专利名称：图像特性的变换处理法的制作方法
技术领域：
本发明涉及将绘画、黑白或彩色照片、被摄物体等(以下统称“原图像”)制成印刷图像等硬图像和CRT(录相)图像等软图像，(靠光线扫描形成的显示画面)(以下统称为复制图像)即由原图像制作复制图像时的新的图像特性的变换处理法和采用该变换处理法的设备。
目前，在由原图像制作复制图像的图像特性的变换处理技术中，尚未确立将原图像的格调(即所谓的原图像的灰度和色调，以下相同)以良好的再现性转换为复制图像的基础技术。
换句话说，对于原图像在复制图像中的格调再现，其基本的“图像的浓度区域的非线性变换处理技术”完全是靠人的经验和感觉，既不科学，也不合理。
这里所说的“图像的浓度区域的非线性变换处理技术”(以下简称为图像的浓度区域的变换处理技术或图像特性的变化处理技术)是与空间领域的图像处理、空间频率范围的图像处理、对指定的图像用统计方法所进行的图像处理或者与指定的图像的图形解析等有关的图像特性的处理技术根本不同的领域的技术，可以说是这些图像处理技术的基础技术。
总之，在图像特性的变换处理技术中，无论原图像的特性如何，以及技术的构成和手段如何，能把原图像的格调按1∶1转换，并能使得到的复制图像的格调具有让人的视觉感到是自然的适当的浓度梯度，才是制做复制图像时的处理图像特性变换的核心，基础和根本。
但是，目前在图像的浓度区域中的图像特性的变换处理技术完全是靠人的经验和感觉，而且尚未进行将其改成科学的、合理的技术体系的尝试。因此，根据先有的图像特性的变换处理技术，用于得到复制图像的机械、装置和部件等，或者将它们组合起来的系统技术，系统机械和装置等设备，不但原图像的格调在复制图像中的再现性不佳，而且其构造也不必要地复杂化，以致制造本高，使用维修和保养也不方便。
这些问题主要是没有确立作为上述图像特性的变换处理的基础技术的图像浓度区域中的变化处理技术，这种变换处理技术能够科学的、合理的将原图像的格调按1比1的比例变换成复制图像。
下面，就具体的图像特性的变换处理技术考察一下这个问题。
(1)对于印刷图像的制作(A)制版作业没有规则性，特别是以非标准质量(例如过份曝光或曝光不足)的彩色胶卷照片画面作为原稿图像进行制版时，没有合理的处理方法，完全依靠人的经验和感觉。在此领域的科学方法没有进展的最大原因之一，是因为在印刷物中现应存在的所谓艺术的要素，这一要素成了未能探究合理技术的借口。
(B)为了稳定产品的质量，提高制版作业的效率，致使制版机器即析像器的构造复杂，并且造价昂贵。此外机械装置的操作亦很困难，为此，还必须对有关技术人员进行大量的教育训练。
(C)即使采用这么高度复杂的析像器，也会由于色分解作业中纸张的损耗，而必须重新进行百分之三十到四十的作业。
(Ⅱ)在彩色复印机等数字图像处理装置和软件中，越想提高图像处理机能、加快处理速度，并且使其机能具有灵活性，软件和硬件的结构就按几何级数变及越复杂，而且制作成本增大，结果反而失去灵活性。同时，也使软件的硬件化越来越困难。
(Ⅲ)对于电视图像等亮度画面，对色调的再现性要求严格，而且要求调整色调的方法简单。对于手动调整电视图像的色调的情况、亮度、对比度和红、绿、兰三种颜色的调整等，需要复杂的调整手续、对于自动调整的情况，不但构造复杂、昂贵，而且也不能得到令人十分满意的色调的再现性。
(Ⅳ)对于在人的视觉不可见区域摄像的代表之一即低照度区域(暗视界)的摄相中，受到摄影对象物的变动速度而引起的对摄影条件的时间限制，单纯依靠放大手段等来解决这个问题，很难得到鲜明的色调再现性好的图像。
本发明者认为在上述先有的由原图像制作复制图像的浓度区域的图像特性的整个变换处理技术中，其共同的缺陷就是其图像特性的变换处理完全是依靠人的经验和感觉。
本发明的目的有在将由原图像制作复制图像的浓度区域的图像特性的变换处理技术，由依靠人的经验和感觉的技术体系改造为科学的、合理的技术体系。
概括地说，本发明涉及由原图像制作复制图像的图像特性的变换处理方法以及内部装有利用该处理方法变换处理图像的机构的制作各种复制图像的设备，或者制作复制图像的控制设备，由原图像制作复制图像时，进行图像特性的变换处理方法的特征是，按下述关系式将原图像的基础浓度信息值(x)变换为复制图像的浓度信息值(y)进行处理。
关系式为y=yH+ (α(1-10-kx))/(α-β) ·(yS-yH)其中，x是位于原图像上任意一点X的基础浓度信息值。即，从在X点测定的浓度信息值减去原图像上最亮处的浓度信息值以后的值。
y是与原图像上的X点对应的复制图像上的Y点的浓度信息值。
yH是在复制图像上的最亮处设定的所希望的浓度信号值。
yS在复制图像上的最暗处设定的所期望的浓度信息值。
α是用来显示复制图像的基材的表面反射率。
β是从规定下述R的γ值，由β＝10-γ求得的数值。
Rγ/(原图像的浓度区域信息值)。
但是，γ值是正的或负的任意数值。
图1是说明多色制版时对曝光不足的彩色原图像的合理处理法和模式图。图2是说明彩色原图像的摄影条件与浓度特性曲线及色分解特性曲线的设定要领之间的关系的模式图。
下面，详细说明本发明的构成。
本发明者以前就制作印刷图像等复制图像时的图像的格调变换方法申请了专利(参见日本国特原昭62-148912号专利)。
现在，本发明者为了从图像格调变换技术中排除人的经验和感觉，申请利用从理论上得到的(格调变换式)进行图像的格调变换作业的专利。
本发明的技术构成是将此前提出的格调变换技术进一步一般化，此前提出的格调变换时所用的“格调变换式”的相等过程对于加深理解本发明的技术构成是有用的。
因此，先从以前提出的制作印刷图像时进行图像的格调变换时所用的“格调变换式”的推导过程进行说明。
众所周知，制作印刷物体，使用照片制版相机内彩色照片等原稿图像制作网点格调图像时，或者使用电子色分解装置(黑白电子色分解装置，彩电分解装置)从彩色原稿进色分解作业时，必须将原稿图像的格调内连续格调变换成网点格调。
此时，在印刷图像即网点格调图像上，应注意为了表明印刷图像的浓度格调的具体构成要素是“网点的面积”和“墨汁的反射浓度”。
按照经验，就上述“墨的反射浓度”这一要素而言，在使印刷版上的HRS处的网点准确地再现于印刷纸上进行印刷的条件下，即在进行适当的印刷条件下，在印刷机上可以加减的墨汁的量大约为以适当的墨汁量为中心值的±10%(随印刷物而不同，为使画质和墨字更好，有时也可在墨版上加减大约±20%)。
按照经验，人的视觉能够很容易地识别在“网点面积”上1%的差异的浓度差，其稿度远远优于浓度计;另外，在制版及印刷作业工序程中，同一网点上的面积的变化量甚至可达百分之几十。
考虑到上述这些客观事实及经验规律、可知在网点格调图像即印刷图像的制作中，网点面积的控制是极其重要的。
如上所述，即使是网点直径的微小的变化(5～10微米)都会影响图像的质量，特别是影响浓度格调和色调的变化(对人的视觉产生的影响)，从下面表格可以明显地看出，网点大小的变化是比上述“印刷油墨的反射浓度”的变化量还大。
《网点直径的变化和基准网点面积的变化比例表》以基础网点为基础计算的网点面积的增减率(网点直径的单位为1/100mm
(注)※以上的数均为理论值。
※算式的说明A网点增大时。
基准网点的直径＝S增大后的网点直径＝Sp网点面积增加率＝{(Sp)2-S2}× 1/(S2)B网点变小时基准网点的直径＝S变小后的网点直径＝Sm网点面积增加率＝{(S)2-(Sm)2}× 1/(S2)另外，与上述问题相点连的，在照片制版作业中，原稿图像的质量和内容是千差万别的，因此，在照片制版作业中连续的制作印刷图像工序也是各种各样的。而且由于各工序又有各工序独自作业的特殊性，所以，对于表现印刷图像的印刷用纸等基材R印刷油墨等颜料的质量要求亦是多样化的。再者，委托印刷的一方对于印刷图像的质量评价标准也各不相同，等等。
因而，为了克服这些与照片制版和印刷相关连的复杂而不稳定的因素，在将格调连续的图像即原图像变换成网点格调图像的印刷图像时，必须使制作的网点格调图像(印刷图像)上最亮部分的最小网点(yh)和最暗部分的最大网点(ys)能够任意选择，并且应设有能使从最亮部分到最暗部分的图像格调按照所希望的格调合理而简便地设定和调整的手段。
立足此点，本发明者从理论上导出了与制版实际相吻合的下述“格调变换式”。但这里需提起注意的是，乍一看来，下面制作印刷图像时使用的“格调变换式”似乎与本发明的“方程式”相同，但各项的意义及数值取法有重大不同，关于这点，以后再述，先就下述的“格调变换式”的导出过程加以说明。
“格调关系式”为y=yH+ (α(1-10-kx))/(α-β) ·(yS-yh)其中，x是原图像上的任意标本点x的基础浓度值。即同一图像的任意标本点X处的浓度值与同一图像的最亮部分H处的浓度值之差。
y是在印刷图像上与上述标本点X相对应的Y的网点的网点面积的百分比数值。
yh是对印刷图像上最亮部分H设定的，所希望的任意大小的网点的网点面积百分比数值;
ys是对印刷图像上最亮部分s设定的，所希望的任意大小的网点的网点面积百分比数值;
α是印刷用纸的反射率;
β是印刷油墨的表面反射率;
k是(印刷图像浓度域)/(原图像的浓度域)之比。
上述制作印刷图像时所使用的求网点面积百分比的数值(y)“格调变换式”，是由普遍承认的浓度公式(照片浓度和光学浓度)，即由D＝logI0/I＝log1/TI0＝入射光量I＝反射光量或透过光量T＝I/I0＝反射率或透过率推导出来的。
将关于该浓度D的一般公式应用于制版印刷，则可表为如下公式制版和印刷中的浓度(D′)＝log (I0)/(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＝log (αA)/(α{A-(d1+d2+……dn}+β(d1+d2+)……dn)式中，A为单位面积，dn为单位面积中各网点的面积d为印刷用纸的反射率，β为印刷油墨的表面反射率。
本发明是在这个与制版和印刷相关的浓度式(D′)中，考虑到上述连续格调图像上的任意标本点的基础浓度值(x)和与此相对应的格调图像上的标本点的网点面积百分比的数值(y)的关系，而推导出使理论值和实践值近似一致的“格调变换式”的。
在将上述“格调变换式”应用于制作印刷图像时的图像的格调变换方法时，上述“格调变换式”可以以印刷用纸的反射率(α)、印刷油墨的表面反射率(β)及印刷图像浓度域与原图像浓度域之比(R)的数值为基础，任意选择准备放在印刷图像的H和S处的所希望的网点的大小(yn·ys)，由原图像上的任意的标本点(X)的基础浓度值(X)求印刷图像上对应的标本点(Y)处的网点的网点面积百分比的数值(y)。由此，便可将原图像(连续格调图像)的浓度格调按1比1的比例忠实地再现在印刷图像(网点格调图像上)。
然而，多色制版(一般为氰(C)、深红(品红、洋红)、黄(Y)、黑(BL)的四版为一组)时，只要确定了基准版(如众所知多色制版时是以氰版(C)作基版的。)的作业基准特性曲线，即只要确定了用于把原图像的浓度信息值变换成印刷图像的网点面积值的基准的网点格调特性曲线;将基准版的y值乘上以印刷油墨的各色平衡比为基础的适当的调整数值。通常就可以合理地确定其它色版的作业基准特性曲线。而且，这样确定下来的各色版的作业基准特性曲线，不但各自分别是合理的特性曲线，而且这些特性曲线之间的格调以及与色调相关的相互关系也合理的，适当的。也就是说，如果按照上述“格调变换式”进行图像的格调变换，就可以合理地调整和控制各色印刷中的印刷图像的格调和色调。
本发明者根据用上述方法求得的“格调变换式，提出了可从以往靠经验和感觉来变换图像格调的方法中摆脱出来，进行任意而合理的图像格调变换，并且，对于与格调密切相关的色调也可以进行合理的变换的方案。
但是，在其后的研究中，在运用上述“格调变换式”的过程中，发现有一定的局限。
其局限为对非标准质量的原图像、特别是质地极端不好的(例如照片摄影时曝光过度或不足)图像，不能很好地对应，此点若从上述“格调变换式”的运用操作上来说明，即是对k的分子，使用印刷油墨中刺激值大的黄色油墨的实际印刷浓度值(其典型的数值是0.9～1.0)时是有效的，但对于上述质量特别不好的原图像则不能充分满足。
对于β值，对上述非标准质量的原图像，采用印刷油墨的表面反射率以外的数值，也是不充分满足的。
本发明者研究的能充分对付上述非标准质量的原图像的措施，即对于质量不佳的原图像也能得到浓度格调平衡好的印刷图像的措施是，必须在下列条件下运用“格调变换式”，即k值＝γ/(原图像的浓度域值);
γ值＝正或负的任意数值;
β值等于由规定上述k值的γ值按β＝10-γ求得的数值。
在上述的条件下运用上述“格调变换式”，即运用本发明的“关系式”，便可由标准和非标准质量的原图像制作浓度格调的再现性优良的印刷图像。换句话说，依据上述条件规定，可将本发明者前面提出的“格调变换式”升华为能够应付任何质量的原图像的“关系式”。
下面，说明本发明的上述“关系式”中各项的意思、使用和应用方面的特殊性质。
在本发明的上述“关系式”的运用中，只要浓度信息值是反映原图像(本发明不限于上述制作印刷图像时的彩色照片原图像)的各像素所具有的浓度的物理量就行，可以作最广义的解释。作为同义语、则有反射浓度、透过浓度、亮度、强度、光量、振幅、电流、电压值和印刷图像的网点面积的百分比数值等。
在本发明的上述“关系式”的运用中，可变通式如下形式使用，亦可以自由地进行任意的加工、变形和推导。
y＝yH+E(1-10-kx)(yS-yH)其中，E＝ 1/(1-β) ＝ 1/(1-10) -γ上述变形的例子是令α＝1而得到的。这是假定例如为了表现印刷图像所用的印刷用纸(基材)的表面反射率为100%而得到的。对于α值，如下所述，可取任意值(参见第一表)，但实际上取1.0没有什么问题。这对于录相画面等亮度图像也是一样的。
另外，依照上述变形的例子(α＝1.0)，可按予定的那样，将印刷图像上的最亮部分H设定为yH，将最暗部分S设定为yS。这相当于在原图像上最亮部分H处x＝0。在最暗部分S处x＝(原图像浓度域)，即(Kx＝γ ((图像浓度域))/((原图像浓度域)) ＝γ)所以，显然有-Kx＝-γ。
对于本发明的上述“关系式”的运用，α、β、γ(如上所述，由它是通过10γ＝β的关系来规定β值的)的数值及ε＝ (α(1-β))/(α-β) 取第一表所列的值。本发明通过适当选择这些数值，不论原图像的特性如何，都可以合理地进行图像特性的变换处理。比如，如果将印刷图像的yH和yS设定为所希望的值，改变γ值(其中，α＝1.0)、则可得到第一图所示的多色制版时的作业基准特性曲线即色分解特性曲线(可叫作网点格调特性曲线)。如后所述，第一图是对原图像曝光不足时为了良好地再现浓度格调应如何设定色分解特性曲线的问题的合理解答。
另外，以本发明的上述“关系式”为基础的图像特性的变换状态处理法对于使原图像的格调及色调的再现，即对于多原图像的情况按一比一的比例再现在复制图像上是极其有用的，但其用途并不只局限于此。本发明的上述“关系式”，除了对于原图像特性的忠实的再现性以外，通过适当选择α、β、γ值以及yH和yS值，对于合理地变更，修正原图像的特性也是极其有用的。本发明应该这样广义地解释“图像特性的变换”。
本发明的上述“关系式”，上面特别利用与制作印刷图像的关系进行了解释，但本发明的“关系式”的应用面决不只局限于印刷图像的制作。
即本发明的“关系式”的应用面有①已经详细说明过的凸版、平版、网点凹面、绸布银幕等印刷图像或者用可以改变网点大小的溶融烫印型感热式烫印图像中出现的网点的大小来表现复制图像的格调和色调的情况(也可叫作面积格调法);
②升华烫印型感热式烫印图像，(使用银盐的)热显相烫印图像和利用传统的凹板印刷图像等出现的每个一定面积的图像(例如每一个网点)上付着的印刷油墨等的颜料、染料(色素)等的浓淡来表现格调和色调的情况(也可叫作做浓度格调法);
③数字式复印机(彩色复印机等)、印刷机(油墨喷涂式、气泡喷涂式等)、或者通过改变电话传真机等每一定面积上的记录密度例如网点数，油墨的颗粒数和大小等来表现格调的情况(与上述①的面积格调类似。);
④利用录相信号、电视信号、高保真信号等的图像信号电信号调整单位面积的亮度强弱来表现图像的CRT图像以及由此得到具有一定格调的印刷物和硬复印件的情况;
⑤不但可应用于上述基本相同的浓度(亮度、照度)领域的原图像和复制图像之间的图像的变换处理，而且可应用于空间、亮度、波长和时间的不可见区的摄相，比如由于原图像的对比度极低、在原图像和复制图像之间有很大浓度领域差的，低照度领域的图像信息的输入变换(用高灵敏度相机摄相等)的情况(这种情况，变换图像的对比度的强度比变换图像的格调更有利点。);
⑥此外，还可以应用于既能表示浓度又能表示网点面积百分比的带有浓度和格调变换机能的浓度计，色分解予检测用(例如校正用彩色校验)和色分解教育用模拟机等印刷方面的机器。
将使用本发明的“关系式”的图像特性处理法应用于上述各种应用领域时，可把由连续格调的原图像(包括硬质和软质原图像)得到的与图像浓度有关的图像信息以及图像信息电信号(不论模拟信号或数字信号都可以)，利用上述各应用领域的设备的图像变换处理器(格调变换器)进行处理，只要控制与其处理值即y值(格调强度值)相对应的设备记录器(记录磁头)的电流值和电压值、或者印刷时间等，改变网点面积和每单位面积(一个像素)的网点数、及每单位面积(例如1个网点)的浓度等，能输出使原图像的浓度格调与一比一对应的网点格调等复制图像就行了。
例如使用以本发明的“关系式”为基础的图像特性的变换处理法制作网点格调图像的印刷图像的原版即印刷用原版时，利用本行业周知的现有系统就行了，市上出售的电子色分解装置(彩色析像器、总析像器)等的色分解和网罩机构，是将本发明的图像的变换处理法引进之后而构成的完成。更具体地说对着彩色照片等连续格调图像的原图像用小光点照射，把反射光或透射光(图像信息信号)用光电变换器件(光电信息管)接受光，把光的强弱变换成电压的强弱，将得到的图像信息信号(电值)用电子计算机进行所需要的处理和加工，再根据电子计算机输出的已加工了的图像信息电信号(电压值)对曝光光源进行控制，接下来对于把激光的光点照射在底板上制作印刷用原版的众所周知的现有系统中，例如只要在对原图像的图像信息电信号进行处理，加工的电子计算机的计算处理机构中，利用本发明的“关系式”，加入能够把连续格调的图像信息电信号转换成网点格调的图像信息电信号的软件就行了。这种软件，可以采取多种形式得到，例如，可以利用将本发明像“关系式”的算法编成程序进行保存，并且拥有A/D(模数转换)和D/A(数模转换)的I/F(接口)的通用电子计算机，将算法作逻辑运算并依靠通用的集成电路构成的电路、包含具有算法的运算结果的电路，将算法作为内部逻辑运算而实现的PAL、门电路群和定制的集成电路等。特别是，最近模块化的发展，以本发明的上述“关系式”为基础，可以很容易地将进行浓度领域的图像特性的变换处理的完成运算的设备制成专用的集成电路、大规模集成电路、微处理器和微机等的模块形式。而且，只要让光电扫描用的点光束依次分割成点状行进，同时使激光曝光器件也同步行进，具有由上述“关系式”导出的网点面积百分比的数值(y)的网点格调的印刷用原版就可以很容易地制成。
另外，依照本发明所进行的图像浓度领域的图像特性的变换处理一般是在输入变换的过程中进行的，但也不妨碍可以在输出变换、记录、传送、解析、显示等任何过程中进行处理。
下面，根据实施例更详细地就本发明进行说明。但它们不超越本发明的主旨，本发明不限于这些实例。
(实施例1)作为本发明的实例，首先就作为浓度领域的图像变换处理的典型例子即印刷图像的制作过程中的图像的格调变换处理进行说明。
印刷图像的典型例子是彩色印刷图像，其制作过程中的图像的格调变换，是依靠在制版的色分解工序中，设定作为色分解作业的基准的色分解特性曲线这一作业程序来实行的。
也就是说，使用彩色析像器，根据色分解特性曲线，从原图像的连续格调彩色照片图像(以下简称“彩色原图像”)，把复制图像的四枚色版(Y、M、C、BL的四色版)的网点格调印刷图像(负片图像和正片图像。以下简称为“色版印刷图像”。)印在照相感光胶片上(以下称此为“网正片”，和“网负片”。)。获得的复制图像的像质，根据经过从网正片和网负片的校正作业后制成的校正印刷图像的像质来接受对其好坏的评价。
在本实施例中，彩色原图像是采用4“×5”的正片彩色胶片图像，彩色析像器是采用UELL公司制造的DC-360ER，采用DUPOиT在的克鲁马林方法进行校正。另外，在运用本发明的上述“关系式”(以下简称为“关系式”)时，取α值为1，γ值采用为取得黄油墨的全黑(网点100%)印刷浓度或所希望的色分解特性曲线而选择的数值，另外，作为“关系式”的运算手段使用的是иEC公司制造的PC-9800。为了运算“关系式”，只要把彩色原图像的浓度计测定的浓度值输入PC-9800就可以得到基础浓度值。另外，通过输入彩色原图像最亮部分(H)和最暗部分(S)的测定浓度值、色版印刷图像上对应的H及S部分的所希望的网点的网点面积百分比数值及γ值，将软件插入PC-9800，便可将彩色原图像上的任意一点上的测定浓度值转换成色版印刷图像上对应点的网点面积百分比数值。
另外，在设定所需的色分解特性曲线时，按照通常的办法，作为色分解作业的指针，把具有线性浓度梯度的灰色标度放在彩色原图像的旁边，在进行色分解的同时，与印刷机相连接，便能印刷输出需要的图像信息。
①首先，对具有标准像质的彩色原图像的色分解作业应用“关系式”，进行了确认其效果的实验。
为此，作为原图像使用的是原图像浓度域、摄影对称和摄影环境各异的四张彩色原图像，对于作为印刷图像基准以C版的γ值，取典型的印刷油墨的黄色的全墨印刷浓度1，00和0.90，对于Y及M版取γ＝0.65。但是，在取γ＝0.90的实验②中，为了使黄(Y)版的网点面积量比标准情况减少约3%，所以将Y版的γ值取出0.50进行了实验。
这些实验(①～④)的结果和第2表所示。从第2表中可以看到，本发明的“关系式”在色版印刷图像的H和S部分可以获得预定的yH和yS的网点，而且能够把具有标准像质的原图像的像质准确地变换成复制图像的像质是科学的、合理的浓度域须的图像特性变换处理的手段。另外，还可证实，这一图像浓度领域的格调变换方法的作业是极其有规则的。
②接着，作为具有非标准像质的彩色原图像，即作为通常的制版、印刷作业的原图像，使用的是几乎不能用的在极差的曝光条件下拍摄的暗淡的彩色原图像进行实验的。即根据“关系式”进行色分解作业，使成校正图像，看看可以得到何种程度像质的图像，考察了“关系式”的合理性。
由于在这次实验中使用的彩色原图像的质量过于恶劣，逐就下述三例制作了校正印刷图像，考察了其像质。
①取Y及M版的色分解特性曲线基本呈直线的情况;
②取C版的色分解特性曲线基本呈直线的情况以及;
③将在上面的②中得到的Y及M版的曲线的作为C版的色分解特性曲线的情况。
然而，那时，为了在色版印刷图像上得到良好的灰色平衡及彩色平衡，故按常规的方法，将Y及M版的网点面积百分比在H部分比C版的约少1%，在S部分比C版的约少5%，在中间色调部分比C版的约少1%。
这些实验的结果见第3表，另外，当时使用的色分解特性曲线如上述第1图所示。
从这些结果可知实验2和3得到了能充分满足实际使用的鲜明的像质的校正印刷图像。
另外，在第3表中，列出的实验4的结果，其色分解是实验2和3之间，取能得到鲜明程度偏离实验2大约2/3而接近实验3的校正印刷图像的〔实验2的γ值-实验3的γ值〕×2/3的数值与实验2的γ值相加而得到的数值｛0.10-(-0.18)｝×2/3＝-0.10作为γ值(C版)。如表3所示，由实验4得到的校正印刷图像的像质如预测的那样是令人满意的。
这些实验证实了“关系式”对于非标准质量的原图像浓度领域的图像变换处理其操作也是有规则的和富有成效的。另外，通过这些实验可知，只要理解了浓度领域中的图像变换的特性并活用第1表(这里只列出了例示性的数值)，即可任意地使图像的调整和变换的作业合理而有规则性。还有，“关系式”还可以解决对低照度领域图像的对比度不足时的摄影技术的限制即对光量子数积分摄影时间的限制。
(实施例2)由于实施例1应用本发明的“关系式”，证实了在色分解作业中可以科学的、合理的设定，具有作业规则性的色分解特性曲线，所以下面再来探讨一下“关系式”的积极应用，即是否能够从不同像质的多张彩色图像，合理地制成具有作业规则性和具有所希望的像质和格调的校正印刷图像。
为此，在实施例2中，决定探求根据现行技术能否将像靠印刷机操作者不确切的，经验或者感觉对彩色图像的H到S部分的浓度特性曲线的判定，改用更合理的技术取而代之。
从这一意义上讲，从彩色图像的H到S部分的浓度特性曲线的客观资料，是合理地进行色分解作业的基础数据。
但是，这个浓度特性曲线随胶片厂家、胶片的种类和型号、显影条件，特别是随彩色原图像摄影时曝光量的多少，有的呈直线形(正确曝光)，有的向上鼓起(曝光不足)，有的向下鼓起(曝光过度)。而且，这些浓度特性曲线的形状直接影响到校正印刷图像的格调和像质。
所以，彩色原图像的上述浓度特性曲线是怎样的形状，在色分解作业之前，预先用合理的方法加以判定是极为重要的。
为此，决定将下面所示的摄影对象相同，但彩色原图像摄影时的曝光不同的两枚彩色原图像进行色分解，制成校正印刷图像。
彩色原图像1是一张曝光偏多，图像的格调偏亮，浓度域在0.17～2.750之间的胶片。
彩色原图像2是一张曝光合适，具有标准像质的、浓度域在0.21～2.95的胶片。
本实施例中，为了考查“关系式”应用方法的灵活性和从多角度操作上述浓度特性曲线的合理判定方法，强行将彩色原图像1，以标准的色分解特性曲线即取C版的γ值为1.0进行色分解(因此，得到的校正印刷图像的格调与彩色原图像的格调相同，可以得到比较鲜明的像质的校正印刷图像)，另外，对于比彩色原图像1还暗的彩色原图像又作了使其校正印刷图像的像质达到与彩色原图像1的校正印刷图像相同的像质的色分解。当时的实验资料见第4表。
根据这些实验，如下所述，可以找到利用现有技术，根据彩色原图像的浓度域，特别根据其最亮部分的浓度值合理地判定彩色原图像摄影时的曝光条件，进行判定彩色原图像的浓度特性曲线的方法。
下面，参照第2图加说明这一点，第2图是说明彩色原图像的摄影条件与浓度特性曲线，及色分解特性曲线的设定要领之间的关系的模式图。
首先，本实施例的基础，如实施例1证实的那样，只要使用“关系式”进行色分解作业，通常其作业有规则性;可以良好地保持在色平衡和彩色平衡;设定的色分解特性曲线的资料和校正印刷图像的像质之间具有1∶1的对应关系;以及将C版的γ值取为0.90～1.00进行色分解时可以得到具有与彩色原图像相同的格调和相同像质的校正印刷图像。
如果将曝光条件不同的彩色原图像1和2用灰色标度的浓度特性曲线进行表示，则分别为иO.1和иO.2所示的实线。因为彩色原图像2的曝光条件是适当的，所以浓度特性曲线基本上呈直线形，而彩色原图像1的曝光量偏大所以浓度特性曲线呈向下凸起的形状。但是在实际作业中，不论作哪个彩色原图像的色分解，都以具有直线性浓度梯度的灰色标度做为指南。对于在适当的曝光条件下拍摄的彩色原图像2，由于灰色标度的浓度梯度与彩色原图像的像质的浓度特性曲线的浓度梯度都是直线性的，所以，在设定色分解特性曲线时，使用灰色标度基本上没有问题。
但是，对于彩色原图像1，用作色分解作业指南的灰色标度的浓度梯度虽然是以иO.1的虚线表示的直线性浓度特性曲线，但彩色原图像1的图像浓度梯度都是以иO.1的实线表示的浓度特性曲线。所以，在以用标准曝光量拍摄的彩色原图像以外的彩色原图像作为原图像进行色分解作业时，通常必须合理地、确切地了解以灰色标度的虚线表示的线性浓度梯度(иO.1′)与原图像的实线表示的浓度梯度之差d，规定该彩色原图像的浓度特性曲线，然后在此基础再设定色分解特性曲线。
此外，对于非标准的像质，即具有弯曲形浓度特性曲线的彩色原图像的图像浓度特性曲线，究竟是怎样的形状完全是凭人的经验和感觉进行判断的，不考虑对上述d采取合理的技术对策，这就是色分解作业和产品质量不稳定的原因。
尽管两个原图像的H及S部分的浓度值、浓度域、浓度特性曲线的浓度不同，通过在色分解后的两个校正印刷图像的相互对应部分设置具有相同网点面积百分比数值的网点，便可使两个校正印刷图像的格调和像质相同。也就是说，由于本实施例使彩色原图像2的校正印刷图像的格调和彩色原图像1相吻合，所以主要如第2图所示的那样，在校正印刷图像中彩色原图像1具有иO.1-①的网点排列，彩色原图像2具有0.2-②的网点排列就行。
但是，以非标准图像(彩色图像1)作为原图像进行色分解时(如上所述，取C版的γ值为1.00)必须任意原图像上的任意浓度点X1的浓度值X1在其作业中用作指南的灰色标度为浓度值X1′。而且，如果对灰色标度上的浓度值X1′与原图像上的浓度值X1之差d没有合理的认识，就进行色分解的话，则色分解作业将出现混乱，从而不能控制校正印刷图像的像质。若用第2图加以详述，那就是说，若将与彩色原图像1中使用的灰色标度上的浓度点X1′相对应的彩色原图像2上使用的灰色标度上的浓度点X2′设置出相同网点面积百分比数值的网点，则所得的彩色图像2的校正印刷图像的网点排列出иO.2-③，与具有иO.1-①或иO.2-②的网点排列校正印刷图像相比，是格调比较暗的像质。所以，要想使两者的校正印刷图像的格调和像质相同，只要了解上述X1′和X2′之差d，并在彩色原图像2的色分解作业中，在比与彩色原图像1的浓度值X1的灰色标度上的浓度值X1′相对应的原图像2的灰色标度上的浓度值X2′与d相对应的D(如在彩色原图像2的校正印刷图像上设置与彩色原图像1的校正印刷图像相同的网点，必须设置与在彩色原图像2的灰色标度上的浓度点X2′上得到的网点面积相同的网点的浓度点X2的浓度值X2与上述浓度点X2′的浓度值X2′之差)浓度值的X2的浓度值处，设置与具有和原图像1的灰色标度上的X1′相同的网点面积百分比数值的网点的话，即如果根据那样的浓度特性曲线进行色分解作业，在校正印刷图像中则可得到分别具有иO.2-②和иO.1-①的网点排列的复制图像，并能使两者的图像的格调和像质相同。
以上的实验结果如第4表所示。为了使对彩色原图像2进行色分解后在灰色标度上能得到与将彩色原图像1的C版的γ值取为1.00进行色分解而得到的灰色标度上的网点，基本相同的网点面积百分比数值而求得的γ值是1.00(这种情况时，后者较前者格调稍暗)，而且，为了使后者的格调和像质与前者相同，而求得的C版的γ值是0.75。
通过多次和有计划地进行这样的基础实验，就可以合理地决定从彩色原图像的H部分到S部分的浓度特性曲线的形状。
另外，还发现第4表所示的γ值可以按下述程序合理地确定，就是说，不论彩色原图像拍照时的曝光条件合适、还是不足，或者过度，都对彩色原图像的H(最亮点)部分的浓度值有极大的影响。所以，如第2图所示，只要决定了彩色原图像2的C版的γ值，便可根据DH＝h2-h1的数值，推定差d，求出D值，从而使能在彩色原图像2的灰色标度上的浓度点X2上求出在彩色原图像1的灰色标度上的浓度点X1′得到的网点的网点面积百分比。
这就指出了从H浓度值(DH)求取能得具有良好的格调和像质的校正印刷图像的γ值的方向。
例如，将H浓度值等于0.40作为在适当的曝光条件下拍摄的彩色原图像的质量判别的基准时，当与该浓度值有±0.5，0.10，0.15，0.20，……等差异时，决定γ值的方法，可以根据与H浓度值0.40的偏差量与γ值的0.90～1.00的偏差量之间的相互关系来决定。这时，正确地求出H浓度值和γ值的偏差量是十分重要的，这些量可以用实施例2的方法求出。
比如在实施例2中，可以求出DH＝h2-h1＝0.21-0.17＝0.04，γ值的偏差量＝1，00-0.75＝0.25(参见第4表)另外，根据实施例1中的情况②可以求出彩色原图像的H的浓度差DH＝0.70-0.20＝0.50，C版的γ值的差＝0.90-0.10＝0.80(参见第3表)。
而且，如将DH的值用对数刻度表示，则DH和γ的相互关系为正比关系，可以由DH合理地决定γ值。
正如以上探讨的那样，要想合理地对具有标准和非标准质量的原图像进行色分解，必须事前用科学的方法确定这些原图像的浓度特性曲线，为此，必须预先确立科学而合理可以确保正常作业规则的色分解特性曲线的设定技术，本发明解答了这一问题。
表3为确定曝光不足的彩色原图像的色分解特性由线的基础实验资料(参见第1图)
注(1)Y，M版及C版表示各自的色分解特性曲线。
(2)Y，M，C墨版的各版的相互关系依照常法。
表4彩色原图象拍摄条件和印刷图象上网点格调(色分解特性曲线的调整控制方法的实验资料(参见第2图)
注彩色原图象1的浓度域为0.17-2.75，彩色原图象2的浓度域为0.21-2.95。
根据本发明，由于可在图像处理的最初工序将图像浓度领域的图像特性的变换处理技术改为科学的、合理的技术，因此可收到如下的效果。
(一)可将以前的靠人的经验和感觉容易引起生产技术和产品质量不稳定和漏乱的图像特性的变换处理技术，即图像的格调和色调的变换及变更、修正、调整、和控制等技术，换成科学的合理的技术。
(二)可使图像特性的变换处理技术即图像的格调和色调的变换以及变更、修正，调整和控制等所有技术都具有作业的规则性。
因此，对改进技术、提高生产效率、降低成本、保证质量稳定将作出较大的贡献。其具体例子可列举如下①可以简化析像器和模拟器的机构，从而可降低成本。
现在的析像器中可以不用把根据人的经验和感觉而设定的色分析特性曲线和网点格调特性曲线等数或他的电子计算机等计算机构以及它们的特性曲线的存储装置等必须的机构，或者可以使用极其简单的机构。
②可以省去在制作印刷图像的制版工序中，浪费时间劳力及成本的令人烦脑的设定色分解特性曲线和网点格调特性曲线等必要的作业手续。
③进而，还可以省去在现在的印刷图像的制作工序中通常认为是必须的校正手续。
另外，不使用现在认为是必要的或方便的图像形成的模拟器便可生产出品质优良的产品。
④在印刷图像制作中，不论原图像的质量是标准的还是非标准的，通常，利用同样的作业程序和同样的作业时间都能制作出质量稳定的良好的产品。
因此，可以大大短缩制版时间，节约资材而且，可将以往需要30%～40%的返工作业至少减少到5%，从而可大大提高制版工作的效果。
⑤可以得到质量稳定的图像，使印刷图像的图像调的格调和色调稳定在具有可以使人的视觉感到适当和自然的画质的画面。
(三)可以使所有的图像处理技术的教育和训练课程变革成科学而合理的内容。
(四)在所有的图像处理中，可以使图像特性和图像的格调、图像的对比度的变换、变更、调整和控制等日常作业合理、科学、有计划、有规则。
(五)对于在低照度领域图像的对比度不足情况下的摄影(图像信息的输入变换)，由于不受为了增加对比度所需的光量子数积分摄影时间的限制，所以，不论拍摄物的变动速度如何，即使是在低照度域的摄影亦可得到鲜明的图像。
(六)对于图像信息处理用的集成电路或大规模集成电路的结构，可以合理地简化图像信息的运算电路的设计，并且可以很容易提高其机能。
另外，至少对于浓度领域的图像变换处理可使数子图像等的处理用软件内容计算简单，而性能提高，也使软件的硬件化变得容易，从而可使软件的成本显著减少。
(七)由于图像信息处理用的模拟器和浓度计算机器通过采用了本发明的技术，可使其机能有质的提高，同时，可使图像处理系统中的这些机器的地址和作用从系统整体的技术上具有更紧密的整体性。
(八)可以使所有的图像处理机器的构造和机构合理的简化，从而容易使用。
图1是说明多色制版时对曝光不足的彩色原图像的合理处理法的模式图。图2是说明彩色原图像的摄影条件与浓度特性曲线及色分解特性曲线的设定要领之间的关系的模式图。
权利要求
1.一种从原图像制作复制图像的图像特性的变换处理法的特征在于在把原图像做成复制图像的进行图像特性的变换处理方法中，按下面的方程式把原图像的基础浓度信息值(x)变换为复制图像的浓度信息值(y)进行处理。方程式为y=yH+ (α(1-10-kx))/(α-β) ·(yS-yH)上面的方程式中。x是原图像上的任意点x处的基础浓度信息值，即从在点x测定的浓度信息值减去原图像上最亮部分的浓度信息值之后的值；y是与原图像上的点x对应的复制图像上的点y的浓度信息值；yH是在复制图像上最亮部分设定的，所希望的浓度信息值；yS是在复制图像上最暗部分设定的，所希望的浓度信息值；α是为了表现复制图像所用的基材的表面反射率；β是根据规定下面的κ的γ值，按β=10-γ的关系求得的数值；κ等于γ/(原图像的浓度域信息值)。但是，γ值是正和负的任意数值。
2.一种从原图像制作复制图像的装置的特征是，在从原图像制作复制图像的装置中，按权利要求1所述的方程式设置有将图像的基础浓度信息值(x)变换为复制图像的浓度信息值(y)进行处理的图像变换处理装置。
3.按权利要求2所述的从原图像制作复制图像的装置包括印刷制版用机器、复印机、烫印式等印刷机、录相(电视)机、图像传递再现机和低照度摄相机。
4.一种从原图像制作复制图像时的控制装置的特征在于在从原图像制作复制图像的控制装置中，按权利要求1所述的方程式，设置有将原图像的基础浓度信息值(x)变换为复制图像的浓度信息值(y)进行处理的图像变换处理装置。
5.按权利要求4所述的从原图像制作复制图像的控制装置的特征是，包括印刷制版等用的浓度计和印刷制版用的图像模拟器(校正用机器)。
全文摘要
本发明涉及一种图象特性的变换处理法，其中，按下述合成将原图象的基础浓度信息值X变换为复制图象的浓度信息值y其中y
文档编号G06K9/52GK1043812SQ88105630
公开日1990年7月11日 申请日期1988年12月28日 优先权日1988年12月28日
发明者沼孝, 沼 申请人:株式会社亚玛托亚商会