調(diào)等各種需求。
對(duì)應(yīng)于這些需求時(shí)，例如如果采用現(xiàn)有的彩色補(bǔ)償(Colour cor-rection)技術(shù)，即使能再現(xiàn)對(duì)特定部分的色調(diào)要求，而圖像的整體調(diào)子卻會(huì)被歪曲，從而使圖像質(zhì)量嚴(yán)重惡化，面臨著無(wú)法滿足上述需求的問題。
不言而喻，為了適應(yīng)上述需求，確立這樣一種層次和色調(diào)的變換技術(shù)是重要的，即該技術(shù)能根據(jù)人的視覺對(duì)特定部分或特定部位(區(qū)域)的色調(diào)和圖像整體的調(diào)子這兩個(gè)方面都感到自然。
為了適應(yīng)上述市場(chǎng)需求的高度化、復(fù)雜化，在彩色分解技術(shù)中意味著要求層次變換技術(shù)和色調(diào)調(diào)整技術(shù)的統(tǒng)一化(融合化)。
這時(shí)必須注意的問題是，形成彩色印刷圖像的網(wǎng)點(diǎn)通常與層次(gradation)和色調(diào)(Color tone)或濃度和彩色兩個(gè)方面都有直接關(guān)系。這當(dāng)然是因?yàn)闆Q定圖像質(zhì)量的因素是網(wǎng)點(diǎn)的大小(決定層次)和上述網(wǎng)點(diǎn)上涂布的著色油墨(決定色調(diào))。
而且，在本發(fā)明者原先提出的層次變換技術(shù)中，已確定了合理地調(diào)整管理網(wǎng)點(diǎn)的大小(網(wǎng)點(diǎn)％值)的方法。因此，本發(fā)明者認(rèn)識(shí)到上述的層次調(diào)整技術(shù)和色調(diào)調(diào)整技術(shù)的統(tǒng)一化不但是本發(fā)明者原先提出的層次變換技術(shù)的延伸，而且還有認(rèn)真的研究。
其結(jié)果，本發(fā)明持有這樣的見解，即在采用作為原先提出的層次變換技術(shù)的核心的層次變換式的同時(shí)，考慮到要將色調(diào)調(diào)整融合于其中，從而可以在彩色分解作業(yè)中合理地調(diào)整管理色調(diào)和層次兩個(gè)方面。
本發(fā)明就是以上述見解為基礎(chǔ)完成的，其目的是提供一種容納下述技術(shù)的彩色析像器，即利用本發(fā)明合理地調(diào)整管理色調(diào)和層次兩方面的彩色分解技術(shù)、特別是提供一種能夠在現(xiàn)有技術(shù)中視為難點(diǎn)的豐富層次再現(xiàn)性中容納能夠?qū)⑸{(diào)調(diào)整為所希望的色調(diào)的色調(diào)管理調(diào)整技術(shù)的彩色析像器。
本發(fā)明的彩色析像器的一大特征是在其中搭載了將層次和色調(diào)兩者統(tǒng)一化的彩色分解技術(shù)。
可是，在有關(guān)本發(fā)明的彩色析像器的以下說(shuō)明中，鑒于現(xiàn)有的技術(shù)不能合理地、定量地管理色調(diào)的現(xiàn)狀，所以特別將重點(diǎn)放在彩色析像器的核心結(jié)構(gòu)要素、即層次變換器的色調(diào)管理調(diào)整功能上進(jìn)行說(shuō)明。
將本發(fā)明概括起來(lái)說(shuō)，本發(fā)明是一種彩色析像器，利用該彩色析像器的層次變換器，對(duì)連續(xù)層次的彩色原稿圖像的圖像信息進(jìn)行層次變換，制成用來(lái)印制網(wǎng)點(diǎn)層次的彩色印刷畫像的印刷板，該彩色析像器的特征是上述層次變換器具有如下的色調(diào)調(diào)整功能(1)利用記錄彩色原稿圖像的記錄媒體的特性曲線〔也就是用直角坐標(biāo)系規(guī)定入射到記錄媒體上的光量值(X值)和在記錄媒體上形成的濃度值(D值)的關(guān)系特性曲線〕，根據(jù)濃度值(D值)求算光量值(X值)的功能。
(2)利用下面給出的<層次變換式>，對(duì)上述光量值(X值)進(jìn)行層次變換，求出網(wǎng)點(diǎn)％值(Y值)的功能。
(3)在進(jìn)行上述層次變換時(shí)，使用的色調(diào)調(diào)整功能，該色調(diào)調(diào)整功能由以下功能構(gòu)成(3)-1.在彩色原稿圖像的H部(最亮部)～S部(最暗部)之間的規(guī)定部位，設(shè)定管理彩色印刷圖像的色調(diào)用的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)，(3)-2.在上述色調(diào)管理點(diǎn)(M1)，用所希望的色版(C版、M版、Y版、以及BL版)的網(wǎng)點(diǎn)％值規(guī)定色調(diào)調(diào)整條件，(3)-3.將上述色調(diào)管理點(diǎn)(M1)處的光量值和反映上述色調(diào)調(diào)整條件的色版的網(wǎng)點(diǎn)％值、以及在H部和S部設(shè)定的所希望的網(wǎng)點(diǎn)％值代入下面的<層次變換式>，求出γ值，列出將上述色版的H部～S部的像素的光量值變換成網(wǎng)點(diǎn)％值用的<層次變換式>，而且(3)-4.運(yùn)用根據(jù)上述γ值列出的各色版用的<層次變換式>，對(duì)各色版用的各像素的光量值進(jìn)行層次變換，同時(shí)對(duì)色調(diào)進(jìn)行管理調(diào)整。
<層次變換式>
Yn＝Y(jié)H＋〔α(1－10-kx)(YS－YH)/(α－β)〕該<層次變換式>中各符號(hào)的意義如下X表示(Xn－XH)。即表示從利用上述記錄媒體的特性曲線求出的與彩色原稿圖像的任意像素點(diǎn)(n點(diǎn))的濃度信息值(Dn)相對(duì)應(yīng)的光量值(Xn)中減去按同樣方法求出的與彩色原稿圖像的H部的濃度信息值(DH)相對(duì)應(yīng)的光量值(XH)之后得到的基本光量值。
Yn針對(duì)與彩色原稿圖像上的任意的像素點(diǎn)(n點(diǎn))相對(duì)應(yīng)的彩色印刷圖像上的像素設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值。
YH針對(duì)與彩色原稿圖像上的H部相對(duì)應(yīng)的彩色印刷圖像上的H部預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值。
YS針對(duì)與彩色原稿圖像上的S部相對(duì)應(yīng)的彩色印刷圖像上的S部預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值。
α記錄彩色印刷圖像用的圖像表現(xiàn)媒體的表面反射率。
β由β＝10-γ決定的數(shù)值。
k由k＝γ/(XS－XH)決定的數(shù)值。
式中XS表示與利用上述記錄媒體的特性曲線求得的彩色原稿圖像的S部的濃度信息值(DS)相對(duì)應(yīng)的光量值(XS)。
γ任意系數(shù)。
下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的彩色析像器的技術(shù)結(jié)構(gòu)。
為了便于說(shuō)明，在本文中首先說(shuō)明圖像信息值和原稿圖像。
在本發(fā)明的彩色析像器中，作為根據(jù)彩色原稿圖像制作彩色印刷圖像時(shí)使用的圖像信息，不是像現(xiàn)有的技術(shù)那樣使用與濃度相關(guān)的圖像信息值，而是使用與光量相關(guān)的圖像信息，這是一大特征。
在本發(fā)明中，彩色原稿圖像是指記錄或積存在給定的記錄媒體上的圖像，也叫作媒體圖像。與此不同，在記錄或積存在上述記錄媒體上之前的圖像，即作為復(fù)制的真正對(duì)象的圖像叫作實(shí)際圖像(被拍攝體、實(shí)物、實(shí)景)。
首先，為了能理解本發(fā)明，后面將詳細(xì)說(shuō)明色調(diào)調(diào)整法，現(xiàn)在簡(jiǎn)單地說(shuō)明利用上述<層次變換式>的層次變換技術(shù)。
如上所述，現(xiàn)在在彩色印刷圖像的復(fù)制作業(yè)中，極其普遍地使用彩色析像器這一彩色分解裝置，該裝置中的彩色分解作業(yè)是以從彩色原稿圖像(即媒體圖像，包括透射型原稿和反射型原稿)獲得的濃度信息值為基礎(chǔ)進(jìn)行的。更具體地說(shuō)，彩色印刷圖像的制作，作為常用的方法，通常是根據(jù)通過R、G、B各底片、從彩色原稿圖像(媒體圖像)獲得的濃度信息值，制作C版(青綠色)、M版(深紅色)、Y版(黃色)、BL版(黑色)。
可是，例如作為彩色原稿圖像，使用稱之為照相用感光材料的記錄媒體上所記錄的彩色底片(透射型)原稿圖像(媒體圖像)的濃度信息值的方法，有如上所述的極限(缺點(diǎn))。
與此不同，如上所述，本發(fā)明立足于這樣一種想法，即復(fù)制的真正對(duì)象不是記錄在記錄媒體上的圖像(媒體圖像)，畢竟是作為媒體圖像的根源的、以文字記述的彩色原稿圖像，即被拍攝體(實(shí)際圖像)本身，所以復(fù)制時(shí)應(yīng)使用的圖像信息值是以從被拍攝體入射到記錄媒體上的與光量相關(guān)的圖像信息值為基礎(chǔ)。
上述的問題是本發(fā)明的層次變換技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)的基本不同點(diǎn)。
下面從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)明這個(gè)問題。
在彩色分解技術(shù)中，必須將連續(xù)層次的彩色原稿圖像(例如透射型的彩色底片原稿)變換成網(wǎng)點(diǎn)層次的彩色原稿圖像。但如前所述，規(guī)定連續(xù)層次圖像和網(wǎng)點(diǎn)層次圖像的相關(guān)關(guān)系的是彩色分解曲線(層次變換曲線)。而且，現(xiàn)有的彩色分解曲線是以在記錄媒體即照相感光材料的感光特性曲線(在D軸-X軸直角坐標(biāo)系中規(guī)定的感光濃度特性曲線)的D軸(濃度軸)上形成的濃度信息值為基礎(chǔ)設(shè)定的。
與此不同，本發(fā)明的彩色分解曲線如前所述，它是以與感光濃度特性曲線的X軸上的被拍攝體(實(shí)際圖像)的光量相關(guān)的圖像信息值為基礎(chǔ)設(shè)定的。即，在現(xiàn)有的彩色分解技術(shù)中，使用的是D軸彩色分解曲線；但是本發(fā)明卻與此不同，能以使用X軸彩色分解曲線，這是兩者基本的不同之處。
其次說(shuō)明在使用本發(fā)明的<層次變換式>的圖像層次變換法中，求算彩色原稿圖像的各像素的圖像信息值、即求算光量值的方法。
首先要準(zhǔn)備在拍攝彩色原稿圖像(媒體圖像)時(shí)使用的記錄媒體的照相用感光材料的特性曲線，具體地說(shuō)，就是要準(zhǔn)備表示感光濃度值(D＝log I0/I)和從被拍攝體(實(shí)際圖像、實(shí)景)入射到上述記錄媒體即照像用感光材料上的與光量相關(guān)的圖像信息值，即曝光量(E＝It)的對(duì)數(shù)值之間的關(guān)系的濃度特性曲線。其次，為了通過上述濃度特性曲線，根據(jù)彩色原稿圖像中的任意像素(n點(diǎn))的濃度值(Dn)，求出光量值(Xn)，要將上述濃度特性曲線進(jìn)行函數(shù)化處理。這時(shí)，將例如由照相感光材料廠作為技術(shù)技料提供的、與上述記錄媒體相對(duì)應(yīng)的濃度特性曲線函數(shù)化即可。如果能合理地進(jìn)行函數(shù)化，則能很容易地將D軸上的Dn值變換成X軸上的Xn值。
圖1表示濃度特性曲線(F公司制，フジクロ-ム<富士彩卷>)。
另外，表1給出了將圖1中的濃度特性曲線公式化的結(jié)果。如表1所示，為了盡可能正確地將濃度特性曲線進(jìn)行公式化，將公式化區(qū)劃分為8個(gè)區(qū)，在各區(qū)中試行公式化。當(dāng)然將公式化區(qū)分得越多，越能獲得正確的函數(shù)式。
表1濃度特性曲線的函數(shù)式一覽表F公司彩色膠卷(FUJI·CHROME)濃度特性曲線(圖1)
在上述濃度特性曲線的公式化中，要將表示彩色原稿圖像(媒體圖像)的濃度值的D軸上的標(biāo)度與表示用被拍攝體(實(shí)際圖像)的log E表示的光量相關(guān)的圖像信息值的X軸上的標(biāo)度等同劃分，求出規(guī)定D和X相關(guān)關(guān)系的函數(shù)。
這是根據(jù)下述觀點(diǎn)進(jìn)行的一種模擬，本發(fā)明者認(rèn)為是合理的。這就是為什么要在圖1中的X軸上使用“模擬”這個(gè)術(shù)語(yǔ)的原因。
即本來(lái)在感光濃度特性曲線中，X軸上標(biāo)度的是曝光量E的對(duì)數(shù)值(log E＝log Ixt)，這對(duì)應(yīng)于這樣一個(gè)事實(shí)，即與視覺明暗相對(duì)應(yīng)的辨別特性與對(duì)D軸上的濃度的認(rèn)識(shí)(視覺)一樣，是對(duì)數(shù)性的，因此可以認(rèn)為有關(guān)上述標(biāo)度的模擬是合理的。
在本發(fā)明中，上述的標(biāo)度是一種簡(jiǎn)便方法，當(dāng)然不受此限。
如上所述，本發(fā)明不是以把被拍攝體(實(shí)際圖像)拍攝記錄在記錄媒體(照相用感光材料)上形成的彩色原稿圖像(媒體圖像)的濃度值(Dn值)為基礎(chǔ)，而是以從被拍攝體(實(shí)際圖像)入射到記錄媒體上的與用X軸表示的光量相關(guān)的圖像信息值(Xn值)為基礎(chǔ)。
如上所述，由于濃度特性曲線中如表1所示的Dn值和Xn值與X＝f(D)這個(gè)函數(shù)式相關(guān)，所以能夠很容易地根據(jù)Dn值求算Xn值。
其次，本發(fā)明的層次變換技術(shù)是在上述<層次變換式中>使用如上方式求出的光量值(Xn值)，借以求出彩色分解曲線(層次變換曲線)、即求出隨同現(xiàn)有的D軸上的彩色分解曲線變化的、X軸上的彩色分解曲線，然后即可進(jìn)行圖像層次變換。
即，根據(jù)給定的濃度特性曲線，由原稿圖像上的任意像素(n點(diǎn))處的濃度值(Dn)，求出與之相對(duì)應(yīng)的像素的光量相關(guān)的圖像信息值(Xn)，通過將該(Xn)值代入上述<層次變換式>，算出反差系數(shù)值(Yn)、即網(wǎng)點(diǎn)面積％值(以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)點(diǎn)％值)(Yn)。將該網(wǎng)點(diǎn)％值輸入彩色析像器的網(wǎng)點(diǎn)發(fā)生器中，即可形成所希望的網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)陣。
現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的上述<層次變換式>的推導(dǎo)過程作簡(jiǎn)單說(shuō)明。
計(jì)算上述的網(wǎng)點(diǎn)層次的即制作彩色印刷圖像時(shí)用的網(wǎng)點(diǎn)％值(Yn)用的<層次變換式>是從公認(rèn)的濃度公式(感光濃度、光學(xué)濃度)推導(dǎo)出來(lái)的，即從下式導(dǎo)出D＝log I0/I＝log I/TI0＝入射光量I＝反射光量或透射光量T＝I/I0＝反射率或透射率如果將上述有關(guān)的濃度D通用公式應(yīng)用于制版、印刷時(shí)，則變?yōu)橄率街瓢妗⒂∷r(shí)的濃度(D’)＝log(I0/I)＝log單位面積×紙的反射率/〔(單位面積－網(wǎng)點(diǎn)面積)×紙的反射率)＋網(wǎng)點(diǎn)面積×油墨的表面反射率〕＝logαA/〔α{A－(d1＋d2＋……＋dn)}＋β(d1＋d2＋……＋dn)〕式中A單位面積dn單位面積內(nèi)各種網(wǎng)點(diǎn)的面積α印刷用紙的反射率β印刷油墨的表面反射率本發(fā)明是以有關(guān)該制板、印刷的濃度式(D’)為基礎(chǔ)，使與連續(xù)層次的彩色原稿圖像上的任意的標(biāo)本點(diǎn)(像素)(n點(diǎn))處的基本濃度值(X)和與其相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)點(diǎn)層次的彩色印刷圖像上的標(biāo)本點(diǎn)處的網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值(Yn)相關(guān)的理論值和實(shí)際測(cè)量值一致，推導(dǎo)出上述<層次變換式>的。
在應(yīng)用本發(fā)明的上述<層次變換式>時(shí)，網(wǎng)點(diǎn)的％值通常使用如下的數(shù)值，即C版時(shí)，YH為5％，YS為95％，M版及Y版時(shí)，YH為3％，YS為90％。另外，在應(yīng)用上述<層次變換式>時(shí)，如果濃度值使用濃度計(jì)測(cè)定值，YH和YS使用上述那種百分率數(shù)值(％值)時(shí)，還要按百分率數(shù)值(％值)算出Yn值。
在應(yīng)用本發(fā)明的上述<層次變換式>時(shí)，當(dāng)然要進(jìn)行如下的變形后使用，還可以進(jìn)行任意的加工、變形、推導(dǎo)等之后使用。
Yn＝Y(jié)H＋E(1－10-kx)·(YS－YH)式中E＝1/(1－β)＝1/(1－10-γ)上述變形例是取α＝1時(shí)求得的。
這是為了在表現(xiàn)彩色印刷圖像所用的印刷用紙(底材)的表面反射率取為100％時(shí)的關(guān)系式。α可取任意值，實(shí)際上取1.0也沒有關(guān)系。
如果采用上述變形例(α＝1.0)，則可以預(yù)先設(shè)定彩色印刷圖像上的最亮部(H部)上的YH、最暗部(S部)上的YS。這是本發(fā)明的一大特征。上述問題可以根據(jù)下述事實(shí)解釋，即在彩色印刷圖像上的H部定義X＝O，另外在S部，定義X＝XS－XH，即-k·x＝γ·(XS－XH)/(XS－XH)＝-γ這樣，由于利用本發(fā)明的<層次變換式>(α＝1的變形例)，可以對(duì)彩色印刷圖像上的H部和S部通常預(yù)先設(shè)定YH值和YS值。這個(gè)問題是用戶對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)及研究時(shí)的極重要的問題。即，按照所希望的值設(shè)定彩色印刷圖像中的YH和YS，并改變?chǔ)弥?但α＝1.0)，就可以得到各種X軸的彩色分解曲線(層次變換曲線)。根據(jù)其與γ值的相關(guān)關(guān)系，就能很容易地評(píng)價(jià)根據(jù)這些X軸的彩色分解曲線制作的彩色印刷圖像的質(zhì)量?jī)?nèi)容。
利用本發(fā)明的上述<層次變換式>設(shè)定多色制版(通常使用C版/M版/Y版/BL版這四版)用的各色版的X軸彩色分解曲線(層次變換曲線)時(shí)，可按以下方式進(jìn)行。
在本行業(yè)中，常用的方法是首先設(shè)定作為基準(zhǔn)的C版用的彩色分解曲線(層次變換曲線)，然后設(shè)定其它色版，以便維持灰度平衡或彩色平衡。
上述的所謂維持灰度平衡是指用三個(gè)色版(C/M/Y版)的中性濃度(灰度)進(jìn)行再現(xiàn)作業(yè)的條件是主要條件。在本行業(yè)中，為了維持灰度平衡，通常采用下面的表2所示的標(biāo)準(zhǔn)值。
表2中，M1是對(duì)H部～S部的動(dòng)態(tài)范圍(濃度區(qū)域)中間部設(shè)定的灰度平衡管理點(diǎn)(以下稱為中間點(diǎn))。在本行業(yè)中，上述M1點(diǎn)如表2所示，通常的方法是將C版的網(wǎng)點(diǎn)％值設(shè)定為50％。對(duì)M1將C版的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)定為50％值的主要理由是普遍認(rèn)為該網(wǎng)點(diǎn)％值的區(qū)域是層次豐富的再現(xiàn)區(qū)。
在本行業(yè)中，由表2可見，在M1點(diǎn)(中間色調(diào))，當(dāng)C版的網(wǎng)點(diǎn)％值為50％時(shí)，要將其它色版(M/Y版)的網(wǎng)點(diǎn)％值設(shè)定在40％，以維持灰度平衡。
表2維持適宜灰度平衡用的標(biāo)準(zhǔn)值(單位網(wǎng)點(diǎn)％值)
如上所述，本發(fā)明的層次變換技術(shù)在制作彩色印刷圖像時(shí)，不是使用從彩色原稿圖像(媒體圖像)取得的濃度信息值(Dn)，而是使用與從被拍攝體(實(shí)際圖像)入射到形成媒體圖像用的記錄媒體上的光量相關(guān)的圖像信息值(Xn)，而且是把使用上述<層次變換式>作為前提，能以具備作業(yè)規(guī)范性，普遍性、靈活性地的制作方式，印制具有忠實(shí)于被拍攝體(實(shí)際圖像)的層次特性的彩色印刷圖像，并能進(jìn)一步將層次特性變換成所希望的層次特性的彩色印刷圖像。
其次說(shuō)明本發(fā)明的核心技術(shù)結(jié)構(gòu)，即在上述的層次變換技術(shù)中融合色調(diào)調(diào)整技術(shù)，換句話說(shuō)，就是說(shuō)明層次變換技術(shù)和色調(diào)的管理調(diào)整技術(shù)的統(tǒng)一化。
上述的層次和色調(diào)的統(tǒng)一化的關(guān)鍵在于下述幾點(diǎn)(1)本發(fā)明者原先提出的、而且在本發(fā)明中也使用的上述<層次變換式>，如上所述，它是對(duì)彩色印刷圖像的H部～S部中的全部像素網(wǎng)點(diǎn)(點(diǎn))的％值(換句話說(shuō)，就是網(wǎng)點(diǎn)的大小)進(jìn)行調(diào)整時(shí)的重要工具，達(dá)到忠實(shí)地再現(xiàn)第一性的彩色原稿圖像所具有的層次特性，而且是使人的視覺感到自然的層次特性。
(2)對(duì)各像素設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值經(jīng)常具有與層次和色調(diào)(或密度和彩色)兩個(gè)方面接相關(guān)的影響力。
(3)作為市場(chǎng)需求，不僅是使彩色原稿圖像11地再現(xiàn)(Hi-Fi再現(xiàn))，而且對(duì)圖像的特定部分，H部～S部的動(dòng)態(tài)范圍的特定部位的色調(diào)增強(qiáng)、變更、校正的要求也增大了。
在上述要求中，顧客和設(shè)計(jì)者通過他們所持有的色卡(colorchart，后面將對(duì)它加以說(shuō)明)，提示網(wǎng)點(diǎn)％值，指定要求的內(nèi)容。
(4)通過現(xiàn)有的彩色分解技術(shù)，特別是現(xiàn)有的彩色校正來(lái)滿足上述需求時(shí)，例如即便使特定部分的色調(diào)近似地達(dá)到了要求的內(nèi)容，但圖像整體的調(diào)子(層次和色調(diào))不正，在大多情況下都失去了作品的價(jià)值。
上述色卡(color chart)是使用印刷用加工4原色的油墨、或用網(wǎng)點(diǎn)的濃度表現(xiàn)色彩的彩色再現(xiàn)用的基本標(biāo)度(參照表)。例如有大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社發(fā)行的(DIC GRAF-C色卡)(1991年3月)等。
在上述色卡中，是色彩再現(xiàn)用的各色版的組合，有下述幾種組合方式。
1.基本組合將C(青綠色)和M(深紅色)的組合作為基本色卡。
例如以(C)為縱軸、(M)為橫軸，分別用網(wǎng)點(diǎn)％值為0～100％的12個(gè)層次印成的基本色樣，再將具有一定網(wǎng)點(diǎn)％值的Y(黃色)、BL(墨色)重疊印刷在該基本色樣上而構(gòu)成的色卡。上述具有一定網(wǎng)點(diǎn)％值的Y或BL有Y＝10％、BL＝10％；Y＝10％、BL＝30％；Y＝50％、BL＝10％等值。
2.其它組合(1)以(Y)為縱軸、(M)為橫軸的組合(2)以(C)為縱軸、(Y)為橫軸的組合(3)以(BL)為縱軸、(Y)為橫軸的組合(4)以(BL)為縱軸、(M)為橫軸的組合(5)以(C)為縱軸、(BL)為橫軸的組合如上所述，色卡上的色調(diào)是用各色版(C/M/Y/BL)的網(wǎng)點(diǎn)％值指定的。
因此，以上述色卡為基準(zhǔn)，當(dāng)然就可以使彩色分解技術(shù)針對(duì)顧客或印刷設(shè)計(jì)者對(duì)色調(diào)變更的要求，成為能夠以定量且合理的方式管理、調(diào)整各像素的全部網(wǎng)點(diǎn)％值的技術(shù)。
根據(jù)上述背景，本發(fā)明者認(rèn)為上述<層次變換式>完全具有能夠定量且合理地管理調(diào)整H點(diǎn)～S點(diǎn)的全部像素的網(wǎng)點(diǎn)％值的能力，因此對(duì)于色調(diào)的調(diào)整來(lái)說(shuō)也是有力的工作。這是將上述<層次變換式>作為主要工具，開發(fā)將層次和色調(diào)統(tǒng)一的彩色分解技術(shù)的關(guān)鍵所在。
本發(fā)明的彩色析像器具有這樣的特征，即，如上所述，在其核心結(jié)構(gòu)部分即層次變換器中融入將層次的調(diào)整和色調(diào)的調(diào)整統(tǒng)一化的彩色分解技術(shù)。特別是在本發(fā)明中增加了色調(diào)管理調(diào)整的彩色分解技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)相比有一個(gè)很大的不同點(diǎn)，下面就來(lái)說(shuō)明這個(gè)問題。
1.首先，在彩色原稿的H部～S部之間所希望的部位，設(shè)定管理彩色印刷圖像的色調(diào)用的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)。
在本發(fā)明中，作為色調(diào)管理點(diǎn)(M1)的符號(hào)，使用與表2中的維持灰度平衡用的中間調(diào)點(diǎn)(M1)相同的符號(hào)。這是彩色分解技術(shù)中使中間調(diào)區(qū)的層次再現(xiàn)的要點(diǎn)，因此表明了即使對(duì)色調(diào)再現(xiàn)也是重要的。色調(diào)管理點(diǎn)(M1)不限于上述維持灰度平衡用的中間調(diào)點(diǎn)，當(dāng)然在H部～S部之間的所希望的點(diǎn)都可以。
色調(diào)管理點(diǎn)(M1)如后面的實(shí)施例及圖3所示，在縱軸(Y軸表示網(wǎng)點(diǎn)％值)和橫軸(X軸表示光量值)構(gòu)成的直角坐標(biāo)系中，用橫軸上的光量值表示色調(diào)管理點(diǎn)(M1)。由于上述光量值與彩色原稿圖像的濃度值相關(guān)，所以也可以用濃度值表示。
2.其次，在如上指定的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)，用所希望的色板(C版/M版/Y版/BL版)的網(wǎng)點(diǎn)％值確定色調(diào)的調(diào)整條件。
上述色調(diào)的調(diào)整(變更)條件的具體內(nèi)容，在說(shuō)明色卡時(shí)已做過說(shuō)明。
3.下一步是利用上述的條件(C版、M版、Y版、BL版)的色版圖像所使用的彩色分解曲線(層次變換曲線)，更具體地說(shuō)，就是準(zhǔn)備設(shè)定各色版用的彩色分解曲線用的<層次變換式>。
由上述程序(1～2)設(shè)定·色調(diào)管理點(diǎn)(M1)的光量值，例如M1＝0.400·色調(diào)的調(diào)整條件，例如C版網(wǎng)點(diǎn)％值(50％)、M版網(wǎng)點(diǎn)％值(20％)、Y版網(wǎng)點(diǎn)％值(10％)、BL版網(wǎng)點(diǎn)％(10％)。
以各色版的H部及S部設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值(YH，YS)作為預(yù)先給定的條件，設(shè)定給定值或所希望的值。作為給定條件而給定的YH值、YS值如在說(shuō)明本發(fā)明的<層次變換式>的應(yīng)用時(shí)所述，C版分別取5％和95％，M版和Y版分別取3％和90％(參見表2)。
為了確定各色版用的彩色分解曲線，根據(jù)上述條件確定所使用的<層次變換式>中的γ值。
例如，確定C版用彩色分解曲線之時(shí)所用的<層次變換式>中的γ值按以下所示求算。
將XH＝0.00，XS＝1.00，Xn＝M1＝0.40，α＝1.00，YH＝0(％)，YS＝95(％)，Yn＝50(％)代入<層次變換式>后求解，得γ＝0.45。然后準(zhǔn)備設(shè)定C版用的彩色分解曲線的<層次變換式>。其它色版也與此相同。
4.下一步程序是利用有γ值(0.45)的<層次變換式>，對(duì)H部～S部的全部像素點(diǎn)(n點(diǎn))的光量值(Xn)進(jìn)行層次變換，求出C版用的彩色分解曲線(層次變換曲線)。換句話說(shuō)，就是為了制作C版的色版圖像，使用C版的<層次變換式>進(jìn)行彩色分解作業(yè)。其它色版也與此相同。
本發(fā)明的彩色析像器中的將層次調(diào)整技術(shù)和色調(diào)調(diào)整技術(shù)統(tǒng)一化的層次變換器的色分解技術(shù)的有效性將在后面所述的實(shí)施例中證實(shí)。
以下說(shuō)明本發(fā)明的彩色析像器、特別是說(shuō)明在層次變換部中融入層次和色調(diào)的調(diào)整功能的彩色分解技術(shù)的另一特征及其應(yīng)用范圍。
本發(fā)明的彩色析像器的層次變換器中的彩色分解技術(shù)可應(yīng)用于例如利用光、電磁波等信息傳遞媒體，將被拍攝體(實(shí)際圖像)記錄、拍攝在所希望的記錄媒體上，或者根據(jù)攝像變換后的彩色原稿圖像(媒體圖像)，制作彩色印刷圖像這樣的全部范圍。
因此，為了適合制作各種彩色印刷圖像的系統(tǒng)，就必須應(yīng)用本發(fā)明的彩色分解技術(shù)。
首先，在規(guī)定記錄媒體的特性曲線時(shí)，即規(guī)定表示從被拍攝體(實(shí)際圖像)入射到給定的記錄媒體上的、與光量有關(guān)的圖像信息值(光量值)和在記錄媒體上形成的濃度信息值的相關(guān)關(guān)系的濃度特性曲線時(shí)，上述特性曲線的規(guī)定變量(因子)不限于彩色原稿圖像中說(shuō)明過的曝光量的對(duì)數(shù)值(光量值)和濃度信息的組合。作為被拍攝體(實(shí)際圖像)的圖像信息的輸入媒體(記錄媒體)即傳感器的特性曲線，可以作最廣義的解釋，可以規(guī)定與濃度相關(guān)的濃度信息值(Dn值)和與光量相關(guān)的圖像信息值(Xn)彼此相關(guān)的濃度特性曲線(光電變換特性曲線)。
表示與這種濃度有關(guān)的圖像信息值的物理量應(yīng)作最廣義的解釋，例如作為同義詞，有反射密度、透射密度、亮度、光亮度、頻率、電流、電壓值等。
作為記錄被拍攝體(實(shí)際圖像)的記錄媒體，可以是照相用感光材料，或二維CCD、光盤、磁盤、磁帶、光電二極管等光電變換元件等中的任意一種。
與上述記錄媒體有關(guān)的反映記錄媒體特性的上述濃度特性曲線，當(dāng)然是感光濃度特性曲線(照相用感光材料時(shí))、以及光電變換特性曲線(光電變換元件時(shí))。當(dāng)彩色原稿圖像是反射型原稿時(shí)，上述濃度特性曲線當(dāng)然是用直角坐標(biāo)系中的45°(度)的直線規(guī)定的。
由上述可知，本發(fā)明的彩色析像器可作最廣義的解釋，可解釋為制作彩色印刷圖像時(shí)用來(lái)進(jìn)行彩色分解的全部機(jī)器。
具體地說(shuō)，本發(fā)明的彩色析像器可以解釋為是現(xiàn)有的分體式(Stand alone type)的各種彩色析像器，而且又不限于全色析像器，可以是在工作臺(tái)工作的分體式的彩色輸入機(jī)(color getter)和彩色輸出機(jī)(color setter)等與彩色印刷圖像的制作有關(guān)的彩色分解輸出機(jī)中，其中就有將上述層次和色調(diào)統(tǒng)一化的彩色分解能力的全部機(jī)器。另外，安裝彩色原稿圖像的機(jī)構(gòu)可以是轉(zhuǎn)鼓式的、也可以是平頭式的。
在本發(fā)明中雖然使用了網(wǎng)點(diǎn)層次、網(wǎng)點(diǎn)％值之類的術(shù)語(yǔ)，但彩色印刷圖像的復(fù)制不只限于網(wǎng)點(diǎn)形式的。
例如，最近以FM(Frequency modulation，或Stochastic)網(wǎng)點(diǎn)法替代現(xiàn)有的網(wǎng)點(diǎn)面積變調(diào)法(將此法與上述的FM法相對(duì)照，稱之為AM<Amplctude modulation>)，其中包括以微點(diǎn)密變調(diào)方式來(lái)表現(xiàn)規(guī)定像素的調(diào)子(層次和色調(diào))的表現(xiàn)方式。
其次說(shuō)明本發(fā)明的彩色析像器的主要構(gòu)成要素(機(jī)構(gòu))即上述將層次和色調(diào)統(tǒng)一化進(jìn)行彩色分離的層次變換器的結(jié)構(gòu)。
1.在本發(fā)明中，上述層次變換器例如具有如下結(jié)構(gòu)。
(1)規(guī)定從記錄在給定的記錄媒體(傳感器)上的彩色原稿圖像獲取的濃度信息值和從被拍攝體(實(shí)際圖像)入射到上述記錄媒體(傳感器)上的與光量相關(guān)的圖像信息值之間的相關(guān)關(guān)系的特性曲線，并以該特性曲線為基礎(chǔ)，求出與彩色原稿圖像(包括硬原稿和軟原稿)的濃度相關(guān)的圖像信息值及/或圖像信息的電信號(hào)值(模擬信號(hào)值或數(shù)字信號(hào)值都可以)相對(duì)應(yīng)的與光量相關(guān)的圖像信息值的機(jī)構(gòu)(對(duì)應(yīng)于軟件)，及(2)應(yīng)用上述<層次變換式>的機(jī)構(gòu)(對(duì)應(yīng)于軟件)2.輸出器可以采用這樣的結(jié)構(gòu)根據(jù)由<層次變換式>求得的相應(yīng)計(jì)算值(即Yn值<網(wǎng)點(diǎn)％值>)控制機(jī)器的記錄器(記錄頭)的電流值或電壓值，或通電時(shí)間等，改變網(wǎng)點(diǎn)的大小(網(wǎng)點(diǎn)％值)，從而輸出被調(diào)制成所希望的層次和色調(diào)的半調(diào)(網(wǎng)點(diǎn)調(diào))的彩色復(fù)制圖像。
例如，利用本發(fā)明的彩色析像器制作網(wǎng)點(diǎn)層次圖像即彩色印刷圖像的原版、即印刷用原版(色版圖像)時(shí)，將本發(fā)明的上述具有將層次和色調(diào)統(tǒng)一化的功能的層次變換器組裝到本行業(yè)中眾所周知的市售的電子彩色分解裝置(彩色析像器、全色析像器)等彩色分解機(jī)構(gòu)部(層次變換器)中即可完成。
更具體地說(shuō)，可以利用以下這種眾所周知的現(xiàn)有的系統(tǒng)，即將很小的聚光照射到彩色底片原稿圖像(透射型的媒體圖像)上，用光電變換器(光電倍增管)接收其透射光(圖像信息信號(hào))，將光的強(qiáng)弱變換為電壓的強(qiáng)弱，利用計(jì)算機(jī)對(duì)所獲得的圖像信息電信號(hào)(電壓值)按照要求進(jìn)行加工整理，根據(jù)從計(jì)算機(jī)輸出的、經(jīng)過加工處理的圖像信息信號(hào)(電壓值)，控制曝光用的光源，然后用激光聚光源照射新的膠片，制成印刷用原版(色版圖像)。
在這種情況下，要對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行改裝，重新構(gòu)成加工、整理彩色原稿圖像(媒體圖像)的圖像信息電信號(hào)用的計(jì)算機(jī)的計(jì)算處理器，只需裝入這樣一種軟件，即可根據(jù)記錄在彩色底片(記錄媒體)上的彩色原稿圖像(媒體圖像)的濃度信息值，利用上述彩色底片(記錄媒體)的濃度特性曲線，求出與光量相關(guān)的圖像信息值，同時(shí)利用<層次變換式>輸出網(wǎng)點(diǎn)％值(Yn值)的軟件。
由以上說(shuō)明可知，利用析像器的圖像信息輸入機(jī)構(gòu)，具體地說(shuō)，利用光電變換器(光電倍增管)處理彩色原稿圖像(拍攝記錄在稱為照相感光材料的記錄媒體上的媒體圖像)，獲得與濃度有關(guān)的圖像信息值。而且，嚴(yán)格地說(shuō)，上述光電變換器的本身還另有特性曲線(光電變換特性曲線)，因此在光電變換器中，彩色原稿圖像的信息要受光電變換器的光電變換特性曲線的影響(變質(zhì)、劣化)。因此，最好還是要排除上述光電變換器的光電變換特性曲線的影響，但也可以忽略其影響。
換句話說(shuō)，上述彩色原稿圖像的圖像信息會(huì)受上述光電變換器的光電變換特性曲線的影響(變質(zhì)、劣化)。因此，最好是排除上述光電變換特性曲線的影響，但考慮到上述光電變換部的特性等，也可忽略其影響。
作為適用于上述層次變換器的軟件，可以是各種形態(tài)的軟件，例如根據(jù)給定的濃度特性曲線，將與彩色原稿圖像的濃度相關(guān)的濃度信息值(Dn)變換成與之相對(duì)應(yīng)的光量值相關(guān)的圖像信息值(Xn)用的軟件，另外還有將<層次變換式>的算法制成軟件裝入機(jī)體之中，并且裝有A/D(模擬—數(shù)字變換)、D/A的I/F(接口)的通用計(jì)算機(jī)；將算法按邏輯方式設(shè)計(jì)并且由通用IC具體化了的電路；含有保持算法的運(yùn)算結(jié)果的ROM的電路；將算法作為內(nèi)部邏輯而具體化了的PAL；門陣列；專用IC等等。
特別是近來(lái)模塊化有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，能以本發(fā)明的<層次變換式>為基礎(chǔ)進(jìn)行圖像的層次變換的運(yùn)算機(jī)構(gòu)，可以作為專用的IC，LSI、微處理機(jī)、微機(jī)等的模塊很容易制作。
而且，如果按順序使光電掃描用的聚光一邊劃分成點(diǎn)，一邊掃描，另一方面，利用將激光照射到新膠片上的激光曝光器與其同步運(yùn)作，則能合理地制作出具有由上述<層次變換式>導(dǎo)出的網(wǎng)點(diǎn)％值(Yn)的網(wǎng)點(diǎn)層次的層次和色調(diào)被調(diào)整成所希望的層次和色調(diào)的印刷原版(色版圖像)。
圖1是彩色膠片的濃度特性曲線(F公司制)圖。
圖2是本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
圖3是本發(fā)明的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的概要和所使用的彩色分解曲線的說(shuō)明圖。
圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
圖5是本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
圖6是本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
圖7是本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
圖中1檢測(cè)器
2彩色分離器3層次調(diào)整器11層次變換器4輸出器5彩色原稿圖稿下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的彩色析像器。另外還詳細(xì)地說(shuō)明使用本發(fā)明的彩色析像器的彩色分解法(將層次和色調(diào)的調(diào)整統(tǒng)一化的層次變換法)。
如下所述，可以說(shuō)本發(fā)明的彩色析像器是一種將新的層次變換器應(yīng)用于現(xiàn)有的彩色析像器中，使其結(jié)構(gòu)合理化、簡(jiǎn)單化、并能提高其附加值的彩色析像器。
圖2表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖所示，作為本發(fā)明改進(jìn)對(duì)象的現(xiàn)有的彩色析像器(轉(zhuǎn)鼓式)是由以下4個(gè)部分構(gòu)成。
(1)讀取彩色原稿圖像信息的檢測(cè)器1。該檢測(cè)器1從R/G/B各色底片上讀取彩色底片原稿圖像的濃度信息值。
(2)將檢測(cè)器1的輸出信號(hào)變換成C、M、Y、BL各彩色分解信號(hào)的彩色分解器2。以下用符號(hào)K表示BL(黑色)成分。
該彩色分離器2包括BM8(基本掩蔽電路、修正偏離C/M/Y理想色的基本(一級(jí))彩色校正電路)和CC9(彩色校正電路、2級(jí)彩色校正電路)等。
(3)層次調(diào)整器3。在現(xiàn)有的彩色析像器中，主要由層次校正電路構(gòu)成，由決定H部～S部之間的網(wǎng)點(diǎn)調(diào)子如何處理的同路構(gòu)成。
(4)根據(jù)層次變換器3的輸出信號(hào)，利用激光對(duì)新膠片進(jìn)行曝光用的輸出器4。
在本發(fā)明中，上述四個(gè)部分中的檢測(cè)器1，彩色分解器2及輸出器4仍然采用現(xiàn)有的彩色析像器中的機(jī)構(gòu)。換句話說(shuō)，層次變換器3是本發(fā)明的改進(jìn)對(duì)象。
嚴(yán)格地說(shuō)，本發(fā)明中的層次變換器是以上述<層次變換式>為基礎(chǔ)，采用層次(gradation)和色調(diào)(color tone)的調(diào)整一體化的方式進(jìn)行彩色分解的層次變換器，是提高了彩色分解器2的功能的一個(gè)部分。
因此，本發(fā)明的彩色析像器可以利用現(xiàn)有的彩色析像器的彩色分解器2，而將原來(lái)的層次變換器的結(jié)構(gòu)變更成本發(fā)明的層次變換器的結(jié)構(gòu)。
下面具體說(shuō)明本發(fā)明的彩色析像器的結(jié)構(gòu)。
檢測(cè)器1利用光電倍增管等檢測(cè)彩色原稿圖像5的各部分的透射光或反射光，以電流值輸出R、G、B、USM的各個(gè)信號(hào)，并在A/M變換器6將該信號(hào)變換成電壓信號(hào)。
在彩色分解器2的對(duì)數(shù)放大器7中，對(duì)來(lái)自檢測(cè)器1的R、G、B、USM各電壓信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)運(yùn)算，變換成濃度，在基本掩蔽器8中分解出C/M/Y各色成分(基本色成分)，同時(shí)分解出灰度成分。然后在彩色校正(CC)器9中，以R、C、B及C、M、Y各原稿彩色對(duì)C版成分、M版成分、Y版成分進(jìn)行控制，再在UCR/UCA器10中的UCR(under color removal)或UCA(under color addition)中確定K版成分在C、M、Y3色版中的表現(xiàn)比率和在K版中的表現(xiàn)比率。
即在本發(fā)明的彩色析像器中，首先是利用常規(guī)方法在檢測(cè)器1中，由采用光電倍增管或固體攝影元件(CCD)等構(gòu)成的圖像信息讀取機(jī)構(gòu)，對(duì)復(fù)制對(duì)象物(彩色印刷或彩色透射型原稿等)的各色(R、G、B)圖像信息進(jìn)行檢測(cè)，在彩色分解器2中進(jìn)行彩色分解，獲取制作彩色印刷圖像用的濃度信息值。在此求出上述各色(C、M、Y)成分(基本色成分)。
濃度信息值(Dn)當(dāng)然是利用彩色原稿圖像的記錄媒體，例如，照相用感光材料的感光濃度特性曲線，變換成與光量值有關(guān)的圖像信息值(Xn)，進(jìn)而變換成基礎(chǔ)光量值(X)的信息。求算上述與光量有關(guān)的圖像信息時(shí)，可用圖中未示出的軟件或硬件進(jìn)行。
在本發(fā)明中，根據(jù)濃度信息值(Dn)求算與光量相關(guān)的圖像信息值(Xn)及基礎(chǔ)光量值(X)的功能是下面將要說(shuō)明在層次調(diào)整器3中增添的一種功能。這是層次調(diào)整器3運(yùn)用<層次變換式>的算法的功能，也是根據(jù)利用規(guī)定的算法，將其與求算與光量值相關(guān)的圖像信息的計(jì)算功能融為一體的思路形成的功能。本發(fā)明當(dāng)然不以這一種方式為限。
按以上所述獲得C、M、Y、K成分之后，在現(xiàn)有技術(shù)中，是在層次調(diào)整器3中的濃淡調(diào)控制器中求出各色成分的網(wǎng)點(diǎn)執(zhí)行面積率ce’，me’，ye’，ke’，并在反對(duì)數(shù)變換器中對(duì)其進(jìn)行反對(duì)數(shù)變換。
與此不同，在本發(fā)明的彩色析像器中，是將上述現(xiàn)有的濃淡調(diào)控制器換成了以本發(fā)明的<層次變換式>為基礎(chǔ)的能對(duì)層次和色調(diào)兩個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整的層次變換器11，并在此將C、M、Y、BL變換成ce’，me’，ye’，ke’。
層次變換器11在圖中是以單個(gè)的變換器11表示。
在層次變換器11的內(nèi)部有利用記錄彩色原稿圖像的記錄媒體的濃度特性曲線，根據(jù)濃度值(Dn)求算光量值(Xn)的算法，以及計(jì)算<層次變換式>的方法。而且利用<層次變換式>分別對(duì)C、M、Y、K求算ce’，me’，ye’，ke’。
層次變換器11，可以采用各種形態(tài)，例如以<層次變換式>的算法制成軟件且備有A/D、D/A的I/F(接口)的通用計(jì)算機(jī)；將算法按照邏輯方式設(shè)計(jì)、由通用IC實(shí)現(xiàn)的電路；將算法按照內(nèi)部邏輯方式實(shí)現(xiàn)的PAL、門陣列、專用IC等各種形態(tài)。
由層次變換器11獲得的網(wǎng)點(diǎn)有效面積率被輸入彩色通道選擇器12，并在此將ce’，me’，ye’，ke’順次進(jìn)行選擇輸出。該輸出值由A/D變換器13進(jìn)行A/D變換后，輸入到輸出器4。
在輸出部4中，根據(jù)層次調(diào)整器3的輸出，由網(wǎng)點(diǎn)控制器14進(jìn)行激光束控制。
從輸出器4輸出的激光束照射到新膠片上，制成各種色版(C、M、Y)及BL版。
為了檢驗(yàn)將本發(fā)明的<層次變換式>作為重要工具是否能合理地管理調(diào)整彩色印刷圖像的層次和色調(diào)，進(jìn)行了以下3個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(2)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)(3)實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)為了針對(duì)將色調(diào)的調(diào)整管理添加到作為層次變換技術(shù)有用工具的<層次變換式>中所產(chǎn)生的影響和效果進(jìn)行慎重的檢驗(yàn)，在上述3個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)中分別采用了以下兩種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)A調(diào)整3個(gè)色版圖像(C版/M版Y版)的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)及S部?jī)蓚€(gè)方面的網(wǎng)點(diǎn)％值的實(shí)驗(yàn)。
(2)實(shí)驗(yàn)B只調(diào)整3個(gè)色版圖像(C版/M版/Y版)的M1點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。
<M1點(diǎn)、M1點(diǎn)的光量值及各色版用γ值的確定法>
(1)色調(diào)管理點(diǎn)(M1)將色調(diào)管理點(diǎn)(M1)(參見圖3)設(shè)定為現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)制層次所廣泛采用的中間調(diào)，更嚴(yán)格地說(shuō)，是將C版網(wǎng)點(diǎn)層次圖像(色版圖像)的網(wǎng)點(diǎn)％值設(shè)定為50％的點(diǎn)上。
它與本行業(yè)中一般采用的維持適度的灰度平衡用的標(biāo)準(zhǔn)值一致。
在本發(fā)明中，色調(diào)管理點(diǎn)(M1)當(dāng)然不會(huì)限定在C版的網(wǎng)點(diǎn)％值為50％的部位。
(2)色調(diào)管理點(diǎn)(M1)的光量值色調(diào)管理點(diǎn)(M1)的光量值由C版用彩色分解曲線(層次變換曲線)決定。
即將下列條件代入決定C版用彩色分解曲線的<層次變換式>中，求出X值(色調(diào)管理點(diǎn)處的光量值)。
·網(wǎng)點(diǎn)使用范圍0～95％(YH＝0％，YS＝95％)·γ值0.45·XS＝1.00，XH＝0.00(XS－XH＝1.00)(注)·yn＝50(％)(這是色調(diào)管理點(diǎn)(M1)的網(wǎng)點(diǎn)％值)。
即將上列條件代入<層次變換式>中，求解下式。解得X＝0.40。
50＝0＋〔(1－10-0.45X)(95－0)/(1－10-0.45)〕(注)通常，從彩色原稿圖像(媒體圖像)求得的動(dòng)態(tài)范圍(XS－XH)不是1.00，但在式中采用了動(dòng)態(tài)范圍的標(biāo)值1.00。
當(dāng)然，各個(gè)動(dòng)態(tài)范圍都取標(biāo)準(zhǔn)值1.00會(huì)使圖像質(zhì)量?jī)?nèi)容也會(huì)有相對(duì)的變化，但是在圖像處理中并不會(huì)產(chǎn)生什么問題。
(3)為了確定各色版(C/M/Y/BL)用的彩色分解曲線求算γ值的方法。
在以下實(shí)驗(yàn)例中，如上所述，用γ＝0.45的值設(shè)定C版用彩色分解曲線。
對(duì)于其它色版來(lái)說(shuō)，必須根據(jù)色調(diào)調(diào)整條件的內(nèi)容，分別求出設(shè)定各種彩色分解曲線(層次變換曲線)用的γ值。例如，在M版時(shí)，在色調(diào)管理點(diǎn)(M1)處(其光量值為0.40)，當(dāng)M版的網(wǎng)點(diǎn)％值為20％，且網(wǎng)點(diǎn)使用范圍為0～68％時(shí)，求解下式即可。下式的解γ＝0.20。
20＝0＋〔(1－108(4.0))(68－0)/(1－10-γ)〕在本實(shí)驗(yàn)中，使用了能自動(dòng)運(yùn)算色調(diào)管理點(diǎn)(M1)的光量值和各色版用的γ值、且自動(dòng)準(zhǔn)備所希望的彩色分解曲線的軟件。
<實(shí)驗(yàn)中使用的機(jī)器、材料>
(1)作為彩色原稿圖像，選用了E.K.公司制的4″×5″的彩色正版拍攝的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的褐色陶器壺的圖像。
(2)彩色析像器使用的是層次變換部經(jīng)過改造的ISOMET公司(USA)制的數(shù)字彩色析像器455型。即，將具有下述軟件的層次變換器裝入ISOMET公司制的數(shù)字彩色析像器455型中使用。
·通過照片濃度特性曲線(準(zhǔn)備了富士彩卷、阿克發(fā)彩卷、柯達(dá)彩卷等有代表性的12種照相感光材料的特性曲線)，根據(jù)濃度值求算光量值(規(guī)范化的光量值)的軟件。
·利用<層次變換式>進(jìn)行色調(diào)管理的軟件以及計(jì)算彩色分解曲線的軟件。
(3)彩色分解用的膠片采用AGFAS712P。
(4)進(jìn)行彩色校正時(shí)，采用了DUPO公司的克勞瑪林(クロマリン)系統(tǒng)。
<基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)>
本實(shí)驗(yàn)的目的是確認(rèn)本發(fā)明的<層次變換式>這個(gè)工具是否具有合理地調(diào)整彩色印刷圖像的色調(diào)的功能。
特別是確認(rèn)了在維持層次的條件下合理地進(jìn)行色調(diào)調(diào)制的功能。
表3中示出了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)用的進(jìn)行色調(diào)管理調(diào)整用的各色版的制版設(shè)計(jì)資料。
(注1)實(shí)驗(yàn)A是先規(guī)定S部的反差系數(shù)值(YS)，然后用下式(1)求算M1點(diǎn)(色調(diào)管理點(diǎn))的網(wǎng)點(diǎn)％值。下式(1)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)％值示于表2。
M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝(M1點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)％值)×(S部的規(guī)定網(wǎng)點(diǎn)％值)/(S部的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)％值)……(1)(注2)實(shí)驗(yàn)B采用實(shí)驗(yàn)A中的值作為M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值，采用標(biāo)準(zhǔn)值(表2)作為S部的網(wǎng)點(diǎn)％值。
(注3)由于選用攝影光的亮點(diǎn)作為彩色原稿圖像(壺)的H部，所以全部色版圖像的H部的網(wǎng)點(diǎn)％值為“0”(零)。
表3(基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)用)色調(diào)調(diào)整用制版設(shè)計(jì)資料
上述實(shí)驗(yàn)的4個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)制版事實(shí)(經(jīng)驗(yàn))來(lái)看，都和預(yù)想的一致。這表明利用本發(fā)明的<層次變換式>的色調(diào)管理法具有合理性。
從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)得到的4個(gè)彩色較正圖像的內(nèi)容如下。
(1)4點(diǎn)全部在H部～S部的全部動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，很好地再現(xiàn)了層次(濃度層次)，而且中間色調(diào)的量感也適合人的視覺。
(2)壺的色調(diào)在實(shí)驗(yàn)A(No.1～No.2)中屬于藍(lán)色系列，在實(shí)驗(yàn)B(NO.1-NO.2)中，在中間調(diào)區(qū)為藍(lán)色系列，在S部中屬原稿圖像的褐色系列。這些色調(diào)與實(shí)際完全相符。
因此，為了設(shè)定實(shí)驗(yàn)A(No.1～No.2)中的各色版用彩色分解曲線，對(duì)γ值及M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值(計(jì)算值)進(jìn)行了如下的設(shè)定(1)實(shí)驗(yàn)A(No.1)C版γ＝0.45，M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝50.
0000％M版γ＝-0.20，M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝30.9878％Y版γ＝-0.18，M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝35.8678％(2)實(shí)驗(yàn)B(No.2)C版γ＝0.45，M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝50.
0000％
M版γ＝-0.18，M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝26.9006％Y版γ＝-0.20，M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值＝30.9878％另外，BL版的γ值為γ＝-0.25。
上述基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的概要及實(shí)驗(yàn)A(No.1)和實(shí)驗(yàn)B(No.1)中使用的各色版用的彩色分解曲線(層次變換曲線)示于圖3。
圖3中(a)是為了維持灰度平衡，在本行業(yè)中作為標(biāo)準(zhǔn)用的彩色分解曲線的組合。其設(shè)計(jì)資料示于表2。
圖3中(A)表示實(shí)驗(yàn)A(No.1)的各色版的彩色分解曲線(層次變換曲線)的組合，圖中(B)表示實(shí)驗(yàn)B(No.1)中的各色版的彩色分解曲線(層次變換曲線)的組合。
<實(shí)用實(shí)驗(yàn)>
本實(shí)驗(yàn)的目的是用更接近于日常的彩色分解作業(yè)的方法進(jìn)行的彩色分解實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)利用本發(fā)明的<層次變換式>的色調(diào)管理法是否具有合理地調(diào)整管理彩色印刷圖像的色調(diào)的功能。
在本實(shí)驗(yàn)中取C版圖像的網(wǎng)點(diǎn)％值為50％的點(diǎn)作為色調(diào)管理點(diǎn)(M1)。
作為對(duì)上述色調(diào)管理點(diǎn)(M1)處的色調(diào)調(diào)整內(nèi)容(由用戶等提出的對(duì)色調(diào)的校正、變更的具體要求內(nèi)容)，采用3大日本油墨化學(xué)工業(yè)社制的“DIC GRAF-G色卡”(1991年3月，第2版)，用來(lái)作為規(guī)定各色版圖像的C/M/Y的各色網(wǎng)點(diǎn)％值的基本標(biāo)度。
在本實(shí)驗(yàn)中從上述色卡表中選擇了6種顏色。
表4示出了從上述“DIC GRAF-G色卡表中選定的6種顏色和色調(diào)調(diào)整用的指定網(wǎng)點(diǎn)％值。
在上述色卡中，以0～100之間的12個(gè)等級(jí)作為C/M的網(wǎng)點(diǎn)濃度，表示上述6種顏色，其中的Y/BL(一定的網(wǎng)點(diǎn)濃度，如表4所示，例如具有10％或50％的網(wǎng)點(diǎn)濃度的顏色)表示重疊印刷的顏色。
因此，采用該色卡，容易指定色調(diào)調(diào)整用指定網(wǎng)點(diǎn)％值，表4中列出該指定反差系數(shù)值。
不言而喻，本實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)一下用上述的網(wǎng)點(diǎn)％值指定的顏色是否不會(huì)導(dǎo)致層次劣化，且能在色版圖像上忠實(shí)地再現(xiàn)。
表4從色卡中選定的6種顏色和色調(diào)調(diào)整用的指定網(wǎng)點(diǎn)％值
根據(jù)表4中的資料作成的本實(shí)驗(yàn)用的各色版設(shè)計(jì)資料示于下表5。
(注1)在本實(shí)驗(yàn)中，M1點(diǎn)的指定網(wǎng)點(diǎn)％值當(dāng)然是采用表4中的色調(diào)調(diào)整用的指定網(wǎng)點(diǎn)％值。
(注2)在本實(shí)驗(yàn)A中，S部的M/C版用的網(wǎng)點(diǎn)％值由下式(2)求得。
C版采用表2(維持灰度平衡標(biāo)準(zhǔn)值)中的值(95％)。下式(2)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)值示于表2。當(dāng)采用下式(2)算出的計(jì)算結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)％值時(shí)，則采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)％值。
S部的網(wǎng)點(diǎn)％值＝(S部的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)％值)×(對(duì)M1指定的網(wǎng)點(diǎn)％值)/(M1點(diǎn)的網(wǎng)點(diǎn)％值)……(2)(注3)由于選擇攝影光線亮點(diǎn)作為彩色原稿圖像(壺)的H部，所以全部色版圖像的H部的網(wǎng)點(diǎn)％值為“0”(零)。
(注4)BL版(黑版)，按照常規(guī)是采用標(biāo)定調(diào)型(Scale tonetype)，即上墨的始點(diǎn)(starting point，SP)取M1點(diǎn)，終點(diǎn)(end point，EP)取S部。
另外，S部采用的BL版的最大網(wǎng)點(diǎn)％值，在實(shí)驗(yàn)A中取80％，在實(shí)驗(yàn)B中取70％。
表5(應(yīng)用實(shí)驗(yàn)用)色調(diào)調(diào)整用制版設(shè)計(jì)資料
上述應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與上述基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一樣，完全與預(yù)想的相同。
從彩色復(fù)制圖像所取的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)處的色調(diào)與作為基本標(biāo)度的色卡上的色調(diào)完全一致，而且在H部～S部的全部動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，層次(當(dāng)然還有色調(diào))都使人的視覺感到自然。
即，根據(jù)上述應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以確認(rèn)以本發(fā)明的<層次變換式>為工具的彩色分解技術(shù)，在進(jìn)行色調(diào)的管理調(diào)整方面具有合理性。
<實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)>
在本實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中，鑒于最近印刷設(shè)計(jì)師等在使用標(biāo)準(zhǔn)的彩色原稿圖像的條件下，敢于將復(fù)制的彩色印刷圖像的加工調(diào)子變更為藍(lán)色調(diào)、深綠色調(diào)、淡綠色調(diào)、粉紅色調(diào)、烏賊墨色調(diào)等色調(diào)的作業(yè)有所增加，以及鑒于目前在變更上述圖像的總體色調(diào)方面，現(xiàn)有的技術(shù)是必須完全根據(jù)經(jīng)驗(yàn)技能，經(jīng)過許多復(fù)雜的作業(yè)工序才能完成的現(xiàn)狀，針對(duì)與這些作業(yè)相對(duì)應(yīng)的本發(fā)明的層次及色調(diào)的管理調(diào)整法的有效性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
即應(yīng)用本發(fā)明的層次及色調(diào)的管理調(diào)整法，總體變更圖像的總體色調(diào)，同時(shí)對(duì)是否能合理地管理圖像的層次進(jìn)行了確認(rèn)。
上述實(shí)驗(yàn)用的彩色原稿圖像是從本行業(yè)中作為標(biāo)準(zhǔn)彩色原稿公認(rèn)的F公司制的4″×5″尺寸的透射型彩色原稿中選出的。具體地說(shuō)，選定含有紅、藍(lán)、綠、黃、紫等多種色彩的年青女性像和有數(shù)種基材(金屬、布、紙等)的圖像作為原稿圖像。
另一方面，同時(shí)對(duì)在本行業(yè)中廣泛使用的AGFA公司制的4″×5″透射型標(biāo)樣(按ISO標(biāo)準(zhǔn)制成的彩色原稿圖像)作為參照目標(biāo)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
復(fù)制的彩色印刷圖像的加工色調(diào)全部變更為藍(lán)色調(diào)。
具體地說(shuō)，在DIC GRAF-G色卡第29頁(yè)中，用C版50％、M版30％、Y版10％、以及BL版30％的指定色管理色調(diào)。
本實(shí)驗(yàn)中使用的機(jī)器和資料等與上述的相同。
本實(shí)驗(yàn)用的制板設(shè)計(jì)資料示于表6。另外，表7中給出了C版用色調(diào)曲線設(shè)定數(shù)據(jù)。
在編制表6中的制版設(shè)計(jì)資料時(shí)，參考了上述<應(yīng)用實(shí)驗(yàn)>結(jié)果，并考慮了以下幾個(gè)問題。
(1)為了既要把彩色原稿圖像中的紅、灰、綠、黃、紫等色控制成自然色，又要使圖像總體的藍(lán)色調(diào)的加工調(diào)子有一定力度、充分靈活地考慮了BL版所具有的圖像表現(xiàn)能力的效果。
(2)因此，把BL版的SP(起點(diǎn))定在C版的網(wǎng)點(diǎn)％值為10％的部位，管理點(diǎn)(M1)為10％，而且S部的最大網(wǎng)點(diǎn)％值取95％。另外，BL版彩色分解曲線的設(shè)定用γ值，即<層次變換式>的γ值為0.10。
表6(實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)用)色調(diào)調(diào)整用制版設(shè)計(jì)資料
表7(實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)用)C版設(shè)計(jì)資料H＝5％，S＝95％，γC＝0.45彩色原稿圖像(F公司制標(biāo)準(zhǔn)原稿)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得了圖像在色調(diào)和層次兩個(gè)方面都與制版設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)定的一樣的彩色印刷圖像。
即，彩色原稿圖像中的年青女性人物圖像在視覺上使人感到圖像總體加工調(diào)子呈藍(lán)色調(diào)，而且極其自然。并且女性人物像的總體色調(diào)呈藍(lán)色，而本人的肌膚顏色所具有的纖細(xì)層次即使在藍(lán)色色調(diào)下，也能充分地透露出本來(lái)的肌膚顏色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果加以細(xì)致描述，則可以說(shuō)H部～中間調(diào)的色調(diào)與色卡中指定的色調(diào)是同一色調(diào)，在S部區(qū)域有深紅(M)色殘余感。正如由表6中的制版設(shè)計(jì)資料(數(shù)據(jù))可見M版的S部中的許多網(wǎng)點(diǎn)％值是指定(68％)的，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果又與此完全符合。
另外，紅、綠、黃、紫等各色控制得很柔和，圖像整體的調(diào)子沒有不協(xié)調(diào)感。
H部～S部的總體層次一點(diǎn)都沒受到損害，整體上用藍(lán)色色調(diào)表現(xiàn)出了金屬、布、花等素材所特有的層次變化，因此能明確地認(rèn)別這些素材，同時(shí)其中的微細(xì)部分也能很好地再現(xiàn)。
用AGFA標(biāo)樣獲得的藍(lán)色色調(diào)的彩色印刷圖像，雖然總體上呈藍(lán)色色調(diào)的圖像，但仍具有豐富的層次。
即，從圖像整體感受到的調(diào)子在視覺上呈藍(lán)色色調(diào)，與通過藍(lán)色濾光片看到的自然景色同樣極其自然而協(xié)調(diào)。這一點(diǎn)證實(shí)了即使在色調(diào)整體變換過程中，也能合理地進(jìn)行層次變換。
下面參照


本發(fā)明彩色析像器的其他實(shí)施形態(tài)。
圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
在第2實(shí)施形態(tài)的彩色析像器中，仍使用原有的反對(duì)數(shù)變換器15，因此在層次變換器11中以對(duì)數(shù)(log)的形式輸出ce’，me’，ye’，ke’。
因此，通過對(duì)原有的彩色析像器中的一個(gè)主要結(jié)構(gòu)部分(層次變換器11)進(jìn)行改造，使其具有本發(fā)明的層次變換器11的功能，就能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的彩色析像器。
圖5是本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)的彩色析像器框圖。
在第3實(shí)施形態(tài)中，仍然保留原有的層次控制(IMC)器16，斷開反對(duì)數(shù)變換部15與該層次控制器16的連接。而且與第2實(shí)施例一樣，采用以對(duì)數(shù)(log)的形式輸出ce’，me’，ye’，ke’的層次變換器11。層次變換部11從層次控制器16的前一級(jí)獲取C、M、Y、K信號(hào)，將層次變換后的值輸出給反對(duì)數(shù)變換器15。
圖6是本發(fā)明的第4實(shí)施形態(tài)的彩色析像器的框圖。
在第4實(shí)施形態(tài)中，將原來(lái)的反對(duì)數(shù)變換器15同彩色通道選擇器12連接起來(lái)，層次變換器11從層次控制器16的前一級(jí)獲取C、M、Y、K信號(hào)，所以ce’，me’，ye’，ke’不受原有系統(tǒng)的約制可以直接在彩色通道選擇器12中，以與第1實(shí)施形態(tài)的層次變換器中相同程度的最佳處理形態(tài)，求算ce’，me’，ye’，ke’。而且與第3實(shí)施例一樣，將原有的系統(tǒng)稍加改造，就能構(gòu)成本發(fā)明的彩色析像器。
圖7是本發(fā)明的第5實(shí)施形態(tài)的彩色析像器框圖。
在第5實(shí)施形態(tài)中，將原來(lái)的層次調(diào)整器3全部改成新的層次變換器11，在該層次變換器11中，以本發(fā)明的<層次變換式>為基礎(chǔ)，將層次和色調(diào)兩者統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行彩色分解。
這樣，如果對(duì)原來(lái)的層次調(diào)整部進(jìn)行全面改造，順利地與其它圖像系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一、融合，則能實(shí)現(xiàn)圖像處理的高速化、或機(jī)器的小型化，同時(shí)能提高系統(tǒng)的預(yù)期成效。
本發(fā)明的彩色析像器，作為其核心結(jié)構(gòu)要素的層次變換器，利用特定的<層次變換式>能使層次和色調(diào)兩者統(tǒng)一化進(jìn)行彩色分解。這種定量且合理地將層次和色調(diào)統(tǒng)一起來(lái)的技術(shù)在現(xiàn)有的技術(shù)中是一個(gè)難點(diǎn)，這是本發(fā)明的重大成就。
現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀是，對(duì)市場(chǎng)需求高的(要求度高的)特定部位、特定部分、以及圖像整體色調(diào)進(jìn)行調(diào)整(色調(diào)的修正、變更)時(shí)，不僅不能定量地進(jìn)行色調(diào)的調(diào)整，而且會(huì)使該部位和其它部位的色調(diào)不平衡，圖像整體的調(diào)子(層次和色調(diào))不正，不能制作高品質(zhì)的彩色印刷圖像。
與此相反，在本發(fā)明的彩色析像器的心臟部分增加的彩色分解(層次變換)技術(shù)采用特定的<層次變換式>，運(yùn)用該<層次變換式>就能完全定量地進(jìn)行層次調(diào)整和色調(diào)調(diào)整，能合乎目的地對(duì)彩色原稿圖像進(jìn)行彩色分解，能高效率地制作層次的再現(xiàn)性好、色調(diào)經(jīng)過調(diào)整的高品質(zhì)的彩色印刷圖像。即，本發(fā)明的彩色析像器有下述優(yōu)點(diǎn)(1)能合理地適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)彩色印刷圖像的品質(zhì)的高度、復(fù)雜、多樣化的需求。
(2)由于彩色印刷圖像的制作，特別是彩色分解作業(yè)能定量、合理地進(jìn)行，所以具有提高生產(chǎn)率，縮短作業(yè)時(shí)間，有效地使用設(shè)備、節(jié)約材料、降低消耗等顯著的效果。
(3)在彩色印刷圖像的制作中，能開拓合理地有效地利用感性和藝術(shù)性的道路。這一切使得印刷業(yè)等行業(yè)所要求的將感性和藝術(shù)性結(jié)合到工業(yè)生產(chǎn)方式中成為可能，能有助于印刷業(yè)等行業(yè)與圖像相關(guān)的工業(yè)的靈活性。
權(quán)利要求
1.一種利用層次變換器對(duì)連續(xù)的彩色原稿圖像的圖像信息進(jìn)行層次變換，制作網(wǎng)點(diǎn)層次的彩色印刷圖像用的印刷版的彩色析像器，該彩色析像器的特征是上述層次變換器具有下述色調(diào)調(diào)整功能(1)利用記錄彩色原稿圖像的記錄媒體的特性曲線[用直角坐標(biāo)系規(guī)定入射到記錄媒體上的光量值(X值)和記錄媒體上形成的濃度值(D值)的關(guān)系的特性曲線]，根據(jù)濃度值(D值)求算光量值(X值)的功能；(2)利用下面給出的<層次變換式>，對(duì)上述光量值(X值)進(jìn)行層次變換，求算網(wǎng)點(diǎn)％值(Y值)的功能；以及(3)在上述層次變換時(shí)使用的色調(diào)調(diào)整功能；該色調(diào)調(diào)整功能由以下功能構(gòu)成(3)-1.在彩色原稿圖像的H部(最亮部)～S部(最暗部)之間的規(guī)定部位，設(shè)定管理彩色印刷圖像的色調(diào)用的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)；(3)-2.在上述的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)，用所希望的色版(C版、M版、Y版以及BL版)的網(wǎng)點(diǎn)％值規(guī)定色調(diào)的調(diào)整條件；(3)-3.將上述的色調(diào)管理點(diǎn)(M1)處的光量值和反映上述的色調(diào)調(diào)整條件的色版的網(wǎng)點(diǎn)％值、以及H部和S部設(shè)定的所希望的網(wǎng)點(diǎn)％值代入下面的<層次變換式>、確定γ值，準(zhǔn)備將上述色版的H部～S部的像素的光量值變換成網(wǎng)點(diǎn)％值用的<層次變換式>，而且(3)-4.運(yùn)用確定上述γ值的各色版用的<層次變換式>，對(duì)各色版用的各像素的光量值進(jìn)行層次變換，同時(shí)對(duì)色調(diào)進(jìn)行管理調(diào)整；<層次變換式>Yn＝Y(jié)H＋[α(1－10-KX)(YS－YH)/(α－β)]該<層次變換式>中的各符號(hào)的意義如下X表示(XN－XH)，即表示從利用上述記錄媒體的特性曲線求出的彩色原稿圖像的任意像素點(diǎn)(幾點(diǎn))的濃度值(DN)相對(duì)應(yīng)的光量值(XN)減去按同樣方法求出的彩色原稿圖像的H部的濃度值(DH)相對(duì)應(yīng)的光量(XH)后得到的基本光量值；YN針對(duì)與彩色原稿圖像上的任意的像素點(diǎn)(n點(diǎn))相對(duì)應(yīng)的彩色印刷圖像上的像素設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值；YH針對(duì)與彩色原稿圖像上的H部相對(duì)應(yīng)的彩色印刷圖像上的H部預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值；YS針對(duì)與彩色原稿圖像上的部相對(duì)應(yīng)的彩色印刷圖像上的S部預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)點(diǎn)％值。α記錄彩色印刷圖像用的圖像表現(xiàn)媒體的表面反射率；β由β＝10(-γ)決定的數(shù)值；由K＝γ/(XS－XH)決定時(shí)數(shù)值；式中XS表示與利用上述記錄媒體的特性曲線求得的彩色原稿圖像的S部的濃度值(DS)對(duì)應(yīng)的充量值(XS)；γ任意系數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的彩色析像器，其特征為彩色原稿圖像是彩色底片(透射型)原稿圖像。
3.按權(quán)利要求1所述的彩色析像器，其特征為彩色原稿圖像是彩色打印(反射型)原稿圖像。
4.按權(quán)利要求3所述的彩色析像器，其特征為彩色打印(反射型)原稿圖像的特性曲線是按1∶1關(guān)系規(guī)定濃度值(D值)和光量值(X值)的關(guān)系的曲線。
5.按權(quán)利要求1所述的彩色析像器，其特征為色調(diào)的調(diào)整是在Y版、BL(黑)版的網(wǎng)點(diǎn)％值固定后，按C版和M版的網(wǎng)點(diǎn)％值進(jìn)行調(diào)整。
6.按權(quán)利要求1所述的彩色析像器，其特征為色調(diào)管理點(diǎn)(M1)是在根據(jù)XS－XH＝1.0(規(guī)范化的光量值范圍)、Y＝0％、YS＝95％、γ＝0.45的初始條件決定的C版用層次變換曲線(彩色分解曲線)上將網(wǎng)點(diǎn)％值設(shè)定為50％的部位的點(diǎn)。
7.按權(quán)利要求6所述的彩色析像器，其特征為色調(diào)管理點(diǎn)(M1)是在M1＝0.400(光量值)的部位設(shè)定的點(diǎn)。
全文摘要
提供一種具有在彩色印刷圖像制作中現(xiàn)有技術(shù)難以做到的將層次調(diào)整和色調(diào)調(diào)整統(tǒng)一(融合)起來(lái)的新的彩色分解技術(shù)的彩色析橡器。該彩色析像器的層次變換器具有下述功能；利用記錄彩色原稿圖像的記錄媒體的特性曲線，根據(jù)濃度值(D值)求算光量值(X值)的功能；利用如下的(層次變換式)進(jìn)行層次交換，求算網(wǎng)點(diǎn)％值(Y值)的功能；以及層次變換時(shí)使用的色調(diào)調(diào)整功能。Y＝Y(jié)
文檔編號(hào)G03F7/004GK1146563SQ9511736
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月25日
發(fā)明者沼倉(cāng)孝, 沼倉(cāng)嚴(yán), 北沢進(jìn) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社亞瑪托亞商會(huì)