CN1037997C - 褪色彩色照片原稿的色调变换法 - Google Patents

Abstract

由连续色调的褪色彩色照相原稿制作能使色品(浓度和色调)很好地再现的网点层次印刷图象的核心技术是层次变换技术。而现有的方法大多以经验为基础，需合理改进。因此，本发明使作为色调变换的图象信息，不使用褪色彩色照相原稿中各象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)，而使用相应象素褪色前的光量值(X_n)。该光量值(X_n)能够利用染料损耗的假定，照相感光材料的浓度特性曲线(S-DCC)合理的求得。接着再把该光量值(X_n)用特定的<色调变换式>变换为网点面积百分值。

Description

褪色彩色照片原稿的色调变换法

本发明涉及一种能使褪色彩色照片原稿，忠实地再现褪色前原稿图象质量的色调变换法。

更具体地说，本发明涉及一种新的色调变换法，用于由连续的褪色彩色照片原稿，制作忠实地再现褪色前原稿图象的色品(浓度和色调)，的网点层次印刷图象。

拍摄的彩色照片，例如经过10～20年以上的长期保存后，想要用已褪色彩色照片原稿或者必须用已褪色彩色照片原稿制作出具有和褪色前的彩色照片原稿(在此，与已褪色的相比较，包含有所谓正常的彩色原稿、标准的彩色原稿的意义)同样的图象质量(色调)的彩色印刷图象，这样的情况很多。

也就是说，拍摄彩色照片后，作为被摄对象的被摄物(原稿)自身，随着时间的推移发生变质，如发生破损、丢失或者烧毁的情况，而要用数年～数十年以前所拍摄的彩色照片原稿来制作印刷图象时，就要遇到褪色的问题。

而且，即使被摄物(原稿)长期稳定，为得到用以制作印刷图象的原稿，最好的办法是再次对它进行拍摄，这也是很麻烦的。所以即使在这种场合，也希望使用数年～数十年以前拍摄的彩色照片原稿，这时也会遇到上述的褪色问题。

如所周知，所谓褪色是，例如在保存期间彩色照片胶片原搞，更具体地说是存在与彩色幻灯片各色(红、绿、兰)对应的照相感光材料层(乳剂层)中的染料消失，而使拍摄时所具有的图象质量发生变化。

考虑到导致上述褪色的种种原因，对重要的彩色照片原稿，要尽可能地在阴暗、低温、低温的条件下保存，从而使保存管理的费用大大增加。

而且，所谓褪色度，即各乳剂层(红/绿/兰染料层)中染料的损失，可假定它与各乳剂层中存在的染料量成比例，用这样的假定来进行估量。即使在本发明中，也利用此染料损耗的假定。

在利用褪色彩色原稿的复原技术中，在“Topics InPHTOGRAPHIC PRESERVATTON”第三卷(Robin E.Siegel编集)American Institute for Consorvation PhotographicMaterials Croup 1989中的第151～172页有一篇由JimWallance(Derector Office of Prinling & Photographic ServicesSmithonian Institution)撰写的，题目为“AN EXAM INATIONOF THE USE OF COMMERCIAL SCANNERS TO RESTOREFADED COLOR TRANS PARENCIES”(preliminary report)的优秀报告。

顺便说明一下，关于褪色度，该报告中所说的数据(使用

              胶片)如下所列。

(i)1964年拍摄的原稿(被摄物：秋天的农场)

   1981年测定时染料损耗C-37％ M-3％ Y-9％

   1988年测定时染料损耗C-45％ M-6％ Y-12％

(ii)1964年拍摄的原稿(被摄物：兰背山中的公园通路)

1981年测定时染料损耗C-32％ M-0％ Y-2％

1988年测定时染料损耗C-40％ M-0％ Y-3％

由上述可见，通常，M(红色苯胺染料)最稳定，C(碳酸镁)急速发生染料损耗。

在上述Jim Wallence的报告中，用照相法(利用用照相技术屏蔽的方法)和扫描器法(利用作为色分解装置的扫描器的方法来比较)褪色彩色幻灯片的复原情况，表明扫描器法更好。

所采用的扫描器法的详情尚不清楚，考虑到褪色度，可按下面的办法进行。

例如，对C(氰基)染料损耗，阴影部分的初期浓度约为3.0而褪色浓度约为1.0时，是使用在褪色浓度约为1.0的象素上设置95％的纲点面积百分值，并且扫描器来电子地调整从褪色原稿最亮部分到阴影部分的浓度层次这样的方法(参照上述报告中的图6、图9)。

但是，用上述Jim Wallence的方法时，没有给出如何合理地把褪色前设定的(i)色分解曲线(为在初期具有最亮部分0.1，阴影部分3.0的浓度动态范围0.1～3.0的褪色前照相原稿而设定的色分解曲线)变更为(ii)褪色后设定的色分解曲线(为在褪色浓度具有最亮部分0.1、阴影部分1.0的浓度动态范围0.1～1.0的褪色后的原稿而设定的色分解曲线)的程序和方案。在色分解作业中，从设定能把原稿浓度信息值色调变换为网点面积百分值的色分解曲线(色调变换曲线)的重要性来看，上述方案还是不完备的，仍然要凭借扫描器操作者的经验、直觉来设定分解曲线。

顺便说明，现在，在本领域，作为色分解装置，高级的昂贵的色分解装置(扫描器)，或者为改善扫描器的生产性(开工率)，而引入有予扫描和予压功能的扫描器，其最大的问题是对任何图象质量的原稿，不能合理地为这些原稿设定最合适的色分解曲线(色调变换曲线)。

也就是说，用扫描器进行色分解的原稿，不但包括标准原(稿认为曝光条件、现像条件确实是标准的原稿)，还有超过/不足的原稿、亮色调图象调节/暗色调图象调节的原稿和有金光浮色的原稿等，特别是作为本发明对象的褪色彩色原稿，目前还没有设定出使这些原稿合理地进行色分解的色分解曲线(色调变换曲线)的设定技术。

本发明者们对作为色分解作业核心的色分解曲线(色调变换曲线、格调再现曲线)的设定技术精心地进行了研究。在其中，以前的各色版，例如为制作C版，通过补色关系的r(红)滤光器得到的浓度信息值和网点面积百分值的关系，取代由此关系规定的C版用色分解曲线的设定技术，原稿图象利用被摄的彩色照相胶片的感光材料的照相浓度特性函数，把该浓度信息值变换为曝光数值(如后所述，由于本发明将其包含在光量值这样的概念中，下面使用光量值这样的术语)，将该光量值借助特定的色调变换式进行色调变换式进行色调变换求出网点面积百分值时，即在设定用光量值和网点面积百分值的关系规定的色分解曲线时，可以看出，用该曲线，不管原稿图象的图象质量如何(例如，不足/过份曝光的作品、亮色调图象调节/暗色调图象调节这样的复制极其困难的原稿、或者各种有金光浮色的原稿等)，都能得到有良好的层次特性的印刷图象(特原平1-135825号、同1-212118号)。

本发明者们由于在照相感光材料的照相学浓度特性函数中重视来自浓度轴的图象信息，把用以往的浓度信息值和网点面积百分值的关系规定的各色版用色分解曲线认作D轴色分解曲线。与此相应，由于在该照相浓度特性函数中重视来自横轴(X轴)光量值的图象信息，把用上述光量值和网点面积百分值的关系规定的各色版用色分解曲线认作X轴色分解曲线，和前者有明确的区别。

用上述X轴色分解曲线，制作从H部到S部的浓度层次对人的视觉来说非常自然的(换言之浓度为线性的)印刷图象，为能获得优良的色调，本发明者们在以下步骤中对和在以往色分解技术中处理特别困难的褪色彩色照相原稿相应的色分解曲线的设定技术进行了探讨。

在此，本发明者们依据取代以往的D轴色分解曲线的X轴色分解曲线的成果，由褪色彩色照相原稿能合理地得到褪色前各象素的光量值的话，将该光量值用本发明者以前推荐的“色调变换式”(此色调变换式如后面所述，与本发明所采用的“色调变换式(2-1)”和“色调变换式(2-2)”实质上是相同的。只是色调变换式的运用条件不同)。进行变换时，能得到忠实于原稿图象(褪色前的被摄体)的层次和色调。

结果，褪色前的彩色照相原稿的各象素(任意的n点)具有的光量值通过以下程序：

·已知摄影使用的照相感光材料的种类(例如爱克塔Chrome，富士Chrome，AGFA Chrome等)，而且已知这些(褪色前的)照相浓度特性曲线(下面使用DCC这样的略语)。

·由褪色彩色照相原稿，褪色前彩色照相原稿的各色(红、绿、兰)滤光器浓度，能够通过采用上述染料损耗的假定而合理地推定、

·从而，用褪色前彩色照相原稿被推定的各色(红、绿、兰)滤光器浓度和(褪色前的)DCC来求褪色前彩色照相原稿中的各象素(n点)的光量值、来决定，把这个光量值运用本发明者们以前推荐的<色调变换式>变换为网点面积百分值进行制版时，可以看出能从褪色彩色照相原稿的图象质量，难以想像地得到忠实于原稿图象(这点可借助与日本画等未过于变色、变质的被摄体比较来验证)的层次和色调的印刷图象。

本发明提供一种新的色调交换法，该法能够用连续色调的褪色彩色照相原稿，在网点层次的印刷图象上以接近拍摄褪色前的彩色照相原稿的拍摄图象的质量，再现拍摄时当时被摄体的图象质量。

下面对本发明进行概述，本发明、首先

1.在由连续色调的褪色彩色照相原稿制作网点层次的印刷图象时的色调变换法中，

1-(i)由褪色彩色照相原稿得到原稿图象中每个象素(n点)各色(红、绿或兰)的浓度信息值(D_Fn)、

(ii)借助下式(1)从该浓度信息值(D_Fn)求与各象素相应的各色褪色前的浓度信息值(D_Sn)、

D_Sn＝D_Fn·(DSu/D_Fu)……(1)

(但是，D_Su来用由褪色前的照相感光材料的未曝光部(最暗部)的浓度信息值予先设定的值。而D_Fu是在褪色彩色照相原稿的未曝光部(最暗部)的实测浓度信息值。)

(iii)利用在拍摄该彩色照相原稿时所使用的褪色前的照相感光材料的各色(红、绿、兰、)照相浓度特性函数，由各色浓度信息值(D_Sn)求出光量值(X_n)，进而求出基础光量值(xn)，

(iv)把各色基础光量值(xn)借助色调变换式(2-1)变换为相应的色版(C、M或Y版)用的网点面积百分值(a_Xn)，

是关于由上述工程完成的褪色照相原稿于制作印刷图象时的层次变换法。

a_Xn＝a_H+α(1-10^-k·xn)(a_S-a_H)/(α-β)……(2-1)

在上式中各符号分别表示：

xn代表用xn＝〔X_n-X_Hn〕式表示的基础光量值。也就是说，xn是利用褪色前的照相浓度特性函数，由与原稿图象上的象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)相对应的褪色前的浓度信息值(D_Sn)求出光量值(X_n)，同时由与原稿图象上的最亮部(H部)的浓度信息值(D_FH)相对应的褪色前的浓度信息值求出光量值(X_Hn)，再由两者的差分来决定。

a_Xn：设定在与原稿中任意象素(n点)对应的各色版(C，M，Y)上的象素的网点面积百分值。

a_H：予先为各色版的H部设定的网点面积百分值。

a_S：予先为各色版的S部设定的网点面积百分值。

α：用来形成印刷图象所用的纸的表面反射率。

β：由β＝10^-γ决定的数值。

k：由k＝γ/(X_Sn-X_Hn)决定的数值。

而X_Sn表示利用褪色前的照相浓度特性函数，由与原稿图象上的阴影部(S部)的浓度信息值(D_FS)对应的褪色前的浓度信息值(D_SS)求得的光量值。

γ：任意系数。

此外，本发明是和上述第一特征在本质上相同的，第二

2.在由连续色调的褪色彩色照片原稿制作网点层次的印刷图象时的色调变换法中

2-(i)由褪色彩色照相原稿得到原稿图象中的各象素(n点)各色(红、绿、兰)的浓度信息值(D_Fn)、

(ii)由在拍摄该彩色照相原稿时使用的褪色前的照相感光材料的各色(红、绿、兰)照相浓度特性函数，通过<式(3)>求相应的褪色后的照相感光材料的照相浓度特性函数、

F_F(X_n)＝F_S(X_n)·(D_Fu/D_Su)……(3)

在上式中各符号分别代表：

F_F(X_n)表示褪色后的照相感光材料的照相浓度特性函数D_F＝F_F(X_n)的独立变数部分。

F_S(X_n)表示褪色前的已知照相感光材料的照相浓度特性函数D_S＝F_S(X_n)的独立变数部分。

D_Su，D_Su与式(1)中的相同。

(iii)利用该褪色后的照相感光材料各色照相浓度特性函数，由各色的各浓度信息值(D_Fn)求光量值(X_n)，进而求基础光量值(x_n)、

(iv)把该各色基础光量值(xn)借助下述的<色调变换式(2-1)>变换为相应的各色版(C、M、Y的各版)用的网点面积百分值(a_Xn)、是关于由用上述工程完成的褪色彩色照相原稿制作印刷图象的色调变换法。

a_Xn＝a_H+α(1-10^-k·xn)(a_S-a_H)/(α-β)……(2-2)

在上式中各符号分别代表：

xn：代表由xn＝〔X_n-X_Hn〕表示的基础光量值。

也就是说，xn是利用褪色后的照相浓度特性函数，由原稿图象上的象素(n点)的浓度信息值(D_Fu)求相应的光量值(X_n)，同时由原稿图象上的最亮部分(H部)的浓度信息值(D_FH)求照应的光量值(X_Hn)，再由两者的差分来决定。

a_Xn、a_H、a_S、α、β、γ：与<色调变换式(2-1)>中的相同。

k：由k＝γ/(X_Sn-X_Hn)决定的数值。

而X_Sn表示利用裉色后的照相浓度特性函数，由原稿图象上的阴影部分(S部)的密度信息值(D_FS)求出的光量值。

下面将对本发明的技术构成进行详细说明。

如前所述，作为由本发明的连续层次的褪色彩色照相原稿制作网点层次的印刷图象时的核心，重要的层次的变换技术，像以往那样尚未掌握把原稿图象中的任意象素(n点)的浓度信息值变换为网点面积百分值的方式，而采用把任意象素(n点)的光量值变换为网点面积百分值这样的方式。因而必须开发合理地决定任意象素(n点)的光量值的途径。

采用光量值的意义已在以前的提案(特愿平1-135825号、同1-212118号)中进行过详细说明，为帮助理解本发明，在此处再稍微作一些说明。

如所周知，制作印刷图象时的原稿大部分是彩色照相图象。所以，把彩色照相图象作为原稿时，依据所用照相感光材料种类(例如爱克塔等)的特性，即照相浓度特性曲线(DCC)的固有特性来拍摄被摄体(本发明者认为它和颜色是真正复制对象)。

所谓DCC的固有特性可以理由为，如下述的图2所示，在纵轴表示浓度值(D值)、横轴表示光量值(应该是准确的曝光量值，因下述理由称做光量值)(X值)的直交座标系中呈现极复杂的形状。

彩色照相原稿依据这些特性而形成。

换句话说，从被摄体射进相机透镜系统的光，依据该DCC的特性将照相感光材料曝光，使照相感光材料黑化(形成浓度)。

本发明者们根据复制的对象不是照相感光材料上的彩色照相图象而应该是被摄物体本身这样的想法，不是着眼于照相浓度而是重视按照该DCC从被摄体入射到照相感光材料的光的量(光量值)。因而由照相浓度通过DCC求出光量值，根据该光量值进行色调变换时，可以看到能够得到忠实于被摄体的图象。这意味着本发明也重视光量值这样的概念。

在作为上述本发明第一和第二特征的要点的色调变换法中，说明如何从已褪色的彩色原稿合理地求出褪色前的光量值。如果能合理地求得光量值，以后的事就只是用色调变换式(2-1)>或色调变换式(2-2)>进行色调变换，决定各象素(n点)的网点面积百分值。

图1中示出由用褪色彩色照相原稿的各色滤光器测定的地浓度信息值求褪色前彩色照相原稿各象素(n点)光量值的方法。

在图1中示出在把纵轴作为表示浓度值的D轴，把横轴作为表示光量值的X轴的直交座标系中的S-DCC和F-DCC两条曲线。

S-DCC是表示规定的照相感光材料褪色前的照相浓度特性曲线(DCC)，F-DCC是表示该S-DCC在规定期间后所发生的褪色变化。

所加的字母S有成为褪色前的基准的DCC这样的意思，而F是意味状已褪色。

在该D-X直交座标系中S-DCC和F-DCC分别是由函数D_Sn＝F_S(X_n)和D_Fn＝F_F(X_n)规定的曲线。为了使图简化，图1中只示出各色(红、绿、兰)照相感光材料(乳剂层)的DCC中的一条。如所周知，在印刷制版中，为制作各色版(C、M、Y)，就要由相应各色(红、绿、兰)来得到图象信息，下面对利用与C版相对应的红色感光乳剂层的特性曲线(将其作为S-DCC)的方法进行说明。对其它色版可和C版同样进行。

作为从褪色彩色照相原稿中任意象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)出发，除去褪色这样的影响，求褪色前彩色照相原稿中相应的各象素(n点)光量值(X_n)的方法。

在图1中示出二条途径。

即，一条是图中的(1)→(2)→(3)→(4)这样的第一途径，另一条是图中的(1)→(5)→(6)这样的第二途径。这些途径当然是与本发明的上述两个特征(1(i)～(iii)和2(i)～(iii)相对应。下面分别对各个途径进行说明。

(第1途径)

1-(i)：(1)表示在褪色彩色照相原稿中实测的浓度信息值。即任意象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)存在在其最亮部(H部)的浓度信息值(D_FH)和阴影部(S部)的浓度信息值(D_FS)之间。

1-(ii)：借助(1)→(2)的途径由D_Fn推定褪色前的浓度值(D_Sn)。这时采用染料损耗的假定。

也就是说，由褪色前后的原稿的未曝光部分的浓度信息值求出褪色到何种程度的合理的基准。更具体地说，由已进行彩色照相拍摄的紧靠近未曝光部分(最暗部分)的浓度信息值(D_Sn)(所加字母s表示褪色前，U表示未曝光部分)和相应的褪色彩色照相原稿的浓度信息值(D_Fu)决定褪色度。

该D_Su在照相感光材料种类不同或者没有未曝光部分的时候，可以随机地予先决定D_Su＝3.20等。借助上述的褪色度，由D_Fn合理地决定D_Sn。这就是上述<式(1)>的意义。

1-(iii)：用图1中的(2)→(3)→(4)的途径，由D_Sn值，通过S-DCC(这像以后所述那样能很容易地函数化)求已褪色的采色照相原稿中的任意象素(n点)的褪色前的光量值(X_n)。

(第二条途径)

2-(i)：(1)的内容与上述1-(i)完全相同。

2-(ii)：说明(1)→(5)的途径的意义。此途径是用D_Fn和F-DCC的相关关系，借助(5)→(6)的途径求光量值(X_n)。

要使(1)(5)的途径成为可能，就必须使F-DCC合理地函数化。为得到F-DCC的函数就要利用S-DCC的函数(S-DCC如下所述是容易进行函数化的)。这时，染料损耗的假定适用于S-DCC函数。

如果S-DCC的函数，即D_Sn＝F_S(X_n)函数化，

而且得到决定褪色度的D_Su、D_Fu的话，F-DCC的函数就很容易求得了。这就上述<式(3)>的意义。

2-(iii)：借助(5)→(6)的途径，由D_Fn值，通过FDCC(具体地说，是它的函数)，求出已褪色的彩色照相原稿中的任意象素(n点)的褪色前的光量值(X_n)。

如上所述，为了求得光量值(X_n)，S-DCC的函数化是非常重要的。下面对这点进行说明。

照相浓度特性函数可以把各照相感光材料制造者作为技术资料等所给与的S-DCC进行函数化。

例如，在图2中示出Ek社制的(Ek Chrome 64、专业用胶片日光)的照相浓度特性曲线。

图2所示的照相浓度特性曲线的数字公式化方法可以如下所述那样进行。

在照相浓度特性曲线进行数字公式化时，可以借助适当的方法使之数字公式化而不受任何限制。

例如，纵轴＝D-log I0/I，横轴＝X轴(但使X轴的刻度和D轴一致)，把a、b、c、d、e、f作为常数的话，可以数字公式化为如下形式：

(a)照相浓度特性曲线的下面部分(在下面凸形处，D值α的区域)

D＝a·b^c·(Xd)+e+f

(b)大体直线的部分(在大体直线处，D值的中间值区域)

D＝a·X+b或者

D＝a·X²+bX+c

(c)肩部(在上面凸形处，D值大的区域)

D＝a·log{b+(X+c)}+d

或者，也可以把曲线分害为下面部分、大体直线部分、肩部分三个部分，分别用直线进行近似来进行函数化。那时，为使下面部分和肩的部分的层次很好地再现，最好使此区域尽可能小地进行分割，用直线进行近似。

如图2所示，因为彩色照相胶片的感光材料有红/绿/兰每种感光乳剂的特性曲线，与各色版相应，利用这些特性曲线是比较理想的。作为简便方法，可以利用一个乳剂层的特性曲线。

表1表示出其结果。而在表1中，为尽可能精确地把照相浓度特性曲线数字公式化、分成多个数字公式化区段。

在本发明中把图2所示的这样照相密度特性曲线进行数字公式化时，把表示彩色照相原稿密度值的D轴标度和表示光量值的X轴标度作为相同的东西进行D和X的函数化，光量值用被摄体(实体图象)的logE表示。

关于此D轴和X轴的定标，本发明者们认为按以下的观点进行是完全合理的。

表1

即，在照相浓度特性曲线中，曝光量E的对数值

(logE＝logI×t)定位在该X轴上，这要借助人们眼睛的视觉对于明暗的对数鉴别特性来评价。一方面D轴表示完全对数的物理量，这也在人们视觉中以对数来评价。因而，使与X轴和D轴相关时，即使用相同的定标，也认为没有什么不合理。

在本发明中上述标度法是一种简便的方法，当然不限于此。例如，可以用图2所示的D轴和X轴的数值关系进行函数化，在这相对的意义上，本发明中作为X轴的物理量，使用在概念上包含曝光量值的“光量值”这样的术语。

如上所述，能够由褪色彩色照相原稿中任意象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)合理地求得要应于褪色前的象素(n点)的图象信息值(X_n)。即，在印刷图象这样的复制图象的制作中，作为来自真正是(拍摄)对象的原稿(被摄体)的图象信息，能够求得不是以往那样在照相感光材料的特性附近的浓度值而是光量值(X_n)。

在由本发明的上述褪色彩色照相原稿求光量值(X_n)的方法中，包含有以下这样的步骤。

(a)在(1)→(S)→(6)的途径中，采用染料损耗的假定，由S-DCC的函数求得F-DCC的函数。然而，如果F-DCC是通过实验等来确定的话，就可以把该F-DCC的函数化来求光量值(X_n)。

(b)常发生褪色彩色照相原稿很重要的情况(例如只有一个时)和用其它照相感光材料复制的情况。在这样的情况下可以求出使复制使用的照相感光材料的S-DCC函数化的光量值。这样的状态是了解的、作为本发明所求的图象信息的光量值不影响所用照相感光材料的特性。

(c)上述(b)的情况下，求光量值(X_n)时可以利用拍摄褪色彩色照相原稿时所用的照相感光材料的函数S-DCC，而不是复制所用的照相感光材料的S-DCC。

在本发明中，下面的步骤是像上述那样，把所求得的光量值(X_n)用规定的<色调变换式>进行色调变换，求出网点面积百分值。

下面对本发明所用的<色调变换式(2-1)>和<色调变换式(2-2)>(以下简称为<色调变换式>)进行说明。特别是，为了帮助理解<色调变换式>的特征，对该<色调变换式>的推导过程、运用方法等进行详细地说明。

在网点层次印刷图象的制作中，用以求出相对原稿图象中象素而设定的网点面积百分值(a_Xn)的<色调变换式>，一般是把被重视的密度公式(照相浓度、光学密度)即

D＝logI0/I＝logI/T

其中I0＝入射光量

I＝反射光量或透过光量

T＝I/I0＝反射率或透过率

作为基础进行推导的。

一旦将此与浓度D有关的一般公式应用于制版·印刷，就成为如下这样。

制版·印刷的浓度(D′)＝logI0/I＝(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……+d_n)}+β(d₁+d₂+……+d_n)

其中：

A-单位面积、

d_n-单位面积内的各网点的面积、

α-印刷用纸的反射率、

β-印刷油墨的表面反射率。

本发明是这样来推导上述<色调变换式>的，即，把与此制版·印刷相关的浓度式(D′)作为基本，使用光量值而不是浓度值作为图象信息，与此同时，连续层次原稿图象上标本点(象素)(n点)的基础光量值(xn)和与其对应的网点层次印刷图象上标本点的网点的网点面积百分数值(a_Xn)的关系，使其理论值和实测值相吻合。

在本发明的上述<色调变换式>的运用中，通常使参a_H、a_S常数化，例如，在C版使用a_CH为5％、a_CS为95％。这样的网点面积百分数，在M和Y版使用a_MH＝a_YH为3％，a_MS＝a_YS为90％这样的网点面积百分数。而且，在上述<色调变换式>的运用中，使用借助浓度计测定的D_n及其关系求得的Xn值，把百分率数值用于a_H和a_S，则a_Xn值也可用百分率数值算出。在运用上述<色调变换式>时，光量值(Xn)必须变换为基础光量值(xn)，这是为在H部和S部采用予先设定的网点面积百分值(a_H，a_S)的必要的准备。而求基础光量值(xn)的方案，还是像上述这样进行为好。

在本发明的<色调变换式>的运用中，另一重要的参数γ的值，因以下所述理由，在设定C版用色分解曲线时，通常认为以使其常数化为好。即在设定C版用X轴色分解曲线时，最好使γ值固定在0.40。这是由本发明者们在开发本发明的<色调变换式>的过程中，经过作为图象信息值，开发采用浓度值的色调变换式时而采用的。此色调变换式的构成与本发明的没有明显差别，作为那时的γ值，采用了γ值＝0.9～1.0这样的黄色油墨的β浓度值。采用黄油墨的β浓度值是因为在印刷油墨中黄油墨对人的视觉比其它油墨有最大的刺激值，因此能够设定和色分解作业的实务有良好整合的D轴色分解曲线。作为图象信息值，在本发明中由浓度信息值变换为光量值时，γ值大体上可以为γ＝0.40～0.45的一半，这样的情况得到许多实验例的支持。在进行色调变换时，由浓度信息值变更为光量值的时候，必须把γ值变更为0.40～0.45的理由，可用照相浓度特性曲线的形状来说明。像这样，认识到能把γ值变更为合乎目的的值，对本发明来说是重要的。该参数γ，为以后所述，能使色分解曲线变化为合乎目的的形状，换言之，由于把γ值控制成合乎目的，对制作有所要求的层次特性的印刷物，γ是非常重要的参数。因而γ值不能固定在上述数值。

本发明的<色调变换式>参数的数值设定，随着把所给与的被摄体(实体图象)的调子完全忠实地再现在印刷图象上这样的观点，和制作有意识地调整(修正或变更)格调的印刷图象这样的观点而不同。在后者的场合，通过有意识地使γ值变化，由于能把X轴色分解曲线的形状变更为所希望的形状，所以能得到各种格调的印刷图象。例如，希望X轴色分解曲线的形状在上方为凸状时(强调H部～中间调的调子时)，γ值为比0大的值，大体上为直线时，γ值接近0，为相反地向下的凹状时(强调中间格调～阴影部的格调时)，γ值可以为麦斯纳值。

在本发明的上述<色调变换式>的运用中，当然利用像下面这样变形，也可自由使用进行任意加工、变形、推导等手段。

a_Xn＝a_H+E(1-10^-k·xn)·(a_S-a_H)……(2-3)

其中E＝1/(1-β)＝1/(1-10^-γ)

上述的变形例中α＝1。这是，例如，把表现印刷图象用的印刷用纸(基材)的表面反射率作为100％。α的值能得到任意的数值。而实际上为了以纸的白度进行零点调整，也可以作为1.0。

据上述变形例(α＝1.0)，能像予定的那样设定印刷图象上最亮部分H的a_H和最暗部S的a_S，这成为本发明最大的特征。这在印刷图象上最亮部H中，根据定义xn＝0，而在最暗部S中xn＝X_Sn-X_Hn，即

-k·xn＝-γ·(X_Sn-X_Hn)/(X_Sn-X_Hn)＝-γ就可以明了。似这样，遇到利用本发明的<色调变换式>(α＝1的变形例)时常常能够把已予定的a_H和a_S设定在印刷图象上，在利用者研究作业结果方面，是非常重要的。例如，对印刷图象的a_H和a_S设定所要求的值，使γ值变化(但是α＝1.0)，就能得到各种X轴色分解曲线。所以用和由这些X轴色分解曲线得到的印刷图象γ值的关系能够很容易地进行评价。

在制版的实际业务中特别重要的一点是，本发明所得到的X轴色分解曲线与以往的D轴色分解曲线不同，它表示作为最终制品的印刷图象的H～S的层次特性、格调。即，制版作业者能够由在规定的a_H、a_S和γ值条件下得到的色分解曲线，通过对其形状的研究，精确地予测出最终印刷图象上将得到的结果(格调)。这是由于对图象质量不同(例如，曝光条件不同)的多个原稿图象分别设定的X轴色分解曲线完全收敛为一条相同的曲线这样的本发明的色调变换法而有的很大的特征。与此相反，以往的D轴色分解曲线(采用相同的a_H、a_S和γ值)，得到对应图象质量不同的各个原稿图象的曲线，其形状是复杂的。因而，制版作业只研究该曲线就不能精确地予测最终的印刷图象是怎样的情况。上述情况的意义是非常重要的。制版作业者能用各色版(C、M、Y)的X轴色分解曲线，例如监测器所示出的，来精确地予测最终印刷图象上所得到的结果，而能不需要各种较正作业。也就是说，用本发明使直接制版

在本发明的上述<色调变换式>的运用中，可以使K值成为γ值，即(X_Sn～X_Hn)成为1.0，这样来进行归一化。似这样，一旦把X_Hn～X_Sn的动态范围归一化为0～1＝1，<色调变换式>的计算就变得非常容易了。当然，动态范围内的各象素的光量值也仿照该归一化来变化，因为是相对的变化，不会给色分解曲线的设定带来任何困难。下面的说明是用上述的归一化后的值来进行说明。

使用本发明的上述<色调变换式>的图象阶调变换法在被摄体(实体图象)的层次、色调的再现，即在把被摄体的调子用规范性作业1∶1地在印刷图象上再现方面是非常有用的，其有用程度不限于此。本发明的上述<色调变换式>除有被摄体特性的忠实再现性以外，通过适合当地选择α、γ值进行而a_H、a_S值，既能合理地变更被摄体的图象特性，也能进行修正，所以是非常有用的。

其次，把本发明的上述<色调变换式>运用于多色制版(一般认为C版、M版、Y版三版或者加上B版共四版为一组)，在设定各个X轴色分解曲线时可以像下面这样做。上述<色调变换式>在多色制版中合理地决定最重要的C版这样的观点导出。因而，通过运用上述<色调变换式>首先设定C版用的X轴色分解曲线。其它M版、Y版的X轴色分解曲线可以像维持灰色平衡彩色平衡那样，通过乘上本领域公知的适当的调整值来决定。墨版(B)用的色分解曲线可以按照常法，例如考虑到UCR(下色除去)、GCR(灰成分补偿)等来设定。所以，为制作C版，电子分色机的网点发生器只按照该C版用X轴色分解曲线来运转就可以。

下面，通过实施例对本发明进行更详细地说明。

(实施例1)

(1)褪色彩色照相原稿(A)

使用用EK-64(东方人柯达公司社制，D-日光64)照相拍摄日本画中A(黑白)画家的穿有内环浴衣的日本女人像(横位置)的照片。这从表2中所示的数据即可明白，对画质来说，在整体上是柔和层次、有优雅色调的图象，已经严重褪色了。

(2)标准彩色照相原稿

使用用同样的EK-64相机拍摄同一个日本画的照片

(3)色分解条件

(i)光量值(X_n)是按如下程序求出的：

实测D_Fn值→D_Sn＝D_Fn·(D_Su/D_Fu)→表1中的函数表→光量值(X_n)。

D_Su值为3.20，D_Fu值用各个色版(C、M、Y)的实测值。

C版的D_Fu是2.56，因而C版的D_Su/D_Fu是1.2500。其它版参照表2。

(ii)<色调变换式(2-1)>的运用条件如下：

(C版用)：γ值＝0.4000，a_H＝5％a_S＝95％

(M，Y版用)：γ值＝0.1300，a_H＝3％，a_S＝90％(注)在中间值(网点50％)处，为使C版和M，Y版的网点面积百分值的差为10％，调整γ值。把在中间调网点面积百分值的差作为10％，印刷图象维持灰色平衡(彩色平衡)的状态，是在本领域常用的方法。

(iii)扫描器作用Crosfield公司的MAGNASCANM-646。

(iv)色校正法作用Du pont社的(Chromalin Syston)法，

(4)色分解数据

表2示出色分解数据。用该数据制版制作的彩色印刷图象和把标准彩色照相原稿进行色分解得到的图象流量是相同的，有优良的层次和色调的再现性。

表2

(实施例2)

(1)褪色彩色照相原稿(B)

使用用和实施例1相同的K＝64相机拍摄的日本画中B画家的舞姬的侧面像(纵位置)的照片。这如表3所示，是在最亮部有微妙的层次，整体上多为中间色的图象，已褪色的相当严重。

(2)标准彩色照相原稿

使用就把这日本画用相同的EK＝64相机拍摄的照片。

(3)色分解条件

采用和实施例1完全相同的条件。

(4)色分解数据

色分解数据示于表3。用该数据制版制作的彩色印刷图象和把标准彩色照相图象进行分解得到的图象质量是相同的，有优良的层次和色调的再现性。

表3

用本发明的褪色彩色照相原稿色调变换法，由褪色彩色照相原稿能制作出忠实地再现褪色前原稿图象的格调(密度层次和色调)的网点层次的印刷图象。

特别是，本发明的褪色彩色照相原稿制作印刷图象的色调变换法，作为色调变换对象的图象信息，不使用现有技术的浓度信息值，而使用对原稿的图象摄影时所用的照相感光材料的特性没有影响的光量值，按字面的原稿，即不在照相感光材料上摄影而使该被摄体再现(复制)，这是其第一特征。

进而，适用于本发明色调变换法的<色调变换式(2-1，2-2)>，因为在原稿图象格调浓度层次和色调)再现方面有极大的自由度，把上述原稿图象(被摄体本身)的再现作为基础，能合理地得到所要求格调的印刷图象，这是其第二特征。

按照本发明，开拓出一条对用现有的色分解技术难以处理的褪色彩色照相原稿能够合理地进行处理，从而制作出图象质量优良的印刷图象的通路，其意义是很大的。

图1是用以说明从褪色彩色照相原稿的浓度信息值(D_Fn)求与照相感光材料的特性无关的光量值(X_n)的方法。

图2表示照相感光材料的照相浓度特性曲线(S-DCC)。

Claims (8)

1.一种色调变换法，用于由连续色调褪色彩色照相原稿续制作网点层次印刷图象包括：

(I)由褪色彩色照相原稿求得原稿图象中每个象素(n点)各色(红、绿或蓝)的浓度信息值(D_n)，

(II)由该浓度信息值(D_Fn)通过式(1)求出各对应象素的彩色的褪色前的浓度信息值(D_Sn)。

D_Sn＝D_Fn·(D_Su/D_FU)………(1)

其中，D_Su为按褪色前的照相感光材料的未曝光部分(最暗区域)的浓度信息值予行设定的值，D_Fu是褪色彩色照相原稿中未曝光部分(最暗区域)的实测浓度信息值，

(III)利用拍摄该彩色照相原稿时所使用的未褪色照相感光材料的各色(红、绿、蓝)照相浓度特性函数，由各色浓度信息值(D_Sn)求出光量值(X_n)，进而求出基础光量值(x_n)，

(IV)将该各色基础光量值(xn)通过色调变换式(2-1)变换为相应的色版(C、M或Y版)用的网点面积百分值，

a_Xn＝a_H+α(1-10^-k·xn)(a_S-a_H)/(α-β)……(2-1)

在上式中各符号分别表示：

xn：代表用xn＝〔X_n-X_Hn〕表示的基础光量值，即xn是这样决定的：利用褪色前的照相浓度特性函数，由与原稿图象上的象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)对应的褪色前的浓度信息值(D_Sn)求出光量值(X_n)，同时由与原稿图象上最亮部(H部)的浓度信息值(D_FH)对应的褪色前的浓度信息值(D_SH)求出光量值(X_Hn)，用两者的差分决定xn，

a_Xn：设定在与原稿中任意象素(n点)对应的各色版(C、M、Y)上的象素(n点)上的网点面积百分值，

a_H：予先在各色版的H部设定的网点面积百分值，

a_S：予先在各色版的S部设定的网点面积百分值，

α：形成印刷图象所用纸的表面反射率，

β：由β＝10^-γ决定的数值，

k：由k＝γ/(X_Sn-X_Hn)决定的数值，

式中X_Sn表示利用褪色前的照相浓度特性函数，由与原稿图象上的阴影部(S部)的浓度信息值对应的褪色前的浓度信息值(D_SS)求出的光量值，

γ：任意系数。

2.按照权利要求1所述的色调变换法，其特征在于所说的彩色照相原稿的褪色前的照相感光材料的照相浓度特性函数是由直交座标系中的函数D_S＝F_S(X_n)定义的，纵轴表示浓度值(D_Sn)，横轴表示曝光量值(Xn)。

3.按照权利要求2所说的色调变换法，其特征在于横轴的标度适合于纵轴的浓度值的标度，由浓度值(D_Sn)来求横轴的光量值(X_n)。

4.按照权利要求1所说的色调变换法，其特征在于由浓度信息值(D_Sn)求出的光量值(X_n)的范围(X_Hn-X_Sn)归一化为1.0(0～1.0)。

5.一种色调变换法，用于由连续色调褪色彩色照相原稿制作网点层次印刷图象。包括：

(I)由褪色彩色照相原稿求得原稿图象中每个象素(n点)各色(红、绿或蓝)的浓度信息值，

(II)由拍摄该彩色照相原稿时所使用的未褪色的照相感光材料的各色(红、绿或蓝)照相浓度特性函数，用下式(3)求得相应的褪色后的照相感光材料的照相浓度特性函数，

F_F(X_n)＝F_S(X_n)·(D_Fu/D_Su)…(3)

其中：

F_F(X_n)表示褪色后照相感光材料的照相浓度特性函数D_F＝F_F(X_n)的独立变数部分，

F_S(X_n)表示褪色前已知的照相感光材料的照相浓度特性函数D_S＝F_S(X_n)的独立变数部分，

D_Su，D_Fu和式(1)中的相同，

(III)利用该褪色后的照相感光材料的各色照相浓度特性函数，由各色浓度信息值(D_Fn)求出光量值(X_n)，进而求出基础光量值(xn)，

(IV)把各色基础光量值(xn)，通过<色调变换式(22)>变换为相应的色版(C、M、Y各版)用的网点面积百分值(a_Xn)。

a_Xn＝a_H+α(1-10^-k·xn)(a_S-a_H)/(α-β)……(2-2)

其中：

xn：表示用xn＝(X_n-X_Hn)表示的基础光量值。即xn是这样决定的：利用褪色后的照相浓度特性函数，由原稿图象上的象素(n点)的浓度信息值(D_Fn)求出相应的光量值(X_n)，同时由原稿图象上最亮部(H部)的浓度信息值(D_FH)求出相应的光量值(X_Hn)，用两者的差分决定xn，

a_Xn：设定在与原稿中任意象素(n点)对应的各色版(C、M、Y)上的象素(n点)上的网点面积百分值，

a_H：予先在各色版的H部设定的网点面积百分值，

a_S：予先在各色版的S部设定的网点面积百分值，

α：形成印刷图象所用纸的表面反射率，

β：由β＝10^-γ决定的数值，

γ：任意系数。

k：用k＝γ/(X_Sn-X_Hn)决定的数值，

式中X_Sn表示利用褪色后的照相浓度特性函数，由原稿图象上的阴影部(S部)的浓度信息值(D_FS)求出的光量值。

6.按照权利要求5所说的色调变换法，其特征在于彩色照相原稿的褪色前的照相感光材料制的照相浓度特性函数，是由直交座标系中的函数D_S＝F_S(X_n)定义的，纵轴表示浓度值(D_Sn)，横轴表示光量值(X_n)。

7.按照权利要求5所说的色调变换法，其特征在于横轴的标度适合于纵轴的浓度值标度，由浓度值(D_Fn)求出横轴的光量值(X_n)。

8.按照权利要求5所说的色调变换法，其特征在于由浓度信息值(D_Fn)求出的光量值(X_n)的范围(X_Hn-X_Sn)归一化为1.0(0～1.0)。

Images