專利名稱：彩色析像器的制作方法
技術領域：
本發明涉及制作印刷原版用的彩色析象器(制版用裝置)。
更詳細地說，本發明涉及具有密度測定部分和層次變換部分的彩色析象器。密度測定部分能消除對印刷圖象質量影響大的彩色照片原稿的最亮部分(H)及最暗部分(S)的測定密度值的離散偏差;層次變換部分根據來自上述密度測定部分的適當的密度值及新的＜層次變換式＞，將圖象原稿的連續層次變換成印刷圖象的網點(濃淡點圖)層次。
眾所周知，舊有的照相制版或電子制版技術，最早是使用照相制版用照相機裝網屏的照象作業，或者新近使用單色析象器、彩色析象器、全色析象器等電子制版裝置進行色調分離(colourseparation)作業(包括分色作業和裝網屏照像作業)，由層次連續的圖象原稿(單色或多色照像圖象、正片及負片照像圖象、反射及透射照像圖象等)，制成網點層次的印刷用膠片原版。
在上述的色調分離作業中，對于“分色工序”(狹義的色調分離)來說，可一并開發出將利用遮蔽方程式或納以蓋伯(ノイゲバウア-)方程式等從原稿照片得到的R/G/B系列圖象信息(用紅色濾色片、綠色濾色片、藍色濾色片分色得到的圖象信息)，再變換成表現印刷圖象的C/M/Y系列的圖象信息(用青綠色、深紅色、黃色的各種油墨的混合色系列表示的圖象信息)的合理的處理方式。
但是，表現印刷圖象的主要因素有兩個，一是“G/M/Y各色油墨”(更確切地說是油墨的反射密度)，二是涂布上述油墨的“網點”(更確切地說是網點的大小、網點面積的百分值)。關于后者的“網點”，目前的情況是尚未開發出科學合理的處理方法。
即，遍及印刷圖象的最亮部分(H)和最暗部分(S)的全部區域(動態范圍)。相對于各象素應配置多大的網點的科學處理方法還未研究出來，這樣說并不過分。
如上所述，印刷圖象是在“網點”上涂布、覆蓋在它的上面的“印刷油墨”的相互作用為基礎的復制品。而且，上述的相互作用，不只限于引人重視的象素網點，而且還包括與其周圍的網點分布群的相互作用，不用說，這是一項極其復雜的工作。
因此，在制作圖象質量優異的印刷圖象時，把上述的相互作用考慮在內的“網點”的科學處理方式是一個極其重要的課題。但是，如上所述，這個問題正是現有技術中的一個缺點。
再者，不言而喻，上述的“網點”的合理的處理技術就是“層次變換技術”。在下面的說明中要使用這個術語。
上述的層次變換技術，在以下說明中所舉的示例在過去還是屬于不成熟的技術。
即，從現有的層次連續的原稿圖象變換成網點層次的印刷圖象的圖象層次變換技術，目前的狀況，本質上還是根據彩色析象器等的制版用裝置的設計者或使用該裝置的操作者等人的經驗和直覺，或者根據一個或若干個固定的已知條件行事，這是不科學和不合理的，而且完全缺乏靈活性。
因此，使用單色掃描器或彩色掃描器等高級制版用裝置，在色調分離(分色)及網目作用過程中進行層次變換時，用來作為這些作業基準的作業基準特性曲線(層次變換曲線、格調再現曲線、色調分離曲線等的總稱)，是由裝置制造廠根據經驗和直覺或有限的幾個已知的固定條件為基礎的資料預先決定，并將其存入這些裝置的存儲器中備用的。
因此，使用該裝置的作業人員在進行制版作業時，可供選擇的技術途徑的質量和數量，基本上要受該裝置的設計技術人員的不合理的、不科學的見識的制約。另外，技術作業的質量和范圍又被社會上對印刷圖象需要的高度多樣性和原稿圖象的非標準性(其品質不同于制版用裝置的設計者等所發現的彩色原稿圖象)所限定，因而就要根據作業工作者的經驗和直覺進行圖象層次的調整。
另外，本發明者認為，如上所述，現有的單色析象器，彩色析象器等高級制版用的裝置，基本上不具備制版及印刷方面所需要的充分知識，因為這種設計技術是由以非系統的照相遮蔽法為基礎的色調分離理論構成的。再者，對該裝置反復進行的改良，基本上都是以這種分色理論為基礎采取的應付措施。
即，原有的析象器的設計技術，在通過分色作業，將原稿照片的層次連續的圖象變換成網點層次圖象所進行的層次變換時，是將色補償或色修正(色遮蔽)放在首位，其次才是圖象的層次調整，因此不可能做到印刷圖象質量的穩定化和高超化。這就是現實情況。
如上所述，在原有的從連續層次圖象到網點層次圖象的層次變換技術中，在連續層次圖象上的任意標本點(象素點)處的密度值和與其對應的網點層次圖象上的標本點處的網點面積的百分值之間缺乏合理且普遍的相關關系。
本發明者認為，要想合理地制作印刷圖象，有兩個核心性的重要技術，即層次變換技術(gradationcontrol)和色彩補償(修正)技術(colourcorrection)，其中，在提高色調補償(修正)技術之前，必須能夠合理地進行圖象的各象素密度層次的變換，本發明者正是立足于將這一技術視為第一性的重要技術，并為了打破原來的不合理且不科學的層次變換技術的束縛，不斷地進行刻苦的研究。
結果提出了表示原稿圖象的連續層次圖象上的任意標本點的基礎密度值和與其對應的網點層次圖象上的網點面積的百分值相之間的相關關系的新的層次變換方式，這種新型的合理、科學的層次變換方式完全可以適用于舊有的制版裝置，同時可以看到，打破舊有的分色技術的束縛之后所表現出來的優異效果，例如，先前已經提出了特愿平1-135825號，特愿平2-55204號的方案。
上述的由本發明者原先提出的技術，在進行圖象的層次變換時使用的是與本發明相類似的層次變換式(但如后面所述，層次變換式的使用條件，在性質上完全不同)，但是為了制作再現性良好的圖象質量優異的印刷圖象，原先提出的技術還有改進的余地。
以上所說的改進余地，是指根據原稿圖象的H和S的測定密度值，設定使用該層次變換式的常數，而且該H和S的測定密度值方面的問題;以及該H和S測定密度值必然要出現離散偏差的問題。因此，如果不解決這個問題，就不可能通過制版設計，制成再現性良好的圖象質量優異的印刷圖象。
本發明的彩色析象器，是一種解決上述問題的裝置。它是在原來的析象器的主要結構的基礎上，增加了能排除原稿圖象的H和S的測定密度值中的離散偏差的密度測定部分，以及根據來自該密度測定部分的密度值，求出與光量相關的圖象信息值，然后再進行層次變換的層次變換部分，因此通過制版設計，能夠制成再現性良好的印刷圖象。
如果概述地說明本發明，則是本發明涉及用來根據層次連續的彩色照像圖像制成網點層次的印刷原版的彩色析象器，其特征為(ⅰ)彩色析象器的彩色照像原稿的各象素(n點)的密度測定部分輸出最亮部分(H)及其附近部位，以及最暗部分(S)及其附近部位的有代表性的密度值(DHav和DSav)。
(ⅱ)彩色析象器的層次變換部分的結構如下(a)利用由表示密度值的縱軸(D軸)和表示與光量相關的圖象信息值的橫軸(X軸)構成的D-X正交坐標系給定彩色照像原稿在拍攝時提供的照相感光材料的密度特性曲線，將各象素的密度值(Dn)變換成與光量相關的圖象信息值(Xn)，同時(b)利用下面的(層次變換式)，將上述與光量相關的圖象信息值(Xn)變換成網點面積的百分值(y)。
(層次變換式)y＝yH+[α(1-10-K·X)/(α-β)]·(yS-yH)式中各符號分別表示X∶X＝(Xn-XH)表示的基本光量值。即表示兩個圖像信息值之間的差值，其中，一個是與通過上述D-X正交坐標系給定的密度特性曲線，由原稿上任意圖素(n點)的密度值(Dn)求得的與光量相關的圖象信息值(Xn)，另一個是與對應于上述H部分的平均密度值(DHav)的光量相關的圖象信息值(XH)。
y與原稿上的任意象素(n點)對應的印刷原版上的象素網點面積的百分值。
yH對與原稿上的H相對應的、在印刷原版上的H的預設定的網點面積百分值。
yS對與原稿上的S相對應的、在印刷原版上的S的預設定的網點面積百分值。
α印刷紙的表面反射率。
β由β＝10-γ決定的數值。
K由K＝γ/(XS-XH)決定的數值。
上式中的XS表示通過上述D-X正交坐標系給定的密度特性曲線，由上述S部分的代表性密度值(DSav)求得的與光量相關的圖象信息值。
γ任意系數。


圖1表示彩色膠片感光材料的感光密度特性曲線。
圖2是說明彩色析象器的光圈視野內的乳膠層中的銀粒的分散狀態的模式圖。
圖3是本發明的彩色析象器的結構說明圖。
圖中1…檢測部分2…分色部分3…層次調整部分4…輸出部分5…彩色照像原稿6…A/V變換部分7…對數放大器8…基本遮蔽部分9…色調校正部分10…UCR/UCA部分
11…層次變換部分12…色彩通道選擇器13…A/D變換部分14…點調整部分下面詳細說明本發明的技術性結構。
為了有助于對本發明的理解，首先說明作為層次變換對象的圖象信息，即說明稱之為與光量相關的圖象信息值(根據后面所述的理由，以下簡稱為光量值)這一重要概念，以及使用該光量值的層次變換法，更具體地說，就是層次變換曲線(分色曲線)的設定方法。
如上所述，本發明者對作為色調分離作業的核心的層次變換曲線(分色曲線、格調再現曲線)的設定技術進行了認真討論，應使其成為合理的技術。其中，制作舊有的各種色版(C/M/Y版)，例如制成作為制版基準的C版時，不用通過與其成互補色關系的R(紅)膠版求取密度值和網點面積的百分值的關系，利用這種關系設定規定的C版用的分色曲線，改用利用拍攝原稿圖象的彩色照膠片的感光材料的感光密度特性曲線，將該密度值變換成曝光量值(如后面所述，本發明將其包括在稱作光量值的概念中，所以以下使用光量值這個術語)，再利用特定的層次變換式，對該光量值進行層次變換，求出網點面積百分值時，即用光量值和網點面積百分值的關系，設定規定的色分離曲線時，根據該色調分離曲線，不管原稿圖象的質量如何(例如，曝光不足/曝光過度，用亮色調象鍵/暗色調象鍵都極難復制的原稿、有各種顏色灰霧的原稿、褪色的原稿等)，發現都能獲得具有優異層次特性的印刷圖象(例如特愿平1-135825號)。
再者，根據上述的舊有的密度值和網點面積百分值的關系繪成的各色版用的色調分離曲線，由于在照相膠片感光材料的特性曲線中，重視縱軸上表現的密度(Density)方面的圖象信息，故稱作D軸分色曲線。與此相對應，用本發明的光量值和網點面積百分值的關系繪成的各色版用的分色曲線，由于在特性曲線中重視在橫軸(X軸)上表現的光量值的圖象，故稱作X軸色調分離曲線。
如上所述，本發明為了不受作為制版對象的彩色原稿(正片型、負片型、透射型、反射型等任何一種)的圖象質量的限制，例如根據曝光過度/正常/不足的原稿、采用亮色調象鍵/暗色調象鍵的原稿、有各種顏色灰霧的原稿或褪色(fading)的原稿等，為了制成圖象質量優異的印刷品，在層次變換作業中應用的圖象信息不是密度值，而是光量值。這是與先有技術顯著不同的地方。
而在層次變換(由連續層次向網點層次的變換)時，不使用原始圖象所具有的“密度值”，而使用“光量值”的理由如下。
為了對上述的各種圖象質量不同的原稿圖象進行合理的層次變換，如果不是利用取決于由彩色膠片感光材料各自所固有的感光密度特性曲線的“密度值”，而是利用取決于來自入射到該彩色底片感光材料上的被拍攝體(如原始圖象上的文字的背景、實際圖象、實際景物)的光量值的話，則圖象信息就不取決于由該感光密度特性曲線，那么不論原稿的圖象質量如何，都能夠合理地統一地進行層次變換，這是以本發明者的創見為基礎的成果。
其次，說明使用上述的光量值，設定各色版的，例如C版的X軸色調分離曲線的方法。
首先，作為圖象信息，必須取得彩色照片原稿獲得光量值。
利用拍攝該原稿圖象的彩色照相膠片感光材料(感光性乳膠)的特性曲線、也就是所謂的感光密度特性曲線(photographiccharacteristiccurve)，就能根據感光密度(photographicdensity)很容易地求出上述光量值。再者，上述感光密度特性曲線是用以縱軸為密度(D)、橫軸(X)為曝光光量的D-X正交坐標系表示的曲線。
而且，為了求出上述的光量值，必須使拍攝原稿圖象的彩色照相膠片感光材料的感光密度特性曲線函數化。因此，可由原始圖象中的任意的象素點(n點)的密度值(Dn)求出與其相對應的象素的光量值(Xn)。在使感光密度特性曲線函數化時，可根據各照相感光材料制造廠提供的技術資料等進行函數化即可。
例如，圖1中所示，是EK公司制造的エクタフロ-ム64型專業膠卷(日光型)的感光密度特性曲線。
對于感光密度特性曲線函數化的方式無特殊限制，采用認為合適的方式即可。不言而喻，如圖1所示，彩色照相膠片的R/G/B的各感光乳劑都有各自的特性曲線，因此使其函數化時，必須求出制作相應的色版用的光量值。
表1給列了其結果。另外，表1中為了盡可能準確地使感光密度特性曲線公式化，因而將其劃分成若干個公式化區域。
本發明中，在使圖1所示的感光密度特性曲線函數化時，把表示彩色照片原稿的密度值的D軸的標度(scale)，以及表示被攝體(實際圖象)的用logE表示的光量值的X軸的標度，作為等同的量，進行D和X的函數化。
對D軸和X軸的定標，是根據下述觀點進行的，本發明者認為是完全合理的。
即，在感光密度特性曲線中，用X軸表示曝光量E的對數值(logE＝logI×t)，該物理量用與人的視覺明暗對應的對數形式的判別特性評價。另一方面，與D軸表示的密度相關的物理量，在人的視覺中也以對數形式評價。因此，可以認為在使D軸和X軸相關時，即使進行同樣的定標，也沒有任何不合理的地方。
再者，在本發明中，上述的標度是一種簡便方法，當然不受此限制。例如，用圖1所示的D軸和X軸的數值關系也可以進行函數化。包含上述的相對意義，在本發明中，用包含曝光量值的“光量值”這個術語表示X軸的物理量。
如上所述，本發明在進行層次變換時，不以彩色照片原稿的密度值(Dn)為基準，而是以被攝體(實際圖象、實際景物)給出的圖象信息值、即用X軸表示的光量值(Xn值)為基準。
如上所述，由于感光密度特性曲線的函數化，如表1所示，通過關系式X＝F(D)，求得Dn值和Xn值的相關關系，就可以較為容易地從Dn值求得Xn值。
按上述的作法，就能獲得被攝體(實際圖象)給出的光量值(Xn)。其次，這樣一來，只要使用合理地求出的Xn值和上述的(層次變換式)，求出重視光量值的X軸色調分離曲線即可，以該曲線代替色調分離曲線、即過去重視密度信息值的D軸色調分離曲線。再者，根據給定的感光密度特性曲線，由彩色照片原稿上的任意象素(n點)處的密度值(Dn)求出與其相對應的被攝體(實際圖象)上的象素的光量值(Xn)，將該Xn值代入上述(層次變換式)，計算層次強度值的網點面積百分值，設定X軸分色曲線。
運用上述的(層次變換式)，就是以光量值(XH.XS)來取代原稿圖象上與其相對應的給定的最亮部分(H)和最暗部分(S)的密度(DH，DS)。
因此，由于在最亮部分(H)和最暗(S)部分的密度測定值中，業已認識到不可避免地會產生離散偏差，所以消除經起這個偏差的嚴重缺點就是本發明的中心課題。這個問題將在后面詳述。
在使用上述的(層次變換式)時，如上所述，必須將光量值(Xn)變換成基準光量值(Xn)，這是為了確保預設定H部分和S部分的網點面積百分值(yH，yS)所需折準備工作。而且制作網點層次的C版時，彩色析象器網點發生器(dot generator)只要遵循該C版用的X軸色調曲線曲線動作即可。
其次，以下對本發明的上述(層次變換式)的推導過程及其特點進行簡單的說明。
在制作網點層次的印刷圖象時，對應于原稿圖象中的各象素，求出設定的網點面積百分值的數值((y)的(層次變換式)，通常是公認的密度公式(感光密度、光密度)為基礎進行推導，即D＝logI0/I＝logl/T式中，I0＝入射光量I＝反射光量或透射光量T＝I/I0＝反射率或透射率將該有關密度D的通用公式用于制版、印刷中，變為如下形式。
制版、印刷時的密度(D′)＝logI0/I＝log(單位面積×紙的反射率)/〔(單位面積-網點面積)×紙的反射率+網點面積×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單位面積內的各網點面積，α印刷用紙的反射率，β印刷油墨的表面反射率。
本發明以這種制版、印刷相關的密度公式(D′)為基礎，采用密度值，而改用光量值，作為圖象信息，同時，求出連續層次的原稿圖象上的標本點(象素)(n點)處的基準光量值(X)和與其對應的網點層次的印刷圖象上的標本點處的網點面積百分值的數值(y)之間的相關關系，從而推導出上述(層次變換式)，以便使便論值與實際測定值取得一致。
運用本發明的上述((層次變換式)時，通常將yH，yS參量常數化，例如，C版的yCH取5%，yCS取95%，在M版及y版的情況下，yMH＝yyH取3%，yMS＝yys取90%的網點面積百分值。再者，在運用上述(層次變換式)時，如果yH和yS采用百分率數值(%值)，則可根據其與利用密度計測定的Dn值的相關關系求得的Xn，算出y值的百分率數值。
運用本發明的(層次變換式)時，另一個重要參量γ的值，根據下述理由，在設定C版用的分色曲線時，通常認為使其常數化即可。即設定C版用的X軸色調分離曲線時，固定γ值＝0.45即可。它是在由本發明者開發本發明的(層次變換式)的過程中，經過開發采用密度值作為圖象信息的層次變換式導出的，已經得到許多實驗例的支持。
但是，該參量γ能使分色曲線的形狀根據需要的要求產生變化，換句話說，根據需要的要求操作γ值，就能夠制作出具有所希望的層次特性的印刷品，因此這是一個極其重要的參量，所以不要將其固定在上述的數值上。
本發明的(層次變換式)中的參量所設定的數值，隨立足于完全忠實于給定的被攝體(實際圖象)的格調，將其再現于印刷圖象上，以及立足于意制作出對格調進行調整(修正或變更)的印刷圖象制成不同的印刷圖象。在后一種情況下，通過有意識地改變γ值，可將X軸色調分離曲線的形狀改變成所希望的形狀(即所希望的層次)，因此能獲得各種格調的印刷圖象。例如，要使X軸色調分離曲線的形狀向上凸起時(強調H部分-中間調的格調時)，γ值取比0大得多的正值;要使其大致呈直線時，γ值取0附近的值;反之，要想使其呈凹形時(強調中間調-陰影部分的格調時)，設γ值為負值即可。
使用本發明的上述(層次變換式)時，當然可以變成如下所列的形式，還可以自由地進行任意的加工、變形、推導等，然后使用。
y＝yH+E(1-10-K·X)·(yS-yH)式中E＝1/(1-β)＝1/(1-10-γ)在上列的變形例中取α＝1。
這是將，例如，表現印刷圖象用的印刷紙(底材)的表面反射率取為100%。還可以取任意值作α值，在實際工作中，為了對紙的白度進行零點調整，取1.0也沒關系。
如果在上列變形例中取(α＝1.0)，可預先將印刷圖象上的最亮部分H設定為yH，最暗部分S設定為yS，這是上述(層次變換式)的最大特征。根據定義，印刷圖象上的最亮部分H處，X＝(Xn-XH)＝0，最暗部分S處，X＝XS-XH，即
-K·X＝-γ·(XS-XH)/(XS-XH)＝-γ由此可以理解上述的特征。這樣，由于利用本發明的(層次變換式)(α＝1的變形例)，則可經常將預定的yH和yS設定在印刷圖象上的H部分和S部分，這一點對于使用者檢查作業結果是極其重要的。例如，將印刷圖象上的yH和yS設定為所希望的值，則改變γ值時(但α＝1.0)，可獲得各種X軸色調分離曲線。而且，根據與γ值的關系，就能很容易地評價利用這些X軸色調分離曲線得到的印刷圖象。
尤其是在制版實際業務中，重要的是本發明獲得的X軸分色曲線與過去的D軸分色曲線不同，它是用來表示最終制品的印刷圖象所達到的H-S的層次特性和格調特性的。即，制版作業者，根據由給定的yH、yS及γ值獲得X軸色調分離曲線，通過對其形狀的考察，能準確地預測最終印刷圖象的加工質量(格調)。對于圖象質量不同的(例如曝光條件不同的)若干個原稿圖象，就能將分別設定的多條X軸分色曲線，全都收斂成一個相同的色調分離曲線，這是本發明的層次變換法的一個重大特征。與此相反，以往的D軸色調分離曲線(同樣采用yH、yS及γ值)，從圖象質量不同的多個原稿圖象獲得的各自對應的曲線，其形狀就很復雜。因此，制版作業時只憑對于這些曲線的考察不能準確地預測最終的印刷圖象是什么樣子的。上述特征的意義極其重要，制版作業者通過例如監視器顯示各色版(C、M、Y)和墨版(B)的X軸色調分離曲線，能夠準確地預測最終印刷圖象的加工質量，因此不需要各種校正作業。即，按照本發明的方法可以直接制版(direcctplate制版法)。
另外，使用本發明的上述(層次變換式)時，還可以使K值成為γ值，即(XS-XH)值取1.0，使其規范化。如果將XH-XS的動態范圍規范化為0-1＝1.0，則XX軸色調分離曲線相互之間容易進行對比討論，同時(層次變換式)的計算變得極其容易。當然，動態范圍內的各圖象質量的光量值(X)也根據該規范化而變化，但因為是相對變化，所以對色調分離曲線的設定沒有任何妨礙。再者，在以下的說明中，y值的計算是使用規范化以后的值進行計算的。
使用本發明的上述(層次變換式)，設定制作多色版((通常可考慮C版、M版、y版及B版(墨版)四塊版為一組)用的各色版的X軸色調分離曲線時，與上述的C版一樣，按照所希望的制版設計進行設定即可。
以上的說明，是本發明的彩色析象器、尤其是作為其核心的構成要素的層次變換部分采用的層次變換技術的概要。
下面說明本發明的彩色析象器、特別是其層次變換部分的改進情況。
在本發明的彩色析象器的層次變換部分，加入了上述的(層次變換式)，不用說，是通過上述(層次變換式)，進行層次變換的。
如上所述，上述(層次變換式)指定出彩色照片原稿上最亮部分(H)和最暗部分(S)。測定該H和S的密度值(DH、DS)，求出與該密度值(DH、DS)相對應的光量值(XH、XS)、與其它參量(γ值、yH、yS值)一樣，使用該光量值(XH、XS)、利用(層次變換式)進行層次變換(設定X軸分色曲線)。
這時，極其重要的問題是測定彩色照片原稿的H及/或S的密度值時，不可避免地會產生離散偏差。
該H和S測定密度值的離散偏差，對層次變換后的彩色印刷圖象的格調、即密度層次或色調，以及灰度調節(維持等效中性密度)有不良影響，因此在制版設計時，會產生制作不出想要制作的印刷圖象這樣一個極重要的問題。
順便提一下，制作C版時，經過對各種原稿((薄的原稿、標準原稿、厚的原稿)調查的結果，將上述H及/或S的測定密度值示于表2。再者，表2中的數據是使用ISOMET公司制造的彩色析象器455，對標本彩色照片原稿(F公司制造的日光型ASA100)進行調查的結果。
經過調查查明了上述H及/或S的測定密度值的離散偏差，在使用富士分色100(Fujichrom100;專業D(professionalD)(日光型)膠片時，對于層次變換后的網點層次的色版圖象的格調再現性產生的影響。調查結果列于表3-表7中。
·表3是薄的彩色膠片原稿;比較中心原稿的密度范圍為0.175-2.325·表4是標準彩色膠片原稿比較中心原稿的密度范圍為0.300-2.700·表5是厚的彩色膠片原稿比較中心原稿的密度范圍為0.500-2.750·表6是極薄的彩色膠片原稿比較中心原稿密度范圍的0.125-1.850·表7是極厚的彩色膠片原稿比較中心原稿的密度范圍為0.900-3.100原稿的密度范圍為0.900-3.100這些表中的數據是分別使用上述的彩色膠片原稿獲得的，表3-表7是在下述條件下制成的。
(ⅰ)使用F公司制造的日光型膠片，作為H和S處的測定密度值的離散偏差的調查對象。
(ⅱ)使用(層次變換式)時，以yH＝5%、yS＝95%、γ＝0.45為前提，制作C版。另外，各表中的數值當然是(層次變換式)計算結果的y值(網點面積百分值)。
表3-表7各表的標題是表示通過制版設計進行H和S測定的彩色膠片原稿(即無測定離散偏差的原稿，以下把它稱作比較中心原稿)，各表中對上述比較中心原稿和的離散偏差的原稿進行比較調查。
各表中密度欄中的1/8、1/4、1/3、1/2、3/4表示層次變換的處理位置，其下面的數值表示使上述的比較中心原稿的密度范圍(動態范圍)從H起以1/8、1/4、1/3、1/2、3/4的比例增大后的處理位置的密度值。
由表3-表7很容易知道在上述的處理位置，網點面積百分值由于測定密度值的離散偏差，在多大程度上偏離比較中心原稿的密度值。
上列表3-表7是考慮了表2中的密度測定離散偏差后作成的，在各處理位置處明顯地表現出偏離制版設計值相當大。特別是1/8、1/4、1/3等處理位置是制作質量優異的印刷圖象時的重要區域，而這些處理位置的偏離很大。
因此，為了通過制版設計制作印刷圖象，必須明確地認清H及/或S的測定密度值的離散偏差意味著什么，不可不開發消除這種離散偏差的方法。
作為原稿圖象使用彩色照相(膠片)原稿時，上述H及/或S的測定值的離散偏差是不可避免的。
其主要原因是由于彩色膠片的乳化劑中的銀粒的大小、形狀、分散狀態，以及彩色析象器光圈(或狹縫)的大小造成的。測定H的密度方法是使掃描光束從原稿的給定象素透射(或反射)后，通過與該掃描象素相對應的給定大小的光圈，經這光電轉換，測定各象素的密度值。
圖2是表示上述銀粒與光圈之間的關系的模式圖。
彩色膠片的R/G/B乳劑層中所含的銀粒的尺寸一般為1-3μm2，另一方面，光圈孔經一般為1-數mm。
為了使用上述(層次變換式)進行層次變換作業，在本發明的彩色析象器的層次變換部分，首先必須將彩色析象器的鏡頭對準指定的H及S區域內，進行H及S的密度測定。這時，由于銀粒分布的不均勻性，以及光圈相對于H及S調定的不準確性的相互作用，就會給H及S的測定密度造成離散偏差。
即，由制版設計者，制版操作者等對指定的彩色照片原稿中的H及S的密度進行測定時，由于下列因素的相互作用，給H及S的密度測定值造成離散偏差。
·為了測定指定的H及S的部位的光密度進行采光(測定來自原稿的反射光或透射光的光量)需要將開口率已給定的光圈進行準確調節有困難。
·假定光圈已經根據指定的H及S部位作好了準確的調節，如果若該部位處的銀粒分布不均勻，最合適的H及S的部位有可能卻在其附近的位置上(由于存在上述的銀粒不均勻性，在測定H及S部位的密度時，通常是一邊用放大鏡觀察一邊進行測量，這樣容易掌握)，而且，操作人員對指定的部位測定密度時，有可能測定的是上述的后一種部位。
為了消除引起上述H和S的測定密度的離散偏差，本發明的彩色析象器的構成能夠使彩色析象器的密度測定部分輸出最亮部分(H)及其附近部位的具有代表性的密度值(DHav)，以及最暗部分(S)及其附近部位的具有代表性的密度值(DSav)。
而且，彩色析象器的層次變換部分的結構能夠根據上述具有代表性的密度值(DHav、DSav)求出對應的光量值(XH、XS)，并利用上述的(層次變換式)進行層次變換。
在本發明中對于上述具有代表性的密度值(DHav、DSav)的求取方法是一種能夠消除測定密度值的離散偏差的方法，至于具體方法則不受限制。
例如，作為上述具有代表性的密度值(DHav、DSav)，當然可以采用平均值，眾數值、標準偏差等。在以下的說明中，具有代表性的密度值采用平均密度值。
上述最亮部分(H)及其附近部位的、以及最暗部分(S)及其附近部位的平均密度值的測定方法，只要采用適合于彩色掃描器結構的方式即可。例如，如果是滾筒式析象器，操作人員可以一邊使滾筒微動，一邊進行測定，或者使光圈部分微微振動也可。另外，如果是平臺式掃描器，例如將存儲在CCD中的給定象素周圍的象素密度信息值平均化即可。此外，將所需條數的極細的玻璃纖維捆在一起，用各條玻璃纖維分別測定密度值，再取平均值也可。
再者，求平均密度值時，例如測定最亮部分(H)時，改變中心點的測定范圍，根據很多實驗例的經驗，測定3-5次后取平均值就足夠了，測定的次數可根據使用的膠片的種類，光圈結構等適當決定。
其次，H和S的測定密度值的離散偏差經過調整處理后，析象器輸出的網點層次圖象(C版用的印刷原版)的層次改善效果如表8-表11所列。
本發明中掃描器輸出的網點層次圖象的層次特性的改善效果，可按下述兩種情況進行評價。
(ⅰ)利用平均密度值(DHav、DSav)調整H和S的測定密度值的離散偏差時。
(ⅱ)除了進行上述的平均密度值(DHav、DSav)的調整以外，還進行(層次變換式)中的γ值的調整時(通過γ值的調整，如前面所述，可以使層次特性作合理變化)。
表8-表9所示是在上述(ⅰ)的情況下的改善效果，表10-表11所示是在上述(ⅰ)的情況下的改善效果。如果將表3-表7與表8-表9，以及表10-表11加以比較研究，可以發現上述(ⅰ)的方法、尤其上述(ⅱ)的方法是極其有效的。
表8-表11是在下列條件下作成的。
·標本彩色膠片原稿(F公司制日光型膠片)圖象質量標準的彩色原稿。
·作為調整處理基準的膠片原稿的密度范圍2.4000(0.3000-2.7000)·(層次變換式)的參量yH＝5%、yS＝95%、γ＝0.4500(表8-表9)，γ值＝表10-表11的調整值。
再者，各表的標題表示相對于基準原稿的H的密度值(0.3000)及S的密度值(2.7000)的離散度。當然，由于進行了平均調整，與表3-表7的離散偏差相比，離散度改善了。
下面根據圖3說明本發明的彩色析象器的結構的一個示例。
本發明的彩色析象器與以往的裝置相比，如前面所述，其特征是它備有能輸出來自圖象原稿中指定的H和S及其附近部位的平均密度值(DHav、DSav)的密度測定機構，以及利用上述平均密度值，通過(層次變換式)進行層次變換的層次變換機構。即，它的主要構成與原來的相同，因此只要安裝上上述機構，就能將原來的析象器變成本發明的析象器。
在圖3中，滾筒式彩色析象器由以下四個部分構成讀取原稿的檢測部分1;將檢測部分1輸出的信號變換成Y、M、C、K的色調分離信號的色調分離部分2;用上述的(層次變換式)求出合適的網點層次的層次調整部分3;以及根據該層次調整部分3的輸出信號，由激光進行充分曝光的輸出部分4。在上述彩色析象器的結構中，色調分離部分2及輸出部分4采用與原來的色析象器相同的結構。將檢測部分1作為檢測來自最亮部分(H)及其附近部位的、以及最暗部分(S)及其附近部位的平均密度值的機構，另外，使層次調整部分3按照(層次變換式)進行層次變換，這兩點與原來的不同。
在這套裝置中，檢測部分1檢測膠片插架等一類的配件中的彩色膠片原稿5的各象素的透射光或反射光，輸出R、G、B、USM各信號的電流值、并在A/V變換部分6中將該信號變換成電壓信號。再者，如上所述，檢測部分1是能夠檢測用來求取平均密度值特別是H和S及其附近部位的平均密度值(DHav、DSav)的透射光(或反射光)的機構。
色調分離部分2，將檢測部分1的R、G、B、USM的各種電壓信號在對數放大器7中進行對數運算，并變換成密度，然后在基本遮蔽(BM)部分8中，從該密度中分離出灰色(K)成分，再分離出Y、M、C各成分。
再者，在檢測部分1中，檢測出求平均密度值(DHav、DSav)用的透射光(或反射光)，然后將其變換成電壓信號，接著在對數放大器7中進行對數運算，求出平均密度值。將所求出的平均密度值輸送給后面所述的層次變換部分3，作為運用(層次交換式)的重要常數項。
然后在色調校正(CC)部分9中，對照R、G、B及Y、M、C的各原稿色調、調整Y版成分、M版成分、C版成分，再在UCR/UCA部分的10的UCR(undercolorremoval)(消除低色調)或UCA(un-dercoloraddition)(增加低色調)中，確定Y、M、C三版的表現比率和K版的表現比率。
獲得Y、M、C這些成分后，過去是在層次變換部分(IMC)的層次調整部分，求出實現各成分的網點面積率ye′、me′、ce′、ke′，在反對數變換部分對其進行反對數變換。但在圖3所示的析象器結構中，利用增加的層次調整部分及反對數變換部分的層次變換部分11，進行從Y、M、C、K至ye′、me′、ce′、ke′的變換。在層次變換部分11的內部有上述(層次變換式)的運算方法，用(層次變換式)分別求出y、M、C、K的ye′、me′、ce′、ke′。
層次變換部分11可以取各種形態，例如可以是備有將(層次變換式)的算法作為軟件、且有A/D(電流/密度)、D/A(密度/電流)的I/F(接口)的通用電子計算機;采用邏輯算法，用通用的IC(集成電路)作為具體電路，其中包括用來儲存該算法運算結果的ROM(只讀存儲器)的電路、以內部邏輯形式進行運算的PAL(已編程應用程序庫)、門陣列、專用集成電路等等形態。
由層次變換部分獲得的網點有效面積率，輸入到色彩通道選擇器12中，該色彩通道選擇器12有選擇地按順序輸出ye′、me′、ce′、ke′。該輸出通過A/D變換部分13，進行A/D變換，然后輸入到輸出部分4。在輸出部分4中，根據層次調整部分3的輸入，在點控制部分14中控制激光光束。
下面通過實施例更詳細地說明本發明。
實施例中使用的彩色膠片原稿、彩色析象器、色校正(實驗正)如下。
(ⅰ)彩色膠片原稿作為彩色膠片原稿，使用的是F公司制的富士分色100D膠片，拍攝的4″×5″的標準質的女性人物像。
用X-RITE密度計測定上述原稿時，H部分為0.31，S部分為2.72，其密度范圍(動態范圍)為2.44。
再者，上述彩色膠片原稿的H和S的測定密度值，與表4(標準彩色膠片原稿)略同，因此，在分色前的制版設計階段，根據H和S的測定密度值的離散偏差改變彩色析象器輸出色版圖象的層次，以及根據本發明調整H和S的測定密度值、或根據上述(層次變換式)調整γ值，借以使該輸出色版圖象的層次達到穩定效果的有關數據，可參考表4，表9及表11。
(ⅱ)彩色析象器進行分色時所用的彩色析象器，選用ISO-MET公司生產的455DIGITALCOLORSCANNER)(455型數字式彩色要象器)，它具有以下功能。
①密度測定部分能顯示并輸出H及其附過部位的平均密度值(DHav)，以及S及其附近部位的平均密度值(DSav)。
其結構能夠在經過m次(m為任意整數)測定后，以其算術平均值作為平均密度值，用數字顯示并輸出。在本實施例中，m＝5次。
②在層次變換部分要裝軟件。軟件能利用本發明的上述(層次變換式)，將根據密度值(Dn)得到的光滑值(規范化的光量值)(Xn)變換成網點面積百分值(y)。
而且還裝有另一種軟件，能在所希望的光量值(或密度值)的部位，自動求出所希望的網點面積百分值、例如給與50%的γ值。
(ⅲ)色彩校正用彩色析象器進行色調分離后進行的色彩校正，采用D公司的色度(クロマリン)法。
(ⅳ)色調分離實驗時，為了確認本發明的效果，即減小彩色膠片原稿的和S的測定密度值的離散偏差后的效果，更具體地說，將H和S的離散偏差分別集中在0.200及0.0500的范圍內時的效果，以及在上述效果的基礎上再加上用本發明的上述(層次變換式)中的系數γ值進行調整的效果，選擇甲、乙二人作為操作人員。
而且，在上這彩色膠片原稿上設定H和S的部位后，進行色調分離作業，操作人員甲能確認前者的效果，操作人員乙能確認后的效果。
再者，設定各色版(C、M、y版)的色調分離曲線用的上述(層次變換式)的使用條件如下。
C版yH＝50%，yS＝95%M＝y版yH＝3%，yS＝90%γ值0.45(固定方式)或任意變更值(參照表10-表11)甲使用彩色析象器的掃描鏡頭，測定H和S的密度值10次。再者，各次的測定密度值都是分別取5次的平均值。
將其結果示于表12中。
另外，乙和甲一樣，測定H和S的密度值各5次。
將其結果示于表13中。
以上結果，由甲測定的H和S的測定值的離散偏差范圍，由表12查出為0.3100-0.2940＝0.0160，2.7320-2.6840＝0.0480，可以確認任何一個值都在表9預定的H為0.0200，S為0.0500的允許范圍內。再者，色調分離作業是根據表13中的No.2數據的實施的，同樣獲得了滿意效果。
其次，在采用表13中的No.2數據進行色調分離作業的同時，還進行了對本發明的＜層次變換式＞中的γ值的調整，通過實驗。獲得了與根據表12中的No.7數據進行色調分離作業(γ＝0.45的固定方式)相同折結果。
采用表13中的No.2的數據理由是對于表12中的No.7的數據表來說，數據的偏離程度最大，這里在確認了本發明的效果之后，認為是最合適的對比較條件。
如表12-表13中的備注欄所示，如果采用制版設計數據，＜層次變換式＞中的γ值為γ＝0.45時·在甲的No.7(表12)中，1/4部分的C版的網點面積百分值……50.4104·在乙的No.2(表13)中，1/4部分的C版的網點面積的百分值……49.3713兩者不一樣。即嚴格地說，兩者不是同樣層次的印刷圖象。
這里，對γ值進行調整，將γ＝0.45改為γ＝0.4921，利用No.2(表13)的數據進行調分離作業。再者，γ＝0.4921時，1/4部分的C版的網點面積百分值變為50.4089(%)。
如上所述，將甲和乙制作的彩色校驗印刷圖象的格調進行比較時，兩個圖象的質量幾乎相同。
經過上述結果表明，本發明可以獲得預期遙效果，通過預先指定H和S的位置，不受照相感光材料中的銀粒尺寸、形狀、分布不規則性、析象器操作人員的作業要鄰的不同等的制約，排除彩色膠片原稿的H和S的測定密度值的離散偏差對彩色析象器的輸出色版圖象的不良影響，經常能夠制出格調(層次和格調)穩定的彩色印刷圖象。
使用彩色析象器，根據層次連續的彩色照片制原稿作網點層次的印刷原版(印刷版)時，制作具有從最亮部分(H)至最暗部分(S)全部動態與制版設計一樣的網點排列的印刷版是極其困難的。
換句話說，進行如同制版設計的層次變換，穩定且高效地制作所希望的印刷圖象是極困難的。
本發明的彩色析象器，具有利用特定的＜層次變換式＞，合理調整層次變換有層次變換部分，為了設定該層次變換的初始條件，必須測定原稿的H和S的密度。
但是，測定H和S的密度時，不可避免地伴有離散偏差，該測定密度值對網點排列(層次變換)造成極大的不良影響，但可根據上述＜層次變換式＞的輸出結果進行定量控制。H和S的密度測定產生的離散偏差，在層次再現的重要的H-中間調區域，對近10%的網點排列造成差異。這種差異對人的視覺造成極大的影響。
本發明的彩色析象器，具有能消除湄定H和S的密度的離散偏差的設施，例如裝有使測定值平均化而獲得平均密試值用的密度測定部分，因此經常能制作出與制版設計一樣的印刷原版(印刷版)。它的意義非常大，對制版作業的效率，即對減少消除版的損壞，相關材料的節約，作業時間的縮短、以及制成品高貨間的縮短等各個方面作出貢獻。
再者，本發明的彩色析象器能合理、定量地實施層次變換，因此在實現與色調分離作業(層次變換及分色作業，后者包括色調校正)有關對操作人員進行定量、科學的培訓、滿足顧客的要求等各個方面，都發揮了良好的作用。
權利要求
1.根據連續層次的彩色照片原稿制作網點層次的印刷原版用的彩色析象器，其特征為(i)彩色析象器的彩色照片原稿的各象素(n點)的密度測定部分輸出最亮部分(H)及其附近部位的有代表性的密度值，以及最暗部分(S)及其附近部位的有代表性的密度值(DHav和DSav)，(ii)彩色析象器的層次變換部分的結構如下(a)利用由表示密度值的縱軸(D軸)和表示與光量相關的圖象信息值的橫軸(X軸)構成的D-X正交坐標系給定的彩色照片原稿在拍攝時提供的照相感光材料的密度特性曲線，將各象素的密度值(Dn)變換成與光量相關的圖象信息值(Xn)，同時(b)利用下面的(層次變換式)，將上述與光量相關的圖象信息值(Xn)變換成網點面積的百分值(y)，(層次變換式)y=yH+[α(1-10-k·x)/(α-β)]·(yS-yH)式中各符號分別表示X用X=(Xn-XH)表示的基本光量值。即表示與通過上述D-X正交坐標系給定的密度特性曲線，由原稿上的任意圖素(n點)的密度值(Dn)求得的與光量相關的圖象信息值(Xn)，同與上述H部分的平均密度值(DHav)相對應的光量相關的圖象信息值(XH)之差，y與原稿上的任意象素(n點)相對應的印刷原版上的象素網點面積的百分值，yH對與原稿上的H相對應的印刷原版上的H預先設定的網點面積的百分值，yS對與原稿上的S相對應的印刷原版上的S預先設定的網點面積的百分值，α印刷紙的表面反射率，β由β=10-γ決定的數值，K由K=γ/(XS-XH)決定的數值，上式中的XS表示通過上述D-X正交坐標系給定的密度特性曲線，由上述S部分的代表性密度值(DSav)求得的與光量相關的圖象信息值。γ任意系數。
2.根據權利要求1所述的彩色析象器，其密度特性曲線表示照相用的感光材料的黑度(密度D)與曝光量(E)的對數值(logE)的關系的感光密度特性曲線。
3.根據權利要求2所述的彩色析象器，在給定密度特性曲線的D-E正交坐標系的D(縱)軸-X(橫)軸的標度(定標)中，X軸的標度與D軸的標度相同。
4.根據權利要求1所述的彩色析象器，與光量相關的圖象信息值(Xn)是將[XS-XH]值(與光量相關的圖象信息值的動態范圍(調整為1.0時的規范化光量值)。
全文摘要
本發明提供了一種能制作具有與制版設計相同的網點排列的印刷版的彩色析像器。其特征為像素密度測定部分是輸出最亮部分及其附近部位和最暗部分及其附近部位的代表性密度值的部分。層次變換部分的結構如下利用密度特性曲線，將各像素的密度值變換成與光量相關的圖像信息值，同時利用下面的(層次變換式)，將上述與光量相關的圖像信息值變換成網點面積的百分值(y)。(層次變換式)y＝y
文檔編號G03F3/08GK1092182SQ9310261
公開日1994年9月14日 申請日期1993年3月10日 優先權日1993年3月10日
發明者沼倉孝, 沼倉嚴 申請人:株式會社亞瑪托亞商會