DE68903992T2

DE68903992T2 - Verfahren zur aenderung der schattierung von bildern.

Info

Publication number: DE68903992T2
Application number: DE8989108333T
Authority: DE
Inventors: Iwao Numakura; Takashi Numakura
Original assignee: Yamatoya and Co Ltd
Current assignee: Yamatoya and Co Ltd
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-09
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2009-05-10
Also published as: JPH0614683B2; DE68903992D1; JPH01286572A; EP0341666B1; EP0341666A3; US4924323A; EP0341666A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonkonversionstechnik zum Herstellen von harten und soften Bildern nach Bildvorlagen, wie Gemälden, monochromen Bildern, Farbbildern oder irgendanderen Objekten. Unter harten Bilder versteht man Druckbilder, während zeitlich begrenzte optische Darstellungen, wie PCT-(Video)-Bildern, Soft- Bilder sind. D.h., die Erfindung betrifft eine neue Vorlagen- Bildtonkonversion zum Herstellen einer Bild-Reproduktion nach der Vorlage. Der Begriff "Reproduktion" umfaßt alle oben genannten Bildwiedergaben; der Begriff "Bild" ist so zu verstehen, daß er nicht nur Bilder per se, sondern auch Darstellungen umfaßt.
Der gegenwärtige Stand der Technik kennt noch kein technisches Prinzip, das die Konversion einer Bildvorlage für eine Reproduktion mit guter Wiedergabe von Gradation und Tönung (nachstehend "Beschaffenheit" bezeichnet) erlaubt. Konversion bedeutet hier "Tonkonversion einer Bildvorlage zum Herstellen einer Bildreproduktion". Die Wiedergabe der Vorlagenbeschaffenheit auf der Reproduktion hängt somit ganz von der Erfahrung und Wahrnehmung des Operators ab; sie erfolgt daher nicht wissenschaftlich und rational. Dies gilt insbesondere für die (nicht-)lineare Umwandlung des Bild-Dichteumfangs, was die Grundlage einer jeden Reproduktion bildet.
Der Begriff "nicht-lineare Umwandlung des Bilddichteumfangs" (nachstehend "Konversion des Bilddichteumfangs" oder kurz "Tonkonversion des Bildes" bezeichnet) steht für eine Technik, die sich grundsätzlich unterscheidet von der räumlichen Bildbearbeitung, der Bildbearbeitung im räumlichen Frequenzbereich, der Bildbearbeitung eines gegebenen Bildes durch statistische Verfahren, der Bearbeitung von Bildeigenschaften eines gegebenen Bildes, wie der Musteranalyse. Sie stellt vielmehr eine Grundtechnik für diese Bildbearbeitungstechniken zur Verfügung.
Die Vorlagenbeschaffenheit muß im Verhältnis 1:1 konvertiert werden. Und auch die resultierende Reproduktion muß, um natürlich zu wirken, einen geeigneten Dichtegradienten besitzen. Das Kernproblem, das Crux bei jeder Bild-Tonkonversion ist aber, daß die natürliche Wirkung auf den Menschen unabhängig von den Bildvorlageneigenschaften und den technischen Gegebenheiten oder Mittel erzielt werden muß.
Die Umwandlung des Bilddichteumfanges, die Bild-Tonkonversionstechnik hängt aber zur Zeit vollständig von der menschlichen Erfahrung und Wahrnehmung ab. Es wurde auch nicht versucht, diese Technik rational und wissenschaftlich zu gestalten. Die Bildvorlagenbeschaffenheit kann demgemäß mit den bisherigen Maschinen nicht gut auf Reproduktionen wiedergegeben werden; d.h. nicht mit einer Ausrüstung oder Komponenten, die nach irgendeinem der bisherigen Bild-Tonkonversionstechniken arbeiten. Eine gute Wiedergabe wird auch nicht bei Systemen erreicht, die aus einer Kombination von zwei oder mehreren konventionellen Maschinen, Ausrüstungen und Komponenten bestehen. Diese Zusammenstellungen sind ferner unnötig schwierig und kompliziert, so daß bei einem einfachen und schnellen Gebrauch, bei der Reparatur und der Instandhaltung, etc. Probleme mit den Gestehungskosten auftreten.
Diese Probleme sind hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß bislang noch keine Bild-Tonumwandlungstechnik gefunden wurde, die bei der Reproduktion eine wissenschaftlich-rationale Wiedergabe der Vorlagenbeschaffenheit im Verhältnis 1:1 - also wie die o.g. Grund-Bildumwandlungstechnik - erlaubt.
Dieser Punkt sei nunmehr mit Bezug auf spezielle Bild-Tonkonversionstechniken in gewissem Umfang erörtert:
(i) Herstellung von Druckbildern:
(a) Erfolgt die Herstellung der Platten nicht standardisiert, so gibt es kein rationales Verfahren, das mit den Unregelmäßigkeiten bei der Beschaffenheit zurechtkommt. Dies gilt insbesondere, wenn die Vorlage für die Druckplatte ein nicht standardgemäß fotographiertes Farbfilmbild ist - d.h., das Farbfilmbild über- oder unterbelichtet ist. Die Herstellung der Druckplatten hängt dann gänzlich von der menschlichen Erfahrung und der Wahrnehmung ab. Daß auf diesem Gebiet kein wissenschaftlicher Ansatz entwickelt wurde, hat seinen Hauptgrund in der Entschuldigung, künstlerische Elemente und Aspekte, die Druckmaterialen eigen wären, verhinderten eine rationale Technik.
(b) Will man aber die Produktbeschaffenheit konstant halten - auch um die Plattenproduktionsleistung zu erhöhen - so wird die Konstruktion des Scanners für die Plattenproduktionseinrichtung noch komplexer und teurer. Darüberhinaus wird dann der Scanner noch schwerer zu handhaben. Deshalb wäre ein großer Aufwand für die Ausbildung und das Training der Operatoren erforderlich.
(c) Aber auch, wenn ein anspruchsvoller und komplizierter Scanner eingesetzt wird, so muß ca. 30 bis 40 % der Farbzerlegungsarbeit aufgrund von Fehldrucken und anderen Gründen wiederholt werden.
(ii) Je anspruchsvoller die Bildverarbeitungsfunktion ist, desto höher wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Je höher auch die Flexibilität der in der digitalen Bildvorrichtung eingesetzten Funktion ist, umso zunehmend komplexer wird die Konstruktion der Software, wie einer digitale Bildverarbeitungssoftware, und Hardware, beispielsweise eines Farbkopierer. Die Herstellungskosten erhöhen sich dadurch. Im Gegensatz dazu, vermindert sich die Flexibilität. Darüberhinaus wird die Reduktion einer Software zu einer Hardware schwerer.
(iii) Bei Lumineszenz-Bildern, wie TV-Bildern, ist eine gute Reproduktion der Beschaffenheit erforderlich. Ein weiterer Grund für die Entwicklung eines einfachen Verfahrens zur Anpassung der Beschaffenheit. Um die Beschaffenheit bei TV-Bildern manuell einstellen, sind komplizierte Einstellverfahren für die Helligkeit sowie der drei Farben (R, G und B) erforderlich. Die Konstrukion eines automatischen Steuersystem ist aber kompliziert, was höhere Herstellungskosten bedingt. Eine zufriedenstellende Wiedergabe der Beschaffenheit ist bei den derzeitigen Umständen daher noch nicht möglich.
(iv) Wird ein Bild bei einem schwachen Beleuchtungsumfang (Dunkelfeld) aufgenommen und bewegt sich das Objekt, so bestehen zeitliche Aufnahmeschranken. Dies ist auch ein typisches Beispiel für nicht-erkennbare Schranken in Bezug auf die menschliche Wahrnehmung. Wollte man versuchen, diese Zeitschranken durch eine einfache Verstärkervorrichtung oder dergleichen zu beheben, so kann man nur schwer die Bild-Beschaffenheiten so gut wiederzugeben, daß das Bild lebhaft wirkt.
Die Erfinder haben nun das grundlegende Problem erkannt. Es besteht darin, daß die Bildumwandlungsverfahren ganz auf der Erfahrung und menschlichen Wahrnehmung beruhen. Das Problem tritt allgemein bei Techniken auf, wo konventionell der Dichteumfang der Vorlage für eine Reproduktion tonkonvertiert wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Technik zum Herstellen einer Reproduktion dahin zu verbessern, daß sie nicht mehr auf der Erfahrung und der menschlichen Wahrnehmung beruht, sondern wissenschaftlich und rational wird, d.h. die Tonkonversionstechnik für den Vorlagen-Dichteumfang.
Die Erfindung betrifft somit kurz ein Vorlagen-Tonkonvertierverfahren zum Herstellen von Reproduktionen, die auf der Bildinformation der Bildvorlage basieren. Das Verfahren umfaßt die Umwandlung des Grunddichtenullwertes (x) eines gewählten Steuerpunktes auf der Bildvorlage in eine Halbtonintensität (y) an einem entsprechenden Steuerpunkt auf der Reproduktion gemäß der Formel (1):
worin
x von dem gewählten Steuerpunkt auf der Vorlage der Grunddichtenullwert ist, erhältlich durch Subtraktion der Dichte am Bildvorlagenhellstbereich von der Dichte des gewünschten Steuerpunkt der Bildvorlage;
y die Halbtonintensität am entsprechenden Steuerpunkt auf der Bildproduktion;
yH eine gewählte Halbtonintensität, die für den Hellstbereich der Bildreproduktion genommen wird;
yS eine gewählte Halbtonintensität, die für den Dunkelstbereich der Reproduktion genommen wird;
α die Oberflächenreflektanz des Grundmaterials, auf dem die Reproduktion hergestellt wird;
k gleich γ/Vorlagendichteumfang, wobei γ ein vorbestimmter Faktor ist; und
β ein Wert, der sich aus dem γ-Wert, aus dem sich das obige k ergibt, gemäß der Formel β = 10-γ ergibt.
Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer rationalen Bearbeitung einer unterbelichteten Farbvorlage bei der Mehrfarbenplattenherstellung;
Figur 2 - in einem Diagramm - die Beziehung zwischen den γ- Werten und den Veränderungen bei der Form der Eigenschaftskurven für die Farbzerlegung;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer Beziehung zwischen fotographischen Bedingungen und Farbvorlagen-Dichteeigenschaftskurven und dem Festlegungsverfahren für die Farbzerlegungseigenschaftskurven; und
Figur 4 eine Hn-γn-Korrelation, wobei der Graph in einem logarithmischen Koordinatensystem dargestellt ist.
Es wird nunmehr die Erfindung und deren Merkmale detailliert: Die Erfinder haben bereits ein Tonkonversionsverfahren vorgestellt, das sich zum Herstellen von Reproduktionen, wie Druckbildern, geeignet (US-A-4,811,108). Darin schlugen die Erfinder vor, die Tonkonversion gemäß einer wissenschaftlich und theoretisch ableitbaren Tonkonversionsformel durchzuführen. Die Tonumwandlungstechnik sollte so unabhängig von der Erfahrung und der menschlichen Wahrnehmung werden.
Die technischen Besonderheiten der Erfindung wurden durch eine Generalisierung der früher vorgestellten Tonkonversionstechnik gefunden. Dabei wurde die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel, die das vorstehende Tonkonversionsverfahren erfordert, entwickelt.
Es wird deshalb zunächst beschrieben, wie die frühere Tonkonversionsformel abgeleitet wurde. Sie diente auch zur Tonkonversion eines Bildes bei der Druck-Reproduktion. Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel wird von der früheren Formel dadurch unterschieden, daß die erfindungsgemäße die Ziffer (1) und die andere die Ziffer (2) erhält. Auch die früher vorgestellte Formel (2) war - wie vorstehend beschrieben - nicht nur zur Duplikation geeignet, sondern auch zur Bildaufzeichnung für die verschiedenen Drucker, Kopiermaschinen, etc. Das Verfahren wird aber der Einfachheit halber beispielhaft mit Bezug auf die Druckbildherstellung beschrieben:
Für die Herstellung von Druckmaterialien muß bekanntlich die kontinuierliche Vorlagen-Farbtönung in Halbtöne umgewandelt werden. Dies ist unabdingbar, wenn das Halbtonbild von einer Vorlage wie einer Farbfotographie hergestellt werden soll. Darunter versteht sich eine Vorlage, die von einer fotomechanischen Kamera o. dgl aufgenommen wurde. Oder wenn die Farbzerlegung der fotographierten Farbvorlage mit einer elektronischen Farbzerlegungseinrichtung erfolgen soll, beispielsweise mit einem monochromen Scanner oder einem Farbscanner.
Bei der Tonkonversion müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden: Die Darstellung oder Visualisierung des Druckbildes erfolgt über zwei Elemente: die "Punktfläche" und die "Reflexionsdichte der Tinte". Was die Reflexionsdichte der Tinte betrifft, so ist empirisch bekannt, daß die Druckmaschinen die verlangte Tintenmenge mit etwa ± 10% Genauigkeit aufbringen müssen. Erst dann wird ein annehmbarer Druck erhalten. Dies gilt für die zu reproduzierenden Punkte im Hellstbereich H und Dunkelstbereich S der Druckplatte. Diese sind korrekt auf einem Blatt Papier wiederzugeben. Wird eine schwarze Platte verwendet, so darf die Tintenmenge in einigen Fällen in einem Umfang bis ca. ± 20% variieren, wodurch die Beschaffenheit des Bildes oder der schwarzen Zeichen und Buchstaben verbessert werden kann. Man weiß aus Erfahrung, daß der Mensch einen einprozentigen Unterschied in der prozentualen Punktfläche bereits als Dichteunterschied wahrnimmt. Die Genauigkeit der visuellen Wahrnehmung ist somit Densitometern überlegen. Ferner ist empirisch bekannt, daß bei der Plattenherstellung und beim Druckprozeß die Fläche bei einem gleichen Punkt über mehrere zehn Prozent variieren darf. Die Beschaffenheit (Gradation und Tönung) eines Druckes läßt sich daher weit weniger über die Tintenmenge an den gewählten Punktgruppen (Punktanordnungen) als über die Punktgröße bei gegebenem Tintenauftragsgewicht ändern. Angesichts dieser objektiven Tatsachen und empirischen Regeln versteht man leicht, daß bei der Herstellung von Halbtonbildern es äußerst wichtig ist, die Fläche eines jeden Punktes zu kontrollieren.
Dies ist aus der Tatsache ersichtlich, daß die kleinste Änderung (5 bis 10 um) im Punktdurchmesser bereits merklich die Bildbeschaffenheit ändert, d.h. der Mensch kann sie visuell wahrnehmen. Dies zeigt, wie wichtig die Steuerung der Punktgröße ist. Es macht auch verständlich, daß Änderungen in der Punktgröße bedeutsamer sind als bei der "Reflexionsdichte der Drucktinte". Dies veranschaulicht folgende Tabelle: PUNKTDURCHMESSERVARIATION UND ABWEICHUNGSGRAD VON DER STANDARDPUNKTFLÄCHE (Grad der Zunahmen oder Abnahmen der Punktfläche bezogen auf den Standardpunkt) Punktdurchmessereinheit: 1/100 mm Punktdurchmesser Anmerkung: Die vorstehenden Zahlen sind alles theoretische Werte.
Es wurden folgende Gleichungen wurden eingesetzt:
(a) Größere Punktfläche: GRAD DER ZUNAHME DER PUNKTFLÄCHE
S: Durchmesser des Standardpunktes
Sp: Durchmesser des vergrößerten Punktes
(b) Kleinere Punktfläche: GRAD DER ABNAHME DER PUNKTFLÄCHE
S: Durchmesser des Standardpunkts
Sm: Durchmesser des reduzierten Punkts.
Es folgt nunmehr - mit Bezug auf den vorstehenden Gegenstand - eine allgemeine Beschreibung der Eigenheiten der photomechanischen Druckplattenherstellung: Die Bildvorlagen sind in Bezug auf Beschaffenheit und Details sehr verschieden. Somit ist auch die Druckherstellung, die auf die fotomechanische Herstellung der Platten folgt, sehr divers. Darüberhinaus besitzt jeder der verschiedenen Schritte eigene Arbeitsmerkmale. Auch die Grundmaterialien, wie die Papierdruckbögen zur Darstellung oder Visualisierung der Druckbilder oder die Farbmaterialien - die Drucktinten -, besitzen unterschiedliche Eigenschaften. Und auch die Einschätzung der Standardbeschaffenheit der Druckbilder variiert von einem Druckauftrag zum anderen.
Bei der fotomechanischen Herstellung der Druckplatten steht man somit komplizierten und veränderlichen Faktoren gegenüber. Um dies zu bewältigen, sind Einrichtungen erforderlich, mit denen beim herzustellenden - zu druckenden - Halbtonbild der kleinste Punkt (Yh) am Hellstbereich und der größte Punkt (Ys) am Dunkelstbereich gewählt werden kann. Die Wahl muß bei der Konversion des kontinuierlich getönten Bildes in ein Halbtonbild erfolgen. Ferner soll sie ein rationales Einstellen und Steuern der Farbtöne auf die gewünschten Bildtöne, d.h. die Farbtönung zwischen dem Hellst- und dem Dunkelstbereich, erlauben.
Auf dieser Grundlage haben die Erfinder die nachstehende Formel (2) so abgeleitet, daß sie sich für die praktische Plattenherstellung eignet. Die nachstehende Formel (2) kann zur Herstellung von Druckbildern verwendet werden. Sie mag auf den ersten Blick der erfindungsgemäßen Formel (2) gleichen, es bestehen aber erhebliche Unterschiede in Bezug auf die Bedeutungen oder die Werte bei den einzelnen Gliedern. Diese Unterschiede werden erst in einem späteren Teil beschrieben. Es wird nunmehr beschrieben, wie sich die Formel (2) ableitet. Formel (2)
worin
x von dem gewählten Steuerpunkt x auf der Vorlage der Grunddichtenullwert ist, erhältlich durch Subtraktion der Dichte am Hellstbereich der Bildvorlage von der Dichte am gewählten Steuerpunkt auf der Bildvorlage;
y die Halbtonintensität entsprechend dem Steuerpunkt Y auf der Bildreproduktion;
yH eine gewählte Halbtonintensität, die für den Hellstbereich auf der Bildreproduktion gesetzt wird;
yS eine gewählte Halbtonintensität, die für den Dunkelstbereich auf der Bildreproduktion gesetzt wird;
α: die Reflektanz des Grundmaterials, auf dem die Reproduktion hergestellt wird;
β die Oberflächenreflektanz des Mediums, auf dem das Halbtonbild dargestellt wird; und
k das Verhältnis aus Dichteumfang des zu reproduzierenden Halbtonbildes zum Dichteumfang der Bildvorlage.
Mit der obigen Konversionsformel (2) kann man die prozentualen Punktflächen (y) für die Herstellung eines Druckes bestimmen. Die Formel leitet sich aus der allgemein anerkannten Formel für die Dichte (fotographische Dichte, optische Dichte) ab:
D: log I&sub0;/I = log 1/T
worin
I&sub0; die Intensität des einfallenden Lichtes,
I die Intensität des reflektierten oder durchgelassenen Lichtes, und
T = I/I&sub0; = die Reflektanz oder Transmittanz ist.
Die obige allgemeine Formel für die Dichte D kann man zum Plattenherstellen und zum Drucken wie folgt einsetzen:
Dichte (D') zum Plattenherstellen und Drucken = log I&sub0;/I
= log (Flächeneinheit x Papier-Reflektanz) / (Flächeneinheit - Punktfläche) x Papier-Reflektanz + Punktfläche x Tinten-Oberflächenreflektanz)
worin
A die Flächeneinheit,
dn die Fläche von jedem Punkt in der Flächeneinheit,
α die Reflektanz des Druckpapieres und
β die Oberflächenreflektanz der Drucktinte ist.
Die Dichteformel (D') zum Plattenherstellen und Drucken wird erfindungsgemäß so eingesetzt, daß die obige Beziehung zwischen dem Grunddichtenullwert (x) eines gewählten Steuerpunktes auf einem Bild und der prozentualen Punktfläche (y) des Punktes an einem entsprechenden Steuerpunkt auf einem resultierenden Halbtonbild erhalten bleibt. Die Konversionsformel (2) wurde daher so abgeleitet, daß der theoretische Wert im wesentlichen mit dem entsprechenden tatsächlichen Wert übereinstimmt.
Wird die Formel (2) zum Herstellen eines Druckbildes in das Farbtonkonversionsverfahren einsetzt, so liefert sie den prozentualen Punktflächenwert (y) am Druckbild-Steuerpunkt (Y). Darin wird der Punktdichtenullwert (x) des zugehörigen Vorlagen- Steuerpunktes (X) eingesetzt, wohingegen die Punktgrößen (yH, yS) für den Druckbild-Hellstbereich H und -Dunkelstbereich S frei zu wählen sind und zwar auf Grundlage der Reflektanz (α) des Druckpapieres, der Oberflächenreflektanz (β) der Drucktinte und des Verhältnisses (k) zwischen Druckbild-Dichteumfang und Vorlage-Dichteumfang. Man kann so die Vorlage-Dichtegradation getreu im Verhältnis 1:1 auf dem Druck wiedergeben.
Bei Mehrfarbenplattenherstellung bilden im allgemeinen die vier Platten Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Y) und Schwarz (BL) einen Satz. Ist erst die Standardeigenschaftskurve einer Grundplatte aufgestellt, ist die Standardhalbtoneigenschaftskurve für die Umwandlung der Vorlagendichte in prozentuale Halbtonflächen des Druckes bestimmt, so kann stets die Standardarbeitseigenschaftskurve der anderen Farbplatten rational durch Multiplikation des y-Wertes der Grundplatte mit entsprechenden Anpaßwerten bestimmt werden. Diese beruhen auf den einzelnen Graubalance-Verhältnissen der Drucktinten. Bei der Mehrfarbenplattenherstellung wird, wie allgemein bekannt, die Cyan-Platte (C) als Grundplatte verwendet. Die so für die einzelnen Farbplatten bestimmten Standardeigenschaftsarbeitskurven sind rational; dies gilt auch für die Beziehung zwischen diesen Eigenschaftskurven in Bezug auf Gradation und Tönung. Die Anpassung und Steuerung der Gradation eines Druckbildes erfolgt solange rational, wie bei der Mehrfarbendrucktechnik die Tonkonversion mit der Formel (2) durchgeführt wird.
Die Erfinder haben bereits vorgeschlagen, das auf Erfahrung und Wahrnehmung beruhende bisherige Tonkonversionsverfahren dadurch zu beseitigen, indem die oben beschriebene Formel (2) verwendet wird. Dann läßt sich wie erwünscht die Bild-Tonkonversion in rationaler Weise durchführen. Auch in Bezug auf die Tönung ist eine rationale Konversion somit machbar. Diese ist eng und untrennbar mit der Gradation verbunden. Damit ist ein Druckbild mit einer Dichtegradation und Tönung erhältlich, das für den Mensch natürlich wirkt.
Eine darauf folgende Untersuchung ergab jedoch, daß die tatsächliche Anwendung der Formel (2) mit gewissen Nachteilen verbunden ist.
Die Formel läßt sich nämlich nicht zufriedenstellend einsetzen, wenn die Vorlage keine Standardbeschaffenheit aufweist - d.h., die Vorlage von extrem schlechter Qualität ist. Dies ist insbesondere bei Farbfilmvorlagen gegeben, die beim Fotographieren über- oder unterbelichtet wurden.
Die Anwendung und Durchführung der Formel (2) wird nun unter dem Standpunkt beschrieben, daß die Vorlage standardgemäß beschaffen ist. D.h., die Farbfilmvorlage wurde geeignet belichtet und entwickelt. Die Formel kann wirksam eingesetzt werden, wenn die mit gelber Farbe - diese besitzt unter den Druckfarben eine hohe Stimulanz - fest bedruckte Fläche (üblicherweise mit einer Dichte von 0,9 - 1,0) als Numerator von k verwendet wird. Die Formel ist jedoch nicht ganz zufriedenstellend bei den vorstehend erwähnten qualitativ schlechten Vorlagen.
Die Formel läßt sich auch nicht zur Zufriedenheit bei den vorstehend erwähnten Vorlagen mit Nicht-Standardbeschaffenheit einsetzen, wenn die Oberflächenreflektanz der Drucktinte - als Standard dient die gelbe Tinte - nicht wie gewünscht ist oder andere Werte erhalten hat.
Die Erfinder versuchten daher, ein zufriedenstellendes Verfahren zu entwickeln und zwar für die vorstehenden qualitativ nicht standardgemäßen Vorlagen. D.h., ein Verfahren, mit dem Drucke mit ausbilanzierter Dichtegradation erhalten werden, auch wenn die Vorlage qualitativ schlecht ist. Es wurde gefunden, daß dabei Formel (2) mit folgenden Bedingungen eingesetzt werden muß:
k: γ/Vorlagen-Dichteumfang;
γ: ein gewünschter positiver oder negativer Wert; und
β: ein Wert, erhalten aus dem γ-Wert, der den obigen k-Wert definiert, und zwar gemäß β = 10-γ.
Verwendet man die Formel (2) mit den obigen Bedingungen, so können sowohl von qualitativ standard- als auch nicht-standardgemäßen Vorlagen Drucke mit guter Wiedergabe der Dichtegradation hergestellt werden.
Mit anderen Worten, das Einfügen der obigen Bedingungen verbessert die bereits von den Erfindern früher vorgestellte Formel (2) . Es wird dann die Formel (1) erhalten, mit der sich Drucke mit guter Wiedergabe der Vorlagen-Beschaffenheit herstellen lassen. Die Qualität der Vorlage spielt dabei keine Rolle.
Die Formel (1) wird dadurch erhalten, daß die obigen Bedingungen in die Formel (2) eingesetzt werden. Die erhaltene Formel wird dann vereinfacht.
Es wird nunmehr die Bedeutung eines jeden Gliedes der Formel (1) beschrieben. Die Formel wird für die Anwendung der Erfindung benötigt. Und es werden Anwendungen sowie Eigenheiten bei der Anwendung beschrieben:
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Formel (1) kann jeder Dichtenullwert verwendet werden, solange dieser einen physikalischen Wert für die Dichte eines Bildelementes wiederspiegelt. Dies ist bereits oben beschrieben worden und nicht unbedingt auf Farbbildvorlagen zum Herstellen von Drucken beschränkt. Der Begriff "Dichtenullwert" ist daher im weitesten Sinne zu verstehen. Synonyme dazu umfassen: reflektierte Dichte, durchgelassene Dichte, Lumineszenz, Intensität, Lichtmenge, Amplitude, Stromstärke, Spannungswert, etc. Es ist lediglich erforderlich, die Dichteinformationssignale zu ermitteln, beispielsweise durch fotoelektrisches Scannen der Vorlage.
Die Halbtonintensität (y) wird im übrigen in Prozenten angegeben. Das ist der mit dem Densitometer gemessene Wert. Bei einem Porträt auf einem Positivfarbfilm liegt beispielsweise die Dichte zwischen 0,3 - 2,80. Der als Grunddichtenullwert (x) verwendete Wert und die Prozente für yH und yS sind beispielsweise 5% und 95%.
Man kann auch die Formel (1) beliebig modifizieren, d.h. bei der erfindungsgemäßen Anwendung der Formel (1) . Selbstverständlich ist auch folgende Modifikation zulässig:
y=yH+E(1-10-kx) (Ys-YH)
worin:
Bei dem obigen Modifikationsbeispiel wird angenommen, daß α 1 ist (α = 1) . Dies bedeutet, daß als Oberflächenreflektanz 100 % gesetzt wird; z.B. für das Druckpapier (Grundmaterial), auf dem das zu Druckbild dargestellt wird. Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, kann für den α-Wert jeder beliebige Wert gewählt werden. Es ist jedoch praktisch, wenn α 1,0 ist. Dies gilt auch für Lumineszenz-Bilder wie Videobilder. TABELLE 1 Beispiele für α-, β-, k-, γ- und α(1-β) / (α-β) = &epsi;-Werte
Bei dem obigen Modifikationsbeispiel (α = 1,0) können yH und yS für den Hellstbereich H und den Dunkelstbereich S auf der gedruckten Abbildung wie gewünscht festgelegt werden. Dies ist daraus ersichtlich, daß am Hellstbereich H das x gleich 0 wird (x = 0) und so der Vorlagendichteumfang (x = Vorlagendichteumfang) am Dunkelstbereich S auf der Vorlage, d.h.
kx = γ Vorlagen-Dichteumfang / Vorlagen-Dichteumfang = γ
so daß:
-kx = - γ.
Wird die erfindungsgemäß obige Formel (1) angewandt, so definiert γ über den k-Wert den β-Wert und 10-γ = β. Hierbei können α, β, k, γ und
die in Tabelle 1 beschriebenen Werte erhalten. Durch Wahl der Werte kann erfindungsgemäß die Tonkonversion der Vorlage rational durchgeführt werden, ungeachtet der Beschaffenheit der Vorlage. Die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Standardarbeitseigenschaftskurven für die Herstellung von Mehrfarbenplatten, d.h. die Farbzerlegungseigenschaftskurven, die auch Halbtoneigenschaftskurven genannt werden, werden dann erhalten, wenn auf dem Druck yY und yS die gewünschten Werte bekommen und der γ-Wert verändert wird - für α wird 1,0 angenommen. Die Figur 1 gibt dann eine rationale Antwort auf die Frage, wie eine Farbzerlegungseigenschaftskurve zu legen ist, um eine gute Reproduktion der Dichtegradation, wo die Vorlage unterbelichtet ist, zu erhalten. Dies wird nunmehr beschrieben:
Das erfindungsgemäße Bild-Tonkonversionsverfahren beruht auf der Formel (1). Es eignet sich besonders für die Reproduktion der Gradation und der Tönung einer Vorlage. D.h. für die Wiedergabe der Beschaffenheit der Vorlage auf der Reproduktion im Verhältnis 1:1. Sie ist aber nicht nur für diese Anwendung, die hochgetreue Reproduktion der Beschaffenheit der Vorlage geeignet. Die erfindungsgemäße Formel (1) ist auch besonders hilfreich, um rational die Tönung zu verändern. Oder um die Beschaffenheit der Vorlage durch eine geeignete Wahl der Werte α, β, k , r, yH und yS zu modifizieren. Das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren besitzt daher einen großen Grad an Flexibilität. Der Begriff "Bildtonkonversion" ist daher im weitesten Sinne aufzufassen.
Der Anwender (Betreiber) der erfindungsgemäßen Formel (1) muß beachten, daß er folgende Möglichkeiten besitzt:

Möglichkeit 1

Die Formel (1) kann verwendet werden, um einen mit der Vorlage sehr gut übereinstimmenden Druck herzustellen. Die Formel (1) ist insbesondere einsetzbar, wenn der Druck für das menschliche Auge genauso wie die Vorlage aussehen soll. Diese Art der Bild- Tonkonversion wird hier mit dem Begriff "Tonkonversion (eines Bildes)" beschrieben.

Möglichkeit 2

Durch die Formel (1) können auch die Vorlagen geändert oder modifiziert werden. Es können somit Drucke hergestellt werden, die Bedürfnissen sowohl bei der fotomechanischen Druckplattenherstellung und Drucktechnik als auch künstlerischen oder Ansprüchen des Auftraggebers, etc., genügen. Die Formel (1) ist insbesondere einsetzbar, wenn das für den Menschen sichtbare Bild vor allem geändert (oder modifiziert) werden soll. Eine derartige Bild-Tonkonversion wird nachstehend als "Tonänderung (Modifikation) eines Bildes" bezeichnet.
Diese vorgenannte Tonkonversion oder Änderung (Modifikation) läßt sich leicht erreichen und zwar durch geeignetes Ändern von yh, yS, k, α, β und &epsi; in der Konversionsformel (1); d.h. bei der erfindungsgemäßen Konversion der Tönung der kontinuierlich getönten Bildvorlage zum Herstellen eines zu druckenden Halbtondruckes nach der kontinuierlich getönten Bildvorlage.
Das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren wird nun beispielhaft an der Produktion eines Halbtondruckes nach der kontinuierlichen Tonvorlage beschrieben. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf Drucke allein. Das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren mit Hilfe der Formel (1) eignet sich auch, wenn man ein nicht-kontinuierliches Bild wie ein binäres oder mehrwertiges Bild von einer kontinuierlich getönten Bildvorlage reproduzieren will. Hierbei stützt man sich auf ein Darstellungsverfahren, wo sich die Halbtönung ändert, d.h. die Konzentration oder Lumineszenz der Pixel. Das Tonkonversionsverfahren ist in den folgenden Fällen besonders geeignet:
(i) Briefkopierdruck, Lithographie, Halbton-Lichtdruck und Siebdruck. Hierbei wird die der Größe der einzelnen Punkte auf dem Bild geändert und die Gradation oder Tönung wie oben näher beschrieben dargestellt; diese Verfahren benutzen eine "flächenvariable Gradation".
Das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren ist auch geeignet bei:
(ii) der thermischen Bildübertragungen vom Typ der Schmelzübertragung, den thermisch entwickelten Übertragungsbildern (unter Verwendung eines Silbersalzes) und den konventionellen Lichtdrucken; diese Verfahren benutzen eine "dichtevariable Gradation". Hierbei bestimmt sich die Gradation oder Tönung durch Ändern des an einem Bildelement - beispielsweise pro Punkt - anhaftenden Pigments oder der Farbintensität des Farbmaterials, wie der Drucktinte;
(iii) Bildern von digitalen Kopiermaschinen (Farbkopien, etc.), Druckern (Tintenstrahl-, Tröpfchenstrahldruckern oder dergleichen) oder Faksimilegeräten. Hierbei wird die Gradation durch Ändern der Aufzeichnungsdichte pro Flächeneinheit dargestellt, beispielsweise über die Zahl der Punkte, die Zahl und/oder Größe der Tintentropfen oder dergleichen; diese Verfahren sind der flächenvariablen Gradation nach (i) ähnlich.
(iv) CRT-Bildern nach Videosignalen, TV-Signalen oder High- Definition-TV-Signalen. Hierbei wird die Lumineszenz eines jeden Bildelementes eingestellt - oder zur Herstellung von Halbtondrucken oder einer harten Kopien nach dem CRT-Bild.
(v) In Fällen, wo der Kontrast des Bildes übertrieben oder verstärkt werden soll und weniger die Farbtönung konvertiert - zusätzlich natürlich zur Tonkonversion der Vorlage in im wesentlichen gleichen Dichteumfang (Lumineszenz- und Illumineszenzumfanges) für die Reproduktion. Wenn also auf der Fotographie etwas nicht sichtbar ist wegen des Raumes, der Beleuchtung, der Wellenlänge oder der Zeit. Wenn die eingegebene und konvertierte Bildinformation bspw. einen geringen Helligkeitsumfang besitzt und ein großer Unterschied im Dichteumfang zwischen der Vorlage und der Reproduktion besteht, da die Vorlage einen äußerst geringen Kontrastes aufweist.
(vi) In Fällen, wo das diagnostische Röntgenbild von schlechter Qualität ist. Um eine korrekte Diagnose zu erreichen bzw. falsche Diagnosen zu vermeiden wird es dann einer Tonkonversion unterworfen. Dies beschränkt sich nicht auf Röntgenbilder allein, sondern gilt allgemein für alle Diagnosebilder.
(vii) Daneben kann das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren auch für Densitometer eingesetzt werden, die sowohl ein Dichteals auch ein Farbtonkonversionssystem enthalten und die prozentuale Farbfläche und dergleichen zusammen mit der Dichte anzeigen. Ferner bei druckbezogenen Ausrüstungsgegenständen wie Simulatoren für die Vorabprüfung der Farbzerlegung (beispielsweise Farbprobensimulatoren) und Simulatoren für die Ausbildung im Hinblick auf die Farbzerlegung, etc.
Bei den obigen Anwendungsgebieten ist es nur erforderlich, d.h. bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens mit Hilfe der Formel (1), die Bildinformation und/oder die elektrischen Bildsignale, die analog oder digital sein können, zur Tonkonversion in die Bildbearbeitungseinheit (Tonkonversionseinheit) einer Vorrichtung auf einem der jeweiligen Gebiete, den oben beschriebenen, einzugeben. Die Signale beziehen sich hierbei auf die bei den kontinuierlich getönten Originalvorlagen vorhandenen Dichten. Sie beinhalten sowohl Hard- als auch Soft- Vorlagen. Im Aufzeichnungsteil (Aufzeichnungskopf) der Vorrichtung wird dann der Strom- oder Spannungswert oder die Druckzeit oder dergleichen gemäß dem so bearbeiteten Wert gesteuert, d.h. dem γ-Wert (der Farbintensität), um so die Anzahl der Punkte pro Flächeneinheit (pro Bildelement), die Dichte pro gegebener Fläche (beispielsweise ein Punkt) oder dergleichen zu steuern. Damit kann man dann eine Halbtönung oder ein Bild erhalten, das eine Dichtegradation entsprechend der Vorlage im Verhältnis 1:1 aufweist.
Man muß nur ein auf diesem Gebiet bekanntes konventionelles System verwenden, um beispielsweise eine Originalplatte für ein Druckbild, einem Halbdruck, herzustellen, d.h. eine Originaldruckplatte mit Hilfe des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens, das auf der Formel (1) beruht. Man muß nur bei der obigen Plattenherstellung eine Software verwenden, die das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren durchführt und zwar in einem kommerziellen Farbzerleger oder Halbtonscanningsystem, wie einer elektronischen Farbzerlegungsvorrichtung (Farbscanner oder Gesamtscanner). Dies wird nun näher beschrieben: Ein konventionelles System ist beispielsweise ein System zum Herstellen von Originaldruckplatten. Die Vorlage ist ein kontinuierlich getöntes Bild, wie eine Fotographie. Diese wird mit einem Lichtstrahl eines geringen Durchmessers belichtet. Das von der Vorlage reflektierte oder durch sie durchgehende Licht wird von einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit (Fotozelle) empfangen: das Bildinformationssignal. Das so ermittelte elektrische Signal (der Wert) für die Bildinformation wird durch einen Computer wie erforderlich bearbeitet. Die von dem Computer ausgegebene Bildinformation wird dann verwendet, um eine Lichtzelle auf Grundlage des bearbeiteten elektrischen Signals (der Spannung) zu steuern; und schließlich wird ein leerer Film mit dem punktförmigen Laserlicht belichtet. Man muß nur die Software beispielsweise in der computerisierten Bearbeitungseinheit des vorstehenden Systems einsetzen. Eine Software, mit der die elektrischen Signale der kontinuierlichen Bildinformation mit Hilfe der erfindungsgemäßen Formel (1) in elektrische Signale für die Halbtonbildinformation konvertiert werden kann. Die Einheit ist ausgerichtet, um die elektrischen Signale der Vorlagenbildinformation zu bearbeiten. Die Software kann in beliebiger Form vorliegen, beispielsweise in einem Allzweckcomputer, der einen Algorithmus der erfindungsgemäßen Formel (1) als Software geladen enthält und ein I/F-Interface für die A/D-Konversion (analog-digital) und die D/A besitzt. Eine elektrische Schaltung mit dem Algorithmus als Logik in einem Allzweck-IC, eine elektrische Schaltung mit einem ROM, das die mit dem Algorithmus bestimmten Ergebnisse speichert, ein PAL, eine Gatteranordnung oder ein gewöhnliches IC, das den Algorithmus als innere Logik enthält, etc. Das Computersystem läßt sich leicht über Module herstellen, und zwar mit einem Spezial-IC (für einen speziellen Zweck), einem LSI, einem Mikroprozessor, einem Mikrocomputer oder dergleichen. Dies spiegelt auch den jüngsten Trend zur Modularisierung wider. Ein solches Computersystem kann ein Bild auf Grundlage der erfindungsgemäßen Formel (1) über dessen Dichteumfang tonkonvertieren. Eine Originaldruckplatte läßt sich dann leicht so herstellen, daß ein punktförmiger Lichtstrahl fotoelektrisch gescannt schrittweise über diskrete Punkte fortgeführt wird und eine Laserbelichtungseinheit mit dem Scannen konzertiert arbeitet. Die Originaldruckplatte erhält hierbei eine Halbtongradation mit prozentualen Punktflächen (y-Werten) gemäß Formel (1).
Die Eingangssignale mit dem Dichteumfang eines Bildes werden gewöhnlich der erfindungsgemäßen Tonkonversion unterworfen. Die Tonkonversion kann jedoch in jedem Stadium erfolgen. Es kann tonkonvertiert werden: die Ausgangssignale, die Aufzeichnung, die Transmission, bei der Bearbeitung oder der Darstellung.
Die erfindungsgemäße Tonkonversion erlaubt, daß der Dichteumfang einer Abbildung oder eines Bildes wissenschaftlich und rational tonkonvertiert werden kann. Dies ist der erste Schritt bei der Bearbeitung einer Vorlage. Eine solche Vorlagen-Konversion besitzt folgende Vorteile:
(1) Die Konversionstechnik für die Gradation und Tönung eines Bildes bzw. für deren Änderung, Modifikation, Anpassung und Steuerung ist nunmehr wissenschaftlich und rational. Demgegenüber beruht die bisherige Technik auf der menschlichen Wahrnehmung und Erfahrung. Dies führte zu einer veränderliche Produktbeschaffenheit und zur Konfusion der Herstellungstechnik.
(2) Die Bild-Tonkonversionstechnik läßt sich nunmehr standardisieren. Dies gilt für die gesamte Technik, d.h. für die Konversion, für die Bildgradation und Tönung sowie für deren Änderung, Modifikation, Anpassung und Steuerung.
Die Erfindung ist somit von einem erheblichen Nutzen in Bezug auf Technik, Produktivität, Kosten und Bildqualität. Im einzelnen läßt sich dieser so beschreiben:
(i) Die Herstellungskosten werden dadurch vermindert, daß die Scanner und Simulatoren im System einfacher sind.
Eine wesentliche Komponente bei den z.Z. erhältlichen Scannern ist das Rechensystem, der elektronische Computer, um die Farbzerlegungseigenschaftskurven und die auf Grundlage der Erfahrung und menschlichen Wahrnehmung erstellten Halbtoneigenschaftskurven zu bestimmen sowie der Speicher für diese Eigenschaftskurven. Die Erfindung ermöglicht, daß solche Rechensysteme und Speicher weglaßbar oder einfacher werden.
(ii) Auch müssen die Farbzerlegungseigenschaftskurven sowie die Halbtoneigenschaftskurven selbst nicht mehr bestimmt werden. Deren Bestimmung war bislang ein wesentlicher Arbeitsschritt bei der Herstellung der Platten bzw. für die Herstellung des Druckbildes. Dies verlangte bislang einen hohen Aufwand an Zeit und Arbeit und war daher teuer und mühsam. Erfindungsgemäß ist dies nun nicht mehr notwendig.
(iii)Erfindungsgemäß ist auch kein Probedruck mehr erforderlich. Ein solcher war bislang bei jedem Druckbildherstellungsprozeß erforderlich.
Ferner lassen sich qualitativ konstante gute Produkte erhalten, ohne daß man einen Abbildungssimulator verwenden muß. Ein solcher ist z.Z. unverzichtbar oder dringend angebracht.
(iv) Durch die Erfindung können nunmehr stets und konstant gute Drucke hergestellt werden, bei gleichem Verfahren und gleicher Arbeitszeit und zwar unabhängig davon, ob die Vorlage Standard- oder Nicht-Standardbeschaffenheit besitzt.
Dieser Verteil verkürzt erheblich die Zeit für die Herstellung der Druckplatten. Ferner kann man Material einsparen. Bei der bisherigen Technik muß bis zu 30-40 % der Arbeit wiederholt werden. Dies kann man bis auf 5 % vermindern, was eine erhebliche Verbesserung der Arbeitsleistung bei der Druckplattenherstellung darstellt.
(v) Erfindungsgemäß können Konstantbilder hergestellt werden, wie Druckbilder, deren Beschaffenheit, d.h. deren Gradation und Tönung auf den Menschen stets natürlich und angemessen wirken.
(3) Auch das Training und die Ausbildung für die gesamte Bildbearbeitungstechnik wird dadurch wissenschaftlich und rational.
(4) Die gesamte Bildbearbeitungstechnik läßt sich wissenschaftlich und rational in Standardform durchführen. Dies umfaßt die gesamte Routinearbeit wie die Konversion, das Modifizieren, das Anpassen und die Steuerung der Merkmale sowie die Gradation und der Kontrast eines jeden Bildes.
(5) Wird ein Bild mit einem sehr geringen Beleuchtungsumfang aufgenommen, so besitzt es im allgemeinen geringe Kontraste. Man muß dann die Verschlußzeit heraufsetzen, damit mehr Photonen zwecks eines höheren Kontrastes durchgelassen werden. Diese Einschränkung wurde erfindungsgemäß beseitigt. Auch bei einem niederen Beleuchtungsumfang kann nunmehr ein lebhaftes Bild erhalten werden - ungeachtet der Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes.
(6) Das Design der Rechenschaltung für die Bildinformation wird wegen der Rationalität einfacher. Dies betrifft die Architektur der IC, LSI oder dergleichen für die Bearbeitung der Bildinformation. Ferner läßt sich leicht deren Funktion verbessern.
Aufgrund der vorstehenden Vorteile ist eine einfachere Bearbeitungssoftware für digitale Abbildungen oder dergleichen möglich. Dies gilt zumindest für die Bildton-Konversion des Dichteumfanges. Auch läßt sich deren Funktionieren verbessern. Die Software kann deshalb auch leichter zu einer Hardware reduziert werden, was die Kosten für die Software erheblich vermindert.
(7) Die erfindungsgemäße Bildbearbeitungstechnik kann auch im Zusammenhang mit Vorrichtungen wie Simulatoren, Densitometern eingesetzt werden. Dies verbessert die Funktion dieser Vorrichtungen derart, daß sie mit dem technischen Niveau des Gesamtsystems in Bezug auf Rolle und Bedeutung besser zusammenpassen.
(8) Die gesamte Bildbearbeitungsvorrichtung läßt sich rational vereinfachen, sowohl in deren Konstruktion als auch im System, so daß deren Handhabung wesentlich leichter ist.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von ausgesuchten Beispielen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung - soweit nicht wesentliche Merkmale betroffen sind - nicht auf die nachstehenden Beispiele beschränkt.

Beispiel 1

Es beschreibt zunächst, wie die Bild-Tonkonversion bei der Herstellung eines Druckes erfolgt. Das erste Ausführungsbeispiel beschreibt, wie der Bilddichteumfang bei der erfindungsgemäßen Technik tonkonvertiert wird.
Der Druck kann beispielsweise der Farbdruck eines Bildes sein. Die Bildtonkonversion zur Herstellung eines Farbdruckes erfolgt in einem Verfahren, wobei die Farbzerlegungseigenschaftskurve für die Farbzerlegung im Farbzerlegungsschritt bei der Herstellung der Mehrfarbenplatten bestimmt wird. Die Standard- Farbzerlegungseigenschaftskurve wird auch als "Standard- Halbtoneigenschaftskurve" bezeichnet.
Bei der Herstellung der Druckplatten wird auf Grundlage der Farbzerlegungseigenschaftskurven ein Farbscanner betrieben. Das Halbtondruckbild wird mit Hilfe der vier Farbdruckplatten hergestellt und zwar als Reproduktion von einer Vorlage, einem kontinuierlich gradierten Farbfoto auf einem Fotofilm. Die Farbdruckplatten bestehen aus vier Platten: der gelben (Y) Platte, der Magenta-Platte (M), der Cyan-Platte (C) und der schwarzen Platte (BL). Das fotographische Farbbild wird nachstehend der Einfachheit halber als "Farbvorlage" bezeichnet. Das Halbtonbild ist entweder ein negatives oder ein positives Bild und wird nachstehend kurz als "Farbdruck" bezeichnet. Die Beschaffenheit des Druckbildes ergibt sich aus der Beschaffenheit des Bildes auf dem Probedruck - das mit den Farbplatten erhaltene Druckbild; also aus dem positiven oder negativen Halbtonbild, das beim Kontrolldruck erhalten wird.
Als Farbvorlage wurde bei diesem Beispiel ein positiver Farbfilm mit einer Größe von 4" x 6" (EK Ekuta Chrome) verwendet. Als Farbscanner wurde ein "DC-360er" (Warenzeichen) verwendet, der von der HELL CORPORATION hergestellt war. Für das Kontrollverfahren wurde der Cromalin-Prozessor von DuPont verwendet. Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Formel (1) wurde der α-Wert auf 1 gesetzt. Der Wert für γ war so gewählt, daß eine Farbzerlegungseigenschaftskurve für die zu verdruckende feste Dichte oder gewünschte Farbe erhalten wurde. Der "PC-9800" wurde mit einer Software geladen, die Berechnungen gemäß Formel (1) erlaubte. Eingegeben wurden die mit einem Densitometer gemessenen Farbvorlagen-Dichtewerte. So wurden auch die Grunddichte bestimmt. Ferner wurden die im Farbvorlagen-Hellstbereich (H) und -Dunkelstbereich (S) gemessenen Dichten eingegeben. Erhalten wurden hierbei die prozentualen Punktflächen der Farbplatten für die entsprechenden H- und S-Bereiche auf dem Druckbild sowie ein γ-Wert. Damit konnte eine an einem beliebigen Punkt gemessene Farbvorlagendichte in eine entsprechende prozentuale Halbtonpunktfläche für das mit den Farbplatten zu druckende Bild konvertiert werden.
Ferner wurde beim Aufstellen der Farbzerlegungsmerkmale eine Grauskala mit einem linearen Dichtegradienten neben die Farbvorlage gelegt. Die Skala diente wie bei den bisherigen Farbzerlegungsverfahren als Maßstab. Die Vorlage und die Grauskala wurden also gleichzeitig einer Farbzerlegung unterworfen. Das Bildbearbeitungssystem wurde mit einem Drucker verbunden, so daß die gewünschten Bildinformationen ausgedruckt werden konnten.
(i) Im ersten Experiment wurde bei der Farbzerlegung der Vorlage mit Standardbeschaffenheit die Formel (1) eingesetzt. Es sollte deren Wirkung geprüft werden.
Verwendet wurden vier Farbvorlagen, die sich in Bezug auf Dichteumfang, Objekt und fotographische Umgebung in der Standardbeschaffenheit unterschieden. Die γ-Werte der C- Platte betrugen 1,00 und 0,90. Dies sind die Dichten der gelben Tinte, der stellvertretenden Drucktinte, wenn diese fest verdruckt ist. Die C-Platte läßt sich für das Druckbild als Standard verwenden. Für die Y- und die M-Platte wurde hingegen ein γ 0,65 verwendet.
Bei dem anschließend beschriebenen Experiment Nr. 2 (γ = 0,90) wurde der γ-Wert der Y-Platte jedoch auf 0,50 gesetzt. Dies dient dazu, die Punktfläche der Y-Platte gegenüber Standard-Y-Platten ca. 3 % kleiner zu machen.
Die Ergebnisse der Experimente (1) bis (4) sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. TABELLE 2 Versuchswerte zum Aufstellen einer Farbzerlegungs-Eigenschaftskurve (der C-Platte) einer Farbvorlage mit Standardbeschaffenheit Experiment Stilleben, in einem Raum Frau in Badebekleidung am Strand Frau in japanischen Kleidern, in einem Raum Frau in Western-Bekleidung, in einem Raum Farbvorlagendichte Prozent. Punktfläche (3-95) Sowohl bei γ = 1.00 als auch bei γ = 0.90 besaßen die Probedrucke eine zufriedenstellende Beschaffenheit. Trotz weniger Zwischentöne waren die Ergebnisse bei einem γ von nur 0,90 auf der Y-Platte wie erwartet. Es wurde ein Bild mit einem geeigneten, natürlichen Dichtegradienten erhalten Die Ergebnisse waren wie in Beispiel (3). Die Farbzerlegung war regelmäßig, was eine Rationalisierung der Plattenherstellung erlaubt.
Die Tabelle 2 zeigt, daß die erfindungsgemäße Formel (1) ein wissenschaftlich-rationales Mittel für die Tonkonversion des Dichteumfanges eines Bildes darstellt. Damit können die gewünschten yH und yS für die Halbtöne an den H- und S-Bereichen des Druckbildes, bzw. der Farbdruckplatten, ermittelt werden. Es läßt sich damit eine Reproduktion erhalten, die die Beschaffenheit der Vorlage mit Standardqualität genau wiedergibt. Ferner wurde bestätigt, daß das Bild-Tonkonversionsverfahren sich über den Dichteumfang leicht standardisieren läßt.
(ii) Es folgt nunmehr ein Versuch, wo die Farbvorlage nicht mit Standardbeschaffenheit vorliegt. D.h., die Farbvorlage wurde derart unterbelichtet fotographiert, daß das Farboriginal nicht als Vorlage für eine gewöhnliche Druckplattenherstellung geeignet gewesen wäre (Vorlagen-Dichteumfang: 0,700 bis 3,400). Es wurde nun die Rationalität der Formel (1) untersucht: Dazu wurde eine Farbzerlegung gemäß der Formel (1) durchgeführt. Es wurde ein Probedruck hergestellt und die Bildbeschaffenheit des Druckes untersucht. Bei diesem Experiment war die verwendete Farbvorlage sehr schlecht beschaffen. In der Folge wurde dann die Beschaffenheit der hergestellten Bilder untersucht. Diese wurden nach folgenden drei Bedingungen hergestellt:
Versuch 1: Die Farbzerlegungungseigenschaftskurven für die Y- und die M-Platte waren im wesentlichen linear ausgelegt. Die entsprechenden γ-Werte waren:
yC = 0,35; yY,M = 0,10.
Versuch 2: Die Farbzerlegungseigenschaftskurve für die C- Platte war im wesentlichen linear ausgelegt. Die entsprechenden γ-Werte waren:
yC = 0,10; yY,M =-0,18.
Versuch 3: Die in Versuch 2 erhaltene Kurve für die Y- und die M-Platte wurde als Farbzerlegungseigenschaftskurve für die C-Platte verwendet. Die entsprechenden γ-Werte waren: γC= -0,18; γY,M= -0,45.
Druckbilder, die durch Farbplatten hergestellt werden, sollen eine gute Grau- und Farbbalance besitzen. Daher wurden die prozentualen Punktflächen auf der Y- und der M-Platte - verglichen zur C-Platte, die ein yH = 3 % und ein yS = 95 % besaß - um 1 % bei den H-Bereichen, um 5 % bei den S-Flächen und um ca. 10 % in den Zwischentonbereichen kleiner vorgegeben. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. TABELLE 3 Versuchsbasiswerte zum Bestimmen von Farbzerlegungseigenschaftskurven für unterbelichtete Farbvorlagen (siehe Figur 1) Versuch Nr. Merkmale der Kurve Vorlangen-Farbdichte Y,M-Platten nahezu linear C-Platte nahezu linear C-Platte Y,M-Platten Nr.2 C-Platte C-Platten (Nr. 2-3)x2/3 Bildbeschaffenheit auf Probedruck dunkel gut leicht zu hell Anmerkung: 1) "Y-, M- und C-Platte" stehen für die jeweilige Farbzerlegungsgeigenschaftskurve. 2) Die Beziehung zwischen der Y-, der M-, der C- und der schwarzen Platte wurde wie üblich bestimmt.
Die verwendeten Farbzerlegungseigenschaftskurven sind in Figur 1 gezeigt. Die durchgezogenen Kurven stehen für Farbzerlegungskurven, die für die jeweiligen C-Platten bei den Experimenten Nr. 1 bis Nr. 3 verwendet wurden. Die gestrichelten Kurven stehen für Farbzerlegungskurven, die bei den Versuchen 1 bis 3 für die jeweilige Y- bzw. M-Platte verwendet wurden. Bei all diesen Versuchen wurden für die Y- und die M-Platte jeweils die gleiche Farbzerlegungseigenschaftskurve verwendet. Die Kombination aus der durchgezogenen und den gestrichelten Kurven sind in der Zeichnung mit bezeichnet. Sie zeigt die Beziehung zwischen der Farbzerlegungskurve für die C-Platte und der für die Y- und M-Platten. Diese Kurven wurden im Versuch 1 verwendet. und zeigen die gleichen Beziehungen jeweils für die Versuche 2 und 3.
Aus den Ergebnissen ergibt sich, daß bei den Versuchen 2 und 3 jeweils Probedrucke erhalten wurden, wo die Bilder eine solche Beschaffenheit besaßen, daß sie tatsächlich verwendet werden konnten.
In Tabelle 3 ist im übrigen noch ein Versuch 4 gezeigt: die Ergebnisse aus einem weiteren Farbzerlegungsversuch. Bei ihm sollte ein Probedruck erhalten werden, wo die Helligkeit zwischen den in Versuchen Nr. 2 und 3 aufgeführten Bilder liegt. Also eines Bildes, das ca. 2/3 heller sein sollte als das Bild von Versuch Nr. 2 - verglichen mit der Helligkeit des Bildes von Versuch Nr. 3. Der γ-Wert für die C-Platte auf den Wert festgelegt, der durch Substraktion des Wertes (des γ-Wertes aus Nr. 2 - γ-Wert aus Nr. 3) mal 2/3 vom γ-Wert von Nr. 2 erhalten wird. Der Wert betrug somit: 0,10 - {0,10 -(-0,18) } 2/3 = -0,10. Der Tabelle 3 ist zugleich zu entnehmen, daß die Beschaffenheit des bei Versuch Nr. 4 erhaltenen Bildes auf dem Probedruck wie erwartet zufriedenstellend war.
Diese Versuche bestätigten somit, daß die Formel (1) bei einem standardisierten Verfahren wirksam eingesetzt werden kann, selbst wenn der Dichteumfang einer Vorlage mit Nicht-Standardbeschaffenheit tonkonvertiert wird. Es muß nur der γ-Wert wie erforderlich angepaßt werden. Aufgrund dieser Versuche wurde ferner gefunden, daß die Bildtönung beliebig und rational angepaßt und modifiziert werden kann und zwar durch standardisierte Verfahren, wobei ein Verständnis der Eigenschaften für die Tonkonversion der Vorlage im Dichteumfang nicht erforderlich ist. Tabelle 1 enthält aber nur beispielhafte Werte, hierauf sei hingewiesen.
(iii)Die vorstehenden Versuche machen deutlich, daß über dem γ- Wert die Form der durch die erfindungsgemäße Formel (1) definierten Farbzerlegungseigenschaftskurve grundlegend geändert werden kann. Dieser Aspekt wird durch weitere Daten gestützt. Die Tabelle 4 zeigt, wie sich die y-Werte (prozentualen Halbtonintensitäten) bei verschiedenen γ-Werten ändern. TABELLE 4 Relation zwischen γ und y γ-Wert Schritt Anmerkung: 1) Die Zahlen stehen für y-Werte (prozentuale Farbintensitäten) für die jeweiligen Dichteschritte. 2) Die Farbintensitäten für H und S waren 3 bzw. 95%.
Bei Tabelle 4 wurden die y-Werte gemäß der Formel (1) berechnet; dabei wurden die γ-Werte verändert. Die Bedingungen waren: yH = 3 %; yS = 95 %; (α = 1,00; β = 10-γ und k = γ/(Dichteumfang der Vorlage) = γ/(2,8 - 0,2) . Die Tabelle 4 zeigt die y-Werte für die einzelnen Dichteschritte; der Dichteumfang wurde in neun Abschnitte unterteilt.
Ändert sich der γ-Wert, so kann die entsprechende Farbzerlegungseigenschaftskurve der Tabelle 4 entnommen werden. Für die Durchführung der Tonkonversion war es nur noch erforderlich, einen entsprechenden optimalen γ-Wert mit Bezug auf die Beschaffenheit der jeweiligen Vorlage zu wählen. Die Ergebnisse der Tabelle 4 sind in Figur 2 als Diagramm dargestellt.

Beispiel 2

Beispiel 1 verdeutlicht, daß die Farbzerlegungseigenschaftskurven über die erfindungsgemäßen Formel (1) berechnet werden können. Dabei muß ein geeigneter γ-Wert gemäß der Beschaffenheit der Vorlage gewählt werden. Die Aufstellung der Farbzerlegungskurven ist der wichtigste Schritt bei der Farbzerlegung.
Deshalb wird nunmehr beschrieben, wie die γ-Werte rational bestimmt werden können. Bei diesem Beispiel wird diskutiert, wie bei einem Standardverfahren die Bedingungen sein müssen, damit nach Bildern Probedrucke mit der gewünschten Beschaffenheit und Tönung erhalten werden. Die Farbvorlagenblätter sind dabei unterschiedlich beschaffen.
Bei Beispiel 2 wird also untersucht, wie mit der rationalen Technik die Beschaffenheit der Farbvorlage bewertet wird. Dieser Vorgang beruhte bislang gänzlich auf der Erfahrung und Wahrnehmung des Scanner-Operators. Es wird genauer gesagt untersucht, wie die Farbvorlagen-Dichteeigenschaftskurve zwischen dem H- und dem S-Bereich ermittelt wird. Ein Ergebnis der obigen Untersuchung war, daß weiter geprüft wurde, ob von jeder einzelnen Farbvorlage eine optimalen Farbzerlegungseigenschaftskurve aufstellbar ist.
Es wird nunmehr beschrieben, was diese Untersuchungen bedeuten: Die objektive Information über die Dichteeigenschaftskurve vom H- zum S-Bereich der Farbvorlage liefert Grundwerte, mit denen die Farbzerlegung rational durchgeführt werden kann.
Die Dichteeigenschaftskurve einer jeden Farbvorlage hängt jedoch bekanntlich vom Film ab, d.h. von dessen Hersteller sowie der Art und des Typs. Und auch von den Fotographierbedingungen. Wesentlich sind dabei die Belichtungsgrößen beim Fotographieren der Farbvorlage. Die Kurve ist linear, wenn auch die Belichtung entsprechend war. Sie geht nach oben, wenn nicht genügend belichtet wurde, oder nach unten, wenn die Belichtung zu stark war. Die Form der jeweiligen Dichteeigenschaftskurve wirkt sich natürlich direkt auf die Tönung und Bildbeschaffenheit des Probedruckes aus.
Es ist daher außerordentlich wichtig zu wissen - und zwar noch vor der Farbzerlegung -, was für eine Form die jeweilige Farbvorlagen-Dichteeigenschaftskurve besitzt.
Ein Objekt wurde bei unterschiedlichen Belichtungsstärken fotographiert. Dann wurden zwei entsprechende Farbvorlagen hergestellt. Von diesen wurden dann jeweils Probedrucke gemacht. Die Farbzerlegung erfolgte mit Hilfe von Farbzerlegungseigenschaftskurven, die mit der Formel (1) berechnet wurden.

Farbvorlage 1

Die Belichtung war ein wenig zu stark. Die Tönung des Bildes war etwas zu hell. Der Dichteumfang reichte von 0,17 bis 2,750.

Farbvorlage 2

Die Belichtung war angemessen. Das Bild besaß Standardbeschaffenheit. Der Dichteumfang reichte von 0,21 bis 2,95.
Bei diesem Beispiel wurde die Farbvorlage Nr. 1 einer Farbzerlegung nach einer Standardfarbzerlegungseigenschaftskurve unterworfen: Das γ für die C-Platte war 1,0. Dies war eine gewagte Anwendung der Formel (1). Sie sollte die Flexibiltät des Verfahrens aufzeigen. Ferner sollte aus den unterschiedlichen Aspekten heraus ein Verfahren entwickelt werden, wie die obigen Dichteeigenschaftskurven rational einzuschätzen sind. Das Bild auf dem resultierenden Probedruck war somit etwas zu hell, so wie auch die Tönung der Farbvorlage.
Im Gegensatz dazu war die Farbvorlage Nr. 2 etwas dunkler als die Farbvorlage Nr. 1. Sie war aber trotzdem standardgemäß. Auch Vorlage Nr. 2 wurde einer solchen Farbzerlegung unterworfen. Dies bedeutete, daß das Bild auf dem resultierenden Probedruck wie das Bildes des Probedruck nach Vorlage 1 beschaffen sein sollte. Es sollte also mit anderen Worten eine helle Tönung besitzen. Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle 5 gezeigt. TABELLE 5 Fotographische Bedingungen für die Farbvorlagen und Versuchswerte für die Tonanpassung und die Steuerung (Farbzerlegungseigenschaftskurven) der Punkte auf dem Druckbild (siehe Figur 3) Farbvorlage Nr. Dichte der Farbvorlage Punktegradation proz.Punktfläche Anmerkung: Dichteumfang der Farbvorlage Nr. 1: 0,17 - 2,75 Dichteumfang der Farbvorlage Nr. 2: 0,21 - 2,95
Dieser Versuch zeigte, daß es möglich ist, die Belichtungsbedingungen beim Fotographieren der Farbvorlage zu bestimmen. Es ist also ein rationaleres Verfahren als das z.Z. verwendete möglich. Insbesondere kann man die Farbvorlagen-Dichteeigenschaftskurve aus dem Vorlagen-Dichteumfang bestimmen, insbesondere aus der Dichte am Hellstbereich (H) . Dieses Ergebnis war die Grundlage für die Entwicklung eines rationalen Verfahrens zum Bestimmen des γ-Wertes, der die geeignete Farbzerlegungseigenschaftskurve für die Farbzerlegung einer gegebenen Vorlage bestimmt.
Die Figur 3 stellt schematisch eine Beziehung dar und zwar zwischen den fotographischen Bedingungen für die Farbvorlage und dessen Dichteeigenschaftskurve. Es wird nun mit Bezug auf Figur 3 beschrieben, wie sich die Farbzerlegungseigenschaftskurven bestimmen lassen.
Das wesentliche Ergebnis dieses Beispiel ist, daß sich die Farbzerlegung standardisiert läßt. Es muß nur die Farbzerlegung mit Hilfe der oben dargelegten Formel (1) durchgeführt werden. Grau- und Farbbalance lassen sich dabei leicht beibehalten. Und auf dem Probedruck erhält man eine 1:1-Beziehung zwischen den Werten der ermittelten Farbzerlegungseigenschaftskurve und der Bildbeschaffenheit. Wird bei der Farbzerlegung für die C-Platte ein γ- Wert von 0,90 - 1,00 verwendet, so erhält man einen Probedruck, wo das Bild die gleiche Tönung und Beschaffenheit besitzt wie das Farbvorlagenbild.
Die Figur 3 zeigt unter Nr. 1 und Nr. 2 die Dichteeigenschaftskurven der Farbvorlagen Nr. 1 und Nr. 2. Die Vorlagen wurden wie gesagt bei verschiedenen Belichtungsbedingungen fotographiert. Ferner ist die Dichteverteilung der Grauskala dargestellt. Die Dichteeigenschaftskurve der Farbvorlage Nr. 2 ist im wesentlichen eine gerade Linie, da die Belichtungsbedingungen angemessen waren. Die Dichteeigenschaftskurve der Farbvorlage Nr. 2 ist jedoch konvex nach unten gerichtet, da hier die Belichtung etwas zu stark war.
Bei der tatsächlichen Herstellung der Platten wird eine Grauskala mit geradem Dichtegradienten verwendet. Sie dient als Maßstab für die Farbzerlegung der Vorlage.
Da die Farbvorlage Nr. 2 angemessen belichtet fotographiert wurde, waren somit der Dichtegradient der Grauskala und die Dichteeigenschaftskurve von der Beschaffenheit der Farbvorlage im wesentlichen linear. Die Verwendung einer Grauskala bei der Bestimmung der Farbzerlegungeeigenschaftskurve ist somit kein grundlegendes Problem.
Andererseits wurde beim Fall der Farbvorlage Nr. 1 eine lineare Dichteeigenschaftskurve verwendet. Dies geht aus der gestrichelten Linie Nr. 1' hervor. Als Maßstab für die Farbzerlegung wurde nämlich der Dichtegradient der Grauskala verwendet. Die durchgezogene, konvex nach unten gehende Kurve Nr. 1 ist jedoch, wie oben erwähnt, die Dichteeigenschaftskurve bzw. der Dichtegradient des Farbvorlagenbildes Nr. 1. Soll eine Vorlage farbzerlegt werden, die nicht wie die anderen Farbvorlagen auf einer standardgemäßen Belichtung beruht, so muß die Farbvorlagen- Dichteeigenschaftskurve und weitere Dichteeigenschaftskurven bestimmt werden. Denn zunächst muß nämlich der Unterschied d bestimmt werden, der zwischen dem linearen Grauskala-Dichtegradienten Nr. 1' (gestrichelte Linie) und dem Bildvorlage- Dichtegradienten besteht (durchgezogene Kurve).
Wollte man bislang bestimmen, welche Merkmale die Dichteeigenschaftskurve einer Vorlage mit nicht-standardgemäßer Beschaffenheit besitzt, so mußte man sich im wesentlichen auf seine Erfahrung und Wahrnehmung verlassen. Zur Erläuterung: es war die in Figur 3 gezeigte konvexe Dichteeigenschaftskurve der Farbvorlage des Bildes zu bestimmen. Die oben beschriebene rationaltechnische Messung von d erfolgte also nicht. Dies war auch Ursache für die Unregelmäßigkeiten bei der Farbzerlegung, was Unregelmäßigkeiten bei den Produkten bedingt.
Man kann natürlich Probedruckbilder mit gleicher Tönung und Beschaffenheit erhalten, selbst wenn sich die jeweiligen H- und S-Bereiche auf den zwei Vorlagen von der jeweils anderen in Bezug auf Dichte, Dichteumfang und Dichtegradient der Dichteeigenschaftskurve der entsprechenden Fläche unterscheiden. Man muß nur jeweils die nach der Farbzerlegung erhaltene Halbtönung mit der gleichen prozentualen Punktfläche auf die entsprechenden Probedruck-Bildbereiche einsetzen. Denn bei diesem Beispiel wird die Probedruck-Bildtönung der Farbvorlage Nr. 2 in Übereinstimmung mit der Probedruck-Bildtönung der Farbvorlage Nr. 1 gebracht. Es ist nur erforderlich, auf den Probedruckbildern im Fall der Farbvorlage Nr. 1 die Punkteanordnung Nr. 1 - anzubringen und bei der Farbvorlage Nr. 2 die Punkteanordnung Nr. 2 - .
Dabei sollte man aber berücksichtigen, daß die Dichte X&sub1; an dem gewählten Vorlagen-Dichtepunkt x&sub1; auf der als Maßstab für die Farbzerlegung verwendeten Grauskala die Dichte X1' wird, wenn die Farbzerlegung bei einer Vorlage mit nicht-standardgemäßer Beschaffenheit (Farbvorlage Nr. 1) erfolgt und γ für die C- Platte wie vorstehend erwähnt den Wert 1,00 erhält. Die Farbzerlegung wird verworren, sollte sie durchgeführt werden, ohne den Unterschied d zu beachten, der zwischen X1' auf der Grauskala und der Dichte X&sub1; auf der Vorlage besteht. Denn es würde versäumt, zu steuern, wie die Beschaffenheit des zu erhaltenden Bildes auf dem Probedruck wird.
Dieser Punkt wird nunmehr eingehend unter Bezug auf Figur 3 beschrieben. Die Punkteanordnung auf dem resultierenden Probedruckbild der Farbvorlage Nr. 2 wird durch die Ziffer 2 - hervorgehoben. Sie tritt ein, wenn der Halbton der gleichen prozentualen Punktfläche wie die prozentuale Punktfläche des Dichtepunktes X1' auf der für die Farbvorlage Nr. 1 verwendeten Grauskala an den entsprechenden Dichtepunkt X2' der für die Farbvorlage Nr. 2 verwendeten Grauskala gesetzt wird. Deshalb wird das Bild dunkler beschaffen sein als Probedruckbildern mit Punkteanordnungen gemäß Nr. 1 - oder Nr. 2 - . Man muß deshalb die Farbzerlegung wie folgt durchführen, um auf beiden Probedrucken gleiche Farbtönungen und Beschaffenheiten zu erhalten. Berücksichtigt man den oben beschriebenen Unterschied d zwischen X&sub1; und X1', so ist ein Halbton der gleichen prozentualen Punktfläche wie X1' auf der Grauskala für die Dichte X&sub2; um D - das d entspricht - höher plaziert als die Dichte X2' auf der Grauskala der Vorlage Nr. 2, wobei die Dichte X2' der Dichte X1' auf der Grauskala der Dichte X&sub1; der Vorlage Nr. 1 entspricht. D ist der Unterschied zwischen der Dichte X&sub2; des Dichtepunktes x&sub2; und der Dichte X2' des oben erwähnten Dichtepunktes X2'. An dem Dichtepunkt X2' muß ein Punkt der gleichen Fläche wie der Punkt am Dichtepunkt X2' auf der Grauskala der Farbvorlage Nr. 2 an die gleiche Stelle gesetzt werden, wie der gleiche Punkt des Probeblattbildes der Farbvorlage Nr. 1 auf dem Probedruckbild der Farbvorlage Nr. 2. Reproduktionen mit den Punkteanordnungen Nr. 2 - bzw. 1 - und der gleichen Farbtönung und Beschaffenheit lassen sich solange erhalten, wie die Farbzerlegung gemäß einer solchen Dichteeigenschaftskurve durchgeführt wird. Die Ergebnisse der vorgenannten Versuche sind in Tabelle 5 gezeigt.
Der γ-Wert wurde bestimmt, damit im wesentlichen die gleiche prozentuale Punktfläche für die Halbtönung auf der Grauskala erhalten wird. Diese wurde durch Farbzerlegen der Farbvorlage Nr. 1 ermittelt. Dabei wurde der γ-Wert für die C-Platte auf 1,00 gesetzt. Die entsprechende Halbtönung auf der Grauskala, die durch Farbzerlegen der Farbvorlage Nr. 2 erhalten wurde, betrug 1,00. In diesem Fall war die Tönung bei letzterem etwas dunkler als zum vorhergehenden. Der γ-Wert für die C-Platte betrug 0,75. Er wurde bestimmt, um die Farbtönung und die Beschaffenheit des letzteren zur vorhergehenden gleich zu machen.
Die Form der Dichteeigenschaftskurve läßt sich rational bestimmen. Sie geht vom H- bis zum S-Bereich der Farbvorlage. Zu diesem Zweck wurde absichtlich ein derartiger Grundversuch mehrere Male durchgeführt.
Damit die Beschaffenheit des Probedruckbildes der Farbvorlage Nr. 2 mit der des Probedruckbildes der Farbvorlage Nr. 1 übereinstimmt, muß vermutlich der γ-Wert von 1,00 auf 0,75 verändert werden. Ein Hauptgrund für die Notwendigkeit, den γ-Wert wie oben beschrieben zu ändern, liegt in der Form der Dichteeigenschaftskurve der Farbvorlage Nr. 1 aufgrund der oben beschriebenen Unterschiede bei den Belichtungsbedingungen. Wenn man den oben beschriebenen Versuch zu diesem Zweck durchführt, kann man auch die Dichteeigenschaftskurve der Farbvorlage genau bestimmen. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäß abgeleitete Formel (1) ist für die Bestimmung der Form der Dichteeigenschaftskurve der Farbvorlage geeignet.
Durch diese Versuche wurde ferner gefunden, daß der Unterschied zwischen den Dichteeigenschaftskurven der Farbvorlagen auf die Unterschiede bei den Belichtungsbedingungen zurückzuführen sind. Will man von den unterschiedlich belichteten Farbvorlagen Probedrucke mit guter Beschaffenheit erhalten, so müssen den entsprechenden Belichtungsbedingungen korrelierende γ-Werte gefunden werden. Dies wird nun anhand Figur 3 beschrieben:
Es ist eine objektive Tatsache, daß die Dichte der Fläche H (des hellsten Punktes) der Farbvorlage sehr stark davon abhängt, ob beim Fotographieren die Belichtungsbedingungen angemessen waren oder ob eine Überbelichtung oder Unterbelichtung stattgefunden hat. Man muß nur das D bestimmen, indem man den Unterschied d auf Grundlage des Wertes DH = h&sub2; - h&sub2; abschätzt. Dann muß man den γ-Wert für die C-Platte der Farbvorlage Nr. 2 derart bestimmen, daß man die am Dichtepunkt X1' auf der Grauskala der Farbvorlage Nr. 1 ermittelte prozentuale Punktfläche der Halbtönung am Dichtepunkt X&sub2; auf der Grauskala der Farbvorlage Nr. 2 ermittelt. Dies zeigt das Vorgehen, wie aus dem Unterschied der H- Dichten (DH) zwischen den Farbvorlagen ein γ-Wert ermittelt werden kann, um einen Probedruck mit einem Bild in guter Tönung und Beschaffenheit zu erhalten.

Rationales Verfahren zum Bestimmen eines γ-Wertes

Es wurde ein weiterer Versuch durchgeführt, wobei verschiedene Farbvorlagen verwendet wurden. Dabei wurden Probedruckbilder in hervorragender Beschaffenheit erhalten. Die Beziehung zwischen der Hn-Dichte am Hellstbereich einer jeden Farbvorlage und den entsprechenden γn-Werte wurden bestimmt. Die Werte aus den Versuchen sind in Tabelle 6 gezeigt. Der Versuch Nr. 2 entspricht einer Vorlage mit Standardbeschaffenheit. Für γn wurde 0,9 eingesetzt. TABELLE 6 Versuch Nr. Dichteumfang Beschaffenheit Gut Anmerkung: "H" und "S" bezeichnen die Dichten an den jeweils hellsten und dunkelsten Bereichnen einer jeden Farbvorlage.
Aus diesen Versuchen lassen sich die γn-Werte leicht gemäß der folgenden Formel bestimmen.
(i) Wird die Beziehung zwischen γn und Hn aus Tabelle 6 in einem Diagramm (log-log-Graph) dargestellt (siehe Figur 4) so läßt sich γn durch folgende Formel berechnen:
γn = γ&sub0; ± Dn tan α
worin
γ&sub0; = 0,90
Dn = Hn - H&sub0;
H&sub0; = Dichte des Hellstbereichs der Standardvorlage. Bei diesem Versuch ist Ho = 0,2.
tan α = der in Figur 4 gezeigte Tangens
Das Zeichen ± = +, wenn Hn > H&sub0;, und -, wenn Hn < H&sub0;.
(ii) In gleicher Weise wurde ein weiterer Versuch durchgeführt. Nach einer Standardvorlage (Dichteumfang: 0,20 - 2,80) wurde bei γ&sub0; = 1,00 ein Probedruck hergestellt. Anschließend wurden von verschiedenen Farbvorlagen jeweils Probedrucke mit gleicher Bildbeschaffenheit hergestellt. Dadurch konnte die Beziehung zwischen γn und Hn wie folgt bestimmt werden:
(a) γn = 1,70 - 2,2961 (log Hn + 1)
(diese Formel wird erhalten, wenn γn und Hn auf einer logarithmischen Skala dargestellt werden)
(b) γn = 1,70 - 2,3 (log Hn + 1)
(diese Formel wird erhalten, wenn γn und Hn normal bzw. logarithmisch dargestellt werden).
Daraus ergibt sich, daß man nur zunächst aus dem Hn-Wert der Vorlage γn bestimmen muß. Dann kann man von Vorlagen, deren Beschaffenheit stark schwanken kann, Probedrucke mit einer sehr guten Wiedergabe von sowohl der Gradation als auch der Farbtönung erhalten. Man muß nur den γ-Wert bei der Formel (1) einsetzen und dann die Tonkonversion durchführen.

Claims

1. Verfahren zum Tonkonvertieren einer Bildvorlage auf Grundlage der Bildinformation der Bildvorlage zum Herstellen einer Bildreproduktion nach der Bildvorlage, umfassend die Umwandlung des Grunddichtegrundwertes (x) eines gewählten Kontrollpunktes auf der Vorlage in eine Halbtonintensität (y) an einem zugehörigen Kontrollpunkt auf der Bildreproduktion gemäß der Formel (1):

worin

x der Grunddichtegrundwert von dem gewählten Kontrollpunkt auf der Vorlage ist, der durch Subtraktion der Dichte bei der hellsten Fläche der Vorlage von der Dichte bei dem gewählten Kontrollpunkt der Vorlage erhältlich ist;

y die Halbtonintensität an dem zugehörigen Kontrollpunkt auf der Bildreproduktion ist;

yH eine gewählte Halbtonintensität ist, die für die hellste Fläche der Bildreproduktion gesetzt wurde;

yS eine gewählte Halbtonintensität ist, die für die dunkelste Fläche der Reproduktion gesetzt wurde;

α die Oberflächenreflektanz des Grundmaterials ist, auf dem die Reproduktion herzustellen ist;

k γ / Vorlagen-Dichteumfang ist, wobei γ ein vorab bestimmter Faktor ist; und

β ein Wert ist, der aus dem γ-Wert, aus dem sich k wie oben ergibt, zu ermitteln ist und zwar mit β = 10-γ.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildinformation elektrische Signale beinhaltet, die aus der Dichteinformation, die durch photoelektrisches Scannen der Vorlage bestimmt wurde, konvertiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Halbtonintensitäten (y), (yH) und (yS) jeweils in Form prozentualer Punktflächen dargestellt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bildreproduktion ein Druckbild ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Darstellungsmittel Tinte ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Grundmaterial ein Papierblatt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei man zum Herstellen der Bildreproduktion nach der Vorlage mit Hilfe der Formel (1) einen Yn-Wert für die Vorlagen-Dichte Hn an der hellsten Fläche ermittelt, denn der γ-Wert in der Formel (1) wurde festgelegt durch das Bestimmen der γ-Werte, die jeweils zum Herstellen von Bildreproduktionen in gewünschter Beschaffenheit nach Vorlagen geeignet gewesen waren, wobei die hellsten Flächen unterschiedliche Dichtewerte H besaßen, und man dann den γn-Wert für den Hn-Wert festlegt und zwar gemäß einer Beziehung zwischen den Dichtewerten H und den γ-Werten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei man zum Bestimmen des γn- Wertes aus der Beziehung zwischen den H- und den γ-Werten die γ- und H-Werte auf die Ordinaten- und die Abszissenachsen aufträgt, so daß ein rechtwinkeliges γ-H-Koordinatensystem erhalten wird; man im Koordinatensystem eine Beziehung zwischen den H-Werten und den empirisch bestimmten γ-Werten, die zum Herstellen einer Reproduktion in gewünschter Beschaffenheit geeignet waren, darstellt; und den zum Hn-Wert passenden γn-Wert nach der Beziehung bestimmt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei man zum Bestimmen des γn- Wertes nach der Beziehung zwischen den H-Werten und den γ- Werten die Werte auf der Ordinaten- und der Abszissenachse so aufträgt, daß ein rechtwinkeliges γ-H-Koordinatensystem erhalten wird,eine Beziehung zwischen den H-Werten und den empirisch bestimmten γ-Werten herstellt, wobei in einem Koordinatensystem γ-Werte eingetragen werden, die zum Herstellen einer Reproduktion der gewünschten Beschaffenheit geeignet waren, und den zum Hn-Wert passenden γn- Wert nach der Beziehung bestimmt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei man zum Bestimmen des γn- Wertes aus der Beziehung zwischen den H- und den γ-Werten die Werte auf einer normal eingeteilten Ordinate und einer logarithmisch eingeteilten Abszisse aufträgt, so daß ein rechtwinkeliges γ-H-Koordinatensystem entsteht, und in einem Koordinatensystem die Beziehung zwischen den H- Werten und den empirisch bestimmten γ-Werten, die zum Erhalt einer Reproduktion in gewünschter Beschaffenheit geeignet waren, aufträgt, und den zum Hn-Wert passenden γn- Wert nach der Beziehung bestimmt.