CN1040256C - 图像的层次变换法 - Google Patents

Abstract

本发明为根据连续层次的照片原稿图像制作网点层次的印制图像时，利用该照片原稿的照片浓度特性曲线将照片原稿图像的各像素的浓度信息值变换为光量信息值，再根据上述光量信息值通过一个层次变换式，根据连续层次的照片原稿图像制作网点层次的印制图像时的图像层次变换法。

Description

图像的层次变换法

本发明涉及根据连续层次的照片原稿图像制作网点层次的印刷图像时，新的图像的层次变换方法。

特别是，对于照片原稿图像，浓度水平不是具有从H部(最亮部分)到S部(最暗部分)的宽阔浓度范围，而是缺少H和S两部分或其中任一部分，要利用这样的原稿图像制作具有适当的层次特性的印刷图像时，或者只能根据图像信息的输入传感器的特性把图像信息分割地(阶段地)输入、这时要想将这些输入信息综合之后制作出从总体上具有适当层次特性的印刷图像时，本发明将提供一种有效的图像的层次变换方法。

如所周知，根据照片原稿图像制作印刷图像时，其核心技术就是色分解技术。

在上述色分解技术中，现在，作为作业工具。使用的是采用了电子技术、计算机等近代技术制作的析象器(包括黑白和彩色，下同)。但这种方法本质上，依然是仅凭经验。并不是科学的合理的技术。在印刷业界，目前仍在争论色分解作业究竟是工业呢还是工艺？

如果进一步说明，则先有的色分解技术是以彩色照片的处理技术、照片的掩蔽法为中心而开发起来的，也就是说，在色分解技术中，对形成印刷图像的基本观点，过分地倾向于照片图像的处理技术，而对印刷图像的本质和印刷图像制作的生产工序缺乏理解、研究和分析。因此，先有的色分解技术，其研究和改进的对象只是从照片的处理技术这一观点来看的色分解技术，而把在印刷图像形成的最初工序中，对印刷图像的品质有决定性影响的图像层次的变换和继之而来的印刷图像的层次与色调的关系、以及对颜色的调整、修正和变更等技术，则被排除在研究、讨论和改进的对象之外，因此，这些技术依然是犯了凭人的经验这样一个基本错误。

现在，在色分解作业中，虽然使用着作为近代作业装置的析象器，但是，作为操作核心的层次变换曲线(对于黑白析象器来说，是灰度曲线，对于彩色析象器来说，是分色曲线，下同)的设定技术，现在仍然是从析象器生产厂家根据经验作出的、存贮在析象器的存贮装置中的数条层次变换曲线中，选择出最佳的(但是，不能充分满足要求)曲线进行作业，或者，各析象器用户根据经验作出认为是最适合本公司作业条件的相应曲线，把它们存贮在析象器的存贮装置中，需要的时候从中调出来进行作业。这种状况，是由于在现在的彩色析象器处理的色分解的两个主要作业(层次的调整和色调的调整)中，对于图像的层次调整尚无合理的理论根据的缘故。

这就是现在的色分解技术虽然使用着析象器，但本质上还是凭人的经验的最好例证。

这样，现在，在黑白析象器、彩色析象器等电子制版技术系统中，采用了高度的机械化，但是不能科学而合理地作出作为析象器作业操作核心的层次变换曲线。然而实际上，为了科学而合理地进行图像层次的变换和层次与色调的同时维持等，必要的前提条件，就是科学而合理地作出作为析象器的作业操作核心的层次变换曲线。

本发明者为了解决上述先有的色分解技术的缺点，确立科学而合理的色分解技术，提出了种种方案。

也就是说，本发明人科学地设定了在形成前述网点层次的印刷图像时作为作业核心的层次变换曲线，同时，作为利用这一科学地设足的层次变换曲线进行图像的层次变换的技术，申请了特愿昭62-148912号(USP4811108号)专利；作为应用该图像的层次变换技术的制版技术，申请了特愿昭62-165231号(USP4833546号)专利；作为应用该图像的层次变换技术的网点面积百分数的管理法，申请了特愿昭62-198302号专利。

另外，本发明者的先进技术不仅能把上述层次变换曲线的设定技术应用于原稿图像具有标准图像质量的标准原稿，而且能应用于曝光过度或曝光不足的非标准原稿，该技术申请了特愿昭63-114114599号和63-207326号等专利。

此外，本发明者为了从在设定层次变换曲线时作为原稿图像的图像信息值利用浓度信息值的先有技术体系，转换为利用与来自构成原稿图像源的被摄物体(实景)的光量(曝光量)有关的图像信息值的技术体系，申请了特愿平1-135825号等专利。

设定上述层次变换曲线时，利用光量信息值的技术(特愿平1-135825号等专利)，是非常独特的，利用这一技术，开辟了一条不受原稿图像的画面质量(曝光过度或曝光不足的原稿、很难进行高调或低调的层次变换的原稿、有色雾的原稿)影响、可以得到具有适当层次的印刷图像的道路。此外，利用这一技术，层次变换曲线(根据浓度信息值求出光量信息值，规定该光量信息值和网点面积百分数的关系的曲线)就能规定出最后制作的印刷图像的层次特性(网点排列的状态)，考察一下该层次变换曲线便可知道，此法具有可以消除印刷校样、或者至少可以消除内校的优异性能。在由先有的密度信息值和网点面积百分数的关系所规定的先有的层次转换曲线条件下，层次转换曲线的形状很复杂，根据这种曲线很难了解最终得到的印刷图像的层次特性，必须根据印刷校样来断定层次转换是否适当。

本发明利用以上述本发明者提出的、以光量信息值为基础的层次转换曲线的设定技术，提供一种图像的层次转换法，用于根据缺少H部和S部两部分或其中任一部分的原稿图像制作具有适当层次特性的印刷图像。对于这种原稿图像，先有技术完全是依赖于人的经验的。因此迫切希望开发一种合理的层次转换法。

简单说来，本发明为一种图像层次转换方法，该方法在根据连续层次的单个照片原稿续图像制作网点层次的印刷图像时，利用该单个照片原稿图像的照片色密度特性曲线即在以色密度信息值为D轴、光量信息值为X轴的D-X直角座标系中表示的照片色密度特性曲线，将上述的单个照片原稿图像的各像素(n)的色密度信息值(D_n)转换成光量信息值(X_n)，由该光量信息值(X_n)利用下面的层次转换式(1)求出层次强度值y_n，其特征在于：

(1)首先，为了从具有作为基准的最亮部分密度值(D_Hn)～最暗部分密度值(D_So)的密度范围的基准照片原稿图像得到所需层次的图像，设定所望的γ_o作为下面的层次转换式(1)中的γ_n值，规定基准层次转换曲线(y_o)，也就是说，利用照片密度特性曲线将上述基准照片原稿图像中的(D_Ho)～(D_So)转换成相应的光量信息值X_Ho～X_So，由上述光量信息值X_Ho～X_So和上述γ_o的值运用下面的层次转换式(1)规定出基准层次转换曲线(y_o)，

(2)其次，在具有位于上述的最亮部分密度值(D_Ho)～最暗部分密度值(D_so)的密度范围内的最亮部分密度值(D_Hn)～最暗部分密度值(D_Sn)的密度范围的单个照片原稿图像的单个层次转换曲线(y_n)中，也就是说，在利用照片密度特性曲线将上述的单个照片原稿图像的(D_Hn)～(D_Sn)转换成光量信息值X_Hn～X_Sn、再由上述的光量信息值X_Hn～X_Sn与γ_n运用下面的层次转换式(1)得到的单个层次转换曲线(y_n)中，为了在上述的光量信息值X_Ho～X_So的范围内使上述的单个层次转换曲线(y_n)适合于上述的基准层次转换曲线(y_o)，利用下面的算式(2)求出用于下面的层次转换式(1)的γ_n值：

γ_n＝γ_o×〔(X_Hn-X_Sn)/(X_Ho～X_So)〕……(2)

(3)最后，根据上面的γ_n值和下面的层次转换式(1)求出层次强度值y_n，对与单个照片原稿图像的密度信息值相相应的光量信息值(X_Hn～X_Hs)进行层次转换；

层次转换式(1)

y_n＝y_Hn+〔α/(α-β)〕·(1-10^{-γn·Xn/(XSn-XHn)})·(y_Sn-y_Hn)(1)

上述的层次转换式(1)中的各符号定义如下：

n：以单个照片原稿图像为对象时，使用符号n，以基准照片原稿图像为对象时为加以区别使用符号o来代替n；

X_n：表示从利用照片密度特性曲线根据照片原稿图像上任意象素的密度信息值(D_n)求出的相应的象素光量信息值(X′_n)，减去由照片原稿图像上的最亮部分(H部)的密度信息值(D_Hn)通过照片密度特性曲线求得的相应象素的光量信息值(X_Hn)得出的基本光量信息值(X_n＝X′_n-X_Hn)；

X_Hn：表示由照片原稿图像上最亮部分(H部分)的密度信息值通过照片密度特性曲线求出的相应象素的光量信息值(X_Hn)；

X_Sn：表示由照自原稿图像上最暗部分(S部分)的密度信息值通过照片密度将特性曲线/求出的相应象素的光量信息值(X_Sn)；

y_n：为(基准/单个)照片原稿图像上任意像素相相应的复制图像上的象素设定的层次强度值；

y_Hn：为(基准/单个)照片原稿图像上的最亮部分(H部分)预先设定的层次强度值；

y_Sn：为(基准/单个)照片原稿图像上的最暗部分(S部分)预先设定的层次强度值；

α：为用于表示印刷图像的印刷纸张的表面反射率；

β：为由算式β＝10^-γ决定的数值；

γ_n：为任意系数。

下面，具体说明本发明的结构。如上所述，本发明的出发点在于：照片原稿图像，如果不具有通常密度水平的从H部密度值到S部密度值(例如，对于通常的彩色胶卷照片稿，具有0.30～2.80的H～S密度值。)那么应如何对照片原稿合理地进行层次转换，制作具有适当的层次特性的印刷图像。上述浓度水平的设定，只是一个例子，并不是只限于这个范围。作为照片原稿，不论正片还是负片，不论是透过型还是反射型，不论是黑白的还是彩色的，都可以。

换言之，就是在具有H部和S部这一意义的标准(基准)原稿(在前述层次转换式(1)中，令n＝0的情况)中，如何把处于该标准(基准)原稿的H部浓度值(D_Ho)和S部浓度值(D_So)的密度范围内的各个单个的原稿图像(以下称为个别照片原稿图像)合理地进行层次转换。下面，假定这些个别照片原稿图像在H部具有D_Hn的密度信息值，在S部具有D_Sn的密度信息值。另外，对于上述标准(基准)原稿的H部和S部的浓度值(D_Ho，D_So)不使用“标准”这个词，其浓度范围不仅包含标准的范围，也包括个别照片原稿图像的浓度范围(D_Hn～D_Sn)。

要对这种个别照片原稿图像进行层次变换时，对于能否进行适当的层次变换的判断标准，本发明者的看法是；对于具有作为基准的H部浓度值(D_Ho)和S部浓度值(D_So)的浓度范围的基准照片原稿图像，假定已设定了认为是所希望的基准层次变换曲线(Y_o)，那么只要具有处于D_Ho～D_So的动态范围内的D_Hn～D_Sn的个别照片原稿图像的个别层次变换曲线(Y_n)在该D_Hn～D_Sn范围内维持曲线(y_o)＝曲线(y_n)(表示在该范围内两曲线一致)的关系，就能进行适当的层次变换。如后所述，这是因为，利用本发明的<层次变换式(1)>设定的Y_o，可以保证制作成在D_Ho～D_So的浓度范围对人的视觉具有自然的浓度层次的印刷图像，对于在该范围内的曲线(y_n)，只要曲线(y_o)＝曲线(y_n)的关系成立，同样也可以认为y_n就是用于制作对人的视觉具有自然的浓度层次的印刷图像的层次变换曲线。

另外，如果考虑上述层次变换的要求(即，不具有在基准照片原稿图像中所能看到的H部和S部的照片原稿图像的层次变换问题)把该技术进一步普遍化，那么当设定了具有D_Ho～D_So的浓度范围的基准照片原稿用的基准层次变换曲线(Yo)时，对于在D_Ho～D_So的动态范围内任意分割的区域内，期望开发一种在各个分割区域内使曲线(y_o)和曲线(y_n)一致的合理的方法。

如前所述，本发明者所开发的方法，在求层次变换曲线时，不是以照片原稿图像的浓度信息值为基础的，而是利用制作原稿所使用的照片感光乳剂的特性曲线(照片浓度特性曲线)把浓度信息值变换为曝光量的对数值(以下称为光量信息值)、以该光量信息值为基础(特愿平1-135825号专利)。照片浓度特性曲线是在以浓度信息值为D轴(纵轴)、光量信息值(光量值的对数值)为X轴(横轴)的D-X正交座标系中表示的。在本发明中，利用该照片浓度特性曲线根据浓度信息值求光量信息值时，表示光量信息值的X轴和表示浓度信息值的D轴可以用相同的标度进行表示。也就是说，也可以不使用X轴上的绝对值，而使用与其相关的值。在这个意义上说来，在本发明中，就把X轴上的值称为与曝光量的对数值相关的光量值，或者如上述那样简单地称为光量信息值。在本发明中，当然并不只限于上述标度方法。

如上所述，作为层次变换时使用的图像信息值，可以得到光量信息值。在本发明中采用光量信息值的理由是，虽然在先有的层次变换法中，如前所述，使用的是浓度信息值，但是，这是受照片感光乳剂的特性(照片浓度特性曲线)影响后的图像信息值。与此相比，光量信息值则可以认为是被拍摄物体本身所具有的图像信息，如果根据该图像信息进行层次变换，则可真实地再现被拍摄物体的层次。

在本发明中，把浓度信息值变换为光量信息值，具有上述重要的意义。因此，下面进一步详细地说明这一点。

图1是彩色胶卷的照片浓度特性曲线。

图2是说明本发明的图像层次分割管理法的图。

图1是彩色胶卷的照片浓度特性曲线(富士公司制)。为了根据纵轴的浓度值(D)求横轴的光量信息值(X)，如果用D＝f(X)的函数表示该浓度特性曲线，那么，利用它的反函数，便可很容易地把D值变换为X值。

表1是把图1的照片浓度特性曲线函数化的结果。在表1中，为了尽可能正确地把照片浓度特性曲线表示为数学式，用多个数学式进行表示。

             第1表

     照片浓度特性曲线的函数式

I。富士公司的彩色胶卷(FUJI-CHROME)红(R)色感光乳剂层的浓度特性曲线(见图1)的函数式

图1是作为照片的威光乳剂层的R(红)乳剂层的浓度特性曲线，利用由它得到的图像信息，可以制作多色印刷的C版。因此，在制作其他版(M版，y版)时，当然就必须把G(绿)乳剂层和y(黄)乳剂层的照片浓度特身曲线表示成数学式，求出它们的光量信息值。作为简便的方法，只利用尺乳剂层的照北浓度特性曲线来求制的作C.M.y版用的光量信息值，根据<层次变换式(1)>进行层次变换，实验上已经证明也是有效的。

按照如上办法就可以利用照片原稿的照片浓度特性曲线把连续层次的照片原稿图像的各像素的浓度信息值(Dn)合理地变换为光量信息值(Xn)。

下面，说明基准照片原稿图像即具有H部浓度值为Dho，S部浓度值为Dso的Dho-Dso浓度范围的基准照片原稿图像和浓度范围包括在上述该浓度范围内的个别照片原稿图像的关系，以及后者的合理的层次变换方法。

这和前面所述的为了根据具有Dho-Dso的浓度范围的基准照片原稿制作出对于人的视觉富于自然的层次威的印制图像而设定基准层次设换曲线(yo)时，对于在该Dho-Dso浓度范国内任意分割的区域，使各分割区域内的个别层次变换曲线(y_n)与上述曲线(y_o)一致的方法是同一个意思。即，在合理地管理曲线(yo)内分割区分的曲线(yn)这一意义上，和以曲线(yo)为基础的图像的层次分割管理技术是相同的，下面的说明包括这个问题。

下面，根据图2说明上述问题。图2是说明图像的层次分割管理法的图。

在下面的说明中，为了强调对光亮信息值重视，将其作为图像信息值这一观点，大部分说明是用光量信的值(Xn)，该值是用制作照片原稿图像所使用的照片感光乳剂的照片浓度特性曲线将该照片原稿图像的浓度信息值(Dn)变换为光量信息值(Xn)。

另外，把指定的基准照片原稿图像的浓度范围(Dho-Dso)变换为光量信息值范围(Xho-Xso)时，虽然很少取Xso-Xho＝1.00的数值，但是，为了计算方便，把该光量信息值范围规范化为1.00。因为这样规范化后，分割区域的光量信息值也可以同样的比例规范化，所以，相对关系不变。

图2的下部，是图像的层次分割例子。即，给出了在基准照片原图像的曝光量范围(Xho-Xso)内分割的种种情况。

(1)是与H部的浓度信息值为Dho和S部为Dso。相对应，光量信息值分别为如图所示的Xho和Xso的基准照片原稿图像。如图所示，由于这是作为基准的原稿图像，所以，图像的光量信息范围(Io)未进行分割。

(2)是分割为I和M，(5)是分割为I，M和N。对于不具有H部和S部的个别照片原稿图像的情况，例如(5)的M，评定了该位置的光量信息值。另外，对于具有H部，不具有S部的情况，例如(2)的I，以及具有S部，不具有H部的情况，例如(2)的M，分别评定了该位置的光量信息值。

图2的上部，是把位于基准照片原稿图像的光量信息值(Xho-Xso)范围内的光量信息值代入上述<层次变换式(1)>，求出的C版用的基准层次变换曲线(yo)。

求基准层次变换曲线(yo)时的<层次变换式(1)>的典型运用条件，根据和制版实际工作的关系，取α＝1.00、yho＝5％(网点面积)、yso＝95％(网点面积和γn＝γo＝0.45是适宜的。按照这个条件，可以制作出依照多数主观评价认为图像质量优秀的印制图像。即，按照<层次变换式(1)>进行层次变换，可以制作出在从H部(Dho-Xho)到S部(Dso-Xso)的范围内使人们感到自然人的而且层次特性，优秀的印制图像。在本发明中，这样求出的全准层次变换曲线(yo)，是各个分割后的个别层次变换曲线(yn)的参考(基准)。

下面，说明绘制本发明的基准层次变换曲线(yo)和个别层次变换时线(yn)时使用的<层次变换式(1)>。

本发明的<层次变换式(1)>，是按下述方法合理地推导出来的。即，在网点层次的印制图像的制作中，为了以印制纸和印刷墨水的反射浓度数值为基础，任意选择希望置于印刷图像的H部和S部上的网点大小，并根据原稿图像上的任意管理标本点(X)的浓度值(X)来求印制图上对应的管理标本点(y)上的网点的网点面积百分比的数值(y)，希望规定层次变换的关系式(方程式)公式化。

求上述网点面积百分比的数值(y)的关系式，是根据通常公认的浓度公式(照片浓度、光学浓度) $D=\log \frac{I_o}{I}=\log \frac{1}{T}$

推导出来的。

若将关于该浓度D的一般公试应于用制版和印制，制版和印刷的浓度(D)为

$=\log \mathrm{\&alpha;}\frac{\mathrm{\&alpha;A}}{\&lsqb;A-(d_1+d_2+\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;+d_n)\&rsqb;+\mathrm{\&beta;}(d_1+d_2+}$ 式中，

A：单位面积，

d_n：单位面积上的网点面积，

δ：印刷纸的反射率，

β：印刷墨水的表面反射率，

此外，在关于该制版和印制的浓度式(D)中，任意设定按上述方法制定的网点层次图像的最亮部分最小网点面积百分比(yh)和最暗部分最大网点面和百分比(ys)的数值，并且把连续层次的原稿图像上的任意管理标本点(X)的浓度值(X)和其对应的网点层次的印制图像上的管理标本点(y)上的网点的网点面积百分比的数值(y)的关系考虑进行，便可推导出理论值和实验值近似一致的关系式。

结果，我们便可得到如下决定网点面积百分比的数值(y)的<关系式>： $y=y_H+\frac{\mathrm{\&alpha;}(1-{10}^{-\mathrm{kx}})}{\mathrm{\&alpha;}-\mathrm{\&beta;}}\&CenterDot;(y_S-y_H)$

在上述<关系式>中，

X＝基硅浓度值＝任意像素的浓度值中减去最亮部(H)像素的浓度值而得到的数值。

β＝10-1

K＝R/(与原稿图像的S部和H部的浓度信息相关的图像信息值之差)

R＝任意数值。

在上述导出的<关系式>中，含δ＝1.0时，通常可以对最亮部和最暗部设定预定的(预先决定的)网点面积百分比数值(y)。

关于这一点，从下面的问题可以看得很清楚。即，因为在最亮部(H)，按其定义，X(基础浓度值)＝0，在最暗部，X＝(与原稿图像的S部和H部的浓度信息相关的图像信息值之差)，-KX＝-γ。

如上所述，运用<关系式>(取δ＝1运用)，是完全合理的。因为在印制业界，用浓度计测量图像的浓度信息时，通常是以印制纸的的度为基准来调整浓度计的零(0)点的。

另外，根据上述<关系式>的特性可知，通过取δ值为正的数值，可以使该曲线的形状向上呈凸起状；取δ值的负的数值，可以使该曲线的形状向下呈凸起状。也就是说，利用δ值，可以将H部和或S部的层次合理地、有规；是地调整为所希望的状态。

归根结底，在上述<关系式>中，作为层次变换的基础的图像信息值是浓度信息值，把它改变为以光量信息值为基础的形式就是本发明的<层次变换式(1)>。

如前所述，利用上述<层次变换式(1)>作成的层次变换曲线的性质，就是表示最终的印制图像的层次特性(网点的配列状态)，操作者可以根据该曲线的形状(如前所述，它的形状由γ值决定)来设定所希望的γ值。(在通常情况下，如前所述，取γ＝0.45，可以制作出层次特性优秀的印制图像。)

图2上部所示的基准层次变换曲线(yo)，是在指定的r值绠γ＝γ和yhn＝yho，ysn＝yso(在印制世界，用于C版时，设定yho＝5％，yso＝95％)，α＝1.00的条件下，对具有用Io表示的光量信息值范围(Xno＝0.00。Xso＝1.00)的基准照片原稿图像进行层次变换时所使用的曲线。并且，假定根据该曲线(yo)进行层次六换时，可以得到具有优秀的层次特性的印制图像。根据前面所述的理由，可知这一假定是非常合理的。

下面，说明图2下部的分割例，例如具有分割例(5)的m所示的光量信息值范围(Xhn＝0.250，X_sn＝0.75)的个别照片原稿图像的层次变换法。

与I_o此较，显然m₄和它的光量信息值范围是不同的(当然，这和照片原稿图像具有的浓度信息值不同是对应的)。

如上所述，为了制作层次特性优秀的印制图像，目标是使m的个别层次变换曲线(以下称为y₄)在m的范围内合于使曲线(y₄)适合于曲线＝(y_o)。

求个别层次变换曲线(y₄)时，<层次变换式(1)>的运用条件，从与上述目标的关系来看，

X_Hn＝X_H4＝为设定0.25的y_Hn＝y_H4，

X_Sn＝X_S4＝设定为0.75的y_Sn＝y_S4可以利用曲线(y)决定。

也就是说，运用<层次变换式(1)>时必须决定的参量值是γ_n(以下称为γ₄)。因为曲线(y_o)的y_Ho和y_So显然与y_H4y_S4不同，所以，作为曲线(y₄)的γ_n＝γ₄值，不能使用曲线(y_o)的r_o值。

但是，按照本发明，γ_n＝γ₄的值可以按下述办法合理地决定。即，γ₄可以根据后面所述的实施例的实验数据，依照下式合理地决定。

γ₄＝γ_o×〔(X_H4-X_S4)/(X_Ho-X_So)〕在上述式中，(X_H4-X_S4)，(X_Ho-X_So)分别表示个别和基准照片原稿图像的豕量信息值的范围。对于上述设定例的情况，可以采用γ₄＝γ_o×〔0.5/0.1〕＝0.5γ_o的值。

对于更一般的情况，分割区域的γ_n值可以根据下式(2)决定。

γ_n＝γ_o×〔(X_Hn-X_Sn)/(X_Ho-X_So)〕……(2〕

上述(2)式的推导，是根据本发明人的演绎推论进行的，即，利用照片浓度特性曲线求出的光量信息值，如果考虑到对于人的视觉的辨别特性可以进行浓度线性评价(对数评价)，以及因为处理该光量信息值的<层次变换式(1)>也包括了浓度公式，所以层次变换的结果也可以进行浓度线性评价(这意味着对于人的视觉具有自然的层次特性)，那么，只要光量信息值的范围有不同，对于和基准范围的比例关系，就可以运用<层次变换式(1)>。

根据上述运用<层次变换式(1)>时的参量决定法，在分割范围内，个别层次变换曲线(y_n)可以和基准层次变换曲线(y_o)完全一致。即，换言之，根据不具有H部和S部的个别照片原稿图像制作像基准照片原稿图像那样层次特性优秀的印制图像时，可以合理地决定个别层次变换线(y_n)。

和上面所述的一样，对于分割例(5)的I₄范围可以合理地决定γ_n值(在该设定例情况下，γ_n值为0.25γ_o)；对于n₄范围，可以合理地决定γ_n值(在该设定例情况下，γ_n值为0.25γ_o )，因此，在这些范围内，完全可以使个别层次变换曲线(y_n)和基准层次变换曲线(y_o)一致。

在实际制版2作中，很多都是缺少H部和S部两部分或其中某一部分的照片原稿，对它们的色分解作业，目前在很大程度上还是依赖于作业者的经验。与此相反，本发明，如上所述，可以合理地适应这种照片原稿。

下面，根据实施例更详细地说明本发明。实施例1：

我们已经研究了，在

1.γ_o(0.4500)，y_Ho-y_So＝0.00-100.00                       (分割管理法No.1)

2.γ_o(0.4500)，y_Ho-y_So＝0.00-95.00                        (分割管理法No.2)

3.γ_o(0.4500)，y_Ho-y_So＝5.00-100.00                       (分割管理法No.3)

4.γ_o(0.4500)，y_Ho-y_So＝5.00-95.00                        (分割管理法No.4)

5.γ_o(0.4500)，y_Ho-y_So＝5.00-95.00)                       (分割管理法No。5)

6.γ_o(0.4500)，y_Ho-y_So＝5.00-95.00                        (分割管理法No.6)的条件下，设定图2所示的曲线(y_o)(基准层次变换曲线)，在各曲线(y_o)内分割为接定的区域(情况A-情况D)，使各个y_n(个别层次变换曲线)在该分割范围内与曲线(y_o)一致，γ_n值是否可以由下式(2)决定。即

γ_n＝γ_o×〔(X_Hn-X_Sn)/(X_Ho-X_So)〕……(2)

结果示于表2-表7。

在各表中，y_A表示y_o的指定光量信息值的网点面积百分比数值，y_B-y_o分别表示对应的y_n的网点面积百分比数值。y_A-y_B、y_A-y_C、y_A-y_D、的误差越小，两者的一致性越高。

          第2表 分割管理法No.1(y_Ho～y_So＝0.00～100.00)

           第3表 分割管理法No.2(y_Ho～y_So＝0.00～95.00)

           第4表 分割管理法No.3(y_Ho～y_So＝5.00～100.00)

     第5表 分割管理法No.4(y_Ho～y_So＝5.00～95.00)

         第6表 分割管理法No.5(y_Ho～y_So＝5.00～95.00)

         ※：γ_n值表示为0.0563

           第7表 分割管理法No.6(y_Ho～y_So＝5.00～95.00)

           ※：γ_n值表示为0.0450

实施例2：

使用富土公司制的4″×5″彩胶卷(红色光感光乳剂层的照片浓度特性曲线如图1所示)，在标准条件下拍摄没有H部和S部的K画家的日本画后，调制彩色照片原稿图像(个别照片原稿图像)，用它进行实验。

上述个别照片原稿图像的H部和S部的红(R)、绿(G)兰(B)色的滤光器的浓度值如下表8所示。

                                  表8

	H部	S部
			R(C版)G(M版)B(y版)	0.440.450.47	2.532.522.55

进行实验时，在为了进行色分解的制版设计阶段，制定下列基本方针，同时进行准备作业。

(I)首先，把复制彩色印制图像的格调加工成对人的视觉具有自然的感觉的格调。

(II)其次，其于原稿是在标准的摄影条件下拍摄的。所以，复制彩色印刷图像使用的网点面积百分比数值的区域，以作为色分解作业的基准版的氰基(C)版为基础，根据基准照片原稿图像(以下称为标准彩色原稿)和个别照片原稿图像(以下称为K画家彩色原稿)的光量值进行决定。并且，把对标准彩色原稿进行色分解后得到的复制彩色印制图像的格调加工成对视觉具有自然感觉的析象器的组合设定条件(彩色析象器的标准组合数据)，根据多次实验的结果，示于下述表9。标准彩色原稿的H部和S部的红(R)滤光器的浓度值分别为0.30和0.28。

                    表9

           彩色析象器的标准组合数据表

C版	y5.00％	中间格调50.00％	y95.00％	γ0.400
					M版	3.00％	40.00％	90.00％	0.1850
y版	3.00％	40.00％	90.00％	0.1850

(注)墨(BL)版，按先有的方法作成

(III)复制彩色印制图像使用的C版制作的网点面积百分比数值的范围，使用表1所示的富士公司彩色感光材料的红(R)色感光乳剂层的浓度特性曲线的函数式，根据标准彩色原稿和K画家彩色原稿各自的H部和S部的浓度值求出光量值后，根据上述表9的<层次变换式(1)>的运用条件进行决定。求该网点面积百分比数值的情况，示于不述表10。

                                        表10

	浓度值	光量值	C版网点面积百分比数值
				标状彩色原稿H部	0.30(DHo)	0.7505	5.0000(yHo)
K画家彩色原稿H部	0.44(DHn)	0.3990	21.7226(yHo)
				K画家彩色原稿S部	2、35(DSn)	2.1450	90.2582(ySn)
标准彩色原稿S部	2.80(DSo)	2.2800	95.0000(ySo)

(IV)用于求K画家彩色原稿用的个别层次变换曲线(y)的<层次变换式(1)>的n值，由下式决定。即

γ_n＝γ_o×〔(2.1450-0.9390)/(2.2800-0.7505)〕

   ＝0.45×(1.206/1.5295)＝0.3548

(V)除了上述C版制作的准备作业外，还准备了用于制作其它版，即M版和y版的数据。

如前所述，其它版可以以C版的设定数据为基础，以保持C版、M版和y版的灰度平衡为原则进行制作。在本实验中，为了保持灰度平衡，采用了印刷业界普遍采用的下述表11所示的条件。

                          表11

	H部	中间格调	S部
				C版	5％	50％	95％
M版	3％	40％	90％
				y版	3％	40％	90％

(注)为了维持灰度平衡的各版管理点的网点面积百分比数值(注)设M版和Y版具有同一层次变换曲线。

更详细地表示表11的保持灰度平衡条件的是下述表口，以C版的网点面积百分比数值为1％的标度级差来表示能维持灰度平衡的其它版(M版和y版)的网点面积百分比。

这样，由于C版的网点面积百分比数值是1％的标度级差表示的，所以，中间的数值便可按比例计算出来。

按上述作业顺序求出的K画家彩色原稿的各版的色分解组合数据示于表13。

                          表13

         (K画家彩色原稿的色分解用的组合数据)

	y	中间格调	y	γ
					C版用	21.7226	50.0063	90.2582	0.3548
M版用	15.7721	40.0050	83.6871	0.1422
					y版用	15.7721	40.0050	83.6871	0.1422

(注)BL版仍用先有技术。

在进行实际的色分解之前，在上述组合数据的条件下，对K画家彩色原稿进行色分解时，将用C版可以得到怎样的网点排列图像和标准彩色原稿的C版图像进行了比较，结果示于表14。

                           表14

     (C版中的标准彩色原稿和K画家采色原稿的网点面积百分比数值的比较)

浓度值	光量值	标准采色原稿	K画家彩色原稿	差值
					1.00	1.3900	54.0437	54.0448	+0.0011
2.50	1.7000	71.1767	71.1787	+0.0020
					2.00	1.9200	81.3283	81.3309	+0.0026

根据表14的结果，可确定两种C版的两点层次图像，实质上是相同的。

此外，在上述组合条件(参见表13)下，使用磁偏转析像器M-645(Crossfield公司制)对K画家彩色原稿进行了色分解，并用Cromalin校正机(Dupont公司制)进行色校正，以此进行图像质量评价。

结果，不仅对于标准彩色原稿(基准照片原稿图像)，而且对于K画家彩色原稿(个别照片图像)也可以得到整个图像质量对人的视觉具有自然感觉格调的、非常好的复制彩色印制图像。

在本发明中，对于其它实验例子也可以得到和上述实验结果相同的结果，所以，可以确定本发明的用途具有普遍性、规则性和灵活性。另外，事实证明，在制版设计中，除了能根据上述数值计制进行的层次调制管理外，还增加了图象自然的感觉，通过适当地改变H部和S部以及后值，可以合理地改变复制彩色印制图像的格调。

根据连续层次的照片原稿图像制作网点层次的印制图像时利用本明的图像层次变换法，可以对不具有从H部(最亮部)到S部(最暗部)的宽广浓度范围的原稿，即不具有H部和S部两部分或其中任一部分的照片原稿图像进行非常合理的层次变换。

另外，根据图像信息输入传感器的特性，适用于分区域(阶段)收集图像信息时效果更好的信息收、集系统，将这些输入信息进行综合处理之后，便可制作出总体上具有适当层次特性的印制图像。

                                  第12表

      (为了保持C版，M版和Y版灰度平衡的网点面积百分比数值相关表的一个例子)

C版辋点％範囲	5.00～10.00％		11.00～20.00％		21.00～30.00％		31.00～40.00％		41.00～50.00％
											版  種	C	M.Y	C	M.Y	C	M.Y	C	M.Y	C	M.Y
1	-	-	11.0000	7.4684	21.0000	15.2023	31.0000	23.3157	41.0000	31.3674
											2	-	-	12.0000	8.2230	22.0000	15.9908	32.0000	24.1462	42.0000	32.7522
3	-	-	10.0000	8.9889	23.0000	16.7867	33.0000	24.9834	43.0000	33.6337
											4	-	-	14.0000	9.7560	24.0000	17.5901	34.0000	25.8274	44.0000	34.5303
5	5.0000	3.0000	15.0000	10.5209	25.0000	18.4008	35.0000	26.6779	45.0000	35.4234
											6	6.0000	3.7325	16.0000	11.2936	26.0000	19.1988	36.0000	27.5350	46.0000	36.3314
7	7.0000	4.4736	17.0000	12.0639	27.0000	20.0140	37.0000	28.3889	47.0000	37.2357
											8	8.0000	5.2230	18.0000	12.3412	28.0000	20.8363	38.0000	29.2491	48.0000	38.1547
9	9.0000	5.9701	19.0000	13.5279	29.0000	21.6558	39.0000	30.1157	49.0000	39.0698
											10	10.0000	6.7151	29.3000	14.4113	30.0000	22.4823	40.0000	30.9885	50.0000	39.9994

51.00～60.00％		61.00～70.00％		71.00～80.00％		31.00～90.00％		91.00～95.00％
										C	M.Y	C	M.Y	C	M.Y	C	M.Y	C	M.Y
51.0000	40.9341	61.0000	50.5926	71.0000	60.9857	81.0000	72.2530	91.0000	84.6464
										52.0000	41.8648	62.0000	51.6025	72.0000	62.0680	82.0000	73.4365	92.0000	85.9589
53.0000	42.8094	63.0000	52.6073	73.0000	63.1608	83.0000	74.6335	93.0000	87.2900
										54.0000	43.7589	64.0000	53.6336	74.0000	64.2634	84.0000	75.8390	94.0000	88.6319
55.0000	44.7220	65.0000	64.6543	75.0000	65.3760	85.0000	77.0592	95.0000	89.9915
										56.0000	45.6808	66.0000	55.6869	76.0000	66.4982	86.0000	78.2938	-	-
57.0000	46.6530	67.0000	56.7310	77.0000	67.6298	87.0000	79.5349	-	-
										58.0000	47.6295	68.0000	57.7865	78.0000	68.7706	88.0000	80.7971	-	-
59.0000	48.5102	69.0000	58.8447	79.0000	69.9202	89.0000	82.0651	-	-
										60.0000	49.6037	70.0000	59.9057	80.0000	71.0785	90.0000	83.3532	-	-

Claims (4)

1.一种图像层次转换方法，该方法在根据连续层次的单个照片原稿的图像制作网点层次的印刷图像时，利用该单个照片原稿图像的照片色密度特性曲线即在以色密度信息值为D轴、光量信息值为X轴的D-X直角座标系中表示的照片色密度特性曲线，将上述的单个照片原稿图像的各像素(n)的色密度信息值(D_n)转换成光量信息值(X_n)，由该光量信息值(X_n)利用下面的层次转换式(1)求出层次强度值y_n，其特征在于：

(1)首先，为了从具有作为基准的最亮部分密度值(D_Ho)～最暗部分密度值(D_So)的密度范围的基准照片原稿图像得到所需层次的图像，设定所望的γ_o作为下面的层次转换式(1)中的γ_n值，规定基准层次转换曲线(y_o)，也就是说，利用照片密度特性曲线将上述基准照片原稿图像中的(D_Ho)～(D_So)转换成相应的光量信息值X_Ho～X_So，由上述光量信息值X_Ho～X_So和上述γ_o的值运用下面的层次转换式(1)规定出基准层次转换曲线(y_o)，

(2)其次，在具有位于上述的最亮部分密度值(D_Ho)～最暗部分密度值(D_so)的密度范围内的最亮部分密度值(D_Hn)～最暗部分密度值(D_Sn)的密度范围的单个照片原稿图像的单个层次转换曲线(y_n)中，也就是说，在利用照片密度特性曲线将上述的单个照片原稿图像的(D_Hn)～(D_Sn)转换成光量信息值X_Hn～X_Sn、再由上述的光量信息值X_Hn～X_Sn与γ_n运用下面的层次转换式(1)得到的单个层次转换曲线(y_n)中，为了在上述的光量信息值X_Ho～X_So的范围内使上述的单个层次转换曲线(y_n)适合于上述的基准层次转换曲线(y_o)，利用下面的算式(2)求出用于下面的层次转换式(1)的γ_n值：

γ_n＝γ_o×〔(X_Hn-X_Sn)/(X_Ho～X_So)〕……(2)

(3)最后，根据上面的γ_n值和下面的层次转换式(1)求出层次强度值y_n，对与单个照片原稿图像的密度信息值相相应的光量信息值(X_Hn～X_Hs)进行层次转换；

层次转换式(1)

y_n＝y_Hn+〔α/(α-β)〕·(1-10^{-γn·Xn/(XSn-XHn)})·(y_Sn-y_Hn)(1)

上述的层次转换式(1)中的各符号定义如下：

n：以单个照片原稿图像为对象时，使用符号n，以基准照片原稿图像为对象时为加以区别使用符号o来代替n；

X_n：表示从利用照片密度特性曲线根据照片原稿图像上任意象素的密度信息值(D_n)求出的相应的象素光量信息值(X′_n)，减去由照片原稿图像上的最亮部分(H部)的密度信息值(D_Hn)通过照片密度特性曲线求得的相应象素的光量信息值(X_Hn)得出的基本光量信息值(X_n＝X′_n-X_Hn)；

X_Hn：表示由照片原稿图像上最亮部分(H部分)的密度信息值通过照片密度特性曲线求出的相应象素的光量信息值(X_Hn)；

X_Sn：表示由照自原稿图像上最暗部分(S部分)的密度信息值通过照片密度将特性曲线/求出的相应象素的光量信息值(X_Sn)；

y_n：为(基准/单个)照片原稿图像上任意像素相相应的复制图像上的象素设定的层次强度值；

y_Hn：为(基准/单个)照片原稿图像上的最亮部分(H部分)预先设定的层次强度值；

y_Sn：为(基准/单个)照片原稿图像上的最暗部分(S部分)预先设定的层次强度值；

α：为用于表示印刷图像的印刷纸张的表面反射率；

β：为由算式β＝10^-γ决定的数值；

γ_n：为任意系数。

2.按权利要求1所述的图像的层次转换法的特征是：所述照片原稿图像是正片型或负片型原稿图像。

3.按权利要求1所述的图像的层次转换法的特征是：所述照片原稿图像是彩色或黑白原稿图像。

4.按权利要求1所述的图像的层次转换法的特征是：所述照片原稿图像是透过型或反射型的原稿图像。

Images