CN1082760C - 喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

提供一种带有在彩色复制图像的制作的现有技术难以做到的，浓淡调调整和色调调整统一(融合)起来的新的彩色分解技术的喷墨打印机。喷墨打印机的浓淡调变换器具有下述功能；利用记录彩色原稿图像的记录媒体的特性曲线，根据浓度值(D)求出光量值(X)的功能；利用如下的<浓淡调变换式>；求出反差系数值(Yn)的功能；以及在进行浓淡调变换时使用的色调调整功能。Y_n＝Y_H[α(1-10^-KX)(Y_S-Y_H)/(α-β)]

Description

喷墨打印机

本发明涉及对连续调的彩色原稿图像进行光电扫描，并对所获得的图像信息进行浓淡调变换，制作半色调(以下也称作中间色调或网点色调)的彩色复制图像的喷墨打印机。

本发明尤其涉及作为喷墨打印机的核心结构要素的浓淡调变换器具有新功能的喷墨打印机。

更详细地说，本发明的特征在于喷墨打印机的密浓淡调变换器不是利用现有的浓度信息值作为彩色原稿图像的图像信息，而是使用光量值，以便排除记录彩色原稿图像的记录媒体的特性曲线(取决于入射到记录媒体上的光量值和在记录媒体上形成的密浓度值的特性曲线)的影响，同时在使用特定的浓淡调变换式，对彩色原稿图像的上述光量值进行浓淡调变换，并且在此过程中同时进行色调调整的功能。

本发明的喷墨打印机能够根据浓淡调(也叫浓度等级或浓谈度)定量且合理地控制色调(Colour tone)，利用本发明能提供一种对浓淡调和色调的调整统一起来的具有高附加价值的喷墨打印机。

如上所述，本发明涉及增添了统一控制浓淡调和色调的新的浓淡调变换技术的喷墨打印机。

然而，在现有的技术中总是认为在浓淡调有变化的条件下要想对色调进行合理和定量的调整是件困难的事，本发明的以下说明，是把重点放在本发明的喷墨打印机的浓淡调变换器所具有的新的管理调整功能方面。

众所周知，利用各种彩色复制技术，可以根据各种记录媒体上记录的彩色原稿图像，制成印刷图像，复制图像(复印图像)、打印机输出图像、还有TV(视频)图像等各种彩色复制图像。

在制作这些彩色复制图像时，极重要的课题是：第一，在彩色复制图像上以Hi-Fi彩色(High-Fidelity，高保真度彩色)再现彩色原稿图像所具有的浓谈调(浓淡度)和色调(Colour tone)；第二，调整成具有所希望的调子(含浓淡调和色调)的图像。

但是，现有技术的现状不可能合理地、具有作业规则性地完成上述课题。

这是因为在将上述的彩色原稿图像的调子(浓淡调和色调)真实地再现在彩色复制图像上的技术中、以及在将彩色原稿图像的调子调整(修正或变更)成所希望的调子的技术中，用来把作为基本的彩色原稿图像的图像信息、特别是浓度范畴中的图像信息变换成半浓淡调用的非线性变换处理技术(以下称图像浓淡调变换技术或图像浓淡调变换法)中，没有合理的理论根据，而是在很大程度上凭个人的经验和直觉进行不科学、不合理的图像浓淡调变换所致。

下面说明本发明涉及到上述问题的、始终要求高质量的彩色印刷图像的制作技术。

引用彩色印刷图像的制作技术的理由如下所列：

(1)本发明的关键是本发明者在试图解决现有的彩色印刷图像的制作技术中的问题时产生的，

(2)众所周知，喷墨打印机的复制图像的半浓淡调表现法(表示像素浓淡的方法)有：

(i)利用改变网点大小的方式来改变像素的被覆率的方法(尺寸变调法)

(ii)利用改变一定大小的(规定的)网点的排列个数的方式来改变像素的被覆率的方法(密度变调法)

前者具有与用网点进行的印刷图像的表现法相同的技术类似性。

(3)用喷墨打印机印制的彩色复制图像被用来作为彩色印刷图像用的彩色校样(Colour proof，校正用图像)，这种作法很盛行。

在现有的技术中，根据彩色底片原稿(彩色底片原稿中约90％是透射型的)制作复制图像中的彩色印刷图像时，并不把重点放在合理把握彩色底片原稿的从最亮部分(H部)到最暗部分(S部)的浓淡度特性上，另外，在决定连续调的彩色底片原稿图像和复制图像即网点浓淡调的彩色印刷图像的相关关系时设定的“彩色分解曲线(也称作彩色解作业特性曲线、网点浓淡调特性曲线等)”，则可以说完全是依赖于人的经验和直觉。

通常，彩色印刷图像的制作方法是利用彩色析像器(Colourscanner)对彩色底片原稿图像(以下只称彩色原稿图像)进行彩色分解，且进行多色制版(通常C版、M版、Y版、BL版这4版为1组)，用来复制网点层的彩色印刷图像。

众所周知，C版(青绿色)、M版(深红色)及Y版(黄色)是构成与加色法R(红色)、G(绿色)及B(蓝色)相对应的减色法中的补色关系的版，BL版也称为黑色版或墨版。

上述的彩色析像器是机电一体化的价格极高的装置，但在本行业内所存在的一个大问题是运转率极低，平均约为30％。高价彩色析像器等的上述运转率低的主要原因是彩色析像器运转准备时间(Scanner Setup time)长、通过色分解作业得到的制品的质量不稳定、而且不充分、在很多情况下还需要重扫描(Rescan，remake)等等。

如果从技术观点对这一情况稍加分析，则如上所述，在彩色分解作业中使用的工具，乍一看使用的是高级且高价的机电一体化的彩色析像器等，但是在彩色分解作业中的几个基本技术、例如彩色再现、彩色校正、彩色补偿(color Reproduction，Color Correction)技术和浓淡调(Gradation)变换技术却不是互相适配、形成体系的技术，这可以说是彩色析像器的实际作业率低的主要原因。

如众所周知，在上述的两项基本技术中，关于彩色再现等技术，由于掩蔽方程(Masking equation)及纽盖巴尔方程(Neugebauerequation)等的应用，可以进行科学性的探索。

可是，后一种图像浓淡调的变换技术(这归结为在彩色原稿图像中的全部像素中应设定多大的网点的问题)却没有合理的理论根据可遵循而不加过问，这一部分正处于在很大程度上依赖人的经验和直觉的状态。

在此状态下，为了开发彩色分解用的各种机器，从根据色调和浓淡调的统一调整进行彩色分解这一观点看，除了机器本身的基本设计技术尚未成熟之外，在实际作业中，一边使用高价的高级化的电子彩色分解装置(彩色析像器)，而操作人员却一边进行推测作业，不能排除操作人员的经验和直觉(Without operator evalution，without operator’s guess work)，不可能经常制作出稳定的高质量的彩色印刷图像。

特别是在彩色原稿图像不是在适当的摄影及曝光条件以及不是在适当的显像条件下制作的标准原稿的情况下，例如在曝光过度的太亮的原稿、曝光不足的太暗的原稿、亮色调或暗色调的原稿、以及有彩色灰雾(Color cast)的原稿或退色原稿(faded original)等非标准原稿的情况下，就不可能合理地、有效地进行彩色分解作业。即不可能合理地对这些非标准的彩色原稿图像进行彩色分解，存在上述的彩色析像器的实际运转率低、制品的质量不移定、再扫描率增大等问题。

本发明者已经具有以下的基本认识，即，当然为了真实地再现彩色原稿图像的像质(按浓淡调和色调两者评价的品质)，以及进一步为了根据上述的各种彩色原稿图像，合理地制作出具有所希望的调子(浓淡调和色调)的半色调的彩色复制图像，在提高彩色再现、彩色补偿(校正)技术之前，必须使彩色原稿图像的各像素的浓淡调的变换技术合理。

根据上述本发明者的基本认识，本发明者首先根据新的浓淡调变换式提出了合理地、对彩色原稿图像的浓淡调进行变换的方法，收到了一定成效(例如，参见特愿昭63-114599号，USP4,924,323；特愿平1-135825号，USP5,313,310；特愿平1-2121 18号，USP5,057,931；特愿平3-78668号，USP5,134,494等)。

本发明者原先提出的新的浓淡调变换法与适用于本发明的喷墨打印机的浓淡调变换法有深刻的关系，因此现将上述浓淡调变换法作简要说明。本发明中应用的浓淡调变换法是以上述的浓淡调变换法为基础、再加以改进而成的，而该改进的内容是构成本发明的必要技术。

在现有的技术中，彩色图像的色分解是这样进行的，即根据以文字记述的原稿图像(被拍摄体、实际图像、实际风景、例如被拍摄体假定是苹果，就是指苹果本身)，在规定的曝光条件下(如众所周知，当入射光强为I、入射时间为t时，曝光量E＝It)，将入射的被拍摄体记录在称为照相感光材料(照相感光乳胶)的“记录媒体”上而得到彩色照片，以该彩色照片的浓度信息为基础，进行彩色分解(所谓彩色分解作业，如上所述，包括浓淡调再现和色调再现两个方面)。

众所周知，通过显影，在已拍摄的静物或人物的被伯摄体的照相感光材料上形成感光浓度(photographic density)，这就是媒体图像。是表示上述感光浓度(黑化度)与照相用感光材料的曝光量E的相关关系的曲线是感光浓度特性曲线(photographic density charac-teristic curve)。它是以纵轴为感光浓度(D)(D＝log Io/I)、横轴为曝光量E的对数值(logE)表示的曲线。当然，对于底片或干版(透射原稿)，彩用透射光强I与入射光强Io之比，而对于印相纸(反射原稿)，则采用反射光强I与全反射光强Io之比。

上述的感光密度特性曲线(以下简称密度特性曲线)最典型的是一种呈下凸形的底段、中间略呈直线的直线段和呈上凸形的肩段的复杂曲线(参见图1)。

而且在现有的技术中，彩色分解作业是以彩色原稿图像的各像素的浓度信息值为基础进行的。

换句话说，在现有技术中，彩色分解技术是以上述的浓度特性曲线的纵轴(浓度值)的角度场出发建立起来的一种技术。而且，在现有的技术中，作为彩色分解作业的基础的彩色原稿图像(媒体图像)的图像信息值(浓度信息值)与原稿图像(实际图像、被拍摄体、实景)的图像信息之间没有比例关系，而对记录媒体即照相用感光材料(照相感光乳胶)的感光特性(密度特性曲线)却有很大影响。即，媒体图像即彩色原稿图像的底片浓度与来自被拍摄体(实际图像、实景)的图像信息值即曝光量(对数值)不是线性相关(1∶1的45°线性关系)。

另外，已知人的视觉对明暗的分辨特性呈对数关系，人是根据上述的分辨特性，对从被拍摄体入射到视觉系统的光量进行明暗评价的。在这种情况下，自然感到浓度变化的斜率呈线性。

由上述可知，制作彩色印刷图像时，如果以寻找记录在照相感光材料上的媒体图像的浓度值(D＝log I_o/I)为目的而进行的彩色分解作业，就要使用受照相感光材料的感光特性影响的浓度信息，而不是利用来自复制的真正对象的被拍摄体(实际图像、实景)的图像信息值(光量值)。

本发明者根据上述情况，对下述方法进行了认真研究，即作为制作彩色印刷图像时的图像信息，不是使用因受记录媒体(照相感光材料)的感光特性(浓度特性曲线)的影响而改性的非线性媒体图像的图像信息值的方法，即浓度值的近似方法，而是使用来自被拍摄体(实际图像、实影)的第1手的(原始的、初始的)曝光量等光量有关的图像信息值为基础，制作印刷图像的方法。

研究结果发现，在彩色分解作业中，在进行最重要的浓淡调变换作业时，采用下述方法可制作出具有忠实于被拍摄体(实际图像、实景)的图像特性的优异的彩色印刷图像。即

(1)根据拍摄彩色原稿图像所记录的照相感光材料的浓度特性曲线(感光浓度特性曲线)的纵轴(D＝log I_o/i)的浓度值，求出横轴(logE)的值(以下称纵轴为D轴，横轴为X轴)，换句话说，根据彩色原稿图像(媒体图像)的D轴上的浓度值，求出X轴上的光量值。

(2)更具体地说，通过上述浓度特性曲线，将原稿图像上的任意的像素点(n点)的D轴上的浓度信息值(D_n)投影到X轴上，求所与以相应的有关像素的曝光量的图像信息值(X_n)，然后

(3)以如上求出的Xn值(光量值)为基础，再根据本发明者原先提出的浓淡调变换式(它与后面所述的在本发明中采用的浓淡调变换式是完全相同的。但是，在上述浓淡调变换式的利用范围、应用范围方面，本发明则是完全不同的。)进行图像的浓淡调变换。

由上述可知，本发明者原先提出的浓淡调变换技术是制作网点浓淡调(半色调)的彩色印刷图像时所用的最重要的浓淡调变换技术。

即，上述本发明者提出的浓淡调变换技术从首要意义上说是制作具有包括彩色原稿图像在内的各种原稿图像的浓淡调达到1∶1的忠实度的、从人的视觉来说是浓淡自然的彩色复制图像用的技术。

上述浓淡调变换技术不仅能用于标准的彩色原稿图像，而且能用于非标准的原稿(曝过度或曝光不足、亮色调或暗色调，甚至有彩色灰雾或退色的原稿等)，使其再现可认为是被拍摄体(实际图像)所具有的浓淡调。

在上述浓淡调变换技术中，由于能真实地再现浓淡调，所以确实能再现色调丰富的内容。

可是，如上所述，对本发明者原先提出的层次变换技术可评价如下，即该技术

·就首要的意义来说，在彩色分解作业中，注重浓淡调的变换，即

·重视实现浓淡调的Hi-Fi变换(在连续调的原稿图像和网点调的复制图像之间，1∶1地进行浓淡调的高保真变换)，

·利用上述浓淡调变换技术，能以高真实度地且合理地进行浓淡调变换，而且伴随上述浓淡调变换，也确实能够进行丰富的色调再现。

可是，市场对彩色图像的品质的需求并非停留在具有如彩色原稿图像的调子(浓淡调和色调)的彩色印刷图像的复制这种需求上，而是越来越要求高级、复杂、多样化。

例如有的希望强调再现彩色原稿图像中的特定部分(人物、陶瓷器类、服装类、家俱、木制品类、绘画等)或特定部位(区域)等的色彩，或者希望将整体色调变更成蓝色调、暗绿色调、浅绿色调、粉红色调、乌贼墨色调等所希望的色调等各种需求。

针对这些需求，如果采用现有的彩色补偿(Colour correction)技术，即使能再现对特定部分的色调要求，但图像的整体调子已被歪曲，从而使图像质量严重恶化，面临着无法解决满足上述要求的问题。

不言而喻，为了适应上述要求，主要的问题是要建立这样一种浓淡调和色调的变换技术，即该技术能够使人的视觉对特定部分或特定部位(区域)的色调和图像整体的调子两个方面都感到自然。

为了适应上述市场需求的高度化和复杂化，在彩色分解技术中意味着要求浓淡调变换技术和色调调整技术的统一化(融合化)。

在这种情况下，必须注意的问题是：(例如)在彩色印刷图像的情况下，形成彩色印刷图像的网点通常要与浓淡调(gradation)和色调(colour tone)或浓密度和彩色双方都呈直接关系。这当然是因为决定图像质量的因素是网点的大小(决定浓淡调)和上述网点上涂布的着色油墨(决定色调)。

而且，在本发明者原先提出的浓淡调变换技术中，已确立了合理地调整管理网点的大小(网点％值)的方法。因此，从本发明者的眼光来看，上述的浓淡调调整技术和色调调整技术的统一化应该是本发明者原先提出的浓淡调变换技术的延伸，再加上刻苦钻研。

其结果，本发明者得到这样的见解，即采用作为原先提出的浓淡调变换技术的核心的浓淡调变换式，将色调调整的想法融合于其中，就可以在彩色分解作业中对色调和浓淡调两个方面进行合理的调整管理。

本发明是以上述见解为基础，把在制作彩色印刷图像用的彩色析像器和喷墨打印机之间所看到的技术类似性融合在概念中完成的。本发明的目的是提供包含了这样一种色调管理调整技术的喷墨打印机，即该技术是根据本发明对色调和浓淡调两者进行合理的调整管理的彩色分解技术、特别是在现有的技术中视为畏途的、在丰富的浓淡调再现过程中，能将色调调整为所希望的色调的色调管理调整技术。

如上所述，本发明的喷墨打印机的最大的特征是包含浓淡调和色调两者统一化的彩色分离技术。

可是，在有关本发明的以下说明中，鉴于现有的技术不能合理地、定量地管理色调的现状，特别将重点放在喷墨打印机的核心结构要素，即浓淡调变换器的色调管理调整功能上进行的说明。

将本发明概括起来说，本发明是用喷墨打印机的浓淡调变换器对连续调的彩色原稿图像的图像信息进行浓淡调变换，制作半色调(中间色调)的彩色复制图像的喷墨打印机，该喷墨打印机的特征是上述浓淡调变换器具有如下的色调调整功能：

(1)利用记录彩色原稿图像的记录媒体的特性曲线〔也就是用直角坐标系规定入射到记录媒体上的光量值(X值)和在记录媒体上形成的浓度值(D值)之间的关系的特性曲线]，根据浓度值(D值)求出光量值(X值)的功能。

(2)利用下面给出的<浓淡调换式>，对上述光量值(X值)进行浓淡调变换，求反差系数值(Yn值)的功能，以及

(3)在上述浓淡调变换中使用色调调整功能，该色调调整功能包括以下部分：

(3)-1.在彩色原稿图像的H部(最亮部)～S部(最暗部)之间的规定部位，设定用来管理彩色复制图像的色调的色调管理点(M₁)

(3)-2.在上述的色调管理点(M₁)，根据所希望的色版(C版、M版、Y版，以及BL版)的反差系数值，规定色调的调整条件

(3)-3.将上述色调管理点(M₁)处的光量值和反映上述的色调调整条件的色版的反差系数值、以及在H部和S部设定的所希望的反差系数值代入下面的<浓淡调变换式>，求出γ值，准备将上述色版的H部～S部的像素的光量值变换成反差系数值(Yn值)用的<浓淡调变换式>，而且

(3)-4.运用确定上述γ值的各色版用的<浓淡调变换式>，对各色版用的各像素的光量值进行浓淡调变换，同时对色调进行管理调整。

<浓淡调变换式>

Y_n＝Y_H+〔α(1-10^-kx(Y_a-Y_H)/(α-β)〕

该<浓淡调变换式>中各符号的意义如下所列：

X：表示(X_n-X_h)。即表示从利用上述记录媒体的特性曲线求出与彩色原稿图像的任意像素点(n点)的浓度信息值(Dn)相对应的光量值(Xn)减去按同样方法求出的彩色原稿图像的H部的浓度信息值(D_H)相对应的光量值(X_H)后得到的基本光量值。

Yn：对与彩色原稿图像上的任意的像素点(n点)相对应的彩色复制图像上的像素设定的反差系数值。

Y_H：预先对与彩色原稿图像上的H部相对应的彩色复制图像上的H部设定的反差系数值。

Y_S：预先对与彩色原稿图像上的S部相对应的彩色复制图像上的S部设定的反差系数值。

α：记录彩色复制图像用的图像表现媒体的表面反射率。

β：由β＝10^-γ决定的数值。

K：由K＝γ/(X_S-X_H)决定的数值。

式中X_S表示与利用上述记录媒体的特性曲线求得的彩色原稿图像的S部的浓度信息值(D_S)相对应的光量值(X_S)。

γ：任意系数。

下面详细说明本发明的喷墨打印机的技术结构。

为了便于说明，首先说明图像信息值和原稿图像。

在本发明的喷墨打印机中，最重要的特征是：作为根据彩色复制图像制作彩色印刷图像时使用的图像信息，不是像现有的技术那样使用与浓度有关的图像信息值，而是使用与光量有关的图像信息。

在本发明中，彩色原稿图像被称为记录或蓄积在给定的记录媒体上的图像，也叫作媒体图像。与此不同，把记录或蓄积在上述记录媒体上之前的图像、即作为复制的真正对象的图像叫作实际图像(被拍摄体、实物、实景)。

下面以彩色复制图像的制作技术为例，引用技术类似性强的彩色印刷图像，继续说明应用于本发明的喷墨打印机的色调管理法。

首先，为了能理解本发明，现在先就利用上述<浓淡调变换式>的浓淡调变换技术进行简单说明，以后再对色调调整法进行详细说明。

如上所述，现在在彩色印刷图像的复制作业中，极其普遍地使用彩色析像器这一彩色分解装置，该装置中的彩色分解作业是以从彩色原稿图像(即媒体图像，包括透射型原稿和反射型原稿)得到的浓度信息值为基础进行的。更具体地说，在彩色印刷图像的制作中的常用的方法，通常是根据通过R.G.B各底片，从彩色原稿图像(媒体图像)获得的浓度信息值，制作C版(青绿色)、M版(深红色)、Y版(黄色)、BL版(黑色)。

可是，例如作为彩色原稿图像，使用称为照相用感光材料的记录媒体上所记录的彩色底片(透射型)原稿图像(媒体图像)时，利用从该原稿图像求取的浓度信息值的方法有以上所述的限制(缺点)。

反之，如上所述，本发明却是以这样的一种想法为出发点：即复制的真正对象不是记录在记录媒体上的图像(媒体图像)，而始终是以作为媒体图像的根本的以文字表示的彩色原稿图像，也就是被拍摄体(实际图像)的本身，复制时能以使用的图像信息值应当是以从被拍摄体入射到记录媒体上的光量相关的图像信息值为基础。

上述的问题是本发明的浓淡调变换技术与现有的技术的基本不同点。

下面从另外一个角度来说明这个问题。

在彩色分解技术中，必须将连续调的彩色原稿图像(例如透射型的彩色底片原稿)变换成网点调的彩色原稿图像。但如前所述，规定连续调图像和网点调图像的相关关系的是彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)。而且，现有的彩色分解曲线是以在记录媒体，即在照相感光材料上的感光特性曲线(在D轴-X轴直角坐标系中规定的感光浓度特性曲线)的D轴(浓度轴)上形成的浓度信息值为基础设定的。

与此不同，本发明的彩色分解曲线，如前所述，却是以与感光浓度特性曲线的X轴上的被拍摄体(实际图像)的光量相关的图像信息值为基础设定的。即，在现有的彩色分解技术中，使用的是D轴彩色分解曲线，而与此不同，本发明却能以使用X轴彩色分解曲线，这是两者基本的不同之处。

其次说明在使用本发明的<浓淡调变换式>的图像的浓淡调变换法中，求取彩色原稿图像的各像素的图像信息值的方法，即求光量值的方法。

首先要准备作为拍摄彩色底片原稿图像(媒体图像)时使用的记录媒体的照相用感光材料的特性曲线，具体地说，就是要准备表示感光浓度值(D＝log I_o/I)和从被拍摄体(实际图像、实景)入射到上述记录媒体，即照相用感光材料上的光量相关的图像信息值、即曝光量(E＝It)的对数值之间的关系的浓度特性曲线。其次，为了通过上述浓度特性曲线，根据彩色原稿图像中的任意像素(n点)的浓度值(D_n)，求出光量值(X_n)，而将上述浓度特性曲线函数化。这时，将(例如)由照相感光材料厂作为技术资料提供的与上述记录媒体相对应的浓度特性曲线进行函数化处理即可。如果能合理地进行函数化，则能很容易地将D轴上的D_n值变换成X轴上的X_n值。

图1表示浓度特性曲线(F公司制，富士彩卷)。

另外，表1给出了将图1中的浓度特性曲线公式化的结果。如表1所示，为了尽可能正确地将浓度特性曲线公式化，将公式化区划分为8个区进行，在各区中，试行公式化。当然将公式化区分得越多，越能获得正确的函数式。

表1浓度特性曲线的函数式一览表F公司彩色胶卷(FUJI·CHROME)浓度特性曲线(图1)

在上述浓度特性曲线的公式化中，使表示彩色原稿图像(媒体图像)的浓度值的D轴上的标度与以被拍摄体(实际图像)的log E表示的与光量相关的图像信息值的X轴上的标度相同，求出规定D和X相关关系的函数。

这是根据下述观点进行的一种模拟计算，本发明者认为是合理的。这意味着在图1中的X轴上是使用模拟值这个术语。

即，本来在照相浓度特性曲线中，X轴上标度的是曝光量E的对数值(log E＝log I×t)，这对应于这样一个事实，即与视觉的明暗相对应的分辩特性与对D轴上的浓度的认识(视觉)一样，是对数性的，因此可以认为有关上述标度的模拟是合理的。

在本发明中，上述的标度是一种简便方法，当然不受此限。

如上所述，本发明不是以把被拍摄体(实际图像)拍摄记录在记录媒体(照相用感光材料)上形成的彩色原稿图像(媒体图像)的浓度值(D_n值)为基础，而是以从被拍摄体(实际图像)入射到记录媒体上的与用X轴表示的光量相关的图像信息值(X_n值)为基础。

如上所述，浓度特性曲线如表1所示，由X＝f(D)这个函数式可知，D_n值和X_n值相关，因此能根据D_n值容易求出X_n值。

其次，本发明的浓淡调变换技术是使用如上所述求出的光量值(X_n值)和上述的<浓淡调变换式>，求出的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)，即只要对现有的D轴彩色分解曲线略加变化求出X轴彩色分解曲线，就可以进行图像浓淡调变换。

即，在制作彩色印刷图像时，根据给定的浓度特性曲线，由原稿图像上的任意的像素(n点)处的浓度值(D_n)，求出与之相对应的像素的光量相关的图像信息值(X_n)，通过将该(X_n)值代入上述<浓淡调变换式>，算出反差系数值(Y_n)，即网点面积％值。然后，将上述反差系数值(Y_n)(网点(面积)％值)输入彩色析像器的输入部(网点发生器)，即可制作彩色印刷图像。

现对本发明的上述<浓淡调变换式>的推导过程进行简单说明。

在制作彩色印刷图像时计算上述网点调的网点％值(Y_n)时用的<浓淡调变换式>是从公认的浓度公式(感光浓度、光学浓度)推导出来的，即从

D＝log I_o/I＝log 1/T

I_o＝入射光量

I＝反射光量或透射光量

T＝I/I_o＝反射率或透射率

如果将上述有关浓度D的通用公式应用于制版、印刷时，则变为下式：

制版·印刷时的浓度(D’)＝log(I_o/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：单位面积内的各种网点的面积

   α：印刷用纸的反射率

   β：印刷油墨的表面反射率

本发明是以有关该制版、印刷的浓度式(D’)为基础，使之与连续调的彩色原稿图像上的任意的标本点(像素)(n点)处的基本浓度值(X)和与其相对应的网点调的彩色印刷图像上的标本点的网点的％值(Y_n)相关联的理论值和实际测量值一致，推导出上述<浓淡调变换式>。

在应用本发明的上述<浓淡调变换式>时，网点的％值通常使用如下的数值，即C版时，Y_H为5％，Y_S为95％，M版及Y版时，Y_H为3％，Y_S为90％。另外，在应用上述<浓淡调变换式>时，如果浓度值使用浓度计测定值，Y_H和Y_S使用上述那样的百分率数值(％值)时，还要按百分率数值(％值)算出Y_n值。

在应用本发明的上述<浓淡调变换式>时，当然可以按以下的变形后使用，也可以经过任意的加工、变形、推导等之后使用。

Y_n＝Y_H+E(1-10^-kx·(Y_S-Y_H)

式中E＝1/(1-β)＝1/(1-10^-γ)

上述变形例是取α＝1时推导出的。

这是为了表现彩色印刷图像所使用的印刷用纸(底材)的表面反射率为100％时的关系式。α可取任意值，实际上取1.0也没关系。

如果采用上变形例(α＝1.0)，则可以像预定的那样设定彩色印刷图像上的最亮部(H部)上的Y_H、最暗部(S部)上的Y_S。

这是本发明的一大重要特征。上述问题根据下述事实可以说明，即在彩色印刷图像上的H部，根据定义，X＝O，另外在S部，X＝X_S-X_H，即

-k·x＝γ·(X_S-X_H)/(X_S-X_H)＝-γ

这样，由于利用本发明的<浓淡调变换式>(α＝1的变形例)，可以对彩色印刷图像上的H部和S部设定通常预定的Y_H值和Y_S值。这个问题是针对用户对作业结果的评价进行考察时的一个极其重要的问题。即，设定彩色印刷图像中的Y^H和Y_S为所希望的值，再改变γ值(但α＝1.0)，就可以得到各种X轴的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)。根据这些X轴彩色分解曲线制作的彩色印刷图像的质量内容与γ值之间的关系，就能很容易地进行评价。

利用本发明的上述<浓淡调变换式>设定多色制版(通常使用C版/M版/Y版/BL版四种版)用的各色版的X轴彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)时，可如下进行。

在本行业中常用的方法是首先设定作为基准的C版用的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)，然后设定其它色版，以便保持灰度平衡或彩色平衡。

上述的所谓灰度平衡是用三个色版(C/M/Y版)再现中性浓度(灰度)的条件，也是主要条件。在本行业中，为了维持灰度平衡，通常采用下面的表2所示的标准值。

表2中，M₁是对H部～S部的动态范围(浓度区域)的中点设定的灰度平衡管理点(以下称为中间点)。在本行业中，上述M₁点如表2所示，通常的方法是将C版的网点％值设定为50％。对M₁将C版的网点设定为50％值的主要理由是普遍认为该网点％值的区域是浓谈调丰富的再现区。

在本行业中，由表2可以见，在M₁点(中间调)，C版的网点％值为50％，将其它色版(M/Y版)的网点％值设定的40％，以维持灰度平衡。

表2维持适当的灰度平衡用的标准值(单位：％)

	H	M1	S
				C版	5	50	95
M版	3	40	90
				Y版	3	40	90

如上所述，本发明的浓淡调变换技术在制作彩色印刷图像时，不是使用从彩色原稿图像(媒体图像)获取的浓度信息值(Dⁿ)，而是使用与从被拍摄体(实际图像)入射到形成媒体图像用的记录媒体上的光量相关的图像信息值(X_n)，而且是把使用上述<浓淡调变换式>作为前提，能具有作业规则性、普遍性、弹性地制作忠实于被拍摄体(实际图像)的浓淡调特性的彩色印刷图像，还能进一步将浓淡调特性变换成所希望的浓淡特性的彩色印刷图像。

其次说明本发明的核心技术结构，即在上述的浓淡调变换技术中增添色调调整技术，换句话说，就是说明浓淡调变换技术和色调管理调整技术的统一化。

上述的浓淡调和色调的统一化的关键在于下述几点。

(1)如上所述，由本发明者原先提出的，而且也是在本发明中也使用的上述<浓淡调变换式>，是用来调整彩色印刷图像的H部～S部中的全部像素网点(点)的％值(换句话说，就是网点的大小)的重要工具，借以忠实再现第一性的彩色原稿图像所具有的浓淡调特性，并且将其调整到使人的视觉感觉到自然的浓淡调特性。

(2)对各像素设定的网点％值经常具有与浓淡调和色调(或浓度与颜色)两个方面都直接相关的影响力。

(3)根据市场需求，不仅要使彩色原稿图像1∶1地再现(Hi-Fi再现)，而且对于图像的特定部分、H部～S部的动态范围的特定部位的色调加以强化、变更、校正的要求也在增大。

在上述要求中，顾客或设计者通过他们所持有的色卡(Colorchart，后面将对它加以详细说明)，利用网点％值提示、指定要求的内容。

(4)通过现有的彩色分解技术，特别是现有的彩色校正来应付上述需求时，例如即使使特定部分的色调近似达到要求的内容，但图像整体的调子(浓淡调和色调)不正，在很多情况下失去了制品的价值。

上述的色卡(color chart)是使用印刷用工艺4原色油墨、或用网点的浓淡调表现的彩色再现用的基本色标(参照表)。例如有大日本油墨化学工业株式会社发行的“DIC GRAF-C彩色表”(1991年3月)等。

在上述彩色表中，是色彩再现用的各种色版的组合，组合方式有下述几种。

1.基本组合

将C(青绿色)和M(深红色)的组合作为基本色表。

例如以(C)为纵轴、(M)为横轴，分别用网点％值为0～100％的12种浓淡调进行印成基本色样，再将具有一定网点％值的Y(黄色)、BL(黑色)重叠印刷在该基本色样上形成的草图。上述具有一定网点％值的Y或BL计有：Y＝10％，BL＝10％；Y＝10％，BL＝30％；Y＝50％，BL＝10％等值。

2.其它组合

(1)以(Y)为纵轴，(M)为横轴的组合

(2)以(C)为纵轴，(Y)为横轴的组合

(3)以(BL)为纵轴，(Y)为横轴的组合

(4)以(BL)为纵轴，(M)为横轴的组合

(5)以(C)为纵轴，(BL)为横轴的组合

如上所述，色卡中的色调是用各种色版(C/M/Y/BL)的网点％值指定的。

因此，根据上述色卡，对应于顾客或印刷设计者对色调变更的要求，作为彩色分离技术。当然必须要确保定量且合理地管理、调整各像素的全部网点％值。

根据上述背景，本发明者认为上述<浓淡调变换式>完全具有能够定量且合理地管理调整H点～S点的全部像素的网点％值的能力，因此对于色调的调整来说也是有力的工具。这是采用上述<浓淡调变换式>作为主要工具，开发浓淡调和色调统一的彩色分解技术的关键所在。

本发明的喷墨打印机具有这样的特征，即，如上所述，在其核心结构部分即浓淡调变换器中加进了将浓淡调调整和色调调整统一化的彩色分解技术。特别是在本发明中，增加了色调管理调整的彩色分解技术与现有的技术相比较，有很大的不同，下面就来说明这个问题。

1.首先，在彩色原稿的H部～S部之间所希望的部位，设定管理彩色印刷图像的色调用的色调管理点(M₁)。

在本发明中，作为色调管理点(M₁)的符号，使用与表2中的维持灰度平衡用的中间色调点(M₁)相同的符号。这是彩色分解技术中使中间色调区域的浓淡调再现的要点，因此在色调再现一过程中也反映出它的重要性。色调管理点(M₁)不限于上述维持灰度平衡用的中间调点，当然也可以在H部～S部之间取所希望的点。

色调管理点(M₁)如后面的实施例及图3所示，在纵轴(Y轴：表示网点％值)和横轴(X轴：表示光量值)构成的直角坐标系中，用横轴上的光量值表示色调管理点(M₁)。上术光量值与彩色原稿图像的浓度值相关，所以可用浓度值表示。

2.其次，在如上指定的色调管理点(M₁)，用所希望的色版(C版、M版、Y版及BL版)的网点％值决定色调的调整条件。

上述色调的调整(变更)条件的具体内容，在说明色卡时已做过说明。

3.下一步是利用上述的条件和所给定的条件，为使用各种色版(C版、M版、Y版、BL版)印制色版图像准备所用的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)，更具体地说，就是为了设定各色版用的彩色分解曲线准备<浓淡调变换式>。

由上述程序(1～2)设定

·色调管理点(M₁)的光量值，例如M₁＝0.400

·色调的调整条件，例如C版网点％值(50％)、M版网点％值(20％)、Y版网点％值(10％)、BL版网点％值(10％)。

在各色版的H部及S部设定的网点％值(Y_H·Y_S)是根据预先给定的条件所给定的值或所希望的值设定的。根据给定条件设定的Y_H值、Y_S值，如在说明本发明的<浓淡调变换式>的应用时所述，C版的值分别为5％和95％，M版和Y版的值分别为3％和90％(参见表2)。

为了确定各色版用的彩色分解曲线，根据上述条件确定所使用的<浓淡调变换式>中的γ值。

例如，为了确定C版用的彩色分解曲线，用的就要按以下所述确定<浓淡调变换式>中的γ值。

将X_H＝0.00，X_S＝1.00，X_n＝M₁＝0.40，α＝1.00，Y_H＝0(％)，Y_S＝95(％)，Y_n＝50(％)代入<浓淡调变换式>后求解，得γ＝0.45。于是，准备好了设定C版用的彩色分解曲线的<浓淡调变换式>。其它色版与此相同。

4.下一步程序是利用有γ值(0.45)的<浓淡调变换式>，对H部～S部的全部像素点(n点)的光量值(X_n)进行浓淡调变换，求出C版用的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)。换句话说，就是为了制作C版的色版图像，使用C版的<浓淡调变换式>进行彩色分解作业。其它色版与此相同。

以上以制作技术相关性强的彩色印刷图像用的彩色析像器为例，说明了本发明的喷墨打印机，特别是说明了它的中枢机构(主要结构部件)即浓淡调变换器的特征及特质。

如上所述，利用彩色析像器进行的印刷图像制作法和利用喷墨打印机进行的彩色复制图像制作法之间没有实质性的差异。之所以以彩色析像器为例说明本发明的喷墨打印机，是因为制作彩色印刷图像用的彩色析像器的结构、机构、以及所采用的彩色分解技术是众所周知的事实，说到底，只不过是为了便于理解本发明。

本发明的喷墨打印机的最大特征是在浓淡调变换器中增添了浓淡调变换和色调调整功能的这样的彩色分解技术，下面再说明其它特征。

本发明的喷墨打印机能够使用各种彩色原稿图像，即利用光、电磁波等信息传递媒质将被拍摄体(实际图像)记录、拍摄到所希望的记录媒体上的或经过摄像变换后的各种彩色原稿图像(媒体图像)。

作为彩色原稿图像的记录媒体，有透射型的彩色胶片(照相感光乳胶)、二维CCD或光电二极管等光电变换元件、光盘或磁盘等。

作为彩色原稿图像，当然可以使用绘画或彩色照片等反射原稿。

在上述各种记录媒体中，为了根据其浓度信息值求出光量值，根据记录媒体的种类的不同，可以利用感光浓度特性曲线或光电变换特性曲线等。

在绘画或彩色照片等反射原稿中，其特性曲线当然可以使用浓度信息值和光量值为1∶1地线性对应的(以45°直线关系对应的)特性曲线。

在本发明的喷墨打印机中，作为构成记录媒体系统的光电二级管或CCD等记录媒体，如果能规定这些记录媒体所具有的固有浓度特性曲线(光电变换特性曲线)，现有的记录媒体的性能就足以够用，使用这些记录媒体能制作出比现有基调(浓淡调或色调)更好的彩色复基调制图像。即为了制作高质量的彩色复制图像，盛行的做法是努力改善各种记录媒体的特性(感光特性或光电变换特性)(例如确保高动态范围化或特性曲线的直线性等)，但是按照本发明制作彩色复制图像时，不一定要求各种记录媒体的高级化、高性能，而现有的性能(特性)就足以够用。这是在本发明的喷墨打印机中的融合浓淡调变换技术之后所产生的结果，这是本发明的另一特征。

其次说明本发明的喷墨打印机的主要构成要素(机构)即上述将浓淡调和色调的调整统一进行彩色分解的浓淡调变换器的结构。

1.在本发明中，上述浓淡调变换器例如具有如下结构。

(1)规定从记录在给定的记录媒体(传感器)上的彩色原稿图像茯取的浓度信息值和从被拍摄体(实际图像)入射到上述记录媒体(传感器)上的与光量相关的图像信息值之间的相关关系的特性曲线，并以该特性曲线为基础，求与彩色原稿图像(包括硬原稿和软原稿)的浓度相关的图像信息值及/或图像信息的电信号值(模拟信号值或数字信号值皆可)相对应的与光量相关的图像信息值的机构(对应于软件)，及

(2)应用上述<浓淡调变换式>的机构(对应于软件)

2.输出部具有如下的结构即可，即利用<浓淡调变换式>求出的相应计算值、即Y_n值(反差系数值)，控制机器记录部(记录头)的电流值或电压值，或通电时间等，改变网点的大小或网点的排列密度(采用尺寸变调法或浓度变调法)，输出被调整成所希望的浓淡调和色调的半色调(网点浓淡调)的彩色复制图像。

本发明的上述Y_n值与彩色印刷图像的复制技术有关，也称为网点％值，但如上所述，通常称为反差系数值。本发明的Y_n值不遵从其命名法，可进行最广义的解释。

例如可以利用众所周知的现有的系统，将很小的聚光照射到彩色底片原稿图像(透射型的媒体图像)上，利用光电变换器(光电倍增管或CCD)接收透射光(图像信息信号)，将光的强弱变换成电压的强弱，并将所得到的信号数字化，利用计算机按要求进行整理加工，即用<浓淡调变换式>进行浓淡调变换，根据从计算机输出的反差系数值(Y_n值)，使喷墨打印机的输出部运作，与输入系统将油墨同步喷射到记录纸上，制成彩色复制图像。

这时，在用来对彩色原稿图像(媒体图像)的图像信息电信号进行整理、加工用的计算机的计算处理器要进行改造，只要装入这样一种软件即可，即根据记录在彩色底片(记录媒体)上的彩色原稿图像(媒体图像)的浓度信息值，利用上述彩色底片(记录媒体)的浓度特性曲线，求出与光量相关的图像信息值，同时利用<浓淡调变换式>输出网点％值(Y_n值)的软件。

由以上说明可知，利用喷墨打印机的图像信息检测机构(检测器)，具体地说，利用光电变换器(光电倍增管或CCD)处理彩色原稿图像(在称为照相感光材料的记录媒体上拍摄记录的媒体图像)，检出与浓度有关的图像信息值。而且，严格地说，由于上述光电变换器具有自身的特性曲线(光电变换特性曲线)，因此在光电变换器中，彩色原稿图像的信息受光电变换部的光电变换特性曲线的影响而产生变质或劣化。因此，虽然最好是排除上述光电变换器的光电变换特性曲线的影响，但也可以忽略其影响。

换句话说，上述彩色原稿图像的图像信息会受上述光电变换器的光电变换特性曲线的影响(变质、劣化)。因此，最好排除上述光电变换特性曲线的影响，但考虑到上述光电变换器的特性等，所以也可以忽略其影响。

适用于上述浓淡调变换器的软件，可以是各种形态的软件，例如根据给定的浓度特性曲线，将与彩色原稿图像的浓度相关的浓度信息值(D_n)变换成与其相对应的光量值相关的图像信息值(X_n)，同时将<浓淡调变换式>的算法作为软件备有，而且有A/D(模拟—数字变换)、D/A的I/F(接口)的通用计算机；将算法设计成逻辑电路，且由通用IC形成具体电路；含有保持算法的运算结果的ROM电路；将算法作为内部逻辑而具体化了的PAL；门陈列；专用IC等等。

特别是近来模块化有了相当的发展，能以本发明的<浓淡调变换式>为基础进行图像的浓淡调变换的运算机构，可以作为专用的IC、LSI、微处理机、微机等的模块很容易制作。

其次，具体地说明在本发明的喷墨打印机的浓淡调变换器中开发的色调调整的功能的有关事项。

在利用喷墨打印机制作彩色印刷图像时，不是采用分别制作各色版(C/M/Y/BL)。将其重叠印刷的近似法，而是采用在顺序控制各种颜色的条件下连续重合的近似法。可是，为了便于说明，在以下的说明中，使用这样一些术语，即称之为静止捕捉各色图像的色版图像、与其相关的还有C版图像(色版图像)、C版分解曲线(浓淡调换变曲线)等。

(1)色调管理点(M₁)的确定

色调管理点(M₁)可以是H部～S部之间的任意点。但是为了在单色印刷图像或彩色印刷图像中能使丰富的浓淡调再现，广泛地彩用中间色调的管理点，更具体地说，就是采用C版图像(色版图像)的网点％值为50％的点作为管理点。

因此，在本发明的喷墨打印机中，最好也在C版彩色分解曲线(层次变换曲线)上选择反差系数值(Y_n值)＝50％的部位作为色调管理点(M₁)。

上述色调管理点(M₁)是制作彩色印刷图像时，维持灰度平衡用的标准条件(参见表2)和符号。在本发明中，如上所述，色调管理点(M₁)当然不限于反差系数值(Y_n值)＝50％的部位。

(2)色调管理点(M₁)的光量值(X值)

色调管理点(M₁)的光量值(X值)可以如下确定。

在喷墨打印机的各色版中，最好是先确定作为基准的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)，然后再根据与该曲的关系设定其它色版，以便维持灰度平衡或彩色平衡。这种思考方法与制作彩色图像时相同。

为此，与彩色印刷技术一样，以C版作为基准的色版，根据下列条件，运用<浓淡调变换式>，设定C版用彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)。

(1)所希望的γ值，例如制作彩色印刷图像时采用的γ＝0.45

(2)所希望的Y_H·Y_S·α值，例如制作印刷图像时采用的Y_H＝0％，Y_S＝95％·α＝1.00

其次，按以上的方式确定的C版的彩色分解曲线(层次变换曲线)中，求出Y_n＝50％的光量值(X值)即可。

即，将上述条件代入<浓淡调变换式>，解下式即可。这时得到X＝0.40的光量值。

50＝0+〔(1-10^-0.45X)(95-0)/(1-10^-0.45)〕

(注)运用<浓淡调变换式>时，取X_S-X_H＝1.00

通常，根据彩色原稿图像(媒体图像)求得的光量值的动态范围(X_S-X_H)不是1.00，但此时要将上述的动态范围取1.00作为标准值。当然将各处的动态范围都规范化为1.00，图像质量内容相对变化，所以在图像处理中什么问题也没有。

(3)确定各色版(C/M/Y/BL)用彩色分解曲线用的γ值的方法

如上所述，设定C版用的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)所用的γ值确定为γ＝0.45。

对于其它色版来说，必须根据色调调整条件的内容，求出设定彩色分解曲线用的γ值。

例如，M版时，将色调管理点(M₁)(它的X值为X＝0.40)处的M版的反差系数值(Y_n值)20％、以及在初始条件下的Y_H部的反差系数值(0％)、Y_S部的反差系数值(68％)代入<浓淡调变换式>，求M版用的γ值。由下式得γ＝0.20。20＝0+〔(1-10^-γ(0.40)(68-0)/(1-10^-γ)〕

在本发明的喷墨打印机中，自动算出色调管理点(M₁)的光量值及各色版用的γ值，而且将准备所希望的彩色分解曲线的软件装到浓淡调变换器中即可。

图1是彩色胶片的浓度特性曲线图(F公司制)。

图2是本发明的第1实施方式中的喷墨打印机的框图。

图3是本发明的基础实验的概要和所使用的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)的说明图。

图4是本发明的第2实施方式中的喷墨打印机的框图。

图中，1：检测器

      2：彩色分解器

      3：浓淡调调整器

      11：浓淡调变换器

      4：输出器

      4C、4M、4Y、4K：喷墨头

      5：彩色原稿图像

现照附图，更详细地说明本发明的喷墨打印机。

图2是本发明的第1实施方式中的喷墨打印机的框图。

如图2所示，本发明的喷墨打印机由以下四个部分构成：将彩色原稿图像的透射光或反射光分成R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)光后进行读取的检测器1；将检测器1的输出信号变换成C(青绿色)、M(深红色)、Y(黄色)、K(黑色)(以下，用标号K代替BL)的彩色分解信号的彩色分解器2；为了制作浓淡调合适的图像，利用本发明的<浓淡调变换式>处理彩色分解信号的浓淡调调整器3；以及根据该浓淡调调整器3的输出信号，使各种颜色的油墨液滴从喷墨打印机喷出的输出器4。

在本发明中，上述四个部分中的检测器1、彩色分解器2及输出器4仍然利用现有的喷墨打印机的机构构成。换句话说，浓淡调调整器3是本发明的改进对象。

严格地说，将本发明的浓淡调(gradation)和色调(color tone)的调整统一化、以进行色分解的<浓淡调变换式>为基础的浓淡调变换器也与彩色分解器2的功能的提高有关。

因此，本发明的喷墨打印机可以利用现有的喷墨打印机的彩色分解器2，并将现有的浓淡调变换器的结构变更成本发明的浓淡调变换器。

以下具体说明本发明的喷墨打印机的结构。

检测部1利用光电倍增管等检测彩色原稿图像5中的各部分的透射光或反射光，将其变换成电流值作为R·G·B·USM各信号，在A/V变换器4中将该信号变换为电压信号。

彩色分解器2在对数放大器7中，分别对来自检测器1的R·G·B·USM各个电压信号进行对数运算，并将其变换成浓度，在基本掩蔽器(BM)8中，将C/M/Y各色成分(基本色成分)分解，同时将黑色(K)成分分解。

即在本发明的喷墨打印机中，首先利用通常的方法，在检测器1中，利用来自光电倍增管或固体摄像元件(CCD)等构成的图像信息读取机构检测复制对象物(彩色照片或彩色印刷物等)即原稿图像5的各色(R·G·B)的图像信息，在彩色分解器2中进行彩色分解，获取制作采色复制图像用的浓度信息值(D_n)。如上所述，求出每种颜色(C·M·Y)成分(基本色成分)。

将上述浓度信息值(D_n)利用记录媒体系统的特性曲线，例如利用记录媒体CCD的光电变换特性曲线，变换成与光量相关的图像信息值(X_n)，再变换成基本光量值(X)，这是自然的。

求算上述与光量有关的图像信息时，由图中未示出的软件或硬件进行即可。

在本发明中，根据浓度信息值(D_n)，求算与光量有关的图像信息值(X_n)及基本光量值(X)的功能增添到下面将要说明的浓淡调调整器3中即可。浓淡调调整器3是运用<浓淡调变换式>的算法部分，由于与光量值有关的图像信息也能按给定的算法求出，所以考虑到将计算功能集中在一起。当然本发明不限于该种方式。

在图2中，在彩色分解器2的结构中示出了彩色校正器9。在此外，对R·G·B及C·M·Y各原稿彩色进行C成分、M成分、Y成分控制，然后再在UCR/UCA器10中的UCR(under color re-moval)或UCA(uncer color addition)中，确定C·M·Y三种油墨的表现比率，以及K(黑色油墨)成分的表现比率。

这样，变换成与光量相关的图像信息值的C·M·Y·K成分，在浓淡调调整器3中的浓淡调变换器11中，从C·M·Y·K变换成各色成分的像素块中的像素浓度值(反差系数值)，即表示各色成分的有效面积率的ce’、me’、ye’、ke’。

浓淡调变换器11中有利用记录彩色原稿图像的记录媒体的特性曲线并根据浓度值(D_n)求光量值(X_n)的算法和计算<浓淡调变换式>的算法并对C·M·Y·K分别用<浓淡调变换式>求ce’、me’、ye’、ke’。

浓淡调变换器11可以采用各种形态，例如备有(浓淡调变换式的算法软件)且有A/D、D/A的I/F(接口)的通用计算机；将算法设计成逻辑电路并由通用IC实现的电路；含有存储算法运算结果的ROM的电路；将算法作为内部逻辑实现的PAL、门陈列、专用IC等等。

与由浓淡调普换器11获得的各色成分的像素浓度值相对应的有效面积率被输入彩色通道选择器(CHS)12，彩色通道选择器(CHS)12依次选择并输出ce’、me’、ye’、ke’。由A/D变换器13对该输出进行A/D变换，然后输入到对各色的网点控制器(D/C)14。然后根据该输入信息，将与用网点覆盖各像素块所需的量相应的驱动电压，也就是与色浓度相对应的驱动电压施加到喷墨头(4C、4M、4Y、4K)上。然后一边按顺序控制各色油墨，一边按顺序喷射到记录纸15上，形成浓淡调和色调优异的彩色复制图像。

<基础实验>

其次确认在上述本发明的第1实施例方式的喷墨打印机中，作为其核心的浓淡调变换器11是否具有将彩色复制图像的浓淡调和色调进行统一调整的能力。特别是为了确认是否能一边维持层次、一边合理地进行色调的调整，按下述要领进行了基础实验。

因为是基础实验，所以只实验色版(C/M/Y版)，而不使用BL(K)版。

(1)彩色原稿图像

利用标准品质的褐色陶器壶(透射型原稿)作为彩色原稿图像。

(2)各色版用设计资料

表3中示给了作为基础实验的色调的管理调整用的各色版的设计资料。

(注1)实验A是先指定S部的反差系数值(Y_S)，然后用下面的式(1)求M₁点(色调管理点)的浓淡调强度值。下式(1)的标准值示于表2。

M₁点的网点％值＝(M₁点的标准值)×(对S部指定的反差系数值)/(S部的标准值)……(1)

(注2)实验B采用实验A的值作为M₁的反差系数值，采用标准值(表2)作为S部的反差系数值。

(注3)由于选定利用摄影光线的亮点部分作为彩色原稿图像(壶)的H部，所以全部色版图像的H部的网点％值为“0”。

表3(基础实验用)色调调整用各色版设计资料

テストNo.色版		実  験  A			実  験  B
								H	M1	S	H	M1	S
		No.1	C	0	50	95	0							50	95
M	0							31(40×70/90＝31.1)	70	0	31	90
			Y	0	36(40×80/90＝35.5)	80	0						36	90
No.2	C							0	50	95	0	50			95
		M	0	27(40×60/90＝26.6)	60	0	27						90
	Y							0	31(40×70/90＝31.1)	70	0	31		90

上述实验的4个实验结果根据经验来看，都和预想的一样。这表明利用本发明的<浓淡调变换式>的色调管理法具有合理性。

从基础实验得到的4个彩色复制图像的内容如下。

(1)4点全部在H部～S部的全部动态范围内，很好地再现了浓淡调(浓度调)，而且中间色调的量感也适合人的视觉。

(2)壶的色调在实验A(No.1～No.2)中属蓝色系列，在实验B(No.1～No.2)中，在中间色调区域为蓝色系列、在S部中属原稿图像的褐色系列。这些色调与实际完全符合。

因此，设定实验A(No.1～No.2)中的各色版用彩色分解曲线用的γ值及M₁点的网点％值(计算值)如下：

(1)实验A(No.1)C版γ＝0.45，M₁点的网点％值＝50.

              0000％

              M版γ＝-0.20，M₁点的网点％值＝30.

              9878％

              Y版γ＝-0.18，M₁点的网点％值＝35.

              8678％

(2)实验B(No.2)C版  γ＝0.45，M₁点的网点％值＝50.

              0000％

              M版γ＝-0.18，M₁点的网点％值＝26.

              9006％

              Y版γ＝-0.20，M₁点的网点％值＝30.

              9878％

另外，BL版的γ值为γ＝-0.25。

上述基础实验的概要及实验A(No.1)和实验B(No.1)中使用的各色版用的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)示于图3。

图3中(α)是为了维持灰度平衡，在本行业中作为标准采用的彩色分解曲线的组合。其设计资料示于表2。

图3中(A)表示实验A(No.1)的各色版的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)的组合，图中(B)表示实验B(No.1)中的各色版的彩色分解曲线(浓淡调变换曲线)的组合。

<应用实验>

本实验的目的是更近似于日常的彩色分解作业的方法进行彩色分解实验，确认利用本发明的<浓淡调变换式>的色调管理法是否具有合理调整管理彩色印刷图像的色调的功能。

在本实验中取C版图像的反差系数值为50％的网点作为色调管理点(M₁)。

作为用各色版图像的C/M/Y各色的网点％值指定上述色调管理点(M₁)处的色调调整内容(由用户等要求的色调的校正，变更的具体内容)的基本尺度，采用了大日本油墨化学工业社制的“DICGRAF-G彩色表”(1991年3月，第2版)。另外，在本实验中把上述彩色表的网点％值改为反差系数值(％)。

在本实验中从上述彩色表中选择了6种颜色。

表4示出了从上述“DIC GRAF-G彩色表中选择的6种颜色和色调调整用的指定反差系数值。

在上述彩色表中，以0～100之间的12个等级作为C/M的反差系数值，表示上述6种颜色，其中Y/BL(一定的反差系数值，如表4所示，例如具有10％或50％的反差系数值的颜色)表示重叠印刷的颜色。

因此，色调调整用的指定反差系数值在该彩色表中容易指定，表4给出了该指定反差系数值。虽然是不言而喻，但本实验的目的是检验一下用上述的反差系数值指定的颜色是否不会导致浓淡调劣化且能在色版图像上忠实地再现。

表4从彩色表中选择的6种颜色和色调调整用的指定反差系数值(％)

テストNo.色		DIC GRAF-Gカラ-チャ-ト					色調調整のための指定階調強度值
											頁	C	M	Y	BL	C	M	Y	BL
		a-1a-2	青青	1729	0～1000～100	0～1000～100	1010	1030	5050	2020										1010	1030
b-1b-2	浅黄浅黄										1931	0～1000～100	0～1000～100	5050	1030	5050	2020	5050	1030
		c-1c-2	青浅黄	2425	0～1000～100	0～1000～100	3050	2020	5050	2010										3050	2020

根据表4中的资料作成的本实验用的各色版设计资料示于下表5。

(注1)在本实验中，M₁点的反差系数值当然采用了表4中的色调调整用的指定反差系数值。

(注2)在本实验A中，S部的M/C版用的反差系数值由下式(2)求得。

C版采用表2(维持灰度平衡标准灰度平衡值)中的值(95％)。下式(2)的标准值示于表2。由下式(2)得到的计算结果超过标准网点％值时，则采用标准网点％值。

S部的网点％值＝(S部的标准值)×(对M₁指定的反差强度值)/(M₁的标准值)……(2)

(注3)由于选择定利用摄影光线的亮点作为彩色原稿图像(壶)的H部，所以全部色版图像的H部的网点％值为“0”(零)。

(注4)BL版(黑版)，采用标定调方式，即着黑的起始点(start-ing point，SP)作为M₁点，将终点(end point，EP)作为S部。

另外，S部采用的BL版的最大网点％值，实验A中为80％，实验B中为70％。

表5(应用实验用)色调调整用各色版设计资料

テストNo.色版		実験A			実験B
								H	M1	S	H	M1	S
		a-1(青)	C	0	50	95	0							50	95
M	0							20	45(90×20/40＝45.0)	0	20	90
			Y	0	10	23(90×10/40＝22.5)	0						10	90
BL	-							10	80	-	10	70
			a-2(青)	C	0	50	95						0	50	95
M	0	20						45(90×20/40＝45.0)	0	20	90
				Y	0	10	23(90×10/40＝22.5)					0	10	90
BL	-	10						80	-	30	70
				b-1(浅黄)	C	0	50					95	0	50	95
M	0	20	45(90×20/40＝45.0)					0	20	90
					Y	0	50				23(90×10/40＝22.5)	0	50	90
BL	-	10	80					-	10	70
					b-2(浅黄)	C	0				50	95	0	50	95
M	0	20	45(90×20/40＝45.0)	0				20	90
						Y	0			50	90(90×50/40＝112.5)	0	50	90
BL	-	30	80	-				30	70
						c-1(青)	C			0	50	95	0	50	95
M	0	20	45(90×20/40＝45.0)	0	20			90
							Y		0	30	68(90×30/40＝67.5)	0	30	90
BL	-	20	80	-	20			70
							c-2(浅黄)		C	0	50	95	0	50	95
M	0	10	23(90×10/40＝22.5)	0	10	90
								Y	0	50	90(90×50/40＝112.5)	0	50	90
BL	-	20	80	-	20	70

上述应用实验的结果与上述基础实验一样，完全与预想的相同。

用彩色复制图像得到的色调管理点(M₁)处的色调与作为基本尺度的彩色表上的色调完全一致，而且在H部～S部的全部动态范围内，浓淡调当然还有色调都使人的视觉感到自然。

即，根据上述应用实验的结果，可以确认以本发明的<浓淡调变换式>为工具的彩色分解技术，在进行色调的管理调整方面，以及在浓淡调和色调的统一调整方面具有合理性。

图4是本发明的第2实施形态的喷墨打印机的框图。

第2实施形态的喷墨打印机使用TV信号作为彩色原稿图像的信息信号。上述TV信号与复制对象物的图像信息值有关，当然，与上述第1实施形态一样，利用对被拍摄体进行摄像的CCD等摄像元件的光电变换特性曲线，将TV信号变换成与光量相关的图像信息值(X值)。

如图所示，将上述TV信号的C.M.Y.K成分信号输入其内部装有<浓淡调变换式>的算法的调整器进行浓淡调变换，并通过彩色通道选择器(CHS)，在A/D部变换成数字信号，再输出给充电信号驱动器13。根据该输出信号，墨滴6被充电器7充电。带电量的大小与像素块中用的网点覆盖的像素浓度值即色浓度值相对应。载有与色浓度相对应的电量的墨滴被转向器偏转后到达记录纸10上。

在用本发明的喷墨打印机制作彩色复制图像时，为了改变像素的覆盖率(像素浓度)，可通过调制印刷技术中的网点那样的网点的大小进行改变(网点大小变调)，或者采用被视为高频振动矩阵法之类的规定网点(一定大小的点)的排列的方法进行(网点密度变调)。

本发明的喷墨打印机，作为其核心结构要素的浓淡调变换器利用特定的<浓淡调变换式>，能使浓淡调和色调两者进行统一的彩色分解。这种定量且合理地将浓淡调和色调统一起来的技术在现有的技术中是难以实现的，这是本发明的重大成就。

现有技术的现状是：针对市场对特定部位、特定部分、以及图像整体色调的调整(色调的修正、变更)的高需求(高要求)，不仅不能定量进行色调的调整，而且不能使该部位的色调和其它部位的色调平衡，图像整体的调子(浓淡调和色调)不正，不能制作高品质的彩色复制图像。

与此相反，本发明在喷墨打印机的心脏部分增添的彩色分解(浓淡调变换)技术中采用了特定的<浓淡调变换式>，运用该<浓淡调变换式>能完全定量地进行浓淡调调整和色调调整，能合乎目的地对彩色原稿图像进行彩色分解，能高效率地制作浓淡调的再现性好，色调经过调整的高品质的彩色复制图像。

即，本发明的喷墨打印机有下述优点：

(1)能合理地适应市场对彩色复制图像品质的高度、复杂、多样化的需求。

(2)由于彩色复制图像的制作，特别是彩色分解作业能够定量且合理地进行，所以具有提高生产率、缩短作业时间，有效的使用设备、节约材料、降低消耗等显著的效果。

(3)在彩色复制图像的制作中，能开拓合理有效地利用感性和艺术性的途径。从而能实现喷墨打印机的高附加值。

Claims (9)

1.一种利用浓淡调变换器对连续调的彩色原稿图像的图像信息进行浓淡调变换，制作半调(中间色调)的彩色复制图像的喷墨打印机，该喷墨打印机的特征是上述浓淡调变换器具有下述色调调整功能：

(1)利用记录彩色原稿图像的记录媒体的特性曲线[用直角坐标系规定入射到记录媒体上的光量值(X值)和记录媒体上形成的浓度值(D值)的关系的特性曲线]，根据浓度值(D值)求光量值(X值)的功能；

(2)利用下面给出的<浓淡调变换式>，对上述光量值(X值)进行浓淡调变换，求出反差系数值(Yn值)的功能；以及

(3)在进行上述浓淡调变换时所用的色调调整功能；该色调调整功能由以下功能构成；

(3)-1.在彩色原稿图像的H部(最亮部)～S部(最暗部)之间的给定部位，设定管理彩色复制图像的色调用的色调管理点(M1)

(3)-2.在上述的色调管理点(M1)，用所希望的色版(C版、M版、Y版、以及BL版)的反差系数值规定色调的调整条件

(3)-3.将上述的色调管理点(M1)处的光量值和反映上述的色调调整条件的色版的反差系数值、以及在H部和S部设定的所希望的反差系数值代入下面的<浓淡调变换式>，确定γ值，准备将上述色版的H部～S部的像素的光量值变换成反差系数值(Yn值)用的<浓淡调变换式>，而且

(3)-4.运用确定上述γ值的各色版用的<浓淡度变换式>，对各色版用的各像素的光量值进行浓淡调变换，同时对色调进行管理调整。

<浓淡调变换式>

Yn＝Yh+[α(1-10^-KX)(Ys-Yh)/(α-β)]

该<浓淡调变换式>中各符号的意义如下：

X：表示(Xn-Xh)，即表示从利用上述记录媒体的特性曲线求出与彩色原稿图像的任意像素点(几点)的浓度信息值(Dn)相对应的光量值(Xn)中减去按同样方法求出的彩色原稿图像的H部的浓度信息值(D_H)相对应的光量值(X_H)后得到的基本光量值；

Y_n：对与彩色原稿图像上的任意的像素点(几点)相对应的彩色复制图像上的像素设定的反差系数值；

Y_H：预先对与彩色原稿图像上的H部相对应的彩色复制图像上的H部设定的反差系数值；

Y_S：预先对与彩色原稿图像上的S部相对应的彩色复制图像上的S部设定的反差系数值；

α：记录彩色复制图像用的图像表现媒体的表面反射率；

β：由β＝10^-7决定的数值；

K：由K＝γ/(X_S-X_H)决定的数值；

式中X_S表示与利用上述记录媒体的特性曲线求得的彩色原稿图像的S部的浓度信息值(D_S)相对应的光量值(X_S)；

γ：任意系数

2.按权利要求1所述的喷墨打印机，其特征为：彩色原稿图像记录在作为记录媒体的光电变换元件上。

3.按权利要求2所述的喷墨打印机，其特征为：记录媒体的特性曲线是规定入射到记录媒体(光电变换元件)上的光量值(X值)和所形成的浓度值(D值)之间的关系的光电变换特性曲线。

4.按权利要求1所述的喷墨打印机，其特征为：彩色原稿图像记录在作为记录媒体的照相感光材料上。

5.按权利要求4所述的喷墨打印机，其特征为：记录媒体的特性曲线是规定入射到记录媒体(照相感光材料)上的光量值(X值)和所形成的浓度值(D值)之间的关系的照相密度特性曲线。

6.按权利要求1所述的喷墨打印机，其特征为：彩色原稿图像是彩色印刷(反射型)原稿图像。

7.按权利要求6所述的喷墨打印机，其特征为：彩色印刷(反射型)原稿图像的特性曲线是按1∶1关系规定光量值(X值)和浓度值(D值)的关系的曲线。

8.按权利要求1所述的喷墨打印机，其特征为：反差系数值(Yn值)是通过控制从喷墨头喷出的液量，改变记录网点的直径，形成网点大小变调图像即彩色复制图像的值。

9.按权利要求1所述的喷墨打印机，其特征为：反差系数值(Yn值)是通过控制由高频振动矩阵形成的网点密度，改变点密度，形成点密度变调图像即彩色复制图像的值。

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