彩色析像器的制作方法

专利名称：彩色析像器的制作方法
技术领域：
本发明涉及制作印刷原版用的彩色析象器(制版用装置)。
更详细地说，本发明涉及具有密度测定部分和层次变换部分的彩色析象器。密度测定部分能消除对印刷图象质量影响大的彩色照片原稿的最亮部分(H)及最暗部分(S)的测定密度值的离散偏差;层次变换部分根据来自上述密度测定部分的适当的密度值及新的＜层次变换式＞，将图象原稿的连续层次变换成印刷图象的网点(浓淡点图)层次。
众所周知，旧有的照相制版或电子制版技术，最早是使用照相制版用照相机装网屏的照象作业，或者新近使用单色析象器、彩色析象器、全色析象器等电子制版装置进行色调分离(colourseparation)作业(包括分色作业和装网屏照像作业)，由层次连续的图象原稿(单色或多色照像图象、正片及负片照像图象、反射及透射照像图象等)，制成网点层次的印刷用胶片原版。
在上述的色调分离作业中，对于“分色工序”(狭义的色调分离)来说，可一并开发出将利用遮蔽方程式或纳以盖伯(ノイゲバウア-)方程式等从原稿照片得到的R/G/B系列图象信息(用红色滤色片、绿色滤色片、蓝色滤色片分色得到的图象信息)，再变换成表现印刷图象的C/M/Y系列的图象信息(用青绿色、深红色、黄色的各种油墨的混合色系列表示的图象信息)的合理的处理方式。
但是，表现印刷图象的主要因素有两个，一是“G/M/Y各色油墨”(更确切地说是油墨的反射密度)，二是涂布上述油墨的“网点”(更确切地说是网点的大小、网点面积的百分值)。关于后者的“网点”，目前的情况是尚未开发出科学合理的处理方法。
即，遍及印刷图象的最亮部分(H)和最暗部分(S)的全部区域(动态范围)。相对于各象素应配置多大的网点的科学处理方法还未研究出来，这样说并不过分。
如上所述，印刷图象是在“网点”上涂布、覆盖在它的上面的“印刷油墨”的相互作用为基础的复制品。而且，上述的相互作用，不只限于引人重视的象素网点，而且还包括与其周围的网点分布群的相互作用，不用说，这是一项极其复杂的工作。
因此，在制作图象质量优异的印刷图象时，把上述的相互作用考虑在内的“网点”的科学处理方式是一个极其重要的课题。但是，如上所述，这个问题正是现有技术中的一个缺点。
再者，不言而喻，上述的“网点”的合理的处理技术就是“层次变换技术”。在下面的说明中要使用这个术语。
上述的层次变换技术，在以下说明中所举的示例在过去还是属于不成熟的技术。
即，从现有的层次连续的原稿图象变换成网点层次的印刷图象的图象层次变换技术，目前的状况，本质上还是根据彩色析象器等的制版用装置的设计者或使用该装置的操作者等人的经验和直觉，或者根据一个或若干个固定的已知条件行事，这是不科学和不合理的，而且完全缺乏灵活性。
因此，使用单色扫描器或彩色扫描器等高级制版用装置，在色调分离(分色)及网目作用过程中进行层次变换时，用来作为这些作业基准的作业基准特性曲线(层次变换曲线、格调再现曲线、色调分离曲线等的总称)，是由装置制造厂根据经验和直觉或有限的几个已知的固定条件为基础的资料预先决定，并将其存入这些装置的存储器中备用的。
因此，使用该装置的作业人员在进行制版作业时，可供选择的技术途径的质量和数量，基本上要受该装置的设计技术人员的不合理的、不科学的见识的制约。另外，技术作业的质量和范围又被社会上对印刷图象需要的高度多样性和原稿图象的非标准性(其品质不同于制版用装置的设计者等所发现的彩色原稿图象)所限定，因而就要根据作业工作者的经验和直觉进行图象层次的调整。
另外，本发明者认为，如上所述，现有的单色析象器，彩色析象器等高级制版用的装置，基本上不具备制版及印刷方面所需要的充分知识，因为这种设计技术是由以非系统的照相遮蔽法为基础的色调分离理论构成的。再者，对该装置反复进行的改良，基本上都是以这种分色理论为基础采取的应付措施。
即，原有的析象器的设计技术，在通过分色作业，将原稿照片的层次连续的图象变换成网点层次图象所进行的层次变换时，是将色补偿或色修正(色遮蔽)放在首位，其次才是图象的层次调整，因此不可能做到印刷图象质量的稳定化和高超化。这就是现实情况。
如上所述，在原有的从连续层次图象到网点层次图象的层次变换技术中，在连续层次图象上的任意标本点(象素点)处的密度值和与其对应的网点层次图象上的标本点处的网点面积的百分值之间缺乏合理且普遍的相关关系。
本发明者认为，要想合理地制作印刷图象，有两个核心性的重要技术，即层次变换技术(gradationcontrol)和色彩补偿(修正)技术(colourcorrection)，其中，在提高色调补偿(修正)技术之前，必须能够合理地进行图象的各象素密度层次的变换，本发明者正是立足于将这一技术视为第一性的重要技术，并为了打破原来的不合理且不科学的层次变换技术的束缚，不断地进行刻苦的研究。
结果提出了表示原稿图象的连续层次图象上的任意标本点的基础密度值和与其对应的网点层次图象上的网点面积的百分值相之间的相关关系的新的层次变换方式，这种新型的合理、科学的层次变换方式完全可以适用于旧有的制版装置，同时可以看到，打破旧有的分色技术的束缚之后所表现出来的优异效果，例如，先前已经提出了特愿平1-135825号，特愿平2-55204号的方案。
上述的由本发明者原先提出的技术，在进行图象的层次变换时使用的是与本发明相类似的层次变换式(但如后面所述，层次变换式的使用条件，在性质上完全不同)，但是为了制作再现性良好的图象质量优异的印刷图象，原先提出的技术还有改进的余地。
以上所说的改进余地，是指根据原稿图象的H和S的测定密度值，设定使用该层次变换式的常数，而且该H和S的测定密度值方面的问题;以及该H和S测定密度值必然要出现离散偏差的问题。因此，如果不解决这个问题，就不可能通过制版设计，制成再现性良好的图象质量优异的印刷图象。
本发明的彩色析象器，是一种解决上述问题的装置。它是在原来的析象器的主要结构的基础上，增加了能排除原稿图象的H和S的测定密度值中的离散偏差的密度测定部分，以及根据来自该密度测定部分的密度值，求出与光量相关的图象信息值，然后再进行层次变换的层次变换部分，因此通过制版设计，能够制成再现性良好的印刷图象。
如果概述地说明本发明，则是本发明涉及用来根据层次连续的彩色照像图像制成网点层次的印刷原版的彩色析象器，其特征为(ⅰ)彩色析象器的彩色照像原稿的各象素(n点)的密度测定部分输出最亮部分(H)及其附近部位，以及最暗部分(S)及其附近部位的有代表性的密度值(DHav和DSav)。
(ⅱ)彩色析象器的层次变换部分的结构如下(a)利用由表示密度值的纵轴(D轴)和表示与光量相关的图象信息值的横轴(X轴)构成的D-X正交坐标系给定彩色照像原稿在拍摄时提供的照相感光材料的密度特性曲线，将各象素的密度值(Dn)变换成与光量相关的图象信息值(Xn)，同时(b)利用下面的(层次变换式)，将上述与光量相关的图象信息值(Xn)变换成网点面积的百分值(y)。
(层次变换式)y＝yH+[α(1-10-K·X)/(α-β)]·(yS-yH)式中各符号分别表示X∶X＝(Xn-XH)表示的基本光量值。即表示两个图像信息值之间的差值，其中，一个是与通过上述D-X正交坐标系给定的密度特性曲线，由原稿上任意图素(n点)的密度值(Dn)求得的与光量相关的图象信息值(Xn)，另一个是与对应于上述H部分的平均密度值(DHav)的光量相关的图象信息值(XH)。
y与原稿上的任意象素(n点)对应的印刷原版上的象素网点面积的百分值。
yH对与原稿上的H相对应的、在印刷原版上的H的预设定的网点面积百分值。
yS对与原稿上的S相对应的、在印刷原版上的S的预设定的网点面积百分值。
α印刷纸的表面反射率。
β由β＝10-γ决定的数值。
K由K＝γ/(XS-XH)决定的数值。
上式中的XS表示通过上述D-X正交坐标系给定的密度特性曲线，由上述S部分的代表性密度值(DSav)求得的与光量相关的图象信息值。
γ任意系数。


图1表示彩色胶片感光材料的感光密度特性曲线。
图2是说明彩色析象器的光圈视野内的乳胶层中的银粒的分散状态的模式图。
图3是本发明的彩色析象器的结构说明图。
图中1…检测部分2…分色部分3…层次调整部分4…输出部分5…彩色照像原稿6…A/V变换部分7…对数放大器8…基本遮蔽部分9…色调校正部分10…UCR/UCA部分
11…层次变换部分12…色彩通道选择器13…A/D变换部分14…点调整部分下面详细说明本发明的技术性结构。
为了有助于对本发明的理解，首先说明作为层次变换对象的图象信息，即说明称之为与光量相关的图象信息值(根据后面所述的理由，以下简称为光量值)这一重要概念，以及使用该光量值的层次变换法，更具体地说，就是层次变换曲线(分色曲线)的设定方法。
如上所述，本发明者对作为色调分离作业的核心的层次变换曲线(分色曲线、格调再现曲线)的设定技术进行了认真讨论，应使其成为合理的技术。其中，制作旧有的各种色版(C/M/Y版)，例如制成作为制版基准的C版时，不用通过与其成互补色关系的R(红)胶版求取密度值和网点面积的百分值的关系，利用这种关系设定规定的C版用的分色曲线，改用利用拍摄原稿图象的彩色照胶片的感光材料的感光密度特性曲线，将该密度值变换成曝光量值(如后面所述，本发明将其包括在称作光量值的概念中，所以以下使用光量值这个术语)，再利用特定的层次变换式，对该光量值进行层次变换，求出网点面积百分值时，即用光量值和网点面积百分值的关系，设定规定的色分离曲线时，根据该色调分离曲线，不管原稿图象的质量如何(例如，曝光不足/曝光过度，用亮色调象键/暗色调象键都极难复制的原稿、有各种颜色灰雾的原稿、褪色的原稿等)，发现都能获得具有优异层次特性的印刷图象(例如特愿平1-135825号)。
再者，根据上述的旧有的密度值和网点面积百分值的关系绘成的各色版用的色调分离曲线，由于在照相胶片感光材料的特性曲线中，重视纵轴上表现的密度(Density)方面的图象信息，故称作D轴分色曲线。与此相对应，用本发明的光量值和网点面积百分值的关系绘成的各色版用的分色曲线，由于在特性曲线中重视在横轴(X轴)上表现的光量值的图象，故称作X轴色调分离曲线。
如上所述，本发明为了不受作为制版对象的彩色原稿(正片型、负片型、透射型、反射型等任何一种)的图象质量的限制，例如根据曝光过度/正常/不足的原稿、采用亮色调象键/暗色调象键的原稿、有各种颜色灰雾的原稿或褪色(fading)的原稿等，为了制成图象质量优异的印刷品，在层次变换作业中应用的图象信息不是密度值，而是光量值。这是与先有技术显著不同的地方。
而在层次变换(由连续层次向网点层次的变换)时，不使用原始图象所具有的“密度值”，而使用“光量值”的理由如下。
为了对上述的各种图象质量不同的原稿图象进行合理的层次变换，如果不是利用取决于由彩色胶片感光材料各自所固有的感光密度特性曲线的“密度值”，而是利用取决于来自入射到该彩色底片感光材料上的被拍摄体(如原始图象上的文字的背景、实际图象、实际景物)的光量值的话，则图象信息就不取决于由该感光密度特性曲线，那么不论原稿的图象质量如何，都能够合理地统一地进行层次变换，这是以本发明者的创见为基础的成果。
其次，说明使用上述的光量值，设定各色版的，例如C版的X轴色调分离曲线的方法。
首先，作为图象信息，必须取得彩色照片原稿获得光量值。
利用拍摄该原稿图象的彩色照相胶片感光材料(感光性乳胶)的特性曲线、也就是所谓的感光密度特性曲线(photographiccharacteristiccurve)，就能根据感光密度(photographicdensity)很容易地求出上述光量值。再者，上述感光密度特性曲线是用以纵轴为密度(D)、横轴(X)为曝光光量的D-X正交坐标系表示的曲线。
而且，为了求出上述的光量值，必须使拍摄原稿图象的彩色照相胶片感光材料的感光密度特性曲线函数化。因此，可由原始图象中的任意的象素点(n点)的密度值(Dn)求出与其相对应的象素的光量值(Xn)。在使感光密度特性曲线函数化时，可根据各照相感光材料制造厂提供的技术资料等进行函数化即可。
例如，图1中所示，是EK公司制造的エクタフロ-ム64型专业胶卷(日光型)的感光密度特性曲线。
对于感光密度特性曲线函数化的方式无特殊限制，采用认为合适的方式即可。不言而喻，如图1所示，彩色照相胶片的R/G/B的各感光乳剂都有各自的特性曲线，因此使其函数化时，必须求出制作相应的色版用的光量值。
表1给列了其结果。另外，表1中为了尽可能准确地使感光密度特性曲线公式化，因而将其划分成若干个公式化区域。
本发明中，在使图1所示的感光密度特性曲线函数化时，把表示彩色照片原稿的密度值的D轴的标度(scale)，以及表示被摄体(实际图象)的用logE表示的光量值的X轴的标度，作为等同的量，进行D和X的函数化。
对D轴和X轴的定标，是根据下述观点进行的，本发明者认为是完全合理的。
即，在感光密度特性曲线中，用X轴表示曝光量E的对数值(logE＝logI×t)，该物理量用与人的视觉明暗对应的对数形式的判别特性评价。另一方面，与D轴表示的密度相关的物理量，在人的视觉中也以对数形式评价。因此，可以认为在使D轴和X轴相关时，即使进行同样的定标，也没有任何不合理的地方。
再者，在本发明中，上述的标度是一种简便方法，当然不受此限制。例如，用图1所示的D轴和X轴的数值关系也可以进行函数化。包含上述的相对意义，在本发明中，用包含曝光量值的“光量值”这个术语表示X轴的物理量。
如上所述，本发明在进行层次变换时，不以彩色照片原稿的密度值(Dn)为基准，而是以被摄体(实际图象、实际景物)给出的图象信息值、即用X轴表示的光量值(Xn值)为基准。
如上所述，由于感光密度特性曲线的函数化，如表1所示，通过关系式X＝F(D)，求得Dn值和Xn值的相关关系，就可以较为容易地从Dn值求得Xn值。
按上述的作法，就能获得被摄体(实际图象)给出的光量值(Xn)。其次，这样一来，只要使用合理地求出的Xn值和上述的(层次变换式)，求出重视光量值的X轴色调分离曲线即可，以该曲线代替色调分离曲线、即过去重视密度信息值的D轴色调分离曲线。再者，根据给定的感光密度特性曲线，由彩色照片原稿上的任意象素(n点)处的密度值(Dn)求出与其相对应的被摄体(实际图象)上的象素的光量值(Xn)，将该Xn值代入上述(层次变换式)，计算层次强度值的网点面积百分值，设定X轴分色曲线。
运用上述的(层次变换式)，就是以光量值(XH.XS)来取代原稿图象上与其相对应的给定的最亮部分(H)和最暗部分(S)的密度(DH，DS)。
因此，由于在最亮部分(H)和最暗(S)部分的密度测定值中，业已认识到不可避免地会产生离散偏差，所以消除经起这个偏差的严重缺点就是本发明的中心课题。这个问题将在后面详述。
在使用上述的(层次变换式)时，如上所述，必须将光量值(Xn)变换成基准光量值(Xn)，这是为了确保预设定H部分和S部分的网点面积百分值(yH，yS)所需折准备工作。而且制作网点层次的C版时，彩色析象器网点发生器(dot generator)只要遵循该C版用的X轴色调曲线曲线动作即可。
其次，以下对本发明的上述(层次变换式)的推导过程及其特点进行简单的说明。
在制作网点层次的印刷图象时，对应于原稿图象中的各象素，求出设定的网点面积百分值的数值((y)的(层次变换式)，通常是公认的密度公式(感光密度、光密度)为基础进行推导，即D＝logI0/I＝logl/T式中，I0＝入射光量I＝反射光量或透射光量T＝I/I0＝反射率或透射率将该有关密度D的通用公式用于制版、印刷中，变为如下形式。
制版、印刷时的密度(D′)＝logI0/I＝log(单位面积×纸的反射率)/〔(单位面积-网点面积)×纸的反射率+网点面积×油墨的表面反射率〕＝logαA/[α〔A-(d1+d2+…dn)〕+β(d1+d2+…dn)]式中，A单位面积，dn单位面积内的各网点面积，α印刷用纸的反射率，β印刷油墨的表面反射率。
本发明以这种制版、印刷相关的密度公式(D′)为基础，采用密度值，而改用光量值，作为图象信息，同时，求出连续层次的原稿图象上的标本点(象素)(n点)处的基准光量值(X)和与其对应的网点层次的印刷图象上的标本点处的网点面积百分值的数值(y)之间的相关关系，从而推导出上述(层次变换式)，以便使便论值与实际测定值取得一致。
运用本发明的上述((层次变换式)时，通常将yH，yS参量常数化，例如，C版的yCH取5%，yCS取95%，在M版及y版的情况下，yMH＝yyH取3%，yMS＝yys取90%的网点面积百分值。再者，在运用上述(层次变换式)时，如果yH和yS采用百分率数值(%值)，则可根据其与利用密度计测定的Dn值的相关关系求得的Xn，算出y值的百分率数值。
运用本发明的(层次变换式)时，另一个重要参量γ的值，根据下述理由，在设定C版用的分色曲线时，通常认为使其常数化即可。即设定C版用的X轴色调分离曲线时，固定γ值＝0.45即可。它是在由本发明者开发本发明的(层次变换式)的过程中，经过开发采用密度值作为图象信息的层次变换式导出的，已经得到许多实验例的支持。
但是，该参量γ能使分色曲线的形状根据需要的要求产生变化，换句话说，根据需要的要求操作γ值，就能够制作出具有所希望的层次特性的印刷品，因此这是一个极其重要的参量，所以不要将其固定在上述的数值上。
本发明的(层次变换式)中的参量所设定的数值，随立足于完全忠实于给定的被摄体(实际图象)的格调，将其再现于印刷图象上，以及立足于意制作出对格调进行调整(修正或变更)的印刷图象制成不同的印刷图象。在后一种情况下，通过有意识地改变γ值，可将X轴色调分离曲线的形状改变成所希望的形状(即所希望的层次)，因此能获得各种格调的印刷图象。例如，要使X轴色调分离曲线的形状向上凸起时(强调H部分-中间调的格调时)，γ值取比0大得多的正值;要使其大致呈直线时，γ值取0附近的值;反之，要想使其呈凹形时(强调中间调-阴影部分的格调时)，设γ值为负值即可。
使用本发明的上述(层次变换式)时，当然可以变成如下所列的形式，还可以自由地进行任意的加工、变形、推导等，然后使用。
y＝yH+E(1-10-K·X)·(yS-yH)式中E＝1/(1-β)＝1/(1-10-γ)在上列的变形例中取α＝1。
这是将，例如，表现印刷图象用的印刷纸(底材)的表面反射率取为100%。还可以取任意值作α值，在实际工作中，为了对纸的白度进行零点调整，取1.0也没关系。
如果在上列变形例中取(α＝1.0)，可预先将印刷图象上的最亮部分H设定为yH，最暗部分S设定为yS，这是上述(层次变换式)的最大特征。根据定义，印刷图象上的最亮部分H处，X＝(Xn-XH)＝0，最暗部分S处，X＝XS-XH，即
-K·X＝-γ·(XS-XH)/(XS-XH)＝-γ由此可以理解上述的特征。这样，由于利用本发明的(层次变换式)(α＝1的变形例)，则可经常将预定的yH和yS设定在印刷图象上的H部分和S部分，这一点对于使用者检查作业结果是极其重要的。例如，将印刷图象上的yH和yS设定为所希望的值，则改变γ值时(但α＝1.0)，可获得各种X轴色调分离曲线。而且，根据与γ值的关系，就能很容易地评价利用这些X轴色调分离曲线得到的印刷图象。
尤其是在制版实际业务中，重要的是本发明获得的X轴分色曲线与过去的D轴分色曲线不同，它是用来表示最终制品的印刷图象所达到的H-S的层次特性和格调特性的。即，制版作业者，根据由给定的yH、yS及γ值获得X轴色调分离曲线，通过对其形状的考察，能准确地预测最终印刷图象的加工质量(格调)。对于图象质量不同的(例如曝光条件不同的)若干个原稿图象，就能将分别设定的多条X轴分色曲线，全都收敛成一个相同的色调分离曲线，这是本发明的层次变换法的一个重大特征。与此相反，以往的D轴色调分离曲线(同样采用yH、yS及γ值)，从图象质量不同的多个原稿图象获得的各自对应的曲线，其形状就很复杂。因此，制版作业时只凭对于这些曲线的考察不能准确地预测最终的印刷图象是什么样子的。上述特征的意义极其重要，制版作业者通过例如监视器显示各色版(C、M、Y)和墨版(B)的X轴色调分离曲线，能够准确地预测最终印刷图象的加工质量，因此不需要各种校正作业。即，按照本发明的方法可以直接制版(direcctplate制版法)。
另外，使用本发明的上述(层次变换式)时，还可以使K值成为γ值，即(XS-XH)值取1.0，使其规范化。如果将XH-XS的动态范围规范化为0-1＝1.0，则XX轴色调分离曲线相互之间容易进行对比讨论，同时(层次变换式)的计算变得极其容易。当然，动态范围内的各图象质量的光量值(X)也根据该规范化而变化，但因为是相对变化，所以对色调分离曲线的设定没有任何妨碍。再者，在以下的说明中，y值的计算是使用规范化以后的值进行计算的。
使用本发明的上述(层次变换式)，设定制作多色版((通常可考虑C版、M版、y版及B版(墨版)四块版为一组)用的各色版的X轴色调分离曲线时，与上述的C版一样，按照所希望的制版设计进行设定即可。
以上的说明，是本发明的彩色析象器、尤其是作为其核心的构成要素的层次变换部分采用的层次变换技术的概要。
下面说明本发明的彩色析象器、特别是其层次变换部分的改进情况。
在本发明的彩色析象器的层次变换部分，加入了上述的(层次变换式)，不用说，是通过上述(层次变换式)，进行层次变换的。
如上所述，上述(层次变换式)指定出彩色照片原稿上最亮部分(H)和最暗部分(S)。测定该H和S的密度值(DH、DS)，求出与该密度值(DH、DS)相对应的光量值(XH、XS)、与其它参量(γ值、yH、yS值)一样，使用该光量值(XH、XS)、利用(层次变换式)进行层次变换(设定X轴分色曲线)。
这时，极其重要的问题是测定彩色照片原稿的H及/或S的密度值时，不可避免地会产生离散偏差。
该H和S测定密度值的离散偏差，对层次变换后的彩色印刷图象的格调、即密度层次或色调，以及灰度调节(维持等效中性密度)有不良影响，因此在制版设计时，会产生制作不出想要制作的印刷图象这样一个极重要的问题。
顺便提一下，制作C版时，经过对各种原稿((薄的原稿、标准原稿、厚的原稿)调查的结果，将上述H及/或S的测定密度值示于表2。再者，表2中的数据是使用ISOMET公司制造的彩色析象器455，对标本彩色照片原稿(F公司制造的日光型ASA100)进行调查的结果。
经过调查查明了上述H及/或S的测定密度值的离散偏差，在使用富士分色100(Fujichrom100;专业D(professionalD)(日光型)胶片时，对于层次变换后的网点层次的色版图象的格调再现性产生的影响。调查结果列于表3-表7中。
·表3是薄的彩色胶片原稿;比较中心原稿的密度范围为0.175-2.325·表4是标准彩色胶片原稿比较中心原稿的密度范围为0.300-2.700·表5是厚的彩色胶片原稿比较中心原稿的密度范围为0.500-2.750·表6是极薄的彩色胶片原稿比较中心原稿密度范围的0.125-1.850·表7是极厚的彩色胶片原稿比较中心原稿的密度范围为0.900-3.100原稿的密度范围为0.900-3.100这些表中的数据是分别使用上述的彩色胶片原稿获得的，表3-表7是在下述条件下制成的。
(ⅰ)使用F公司制造的日光型胶片，作为H和S处的测定密度值的离散偏差的调查对象。
(ⅱ)使用(层次变换式)时，以yH＝5%、yS＝95%、γ＝0.45为前提，制作C版。另外，各表中的数值当然是(层次变换式)计算结果的y值(网点面积百分值)。
表3-表7各表的标题是表示通过制版设计进行H和S测定的彩色胶片原稿(即无测定离散偏差的原稿，以下把它称作比较中心原稿)，各表中对上述比较中心原稿和的离散偏差的原稿进行比较调查。
各表中密度栏中的1/8、1/4、1/3、1/2、3/4表示层次变换的处理位置，其下面的数值表示使上述的比较中心原稿的密度范围(动态范围)从H起以1/8、1/4、1/3、1/2、3/4的比例增大后的处理位置的密度值。
由表3-表7很容易知道在上述的处理位置，网点面积百分值由于测定密度值的离散偏差，在多大程度上偏离比较中心原稿的密度值。
上列表3-表7是考虑了表2中的密度测定离散偏差后作成的，在各处理位置处明显地表现出偏离制版设计值相当大。特别是1/8、1/4、1/3等处理位置是制作质量优异的印刷图象时的重要区域，而这些处理位置的偏离很大。
因此，为了通过制版设计制作印刷图象，必须明确地认清H及/或S的测定密度值的离散偏差意味着什么，不可不开发消除这种离散偏差的方法。
作为原稿图象使用彩色照相(胶片)原稿时，上述H及/或S的测定值的离散偏差是不可避免的。
其主要原因是由于彩色胶片的乳化剂中的银粒的大小、形状、分散状态，以及彩色析象器光圈(或狭缝)的大小造成的。测定H的密度方法是使扫描光束从原稿的给定象素透射(或反射)后，通过与该扫描象素相对应的给定大小的光圈，经这光电转换，测定各象素的密度值。
图2是表示上述银粒与光圈之间的关系的模式图。
彩色胶片的R/G/B乳剂层中所含的银粒的尺寸一般为1-3μm2，另一方面，光圈孔经一般为1-数mm。
为了使用上述(层次变换式)进行层次变换作业，在本发明的彩色析象器的层次变换部分，首先必须将彩色析象器的镜头对准指定的H及S区域内，进行H及S的密度测定。这时，由于银粒分布的不均匀性，以及光圈相对于H及S调定的不准确性的相互作用，就会给H及S的测定密度造成离散偏差。
即，由制版设计者，制版操作者等对指定的彩色照片原稿中的H及S的密度进行测定时，由于下列因素的相互作用，给H及S的密度测定值造成离散偏差。
·为了测定指定的H及S的部位的光密度进行采光(测定来自原稿的反射光或透射光的光量)需要将开口率已给定的光圈进行准确调节有困难。
·假定光圈已经根据指定的H及S部位作好了准确的调节，如果若该部位处的银粒分布不均匀，最合适的H及S的部位有可能却在其附近的位置上(由于存在上述的银粒不均匀性，在测定H及S部位的密度时，通常是一边用放大镜观察一边进行测量，这样容易掌握)，而且，操作人员对指定的部位测定密度时，有可能测定的是上述的后一种部位。
为了消除引起上述H和S的测定密度的离散偏差，本发明的彩色析象器的构成能够使彩色析象器的密度测定部分输出最亮部分(H)及其附近部位的具有代表性的密度值(DHav)，以及最暗部分(S)及其附近部位的具有代表性的密度值(DSav)。
而且，彩色析象器的层次变换部分的结构能够根据上述具有代表性的密度值(DHav、DSav)求出对应的光量值(XH、XS)，并利用上述的(层次变换式)进行层次变换。
在本发明中对于上述具有代表性的密度值(DHav、DSav)的求取方法是一种能够消除测定密度值的离散偏差的方法，至于具体方法则不受限制。
例如，作为上述具有代表性的密度值(DHav、DSav)，当然可以采用平均值，众数值、标准偏差等。在以下的说明中，具有代表性的密度值采用平均密度值。
上述最亮部分(H)及其附近部位的、以及最暗部分(S)及其附近部位的平均密度值的测定方法，只要采用适合于彩色扫描器结构的方式即可。例如，如果是滚筒式析象器，操作人员可以一边使滚筒微动，一边进行测定，或者使光圈部分微微振动也可。另外，如果是平台式扫描器，例如将存储在CCD中的给定象素周围的象素密度信息值平均化即可。此外，将所需条数的极细的玻璃纤维捆在一起，用各条玻璃纤维分别测定密度值，再取平均值也可。
再者，求平均密度值时，例如测定最亮部分(H)时，改变中心点的测定范围，根据很多实验例的经验，测定3-5次后取平均值就足够了，测定的次数可根据使用的胶片的种类，光圈结构等适当决定。
其次，H和S的测定密度值的离散偏差经过调整处理后，析象器输出的网点层次图象(C版用的印刷原版)的层次改善效果如表8-表11所列。
本发明中扫描器输出的网点层次图象的层次特性的改善效果，可按下述两种情况进行评价。
(ⅰ)利用平均密度值(DHav、DSav)调整H和S的测定密度值的离散偏差时。
(ⅱ)除了进行上述的平均密度值(DHav、DSav)的调整以外，还进行(层次变换式)中的γ值的调整时(通过γ值的调整，如前面所述，可以使层次特性作合理变化)。
表8-表9所示是在上述(ⅰ)的情况下的改善效果，表10-表11所示是在上述(ⅰ)的情况下的改善效果。如果将表3-表7与表8-表9，以及表10-表11加以比较研究，可以发现上述(ⅰ)的方法、尤其上述(ⅱ)的方法是极其有效的。
表8-表11是在下列条件下作成的。
·标本彩色胶片原稿(F公司制日光型胶片)图象质量标准的彩色原稿。
·作为调整处理基准的胶片原稿的密度范围2.4000(0.3000-2.7000)·(层次变换式)的参量yH＝5%、yS＝95%、γ＝0.4500(表8-表9)，γ值＝表10-表11的调整值。
再者，各表的标题表示相对于基准原稿的H的密度值(0.3000)及S的密度值(2.7000)的离散度。当然，由于进行了平均调整，与表3-表7的离散偏差相比，离散度改善了。
下面根据图3说明本发明的彩色析象器的结构的一个示例。
本发明的彩色析象器与以往的装置相比，如前面所述，其特征是它备有能输出来自图象原稿中指定的H和S及其附近部位的平均密度值(DHav、DSav)的密度测定机构，以及利用上述平均密度值，通过(层次变换式)进行层次变换的层次变换机构。即，它的主要构成与原来的相同，因此只要安装上上述机构，就能将原来的析象器变成本发明的析象器。
在图3中，滚筒式彩色析象器由以下四个部分构成读取原稿的检测部分1;将检测部分1输出的信号变换成Y、M、C、K的色调分离信号的色调分离部分2;用上述的(层次变换式)求出合适的网点层次的层次调整部分3;以及根据该层次调整部分3的输出信号，由激光进行充分曝光的输出部分4。在上述彩色析象器的结构中，色调分离部分2及输出部分4采用与原来的色析象器相同的结构。将检测部分1作为检测来自最亮部分(H)及其附近部位的、以及最暗部分(S)及其附近部位的平均密度值的机构，另外，使层次调整部分3按照(层次变换式)进行层次变换，这两点与原来的不同。
在这套装置中，检测部分1检测胶片插架等一类的配件中的彩色胶片原稿5的各象素的透射光或反射光，输出R、G、B、USM各信号的电流值、并在A/V变换部分6中将该信号变换成电压信号。再者，如上所述，检测部分1是能够检测用来求取平均密度值特别是H和S及其附近部位的平均密度值(DHav、DSav)的透射光(或反射光)的机构。
色调分离部分2，将检测部分1的R、G、B、USM的各种电压信号在对数放大器7中进行对数运算，并变换成密度，然后在基本遮蔽(BM)部分8中，从该密度中分离出灰色(K)成分，再分离出Y、M、C各成分。
再者，在检测部分1中，检测出求平均密度值(DHav、DSav)用的透射光(或反射光)，然后将其变换成电压信号，接着在对数放大器7中进行对数运算，求出平均密度值。将所求出的平均密度值输送给后面所述的层次变换部分3，作为运用(层次交换式)的重要常数项。
然后在色调校正(CC)部分9中，对照R、G、B及Y、M、C的各原稿色调、调整Y版成分、M版成分、C版成分，再在UCR/UCA部分的10的UCR(undercolorremoval)(消除低色调)或UCA(un-dercoloraddition)(增加低色调)中，确定Y、M、C三版的表现比率和K版的表现比率。
获得Y、M、C这些成分后，过去是在层次变换部分(IMC)的层次调整部分，求出实现各成分的网点面积率ye′、me′、ce′、ke′，在反对数变换部分对其进行反对数变换。但在图3所示的析象器结构中，利用增加的层次调整部分及反对数变换部分的层次变换部分11，进行从Y、M、C、K至ye′、me′、ce′、ke′的变换。在层次变换部分11的内部有上述(层次变换式)的运算方法，用(层次变换式)分别求出y、M、C、K的ye′、me′、ce′、ke′。
层次变换部分11可以取各种形态，例如可以是备有将(层次变换式)的算法作为软件、且有A/D(电流/密度)、D/A(密度/电流)的I/F(接口)的通用电子计算机;采用逻辑算法，用通用的IC(集成电路)作为具体电路，其中包括用来储存该算法运算结果的ROM(只读存储器)的电路、以内部逻辑形式进行运算的PAL(已编程应用程序库)、门阵列、专用集成电路等等形态。
由层次变换部分获得的网点有效面积率，输入到色彩通道选择器12中，该色彩通道选择器12有选择地按顺序输出ye′、me′、ce′、ke′。该输出通过A/D变换部分13，进行A/D变换，然后输入到输出部分4。在输出部分4中，根据层次调整部分3的输入，在点控制部分14中控制激光光束。
下面通过实施例更详细地说明本发明。
实施例中使用的彩色胶片原稿、彩色析象器、色校正(实验正)如下。
(ⅰ)彩色胶片原稿作为彩色胶片原稿，使用的是F公司制的富士分色100D胶片，拍摄的4″×5″的标准质的女性人物像。
用X-RITE密度计测定上述原稿时，H部分为0.31，S部分为2.72，其密度范围(动态范围)为2.44。
再者，上述彩色胶片原稿的H和S的测定密度值，与表4(标准彩色胶片原稿)略同，因此，在分色前的制版设计阶段，根据H和S的测定密度值的离散偏差改变彩色析象器输出色版图象的层次，以及根据本发明调整H和S的测定密度值、或根据上述(层次变换式)调整γ值，借以使该输出色版图象的层次达到稳定效果的有关数据，可参考表4，表9及表11。
(ⅱ)彩色析象器进行分色时所用的彩色析象器，选用ISO-MET公司生产的455DIGITALCOLORSCANNER)(455型数字式彩色要象器)，它具有以下功能。
①密度测定部分能显示并输出H及其附过部位的平均密度值(DHav)，以及S及其附近部位的平均密度值(DSav)。
其结构能够在经过m次(m为任意整数)测定后，以其算术平均值作为平均密度值，用数字显示并输出。在本实施例中，m＝5次。
②在层次变换部分要装软件。软件能利用本发明的上述(层次变换式)，将根据密度值(Dn)得到的光滑值(规范化的光量值)(Xn)变换成网点面积百分值(y)。
而且还装有另一种软件，能在所希望的光量值(或密度值)的部位，自动求出所希望的网点面积百分值、例如给与50%的γ值。
(ⅲ)色彩校正用彩色析象器进行色调分离后进行的色彩校正，采用D公司的色度(クロマリン)法。
(ⅳ)色调分离实验时，为了确认本发明的效果，即减小彩色胶片原稿的和S的测定密度值的离散偏差后的效果，更具体地说，将H和S的离散偏差分别集中在0.200及0.0500的范围内时的效果，以及在上述效果的基础上再加上用本发明的上述(层次变换式)中的系数γ值进行调整的效果，选择甲、乙二人作为操作人员。
而且，在上这彩色胶片原稿上设定H和S的部位后，进行色调分离作业，操作人员甲能确认前者的效果，操作人员乙能确认后的效果。
再者，设定各色版(C、M、y版)的色调分离曲线用的上述(层次变换式)的使用条件如下。
C版yH＝50%，yS＝95%M＝y版yH＝3%，yS＝90%γ值0.45(固定方式)或任意变更值(参照表10-表11)甲使用彩色析象器的扫描镜头，测定H和S的密度值10次。再者，各次的测定密度值都是分别取5次的平均值。
将其结果示于表12中。
另外，乙和甲一样，测定H和S的密度值各5次。
将其结果示于表13中。
以上结果，由甲测定的H和S的测定值的离散偏差范围，由表12查出为0.3100-0.2940＝0.0160，2.7320-2.6840＝0.0480，可以确认任何一个值都在表9预定的H为0.0200，S为0.0500的允许范围内。再者，色调分离作业是根据表13中的No.2数据的实施的，同样获得了满意效果。
其次，在采用表13中的No.2数据进行色调分离作业的同时，还进行了对本发明的＜层次变换式＞中的γ值的调整，通过实验。获得了与根据表12中的No.7数据进行色调分离作业(γ＝0.45的固定方式)相同折结果。
采用表13中的No.2的数据理由是对于表12中的No.7的数据表来说，数据的偏离程度最大，这里在确认了本发明的效果之后，认为是最合适的对比较条件。
如表12-表13中的备注栏所示，如果采用制版设计数据，＜层次变换式＞中的γ值为γ＝0.45时·在甲的No.7(表12)中，1/4部分的C版的网点面积百分值……50.4104·在乙的No.2(表13)中，1/4部分的C版的网点面积的百分值……49.3713两者不一样。即严格地说，两者不是同样层次的印刷图象。
这里，对γ值进行调整，将γ＝0.45改为γ＝0.4921，利用No.2(表13)的数据进行调分离作业。再者，γ＝0.4921时，1/4部分的C版的网点面积百分值变为50.4089(%)。
如上所述，将甲和乙制作的彩色校验印刷图象的格调进行比较时，两个图象的质量几乎相同。
经过上述结果表明，本发明可以获得预期遥效果，通过预先指定H和S的位置，不受照相感光材料中的银粒尺寸、形状、分布不规则性、析象器操作人员的作业要邻的不同等的制约，排除彩色胶片原稿的H和S的测定密度值的离散偏差对彩色析象器的输出色版图象的不良影响，经常能够制出格调(层次和格调)稳定的彩色印刷图象。
使用彩色析象器，根据层次连续的彩色照片制原稿作网点层次的印刷原版(印刷版)时，制作具有从最亮部分(H)至最暗部分(S)全部动态与制版设计一样的网点排列的印刷版是极其困难的。
换句话说，进行如同制版设计的层次变换，稳定且高效地制作所希望的印刷图象是极困难的。
本发明的彩色析象器，具有利用特定的＜层次变换式＞，合理调整层次变换有层次变换部分，为了设定该层次变换的初始条件，必须测定原稿的H和S的密度。
但是，测定H和S的密度时，不可避免地伴有离散偏差，该测定密度值对网点排列(层次变换)造成极大的不良影响，但可根据上述＜层次变换式＞的输出结果进行定量控制。H和S的密度测定产生的离散偏差，在层次再现的重要的H-中间调区域，对近10%的网点排列造成差异。这种差异对人的视觉造成极大的影响。
本发明的彩色析象器，具有能消除湄定H和S的密度的离散偏差的设施，例如装有使测定值平均化而获得平均密试值用的密度测定部分，因此经常能制作出与制版设计一样的印刷原版(印刷版)。它的意义非常大，对制版作业的效率，即对减少消除版的损坏，相关材料的节约，作业时间的缩短、以及制成品高货间的缩短等各个方面作出贡献。
再者，本发明的彩色析象器能合理、定量地实施层次变换，因此在实现与色调分离作业(层次变换及分色作业，后者包括色调校正)有关对操作人员进行定量、科学的培训、满足顾客的要求等各个方面，都发挥了良好的作用。
权利要求
1.根据连续层次的彩色照片原稿制作网点层次的印刷原版用的彩色析象器，其特征为(i)彩色析象器的彩色照片原稿的各象素(n点)的密度测定部分输出最亮部分(H)及其附近部位的有代表性的密度值，以及最暗部分(S)及其附近部位的有代表性的密度值(DHav和DSav)，(ii)彩色析象器的层次变换部分的结构如下(a)利用由表示密度值的纵轴(D轴)和表示与光量相关的图象信息值的横轴(X轴)构成的D-X正交坐标系给定的彩色照片原稿在拍摄时提供的照相感光材料的密度特性曲线，将各象素的密度值(Dn)变换成与光量相关的图象信息值(Xn)，同时(b)利用下面的(层次变换式)，将上述与光量相关的图象信息值(Xn)变换成网点面积的百分值(y)，(层次变换式)y=yH+[α(1-10-k·x)/(α-β)]·(yS-yH)式中各符号分别表示X用X=(Xn-XH)表示的基本光量值。即表示与通过上述D-X正交坐标系给定的密度特性曲线，由原稿上的任意图素(n点)的密度值(Dn)求得的与光量相关的图象信息值(Xn)，同与上述H部分的平均密度值(DHav)相对应的光量相关的图象信息值(XH)之差，y与原稿上的任意象素(n点)相对应的印刷原版上的象素网点面积的百分值，yH对与原稿上的H相对应的印刷原版上的H预先设定的网点面积的百分值，yS对与原稿上的S相对应的印刷原版上的S预先设定的网点面积的百分值，α印刷纸的表面反射率，β由β=10-γ决定的数值，K由K=γ/(XS-XH)决定的数值，上式中的XS表示通过上述D-X正交坐标系给定的密度特性曲线，由上述S部分的代表性密度值(DSav)求得的与光量相关的图象信息值。γ任意系数。
2.根据权利要求1所述的彩色析象器，其密度特性曲线表示照相用的感光材料的黑度(密度D)与曝光量(E)的对数值(logE)的关系的感光密度特性曲线。
3.根据权利要求2所述的彩色析象器，在给定密度特性曲线的D-E正交坐标系的D(纵)轴-X(横)轴的标度(定标)中，X轴的标度与D轴的标度相同。
4.根据权利要求1所述的彩色析象器，与光量相关的图象信息值(Xn)是将[XS-XH]值(与光量相关的图象信息值的动态范围(调整为1.0时的规范化光量值)。
全文摘要
本发明提供了一种能制作具有与制版设计相同的网点排列的印刷版的彩色析像器。其特征为像素密度测定部分是输出最亮部分及其附近部位和最暗部分及其附近部位的代表性密度值的部分。层次变换部分的结构如下利用密度特性曲线，将各像素的密度值变换成与光量相关的图像信息值，同时利用下面的(层次变换式)，将上述与光量相关的图像信息值变换成网点面积的百分值(y)。(层次变换式)y＝y
文档编号G03F3/08GK1092182SQ9310261
公开日1994年9月14日 申请日期1993年3月10日 优先权日1993年3月10日
发明者沼仓孝, 沼仓严 申请人:株式会社亚玛托亚商会