KR0128707B1 - 화상의 계조변환법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항상 설계한 대로의 계조강도치를 갖는 복제 화상, 즉 환원하면 합리적으로 계조변환된 복제화상을 제작하기 위한 신규의 화상의 계조변환법을 제공하기 위한 것으로서 연속계조의 컬러사진화상을 계조변환하여 망점계조의 복제화상을 제작할때의 화상의 계조변환법에 있어서, 상기 화상의 계조변환을 (ⅰ) 컬러사진원고상에 지정된 최명부(H)와 최암부(S)의 농도치로서 H와 그의 근방부위 및 S와 그의 근방부위의 대표농도치(DH_av,DS_av)를 입수하는 공정, (ⅱ)H∼S에 이르는 각 화소점(n점)을 스캔하여 각 화소점의 농도치(D_n)를 입수하는 공정, (ⅲ)농도치를 나타내는 세로축(D축)과 광량에 상관한 화상정보치를 나타내는 (X축)의 D-X직교좌표계에서 규정되는 컬러사전원고의 찰영에 제공한 사진감재의 농도특성곡선을 이용하여 상기 H와 S의 대표농도치(DH_av,DS_av)및 각 화소점의 농도치(D_n)를 광량에 상관한 화상정보치(X_n)로 변환하는 공정, (ⅳ)상기 광량에 상관한 화상정보치(X_n)을 하기 계조변환식을 사용하여 계조강도치(Y)로 변환하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하여 화상의 계조변환을 행한다.

계조변환식

y=y_H+[α·(1-10^-k.x)/(α-β)]·(y_s-y_H)

Description

화상의 계조변환법

제1도는 컬러산진필름감재의 사진농도특성곡선을 나타냄.

제2도는 컬러스케너의 개구 시야내에 있어서의 유제층중의 은입자의 분산상태를 설명하는 모식도임.

제3도는 본 발명의 화상의 계조변환법이 적용되는 컬러스캐너의 기기구성을 설명하는 개요도임.

제4도는 본 발명의 화상의 계조변환법이 적용되는 디지틀식 복사기(컬러복사기)의 기기구성을 설명하는 개요도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 검출부, 2 : 색분해부,

3 : 계조조정부, 4 : 출력부,

5 : 컬러사진원고, 6 : A/V변환부,

7 : 로그앰프, 8 : 베이식마스킹부,

9 : 색수징부, 10 : UCR/UCA부,

11 : 계조변환부, 12 : 컬러co실렉터(선택부),

13 : A/D변환부, 14 : 도트제어부.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 인쇄화상이나 각종의 고화질의 빅토리얼·하아드카피(Victorial hard copy)등 화질이 우수한 복제화상을 제판할때의 화상의 계조변환법에 관한 것이다.

다시 상세하게는 본 발명은 특히 원고화상으로서 연속계조의 컬러사진화상으로 부터 망점계조(half tone)의 복제화상을 제작할때의 신규의 화상의 계조변환법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

컬러스캐너(제판용기기)를 사용한 인쇄화상의 제작 혹은 스캐너와 고정도 프린터를 사용하여 고화질의 하아드 카피(빅토리얼·하아드 카피)를 출력하는 경우등, 각종의 복제화상을 제작하려고 할때 예를들면 원고화상으로서 연속계조의 컬러사진화상을 사용하는 경우 원고화상의 연속계조를 복제화상의 망점계조(half tone)로 계조변환하지 않으면 안된다는 것은 말할 필요도 없는 일이다.

상기한 화상의 계조변환이란 원고화상의 각 화소의 농도정보를 복제화상계로 변환하는 것이다.

주지한 바와 같이 복제화상의 제작에 있어서, 원고가 갖고 있는 농도정보를 복제화상상에 재현시키는 방법으로서 각종의 재현방식(농도표시방법)이 채용되고 있다. 그리고, 이들 농도표시방식에 있어서 계조의 변환이 행하여지고 있는 것은 말할 필요도 없는 것이다.

또한, 계조변환은 화소의 농도정보의 변환은 물론이고, 화소의 색조의 변환에도 극히 밀접하게 관계되고 있으며, 이점은 후술한다.

상기한 복제화상계의 농도표시방법으로서 각종의 방식이 채용되고 있으며, 그의 대표적인 것을 이하에 설명한다

(ⅰ)전형적으로는 인쇄화상의 제작에서 볼 수 있는 것으로서 망점(망점면적 %치, Dot area% value)의 크기에 따라서 소정화소의 피복율을 변화시키는 것이다.

즉, 도트의 크기에 따라 소정의 크기의 화소의 피복율을 변화시켜서 농도정보를 재현시키고져 하는 것이다.

이 방식은 다치면적계조 표시라고도 말하며, 인쇄화상외에 잉크제트프린터나 용융감열전사프린터(더어멀프린터)등에서 응용되고 있다.

(ⅱ)상기 도트의 크기를 변화시키는(다치면적)방식에 대하여 동일 크기의 도트의 배열방식으로 소정화소의 피복율을 변화시키는 방식이 있다.

이 방식은 2치 면적계조표시 라고도 하여 상기와 같은 모양의 응용분야 즉, 용융형 감열전사프린터잉크제트 프린터 등에서 응용되고 있다.

(ⅲ)소정의 크기의 화소 자체의 농도를 직접 변화시키는 방식이 있다.

이것은 통상의 컬러사진재료의 연속적인 농도재현계와 같은 방식이다. 이 방식은 직접농도계조표시법이라고도 하며, 승화형 색소감열전사프린터(서브리메이션형프린터)등에서 응용되고 있다. 상기한 바와같이 연속계조의 원고화상으로 부터 각종의 복사기술에 의하여 인쇄화상이나 고화질의 프린터화상등의 복제화상(또한, 본 발명에 있어서 복제화상이라고 하는 경우 이와 같이 가장 넓은 의미로 해석되어져야 한다. )이 제작되고 있으나 원고화상이 갖는 농도계조(gradation)와 색조(color tone)을 복제화상상에 작업규칙성을 갖고 충실히게 재현시키는 것은 극히 중요한 과제이다.

그러나 작금의 복제기술의 진보에도 불구하고 상기한 재현성의 과제를 합리적으로 해결하지 못하고 있는 것이 현상황이다.

이것은 상기한 원고화상의 상태(계조와 색조를 포함한.)를 복제화상상에 충실하게 재현시키는 기술 또한 원고화상상의 상태를 소망하는 상태의 것으로 조정(수정 또는 변경)한다고 하는 기술에 있어서, 그의 기본으로 되는 화상의 농도영역에 있어서의 비선형 변환처리기술(화상의 계조변환기술, 화상의 계조변환법)이 합리적인 이론의 뒷받침이 결여되어서 비과학적, 비합리적인 것이기 때문이다.

이점을 대표적인 복제화상의 기술분야인 인쇄화상의 제조기술을 예로 하여 이하에 설명한다.

본 발명자등은 현재의 모노크로 스캐너 컬러스캐너등의 고도화한 제판용 기기는 기본적으로는 제판및 인쇄에 관한 필요로서 충분한 지견이 살려지지 못하고, 그의 설계기술이 비체계적인 사진적 마스킹법에 의한 색분해 이론에 의해서 구성되어 있고, 또한 동기기에 대한 빈번한 개량도 기본적으로는 그 색분해 이론을 기초로한 대처요법적 조치였다고 생각하고 있다.

즉, 종래의 스캐너 장치의 설계 기술에 있어서는 색분해 작업에서 사진원고의 연속게조화상으로 부터 인쇄화상의 망점계조화상에 계조를 변환할 때 색보정이나 색수정(컬러마스킹)을 제1목적으로 하고 화상의 계조조정을 제2목적으로 생각하고 있는 까닭에 인쇄화상의 화질의 안정화와 고도화를 이루어지지 못하고 있는 것이 현상이다.

상기한 바와 같이 종래의 연속계조화상으로 부터 망점계조화상으로의 계조변환기술에 있어서는 연속계조화상상의 임의의 표본접(화소접)에 있어서의 농도치와, 이것에 대응하는 망점계조화상상의 표본점에 있어서의 망점의 망점면적백분율치와를 합리적이고도 보편적으로 상관시키는 수단이 존재하지 못하고 있었다.

본 발명자등은 인쇄화상을 합리적으로 제작하기 위해서는 중핵적인 두가지의 요소기술 즉, 계조변환기술(gradation control)과 색보정(수정)기술(clour correction)중 색보정(수정)기술의 향상에 앞서서 화상의 각 화소의 농도계조의 변환을 합리적으로 행할 수가 있는 기술이 1차적으로 중요시 되지 않으면 안 된다는 생각에 입각해서 종래의 비합리적이며 비과학적인 게조변환기술의 한계를 타파하도록 예의 연구를 계속하였다.

그 결과 원고화상인의 연속게조화상상의 임의의 표본점의 기초농도치와 이것에 대응하는 망점게조화상상의 표본점에 있어서의 망점면적백분율치와를 연관시킨 신규의 계조변환방식을 발안하기에 이르렀고 이 신규이며 합리적 과학적인 게조변환방식이 종래의 제판용 기기에 충분히 적용되고, 또한 종래의 색분해 기술의 한계를 타파하여 우수한 효과를 발현하는 것을 창아내서 앞서 예를 들면 특원 평성1년-135825호, 동2-55204호로서 제안하였다.

상기한 본 발명자등에 의한 앞서 제안한 기술은 화상의 계조변환에 있어서 본 발명과 유사한 계조변환식을 사용하는 것이 있으나(단, 후술하는 바와 같이 계조 변환식의 운용조건은 전혀 이질의 것이다.)화질이 우수한 인쇄화상을 재현성이 좋게 제작하기 위해서는 아직 개선의 여지를 남기는 것이다.

상기한 개선의 여지란, 원과화상의 H와 S의 측정농도치로 부터 그 계조변환식의 운용을 위한 정수가 설정되는 것 또한 그 H와 S의 측정농도치가 불가피적으로 불균일성(不均一性)을 동반히는 것이어서 이점이 해결되지 않으면 제판설게대로의 화질이 우수한 인쇄화상을 재현성이 좋게 제작할 수가 없다고 하는 점이다.

[발명이 해결하고져 하는 과제]

본 발명은 상기 인쇄화상의 제작을 예로하여 설명해온 계조의 변환법에 있어서의 문제점이 넓게 일반의 본제화상의 제작분야에도 존재하는 것에 감안해서 각종의 복제화상의 제작분야에 적요할 수가 있는 신규의 화상의 제조변환법을 제공하고져 하는 것이다.

즉, 복제화상의 제작기술에 있어서는 원고화상으로 부터 화상정보를 입수(농도정보의 입수), 그 화상정보를 복제화상의 제작기기의 계조변환기구(계조변환부)에서 계조변환하는 것은 필연적인 것이며, 여기에 본 발명의 화상의 계조변환법을 적용하여 게조변환을 합리적인 것으로 하고져 하는 것이다.

특히, 본 발명의 화상의 계조변환법은 원과화상으로는 컬러사진원고를 사용하고 또한, 원고화상중에 지정된 H와 S의 측정농도치에 있어서의 불가피적인 불균일성(不均一性)을 의식하여 불균일성(不均一性)을 저감화하고, 이와 감이 해서 얻어지는 불균일성 없는 농도정보치를 특정의 계조변환식으로 계조변환하는 것이며, 이것에 의해 설계대로의 복제화상이 재현성 좋게 제작할 수가 있다.

[과제릍 해결하기 위한 수단]

연속계조의 컬러사진원고화상을 게조변환하여 망점계조의 복제화상을 제작할때의 화상의 계조변환법에 있어서, 상기 화상의 게조변환이 (ⅰ) 컬러사진원고상에 지정된 최명부(H)와 최암부(S)의 농도치로하고, H와 그의 근방부위 및 S와 그의 그낭부위의 대표농도치(DH_av,DS_av)를 입수하는 공정, (ⅱ))H∼S에 이르는 각 화소점(n점)을 스캔하여 각 화소점의 농도(D_n)를 입수하는 공정,(ⅲ)농도치를 나타내는 세로축(D축)과 광량에 상관하는 화사엉보치를 나타내는(X축)의 D-X직교 조표계에서 규정되는 컬러사진원고의 촬영에 공여한 사진 감광재(瀉眞感光材)의 농도특성곡선을 이용하여 상기 H와S의 대표농도치(DH_av,DS_av)및 각 화소점의 농도치(D_n)를 광량에 상관하는 화상정보치(X_n)로 변환하는 공정, (ⅳ)상기광량에 상관한 화상정보치(X_n)을 하기 계조변환식을 사용하여 계조장도치(Y)로 변화하는 공정으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 화상의 계조변환법에 관한 것이다.

계조 변환식

y=y_H+[α(1-10^-k.x)/(α-β)]·(y_s-y_H)

단, 상기 계조 변환식에 있어서

X : X=(X_n-X_H)로 나타내는 기초광량치

즉, 원고상의 임의의 화소(n점)의 농도치(Dn)로 부터 상기 D-X직교 좌표계에서 규정되는 농도 특성 곡선을 통하여 구한 광량에 상관하는 화상정보치(X_n)와 상기 H부의 대표 농도치(DH_av)에 대응하는 광량에 상관하는 화상정보치(X_H)의 차를 나타낸다.

y : 원고상의 임의의 화소(n점)에 대응하는 복제화상상의 화소의 계조 강도치

y_{H :}원고상의 H에 대응하는 복제화상상의 H에 대하여 미리 설정되는 계조강도치

y_{s :}원고상의 S에 대응하는 복제화상상의 S에 대하여 미리 설정되는 계조강도치

α : 복제화상의 기록용지의 표면 반사율

β : β=10^-γ에 의하여 결정되는 수치

K : K=γ/(X_s-X_H)에 의해서 결정되는 수치

단, 상기식에 있어서 X_s는 상기S부의 대표농도지(DS_av)로 부터 상기 D-X직교 좌표계에서 규정되는 농도 특성곡선을 통하여 구한 광량에 상관된 화상정보치를 나타냄.

γ : 임의의 계수를 각각 나타냄

이하, 본 발명의 기술적 구성에 대하여 상세히 설명한다.

또한, 계속해서 본 발명의 화상의 계조변환법을 복제화상으로서 컬러 인쇄화상을 제작하는 케이스, 특히 컬러스케너를 사용하여 인쇄화상을 제작하는 케이스를 인용하여 설명한다. 따라서, 이것은 설명의 편의상의 일이며, 본 발명의 화상의 게조변환법은 컬러 인쇄화상의 복제의 경우에만 적용되는 것을 의미하는 것은 아니다.

우선 본 발명의 이해를 돕기하여, 계조변환의 대상이 될 화상정보, 즉 광량에 상관한 화상정보치(후술하는 이유에서 이하 단지 광량치라고 한다.)라고 하는 중요한 개념 및 그 광량치를 사용하여서의 계조변환법 보다 구체척으로는 게조변환커어브(색분해 커어브)의 설정법에 대하여 설명한다.

상기한 바와같이 본 발명자등은 색분해작업의 중핵을 이루는 계조변환커어브(색분해 커어브, 상태재현 커어브)의 설정 기술을 합리적인 것으로 하고져 예의 검토를 가해왔다. 그 중에서 종래의 각색판(C/M /Y판)예를 들면 제판의 기준이 되는 C판을 제작할 때, 그의 보색관계의 R(적색)필터를 개재하여 입수되는 농도치와 망점면적%치의 관계로 규정되는 C판용 색분해 커어브의 설정기술에 대신하여 그 농도치를 원고화상이 촬영되어 있는 컬러 사진필름의 감재의 사진 농도특성곡선을 이용하여 노광량치(후술하는 바와같이 본 발명은 이것을 광량치라고 하는 개념중에 포함시키고 있으므로, 이하 광량치라는 용어를 사용함)로 변환하여 그 광량치를 특정의 계조변환식에 의해서 계조변환하여 망점면적 %치를 구할때 즉 광량치와 망점면적%치의 관계에서 규정되는 색분해 커어브를 설정할때 그 색분해 커어브를 기초로하여 원고화상의 화질이 어떠한 것이든(예를들면 언더/오우버노광인거, 하이키/로우키 라고 하는 복제가 극히 곤란한 원고, 각종의 색흐림이 있는 원고, 퇴색한 원고등)우수한 계조특성을 갖는 인쇄화상이 얻어지는 것을 찾아냈다(예를 들면, 특원평성1년-135825호).

또한, 이하 상기한 종래의 농도치와 망점면적%치의 관계에서 규정되는 각색판용 색분해커어브는 사진필름감광재의 특성곡선에 있어서 세로축인 농도(Density)로 부터의 화상정보를 중시하고 있는 것으로 부터 D축 색분해 커어브라고 한다. 이것에 대하여 본 발명의 광량치와 망점면적%치의 관계에서 규정하는 가색판용 색분해 커어브는 그 특성곡선에 있어서 가로축(X축)의 광량축으로 부터의 화상정보를 중요시하고 있는 것으로 부터 X축 색분해 커어브라고 한다.

상기한 바와같이 본 발명은 제판 대상이 되는 컬러원고(표지형, 네가형, 투과형, 반사형등 어느것이라도 좋다.)의 화질에 좌우되지 않고 예를 들면 오우버/노멀/언더노광의 원고, 하이키/로우키의 원고, 각종의 색흐림이 있는 원고 혹은 퇴색(Fading)한 원고등으로 부터 우수한 화질의 인쇄물을 작성하기 위하여 계조현황을 위한 화상정보로 농도치가 아닌 광량치를 사용한다. 이것은 종래 기술과 두드러지게 상이를 이루고 있는 점이다. 그리고 게조변환(연속계조의 망점계조에로의 변환)에 있어서 원고화상이 갖는『농도치』가 아나라 『광량치』를 이용하는 이유는 다음과 같다.

상기한 화질이 상이한 각종의 원고화상을 합리적으로 계조변환하기 위하여서는 카메라 필름감광재가 각각 고유적으로 갖는 사진농도 특성곡선에 의존하고마는 『농도치』를 사용하는 것이 아니라 그 컬러필름감재에 입사되는 피사체(원고화상의 글자그대로의 베이스가 되는것, 실처화상, 실경)로 부터의 광량치를 이용하면 그 사진농도 특성곡선(사진감광재의 특성)에 의존하지 않는 화상정보이기 때문에 어떠한 화질의 원고일지라도 합리적으로 통일적으로 계조변환 될 수 있는 것이 아닐까하는 본 발명자등의 창의에 의한 것이다.

다음에 상기 광량치를 사용하여 각 색판, 예를 들면 C판의 X축 색분해 커어브를 설정하는 방법에 대하여 설명한다.

우선, 컬러사진원고로부터 화상정보로서 광량치를 입수하지 않으면 안된다.

상기 광량치는 당해 원고화상이 촬영되어져 있는 컬러사진 필름감광재(감과성유제)의 특성곡선, 소위사진농도 특성곡선(Photographic Characteristic Curve)를 사용하여 사진농도(Photographic Density)로부터 용이하게 구할 수가 있다. 또한, 상기 사진농도 특성곡선은 세로축을 농도(D), 가로축(X)을 노광량(露光量)으로 하는 D-X직교좌표계로 나타낼 수 있는 것이다. 그리고 상기 광량치를 구하기 위하여서는 원고화상이 촬영되어 있는 컬러사진 필름감광재의 사진농도 특성곡선을 함수화하지 않으면 안된다. 이것에 의하여 원고화상중의 임의의 호소점(n점)의 농도치(Dn)로 부터 대응하는 화소의 광량치(Xn)를 구할 수가 있는 것이다. 사진농도 특성곡선은 각 사지감광재 메이커로 부터 기술자료등으로서 주어진 것을 함수화하면 된다.

예를 들면 제1도에 EK사제 엑타크롬66, 프로페쇼널필름(데이라이트)의 사진농도 특성곡선을 나타낸다. 사진농도 특성곡선을 함수화하는 방식은 특별히 한정되지 않고, 소망하는 방식에 따르면 된다. 말할필요도 없지만 제1도에 나타낸 바와같이 컬러사진필름의 R/G/B의 감광유제는 각각의 특성곡선을 갖고 있으므로 이들을 함수화하여, 대응색판의 제작을 위한 광량치를 구하지 않으면 안된다.

[표 1]에 그의 결과를 나타낸다. 또한 [표 1]에는 가능한한 정확하게 사진농도 특성곡선을 수식화하기 위하여 수식화구분을 복수로 하고 있다.

사진농도 특성곡선 관계식 일람표

[표 1]

본 발명에 있어서는 제1도에 나타내는 바와같이 사진농도 특성곡선을 함수화할 때에 컬러사진 원고의 농도치를 나타내는 D축의 눈금(스케일)과 피사체(실제화상)의 logE로 나타내어지는 광량치를 나타내는 X축의 눈금을 동일한 것으로 하여 D와 X의 함수화가 행하여진다.

이 D축과 X축에 관한 스케일링은 다음의 관점으로부터 행한것이며, 본 발명자등에 있어서 아주 합리적인 것이라고 생각된다.

즉, 사진농도 특성곡선에 있어서는 그 X축에는 노광량E의 대수치(logE=logI×t)가 차지할 위치가 부여되며 이 물리량은 인간의 시각의 명암에 대한 대수적인 변별특성에 의해서 평가된다.

한편 D축의 농도에 관한 물리량도 인간의 시각에 있어서는 대수적으로 평가된다. 따라서 D축과 X축을 상관시킬때 동일 스케일링하에서 행하여도 하등의 불합리는 없다고 생각된다.

또한, 본 발명에 있어서 상기의 눈금붙이기는 일종의 간편법이며, 이것에 한정되지 않는것은 말할 필요도 없는 일이다. 예를들면 제 1도에 나타내는 D축과 X축의 수치관계로 함수화해도 좋다.

상기한 상대적인 의미를 포함시켜서 본 발명에 있어서는 X축의 물리량을 노출광량치(露出光暈値, exposure value)를 포함하는 개념인 『광량치』라고 하는 용어로 표현하고 있다.

본 발명은 상기한 바와같이 계조변환에 있어서 컬러사진원고의 농도치(Dn치)를 기준으로 하는 것이 아니라 피사체(실체화상, 실경)가 공여해 주는 화상정보치, 즉 X축으로 나타내지는 광량치(Xn)를 기초로 하는 것이다.

상기한 바와같이 사진농도 특성곡선의 함수화에 의해 표 1에 나타낸바와 같이 Dn치와 Xn치와는X=F(D)의 함수식에 의해 상관되어 있기 때문에 용이하게 Dn치로 부터 Xn치를 구할수가 있다.

이상과 같이 하여서 피사체(실체화상)가 공여하는 광량치(Xn)를 얻을수가 있다. 이어서 이와같이 하여 합리적으로 구한 Xn치와 상기 계조변환식을 사용하여 색분해 커어브, 즉 종래의 농도정보치를 중시한 D축 색분해 커어브에 대신하는 광량치를 중시한 X축 색분해 커어브를 구하면 될 뿐이다. 또한 소정의 사진농도 특성곡선하에서 컬러사진원고상의 임의의 화소(n점)에 있어서의 농도치(Dn)로 부터 대응하는 피사체(실제화상)상의 화소의 광량치(Xn)를 구하고 그 Xn치를 상기 계조변환식에 대입하는 것에 의해서 계조강도치인 망점면적 %치가 계산되며, X축 색분해커어브가 설정된다.

상기 계조변환식의 운용은 원고화상상에 지정된 최명부(H)및 최암부(S)의 농도치(D_H,D_s)에, 대응하는 광량치(X_H,X_s)를 사용하여 행하여 지는 것이다.

그러나 최명부(H)와 최암부(S)의 농도측정치에는 불가피하게 불균일성(不均一性)이 생기는 것을 인식하여 이것에 기인하는 중대한 결점을 해소하고져 하는 것이 본 발명의 중심과제이다.

이점은 상세하게 후술된다.

상기 계조변환식의 운용에 있어서 광량치(Xn)는 상술한 바와같이 기초광량치(X)로 변환시켜 놓지 않으면 안되나 이것은 H부와 S부에 미리 설정된 망점면적 %치(y_H,y_s)를 학보하기 위한 수단이다.

그리고 망점계조의 C판을 제작하기 위하여서는 컬러스캐너의 망점발생기(Dot generator)가 그 C판용 X축 색분해 커어브에 따라서 작동하도록 하면 될 뿐이다.

다음에 본 발명의 상기한 계조변환식의 유도과정과 그의 특질에 대해서 간단히 설명한다.

망점계조인 인쇄화상의 제작에 있어서 원고화상중의 각 화소에 대히여 설정되는 망점면적 %의 수치(Y)를 구하는 계조변환식은 일반으로 인정되고 있는 농도공식(사진농도, 광학농도)

즉, D=log I₀/I=log 1/T

단, I₀=입사광량

I=반사광량 또는 투과광량

T=I/I₀=반사율 또는 투과율을 기초로 하여 유도한 것이다.

이 농도D에 관한 일반공식을 제판, 인쇄에 적용하면 다음과 같이 된다. 제판, 인쇄에 있어서의 농도(D')=log I₀/1=log(단위면적×종이의 반사율)/{(단위면적-망점면적)×종이의 반사율+망점면적×잉크의 표면반사율}=log αA/[α{A-(d₁+d₂+……d_n)}+β(d₁+d₂…… d_n)]

여기에서 A : 단위면적

dn : 실단위면적내예 있는 각각의 망점면적

α : 인세용지의 반사율

β : 인쇄잉크의 표면 반사율 이다.

본 발명은 이 제판·인쇄에 관한 농도식(D' )을 기본으로 하여 화상정보로서 농도치가 아니라 광량치를 사용함과 함께 연속계조인 원고화상상의 표본점(화소), (n점)에 있어서의 기초광량치(X)와 이것에 대응한 망점계조인 인쇄화상상의 표본점에 있어서의 망점의 망점면적 %치의 수치(Y)와의 관련지움이 이론치와 실측치가 합치되도록, 상기 계조변환식을 유도한 것이다.

본 발명의 상기 계조변환식의 운용에 있어서는 일반으로 y_H,y_s의 파라미터는 정수화 되어져 있어 예를 들면 C판의 Y_CH에 5%, Y_CS에 95%, M 및 Y판에서는 Y_MH=Y_YH에 3%, Y_MS=Y_YS에 90%라고 하는 망점면적 %가 사용된다. 또한 상기 계조변환식의 운용에 있어서 농도계에 의해 측정한 Dn치와의 관련으로 구한 Xn치를 사용하고 y_H=Y_s에 백분율 수지(%치)를 사용하면 y치도 백분율 수치로 산출된다.

본 발명의 계조변환식의 운용에 있어서 다른 중요한 파라미터 γ의 값은 이하에 나타내는 이유로 C판용 색분해 커어브의 설정에 있어서는 일반적으로는 정수화되어 있다고 생각해도 좋다. 즉, C판용 X축 색분해 커어브의 설정에 있어서 γ치=0.45로 고정해도 좋다. 이것은 본 발명자등에 의해서 본 발명의 계조변환식의 개발과정에서 화상정보치로하여 농도치를 채용하는 계조변화식을 개발한 경위부터 유도되는 것이며, 많은 실험예에 의해서 지지되고 있다.

그렇지만 그 파라미터 γ는 색분해커어브의 형상을 합목적으로 변화시킬 수가 있는 것으로 다시 말하면, γ치를 합목적으로 조작하는 것에 의해서 소망의 계조 특성을 갖는 인쇄물을 제작할 수가 있기 때문에 극히 중요한 파라미터이며 상기한 값으로 과정되는 것은 아니다.

본 발명의 계조변환식의 파라미터의 수치설정은 주어진 피사체(실제화상)의 상태를 어디까지나 충실하게 인쇄화상에 재현시키고자하는 입장과 의식적으로 상태를 조정(수정 또는 변경)한 인쇄화상을 제작하고자 하는 입장에 따라서 상이해진다. 후자의 경우 γ치를 의식적으로 변화시키는 것에 의해서 X축 색분해 커어브의 형상을 소망의 것으로(즉 소망의 계조인 것으로)변경할 수가 있기 때문에 각종의 상태의 인쇄화상이 얻어진다. 예를들면 X축 색분해 커어브의 형상은 위를 凸형상으로 하고져 할 때(H부∼중간조의 상태를 강조하고져 할때)는 γ치를 0에 가깝게 하고, 역으로 밑을 凹형상으로 하고져 할때에는(중간조∼새도우부의 상태를 강조하고 싶을때) γ치를 마이너스의 갑으로 하면된다.

본 발명의 상기 계조변환식의 운용에 있어서 다음과 같이 변형하여 이용하는 것은 물론이고, 임의의 가고, 변형, 유도하는 등을 하여 사용하는 것도 자유롭다.

y =y_H+E(1-10^-k.x)·(y_ss-y_H)

단, E= 1/(1-β)=1/(1-10^γ)

상기의 변형에는 α=1로 한 것이다.

이것은 예를 들면 인쇄화상을 표현하기 위하여 사용되는 인쇄용지(기재)의 표면반사율을 100%로 한것이다. α의 값으로서는, 임의의 값을 취할 수가 있으나 실무상 종의 백색도에 영점조정하기 위해 1.0으로 해도 무방하다.

상기 변형예(α=1.0)에 의하면 인쇄화상상의 최명부 H에 y_H를 최암부 S에 y_s를 예정한 대로 설정할 수가 있으며, 이것은 상기 계조변환식의 큰 특징을 이루고 있다. 이것은 인쇄화상상의 최명부 H에 있어서는 정의에 따라 X=(X_n-X_H)=0이 되는 것, 또 최암부S에 있어서는 X=X_S-X_H로 되는 것,

즉,-k·X=-γ·(X_S-X_H)/(X_s-X_H)=-γ

로 되는 것으로 부터 명백하다. 이와 같이 본 발명의 계조변환식(α=1로 하는 변형예)를 이용하는 것에 의해서 항상 예정한 바대로의 y_H와 y_s를 인쇄화상상의 H부와 S부에 설정할 수 있다는 것은 이용자가 작업결과를 고찰하는대에 극히 증요한 것이다. 예를 들면 인쇄화상상에 있어서의 y_H와 y_s에 소망하는 값을 설정하고 γ치를 변화시키면(단, α=1.0)각종의 X축 색분해 커어브가 얻어지며, 그리하여 이들의 X축 색분해 커어브에 의해서 얻어진 인쇄화상을 γ치와의 관계에서 용이하게 평가할 수가 있다.

특히 제판실무에 있어서 중요한 점은 본 발명에서 얻어지는 X축색 분해 커어브가 종래의 D축색 분해 커어브와 상이하여 최종제품으로서의 이쇄화상의 H∼S에 이르는 계조특성, 상태특성을 표시하고 있다고 하는 점이다.

즉, 제판작업자는 소정의 y_Hy_s및 γ치 아래에서 얻어지는 X축 색분해커어브로 부터 그의 형상의 고찰을 통하여 최종 인쇄화상의 마무리(상태)를 정확하게 예측할 수가 있다. 이것은 화질이 상이한(예로 노광조건이 상이한)복수의 원고화상에 대하여 각각의 설정된 X축 색분해커어브가 모두 하나의 같은 색분해커어브에 수렴된다고 하는 본 발명의 계조변환법의 큰 특징에 의한 것이다. 이것에 대하여 종래의 D축 색분해커어브 같은(y_H,y_s및 γ치를 채용한다)는 화질이 다른 각각의 원고화상에 대응하는 커어브카 얻어지며, 그의 형상은 복잡한 것이다. 따라서, 제판작업은 그의 커어브를 고찰한 것만으로서는 최종의 인쇄화상이 어떠한 것인가를 정확하게 예측할 수가 없다.

상기한 것의 의미는 극히 중요하며 재판작업자는 각 색판(C,M,Y)과 먹판(B)의 X축색 분해커어브를, 예를 들면 모니터 표시 시키는 것에 의해서 최종 인쇄화상의 마무리를 정확하게 예측할 수가 있기 때문에 각종의 교정작업을 불필요한 것으로 할 수가 있다. 즉, 본 발명에 의해서 직접제판(Direc plate제판법)이 가능하게 된다.

또 본 발명의 상기 계조변환식의 운용에 있어서, k치가 γ치로 되도록 즉, (X_H∼X_s)치가 1.0이 되도륵 정규화하여도 좋다. 이와 같은 X_H∼X_s의 다이나믹레인지를 0∼1=1.0으로 정규화하면 X축 색분해커어브 상호간의 비교 검토가 용이하게 되는 것과 함께 계조변환식의 계산이 극히 용이한 것으로 된다. 원래 다이나믹레인지내의 각 화질의 광량지(X)도 그 정규화에 준해서 변화하나 상대적인 변화이기 때문에 색분해커어브의 설정에 하등의 지장을 초래하는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서, y치의 계산은 정규화 후의 값을 사용하여 계산한 것이다.

본 발명의 상기 계조변환식을 운용하여 다색제판(일반으로 C판, M판, Y판, B(먹)판의 4판이 1조라고 생각하고 있다.)용의 각 색판의 X축 색분해커어브를 설정하려면 소망의 제판설계하에 상기 C판과 같은 모양으로 행하면 된다.

이상의 설명은 컬러스캐너를 사용하여 인쇄화상을 제작할 때 특히 그의 중핵적인 구성요소인 계조변환부에 있어서 채용되는 계조변환기술의 개요이다.

다음에 컬러스캐너에 있어서 상기 제조변환기술을 짜 넣기 위한 계조변환부의 개량에 대하여 설명한다.

인쇄화상을 제작하기 위한 컬러스캐너의 계조변환부에는 상기 계조변환식이 짜 넣게 되어 상기계조변환식에 의하여 계조변환이 이루어지는 것은 말할 필요도 없는 것이다.

상기한 바와 같이 상기 계조변환식은 컬러사진원고상에 최명부(H)와 최암부(S)가 지정되며, 그 H와 S의 농도치(DH_H,D_s)가 측정되며, 그 농도치(D_H,D_s)에 대응하는 광량치(X_H,X_s)가 구하여지며, 다른 바로 미터(γ치,y_H,y_s치)와 같은 모양으로 그 광량치(X_H,X_s)를 사용하여 계조변환식이 운용되어 계조변환(X축 색분해 커어브의 설정)이 이루게 된다.

이 경우 지극히 중요한 문제점은 컬러사진원고의 H및/또는 S의 농도치의 측정에 불가피하게 불균일성(不均一性)이 생긴다고 하는 것이다.

이 H와 S의 측정농도치의 불균일성은 계조변환후에 제작되는 컬러 인쇄화상의 상태, 즉 농도계조나 색조 및 그레이벨런스(等面中性 濃度의 특성)에 악 영향을 주고만다고 하는 것, 따라서 제판설계에 있어서 의도하는 인쇄화상이 제작되지 않는 다고 하는 극히 중요한 문제점을 발생시킨다.

덧붙여서 말하면 상기 H및/또는 S의 측정농도치의 불균일성을 C판을 제각할때의 각종의 원고(엷은원고, 표준원고, 진한원고)에 대하여 조사한 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2의 결과는 샘플컬러사진원고(F사제 데이라이트 ASA 100)ISOMET사제 컬러스캐너 455를 사용하여 조사한 것이다.

H와 S의 측정농도치의 불균일성

[표 2]

상기 H 및 또는 S의 측정농도치의 불균일성이 후지크롬 100, 프로페셔널D(데이라이트) 계조변환후의 망점계조의 색판화상이 상태재현에 어떠한 영향을 주는가를 조사하였다. 결과는 표 3∼표 7에 나타낸다. 또한,

·표 3은 연한 컬러필름원고:비교중심원고의 농도범위, 0.175~2.325

·표 4은 표준 컬러필름원고:비교중심원과의 농도범위, 0.300∼27.00

·표 5는 진한 컬러필름원고:비교중심원고의 농도범위, 0.500∼2.750

·표 6은 극단적으로 연한 컬러필름원고:비교중심원고의 농도범위, 0.125∼1.850

·표 7은 극단적으로 진한 컬러필름원고:비교중심원고의 농도범위, 0.900∼3.100의 컬러필름원고를 각각 사용했을 때의 결과를 나타내는 것으로 표 3~표 7은 다음의 조건에서 작성되었다.

(ⅰ) H와 S에 있어서의 측정농도치의 불균일성의 검토대상으로서 F사제 데이라이트 필름을 사용했다.

(ⅱ) 계조변환식의 운용에 있어서 C판을 제작하는 것을 전제로 y_H=5%, y_s에 95%, γ=0.45로 했음. 또 각 표중의 수치는 계조변환식의 계산결과인 y치 (망점면적%)인 것은 말할 것도 없는 일이다.

또, 표 3∼표 7에 있어서 각표의 표제는 H와 S의 측정이 제판설계대로 행하여진 컬러필름원고(즉, 측정의 불균일성이 없는 것으로 이하 이것을 비교중심원고라 함)를 나타내는 것이며 각표에 있어서 상기 비교 중심원고와 불균일성 원고가 비교검토 되어야 한다.

각표에 있어서 농도란의는 계조변환의 관리포인트를 나타내며, 그의 하기의 수치는 상기한 비교중심원고의 농도범위치(다이나믹 레인지)를 H로부터의 비율로 증대시킨 관리 포인트에서의 농도치를 나타낸다.

표 3∼표 7로부터 상기 관리점에 있어서 측정농도치의 불균일성에 기인하여 망점면적 %치가 어떠하게 비교중심원고의 것으로 부터 괴리되어 있는가를 용이하게 알 수가 있다.

연한컬러필름 원고(비교중심원고의 농도범위=0.1750-2.5000=2.3250)

[표 3]

표준컬러필름원고(비교중심원고의 농도범위=0.3000-2.7000=2.4000)

[표 4]

진한컬러필름 원고(비교중심원고의 농도범위=0.5000-2.7500=2.2500)

[표 5]

극단적으로 연한 컬러필름 원고(비교중심원고의 농도범위=0.1250-1.500=1.7250)

[표 6]

극단적으로 진한컬러필름원고(비교중심원고의 농도범위=0.9000-3.1000=2.2000)

[표 7]

상기 표 3∼표 7은 상기 표 2의 농도측정의 불균일성을 고려하여 작성된 것이며, 각 관리점에 있어서 제판설계치에서 비교적 많은 괴리를 발생한 것을 명확히 나타내고 있다. 특히등의 관리점은 화질이 우수한 인쇄화상을 제작하는데에 중요한 영역의 것이며, 이드 관리덤에서의 괴리가 크다.

따라서 제판설계대로의 인쇄화상을 제작하기 위하여서는 H및 또는 S의 측정 농도치의 불균일성이 의미하는 것을 명확하게 인식하여 그것을 해소하는 수단의 개발이 불가결하다.

상기 H 및 또는 S의 측정농도치의 불균일성은 원고화상으로서 컬러사진(필름)원고를 사용하는 경우 불가피적인 것이다.

그의 주 원인은 컬러필름 유제중의 은(銀)입자의 크기, 형상, 입자분산상태 및 컬러스케너측의 애퍼추어(Aperture)(또는 슬릿)의 크기에 의한 것이다. H의 농도측정은 스캐닝광속(주사광속)이 원고의 소정화소를 투과(또는 반사)한 후 그 주사화소에 대응하는 소정의 크기의 애퍼추어를 통과하여 광전변환되어서 각 화소의 농도치가 측정된다.

제2도에서 상기 은입자와 애퍼추어(Aperture)의 관계를 나타냈다.

컬러필름의 R/G/B 유체충에 포함되는 은입자의 크기는 일반으로 1∼3㎛²이며, 한편 애퍼추어(Aperture)의 구경은 일반으로 1∼수mm의 것이다.

인쇄화상을 제작하기 위한 컬러스캐너의 계조변환부에 있어서는 상기 계조변환식을 운용하여 계조변환작업이 실시되기 때문에 우선 지정된 H 및 S의 영역에 컬러스캐너의 해드를 배치하고 H 및 S의 농도측정을 하지 않으면 안된다. 이때, 상기한 은입자측(Side)에 있어서의 불균일성, 애퍼추어(Aper ture)측에 있어서의 H부에 대한 부정확한 배치등이 상호 작용하여서 H 및 S의 측정농도치에 불균일성을 초래한다.

즉, 제판설계자, 제판 오퍼레이터 등에 의해서 지정된 컬러사진 원고중의 H 및 S의 농도측정을 행하는 경우,

·지정된 H 및 S의 부위에 대하여, 농도측정을 위한 채광(원고로부터의 반사광 또는 투과광의 광량을 측정한다)을 행하는 소정의 개구율을 갖는 애퍼추어(Aperture)를 정확히 배치하는 것이 곤란한 것

·지정된 H 및 S의 부위에 대하여 가령 정확하게 애퍼추어(Aperture)를 배치했다고 해도, 당해 부위에 상기한 은입자 크기의 불균일성이 있어서 그 근방부위에 최적의 H 및 S의 부위가 있을 수 있는 것(상기한 은입자 측의 불균일성이 존재하는 것은 통사 H 및 S의 부위의 농도측정이 당해부위를 확대경으로 관찰하면서 행하고 있으므로 용이하게 파악된다) 그리고 작업자에 있어서 지정된 부위를 농도측정하는 경우와 상기한 후자의 부위를 농도측정하는 경우가 있을수 있는것 등이 상호작용하여서 H 및S의 농도측정치에 불균일성(不均一性)을 초래하게 된다.

인쇄화상을 제작하기 위한 컬러스캐너에 있어서는 상기 H와 S의 측정농도의 불균일성(不均一性)에 기인하는 결점을 해소하기 위하여 컬러스캐너의 농도측정부가 최명부(H)와 그의 근방부위에 있어서의 대표농도치(DH_av)및 최암부(s)와 그의 근방 부위에 있어서의 대표농도치(DS_av)를 출럭하도록 구성한다. 그리고 컬러스캐너의 계조변환부가 상기 대표농도치(DH_av, DS_av)로 부터 대응하는 광량치(X_H,X_s)를 구하며, 또한 상기계조변환식에 의해서 계조변환을 행하도륵 구성한다.

본 발명에 있어서 상기 대표농도치(DH_av,DS_av)를 구하는 방법은 측정농도치의 불균일성(不均一性)을 해소하는 것이라면 특히 제한을 받는것은 아니다.

예를들면 상기 대표농도치(DH_av,DS_av)로서 평균치, 최빈치, 표준편차등이 사용되어도 좋은것은 말할 필요도 없는 일이다. 또한, 이하의 설명에서는 대표농도치로서 핑균농도차를 사용하여 설명한다.

상기 최명부(H)와 그의 근방부위 및 최암부(S)와 그의 근방부위에 있어서의 평균농도치의 측정을 컬러스캐너의 구성에 적합한 방식등에 의해서 행하면 된다. 예를 들면 드럼타입의 스캐너인 경우 오퍼레이터가 드럼을 미동시키면서 행하여도 좋고 혹은 애퍼추어(Aperture)부분에 미진동을 주도록 해도좋다. 또 평평한 베드인 경우 예를들면 CCD에 축적된 소정화소의 주위의 화소의 농도정보치를 평균화하여도 된다. 이밖에 극히 가느다란 글라스파이버를 소망개수 합쳐서 각각의 글라스파이버 마다에 농도치를 측정하여 평균화 하여도 된다.

또한 평균농도치를 구하는 경우 예를들면 최명부(H)를 중심에 측정영역을 변위시켜서 측정하는 양태에 있어서 많은 실험예로부터 3∼5회 측정하여 핑균화하면 충분하다. 이 측정회수는 사용하는 필름의 품종, 애퍼추어(Aperture)의 구조등을 고려해서 적절히 결정하면 된다.

다음에 H와 S의 측정농도치의 불균일성을 조정관리했을때의 스캐너출력의 망점 계조화상(C판용 인쇄원판)의 계조개선 효과를 표 8∼표 11에 나타난다.

본 발명에 있어서 스캐너 출력의 망점계조화상의 계조특성의 개선효과는 (ⅰ) H와 S의 측정농도치의 불균일성을 평균농도치(DH_av,DS_av)에 의해서 조정하는 경우, (ⅱ) 또한 상기 평균농도치(DH_av,DS_av)의 조정에 가해서 계조변환식의 γ치도 조정하는 경우(더욱 γ치의 조정에 의해 계조특성을 합리적으로 변화시키는 것이 되는 것은 상술한 바와 같다.)에 의하여 평가할 수 있다.

표 8∼표 9는 상기(ⅰ)의 경우 표 10∼표 11은 상기(ⅱ)의 경우에 있어서 개선효과를 나타내는 것이다. 표 3∼표 7과 표 8∼표 9, 또한 표 10∼표 11을 비교검토하면 상기(ⅰ)의 진입 또 상기(ⅱ)의 접근이 극히 유효한 것이라는 것을 알 수 있다.

또한, 표 8∼표 11은 다음의 조건으로 작성된 것이다.

·샘플컬러필름원고(F사제 데이라이트필름):표준화질의 컬러원고

·조정관리의 기준으로 한 필름원고의 농도범위 : 2.4000(0.3000∼2.7000)

·계조변환식의 파라미터:y_h=5%, y_s=95%

γ치=표 8∼표 9는 0.4500

γ치=표 10∼표 11 조정

또한, 각표의 표제는 기준원고의 H의 농도치(0.3000)및 S의 농도치(2.7000)에 대한 불균일성의 정도를 나타낸다. 말할필요도 없는 것이지만 표 3∼표 7의 불균일성 보나도 평균화하여 조정했기 때문에 불균일성 정도가 개선되어 있다.

측정농도치의 불균일성의 범위:H부 ±0.0125, S부 ±0.0500

[표 8]

측정농도치의 불균일성의 범위:H부 ±0.0100, S부 ±0.0250

[표 9]

측정농도치 불균일성의 범위:H부 0.0125, S부 0.0500

[표 10]

측정농도치의 범위 : H부 0.0100, S부 0.0250

[표 11]

다음에 상기 인쇄화상을 제작하기 위한 컬러스캐너의 기기구성의 예를 제3도에 의해 설명한다.

본 발명의 컬러스캐너는 상기한 바와같이 종래의 것과 비교해서 원고화상중에 지정된 H와 S 및 그의 근방부위로 부터 평균농도치(DH_av, DS_av)를 출력할 수가 있는 농도측정기구 및 상기 평균농도치를 이용하면서 계조변환식에 의해 계조변화를 행하는 계조변환기구가 배설되어 있는 점에 특징을 갖는다. 즉, 다른 구성요소는 종래와 같기 때문에 상기한 기구를 짜넣을 뿐으로 종래의 스캐너를 본 발명의 화상의 계조변환법이 실시되는 스캐너에 재구성할 수가 있다.

제3도에 있어서 드럼타입의 컬러스캐너는 원고를 독해하는 검출부(1)와 검출부(1)의 출력신호를 Y,M,C,K의 색분해 신호로 변환하는 색분해부(2)와, 상기 계조변환식을 사용하여 적정한 망점계조를 구하는 계조조정부(3)와 이 계조조정부(3)의 출력신호에 의거해서 레이저광에 의한 생필름노광을 행하는 출력부(4)와의 4개의 블럭으로서 된다. 상기 컬러스캐너의 구성에 있어서 색분해부(2), 출력부(4)의 블럭에는 종래의 컬러스캐너와 같은 모양의 구성이 채용되며, 검출부(1)를 최명부(H)와 그의 근방부위 및 최압부(S)와 그의 근방부위로 부터 평균농도치를 검출하는 기구로 하고, 또 계조조정부(3)를 상기계조변환식에 의거하여 계조변환시키도록 한 점이 종래와 상이하다.

여기서 검출부(1)는 광전자증배판(Photomal)등 컬러필름원고(5)의 각 화소의 투과광 또는 반사광을 검출하여 전류치로서의 R,G,B,USM 각 신호를 출력하고 이 신호룰 A/V변환부(6)에 있어서 전압신호로 변환한다. 또한, 검출부(1)는 상기한 바와같이 특히 H와 S 및 그의 근방부위로 부터 평균농도치(DH_av,DS_av)를 구하기 위한 투과광(또는 반사광)을 검출할 수 있는 기구의 것이다.

색분해부(2)는 로그앰프(7)에 있어서 검출부(1)의 R,G,B,USM 각각의 전압신호를 대수연산하여서 농도로 변환하고, 베이식매스킹(BM)(8)에 있어서 이 농도로부터 그레이(K) 성분을 분리하고 또한 Y,M,C의 각 성분을 분리한다.

또한 로그앰프(7)에 있어서 검출부(1)에서 평균농도치(DH_av, DS_av)를 구하기 위하여 검출한 투과광(또는 반사광) 더욱 이것을 전압신호로 변환하고 이어서 대수연산하여 평균농도치를 구한다.

이것은 후술하는 계조변환부(3)에 보내어져서 계조변환식의 운용의 중요한 정수항으로 된다.

다음에 색수정부(Color Correction)(CC)(9)에 있어서 R,G,B 및 YMC의 각 원고색에 대하여 Y판성분, M판성분, C판성분을 제어하고 다시 원고의 그레이 성분을 UCR/UCA부(10)의 UCR(Under Color Removal)또는 UCA(Under Color addition)에 있어서 Y,M,C의 3판으로 표현하는 비율과 k판으로 표현하는 비율을 결정한다. 여기서 Y,M,C,K성분이 얻어진후에 증래는 계조변환부(IMC)의 농도(Gradation)제어부에 있어서 각 성분의 망점실행면적을 ye', me', ce', ke'를 구하여서 이것을 역 log변환부에서 역 log변환하였으나 제3도에 나타낸 바와같은 스캐너 구성에 있어서는 농도 제어부 및 역 log변환부를 대신하여 계조변환부(11)를 사용하고 여기서 Y,M,C,K로 부터 ye', me', ce', ke'에로의 변환을 행하고 있다. 계조변환부(11)는 상기계조변환식의 알고리듬을 내부에 지나고 있어 Y,M,C,K 각각에 대하여 계조변환시을 적용하여 ye', me', ce', ke'를 구한다. 계조변환부 11로서는 계조변환식의 알고리듬을 소프트웨어로 하여 보유하고 아울러 A/D, D/A의 I/F(인터페이스)를 갖는 범용 컴퓨터, 알고리듬을 로직으로 하여 범용 IC에 의해 구체화한 전기회로, 알고리듬의 연산결과를 보유한 ROM을 포함하는 전기회로, 알고리듬을 내부로직으로 하여 구체화한 PAL, 게이트어레이, 커스텀 IC등등 각종의 형태를 취할 수가 있다.

계조변환부(11)에 의해서 얻어진 망점실효 면적율은 컬러챤넬 셀렉터(12, Color channel selector)에 입력되어 컬러챤넬 셀렉터(12)는 ye', me', ce', ke'를 순차선택적으로 출력한다. 이 출력은 A/D변환부(13)에 의해 A/D 변환되어서 출력부(4)로 입력된다. 출력부(4)에서는 계조조정부(3)의 출력에 근거하여 도트컨트롤부(14)에 있어서 레이져비임의 컨트롤을 행한다.

본 발명은 상기한 바와같이 복제화상의 제작분야로서 인쇄화상의 제작분야에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 상기한 바와같이 복제화상의 제작분야로서 인쇄화상이 제작분야에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 화상이 계조변환법의 응용예로서는 상기한 바와같이 복제화상의 재현계에 있어서 도트의 크기를 변하게(다치화)할 수가 있는 용융형 감열전사 프린터, 화소자체의 농담을 변하게 하는 승화전사형 감열프린터, 도트배열에 의해 농담을 변하게 하는 디지털식복사기(컬러카피), 각종프린터(잉크제트식, 버블제트식)등에 응용되는 것이다.

그리고 본 발명의 화상의 계조변환법을 상기한 각종의 응용분야에 적용하려면 각각의 복제화상의 제작용기기에 있어서 (ⅰ) 컬러사진원고의 농도에 관한 화상정보치 및/또는 화상정보전기신호치(애너로그도 디지탈도 좋다)에 대응하는 광량치를 구하도록하고, (ⅱ) 상기 광량치를 기기의 화상변환처리부(계조변환부)에 있어서 상기 계조변환식하에서 계조변환하여 (ⅲ) 그의 처리치인 y치(계조강도치)에 대응시켜서 기기의 기록부(기록헤드)의 전류치나 전압치, 혹은 그의 인가시간등을 제어하고

·망점면적의 크기

·소정화소(일정면적)당의 도트수와 그의 배열방식

·소정화소(일정면적)자체의 능도를 변환시켜서, 환원하면 사이즈 변조법, 밀도변조법 혹은 농도변조법 등의 계조표현방법에 의해서 원고화상의 농도계조를 H∼S의 전체 다이나믹 레인지에 걸쳐서 합법적이고도 충실하게 복제화상으 1:1로 변환하도록하면 된다.

예를들면 제4도는 주지의 레이저비임을 사용한 디지탈식복사기(컬러카피)의 기기구성을 설명하는 개요도이다. 도시된 바와 같이 그의 기기구성은 제3도의 컬러스캐너와 거의 동일의 것이다. 제4도에 있어서 컬러사진원고(5)는 회전식 드럼에 점착되어 있으나 평평한 베드 방식의 원고취득 기구라 할지라도 좋은 것은 말할 나위도 없다.

제4도의 변환부(11)는 본 발명의 계조변환식의 알고리듬을 내부에 가지며 컬러스캐너와 감은 모양으로 Y,M,C,K 성분의 각각에 대하여 계조변환식을 적용하여 계조강도치(y)를 구한다. 또한 y치로서는 북재화상의 재현 계조수, 예를들면 256계조등에 대응한 값을 구하면 된다. 256계조의 경우 계조변환식의 적용에 있어서 y_H=0, y_s=255로 설정하면 H∼S에의 다이나믹레인지에 있어서 0∼255(256)계조의 화상이 복제된다.

제4도에 있어서 레이져비임 발생기(15)로 부터의 레이지비임에 의해서 사진제판의 망점에 대응하는 계도강도치(y) 즉, 소정화소 블럭의 피복되는 화소의 비율에 의거해서 감광체상에 잠상이 형성된다.

즉, 변환부(11)에 의해서 얻어진 화소의 면적비율은 컬러찬넬 셀렉터(12)에 입력되어 ye', me', ce', ke'를 순차, 선택적으로 출력한다. 이 출력은 A/D 변환되어 출럭부(4)로 입력된다.

출력부(4)는 계조조정부(3)의 출력에 의거해서 도트컨트를부(14)에 있어서 레이거비임 발생기(15)의 컨트롤을 행한다.

본 발명의 화상의 계조변환법은 도시하지 않으나 다른복제 화상의 제작기기의 상기한 제3도∼제4도와 같은 모양의 계조조정부에 짜넣어져서, 이들 기기의 계조변환작업을 합리화할 수가 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.

실시예에 사용한 컬러필름원고, 컬러스캐너, 색교정(color proofing)은 아래와 같다.

(ⅰ) 컬러필름원고

컬러필름원고로서 F사제후지크롬 100D,4×5로 촬영한 표준품질의 여성인물상을 사용하였다.

상기 원고를 X-RITE농도계로 측정한 즉, H부 0.31, S부에서 2.72였으며 그의 농도범위(Dynamicrange)는 2.41이었다.

또한, 상기 컬러필름원고의 H와 S의 측정농도치가 표 4(표준컬러필름원고)와 거의 같은 것으로부터, 색분해전의 제판설계의 단계에 있어서 행하여야 할 H와 S의 측정농도치의 불균일성에 의한 컬러스캐너 출력색판화상의 계조의 변화 및 본 발명에 의한 H와 S의 측정농도치의 조정 혹은 상기계조변환식중의 γ치의 조정에 의한 동출력 색판화상의 계조의 안정화 효과에 관한 데이터는 표 4, 표 9 및 표11을 참고로 할 수가 있다.

(ⅱ) 컬러스캐너

색분해에 사용한 칼러스캐너로서 ISOMET사제 455DIGITAL COLORSCANNER을 선정하여 이것에 의하여 기능을 부여하였다.

① 농도측정부가 H와 그의 근방부위에 있어서의 평균농도치(DH_av)밑 S와 그 근방부위에 있어서의 평균농도치(DH_av)를 표시 및 출력될수 있도록 하였다. 평균농도치로서 m회(m은 임의의 정수)측정하여 그의 산술평균치가 디지탈표시 및 출력되도록 짜넣었다. 또한, 본 실시예에 있어서 m=5회로 하였다.

② 또, 계조변환부에는 본 발명의 상기 계조변환식에 의해서 농도치(Dn)로 부터 얻어진 광랴치(정규화 광량치)(Xn)을 망점면적 %치(y)로 변환할 수 있는 소프트웨어를 탑재하였다. 또한, 소망의 광량치 (또는 농도치)의 부위에 있어서 소망의 망점면적 %치, 예를 들면 50%를 부여하는 γ치가 자동적으로 구하여지는 소프트웨어도 탑재하였다.

(ⅲ) 색교정

컬러스캐너에 의한 색분해후의 색교정으로서 D사 크로미린법을 채용하였다.

(ⅳ) 색분해

실험에 있어서, 본 발명의 효과, 즉 컬러필름원고의 H와 S의 측정농도치의 불균일성을 저감시켰을때의 효과보다 구체적으로는 H와 S의 불균일성을 각각 0.0200 및 0.0500의 범위내로 머물게 했을때의 효과, 더욱 상기효과에 가해서 본 발명의 상기 (계조변환식)중의 계수 γ치에 의한 조정효과를 확인하기 위하여 작업자 갑, 을의 두사람을 선정하였다. 그리고 상기 컬러필름원고상에 H와 S의 부위를 설정하여 작업자 갑에게는 전자의 효과를, 작업자 을에게는 후자의 효과가 확인될 수 있도록 색분해작업을 행하였다. 또 각 색판(C,M,Y판)의 색분해커어브를 설정하기 위한 상기계조변환식)의 운용조건은 아래와 같다.

C판: y_H=5% y_s=95%

M=Y판:y_H=3% y_s=90%

γ치: 0.45(고정방식) 또는 임의로 변경(표 10∼표 11 참조)

갑은 컬러스캐너의 주사용헤드를 사용하여 H와 S의 농도치를 각각 10회 측정하였다. 또한 각회의 측정농도치는 각각 5회의 평균치로 된 것이다.

결과를 표12에 나타냈다.

또 을은 갑과 같은 모양으로하여 H와 S의 농도치를 각각 5회 측정하였다. 결과는 표 13에 나타냈다.

갑이 측정한 H와 S의 측정농도치

[표 12]

을이 측정한 H와 S의 측정농도치

[표 13]

이상의 결과 갑에 의한 H와 S의 측정치의 불균일성의 범위는 표 12에서 0.3100∼0.2940=0,0160,2.7320∼2.6840=0.0480이며, 어느 것이나 표 9에서 예정한 H가 0.020, S가 0.0500의 범위에 들어가는 것이 확인되었다. 또한 색분해작업은 표 12의 № 7의 데이터에 의거해서 실시했으나 만족할 만한 결과를 얻었다.

또, 을에 의한 H와 S의 측정치의 불균일성의 범위는 표 13에서 감은 모양으로 어느 것이나 표 9에서 에정한 불균일성의 범위내에 들어가는 것이 확인되었다. 또 색분해작업은 표 13의 № 2의 데이터에 의거해서 실시하였으나, 같은 모양으로 만족할 만한 결과가 얻어졌다.

다음에 색분해작업을 표 13의 № 2의 데이터를 사용하는 것과 함께 본 발명의 계조변환식중의 γ치를 조정하도록 하여 표 12의 № 7의 데이터에 기인한 색분해작업(γ=0.45의 고정식)과 같은 결과가 얻어지는가 않는가를 실험하였다. 표 13의 № 2의 데이터를 채용하는 이유는, 표 12의 № 7의 데이터에 대하여 데이터의 과리도가 최대의 것이며 본 발명의 효과를 확인하는데에 최적의 비교케이스라고 생각했기 때문이다.

표 12∼표 13의 비고란에 나타낸 바와같이 재판설계용 데이타에 의하면 계조변환식중의 γ치가 γ=0.45인 경우

·갑의 № 7(표 12)의 케이스에 있어서의 1/4부터 C판의 망점면적 %치:50.4104

·을의 № 2(표 13)의 케이스에 있어서의 1/4부의 C판의 망점면적 %치:49.3713

으로 되어 양자는 동일하지 않다. 즉, 양자는 엄밀한 의미에서 같은 계조의 인쇄화상은 아니다.

그리하여, γ치를 조정하여 γ=0.45를 γ=0.4921로 변경하고, 을의 №2(표 13)의 데이터를 사용하여 색분해 작업을 행하였다. 또한, γ=0.4921일때부의 C판의 망점면적 %치는 50.4089(%)로 된다.

상기한 바와 같이 제작한 갑과 을의 컬러교정 인쇄화상의 상태를 비교한 즉, 양화상은 거의 동질의 것이었다.

상기 실험의 결과 본 발명은 예정한 바대로의 효과를 올릴 수가 있으며, 미리 H와 S의 위치를 지정해 주므로서 사진감재중의 은입자의 크기, 형상, 분포의 불규칙성, 스캐너오퍼레이터의 작업요령의 상이등에 좌우됨이 없이 컬러필름원고의 H와 S의 측정농도치의 불균일성에 의한 컬러스케너 출력 색판화상으로의 악 영향을 배제하고 항상 안정된 상태(계조와 색조)를 갖는 컬러 인쇄화상을 제작할 수가 있다.

[발명의 효과]

인쇄화상을 제작하기 위한 컬러스캐너 혹은 다른 고품위의 복제화상을 제작하기 위한 이미지스캐너를 사용하여 연속계조이 컬러사진원고로 부터 망점계조의 복제화상을 제작하는 경우 최명부(H)로 부터 최암부(S)의 전체 다이너믹레인지에 걸쳐서 설계한 대로의 계조강도치(예를 들면 망점면 %치, 도트에 의한 화소의 피복율등)를 갖는 복제화상을 제작하는 것은 극히 곤란한 것이다.

다시말하면, 설계대로 계조의 변환을 행하여 소망하는 복제화상을 안정적으로 또한, 효율좋게 제작하는 것을 극히 곤란하다.

본 발명의 화상의 계조변환법은 특정의 계조변환식에 의해서 계조변환을 합리적으로 콘트롤 하는 것이지만 그 계조변환을 위한 초기조건을 설정하기 위한 원고의 H와 S의 농도측정을 행하지 않으면 안되는 것이다. 그렇지만 전기 H와 S의 농도측정에는 불가피적인 불균일성을 동반하는 것이며 그 측정농도치가 계조 변환에 극히 큰 악영향을 주는 것이 전기 계조변환식의 출력결과로 부터 정량적으로 파악된다. H와 S의 농도측정에 의한 불균일성은 계조 재현을 위한 중요한 영역인 H∼중간조(中間調, 밝음과 어두움의 중간)에 있어서 10% 가깝게 계조강도치에 차이를 가져온다. 이것은 인간의 시각능력에 대해서 극히 큰 영향력을 주는 것이다.

본 발명의 화상의 계조변환법을 적용해서 고품위의 복제화상을 제작하기 위해서는 각종의 복제화상제각용의 기기에 있어서 전기 H와 S의 농도측정 불균일성을 평균화해서 평균농도치를 얻기 위한 농도측정부, 및 본 발명의 계조변환부에 의해서 계조변환을 행하는 계조변환부를 짜 넣는 것이 필요하지만 이것에 의해서 항상 설계대로의 복제화상을 제작할 수가 있다.

상기한 것의 의의는 지극히 크며, 예를 들면 인쇄화상의 제작에 있어서, 제판 작업의 효율성 즉 손판의 저감 또는 해소, 관련자재의 절약, 작업시간의 단축화, 제품의 납기 단축화등에 공헌한다.

또한, 인쇄화상의 제작에 있어서 제조변환이 합리적, 정량적으로 실시되기 때문에 색분해 작업(계조변환 침 분색작업, 후자는 컬러코렉션을 포함함)에 관한 작업자(operator)의 정량적, 과학적인 교육, 고객의 욕구의 실현등의 면에서 우수한 효과를 발휘한다.

상기한 점은 인쇄화상의 제작에 국한되지 않고 북제화상에 대하여서도 말할 수 있는 것은 물론이다.

Claims (4)

1. 연속계조의 컬러사진원고 화상을 계조변환하여 망점계조의 복제화상을 제작할때의 화상의 계조변환법에 있어서 상기 화상의 계조변환이 (ⅰ) 컬러사진원고상에 지정된 최명부(H)와 최암부(S)의 농도치로서, H와 그의 근방부위 및 S와 그의 근방부위의 대표농도치(DH_av,DS_av)를 입수하는 공정 (ⅱ) H∼S에 이르는 각 화소점(n점)을 스캔(Scan)하여 각 화소점의 농도치(Dn)를 입수하는 공정 (ⅲ) 농도치를 나타내는 세로축(D축)과 광량에 상관한 화상정보치를 나타내는 (X축)의 D-X직교좌표계에 규정되는 컬러사진원고의 촬영에 제공한 사진감재의 농도특성곡선을 이용하여 상기 H와 S의 대표농도치(DH_av,DS_av)및 각 화소점의 농도치(Dn)를 광량에 상관한 화상정보치(Xn)로 변환하는 공정 (ⅳ) 상기 광량에 상관한 화상정보치(Xn)을 하기 계조변환식을 사용하여 계조강도치(y)로 변환하는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상의 계조변환법.

   계조변환식

   y=y_H+[α(1-10^-k.x)/(α-β)]·(ys,-yh)

   단, 상기 계조변환식에 있어서

   X : X=(X_n-X_H)로 나타내는 기초광량치.

   즉 원고상의 임의의 화소(n점)의 농도치(Dn)로 부터 상기 D-X 직교 좌표계에서 규정되는 농도특성곡선을 통하여 구한 광량에 상관한 화상 정보치(X_n)와 상기 H부의 대표농도이(DH_av)대응하는 광량에 상관한 화상정보치(X_H)의 치를 나타냄.

   y : 원고상의 임의의 화소(n점)에 대응하는 복제화상상의 화소의 계조강도치.

   y_H: 윈과상의 H에 대응하는 복제화상상의 H에 대하여, 미리설정되는 계조강도치.

   y_s: 원고상의 S에 대응하는 복제화상상의 S에 대하여 미리 설정되는 계조강도치.

   α : 복제화상의 기록용지의 표면반사율

   β : β=10^-γ에 이하여 결정되는 수치

   K : K=γ/(X_s-X₁₁)에 의해 결정되는 수치 단, 상기식에 있어서 X_s는 상기 S부의 대표농도치(DS_av)로 부터 상기 D-X 직교 좌표계에서 규정되는 농도특성곡선을 통하여 구한 광량에 상관하는 화상정보치를 나타냄.

   γ : 임의의 계수를 각각 나타낸다.
2. 제1항에 있어서, 상기 농도특성곡선이 사진용감광재료의 흑화도(농도D)와 노광량(·E)의 대수치(log E)의 상관을 나타내는 사진농도특성곡선인 것을 특징으로 하는 화상의 계조 변환법.
3. 제1항에 있어서, 상기 농도특성곡선을 규정하는 D-X직교 좌표계의 D(세로)측-X(가로)축의 눈금(Scaling)에 있어서, X축 눈금이 D축 눈금과 동인한 것을 특징으로 하는 화상의 계조변환법.
4. 제1항에 있어서, 광량에 상관한 화상정보치(X_n)가 [X_s-X_H]치(광량에 상관한 화상정보치의 다이나믹레인지]를 1.0으로 조정했을때의 정규화 광량치임을 특징으로 하는 화상의 계조변환법.