CN1048451C - 喷墨式打印机 - Google Patents

Abstract

本发明喷墨式打印机利用新的灰度等级调节方式对原稿图象中的图象信息进行变换处理，形成灰度等级再现性好的记录图象。它具有三个特点(1)灰度等级调节机构按照关系式y＝y_H+α(1-10^-kx)/α-β(y_s-y_H)把图象上任意取样点的基础灰度值(X)变换成记录图象上对应于上述采样点位置的象素灰度值(y)；中间色调的记录图象是通过控制喷嘴中喷出的墨水量来改变记录象素点的直径；(3)是利用“高频振动”矩阵法而形成的点的密度调制图象。

Description

喷墨式打印机

本发明涉及利用新的灰度等级调节方式对从原稿图象中所获得的图象信息信号进行变换处理，形成灰度等级再现性好的记录图象的喷墨式打印机。

更详细的内容是，本发明涉及这样一种喷墨打印机，即从各种原稿图象(其中包括单色或彩色照片等连续灰度等级图象以及从电视或计算机图象信号中获得的视频图象等，需要复制到记录纸上的所有对象。下同)中获得的图象信息信号，在采用新型灰度等级变换方式的灰度调节机构中进行变换处理，然后根据该灰度等级变换后的输出信号在记录纸上形成灰度等级和色调再现性良好的记录图像。

先有的技术是：利用复印机等图象形成装置从象照片那样具有连续灰度等级的原稿图象，往记录片上复制图象时，利用感光纸作为记录媒体片材的装置是通过对原稿进行模拟处理(曝光)而形成(银盐照像记录)具有与原稿对应的连续灰度等级的图象。另一种是喷墨式打印装置，它是把图象记录在普通纸上，而不是感光纸上，它不能通过模拟处理来形成图象，很难再现出灰度等级(灰度等级)，尤其在复制彩色图象时，不仅上述灰度等级难以再现，而且色调(彩色平衡)也不易调整。

因此，人们正在大力改进打印机的图象灰度等级和色调的再现性，其方法与印刷业的照像制版技术相同，将连续的图象灰度等级变换成网点灰度等级。具体做法是：对照片等具有连续灰度等级(层次)的原稿图象进行光电扫描，对由此得到的图象信息信号加以处理，借助该信号在记录纸上形成图象，该图象的象素分布状态与原稿图象的灰度等级和色调一一对应。

然而，目前的情况是，现有的打印机，为了重现灰度等级，对从原稿图象中获得的图象信息信号进行处理所采用的灰度等级调节方式是不科学的，所以灰度等级的再现性达不到要求。

众所周知，记录图象的灰度等级取决于象素灰度显示方式。喷墨式打印机显示象素灰度等级的方法有两种：一种是用点的大小来改变象素的复盖率(尺寸调制方法)；另一种是利用同样大小的点的不同排列数量来改变象素的覆盖率(密度调制方法)。但是，当利用喷墨式打印机来复制原稿图象时，对于原稿图象上规定的取样点灰度值，由记录图象上相应象素点所决定的覆盖率，即象素灰度等级值(以简称为象素灰度值)应当是多大，并且为获得这样大小的图象灰度值应当采取什么措施，这些问题均未进行科学研究。

也就是说，对于原稿图象上规定的取样点灰度值来说，在记录图象上与该取样点相对应的象素，相应地应当选用多大的象素灰度值，对这一关系尚未研究出科学的相关式。在目前情况下，不得不依靠这些设备厂家预先根据经验、感觉或有限的固定条件所确定的有关数据。

因此，对于设备厂家未考虑的图象质量的原稿，例如非标准的(曝光过度的过亮的原稿和曝光不足的过暗的原稿等)彩色胶卷原稿等，很难获得灰度等级和色调均为良好的预期质量的记录图象，所以，未能开发出这样一种适应性强的喷墨式打印机：它不仅对具有标准图象质量的原稿能打印出预期质量的记录图象，而且对上述非标准原稿也能打印出预期质量的记录图象，此外，还能对原稿图象质量任意进行更改和修正(更改和修正灰度等级和色调)。

这意味着，先有的喷墨式打印机不能用科学的方法使象素灰度值对应于上述原稿图象上规定取样点的灰度值。

先有的打印机产生上述问题的原因在于对象图象灰度等级变换工序的观点方法有问题，而这一工序在从连续灰度等级图象等原稿图象转变成由最终象素分布所决定的记录图象时，是图象打印过程的第一步，并且具有很重要的作用。也就是说，在将原稿图象上的规定取样点灰度值变换成记录图象上对应象素的灰度值时，过去对灰度等级变换的观点方法，并没有认为“应当按照科学合理的灰度等级变换方式来进行”，而是单纯依靠经验和感觉来进行的。

本发明人针对这种情况，认为，要想使图象形成工序完全合理化并形成质量好的记录图象，应当确立合理的图象灰度等级变换技术，按照这一基本认识，反复进行了专心致志的研究。

本发明的目的是提供一种喷墨式打印机，利用灰度等级调节机构对从原稿图象中所获得的图象信息信号进行处理，根据该处理信号在记录纸上形成与原稿图象相对应的记录图象，其特征在于，上述灰度等级调节机构，利用下列关系式(1)把根据图象信息信号(该信号从原稿图象获得)求得的原稿图象上任意取样点的基础灰度值(x)(该取样点的灰度值与同一图象上最明亮部位H的灰度值之差)，变换处理成所形成的记录图象的上述取样点相对应的位置上的象素灰度值(y)。

关系式(2) $y=y_H+\frac{\mathrm{\α}(1-{10}^{-\mathrm{kx}})}{\mathrm{\α}-\mathrm{\β}}(y_S-y_H)---\left(1\right)$

式中

x：原稿图象上任意取样点x的基础灰度值。即从同一图象任意取样点x的灰度值中减去同一图象最明亮部位H的灰度值所得的灰度差值。

y：在形成的记录图象上与上述x相对应的位置Y的象素灰度值。

y_H：为形成的记录图象的最明亮部位H的象素而设定的、其大小符合需要的象素灰度值。

y_S：为形成的记录图象上最暗的部位S的象素而设定的、其大小符合需要的象素灰度值。

α：记录纸的反射率。

β：按β＝10^-γ求得的数值。

κ：按γ/原稿图象灰度区求得的数值。

γ：任意系数。

以下详细说明本发明的构成。

在利用喷墨式打印机所形成的记录图象中，构成该记录图象的基本构成要素有两个，一个是象素的灰度值(该值表示按上述方法形成的记录图象中象素点数和大小所产生的复盖比例)，二是图象的形成材料(墨水)的表面反射灰度。人的视觉很容易识别出印刷图象中网点面积大小的1％的差别(即灰度差)。由此可见，与网点面积的大小有密切关系的象素灰度值，作为图象形成的控制手段，具有极其重要作用，也就是说，对于某一给定的点，如果分析一下该点上涂覆的墨水量的变化和点的大小的变化对灰度等级的影响，那么，可以发现，后者的影响比前者大得多，究竟应当如何设定象素灰度值，这是极其重要的问题。

再者，与此有关的是，要利用喷墨式打印机来形成记录图象时，还存在许多背景条件，例如，原稿图象的质量内容千差万别，图象形成工序也有许多不同的特点，图象质量评价标准不尽相同，如此等等。对这些复杂的不稳定因素应当加以克服。

因此，必须制定这样一种办法：在利用喷墨式打印机将连续灰度等级图象等原稿图象变换成具有中间色调的记录图象时，能任意选择最明亮部位(H)的象素块的象素灰度值(y_H)和最暗部位(S)的象素块的象素灰度值(y_S)，而且可合理而简便地调整控制从最明亮部位(H)到最暗部位(S)的图象灰度等级。

根据这一观点而提出的方案是本发明的灰度等级调整方法，具体地说，是由上述关系式(1)所规定的灰度等级调整方法。

首先，根据上述关系式(1)的导出过程加以说明。

为了在根据连续灰度等级的彩色胶片原稿制作网点灰度等级的印刷图象等时合理地进行灰度等级变换(将连续灰度等级变换成网点灰度等级)本发明人原先提出了作为上述关系式(1)的前身的灰度等级变换式(参见专利申请书昭62-148912号，专利申请书昭63-2590号)。

本发明人原先提出的灰度等级变换式(以下称为关系式(2))，不仅能用于制作印刷图象，而且也能用于制作各种复制图象，例如，利用本发明的喷墨式打印机来制作记录图象等。但如果仅就印刷图象的制作加以说明，则该变换式如下所示。

关系式(2) $y=y_H+\frac{\mathrm{\α}(1-{10}^{-\mathrm{kx}})}{\mathrm{\α}-\mathrm{\β}}(y_S-y_H)---\left(2\right)$

式中

x：原稿图象上任意取样点x的基础灰度值。即同一图象任意取样点x的灰度值与同一图象最亮部位H的灰度值之差。

y：印刷图象上与上述取样点x相对应的y的网点面积百分数。

y_H：对印刷图象上最亮部位H设定的、所需任意大小的网点的网点面积百分数。

y_S：对印刷图象上最暗部位S设定的、所需任意大小网点的网点面积百分数。

α：印刷纸的反射率。

β：印刷墨水的表面反射率。

κ：(印刷图象灰度区)/(原稿图象灰度区)之比

若对关系式(1)与关系式(2)加以比较，即可看出，两个关系式中的β值和κ值的定义各不相同，并且在关系式(2)中对γ值的定义未作规定。对这些不同点待以后叙述。为便于理解本发明，现对关系式(2)的导出过程加以说明。

制作上述印刷图象所用的网点面积百数数(y)，其计算公式，即关系式(2)是由下列一般公认的灰度公式(照像灰度、光学灰度)导出的。

D＝logIo/I＝log·l/T

式中，Io＝入射光量

I＝反射光量或透射光量

T＝I/Io＝反射率或透射率

与该灰度D有关的一般公式，当其用于制作、印刷时，则变成以下形式。制版、印刷中的灰度

率 $=\log \frac{\mathrm{\αA}}{\mathrm{\α}[A-(d_1+d_2+\·\·\·+d_n)]+\mathrm{\β}(d_1+d_2+d_n)}$

式中：

A：单位面积

dn：单位面积内的各种网点的面积

α：印刷纸的反射率

β：印刷墨水的表面反射率

关系式(2)是这样导出的：在与该制版、印刷有关的灰度式(D¹)中增加了下列要求，也就是说，可以对印刷图象的H部位和S部位任意设定所需大小的网点，而且使连续灰度等级图象上任意取样点的基础灰度值(x)和与其相对应的网点灰度等级图象上取样点的网点的网点面积百分数(y)二者之间建立合理的相互关系。其结果，理论值和实测值基本上一致。

在将关系式(2)用作绘制印刷图象时的图象灰度等级变换方法的情况下，以印刷纸的反射率(α)、印刷墨水表面反射率(β)和印刷图象灰度区/原稿图象灰度区之比(k)的数值为基础，即能为印刷图象的H部位和S部位任意选择欲设定的所需网点大小(y_H、y_S)，又能根据原稿图象上任意取样点(X)的基础灰度值(x)，求出印刷图象上相应取样点(Y)的网点的网点面积百分数(y)。这样，能将原稿图象(连续灰度等级图象)的灰度等级按1∶1的对应关系准确地再现到印刷图象(网点灰度等级图象)上。

另外，在多色制版(一般可以把青绿(C)、品红(M)、黄色(Y)和黑色(BL)这4种版作为1组)的情况下，如果确定了作业基准版的(多色制版时，众所周知，青绿色版(C)为作业基准版)作业基准特性曲线，即确定了把原稿图象的灰度信息值变换成印刷图象的网点面积值所须的基准网点灰度等级特性曲线(这是把上述x值和y值进行图解而绘制成的曲线，它是把连续灰度等级变换成网点灰度等级时的作业基准)。那么，基准版的y值乘上根据印刷墨水各种颜色的灰色平衡比而选定的适当调整值，即可随时合理地确定其他色版的作业基准特性曲线。

这样确定的各种色版的作业基准特性曲线，当然都是保理的特性曲线，并且这些特性曲线之间的相互关系(该相互关系与灰度等级和色调有密切关系)也是合理而且适当的。

也就是说，当根据连续灰度等级的原稿图象来制作网点灰度等级的印刷图象时，如果按上述关系式(2)进行该灰度等级变换，那么，中以摆脱过去那种凭经验、感觉进行图象灰度等级变换的方法，能任意而且合理地变换图象灰度等级。其结果，使与灰度等级有密切关系的色调也能合理地调整。因此，所获得的印刷图象，其灰度等级和色调给人一自然的感觉，以上方案是本发明人以前提出的内容。

然而，在以后的研究中发现，上述关系式(2)的应用受到一定限制。

这一限制是指，如果原稿图象质量是标准的，那么上述方法是非常有效的，但是图象质量不标准时，特别是图象质量很差时(例如，照片拍摄时曝光过度或不足时)，上述方法就不能充分满足要求。

从上述关系式(2)的应用操作方面来看，上述缺点的具体内容如下：

虽然，对于标准质量图象(标准原稿)来说，利用黄色墨水(对于决定κ值的分子，黄色墨水的色刺激值在印刷墨水中是较大的)的实地印刷灰度值(其代表性灰度值为0.9-1.0)，进行灰度等级变换时(而多色制版时C版用该值制作)，关系式(2)是非常有效的，但是，特别是对于上述质量内容很差的非标准原稿来说，关系式(2)是不能充分满足要求的。

对于β值，当处理非标准原稿时，即使任意选择和使用印刷墨水(如上所述，以黄色墨水为基础)的表面反射率及其以外的数值，也不能充分满足要求。

为克服上述限制，必须使作为灰度等级变换作业基准的网点灰度等级特性曲线，即能适应标准原稿，也能适应非标准原稿，应当能合理地任意改变该曲线的形状。根据研究结果，本发明人发现：当在下列条件下进行灰度等级变换时可以获得满意的结果。

。κ值＝γ/(原稿图象的灰度区的值)

。γ值＝正的或负的任意数值

。β值＝根据规定上述κ值的γ值，用β＝10^-γ来求得的数值。

在上述条件下利用上述关系式(2)，根据标准原稿和非标准原稿，可以制成灰度等级及与其有密切关系的色调二者的再现性均良好的印刷图象。

以上以网点灰度等级印刷图象的制作为中心进行了说明，但不言而喻，支持上述灰度等级变换作业的理论也可以转用于采用喷墨式打印机的记录图象的制作。

不言而喻，适合于用喷墨式打印机制作记录图象的灰度等级变换式，吸收上述研究成果，加以整理，即可得到关系式(1)。

下面对本发明的上述关系式(1)的各项的意义及其应用方面的特点等加以说明。

在应用本发明的上述关系式(1)时，应当根据原稿图象的图象信息信号求出基础灰度值(x)。这种灰度信息值，如果能反映与图象各象素的灰度有关的物理量，那么无论是那一种均可，应当广义地解释，其同义词有反射灰度、透射灰度、亮度、光量、电流、电压值等。这些灰度信息值，只要能对原稿图象进行光电扫描后作为灰度信号取出即可。在本发明的上述关系式(1)中，基础灰度值(x)的测量采用由灰度计所测得的数值(例如，正性彩色胶片的人物图象，其灰度值有时为0.2-2.70)；而y_H[对最亮部位(H)的图象块(组)所设定的象素灰度值]和y_S[对最暗部位(S)的图象块所设定的象素灰度值]，采用百分数(例如采用5％或95％这样的数值)，这样即可用百分数来算出y[与原稿图象上任意取样点(X)相对应的象素块(Y)上所记录的象素灰度值]。

在利用本发明的上述关系式(1)时，如下所示，即可以变形后使用，也可以任意加工、变形和推导后使用。

y＝y_H+E(1-10^-kx)(y_S-y_H)式中， $E=\frac{1}{1-\mathrm{\β}}=\frac{1}{1-{10}^{-\mathrm{\γ}}}$

上述的变形示例是假定α＝1。这是假定记录纸(基材)的表面反射率为100％，α值实际上可以定为1.0。

再者，根据上述变形式示例(α＝1.0)，可以这样设定，即采用喷墨式打印机制作的记录图象，其最亮部位H预定为y_H，最暗部位预定为y_S。这一点可从下列情况中明显看出：在记录图象上的最亮部位H处，x＝0，而在最暗部位S处，x＝[原稿图象灰度区]。

在利用本发明的上述关系式(1)时，α，β，γ(如上所述，根据β＝10^-γ式来规定β值)的数值取各种不同的值。利用本发明，适当选择这些数值，不管原稿图象质量如何，均能合理地进行图象灰度等级的变换处理。

也就是说，以本发明的上述关系式(1)为基础的图象灰度等级变换处理方法，对于再现原稿图象的灰度等级和色调，即在记录图象上按1∶1的比例再现原稿图象质量，是非常有效的。该有效性不仅限于此。本发明的上述关系式(1)，除了能精确地再现原稿图象特性外，通过适当选择α，β，γ值以及y_H、y_S值，对于合理更改和修正原稿图象特性也是非常有效的。

若对上述特点进一步详细说明，则应当注意，在运用上述关系式(1)时，用户(操作员)可以有以下自由度。

其一：利用关系式(1)的目的是，形成忠实于原稿图象的图象，也就是说，利用关系式(1)的根本出发点是，获得肉眼观察效果完全一样的图象。这种灰度等级调整方法在本发明中用术语“图象灰度等级变换”表示。

其二：根据图象形成技术的需要，艺术的需要或定货方的需要利用关系式(1)对原稿图象进行更改或修正。也就是说利用关系式(1)的根本目的是为了用人眼观察时能看出新形成的图象是对原稿图象进行修正或更改的结果。这种灰度等级调整的作法，在本发明中用术语“修正(或更改)图象灰度等级”表示。

利用上述关系式(1)来形成多色图象时，例如，用喷墨式打印机来复制彩色原稿时，在印刷等领域，首先进行众所周知的分色，即把来自彩色原稿的反射光等分解成兰(B)、绿(G)、红(R)三色，获得各种颜色的灰度信息信号，然后在利用上述关系式(1)的灰度等级调整机构中进行处理，最后根据处理后的信息来形成图象。这时，首先决定与基准色版(例如C版)有关的y值，即基准色版的灰度等级特性曲线(计算出y值，将x值与y值的对应关系绘制成曲线，即可获得与印刷技术中的网点灰度等级特性曲线相同的灰度等级特性曲线。)然后对基准色版的y值，根据各种墨水灰度平衡比的不同分别乘上适当的调整数值，即可合理地决定其他色版(M版、Y版)的灰度等级特性曲线。因此，利用这些灰度等级特性曲线，即可形成正确的图象。

按以上方法决定的各种色版的y值，即各种色版的灰度等级特性曲线，因为是按关系式(1)规定的，所以当然是合理的特性曲线，这些特性曲线的相互关系(它与灰度等级和色调有密切关系)也是合理的，而且是适当的。

按上述方法利用喷墨式打印机来形成记录图象时，在其灰度等级调整机构部分内装入了按上述关系式(1)进行灰度等级变换的硬件和软件，就能获得灰度等级再现性和色调再现性均为良好地的记录图象或者对原稿图象质量经过任意修正或更改的记录图象。

下面将根据实施方案进一步详细说明本发明的内容，但在不超过本发明的目的范围内，本发明并不仅限于这些实施方案。

如上所述，本发明的最大特点是在喷墨式打印机的灰度等级调整机构部分内根据关系式(1)进行灰度等级变换。因此，将详细说明关系式(1)的最佳使用方法，特别是γ值的使用方法。

本发明具有以下良好效果。

(1)在决定形成图象的最基本事项，即连续灰度等级图象等原稿图象的灰度值和所形成的记录图象(通过象素分布而记录的图象)的象素灰度值二者的相互关系时，过去采用的方法都是凭借操作人员的经验、感觉，或者根据有限的几种固定条件的数据，这种方法是不合理的。与此相比，本发明是在任何条件下均能按关系式(1)合理地决定上述灰度值的相互关系。再者，当把连续灰度等级图象等原稿图象变换成图象分布的记录图象时，作为最重要条件的灰度等级控制(灰度等级的变换、修正或更改)质量，不仅对图象灰度等级有密切关系，而且对图象色调也有直接影响。所以，本发明能合理控制图象的灰度等级和色调。也就是说，在灰度等级调整机构中采用了本发明的关系式(1)的算法的喷黑式打印机，从理论上讲，能合理地建立灰度等级变换作业(色分解作业)体系，并使其作业简单易行。其效果非常明显。

(2)由于喷墨式打印机的灰度等级调整机构中采用了关系式(1)的算法，所以，能使打印机装置结构简单合理，制造成本降低。另外，操作简单、明确，返工现象极少，消耗材料大幅度节约，使喷墨式打印机的性能大大提高。特别是在喷墨式打印机的性能方面，具有无论原稿图象质量如何均可形成灰度等级和色调良好的图象的巨大优点。

(3)利用关系式(1)的算法的灰度等级调整机构，能够与原稿图象的图象信息分开，另行合理而简便地规定出象素分布的记录图象的质量鉴定标准。所以，能合理地适应顾客的多种需要。

(4)因采用关系式(1)而提高了打印机的等级，同时可利用关系式(1)对技术人员有效地进行必要的培训，并且可节省日常作业中的无效劳动，从而能确保创新开发所需的时间。

附图简要说明

图1是表示γ值和灰度等级特性曲线形状变化的关系的图。

图2是γn和Hn的相关关系图。

图3是说明彩色胶片原稿图象的个别灰度特性曲线和基准灰度特性曲线调整(匹配)原理的图。

图4是表示对非标准原稿所设定的灰度等级特性曲线的图。

图5是本发明第1实施方案的喷墨式打印机方框图。

图6是本发明第2实施方案的喷墨式打印机方框图。

(实施方案)

(1)关系式(1)中采用的γ值的决定方法

本发明的最大特点是：当利用喷墨式打印机来形成记录图象时，按照上述关系式(1)进行灰度等级变换(这是记录图象制作过程中的核心操作)。不言而喻，在此情况下即使原稿图象忽明忽暗，质量内容千差万别，也仍然希望复制出的记录图象的质量能与标准质量内容的原稿时相同。

因此，必须制作这样一种灰度等级特性曲线：它规定的x值和y值的关系，能使记录的图象质量不受原稿图象质量的影响，达到用标准原稿绘制记录图象时的水平。在本发明的关系式(1)中能大幅度的改变该灰度等级特性曲线形状的参数是γ值。

下面说明对关系式(1)的应用有重要意义的γ值的决定方法。本发明的喷墨式打印机，只有合理选定该γ值，才能形成灰度等级和色调的再现性均为良好的记录图象。

观察y值(即象素灰度值)随γ值的变化而变化的情况，其结果示于表1。表1表示，一面改变γ值(如表1所示，γ值采用2.00～-0.20)，一面用上述关系式(1)在y_H＝3％，y_S＝95％，α＝1.00，β＝10^-γ，κ＝γ/(原稿图象灰度区值)＝γ/(2.8-0.2)的条件下进行计算而求得的各灰度等级(表1中将原稿图象的灰度区划分成9个等级)的y值。

表1

(γ值与y值的关系)

γ值等级	2.00	1.50	1.20	1.00	0.80	0.60	0.40	0.20	0.05	-0.20
											123456789	3.0043.6766.5479.3786.6390.7092.9894.2795.00	3.0036.3157.9471.9581.1087.0390.8793.3795.00	3.0031.6751.9866.3176.5383.7388.8292.4395.00	3.0028.5647.7362.0775.8980.9887.0291.5795.00	3.0025.4843.3457.4968.8077.7584.8490.4995.00	3.0022.4838.3852.6364.2874.0582.2489.1695.00	3.0019.6234.4347.6059.4069.8979.2187.5595.00	3.0016.9430.1142.5054.2765.3475.7785.6595.00	3.0015.0827.0038.7150.3261.7372.9484.0395.00	3.0012.3222.1932.6143.7255.4667.8581.0195.00

注：(1)表中的数字表示各灰度等级的y值(象素灰度值％)

(2)H和S中设定的象素灰度值均为3％和95％。

根据表1可以得出当γ值变化时与各γ值对应的各种灰度等级特性曲线，所以，只要根据所给原稿图象质量内容，设定最佳参数γ值，进行灰度等级变换即可。表1的结果示于图1。

因此，当给出具有所定品质内容的原稿图象时，主要问题是，如何合理地决定在关系式(1)中应当采用的最佳γ值。

原稿采用能真实地再现原稿图象(特别是再现灰度等级和色调)的单色或彩色胶片，根据该原稿图象质量来制定应当采用的γ值的决定方法。这是因为，在灰度等级再现性良好的单色或彩色胶片原稿条件下制定有效的γ值的决定方法，对于其他原稿图象来说也是有用的。

如果详细分析原稿彩色胶片的图象质量，那么可以发现，亮色调(拍摄时曝光过度)的和暗色调(拍摄时曝光不足)的图象质量，与标准曝光拍摄的标准彩色胶片原稿相比，是千差万别的。然而，彩色胶片原稿图象质量的差异，如果从曝光量的差异对原稿最亮部位灰度值H_n的直接影响来看，那么可以从这一点出发，客观的加以规定。而且，如果像本发明人最初提出的方案那样，在标准原稿(曝光适当)的情况下，一并考虑γ值取0.9-1.0，那么，只要求出H_n和y的相关即可。再者，选择H_n的原因是因为当再现灰度等级时最亮部位附近的灰度区是很重要的。不言而喻，从理论上讲也可以选择原稿最暗部位灰度值Sn。

因此，进行了用各种彩色胶片原稿形成质量良好的记录图象、求出Hn和γ值的关系的实验。实验资料列于表2。在表2中，实验No.2采用标准原稿，γ值采用0.9。

表2

实验No	Hn	Sn	灰度区	γn	图象质量
						1	0.12	2.80	2.68	1.60	良好
2	0.20	3.00	2.80	0.90	良好
						3	0.50	3.10	2.60	0.05	良好

(注)Hn和Sn分别表示指定的个别彩色胶片原稿的最亮部位灰度值和最暗部位灰度值。

根据这些实验，γ值可按下式合理决定。

(1)当表2的γn和Hn的关系用图2所示的曲线图表示时(两坐标均为对数刻度的曲线)，γn按下式求出。

γn＝γ₀±|Dn|tanα

式中：

γ₀＝0.90

Dn＝Hn-H₀

H₀＝标准原稿的最亮部位灰度值，在本实验的情况下为0.2。

tanα表示图2中所示的正切。

±符号，当Hn＞H₀时为+，

        当Hn＜H₀时为-。

(2)此外，进行了下列实验，即使用标准原稿(灰度区0.20-2.80)，在γ₀＝1.00的条件下形成记录图象，从各种彩色胶片原稿中获得相同质量的记录图象。其结果，γn和Hn的关系可按下式加以规定。

(甲)γn＝1.70-2.2961(logHn+1)

(γn、Hn均用对数刻度表示时所获得的关系式)

(乙)γn＝1.70-2.3(logHn+1)

(γn用通常刻度，Hn用对数刻度表示时所获得的关系式)

根据以上情况，为了利用喷墨式打印机从质量内容千差万别的原稿图象上复制出灰度再现性良好的记录图象，首先要根据原稿图象的Hn值来决定γn，然后只要将其作为关系式(1)的γ值使用，进行灰度等级变换处理即可。

在喷墨式打印机的灰度等级调整机构部分内，为了在按上述方法决定的γ值的条件下利用关系式(1)，只要在喷墨式打印机装置内增加对各种原稿图象的Hn进行测量的机构以及根据Hn计算γ值的机构即可。或者，将这种测量和计算委托给操作员进行。

(2)关系式(1)采用的γ值和固定化(常数化)方法

当使用本发明的上述关系式(1)时，上述γ值的决定方法是烦杂的，利用此方法制成的记录图象，严格来说，不同于用标准原稿所制成的记录图象，其原因理所当然是因为彩色胶片原稿的最亮部位灰度值(Hn)不同于标准原稿的最亮部位灰度值(H₀)。

如前所述，在对标准原稿的灰度等级变换很有用的关系式(2)中，用γ＝0.9的值(或0.9-1.0之间的值)可以制成灰度等级和色调的再现性均为良好的复制图象。所以，在利用关系式(1)时，为了使γ值常数化，例如使γ值＝0.9，应当将原稿图象的灰度等级调整(修正)为标准图象的灰度等级。以下对γ值的常数化方法加以说明。

在彩色胶片原稿的情况下，对上述灰度等级可以非常合理地进行调整，现在用图3对此加以说明.

众所周知，彩色胶片感觉材料的曝光量(X)(请注意这里的X不同于上述取样点X的X)与这时的彩色胶片灰度(D)的关第，是用图3的基本灰度特性曲线表示的。

而且，标准原稿和非标准原稿，其差别取决于曝光量是否适当，各自的灰度特性曲线，在该基本灰度特性曲线上有其特定的范围。在图3中前者的曲线是基准灰度特性曲线；后者的曲线是个别灰度特性曲线(图3表示曝光不足的非标准原稿)。

所以，为了将非标准原稿的灰度特性调整到标准原稿的灰度特性，通过对基本灰度特性曲线进行函数化，很容易实现。

上述基本灰度特性曲线，如下列表3所示，是用函数D＝f_D(X)进行规定的(表3中也示出了反函数)。另外，表3的基本灰度特性曲线的函数化方法应被看作是一个例子，即使使用更加简化的数学表达式也是可以的。

为了将彩色原稿的个别灰度特性曲线调整到基准灰度特性曲线，可以采用下列方法(参见图3)。

表3(表示基本浓度特性曲线函数的一个例子)

注：使用F社制彩色胶片

	数式	定义域
				fD(X)	D＝10X*1/10×0.4576+0.0424	0.00-1.00	X值的定义域
D＝0.50+1.2821(X-1.00)	1.00-1.39
		D＝1.00+1.6129(X-1.39)	1.39-1.70
D＝1.50+2.2727(X-1.70)	1.70-1.92
		D＝2.00+2.3810(X-1.92)	1.92-2.13
D＝2.50+2.0000(X-2.13)	2.13-2.28
		D＝2.80+1.2500(X-2.28)	2.28-2.40
D＝0.3975log{ln(X-1.3)×100}+2.5608	2.40-2.80
		fX(D)	X＝log{(D-0.00424)÷0.04576}		0.10-0.50	D值的定义域
X＝1.00+0.78(D-0.5)	0.50-1.00
			X＝1.39+0.62(D-1.00)	1.00-1.50
X＝1.70+0.44(D-1.50)	1.50-2.00
			X＝1.92+0.42(D-2.00)	2.00-2.50
X＝2.13+0.500(D-2.50)	2.50-2.80
			X＝2.28+0.8(D-2.80)	2.80-2.95
X＝1.3+e1/100*10(D-2.5608)÷0.3975	2.95-3.20

(注)图3所示的基本浓度特性曲线表示求X→D的函数f_D(x)以及求其反函数D→X的函数f_X(D)。

(注)为了真实地规定基本浓度特性曲线，对X和D的定义域分别进行数学表达式化。

可按下列顺序将彩色原稿的个别灰度特性曲线与基准灰度特性曲线配合。

参照表3

①根据彩色原稿图象的H和S的灰度值及其彩色原稿的彩色胶片感光材料的基本灰度特性曲线(D＝f_D(X))，来规定其彩色原稿图象的个别灰度特性曲线。②将彩色原稿的灰度值D_Hn-D_Sn代入X＝f_X(D)内，求出X轴上彩色原稿图象的数值范围X_Hn-Xsn。③将其调整到基准灰度特性曲线X轴的数值范围X_Ho-Xso。④然后求出该基准灰度特性曲线D轴的数值范围D_Ho-Dso。

当然，不言而喻，在彩色原稿的个别灰度特性曲线与基准灰度特性曲线一致的情况下，不需要对其进行调整。另外，也可以在基准灰度特性曲线上任意规定一个允许范围，当原稿的个别灰度特性曲线位于该允行范围内时可以看作是与基准灰度特性曲线相同，因此，可按基准灰度特性曲线进行图象处理。

在上述个别灰度特性曲线按基准灰度特性曲线进行调整的方法中，考虑到在通常情况下，XR₀(标准原稿的曝光量范围)和XRn(非标准的不同颜色的原稿的曝光量范围)是不一致的，所以必须把SRn调整到XRo(参见上述②和③的方法)。为了将XRn调整到XRo，有两种方法，一是单纯调整法(只把最亮部位灰度值调整到相同，而对最暗部位不进行调整)，二是比例调整法(对最亮部位灰度值和最暗部位灰度值二者均进行调整)。图3表示用数学方法按比例进行调整。

如图3所示，应将个别灰度特性曲线的灰度信息值(D_Hn-Dsn之间的灰度信息值，Dn)代入基本灰度特性线D＝f_D(X)内，求出XRn，利用将XRn调整到XRo后的X值求得调整后的彩色原稿灰度信息值(D_Ho-Dso之间的灰度信息值，D₀)。将XRn调整到XRo之后的X值，其计算公式通过简单的计算即变成以下形式。

(1)单纯调整时

X＝fx(Dn)±| m |

(2)比例调整时 $X=\mathrm{fx}\left(D_{\mathrm{Ho}}\right)+\left[\right\{\mathrm{fx}\left(\mathrm{Dn}\right)\±\left|m\right|\}-\mathrm{fx}\left(D_{\mathrm{Ho}}\right)]\×\frac{\mathrm{XRo}}{\mathrm{XRn}}$

式中：

m：必要的平行移动量

XRo：X轴上标准原稿的基准灰度特性曲线的曝光量范围

XRn：X轴上非标准个别原稿的个别灰度特性的曝光量范围

彩色胶片原稿采用标准图象的(D_Ho＝0.20，Dso＝2.80)、曝光过度的(D_Hn＝0.10，D_Sn＝2.70)以及曝光不足的(D_Hn＝0.60，Dsn＝3.20)，在表3所示的基本灰度特性曲线条件下，将个别灰度特性曲线调整到基准灰度特性曲线时，其调整数据如下列表4所示。

在上述调整实验中由于所使用的3张彩色胶片原稿的灰度区(DR)均为2.60，所以，决定一个采用单纯调整法，其余采用比例调整法。

在上述表4的Dn和Do灰度值中，以Do为基准，利用关系式(1)求出了y值(象素灰度值，％)。其结果示于表5。而表5的Y值和Dn值的相互关系示于图4。图4所示的曲线是灰度等级特性曲线，它规定了x值和y值的相互关系，按照这种相互关系可以根据非标准图象质量的原稿图象，制作出灰度等级再现性良好的记录图象。(2)H和S中设定的象素浓度值均为3％和95％。

表4

个别灰度特性曲线与基准灰度特性曲线的调整资料

	No1(曝光不足，暗档)				No2(曝光过度，亮档)				备注
										原稿D.R	DR＝3.20-0.60＝2.60				DR＝2.70-0.10＝2.60				基准灰度特性曲线DHo＝0.20DSo＝2.80DRo＝2.60XHo＝0.54XSo＝2.30XRo＝1.76
XRn	XRn＝2.80-1.08＝1.72				XRn＝2.29-0.10＝2.19
									XRo/XRn	XRo/XRn＝1.76/1.72＝1.0233				XRo/XRn＝1.76/2.19＝0.8037
|m|	0.54				0.44
									灰度特性曲线	个别		基准		个别		基准
实验数据	Dn	Xn	Xo	Do	Dn	Xn	Xo	Do
									0.60	1.80	0.54	0.20	0.10	0.10	0.54	0.20
	0.80	1.24	0.70	0.27	0.30	0.75	1.06	0.58
									1.00	1.39	0.85	0.37	0.50	1.00	1.26	0.83
	1.20	1.51	0.97	0.47	0.70	1.16	1.39	1.00
									1.40	1.64	1.10	0.63	0.90	1.31	1.52	1.21
	1.60	1.74	1.20	0.76	1.10	1.45	1.62	1.37
									1.80	1.83	1.29	0.87	1.30	1.58	1.73	1.57

表4(续)

	No1(曝光不足，暗档)				No2(曝光过度，亮档)				备注
										原稿D.R	DR＝3.20-0.60＝2.60				DR＝2.70-0.10＝2.60				基准灰度特性曲线DHo＝0.20DSo＝2.80DRo＝2.60XHo＝0.54XSo＝2.30XRo＝1.76
XRn	XRn＝2.80-1.08＝1.72				XRn＝2.29-0.10＝2.19
									XRo/XRn	XRo/XRn＝1.76/1.72＝1.0233				XRo/XRn＝1.76/2.19＝0.8037
1ml	0.54				0.44
										个别		基准		个别		基准
实验数据	Dn	Xn	Xo	Do	Dn	Xn	Xo	Do
									2.00	1.92	1.38	0.99	1.50	1.70	1.83	1.80
	2.20	2.00	1.46	1.11	1.70	1.79	1.90	1.95
									2.40	2.09	1.55	1.26	1.90	1.88	1.97	2.12
	2.60	2.19	1.65	1.42	2.10	1.96	2.03	2.26
									2.80	2.30	1.76	1.64	2.30	2.05	2.11	2.45
	3.00	2.44	1.90	1.95	2.50	2.13	2.15	2.54
									3.20	2.80	2.26	2.76	2.70	2.24	2.30	2.80
	(单纯调整)                                         (比例调整)

在喷墨式打印机的灰度等级调整机构部分，为了将关系式(1)的γ值作为常数(加以固定)使用，应当在喷墨式打印机装置内装入测量原稿图象灰度的机构(H和S以及H-S的灰度测量)以及将原稿图象的个别灰度特性曲线调整成基准灰度特性曲线的软件和硬件。这样一来，不管原稿的质量内容如何，均可制成灰度等级和色调良好的记录图象。

(3)喷墨式打印机装置

现根据图5-图6对本发明的喷墨式打印机加以说明。

图5是本发明第1实施方案的喷墨式打印机方框图。

如图5所示，本发明的喷墨式打印机由以下4个部分构成，即检测部分1(将图象的透射或反射光分成R(红)、G(绿)、B(兰)三种光加以读出)、色分解部分2(将检测部1的输出信号变换成r(黄色)、M(品红色)、C(青绿色)、K(黑色)等色分解信号)、灰度等级调整部分3(利用上述本发明的关系式(1)对色分解信号进行处理，以形成适当灰度等级的图象)、输出部分4(根据该灰度等级调整部分3的输出信号，从墨水喷头中喷射出各种颜色的墨水滴)。

表5

(灰度特性曲线设定资料)

(关系(1)的常数：α＝1.00，γ＝0.90，y_H＝5％，y_S＝95％。

原稿灰度等级	No1(曝光不足，暗档)			No2(曝光过度，亮档)
							个别	基准	象素灰度值	个别	基准	象素灰度值
	Dn	Do	(％)	Dn	Do	(％)
							1	0.60	0.20	5.00	0.10	0.20	5.00
2	0.80	0.27	11.24	0.30	0.58	33.92
							3	1.00	0.37	19.48	0.50	0.83	47.98
4	1.20	0.47	26.30	0.70	1.00	55.80
							5	1.40	0.63	37.08	0.90	1.21	64.07
6	1.60	0.76	44.74	1.10	1.37	69.35
							7	1.80	0.87	50.05	1.30	1.57	75.35
8	2.00	0.99	55.66	1.50	1.80	80.79
							9	2.20	1.11	60.94	1.70	1.95	93.72
10	2.40	1.26	66.63	1.90	2.12	86.97
							11	2.60	1.42	71.58	2.10	2.26	88.86
12	2.80	1.64	77.71	2.30	2.45	91.32
							13	3.00	1.95	84.30	2.50	2.54	92.41
14	3.20	2.76	95.00	2.70	2.80	95.00
							(调整法)	(单纯调整)			(比例调整)

其中，检出部分1，利用光电倍增管或固体摄象器件(电荷耦合器件)等，检测出原稿5的各部位的透射光或反射光，以电流值方式输出R、G、B、USM的各种信号，在A/V变换部分6将中该信号变换成电压信号。

色分解部分2，在对数放大器7中对检测部分1的R、G、B、USM等各种电压信号进行对数运算，将其变换成灰度，在基本屏蔽(BM)8中从该灰度中分离出黑色(K)成分，接着分离出Y、M、C的各色成分。然后，在形色校正(CC)部分9中对R、G、B和Y、M、C各原稿色、控制Y成分、M成分、C成分，然后，在UCR/UCA部分10的UCR(底色去除)或UCA(底色迭加)中，决定用Y、M、C三种墨水来表示原稿黑色成分的比率和用K(黑色墨水)来表示原稿黑色成分的比率。在获得这些Y、M、C、K成分之后，在灰度等级调整部分11中将Y、M、C、K变换为ye′、me′、ce′、ke′(这些符号分别表示各种颜色成分象素块的象素灰度值，即各色成分的有效面积率)。灰度等级调整部分11，内部具有关系式(1)的算法，对于Y、M、C、K，可分别用关系式(1)求出上述ye′、me′、ce′、ke′。

灰度等级调整部分11可采用各种不同的形式，例如，具有关系式(1)算法软件，而且具有A/D、D/A的I/F(接口)的通用计算机、以算法为逻辑，由通用集成电路构成的电路、包含能保存算法运算结果的ROM的电路、以算法为内部逻辑而构成的PAL、门阵列、定制集成电路等。

由灰度等级调整部分11求得的、与各种颜色成分的象素灰度值相对应的有效面积率，被输入到彩色通道选择器12内，由彩色通道选择器12输出ye′、me′、ce′、ke′。该输出通过A/D变换部分13进行A/D变换，每种颜色分别被输入到点控制(D/C)部分14内。并且，根据该输入信息，在墨水喷头4(4Y、4M、4C、4K)上加上与色灰度(即各象素块上应由点复盖的量)相对应的驱动电压。这样，一面对各种颜色的墨水进行程序控制，一面向记录纸15上依次喷射，形成灰度等级精确的记录图象。

图6是本发明第2实施方案的喷墨式打印机方框图。在图6中，用电视信号作为原稿图象信息信号，该信号输入到内部具有关系式(1)算法的调整部分，在A/D变换部分将其变换成数字信号，输入到带电信号驱动部分13内。墨水滴6根据该输入信号在充电部分7获得电荷。其带电量与象素块中被点覆盖的象素灰度值，即色灰度值相对应。带电量与色灰度相对应的带电墨水滴在偏转部分8中产生偏转，打到记录纸10上。

在利用本发明的喷墨式打印机来形成图象时，为了改变象素的覆盖率(象素灰度值)，既可以象印刷技术那样调整网点的大小(调整点的尺寸)，也可以象高频振动矩阵法那样调整规定点(一定大小的点)的布置(调整点的密度)。

(4)关系式(1)的有用性

下面补充说明本发明喷墨式打印机灰度等级调整机构中所用关系式(1)的有用性。

这是为便于理解本发明而作的补充说明，详细叙述的主要内容是喷墨式打印机灰度等级调整机构中所用关系式(1)的应用及其效果的意义。

(甲)关系式(1)的应用实验

作为将关系式(1)用于灰度等级调整机构内所需的基础实验，进行了以下两项实验。

(a)首先，利用通常的简易计算机，即商品名称为夏普毕达哥拉斯的EL509A(夏普公司制造)，一边将所需的数值代入关系式(1)，一边操作该简易计算机，以此编制了下列表6(1)(2)(3)、表7、表8中所示的灰度等级调整表。

其结果是，这些作业所需的时间，包括计算结果的检查时间在内，分别为3小时、2小时、2小时。

(b)另外，也进行了下列实验。

将另行购买的所需软件作为功能数据输入到简易型人个计算机(NEC公司制PC-9801-M2)内，将原稿图象(连续灰度等级图象)的基础灰度值(x)调整到与其对应的记录图象上的象素灰度值(y)。

其结果，所获得的数值，理所当然利用上述简易计算机与手工计算的结果相同。

然而，在该实验中输入该个人计算机的上述图象灰度等级调整用的软件，其编制过程中不需要特别的软件，当利用该个人计算机所附带的N88-BASIC进行编制时，只需要1小时即可完成。

再者，现已证明：利用可以直接输入原稿图象最亮部位(H)到阴影部位(S)的灰度计测量值，以代替原稿图象的基础灰度值的软件技术也可以变换和修改目的图象的灰度等级。

利用这些软件技术，在原稿图象上设定所需的灰度间隔(例如，对0.00-1.00规定0.05的节距；对1.00-3.00规定0.10的节距)，将该数值用指令输入到该个人计算机内，即可获得目的象素灰度值(y)。

另外，输入从原稿图象上的最亮部位到阴影(最暗部位)的多个部位的灰度值，即可获得与其对应的所需象素灰度值(y)。

采用上述软件求得的象素灰度值(y)，无论是正性图象还是负性图象，均可单独或同时输出。

(乙)用关系式(1)求得的计算结果及其适用性

下面说明上述表6(1-6)、表7、表8的适用性。

[表6]

表6是个一个览表，它表示：在利用喷墨式打印机等图象形成装置按原稿图象来形成黑白图象的情况下，当墨水材料的灰度(表中示为记录图象的灰度区，它相当于关系式(1)的γ值。)和最大象素灰度值的使用范围发生变化(表中示出了0-100％、0-98％、0-95％三种情况)时，为了获得理想的灰度等级特性曲线，应当如何设定各取样点的象素灰度值(y)。

并且，从该一览表中可以看出：即使墨水材料的灰度相同(也就是说，即使表6最左边栏内的记录图象灰度区＝γ值是相同的)，当最大象素灰度值的使用范围改变时，理想的灰度等级特性曲线如何变化以及是否应当变化。

在表6中，决定ε值的β值可按β＝10^-γ来决定。顺便说一下，当记录图象灰度区＝y值＝1.0时，ε＝1/(1-β)＝1.1111。而与象素灰度值(％)同行的值是β＝0(ε＝1.0)时的理论值。

另外，根据连续灰度等级图象等原稿图象，按照1∶1的对应象素分布形成黑白图象，任意调整黑白图象的灰度等级特性，这两项技术和方法也是形成彩色图象的基本要求。

[表7]

表7与表6一样，也是象素灰度值(y)的一览表。也就是说，当根据原稿图象来形成黑白图象时，在墨水材料的灰度发生变化的情况下(即记录图象灰度区＝γ值发生变化的情况下)，最大象素灰度值使用范围规定为0％-100％，为了使形成的图象的色调和质量(图象整体的对比度除外)，从人的视觉感觉来看，均与原稿相同，各取样点的象素灰度值(y)应当如何调整。

换句话说，一览表内列出了在予定条件比较理想的情况下与所用墨水材料灰度值相对应的理想灰度等级特性曲线上各取样点的象素灰度值(y)。

[表8]

表8表示基本条件与表7相同，当采用最大象素灰度值的使用范围(5％-95％)时在理想的灰度等级特性曲线的各取样点上应当设定％之几的象素灰度值(y)。

至今，印刷图象制作中的色分解作业，首先应当重视的是采用屏蔽技术的色校正；图象灰度等级的调整作业，基本上都是依靠人的经验和感觉或者数量有限、内容固定的已知条件的数据。因此，必须从印刷图象和打印机记录图象等复制图象的角度出发，使制作复制图象时的灰度等级变换技术科学化。

本发明的关系式(1)是为了在制作复制图象时以合理的方法进行灰度等级变换。表6-表8的数据表示按关系式(1)求得的原稿图象的基础灰度值和形成图象的象素灰度值二者的相互关系，这是对图象形成时色分解作业中各种基本事项进行科学研究所必须的基础资料。

从这些表中可以看出，原稿图象和色分解作业之间所存在的本质和原理是什么，而为使实际工作能与该本质和原理相吻合，应当注意和考虑哪些事项。

(丙)关系式(1)在灰度等级修正(或更改)方面的应用

关系式(1)不仅用于图象灰度等级的变换(即利用高保真度的象素分布方法把连续灰度等级的原稿图象变换成相应灰度等级的记录图象)，而且也能有效地用于修正原稿图象本身，即所谓修正(或更改)，有时必须根据下列情况来进行，例如，形成的记录图象的缩小放大率的变更、订货方的意向、彩色原稿中目的图象的种类、形成的图象的使用目的、记录纸的白度以及图象记录材料(墨水)的灰度等。但无论是哪一种情况，均可利用关系(1)合理调整，适应需要，而且可以使各种分解作业规格化、标准化。

再者，利用本发明，同样还可以对最亮部位和最暗部位的图象灰度等级进行修正(或更改)。这一点从下列情况中可以明显看出，也就是说，如图1所示，可以借助于所采用的γ值来任意改变灰度等级特性曲线(规定x值和y值的相关性的曲线)的形状。进一步利用本发明的关系式(1)进行灰度等级变换，还可以自动消除彩色原稿最亮部位的色彩模糊，而不需要采取特殊对应措施。表6(1)记录图象灰度值(γ值)、最大象素灰度值的使用范围与象素灰度值(逻辑值)的关系计算式：y＝y_H+ε(1-10^-kx)(y_S-y_H)，x：基础灰度值，y：象素灰度值(％)

α＝100％                                    (逻辑值)

y_H-y_S＝0-100％，0-98％，0-95％

ε＝1/(1-β)

记录图象灰度值	最大象素灰度值	ε值	H0/8	1/8	M22/8	3/8	M14/8	6/8	S8/8
										1.60	取样点	灰度值	0.000	0.200	0.400	0.600	0.800	1.200	1.600
象素灰	度值(％)	0.000	36.904	60.189	74.881	84.151	93.690	97.488
									100％		1.02577	0.00	37.86	61.74	76.81	86.32	96.10	100.00
98％	1.00525	0.00	37.10	60.50	74.58	84.59	94.18	98.00
									95％		0.97448	0.00	35.96	58.65	72.97	82.00	91.30	95.00
	取样点	灰度值	0.000	0.194	0.388	0.581	0.775	1.163											1.550

1.55	取样点	灰度值	0.000	0.194	0.388	0.581	0.775	1.163	1.550
										象素灰	度值(％)	0.000	36.027	59.074	73.758	83.212	93.125	97.182
	100％	1.02900	0.00	37.07	60.78	75.90	85.63	95.83	100.00
										98％	1.00842	0.00	36.33	59.57	74.38	83.91	93.91	98.00
	95％	0.97755	0.00	35.22	57.75	72.10	81.34	91.04	95.00

表6(2)

记录图象灰度值	最大象素灰度值	ε值	H0/8	1/8	M22/8	3/8	M14/8	6/8	S8/8
										1.50	取样点	灰度值	0.000	0.188	0.375	0563	0.750	1.125	1.500
象素灰	度值(％)	0.000	35.137	57.830	72.647	82.217	92.501	96.838
									100％		1.03265	0.00	36.28	59.28	75.02	84.90	95.52	100.00
98％	1.01200	0.00	35.56	58.52	73.52	83.20	93.61	98.00
									95％		0.98102	0.00	34.47	56.73	71.27	80.66	90.75	95.00
1.45	取样点	灰度值	0.000	0.181	0.363	0.544	0.725	1.088											1.450
									象素灰	度值(％)	0.000	34.083	56.649	71.424	81.164	91.834	96.452
	100％	1.03675	0.00	35.34	58.73	74.05	84.15	95.21										100.00
									98％	1.01605	0.00	34.63	57.56	72.57	82.47	93.31	98.00
	95％	0.98495	0.00	33.57	55.80	70.35	79.94	90.45										95.00

1.40	取样点	灰度值	0.000	0.175	0.350	0.525	0.700	1.050	1.400
										象素灰	度值(％)	0.000	33.166	55.332	70.146	80.047	91.098	96.019
	100％	1.04146	0.00	34.54	57.63	73.05	83.37	94.86	100.00

表6(3)

记录图象灰度值	最大象素灰度值	ε值	H0/8	1/8	M22/8	3/8	M14/8	6/8	S8/8
											98％	1.02063	0.00	33.85	56.47	71.59	81.70	92.97	98.00
95％	0.98939	0.00	32.81	54.74	69.40	79.20	90.12	95.00
									1.35		取样点	灰度值	0.000	0.169	0.338	0.506	0.675	1.013	1.350
象素灰	度值(％)	0.000	32.236	54.080	68.811	78.865	90.295	95.533
										100％	1.04676	0.00	33.74	56.61	72.03	82.55	94.52	100.00
98％	1.02582	0.00	33.07	55.48	70.59	80.90	92.63	98.00
										95％	0.99442	0.00	32.06	53.78	68.43	78.42	89.79	95.00
1.30	取样点	灰度值	0.000	0.163	0.325	0.488	0.650	0.975											1.300
									象素灰	度值(％)	0.000	31.293	52.685	67.491	77.612	89.407	94.988
	100％	1.05276	0.00	32.94	55.46	71.05	81.71	94.12										100.00
									98％	1.03171	0.00	32.28	54.36	69.63	80.07	92.24	98.00
	95％	1.00013	0.00	31.30	52.69	67.50	77.62	89.42										95.00

表6(4)

记录图象灰度值	最大象素灰度值	ε值	H0/8	1/8	M22/8	3/8	M14/8	6/8	S8/8
										1.25	取样点	灰度值	0.000	0.156	0.313	0.469	0.625	0.938	1.250
象素灰	度值(％)	0.000	30.177	51.359	66.037	76.286	88.465	94.377
									100％		1.05958	0.00	31.97	54.42	69.97	80.83	93.74	100.00
98％	1.03839	0.00	31.34	53.33	68.57	79.21	91.86	98.00
									95％		1.00660	0.00	30.38	51.70	66.47	76.79	89.05	95.00
1.20	取样点	灰度值	0.000	0.150	0.300	0.450	0.600	0.900											1.200
									象素灰	度值(％)	0.000	29.205	49.881	64.519	74.881	87.411	93.690
	100％	1.06734	0.00	31.17	53.24	68.86	79.92	93.30										100.00
									98％	1.04600	0.00	30.55	52.18	67.49	78.33	91.43	98.00
	95％	1.01398	0.00	29.61	50.58	65.42	75.93	88.63										95.00
									1.15	取样点	灰度值	0.000	0.144	0.288	0.431	0.575	0.863		1.150
象素灰	度值(％)	0.000	28.221	48.477	62.932	73.393	86.291	92.921
										100％	1.07619	0.00	30.37	52.17	67.73	78.98	92.87	100.00
98％	1.05478	0.00	29.77	51.13	66.38	77.41	91.02	98.00
										95％	1.02237	0.00	28.85	49.56	64.34	75.03	88.22	95.00

表6(5)

记录图象灰度值	最大象素灰度值	ε值	H0/8	1/8	M22/8	3/8	M14/8	6/8	S8/8
										1.10	取样点	灰度值	0.000	0.138	0.275	0.413	0.550	0.825	1.100
象素浓	度值(％)	0.000	27.222	46.912	61.363	71.816	85.037	92.057
									100％		1.08629	0.00	29.57	50.96	66.66	78.01	92.37	100.00
98％	1.06456	0.00	28.98	49.94	65.32	76.45	90.53	98.00
									95％		1.03197	0.00	28.09	48.41	63.32	74.11	87.76	95.00
1.05	取样点	灰度值	0.000	0.131	0.263	0.394	0.525	0.788											1.050
									象素灰	度值(％)	0.000	26.039	45.424	59.635	70.146	83.707	91.082
	100％	1.09785	0.00	28.59	49.87	65.47	77.01	91.90										100.00
									98％	1.07589	0.00	28.02	48.87	64.16	75.47	90.06	98.00
	95％	1.04296	0.00	27.16	47.38	62.20	73.16	87.30										95.00
									1.00	取样点	灰度值	0.000	0.125	0.250	0.375	0.500	0.750		1.000
象素灰	度值(％)	0.000	25.011	43.766	57.830	68.377	82.217	91.000
										100％	1.11111	0.00	27.79	48.62	64.26	75.97	91.35	100.00

表6(6)

记录图象灰度值	最大象素灰度值	ε值	H0/8	1/8	M22/8	3/8	M14/8	6/8	S8/8
											98％	1.08889	0.00	27.23	47.66	62.97	74.46	89.53	98.00
95％	1.05556	0.00	26.40	46.20	61.04	72.18	86.78	95.00
									0.95		取样点	灰度值	0.000	0.119	0.238	0.356	0.475	0.713	0.950
象素灰	度值(％)	0.000	23.967	42.190	55.945	66.503	80.636	88.780
										100％	1.12638	0.00	27.00	47.52	63.02	74.91	90.83	100.00
98％	1.10385	0.00	26.46	46.57	61.75	73.41	89.01	98.00
										95％	1.07006	0.00	25.65	45.15	59.86	71.16	86.29	95.00
0.90	取样点	灰度值	0.000	0.113	0.213	0.338	0.425	0.675											0.900
									象素灰	度值(％)	0.000	22.910	38.765	54.080	62.416	78.865	87.411
	100％	1.14402	0.00	26.21	44.35	61.87	71.41	90.22										100.00
									98％	1.12114	0.00	25.69	43.46	60.63	70.00	88.42	98.00
	95％	1.08682	0.00	24.90	42.13	58.78	67.83	85.71										95.00

表7记录图象浓度区(r值)与象素浓度值(y)的关系(图象取样点选为图象的1/8点)使用象素浓度值的范围：0％-100％    (单位：百分数)

表8记录图象浓度区(r值)与象素浓度值(y)的关系(图象取样点选为图象的1/8点)使用象素浓度值的范围：5％-95％    (单位：百分数)

Claims (3)

1.一种喷墨式打印机利用灰度等级调节机构来处理从原稿图象所获得的图象信息信号，根据该处理信号在记录纸上形成具有单色或多色的中间色调的记录图象，

其特征在于：上述灰度等级调节机构按下列关系式(1)把以图象信息信号为基础的、原稿图象上任意取样点的基础灰度值(x)即该取样点的灰度值与同一图象上最明亮部位的灰度之差，变换处理成所形成的记录图象的对应于上述取样点位置上的象素灰度值(y)，关系式(1) $y=y_H+\frac{\mathrm{\α}(1-{10}^{-\mathrm{kx}})}{\mathrm{\α}-\mathrm{\β}}(y_S-y_H)---\left(1\right)$

式中：

x：原稿图象上任意取样点X的基础灰度值。即从同一图象上任意取样点X的灰度值中，减去同一图象的最明亮部位H的灰度值所得的灰度值，

y：在所形成的记录图象上，与上述X相对应的位置Y的象素灰度值，

y_H：对于所形成的记录图象最明亮部位H的象素，设定的所需大小的图象灰度值。

y_S：对于所形成的记录图象最暗部位S的象素，设定的所需大小的象素灰度值。

α：记录纸的反射率。

β：按β＝10^-γ所求得的数值。

k：按γ/(原稿图象的灰度区)所求得的数值。

γ：任意的系数。

2.如权利要求1所述的喷墨式打印机，具有中间色调的记录图象是通过控制墨水喷咀中喷出的墨水量来改变记录象素点的直径而形成的点大小调制图象。

3.如权利要求1所述的喷墨式打印机，具有中间色调的记录图象是利用“高频振动”矩阵法而形成的点密度调制图象。

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