DE68921119T2

DE68921119T2 - Tonumwandlungsverfahren für Bilder.

Info

Publication number: DE68921119T2
Application number: DE68921119T
Authority: DE
Inventors: Susumu Kitazawa; Junichi Naya; Iwao Numakura; Takashi Numakura
Original assignee: Yamatoya and Co Ltd
Current assignee: Yamatoya and Co Ltd
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2009-08-19
Also published as: JPH0257066A; JP2796718B2; DE68921119D1; EP0356328A3; EP0356328B1; US4956718A; TW217451B; EP0356328A2

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine neue Tonumwandlungstechnik im Dichtebereich eines Bildes, welche nützlich ist bei der Herstellung von harten Bildern, wie gedruckten Bildern, und weichen Bildern, wie CRT (Video) Bildern (sich verändernden optisch angezeigten Bildern), [welche nachfolgend zusammen "wiedergegebene Bilder" genannt werden], aus originalen Bildern, wie Gemälden, einfarbigen Bildern, Farbbildern oder Bildinformationen, die in einer Kameraröhre oder CCD gespeichert sind, nach einem neuen Verfahren zur Herstellung eines wiedergegebenen Bildes von dem originalen Bild.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich genauer auf eine Tonumwandlungstechnik eines Bildes beim Herstellen eines wiedergegebenen Bildes von einem originalen Bild, bei welcher eine charakteristische Dichte (nachfolgend als "eine Bildqualität" benannt) im Dichtebereich des Originals mit einer dem Standard entsprechenden oder einer nicht dem Standard entsprechenden Bildqualität, in eine charakteristische Dichte einer dem Standard entsprechenden Bildqualität umgewandelt wird, dann werden die angepaßten Dichteinformationsdaten in Übereinstimmung mit einer neuen Tonumwandlungsformel verarbeitet, wodurch zu jeder Zeit ein gewünschtes wiedergegebenes Bild stabil erhalten wird.

Hintergrund der Erfindung

Es ist der gegenwärtige Stand der Technik, daß noch keine grundlegende Technik eingeführt wurde, um die Umwandlung eines Originals in ein wiedergegebenes Bild mit guter Reproduzierbarkeit in Abstufung und Ton (nachfolgend "Bildqualität" genannt) oder mit einer gewünschten Bildqualität in der Tonumwandlung des originalen Bildes zur Herstellung des wiedergegebenen Bildes von dem originalen Bild zu gestatten.
In anderen Worten, bei der Herstellung des wiedergegebenen Bildes mit einer guten oder gewünschten Bildqualität von dem originalen Bild, ist die "nicht-Zeilen zeichnende Umwandlungstechnik im Dichtebereich eines Bildes", welche in Betracht gezogen werden kann, um eine Grundlage zur Wiedergabe zu bilden, völlig abhängig von Erfahrungen und Wahrnehmung eines Betreibers und ist somit nicht wissenschaftlich und nicht rational.
Der Ausdruck "nicht-Zeilen zeichnende Umwandlungstechnik im Dichtebereich des Bildes" (nachfolgend die "Umwandlungstechnik im Dichtebereich des Bildes" oder lediglich die "Tonumwandlungstechnik des Bildes" genannt) bedeutet eine Technik, welche im Gebiet fundamental verschieden ist von der Bildverarbeitung im räumlichen Bereich, Bildverarbeitung im räumlichen Frequenzbereich, Bildverarbeitung eines gegebenen Bildes durch ein statistisches Verfahren und Verarbeitungstechniken für bildliche Charakteristiken eines gegebenen Bildes, wie Musteruntersuchungen. Es stellt vielmehr eine grundlegende Technik für diese Bildverarbeitungstechnologie bereit.
Darum ist es der springende Punkt, grundlegendes sowie fundamentales Merkrnal der Tonumwandlung eines Bildes bei der Herstellung eines wiedergegebenen Bildes, daß unabhängig von den Charakteristiken des originälen Bildes und unabhängig von den technischen Details oder Mitteln dafür die Bildqualität des originalen Bildes im Verhältnis von 1:1 umgewandelt wird und die Bildqualität des resultierenden wiedergegebenen Bildes einen geeigneten Dichtegradienten aufweist, wobei das wiedergegebene Bild vom visuellen Empfinden des Menschen als natürlich empfunden wird.
Die gegenwärtigen Umwandlungstechniken im Dichtebereich eines Bildes (Tonumwandlungstechniken für Bilder) sind jedoch völlig abhängig von den Erfahrungen und der Wahrnehmung des Menschen. Überdies ist kein Versuch gemacht worden, um diese Techniken zu rationalen und wissenschaftlichen zu verbessern. Folglich können konventionelle Maschinen, Ausrüstung und Komponenten zum Erhalten wiedergegebener Bilder auf der Grundlage von jeder dieser konventionellen Tonumwandlungstechniken für Bilder und auch konventioneller Systeme, die zwei oder mehr derartige konventionelle Maschinen, Ausrüstung und Komponenten in Kombination verwenden, wiedergegebene Bilder nicht mit guter Wiedergabe der Bildqualität der originalen Bilder liefern. Zusätzlich sind ihre Konstruktionen unnötigerweise kompliziert und hochentwickelt, was zu Problemen bei Fertigungskosten, Einfachheit und Bequemlichkeit im Gebrauch, Reparatur, Wartung, etc. führt.
Diese Probleme können hauptsächlich der Tatsache zugeschrieben werden, daß noch keine Tonumwandlungstechnik für ein Bild eingeführt worden ist, welche wissenschaftliche und rationale Wiedergabe der Bildqualität des originalen Bildes im Verhältnis von 1:1 bei einem wiedergegebenen Bild zulaßt, wie die oben erwähnte grundlegende Technik bei der Umwandlungstechnologie für Bilder.
Wenn in tatsächlicher Technik, etwas wie Reproduktion von einem originalen Farbfilm als ein zu Original einem gedruckten Bild als ein wiedergegebenes Bild, betrachtet wird, gibt es kein Ideal, um die Charakteristiken der Dichte, welche vom Glanzlicht bis zum Schatten des originalen Bildes reichen, rational zu erfassen. Bei der Herstellung eines gedruckten Bildes muß der kontinuierliche Ton eines originalen Bildes für das gedruckte Bild durch Einstellen einer charakteristischen Farbtrennungskurve oder einer charakteristischen Halbtonkurve in Halbton umgewandelt werden. Die obige Technik ist völlig abhängig von Erfahrungen und Wahrnehmung des Betreibers.
Aus dem obigen Grunde gibt es Probleme in Bezug auf eine Tonumwandlung eines Bildes, wie ein Problem in Bezug auf die Farbtrennung eines originalen Farbfilms mit einer nicht dem Standard entsprechenden Qualität bei der Herstellung eines gedruckten Bildes, ein Problem in Bezug auf Software und Hardware bei digitalen Bildverarbeitungssystemen, wie einer Farbkopiermaschine, welche in Folge der Erweiterung ihrer Funktion kompliziert wird, ein Problem in Bezug auf die Begrenzung der Leistung eines Mechanismus, der die Lichtmenge zur Belichtung steuert, beim Drucken eines photographischen Bildes, ein Problem in Bezug auf Maßnahmen gegen die Verfeinerung der Bildqualitätskontrollfunktion für ein leuchtendes Bild, wie Fernsehbilder, ein Problem in Bezug auf die Herstellung von binären Bildern, Halbtönen oder mehrwertigen Bildern mit einem sanften Ton mittels eines systematischen Verfahrens bei Laserdruckern, Tintenstrahldruckern, Thermodruckern, etc., ein Problem in Bezug auf das überwinden von Begrenzungen der Aufnahmezeit und des Aufnahmesystems in einem Bereich geringer Beleuchtungsstärke, ein Problem in Bezug auf die Vereinfachung des Mechanismus, der in verschiedenen Ermittlungs- und Steuergeräten, die auf Bilddarstellungen angewendet werden, verwendet wird, ein Problem in Bezug auf das Verringern der zu übertragenden Bildinformationsmenge, ein Problem in Bezug auf die Vereinfachung eines Mechanismus in allgemeinen Bildverarbeitungssystemen, Verbesserung der Leistung solcher Systeme, und Verringerung der Herstellungskosten davon. Diese Probleme ergeben sich im wesentlichen aus der Tatsache, daß die charakteristische Dichte eines Bildes, welche von dem Glanzlichtbereich bis zu dem Schattenbereich reicht, nicht rational erfaßt wurde und wissenschaftliche und rationale Einrichtungen oder Verfahren nicht erhalten worden sind, um ein originales Bild mit seinem wiedergegebenen Bild zu korrelieren.
Es ist deshalb völlig abhängig von Erfahrungen und Wahrnehmung des Menschen.

Aufgabe und Zusammenfassung der Erfindung

Die vorgestellten Erfinder haben die grundlegende Erkenntnis gehabt, daß als das gemeinsame Problem von allen konventionellen Techniken für die Umwandlungsverarbeitungstechnik im Dichtebereich eines Originals bei der Herstellung eines wiedergegebenen Bildes vom originalen Bild die Dichtecharakteristiken, die vom Glanzlichtbereich bis zum Schattenbereich eines Originals reichen, wie einer Originalaufnahme beim Herstellen eines gedruckten Bildes als ein wiedergegebenes Bild, nicht rational erfaßt werden, so daß die Einrichtung oder das Verfahren, um ein originales Bild mit seinem wiedergegebenen Bild zu korrelieren, welches die Grundlage eines Tonumwandlungsverfahrens eines Bildes bildet, völlig abhängig ist von den Erfahrungen und der Wahrnehmung des Menschen.
Unter solch grundlegender Erkenntnis haben die vorgestellten Erfinder bereits Vorschläge zum Korrelieren der Toncharakteristiken eines originalen Bildes mit der seines wiedergegebenen Bildes durch Verwenden einer speziellen Tonumwandlungsformel gemacht, wodurch die Tonumwandlungstechnik im Dichtebereich eines Bildes wissenschaftlich und rational wird (siehe U.S. Patentanmeldung Seriennummer 166 101; europäische Patentanmeldung Nr. 88 302 094.3 der Veröffentlichung Nr. 0 282 305).
Von dem Forschungsergebnis geleitet, wurde danach von den hiesigen Erfindern festgestellt, daß die Tonumwandlungstechniken, die von den hiesigen Erfindern vorgeschlagen wurden, durch Verwenden der speziellen Tonumwandlungsformel äußerst wirkungsvoll sind, wenn ein originaler Farbfilm mit einer dem Standard entsprechenden Bildqualität zum Plattenherstellen durch einen Scanner nach Farben getrennt wird oder wenn solch ein originales Bild zum Herstellen eines wiedergegebenen Bildes von einem Bildverarbeiter verarbeitet wird. Es wurde jedoch auch festgestellt, daß es mit einem originalen Farbfilm, der eine nicht dem Standard entsprechende Bildqualität aufweist, beim Durchführen der Tonumwandlung nicht rational zurechtkommen kann. Namentlich sind unter Verwendung der Tonumwandlungsformel, die zuvor durch die hiesigen Erfinder vorgeschlagen wurde, weitere Experimente notwendig, um ein wiedergegebenes Bild mit einer gewünschten Bildqualität von einem Original mit einer nicht dem Standard entsprechenden Bildqualität herzustellen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, ein Tonumwandlungsverfahren eines Bildes beim Herstellen eines wiedergegebenen Bildes von einem Original zur Verfügung zu stellen, welches es ermöglicht, ein wiedergegebenes Bild mit einer gewünschten und guten Bildqualität unabhängig von der Bildqualität des Originals, dem Standard entsprechend oder nicht dem Standard entsprechend, im Dichtebereich des Originals konstant und beständig zur Verfügung zu stellen.
Zusammengefaßt bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines wiedergegebenen Bildes durch Tonumwandlung eines originalen Bildes auf der Grundlage von bildlichen Informationen von dem originalen Bild, welches umfaßt:
(i) Einstellen des Dichtewertes (Hn) des Glanzlichtbereiches des originalen Bildes, des Dichtewertes (Sn) des Schattenbereiches des originalen Bildes und einer individuellen charakteristischen Dichtekurve fDn(x), die von dem Hn bis zu dem Sn reicht, in welcher x einen physikalischen Wert bezeichnet, der mit den Dichten (D) des originalen Bildes und des wiedergegebenen Bildes korreliert, wie Belichtung;
(ii) Einstellen des Dichtewertes (Ho) des Glanzlichtbereiches und des Dichtewertes (So) des Schattenbereiches eines dem Standard entsprechenden originalen Bildes, welches ein wiedergegebenes Bild liefern kann, das für das visuelle Empfinden der Menschen geeignete Bildqualität aufweist, und auch einer dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve fDo(x), die von dem Ho bis zu dem So reicht;
(iii) Anpassen der individuellen charakteristischen Dichtekurve fDn(x) an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve fDo(x) und weiter Bestimmen eines angepaßten Dichteinformationswertes Do auf dem dem Standard entsprechenden originalen Bild, welcher dem Dichteinformationswert Dn eines gewünschten Bildelementes auf dem originalen Bild entspricht; und
(iv) dann Durchführen der Tonumwandlung des Bildes in dem Dichtebereich auf der Grundlage des so erhaltenen angepaßten Dichteinformationswertes D0 auf dem dem Standard entsprechenden originalen Bild, welcher dem Dichteinformationswert Dn des gewünschten Bildelementes auf dem originalen Bild entspricht, durch Verwenden der folgenden Tonumwandlungsformel:
wobei
(Do - Ho): der grundlegende Dichteinformationsrichtwert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren des Dichtewertes Ho des Glanzlichtbereiches des dem Standard entsprechenden originalen Bildes von dem angepaßten Dichteinformationswert Do auf dem dem Standard entsprechenden originalen Bild, welcher dem Dichteinformationswert Dn des gewünschten Bildelementes auf dem originalen Bild entspricht;
y: die Halbtondichteintensität auf dem wiedergegebenen Bild ist, welche dem gewünschten Bildelement auf dem originalen Bild entspricht;
yH: eine gewünschte Halbtondichteintensität ist, die für den Glanzlichtbereich auf dem wiederzugebenden Bild eingestellt ist;
ys: eine gewünschte Halbtondichteintensität ist, die für den Schattenbereich auf dem wiederzugebenden Bild eingestellt ist;
alpha: das Reflexionsvermögen der Oberfläche eines Grundmaterials ist, auf welchem das wiedergegebene Bild zu zeigen ist;
beta: ein Wert ist, der aus beta = 10-gamma erhalten wird;
kappa: ein anderer Wert ist, der aus gamma /(So - Ho) bestimmt wird; und
gamma: ein gewünschter beliebiger Faktor ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein Schaubild, welches eine grundlegende charakteristische Dichtekurve eines Farbfilms zeigt;
Figur 2 ist eine schematische Abbildung eines Dichtebereiches eines Farboriginals, das unter verschiedenen Belichtungsbedingungen aufgenommen wurde, eingestellt auf die grundlegende charakteristische Dichtekurve;
Figur 3 ist eine schematische Abbildung eines Prinzips zum Anpassen einer individuellen charakteristischen Dichtekurve an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve;
Figur 4(a) ist eine schematische Abbildung, die ein Beispiel zeigt, in welchem die individuelle charakteristische Dichtekurve gemäß einer einfachen Anpassung an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt wurde;
Figur 4(b) ist eine schematische Abbildung, die ein Beispiel zeigt, in welchem die individuelle charakteristische Dichtekurve gemäß einer proportionalen Anpassung an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt wurde; und
Figur 5 ist eine schematische Abbildung einer charakteristischen Halbtonabstufungskurve (eine charakteristische Farbtrennungskurve), die auf Originale mit nicht dem Standard entsprechender Bildqualität eingestellt wurde, Original Nr. 1 wurde unterbelichtet während Nr. 2 überbelichtet wurde.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert beschrieben.
(i) Entwicklungsverfahren der Tonumwandlungsformel (1) der vorliegenden Erfindung:
Das Entwicklungsverfahren der Tonumwandlungsformel (1) der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschrieben wurde, wird zuerst erläutert werden. Die hiesigen Erfinder haben bereits ein Tonumwandlungsverfahren vorgeschlagen, das zur Verwendung bei der Herstellung von wiedergegebenen Bildern, wie gedruckten Bildern, geeignet ist (U.S. Patentanmeldung Seriennummer 166 101; europäische Patentanmeldung Nr. 88 302 094.3 der Veröffentlichung Nr. 0 282 305).
In den obigen Anmeldungen haben die hiesigen Erfinder vorgeschlagen, Tonumwandlungsarbeit eines Bildes gemäß einer speziellen Tonumwandlungsformel durchzuführen, wobei die Tonumwandlungsformel die Korrelation zwischen einem Original und einem wiedergegebenen Bild beim Korrelieren der Toncharakteristiken beider Bilder wissenschaftlich und rational bestimmen kann. Sie bildet die Grundlage der Technik und schließt die Abhängigkeit von den Erfahrungen und der Wahrnehmung des Menschen von der Tonumwandlungstechnik für das Bild aus.
Die technischen Details der vorliegenden Erfindung wurden durch Verallgemeinern der zuvor vorgeschlagenen Tonumwandlungstechnik erhalten. Folglich wird das Verfahren, welches zur Entwicklung der Tonumwandlungsformel führte, die bei der zuvor vorgeschlagenen Tonumwandlung nützlich ist, auch für das bessere Verstehen der technischen Details der vorliegenden Erfindung als nützlich erachtet.
Um die in dieser Erfindung hergeleitete Formel (1) zu unterscheiden, wird die zuvor vorgeschlagene Tonumwandlungsformel nachfolgend "die Formel (2)" genannt werden. Weiter, wie bereits oben beschrieben, ist die zuvor vorgeschlagene Formel (2) nicht nur bei der Gestaltung eines zu druckenden Bildes, sondern auch bei der Gestaltung eines mittels beliebiger verschiedener Drucker, Kopiermaschinen und dergleichen aufzuzeichnenden Bildes nützlich. Der Bequemlichkeit halber wird das Verfahren, das auf die Gestaltung eines zu druckenden Bildes Bezug nimmt, als Beispiel beschrieben werden.
Es war gut bekannt, daß bei der Herstellung eines gedruckten Materials die Umwandlung des Tones eines originalen Bildes von kontinuierlichem Ton zu Halbton erforderlich ist, wenn ein Halbtonbild von einem originalen Bild hergestellt wird, wie eine Farbaufnahme mittels einer Prozeßkamera oder dergleichen, oder die Farbtrennungsarbeit einer originalen Farbaufnahme mittels einem elektronischen Farbtrennungsgerät (z B. monochromatischer Scanner oder Farbscanner) durchgeführt wird.
Beim Durchführen der Tonumwandlung müssen die folgenden Tatsachen im Gedächtnis behalten werden.
Bei einem gedruckten Bild mit Halbton, gibt es zwei grundlegende Elemente, welche die Dichteabstufung eines gedruckten Bildes ausdrücken, d.h. "Punktbereiche" und "die Reflexionsdichte einer Druckfarbe". In Bezug auf die "Reflexionsdichte der Druckfarbe" war es empirisch bekannt, daß, um richtiges Drucken auf einem Blatt Druckpapier durchzuführen, während Punkte in einem Glanzlichtbereich H und einem Schattenbereich S auf einer Druckplatte wiedergegeben werden, namentlich, um angemessenes Drucken zu erfüllen, die Menge der Druckfarbe innerhalb von etwa ± 10% bezogen auf eine geeignete Menge Druckfarbe in einer Druckmaschine gesteuert werden muß (im Fall einer schwarzen Platte kann die Menge der Druckfarbe in einigen Fällen innerhalb eines Bereiches von etwa ± 20% so gesteuert werden, daß die Bildqualität des Bildes oder schwarzer Zeichen oder Buchstaben verbessert wird). Es war auch anerkannt, daß das Verändern der Bildqualitat der Druckfarbe sich nicht groß auf die Abstufung und den Ton des wiedergegebenen Bildes auswirkt. Aus Erfahrungen war es bekannt, daß das visuelle Empfinden des Menschen leicht einen Unterschied so klein wie 1 % zwischen "Punktbereichs"-Prozenten als einen Dichteunterschied erkennen kann und die Genauigkeit des visuellen Empfindens daher Dichtemessern überlegen ist. Es war auch empirisch bekannt, daß der Bereich am gleichen Punkt um einen Grad soviel wie einige zehn Prozente bei einem plattenherstellenden oder druckenden Vorgang variieren kann. Die Fähigkeit des Veränderns der Bildqualität (Abstufung und Ton) eines gedruckten Bildes durch Verändern der Menge einer Druckfarbe an einer gewünschten Gruppe von Punkten (Punktanordnung) ist weit geringer als die Fähigkeit des Veränderns der Bildqualität des gedruckten Bildes durch Verändern der Punktgröße bei einem gegebenen Gewicht der Druckfarbschicht. Angesichts dieser objektiven Tatsachen und empirischen Regeln wird es leicht verstanden, daß die Steuerung des Bereiches jedes Punktes bei der Herstellung eines gedruckten Bildes, wie einem Halbtonbild, äußerst wichtig ist.
In bezug auf die oben erwähnte Sache, betrifft die Arbeit des photomechanischen Plattenherstellens die folgenden Hintergrundcharakteristiken. Namentlich weisen originale Bilder eine weite Vielfalt von Bildqualität und Details auf. Der Schritt zur Gestaltung eines gedruckten Bildes, welcher der photomechanischen Arbeit des Plattenherstellens folgt, wird verschieden gestaltet, und überdies weist jeder dieser verschiedene Arten von gedruckten Bildern gestaltenden Schritte seine eigenen Arbeitscharakteristiken auf. Grundmaterialien, wie Blätter von Druckpapier, und Farbmaterialien, wie Druckfarben, welche beide verwendet werden, um zu druckende Bilder auszudrucken oder zu visualisieren, weisen vielfälüge Eigenschaften auf. Des weiteren variiert der Auswertungsstandard der Bildqualität für gedruckte Bilder von einem Auftraggeber von Drucken zu einem anderen.
Um solche komplexen und instabilen Faktoren, welche die Arbeit des photomechanischen Plattenherstellens und Druckens betreffen, aufzunehmen und zu überwinden, ist es deshalb notwendig, Einrichtungen vorzusehen, um es zu ermöglichen, den kleinsten Punkt (yH) im Glanzlichtbereich und den größten Punkt (ys) im Schattenbereich in einem herzustellenden (zu druckenden) Halbtonbild auszuwählen, wie bei der Umwandlung eines Bildes mit kontinuierlichem Ton in ein Halbtonbild gewünscht, und um es ferner zu ermöglichen, die Töne eines Bildes rational und leicht auf gewünschte Töne einzustellen und zu steuern, wobei die Töne von dem hellsten Bereich bis zu dem dunkelsten Bereich reichen.
Basierend auf der vorhergehenden Ansicht, leiteten die vorgestellten Erfinder die unten beschriebene Tonumwandlungsformel (2) in solch einer Art und Weise theoretisch her, daß sie mit der Arbeitspraxis des Plattenherstellens übereinstimmt. Hier ist es besonders zu erwähnen, daß die unten beschriebene Formel (2), die bei der Herstellung eines gedruckten Bildes eingesetzt wird, auf den ersten Blick ähnlich wie die Tonumwandlungsformel (1) aussieht, die in dieser Erfindung nützlich ist, wobei aber in den Bedeutungen oder Werten der einzelnen Terme wichtige Unterschiede bestehen. Die Beschreibung dieser Unterschiede auf einen nachfolgenden Teil verschiebend, wird das Verfahren, durch welches die Formel (2) hergeleitet wurde, weiter beschrieben werden. Tonumwandlungsformel (2)
wobei
x: die grundlegende Dichte des gewünschten Steuerpunktes auf dem originalen Bild ist, namentlich ein Wert, der durch Subtrahieren der Dichte an dem Glanzlichtbereich des originalen Bildes mit kontinuierlichem Ton von der Dichte an dem gewünschten Steuerpunkt des originalen Bildes erhalten wird,
y: die Halbtonintensität des korrespondierenden Steuerpunktes auf dem wiederzugebenden Bild ist,
yH: eine gewünschte Halbtonintensität ist, die für den hellsten Bereich des wiederzugebenden Bildes eingestellt ist,
ys: eine gewünschte Halbtonintensität ist, die für den dunkelsten Bereich des wiederzugebenden Bildes eingestellt ist,
alpha: das Reflexionsvermögen eines Grundmaterials ist, auf welchem das Halbtonbild wiederzugeben ist,
beta: das Reflexionsvermögen der Oberfläche eines Mediums zum Visualisieren des Halbtonbildes ist, und
kappa: das Verhältnis vom Dichtebereich des wiederzugebenden Halbtonbildes zum Dichtebereich des originalen Bildes ist.
Die oben beschriebene Umwandlungsformel (2), die beim Bestimmen von Punktbereichesprozenten (y) nützlich ist, wurde aus der allgemein akzeptierten Dichteformel (photographische Dichte, optische Dichte) hergeleitet, nämlich,
D = log I0/I = log l/T
wobei
I0: die Intensität des einfallenden Lichtes ist,
I: die Intensität des reflektierten oder transmittierten Lichtes ist, und T = I/I0 = das Reflexionsvermögen oder Transmissionsvermögen ist.
Die obige allgemeine Formel für die Dichte D kann in der folgenden Art und Weise auf das Plattenherstellen und Drucken angewendet werden.
Dichte (D') beim Plattenherstellen und Drucken
= log I0/I
= log (Einheitsbereich x Reflexionsvermögen von Papier)/f{Einheitsbereich - Punktbereich) x Reflexionsvermögen von Papier + Punktbereich x Oberflächenreflexionsvermögen der Druckfarben}
= log alpha A/[alpha {A - (d1 + d2 + ... + dn)} + beta (d1 + d2 + ... dn)]
wobei
A: der Einheitsbereich ist,
dn: der Bereich jedes Punktes in dem Einheitsbereich ist,
alpha: das Reflexionsvermögen des Druckpapiers ist, und
beta: das Reflexionsvermögen der Oberfläche der Druckfarbe ist.
Bei der vorliegenden Erfindung wurde die Dichteformel (D') zum Plattenherstellen und Drucken aufgenommen mit dem oben beschriebenen Erfordernis zur Aufrechterhaltung der Korrelation zwischen der grundlegenden Dichte (x) an einem gewünschten Steuerpunkt auf einem Bild mit kontinuierlichem Ton und dem Punktbereichsprozent (y) des Punktes an dem korrespondierenden Steuerpunkt auf einem resultierenden Halbtonbild, wobei die Tonumwandlungsformel (2) so hergeleitet wurde, daß ein theoretischer Wert im wesentlichen in Übereinstimmung mit seinen korrespondierenden tatsächlich gemessenen Werten gebracht wird.
Wenn die Formel (2) auf ein Tonumwandlungsverfahren eines Bildes bei der Herstellung eines gedruckten Bildes angewandt wird, wird die obige Formel (2) verwendet, um den Wert (y) des Punktbereichsprozents des Punktes an einem Steuerpunkt (Y) auf einem zu druckenden Bild, aus dem grundlegenden Dichteinformationsrichtwert (x) eines korrespondierenden Steuerpunktes (X) auf einem originalen Bild zu bestimmen, während die Größen (yH, ys) von gewünschten Punkten, die in dem Glanzlichtbereich H und dem Schattenbereich S des zu druckenden Bildes angeordnet werden, auf der Grundlage der Werte des Reflexionsvermögens (alpha) einer Druckfarbe und dem Verhältnis (kappa) vom Dichtebereich des gedruckten Bildes zum Dichtebereich des originalen Bildes, frei ausgewählt werden.
Folglich ist es möglich, die Dichteabstufung des originalen Bildes mit einer Genauigkeit im Verhältnis von 1:1 auf dem gedruckten Bild wiederzugeben.
Im Fall des Herstellens von mehrfarbigen Platten (die vier Platten, namentlich Cyanplatte (C), Magentaplatte (M), Gelbplatte (Y) und Schwarzplatte (BL), werden im allgemeinen als eine Einheit bildend angesehen) können, wenn einmal die grundlegende charakteristische Arbeitskurve einer Basisplatte [im Fall des Herstellens mehrfarbiger Platten dient die Cyanplatte (C) als eine Basisplatte, wie im Stand der Technik gut bekannt ist] bestimmt ist, namentlich die grundlegende charakteristische Halbtonkurve zum Umwandeln der Dichte eines originalen Bildes in ein Halbtonbereichsprozent eines gedruckten Bildes bestimmt ist, die grundlegenden charakteristischen Arbeitskurven der anderen Farbplatten durch Multiplizieren des Wertes y der Basisplatte mit geeigneten Anpassungswerten, die jeweils auf die Graubalanceverhältnisse der korrespondierenden individuellen Druckfarben basieren, immer rational erhalten werden. Solange die Tonumwandlung eines Bildes in Übereinstimmung mit der Formel (2) durchgeführt wird, kann die Anpassung und Steuerung der Abstufung und des Tones eines zu druckenden Bildes in Übereinstimmung mit einer Mehrfarbendrucktechnik rational bewirkt werden.
Die hiesigen Erfinder haben bereits den folgenden Vorschlag gemacht. Beim Verwenden der Formel (2), die wie oben beschrieben erhalten wurde, ist es möglich, sich von dem konventionellen Tonumwandlungsverfahren, welches auf Erfahrungen und Wahrnehmung beruht, zu lösen, und daher die Tonumwandlung eines Bildes wie gewünscht und in einer rationalen Art und Weise auszuführen. Als eine Konsequenz wird rationale Umwandlung auch in Bezug auf den Ton realisierbar, der streng und untrennbar auf die Abstufung bezogen ist, und kann ein gedrucktes Bild erhalten werden, das einen Dichtegradienten und einen Ton aufweist, der im visuellen Empfinden eines Menschen natürlich ist.
Das Vorliegen von bestimmten Beschränkungen der tatsächlichen Verwendung der Formel (2) wurde jedoch in einer nachfolgenden Untersuchung festgestellt.
Namentlich kann die Formel nicht zufriedenstellend angewandt werden, wo ein originales Bild keine dem Standard entsprechende Bildqualität, insbesondere extrem schlechte Bildqualität, aufweist (zum Beispiel ein originaler Farbfilm, der bei seinem Aufnehmen über- oder unterbelichtet wurde).
Die hiesigen Erfinder haben ein Verfahren vorgeschlagen zum Definieren der Werte von beta und kappa in der Formel (2), durch Einführen des Wertes von gamma, um mit derartiger Beschränkung wirkungsvoll zurechtzukommen (siehe japanische Patentanmeldung Nr. 63 114 599). Eine Ansammlung von Experimenten ist jedoch erforderlich, um den Wert gamma zu bestimmen, daher kann das Verfahren zu diesem Zeitpunkt nicht voll befriedigend genannt werden. Folglich ist die Einrichtung der Tonumwandlungstechnik eines Bildes in Übereinstimmung mit einer Tonumwandlungsformel, in welcher der Wert gamma eine Konstante ist, zur automatischen Bildverarbeitung und Verringerung der Arbeit extrem wichtig. Es ist unnötig zu sagen, daß bei der Tonumwandlungstechnik eines Bildes Freiheit sichergestellt sein sollte, so daß ein vorbestimmter Wert wie der gamma-Wert, ausgenommen einem konstanten Wert, angenommen werden kann, wenn jemand absichtlich die Bildqualität eines gedruckten Bildes zu verändern wünscht.
(ii) Tonumwandlungstechnik eines Bildes gemäß der Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung:
Das Merkmal der Tonumwandlungstechnik eines Bildes beim Verwenden der Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung wird zusammengefaßt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, ein wiedergegebenes Bild mit einer gewünschten Bildqualität von einem Original durch wirkungsvolles Kopieren mit der Bildqualität des Originals konstant und beständig zu erhalten, ungeachtet der originalen Bildqualität, dem Standard entsprechend oder nicht dem Standard entsprechend.
Als nächstes werden die Merkmale der Tonumwandlung der im Teil (i) illustrierten Tonumwandlungsformel (2) beschrieben, die von den hiesigen Erfindern vorgeschlagen wurde.
(1) Tonumwandlung eines Bildes kann rational und systematisch durchgeführt werden, wenn die charakteristische Dichtekurve eines originalen Bildes, welche eine Kurve ist, die einen Zusammenhang zwischen einer physikalischen Quantität, namentlich einer Belichtungsquantität, die angefügt ist, um eine Bilddichte zu gestalten, und einer hergestellten Bilddichte zeigt, welche im Fall eines originalen Farbfilms eine lineare oder eine Kurve ähnlich einer linearen ist. In anderen Fällen, ausgenommen dem Obigen, welche wie zuvor beschrieben Normalvoraussetzungen sind, weist die Tonumwandlungstechnik dieser Erfindung Beschränkung in ihrer Effektivität auf.
(2) Das Tonumwandlungsverfahren eines Bildes, welches beim Verwenden der Tonumwandlungsformel (2) durchgeführt wird, ist nicht derart in eine technische Struktur eingefügt, daß eine charakteristische Dichtekurve (nachfolgend als eine individuelle charakteristische Dichtekurve benannt) eines Originals, bei einem Platten machenden Hersteller, etc. zum Einsatz gebracht wird, an eine charakteristische Dichtekurve angepaßt wird (nachfolgend als eine dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve benannt), welche eine Grundlage zum Herstellen eines gedruckten Bildes mit einer gewünschten Bildqualität wird, dann wird eine Tonumwandlung gemäß der angepaßten Dichteinformation durchgeführt.
Der Tonumwandlungstechnik, die beim Verwenden der Tonumwandlungsformel (2) durchgeführt wird, fehlt die Erkennung von Details der Bildqualität, genauer des Typs einer charakteristischen Dichtekurve (einer individuellen charakteristischen Dichtekurve) betreffend ein Original, und fehlen weiter Einrichtungen zum rationalen Ermitteln der charakteristischen Dichtekurve. Bei der Herstellung eines gedruckten Bildes ist Normalvoraussetzung, daß Originale mit verschiedener Bildqualität, namentlich Originale mit verschiedenen charakteristischen Dichtekurven zum Herstellen gedruckter Bilder zum Einsatz gebracht werden. Dies ist deshalb ein extrem wichtiges zu kompensierendes Subjekt, das bei der Tonumwandlungstechnik, die beim Verwenden der Tonumwandlungsformel (2) durchgeführt wird, zurückgelassen wird.
Zum Lösen der Probleme haben die hiesigen Erfinder Achtung auf die Tatsache gerichtet, daß unter einer konstanten Vorraussetzung des Entwicklungsverfahrens im Fall, daß das originale Bild ein originaler Farbfilm ist, nur eine charakteristische Dichtekurve eines photoempfindlichen Materials existiert. Es ist im Gebiet der Technik gut bekannt, daß die Entwicklungsvoraussetzung konstant und stabil ist. Übrigens ist die charakteristische Dichtekurve eine Korrelationskurve, die durch eine Belichtungsquantität und eine photoempfindliche Dichte ausgedrückt wird, nachfolgend als eine grundlegende charakteristische Dichtekurve benannt. Die individuelle charakteristische Dichtekurve eines gegebenen originalen Bildes kann durch Zuweisen zweier Dichtewerte des Glanzlicht- und des Schattenbereiches des originalen Bildes auf die grundlegende charakteristische Dichtekurve eines photoempfindlichen Materials eingestellt werden. Das Einstellen einer charakteristischen Dichtekurve kann in solch einer Art und Weise auf originale Bilder bei der Herstellung anderer wiedergegebener Bilder, d. h. harten Bildern, wie elektrostatischen Bildern, Laserkopiebildern, Tintenstrahlbildern, etc. und weichen Bildern angewendet werden. Es ist zufriedenstellend, eine grundlegende charakteristische Dichtekurve anzunehmen, die von dem Hersteller des photografischen photoempfindlichen Materials als technische Information für Verwender geliefert wird, welche einen Dichtewert (H) des Glanzlichtbereiches und einen Dichtewert (S) des Schattenbereiches enthält, welche die Grundlage beim Herstellen eines gedruckten Bildes von einem originalen Farbfilm geben. Als ein Beispiel der grundlegenden charakteristischen Dichtekurve wurde eine in Figur 1 gezeigte als bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung angenommen, deren Details nachfolgend beschrieben werden. Jede Bildinformation, die sich auf die grundlegende charakteristische Dichtekurve bezieht, kann ungeachtet des Typs des wiedergegebenen Bildes, hart oder weich, angenommen werden.
Daten der individuellen charakteristischen Dichtekurve, welche die Dichtewerte des Glanzlicht- und des Schattenbereiches eines originalen Farbfilmes enthalten, sind nicht auf Informationen über die grundlegende charakteristische Dichtekurve eines photoempfindlichen Materials, das vom Hersteller geliefert wird, beschränkt. Jede technische Information kann als die individuelle charakteristische Dichtekurve angenommen werden, solange sie rational ermittelt ist, ungeachtet des Typs des wiedergegebenen Bildes, hart oder weich.
Zu Beginn muß die individuelle charakteristische Dichtekurve an die charakteristische Dichtekurve angepaßt werden, zum Beispiel eine dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve, welche eine Grundlage zum Schaffen eines wiedergegebenen Bildes wird, mit einer gewünschten und angemessenen Bildqualität beim in die Praxis Umsetzen der Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung.
Die Definition der dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve wird als nächstes beschrieben.
Die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve wird im allgemeinen zu einer Grundlage zum konstanten und stabilen Schaffen eines wiedergegebenen Bildes mit einer gewünschten Bildqualität bei einer Bildverarbeitungstechnik. Die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve dient zum Definieren eines vorbestimmten Bereiches auf der grundlegenden charakteristischen Dichtekurve. In diesem Fall ist es unnötig zu sagen, daß die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve einen anderen Bereich auf der grundlegenden charakteristischen Dichtekurve aufweist als jene der individuellen charakteristischen Dichtekurve. Dies ist in Figur 2 gezeigt, worüber später eine Beschreibung erfolgt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, daß die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve auf die grundlegende charakteristische Dichtekurve eingestellt wird. Eine andere charakteristische Dichtekurve kann angenommen werden, solange eine Voraussetzung zum Schaffen eines wiedergegebenen Bildes mit einer gewünschten Bildqualität aufrechterhalten wird.
Namentlich kann die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve selbstverständlich in einem vorbestimmten Bereich auf der grundlegenden charakteristischen Dichtekurve definiert werden. Sie kann auch eine andere Form annehmen, wie eine Kurve ähnlich einer linearen oder eine Kurve, die sowohl lineare als auch gekrümmte Abschnitte aufweist. Genauer kann die charakteristische Dichtekurve eines originalen Farbfilms mit einer dem Standard entsprechenden Bildqualität als eine dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angenommen werden, welches im Stand der Technik eine übliche Technik ist. Die Form oder Größe der Kurve bei der dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve kann im Ermessen der Geschmäcker der Benutzer, Charakteristiken des Scanners, Umwandlungsprozenten der Halbtonpunkte von Filmen in Plattenmaterialien, Punktgewinnen beim Drucken, Charakteristiken der Bilder, Verwendungszwecken, etc. frei eingestellt werden.
Ein Verfahren zum Anpassen beider charakteristischer Dichtekurven wird als nächstes beschrieben.
Falls beide der Kurven, d.h. die individuelle charakteristische Dichtekurve und die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve in Funktionen umgeschrieben werden können, kann die individuelle charakteristische Dichtekurve mittels eines mathematischen Verfahrens an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt werden. Zwei Wege können bei der Anpassung in Betracht gezogen werden. Einer ist, daß beide der Kurven völlig angepaßt sind. Der andere ist, daß die Kurven nicht völlig angepaßt sind, dessen Beschreibung wird nachfolgend beschrieben. In dem Fall, daß die individuelle charakteristische Dichtekurve an die dem Standard entsprechende charakteristischen Dichtekurve angepaßt ist, zum Beispiel enthalten die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve und die individuelle charakteristische Dichtekurve Dichtewerte (Ho, Hn) der Glanzlichtbereiche und Dichtewerte (So, Sn) der Schattenbereiche, welche jeweils auf die grundlegende charakteristische Dichtekurve eingestellt sind, dabei ist es nur notwendig, ein mathematisches Verfahren oder ein Bildverfahren, das auf einem mathematischen Verfahren zum Abstimmen und Anpassen der beiden Kurven basiert, durchzuführen, da die grundlegende charakteristische Dichtekurve, wie zuvor beschrieben, durch eine Funktion bestimmt wird. Deshalb wird die Tonumwandlung eines Bildes rational ausgeführt. Es gibt eine Vielfalt von Verfahren und Einrichtungen für das mathematische Verfahren, unter ihnen kann das wirtschaftlichste und zweckmäßigste ausgewählt werden. Übrigens kann als die Struktur, Einrichtung, Verfahren zum Anpassen der individuellen charakteristischen Dichtekurve an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve, jedes Anpassungsverfahren, wie ein elektronisches technisches Verarbeitungsverfahren, ein Tabellenreferenzverfahren, ein mechanisches Umwandlungsverfahren mittels eines Konverters, und auch das mathematische Verfahren eingesetzt werden.
Auf solch eine Art und Weise kann ein wiedergegebenes Bild mit einer gewünschten Bildqualität konstant und sicher von jedem Original erhalten werden, ungeachtet der Bildqualität des Originals, dem Standard entsprechend oder nicht dem Standard entsprechend, indem der gamma- Wert in der Tonumwandlungsformel (1) zu einer Konstante gemacht wird, solange die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve, welche die Bedingungen zum Herstellen eines wiedergegebenen Bildes (ein gedrucktes Bild) mit gewünschter Bildqualität zufriedenstellt, mit Erhalten der individuellen charakteristischen Dichtekurve eingestellt wird, wenn die Kurven mittels eines rationalen Verfahrens, wie einem mathematischen Verfahren, kombiniert werden. Es ist natürlich, daß der gamma-Wert zu einer Konstante gemacht werden kann, wegen der Tatsache, daß beim Verwenden eines vorbestimmten Wertes, zum Beispiel ein Wert von 0,9 bis 1,0 bei der Tonumwandlung eines originalen Bildes mit einer dem Standard entsprechenden Qualität, gemäß der Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung, ein exzellentes Ergebnis gegeben ist. Die Möglichkeit des zu einer Konstante Machens des gamma-Wertes hat eine wichtige Bedeutung. Es bedeutet, daß die meisten der Terme in der Tonumwandlungsformel (1) zu Konstanten werden und die Berechnung der Formel (1) und des Systems dafür vereinfacht werden kann. Wie zuvor beschrieben, sollte, wenn man die Bildqualität eines gedruckten Bildes frei verändern möchte, Freiheit in dem Zustand der Tonumwandlungsformel (1) zugesichert sein, so daß der gamma-Wert auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden kann. Merkmale der Tonumwandlungsformel (1) in ihrer Praxis und Anwendung werden als nächstes beschrieben.
Beim Verwenden der Formel (1), die mit dieser Erfindung hergeleitet wurde, kann jeder Dichteinformationsrichtwert verwendet werden, solange er einen physikalischen Wert reflektiert, der die Dichte jedes Bildelementes eines originalen Bildes betrifft, welcher, wie oben beschrieben, nicht notwendigerweise auf ein originales Farbbild bei der Herstellung eines gedruckten Bildes beschränkt ist. Der Ausdruck "Dichteinformationsrichtwert*, sollte deshalb im weitesten Sinne interpretiert werden. Synonyme können reflektierte Dichte, transmittierte Dichte, Bildleuchtdichte, Intensität, Lichtmenge, Amplitude, Stromwert, Spannungswert, etc. umfassen. Es ist nur notwendig, solche Dichteinformationsdaten, wie Dichteinformationssignale, zu erhalten, zum Beispiel beim photoelektrischen Scannen des originalen Bildes.
Übrigens wird, wenn ein mittels Dichtemesser gemessener Wert (zum Beispiel eine Dichte von 0,3 bis 2,80 im Fall eines Portraits auf einem positiven Farbfilm) als der grundlegende dem Standard entsprechende Dichteinformationsrichtwert [(Do - Ho)] verwendet wird und Prozente (zum Beispiel Werte, wie 5 % oder 95 %) als yH und ys verwendet werden, die Halbtonintensität (y) in Termen von Prozent berechnet.
Bei der Anwendung der Formel (1) in Übereinstimmung mit dieser Erfindung, gibt es Freiheit zur Verwendung der Formel (1) durch Modifizieren derselben wie gewünscht, ganz abgesehen von ihrer Deformation, Modifikation, Induktion, etc.
wobei
In der oben durch Beispiel gegebenen Modifikation, wird alpha als 1 (alpha = 1) angenommen. Dies bedeutet, daß das Oberflächenreflexionsvermögen, zum Beispiel eines zu verwendenden Druckpapiers (Grundmaterial), zum Ausdrucken oder Visualisieren des zu druckenden Bildes auf 100% eingestellt ist. Als der Wert von alpha, kann jeder gewünschte Wert gewählt werden. Aus dem praktischen Gesichtspunkt kann er auf 1,0 eingestellt sein. Dies gilt auch für Luminanzbilder, wie Videobilder.
Gemäß der obigen beispielhaften Modifikation (alpha = 1,0) können yH und ys für den Glanzlicht- H und den Schattenbereich S auf dem gedruckten Bild jeweils wie gewollt eingestellt werden, was ein besonders zu erwähnendes Merkmal dieser Erfindung ist. Dies ist offensichtlich wegen der Tatsache, daß (Do - Ho) im Glanzlichtbereich H per Definition 0 wird, da Do zu Ho wird und (Do - Ho) zu (So - Ho) = (dem Standard entsprechender Dichtebereich des Bildes) = (So - Ho), da nämlich Do zu So wird, Standardbilddichtebereich also
Es ist für Benutzer beim in Betracht Ziehen eines Ergebnisses der Arbeit extrem wichtig, daß zuvor festgelegte yH und ys beim Verwenden der Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung konstant auf ein gedrucktes Bild eingestellt werden können. Zum Beispiel werden, wenn yH und ys in einem gedruckten Bild auf gewünschte Werte eingestellt sind und der Wert gamma verändert wird (nehme alpha = 1,0 an), die dem Standard entsprechenden charakteristischen Arbeitskurven zur Arbeit der mehrfarbigen Plattenherstellung, namentlich die charakteristischen Farbtrennungskurven, erhalten (welche auch charakteristische Halbtonkurven genannt werden können). Das in Übereinstimmung mit diesen charakteristischen Farbtrennungskurven erhaltene gedruckte Bild kann in Bezug auf den gamma-Wert leicht bewertet werden.
Das Tonumwandlungsverfahren dieser Erfindung für Bilder, welches auf der Tonumwandlungsformel (1) beruht, ist extrem nützlich für die Wiedergabe der Abstufung und des Tones eines originalen Bildes, namentlich zum Wiedergeben der Bildqualität des originalen Bildes im Verhältnis von 1:1 in einem wiederzugebenden Bild. Es ist besonders zu erwähnen, daß seine Nützlichkeit nicht auf solch eine Anwendung beschränkt ist. Zusätzlich zu der hoch genauen Widergabe der Bildqualität eines originalen Bildes, ist die in der vorliegenden Erfindung hergeleitete Formel (1) auch extrem nützlich und flexibel zur rationalen Tonveränderung oder Modifikation der Bildqualität eines originalen Bildes und beim geeigneten Auswählen der Werte alpha, beta, kappa, gamma, yH und ys. Bei dieser Erfindung sollte der Ausdruck "Tonumwandlung eines Bildes" in einem solch breiten Sinne interpretiert werden.
Bei der Anwendung der "vorliegenden Umwandlungstechnik" sollte ein Benutzer (Arbeiter) im Gedächtnis behalten, daß die vorliegende Umwandlungstechnik die folgenden Freiheiten aufweist.

Freiheit 1

Die Umwandlungsformel (1) kann verwendet werden, um ein gedrucktes Bild zu erhalten, das mit seinem entsprechenden originalen Bild sehr gut übereinstimmt. Namentlich kann die Tonumwandlungsformel (1) angewendet werden, solange die Priorität auf die Schaffung eines gedruckten Bildes gegeben wird, welches exakt gleich aussieht wie das originale Bild in den Augen eines Menschen. Solch eine Art und Weise der Tonumwandlung eines Bildes ist in dieser Erfindung durch den Ausdruck "Tonumwandlung (eines Bildes)" beschrieben.

Freiheit 2

Die Umwandlungformel (1) kann verwendet werden, um ein originales Bild zu verändern oder zu modifizieren, um gedruckte Bilder im Lichte der Bedürfnisse unter dem Gesichtspunkt des photomechanischen Plattenherstellens und der Drucktechniken, künstlerischer Anforderungen, Bedürfnis des Auftraggebers, etc. zu erhalten, wobei gedruckte Bilder erhalten werden können. Namentlich kann die Tonumwandlungsformel (1) angewendet werden, solange die Priorität auf die Schaffung eines visuellen Bildes in einer veränderten (oder modifizierten) Form gegeben wird, wenn durch die Augen eines Menschen betrachtet. Solch eine Art und Weise der Tonumwandlung eines Bildes ist durch die Ausdrücke "Tonveränderung (Modifikation) (eines Bildes)" in dieser Erfindung beschrieben.
Die Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung wurde speziell in Bezug zur Herstellung gedruckter Bilder beschrieben. Das Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf das Gebiet des Druckens beschränkt.
Die Tonumwandlungsformel (1) kann auf die folgenden Fälle wirkungsvoll angewandt werden.
(i) Wenn es gewünscht ist, eine Abstufung oder einen Ton durch Verändern der Größe jedes in gedruckten Bildern gesehenen Punktes zu zeigen, wie oben im Detail beschrieben, z.B. bei Buchstabendruck, Lithographie, Halbtongravüre, und Seidenwandbildern (dieses Verfahren wird "variables Bereichsabstufungsverfahren" genannt).
Das Tonumwandlungsverfahren dieser Erfindung kann auch auf die folgenden Fälle wirkungsvoll angewandt werden.
(ii) Wenn es gewünscht ist, eine Abstufung oder einen Ton durch Verändern der Intensität eines Pigments oder Farbstoffes (Färbematerial) ähnlich einer Druckfarbe zu zeigen, um Anhaften des Bildelements (zum Beispiel pro Punkt) zu verursachen, welches einen einheitlichen Bereich aufweist, wie in thermischen Übertragungsbildern vom Schmelzübertragungstyp (Silbersalz verwendet), thermisch entwickelten Übertragungsbildern und konventionellen Gravürebildern (dieses Verfahren wird "variables Dichteab stufungsverfahren" genannt).
(iii) Wenn es gewünscht ist, eine Abstufung durch Verändern der Aufzeichnungsdichte pro Einheitsbereich zu zeigen, zum Beispiel die Anzahl der Punkte, die Anzahl und/oder Größe der Tröpfchen der Druckfarbe oder dergleichen, wie in Bildern zu sehen, die mittels einer digitalen Kopiermaschine (Farbkopien, etc.), Drucker (Tintenstrahltyp, Blasenstrahltyp, oder dergleichen) oder Faksimile (dieses Verfahren ist dem variablen Bereichsabstufungsverfahren (i) ähnlich) hergestellt wurden.
(iv) Wenn es gewünscht ist, ein CRT-Bild von Video-Signalen, Fernseh- Signalen oder hochzeiligen Fernseh-Signalen durch Anpassen des Niveaus der Bildleuchtdichte jeder Bildelementeeinheit zu erhalten oder einen Halbtondruck oder eine harte Kopie von dem CRT-Bild zu erhalten.
(v) Zusätzlich zu der Tonumwandlung eines original Bildes in ein wiedergegebenes Bild mit im wesentlichen dem gleichen Dichtebereich (Bildleuchtdichte und Beleuchtungsstärke), wenn Photographieren in einem Bereich durchgeführt wird, der unter dem Standpunkt von Raum, Bildleuchtdichte, Wellenlänge oder Zeit unsichtbar ist, zum Beispiel wenn bildliche Informationen eingegeben und in einem Bereich geringer Beleuchtungsstärke umgewandelt werden, wobei ein großer Unterschied im Dichtebereich zwischen einem originalen Bild und einem wiedergegebenen Bild besteht, weil das originale Bild einen extrem geringen Kontrast aufweist (Photographieren mittels einer hochempfindlichen Kamera oder dergleichen) - (in solch einem Fall wird auf die Übertreibung der Umwandlung des Bildkontrasts mehr Betonung gelegt als auf die Tonumwandlung des Bildes).
(vi) Wenn ein Röntgenbild zur Diagnose schlechter Qualität einer Tonumwandlung ausgesetzt wird, um eine richtige Diagnose zu erzielen oder um jede Fehldiagnose zu vermeiden (dies ist nicht auf Röntgenbilder beschränkt, sondern gilt allgemein für alle Diagnosebilder).
(vii) Daneben kann das Tonumwandlungsverfahren dieser Erfindung auf Dichtemesser angewendet werden, die mit einem Dichte- und Tonumwandlungssystem ausgestattet sind, um ein Tonbereichsprozent und dergleichen zusammen mit einer Dichte, auf den Druck bezogener Ausrüstung, wie Simulatoren für weiterentwickeltes Testen der Farbtrennung (zum Beispiel Simulatoren zum Farbnachweis) und Simulatoren zur Ausbildung der Farbtrennung, etc., anzuzeigen.
Bei der Anwendung des Tonumwandlungsverfahrens dieser Erfindung, welche die Tonumwandlungsformel (1) in den vielfältigen oben beschriebenen Anwendungsgebieten verwendet, ist es lediglich notwendig, bildliche Informationen und/oder elektrische bildliche Informationssignale, welche entweder analoge oder digitale Signale sein können, in Bezug auf die Dichte, die von einem originalen Bild mit kontinuierlichem Ton (eingeschlossen ein hartes Original und ein weiches Original) erhalten wurde, zur Tonumwandlung an einer Bildverarbeitungseinheit (Tonumwandlungseinheit) einer Ausstattung in jeder der vielfältigen oben beschriebenen Anwendungsgebiete zu unterziehen, und dann das Strom- oder Spannungsniveau im Aufzeichnungsabschnitt (Aufzeichnungskopf) der Ausstattung oder der Druckzeit oder dergleichen in Übereinstimmung mit dem so verarbeiteten Wert, d.h. y Wert (Tonintensität), zu steuern, um die Anzahl der Punkte pro Einheitsbereich (pro Bildelement), die Dichte pro gegebenem Bereich (zum Beispiel 1 Punkt) oder dergleichen zu verändern, um es dabei zu ermöglichen, einen wiedergegebenen Halbton oder ein ähnliches Bild mit einer Dichteabstufung gemäß dem originalen Bild im Verhältnis von 1:1 auszugeben.
Um zum Beispiel eine originale Platte für ein gedrucktes Bild, welches ein Halbtonbild ist, herzustellen, namentlich eine originale Druckplatte durch Verwenden des Tonumwandlungsverfahrens dieser Erfindung, welches auf der Tonumwandlungsformel (1) basiert, ist es lediglich notwendig, ein im gegenwärtigen Stand der Technik gut bekanntes konventionelles System zu verwenden. Die obige Arbeit des Plattenherstellens kann durch Einfügen einer Software erzielt werden, die das Tonumwandlungsverfahren dieser Erfindung bei einer kommerziellen Farbtrennung und einem Halbtonscansystem, wie einem elektronischen Farbtrennungsgerät (Farbscanner oder Tonscanner), in der Praxis ausführen kann.
Das photomechanische Verfahren zum Plattenherstellen wird in den folgenden Schritten durchgeführt:
(i) Anzeigen von Glanzlichtbereich (H) und Schattenbereich (S) eines originalen Farbbildes wie gewünscht und Befestigen des originalen Farbbildes auf einer Originalwalze eines Farbscanners;
(ii) Einstellen eines Originalscankopfes des Farbscanners an dem H Bereich und dem S Bereich auf dem originalen Farbbild und Messen der Dichten des H Bereiches und des S Bereiches sowie der Dichten zwischen dem H Bereich und dem S Bereich mittels farbtrennender Rot(R), Grün- (O) und Blaufilter (B);
(iii) Definieren einer charakteristischen Dichtekurve des originalen Farbbildes auf einer charakteristischen Dichtekurve des originalen Farbfilms auf der Grundlage der Dichtedaten des H Bereiches und des S Bereiches, welche mittels der verschiedenen Filter gemessen wurden, und dann Anpassen der Dichtewerte zwischen dem H Bereich und dem S Bereich an die charakteristische Dichtekurve des originalen Farbfilms oder mittels einer dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve, die wie gewünscht eingestellt wurde;
(iv) Anzeigen eines gewünschten Punktprozents für jeden H und S Bereich jeder Cyan- (C), Magenta- (M) und Gelbplatte (Y), und dann Umwandeln des Dichtewertes an einem gewünschten Punkt auf einem originalen Farbbild mit kontinuierlichem Ton von jeder Platte in ein Punktprozent eines Punktes an dem entsprechenden Punkt auf dem Halbtonbild durch Verwenden des so angezeigten Punktprozents, der Dichtwerte, die mittels der verschiedenen Filter gemessen wurden, oder der Dichtewerte, die in dem obigen Schritt (iii) und der unten beschriebenen Tonumwandlungsformel (1) angepaßt wurden (angezeigte Punktprozente für den H und den S Bereich der C Platte werden jeweils mit dem Dichtewert des R Filters kombiniert. Ähnlich werden die M Platte und der G Filter sowie die Y Platte und der B Filter kombiniert); und
(v) Vorbereiten der individuellen Platten durch Verwenden der Punktprozente, welche oben für die verschiedenen Platten erhalten wurden, zur Steuerung der Belichtung zur Gestaltung der Halbtonbilder auf den jeweiligen Platten.
Genauer beschrieben, als das konventionelle System, soll ein System zum Herstellen einer originalen Druckplatte durch Belichten eines originalen Bildes erwähnt werden, das ein Bild mit kontinuierlichem Ton ist, wie eine Farbphotographie, mit einem Lichtfleck eines geringen Durchmessers, Empfangen von Licht (ein bildliches Informationssignal), das durch das originale Bild reflektiert oder transmittiert wurde, an einer photoelektrischen Umwandlungseinheit (Photomultiplier), Verarbeiten des so erhaltenen elektrischen Signals (elektrischer Wert) der bildlichen Information mittels eines Computers wie benötigt, Steuern einer Lichtquelle zum Belichten, die auf einem verarbeiteten elektrischen Signal (Spannung) der bildlichen Information, die von dem Computer ausgegeben wurde, basiert, und dann Belichten eines leeren Filmes mit einem Laserlichtpunkt. Es ist somit lediglich erforderlich, eine Software einzufügen, die in der Lage ist, elektrische Signale von bildlichen Informationen mit kontinuierlichem Ton in elektrische Signale von bildlichen Informationen mit Halbton durch Verwenden der Formel (1) dieser Erfindung umzuwandeln, zum Beispiel in einer computerisierten Verarbeitungseinheit des obigen Systems, wobei die Einheit angepaßt ist, um elektrische Signale der bildlichen Information des originalen Bildes zu verarbeiten. Die individuelle charakteristische Dichtekurve eines originalen Bildes wird mittels solch einer Software an eine dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt. Die Software kann irgend eine der vielfältigen Formen annehmen, wie ein Universalcomputer, der einen Algorithums der Formel (1), die in dieser Erfindung hergeleitet wurde, als eine Software speichert und eine I/F (Schnittstelle) zur A/D (Analog-Digital Umwandlung) und zur D/A, eine elektrische Schaltung, die den Algorithmus als eine Logik mittels eines Universal-IC verkörpert, eine elektrische Schaltung mit einem ROM, der Ergebnisse enthält, die in Übereinstimmung mit dem Algorithmus berechnet wurden, ein PAL, Gate-Array oder gewöhnliches IC mit dem Algorithmus, der als eine interne Logik verkörpert ist, etc. aufweist. Die jüngste Entwicklung reflektierend, besonders die Modularisierung, kann ein Rechnersystem, das fähig ist, eine individuelle charakteristische Dichtekurve an eine dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve anzupassen und um Tonumwandlung eines Bildes in seinem Dichtebereich auf der Grundlage der Formel (1), die in dieser Erfindung hergeleitet wurde, auszuführen, einfach als ein Modul eines Spezial-IC, LSI, Mikroprozessors, Mikrocomputers oder dergleichen hergestellt werden. Eine originale Druckplatte einer Halbtonabstufung, welche den Punktbereichsprozent (Wert y) aufweist, der durch die Formel (1) hergeleitet wurde, kann leicht hergestellt werden durch Veranlassen eines photoelektrischen Scanlichtpunkts zum schrittweisen Vorrücken als diskrete Punkte und Betreiben einer Laserbelichtungseinheit im Einklang mit dem Scannen.
Die Tonumwandlung dieser Erfindung in dem Dichtebereich eines Bildes wird gewöhnlich im Wege der Umwandlung von Eingabedaten ausgeführt. Sie kann jedoch in jedem Stadium, wie Umwandlung von Ausgabedaten, Aufzeichnen, Transmission, Verarbeiten oder Anzeigen, ausgeführt werden.

Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat eine konventionelle Tonumwandlungstechnik eines Bildes in einem Dichtebereich eines Bildes im ersten Schritt des Verarbeitens der Bilder verbessert und sie zu einer wissenschaftlichen und rationalen Technik erhöht, welche konstantes und stabiles zur Verfügungstellen eines wiedergegebenen Bildes mit einer gewünschten Bildqualität gestattet, wobei die folgenden Vorteile erbracht werden:
(1) Konventionelle Techniken zur Tonumwandlung eines Bildes, wobei die Techniken von Erfahrungen und Wahrnehmung des Menschen abhingen und für die Instabilität und Unklarheit bei der Herstellungstechnologie und der Produktqualität verantwortlich waren, namentlich Techniken zur Umwandlung der Abstufung und des Tones eines Bildes und jene zu ihrer Veränderung, Modifikation, Anpassung und Steuerung können jeweils durch wissenschaftliche und rationale Techniken ersetzt werden.
(2) Es ist möglich geworden, Tonumwandlungstechniken für ein Bild, namentlich alle Techniken, wie Umwandlung der Abstufung und des Tones eines Bildes und ihre Veränderung, Modifikation, Anpassung und Steuerung, zu standardisieren.
Diese Erfindung hat deshalb bedeutende Beiträge für die Verbesserungen und Stabilisation der Techniken, Produktivität, Kosten und Qualität erbracht. Genau beschrieben, können die folgenden Beiträge erwähnt werden:
i) Scanner und Simulatoren können im System vereinfacht werden, dabei wird es ermöglicht, ihre Herstellungskosten zu reduzieren
Gegenwärtig erhältliche Scanner benötigen als wesentliche Komponenten ein Rechnersystem zur Verschlüsselung bestimmter charakteristischer Farbtrennungskurven und charakteristischer Halbtonkurven, basierend auf den Erfahrungen und der Wahrnehmung des Menschen - wie einen elektronischen Computer - und einen Speicher für diese charakteristischen Kurven. Die vorliegende Erfindung gestattet Weglassung oder Vereinfachung von solchem Rechnersystem und Speicher.
ii) Diese Erfindung hat es unnötig gemacht, charakteristische Farbtrennungskurven und charakteristische Halbtonkurven selbst zu bestimmen, die Bestimmung derselben war ehemals eine wesentliche Operation in einem Verfahren der Plattenherstellung zur Gestaltung eines zu druckenden Bildes, welche beträchtliche Zeit und Arbeit erfordert und daher lästig und kostspielig ist.
iii) Diese Erfindung hat es ebenfalls unnötig gemacht, Korrekturarbeiten auszuführen, welche für jedes derzeit erhaltliche Verfahren zur Gestaltung eines zu druckenden Bildes allgemein für wesentlich erachtet wurde.
Zusätzlich können Produkte von hoher Qualität stabil erhalten werden, ohne Verwenden eines bildgestaltenden Simulators, der gegenwärtig als unentbehrlich oder bequem erachtet wird.
iv) Bei der Gestaltung gedruckter Bilder hat es die vorliegende Erfindung ermöglicht, mittels des gleichen Verfahrens innerhalb der gleichen Arbeitszeit stets gute Produkte stabil zur Verfügung zu stellen, ungeachtet ob ein originales Bild eine dem Standard entsprechende oder eine nicht dem Standard entsprechende Qualität aufweist.
Infolge dieses Vorteils kann die Dauer des Plattenherstellens bedeutend verkürzt werden und können auch die Materialien gespart werden. Wiederholen, das bei konventionellen Techniken bis zu 30 - 40 % erreicht, kann wenigstens auf 5 % reduziert werden, dabei wird eine beachtliche Verbesserung der Effizienz der Arbeit des Plattenherstellens herbeigeführt.
v) Diese Erfindung gestattet, es Bilder stabil zu erhalten, wie gedruckte Bilder, die eine Bildqualität aufweisen, d.h. Abstufung und Ton, welche vom sichtbaren Empfinden der Menschen stets als angemessen und natürlich empfunden wird.
(3) Das Training und die Ausbildung aller Bildverarbeitungstechniken kann zu wissenschaftlichen und rationalen verbessert werden.
(4) Bei allen Bildverarbeitungstechniken kann Routinearbeit, wie Umwandlung, Modifikation, Anpassung und Steuerung der Charakteristiken, Abstufung und Kontrast jedes Bildes, rational und wissenschaftlich in einer standardisierten Art und Weise, wie skizziert, ausgeführt werden.
(5) Wenn ein Bild in solch einem Bereich geringer Beleuchtungsstärke photographiert wird, dies resultiert allgemein in einem kontrastarmen Bild, war es notwendig die Verschlußgeschwindigkeit langsamer einzustellen, um mehr Photonen für einen großen Kontrast zu erhalten. Diese Erfindung hat diese Beschränkung jedoch ausgeschaltet, so daß ungeachtet der Bewegungsgeschwindigkeit eines Objektes, selbst in solch einem Bereich geringer Beleuchtungsstärke, ein deutliches Bild erhalten werden kann.
(6) Bei der Architektur eines IC, LSI oder dergleichen zur Verarbeitung bildlicher Informationen kann die Konstruktion einer Rechnerschaltung für die bildliche Information rational vereinfacht werden und kann auch ihre Funktion mit Leichtigkeit verbessert werden.
Bei der Tonumwandlung eines Bildes wenigstens in seinem Dichtebereich, ermöglicht der obige Vorteil, eine einfachere Software zum Verarbeiten von digitalen Bildern oder dergleichen zu entwerfen, wahrend die Funktion verbessert wird. Dies vereinfacht die Reduktion einer Software in eine Hardware und senkt daher die Kosten der Software bedeutend.
(7) Bei Geräten und Systemen, welche Erkennung und Kontrast von Bildern verwenden, kann der Kontrast eines benötigten Abschnitts eines Bildes in wünschenswerter Weise angepaßt werden, dabei wird die Funktion des Gerätes und des Systems stark verbessert und wird die Reduzierung ihrer Herstellungskosten gestattet.
(8) Beim Annehmen der Technik dieser Erfindung in Kombination mit Ausrüstung, wie einem Simulator, Dichtemesser und dergleichen zur Bildinformationsverarbeitung, kann die Funktion der Ausrüstung verbessert werden, wobei der Einfluß und die Rollen dieser Ausrüstung in einem Bildverarbeitungssystem mit dem technischen Niveau des Gesamtsystems konsequenter geleistet werden können.
(9) Die ganze Bildverarbeitungsausrüstung kann sowohl in Struktur als auch im System rational vereinfacht werden, so daß ihre Handhabung wesentlich vereinfacht werden kann.

Ausführungsformen der Erfindung

Diese Erfindung wird nachfolgend auf der Grundlage von bestimmten Beispielen ausführlicher beschrieben. Es sollte jedoch im Gedächtnis behalten werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf oder durch die folgenden Beispiele beschrähkt ist, solange nicht von den wesentlichen Merkmale hiervon abgewichen wird.

Beispiel 1:

Als eine Ausführungsform dieser Erindung wird eine Beschreibung der Tonumwandlung eines Bildes im Wege der Gestaltung eines zu druckenden Bildes gemacht, d.h. Farbtrennung durch einen Scanner, was ein repräsentatives Beispiel ist, welches das komplizierteste Problem im Wege der Bildverarbeitung in sich trägt, wegen des Untersuchens der Effektivität dieser Erfindung.
(i) Vor alledem wird sowohl eine individuelle charakteristische Dichtekurve eines originalen Bildes (ein originaler Farbfilm, nachfolgend als ein Farboriginal benannt) als auch eine dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve, welche zu einer Grundlage wird, um ein gedrucktes Bild mit einer gewünschten Bildqualität zu erhalten, aus einer grundlegenden charakteristischen Dichtekurve erhalten, die in technischen Farbfilmmaterialien mitgeteilt wird, welche von dem Hersteller des Farbfilms der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Die grundlegende charakteristische Dichtekurve ist in Figur 1 gezeigt, wobei die Ordinatenachse die Dichte des Farboriginals (D) und die Abszissenachse den Belichtungswert (X) darstellt.
Aus der in Figur 1 gezeigten grundlegenden charakteristischen Dichtekurve werden sowohl eine Funktion FD(X), um X T D zu erhalten, als auch eine Funktion Fx(D), um X T D zu erhalten, welches eine inverse Funktion von Fo(X) ist, hergeleitet. In Tabelle 1 sind erhaltene Werte gezeigt. Nebenbei werden die geeignetsten Funktionen in jedem Definitionsbereich von X oder D erhalten, um die grundlegende charakteristische Dichtekurve so getreu wie möglich zur Verfügung zu stellen. TABELLE 1 Funktionale Darstellung einer grundlegenden charakteristischen Dichtekurve Formel Definitionsbereich Definitionsbereich des X Wertes Definitionsbereich des D Wertes
(ii) Um eine individuelle charakteristische Dichtekurve zu spezifizieren, werden Dichtewerte DHn des H Bereiches und Dsn des S Bereiches des originalen Farbbildes (nachfolgend wird der Index n verwendet, um den Wert der individuellen charakteristischen Dichtekurve darzustellen) und vorbestimmte Werte von DHo (zum Beispiel Dichtewert 0,20) und Dso (zum Beispiel Dichtewert 2,80), welche zum Spezifizieren einer dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve dienen (nachfolgend wird der Index o verwendet, um den Wert der dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve darzustellen), auf der individuellen charakteristischen Dichtekurve gedruckt. Sie sind in Figuren 2 und 3 gezeigt.
(iii) Anpassung der individuellen charakteristischen Dichtekurve und der dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve:
In diesem Beispiel wurde die individuelle charakteristische Dichtekurve mittels eines mathematischen Verfahrens an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt.
Ein Beispiel der Anpassung ist in Figur 3 gezeigt, deren Schritte wie folgt ausgeführt werden:
(1) Die individuelle charakteristische Dichtekurve, die einen Dichtebereich von DHn bis Dsn aufweist, umfaßt XRn, der als ein Bereich des Belichtungswertes von XHn bis XSn reicht. Ein gewünschter Dichteinformationswert Dn auf der individuellen charakteristischen Dichtekurve wird zuerst durch die Funktion fx(D) ersetzt, dabei wird ein Xn Wert in XRn erhalten.
(2) Auf der anderen Seite weist die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve einen Dichtebereich von DHo bis Dso auf, der XRo umfaßt, der als ein Bereich des Belichtungswertes von XHo bis XSo reicht. Der zuvor erhaltene Xn Wert wird an einen entsprechenden Xo Wert in XRo angepaßt.
(3) Der derart erhaltene Xo Wert wird durch die Funktion FD(x) ersetzt, um einen Do Wert zu bestimmen, dabei wird die Umwandlung von Dn nach Do vervollständigt.
Figur 3 zeigt ein originales Bild, das unter einer Unterbelichtungsvoraussetzung photographiert wurde, namentlich weist ein Bild eine Relation von XHo < XHn auf. Es ist natürlich, daß eines der Überbelichteten eine umgekehrte Relation von XHo und XHn aufweist.
Die folgenden Punkte sollten bei der Anpassung, wie in Figur 3 gezeigt, besonders erwähnt werden. Es ist ein normaler Zustand, daß XRo (ein Bereich des Belichtungswertes eines Originals, das eine dem Standard entsprechende Bildqualität aufweist) und XRn (ein Bereich der Belichtung eines individuellen Originals mit einer nicht dem Standard entsprechenden Bildqualität) nicht miteinander übereinstimmen. In diesem Fall gibt es zwei Wege um sie anzupassen, d.h. einfaches Anpassen, wobei Dichtewerte des Glanzlichtbereiches beider Bilder angepaßt werden, während Anpassen in den Schattenbereichen ignoriert wird, und proportionales Anpassen, wobei Werte im Glanzlichtbereich und im Schattenbereich der Bilder angepaßt werden. In diesem Beispiel wird die individuelle charakteristische Dichtekurve durch Übernehmen beider Wege auf die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt.
Die Formeln, die bei der Anpassungsarbeit verwendet wurden, sind wie folgt:
Der Fall des einfachen Anpassens:
Xo = fx (Dn ) ± m ,
Der Fall des proportionalen Anpassens:
wobei
m: die erforderliche Quantität zur Parallelverschiebung ist
( m = XHn - XHo ;
XRo: ein Bereich des Belichtungswertes eines Originals mit dem Standard entsprechender Bildqualität auf der Abszissenachse ist; und
XRn: ein Bereich des Belichtungswertes eines individuellen originalen Bildes mit nicht dem Standard entsprechender Bildqualität auf der Abszissenachse ist.
(iv) Konkretes Anpassen:
Als konkrete Beispiele des Anpassens werden drei typische Fälle angenommen, zum Beispiel Farboriginale mit einer dem Standard entsprechenden Bildqualität (DHn = 0,29, Dso = 2,80), einer Bildqualität großer Helligkeit (DHn = 0,10, Dsn = 2,70), und einer Bildqualität geringer Helligkeit (DHn = 0,60, DSn = 3,20). Ergebnisse des Versuches sind in Tabelle 2 gezeigt. Da die Dichtebereiche der drei Originale alle 2,60 sind, wird die Anpassungsarbeit auf beide Arten, der einfachen Anpassung und der proportionalen Anpassung, ausgeführt. TABELLE 2 Abstimmungsdaten von individueller charakteristischer Dichtekurve und von dem Standard entsprechender charakteristischer Dichtekurve Nr. 1 (Unterbleichtung, geringe Helligkeit) Nr. 2 (Überbleichtung, große Helligkeit) Bemerkungen Charakteristische Dichtekurve experimentelle Daten individuell nach Anpassen proportrionales Anpassen dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve
Das Ergebnis des Versuches hat bestätigt, daß beim Anpassen dieser individuellen charakteristischen Dichtekurve an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve, beständige gedruckte Bilder von jedem Farboriginal, das eine Qualität großer Helligkeit aufweist, die aus einer exzessiven Belichtungsquantität beim Photographieren resultiert, oder eine geringe Helligkeit aufweist, die aus einer kurzen Belichtungsquantität resultiert, erhalten werden können. Die resultierenden beständigen gedruckten Bilder weisen Bildqualitäten auf, die zu der eines mittels Farbtrennung seines Farboriginals durch einen Scanner erhaltenen beständigen gedruckten Bildes äquivalent sind, wobei das Farboriginal mit einer dem Standard entsprechenden Belichtungsquantität photographiert wurde und somit eine dem Standard entsprechende Bildqualität aufweist. Die obigen zwei charakteristischen Dichtekurven sind zum Vergleichen ihrer Formen in Figuren 4(A) und 4(B) gezeigt, wobei die Glanzlichtbereiche der Kurven den gleichen Punkt in jeder Koordinate einnehmen. Aus Figuren 4(A) und 4(B) ist es bekannt, daß, wenn die individuelle charakteristische Dichtekurve an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve angepaßt wird, die Dichteabstufung, besonders die Dichteabstufung im Glanzlicht- und im Schattenbereich, hervorragend korrigiert werden.
(v) Herstellung von gedruckten Bildern:
Basierend auf den obigen Daten, werden drei typische Farboriginale von dem Standard entsprechender Bildqualität, Bildqualität großer Helligkeit und Bildqualität geringer Helligkeit mittels eines Heimcomputers "PC-9800" (Handelsname, hergestellt von NEC Corp.) zum Anpassen der charakteristischen Dichtekurven mit Softwares geladen und führen in Übereinstimmung mit der Tonumwandlungsformel (1) die Berechnung aus. Derart erhaltene elektrische Signale (Bildinformationssignale) werden der Farbtrennung durch DC-360ER" (Handelsname), hergestellt von HELL Corporation, welcher in einem System zum Verarbeiten elektrischer Bildinformationssignale eingefügt ist, ausgesetzt, dabei wird nach der Art von Du Pont's Chromalin Verfahren ein beständiges gedrucktes Bild erhalten. Die Auswertung wird an der resultierenden Bildqualität des beständigen gedruckten Bildes durchgeführt. Bei dieser Arbeit wird übrigens 1,0 als der gamma-Wert angenommen.
Die drei beständigen gedruckten Bilder haben den gleichen Ton, namentlich gleiche Abstufung und Farbton, gemeinsam und sind gut ausgewogen in Grau und Farbe. Als eine natürliche Konsequenz hatten Details der Bildqualität der beständigen gedruckten Bilder, die mit der Technik dieser Erfindung hergestellt wurden, reiche und natürliche Abstufung im Glanzlichtbereich des Farboriginals großer Helligkeit sowie im Schattenbereich des anderen Farboriginals geringer Helligkeit.

Beispiel 2:

Als nächstes wurde ein anderer Versuch unter Verwenden eines Originals, das eine dem Standard entsprechende Bildqualität aufweist, eines farbverschleierten Originals mit Bildqualität großer Helligkeit (überbelichtet) und eines anderen farbverschleierten Originals mit einer Bildqualität geringer Helligkeit (unterbelichtet) zum Entfernen des Farbschleiers davon, durchgeführt.
Drei Farboriginale wurden bei diesem Versuch verwendet, eines mit einer dem Standard entsprechenden Bildqualität, frei von Farbschleiern (DHo = 0,20, DSo = 2,80), ein farbverschleiertes, das eine Bildqualität großer Helligkeit (DHn = 0,10, Dsn = 2,70) aufweist, und ein anderes farbverschleiertes, das eine Bildqualität geringer Helligkeit (DHn = 0,60, Dsn = 3,20) aufweist. Der Versuch wurde im Hinblick darauf, ob beständige gedruckte Bilder, die eine Bildqualität, ähnlich der eines beständigen gedruckten Bildes, aufweisen, welche durch der Farbtrennung Aussetzen ihres Farboriginals mit einer dem Standard entsprechenden Bildqualität frei von Farbschleiern erhalten wurden, aus den letzteren zwei Farboriginalen, die den Farbschleier tragen, erhalten werden können.
In diesem Beispiel wurde "M-460" (Handelsname), hergestellt von Crossfield, als ein Farbscanner und Du Pont's Chromalin Verfahren verwendet, um die beständigen gedruckten Bilder zu gestalten.
In diesem Beispiel wurde der gleiche Farbfilm verwendet, wie im Beispiel 1, um jede der individuellen charakteristischen Kurven der farbverschleierten Farboriginale jeweils an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve anzupassen. Auch wurde das aus Beispiel 1 hergeleitete Ergebnis wegen des gleichen Dichtebereiches verwendet.
Als nächstes wurden die y Werte durch Anwenden der Tonumwandlungsformel (1) auf den Grundlagen von Do bei den Dichtewerten von Dn und Do in Tabelle 2 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Korrelation zwischen den y und Dn Werten in Tabelle 3 ist in Figur 5 gezeigt. Die in Figur 5 gezeigten Kurven sind sogenannte Farbtrennungskurven, die von einem Scanner geliefert werden, welcher eine Relation zwischen den Dichtewerten eines angepaßten Farboriginals und den Werten eines Halbtonpunktbereichsprozents auf einem dazu korrespondierenden beständigen gedruckten Bild herstellt. TABELLE 3 Einstellungsdaten der Trennungskurve des Scanners Dichteschritt Original Nr.1 (Unterbelichtung, geringe Helligkeit) Nr 2 (Überbelichtung, große Helligkeit) individuell nach Anpassung Halbton % Anpassungsverfahren einfaches Anpassen proportionales Anpassen Konstanten in der Tonumwandlungsformel (1) α=1.00' γ=0.90, yH =5%, und ys =95%.
Beim Einstellen einer Farbtrennungskurve, die von einem Scanner geliefert wird, wurde in der Tonumwandlungsformel (1) der alpha Wert auf 1,00, der gamma-Wert auf 0,9, yH auf 5% und ys auf 95% eingestellt. Die Korrelation der Halbtonpunktbereichsprozentwerte (y Wert) aller Farbplatten, d.h. C, M und Y, folgte dem im Stand der Technik bekannten Weg, wie in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 Ein Beispiel. das die Korrelation der Halbtonpunktbereichsprozentwerte jeder Farbplatte zeigt. Farbplatte Mittlerer Ton
Die Auswertung wurde an Bildqualitäten von beständigen gedruckten Bildern in Halbton durchgeführt, die mittels Farbtrennung durch einen Scanner erhalten wurden. Die Untersuchung wurde dann an den Bildqualitäten der hergestellten beständigen gedruckten Bilder mittels des Chromalin-Verfahrens durchgeführt. Die drei so erhaltenen beständigen gedruckten Bilder haben untereinander fast den gleichen Ton, namentlich gleiche Abstufung und Farbton, und sind gut ausgewogen in Grau und Farbe. Farbschleier auf den Farboriginalen großer Helligkeit oder geringer Helligkeit wurden vollständig entfernt. Als eine natürliche Konsequenz weisen Details der Bildqualität der beständigen gedruckten Bilder, die bei der Technik dieser Erfindung gebildet wurden, reiche und natürliche Abstufung im Glanzlichtbereich des Farboriginals großer Helligkeit sowie im Schattenbereich des Farboriginals geringer Helligkeit auf.
Die Voraussetzung zum Entfernen von Farbschleiern kann aus dem Ergebnis in Tabelle 3 überlegt werden.
Es wird aus diesem Beispiel klar, daß Farbschleier auf Farboriginalen durch die vorliegende Erfindung wirkungsvoll von diesem Beispiel entfernt wurde. Die hiesigen Erfinder betrachten den Effekt der Farbschleierentfernung in diesem Beispiel wie folgt. Wie gut bekannt ist, generieren Schleier in solch einem Fall, daß beim Photographieren eines Originals die verwendete Lichtquantität von einer von einem Hersteller des Farbfilms vorgesehenen differiert. In diesem Fall werden Farbschleier über einem ganzen Bild erzeugt. Der Schleier generiert in einem anderen Fall auch, daß eine Voraussetzung des Entwickelns eines photographierten Farbfilms von einer von dem Hersteller festgesetzten differiert. In diesem Fall werden auf einem Bild teilweise Farbschleier erzeugt. Farbschleier werden nicht nur aus einem Grund, sondern auch aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Gründen erzeugt. Die charakteristische Dichtekurve eines Originals wird durch solch einen Farbschleier beeinflußt. Zum Beispiel wird die charakteristische Dichtekurve eines Originals um eine Größe entsprechend einem Grad des Farbschleiers parallelverschoben oder wird ein Gradient der charakteristischen Dichtekurve aufgrund des Farbschleiers verändert. Diese Erfindung gestattet automatisches Entfernen des Farbschleiers, da technische Einrichtung zum Anpassen der individuellen charakteristischen Dichtekurve eines Originals an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve zum Schaffen von dem Standard entsprechenden Bildqualitäten auf wiedergegebenen Bildern darin eingefügt ist.
Voraussetzungen zum Entfernen von Farbschleiern können aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen übernommen werden. Namentlich auf Werte von y und Do schauend (sowohl große Helligkeit als auch geringe Helligkeit) werden nach Anpassung in Tabelle 3 und Vergleichen der Daten der zwei Bilder, im wesentlichen die gleichen y Werte (Halbtonpunktbereichsprozente) auf im wesentlichen die gleichen angepaßten Dichtewerte in jedem der Bilder eingestellt.
Selbst wenn die Dichtebereiche der Bilder sehr voneinander differieren, kann der obige Effekt durch Anpassen der individuellen charakteristischen Dichtekurve an die dem Standard entsprechende charakteristische Dichtekurve dann Durchführen der Tonumwandlungsformel (1) auf der Grundlage der angepaßten Dichtewerte, erzielt werden.
Derartige als wesentlich erachtete Voraussetzung wird nur durch Anwenden der Tonumwandlungsformel (1) dieser Erfindung erfüllt.

Claims

1. Ein Verfahren zum Herstellen eines wiedergegebenen Bildes durch Tonumwandlung eines originalen Bildes auf der Grundlage bildlicher Informationen von dem originalen Bild, welches umfaßt:

(i) Einstellen des Dichtewertes (Hn) des Glanzlichtbereiches des originalen Bildes, des Dichtewertes (Sn) des Schattenbereiches des originalen Bildes und einer individuellen charakteristischen Dichtekurve fDn(x), die von dem Hn bis zu dem Sn reicht, wobei x einen physikalischen Wert bezeichnet, der mit den Dichten (D) des originalen Bildes und des wiedergegebenen Bildes korreliert, wie Belichtung;

(ii) Einstellen des Dichtewertes (Ho) des Glanzlichtbereiches und des Dichtewertes (So) des Schattenbereiches eines dem Standard entsprechenden originalen Bildes, das ein wiedergegebenes Bild liefern kann, welches geeignete Bildqualität für das visuelle Empfinden der Menschen aufweist, und auch einer dem Standard entsprechenden charakteristischen Dichtekurve fDo(x), die von dem Ho bis zu dem So reicht;

(iii) Anpassen der individuellen charakteristischen Dichtekurve fDn(x) an die dem Standard entsprechende charakterisüsche Dichtekurve fDo(x) und weiter Bestimmen eines angepaßten Dichteinformationswertes Do auf dem dem Standard entsprechenden originalen Bild, welcher dem Dichteinformationswert Dn eines gewünschten Bildelementes auf dem originalen Bild entspricht; und

(iv) dann Durchführen der Tonumwandlung des Bildes in dem Dichtebereich auf der Grundlage des so erhaltenen angepaßten Dichteinformationswertes Do auf dem dem Standard entsprechenden originalen Bild, welcher dem Dichteinformationswert Dn des gewünschten Bildelementes auf dem originalen Bild entspricht, durch Verwenden der folgenden Tonumwandlungsformel:

wobei

(Do - Ho): der grundlegende Dichteinformationsrichtwert ist, der erhalten wird durch Subtrahieren des Dichtewertes Ho des Glanzlichtbereiches des dem Standard entsprechenden originalen Bildes von dem angepaßten Dichteinformationswert Do auf dem dem Standard entsprechenden originalen Bild, welcher dem Dichteinformationswert Dn des gewünschten Bildelementes auf dem originalen Bild entspricht;

y: die Halbtondichteintensität auf dem wiedergegebenen Bild ist, die dem gewünschten Bildelement auf dem originalen Bild entspricht;

yH: eine gewünschte Halbtondichteintensität ist, die für den Glanzlichtbereich auf dem wiederzugebenden Bild eingestellt ist;

ys: eine gewünschte Halbtondichteintensität ist, die für den Schattenbereich auf dem wiederzugebenden Bild eingestellt ist;

alpha: das Reflexionsvermögen der Oberfläche eines Grundmaterials ist, auf welchem das wiedergegebene Bild zu zeigen ist;

beta: ein Wert ist, der aus beta = 10-gamma erhalten wird;

kappa: ein anderer Wert ist, der aus gamma/(So - Ho) bestimmt wird; und

gamma: ein gewünschter beliebiger Faktor ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die bildliche Information elektrische Signale umfaßt, die aus Dichteinformationen, welche durch photoelektrisches Scannen des originalen Bildes erhalten wurden, umgewandelt wurden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Halbtondichteintensitäten (y), (yH) und (ys) jeweils in Termen von Punktbereichsprozenten ausgedrückt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das widergegebene Bild ein gedrucktes Bild ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das visualisierende Medium eine Druckfarbe ist.

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