DE4010299C2

DE4010299C2 - Tonkonversionsverfahren zur Herstellung farbschleierfreier Reproduktionen

Info

Publication number: DE4010299C2
Application number: DE4010299A
Authority: DE
Inventors: Takashi Numakura; Iwao Numakura
Original assignee: Yamatoya and Co Ltd
Current assignee: Yamatoya and Co Ltd
Priority date: 1989-08-19
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2010-03-31
Also published as: GB9017186D0; JPH0377478A; DE4010299A1; GB2237473B; JP2787231B2; GB2237473A; US5057931A

Description

Die Erfindung betrifft ein Tonkonversionsverfahren zur Herstellung von farbschleierfreien Reproduktionen nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1, z. B. von Halbtondrucken, reproduzierten Digitalbildern, d. h. von Original-Vorlagen mit kon tinuierlicher Gradation.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Tonkonversionsverfahren für Bilder mit einer Technik, die in der Lage ist, die unvermeidbar auf jeder Original-Farbvorlage auftretenden Farbschleier zu entfernen und ein Teil des Herstellungsprozesses für verschiedene reproduzierte Bilder ist. Das Tonkonversionsverfahren ist in erster Linie für die Farbzerlegung mit Hilfe eines Scanners bei der elektronischen Herstellung von Platten oder Verarbeitung von Bildinformationen in anderen Bereichen geeignet.

Es ist bekannt, daß zum Herstellen verschiedener Reproduktionen von Farbo riginalen mit kontinuierlicher Tönung unterschiedliche Tonkonversionsverfahren für Bilder verwendet werden, wie z. B. die Halbtongradationsdarstellung (die Multi-Wert- Flächen-Gradations-Darstellung) beim Drucken, die Gradationsdarstellung in binären Werten wie beim Tintenstrahldrucken und die direkte Dichtegradationsdarstellung, wie bei der Aufzeichnung mittels thermischen Transfers sublimierter Pigmente. Bei den konventionellen Tonkonversionsverfahren für Bilder treten diesen gemeinsame Pro bleme und Verbesserungswünsche auf. Diese werden nachfolgend anhand eines repräsentativen Beispiels, nämlich der Herstellung von Druckreproduktionen, näher beschrieben.

Bei der elektronischen Herstellung von Platten erfolgt die Farbzerlegung mit Hilfe eines Farbscanners oder eines Gesamtscanners (nachfolgend als äScanner zerlegungä bezeichnet), die hoch komplizierte elektromechanische Geräte darstellen. Für die Konversion von kontinuierlich getönten Original-Farbvorlagen in Halbtondrucke gibt es bis jetzt noch kein vernünftiges Verfahren. Praktische Farbzerlegung hängt stark von der Erfahrung und der Wahrnehmungsfähigkeit des Betreibers der Einrich tung ab, obwohl teuere, hochfortschrittliche elektromechanische Farbscanner als Ar beitsmittel verwendet werden, wie oben beschrieben. Die gleiche Situation liegt vor, wenn die Farbvorlage keine Standard-Bildqualität besitzt. Dies bedeutet, daß der Dichteumfang der Farbvorlage von dem eines Farboriginals mit Standardbildqualität abweicht, z. B. durch Ober- oder Unterbelichtung oder durch einen Farbschleier. Was den Farbschleier betrifft, so besitzen in Wirklichkeit alle Farbvorlagen mehr oder we niger einen Farbschleier. Es wurde aber noch keine vernünftige Technik entwickelt, um diesen Farbschleier zu entfernen. Wenn dieser Farbschleier durch Farbzerlegung mit Hilfe eines Scanners entfernt werden soll, muß diese Arbeit vom Betreiber auf der Basis von Versuchswerten erfolgen.

Ein Scanner, der eine große Investition darstellt, sollte angesichts der kompli zierten Technologie mit einer hohen Betriebsgeschwindigkeit arbeiten. Die wirkliche Betriebsrate liegt jedoch immer noch bei einer Größenordnung von etwa 30 bis 40% im Durchschnitt. Dies bedeutet eine hohe Arbeitsbelastung für die Angestellten und Hersteller der Reproduktionen und verhindert eine Verbesserung der allgemeinen Arbeitsbedingungen. Dadurch wird auch eine Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit und der Finanzkraft der Firma verhindert.

Es wurde daher zuerst nach einer Technik gesucht, mit der die Dichtegradati on eines jeden Bildelements des Bildes rationell umgewandelt werden kann und we niger noch nach einem Verfahren für die Farbkorrektur. Dies wird beim konventionel len Verfahren für wichtig erachtet, um von verschiedenen Vorlagen Reproduktionen mit reproduzierbarer Tönung (Reproduzierbarkeit der Gradation und des Farbtons) herzustellen. Insbesondere sollen Reproduktionen in gewünschter Tönung hergestellt werden. Es sollte daher beim Herstellen der farbigen Druckreproduktionen die kon ventionelle Technik, bei der die Farbkorrektur - sie ist leicht in systematischer Weise analysierbar - für wichtig erachtet werden und nicht die Tonkonversion im Dichteum fang der Bilder.

Auf dieser Basis, wurde bereits ein Tonkonversionsverfahren mit einer beson deren Tonkonversionsformel vorgeschlagen, mit deren Hilfe die Tonkonversion der Bilder in systematischer und rationaler Weise erfolgen kann (US-PS 4,811,108; US-PS 4,833,546 und US-Anmeldungen 07/347,620 und 07/390,901).

Die Erfinder haben auf das nachstehende Problem hingewiesen und folgende Gegenmaßnahmen vorgeschlagen. Dies heißt daß das Kameraobjekt (das wirkliche Bild oder die aktuelle Szene) auch das praktische Objekt für die Reproduktion sein sollte.

Bei der bisherigen Bildverarbeitung wird im allgemeinen die Bildinformation vom Kameraobjekt zuerst auf oder in einem Aufzeichnungsmedium, wie einem licht empfindlichen Material, einem photoelektrischen Material, photoleitfähigen Material, etc., gespeichert oder aufgezeichnet und dann die auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete oder gespeicherte Bildinformation verarbeitet. Die Bildinformation auf dem Aufzeichnungsmedium weicht daher von der wirklichen Bildinformation des Ka meraobjekts ab. Die bisherige Tonkonversion zum Herstellen von gedrucken Bildern geht mit anderen Worten von Dichtewerten aus, die auf Grundlage der Dichteeigen schaftskurve der lichtempfindlichen Emulsion bestimmt wurden. Die Dichteeigen schaftskurve wird auf einem rechtwinkeligen D-X Koordinatensystem dargestellt, wo bei auf der Ordinate (D-Achse) und der Abszisse (X-Achse) jeweils die Dichtewerte und der Logarithmus der Belichtungsmenge aufgezeichnet sind. Dies bedeutet, daß praktisch die primären Bildinformationswerte des Kameraobjekts, wie Belichtung, Lichtmenge, etc., bei der konventionellen Technik nicht verwendet wurden.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde deshalb ein Bildtonkonversi onsverfahren mit einer besonderen Tonumwandlungsformel vorgeschlagen, bei der die Werte der X-Achse die Belichtung oder Lichtmenge repräsentieren - aus den Dichtewerten der D-Achse durch die Dichtekurve der photosensitiven Emulsion an stelle der Dichtewerte der D-Achse bestimmt werden (JP-Anmeldung 1-135825). Die ses Tonkonversionsverfahren, bei dem die Bildinformation des Kameraobjekts - dem eigentlichen Objekt der Reproduktion - verwendet wird, ist zugegebenermaßen der bisherigen Technik, die von der Bildinformation des Bildmittels abhängig ist, überle gen. In dieser bereits seitens der Erfinder vorgeschlagenen Technik wurde jedoch kein Verfahren zur Entfernung des Farbschleiers, der unvermeidbar mehr oder weni ger bei allen Originalen auftritt, berücksichtigt. Das erfindungsgemäße Tonkonversi onsverfahren für Bilder umfaßt ein Verfahren zur Entfernung des Farbschleiers auf Grundlage des vorgenannten Tonkonversionsverfahrens.

Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Tonkonversionsverfahren für Bilder mit einer Technik zu schaffen, die in der Lage ist, die unvermeidbar auf jeder Original- Farbvorlage auftretenden Farbschleier objektiv zu entfernen, die ein Teil der Herstel lungsprozesse für verschiedene reproduzierte Bilder sind. Dabei werden die charakteri stischen Dichtekurven der jeweiligen rot-, gelb- und blauempfindlichen Emulsi onsschichten des Farbfilms zusammen mit den Bildinformationswerten der X-Achse (Reihen oder Primitiv-Bildinformationswerte der Lichtmengen, die vom Kameraobjekt erhalten wurden) als Bildinformationswerte, anstelle der Dichtewerte der D-Achse, verwendet.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Tonkonversionsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnung. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der charakteristischen Dichtekurven licht empfindlicher Emulsionsschichten der Farben R, G und B eines Farbfilms;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der charakteristischen Dichtekurven aus Fig. 1, wobei die Bereiche der charakteristischen Dichtekurven der R, G und B lichtempfindli chen Emulsionsschichten auf Grundlage der Dichtewerte der H- und S-Flächen der jeweiligen C-, M- und Y-Farbplatten bestimmt wurden;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen vier Steuerpunkten auf der X-Achse (X_H, m₁, m₂ und X_S) für die jeweiligen Farben und entsprechenden vier Steuerpunkten auf der D-Achse (D_H, m₁, m₂ und D_S) in den Bereichen der jeweili gen charakteristischen Dichtekurven in Fig. 2;

Fig. 4(A), 4(B) und 4(C) sind schematische Zeichnungen zur Analyse der Ur sache für das Auftreten der Farbschleier, insbesondere des roten Farbschleiers der Vorlage (1), wobei Fig. 4(A) eine Darstellung ist, in der von den vier Kontrollpunkten der Bildinformation für die jeweiligen Farbplatten X_H und X_S auf der X-Achse in Über einstimmung sind, Fig. 4(B) eine Darstellung ist, in der von den vier Kontrollpunkten D_H und D_S in gleicher Weise wie in Fig. 4(A) in Übereinstimmung sind und Fig. 4(C) eine Darstellung ist, in der alle vier Kontrollpunkte der Bildinformation für die jeweili gen Farbplatten auf der D-Achse in Übereinstimmung sind; und

Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) sind schematische Zeichnungen ähnlich der Fig. 4(A), 4(B) und 4(C) zur Analyse der Ursache des Farbschleiers, insbesondere eines gelben Farbschleiers der Vorlage (2), wobei Fig. 5(A) eine Darstellung zeigt, in der von den vier Steuerpunkten der Bildinformation für die jeweiligen Farbplatten X_H und X_S auf der X-Achse in Übereinstimmung sind, Fig. 5(B) eine Darstellung zeigt, in der von den vier Steuerpunkten D_H und D_S in gleicher Weise wie in Fig. 5(A) auf der D-Achse in Übereinstimmung sind und Fig. 5(C) eine Darstellung ist, in der von den vier Steuer punkten der Bildinformation für die jeweiligen Farbplatten alle auf der D-Achse in Übereinstimmung sind.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun nachstehend detailliert beschrieben. Die Erfindung wird ferner anhand der Herstellung eines Halbtondruckes von einer Farbvorlage mit kontinuierlicher Gradation und einem mehr oder weniger Farbschleier beschrieben.

Die Entwicklung eines systematischen Verfahrens zur Vermeidung des Farbschleiers wurde bislang hauptsächlich dadurch verhindert, daß das Auftreten des Farbschleiers verschiedene Ursachen besitzt. Sogar wenn die Farbzerlegung, wie vorstehend beschrieben, mit Hilfe eines hochentwickelten Farbscanners erfolgt, muß der Farbschleier gegenwärtig noch durch den Betreiber auf Grundlage von "Trial- and Error" - also experimentellen Versuchsdaten, beseitigt werden.

Für das Auftreten des Farbschleiers bestehen hauptsächlich folgende Haupt gründe:

(1) Die zur Beleuchtung verwendete Lichtquelle war wegen der Lichtquali tät (Farbtemperatur) zum Photographieren eines Bildes ungeeignet.
(2) Der Entwicklungsprozeß entsprach nicht den Standardbedingungen.
(3) Die Belichtungszeit beim Photographieren war ungeeignet.

Die erfindungsgemäße Tonkonversion des Bildes wird, wie erwähnt, so durch geführt, daß ein Bildinformationswert (X-Achse) über die charakteristische Dichtekur ve der lichtempfindlichen Emulsion einer jeden Farbe aus dem Dichtewert (D-Achse) bestimmt und dann mit Hilfe einer Tonkonversionsformel auf Grundlage der so erhaltenen Bildinformationswerte die Tonkonversion durchgeführt wird. Die Ton konversionformel ergibt sich aus der allgemein akzeptierten Dichteformel (photographische Dichte, optische Dichte):

D = log Io/I = log 1/T

wobei
Io = Intensität des einfallenden Lichtes;
I = Intensität des reflektierten oder durchgelassenen Lichtes; und
T = I/Io = Transmissionsgrad.

Die oben angegebene Formel für die Dichte D kann zum Drucken und zur Plattenherstellung folgendermaßen verwendet werden:

Dichte (D') zum Drucken und zur Plattenherstellung = log Io/I

= log {αA/[α(A-(d₁ + . . . + d_n) + β (d₁ + . . . + d_n)]}

wobei
A = Einheitsfläche;
d_n = Fläche des einzelnen Punktes in der Flächeneinheit;
α = das Reflexionsvermögen des Druckpapiers; und
β = die Oberflächenreflektion der Druckfarbe.

Mit Hilfe der obengenannten Dichteformel (D') wird der Grunddichtewert (X) ei nes beliebigen Probepunktes (Bildpunktes) auf dem Originalbild bestimmt. Dies erfolgt durch Subtraktion der Dichte der hellsten Fläche vom Originalbild von der gemesse nen Dichte des Probepunktes (Bildelements). Die Beziehung zwischen der so erhalte nen Grunddichte (X) und dem Wert (y) für die Punktflächenprozent des Probeortes (Bildelements) wird dann mit Hilfe der gemessenen Daten harmonisiert. Dabei wird folgende Tonkonversionsformel erhalten:

y = y_H + {α (1-10^-kx)/(α-β)} . (y_S-y_H);

wobei
k = (Dichteumfang des Druckbildes)/(Dichteumfang der Vorlage)
y_H = vorgegebener Punktflächenprozentwert für die hellste Fläche des Druck bildes, und
y_S = vorgegebener Punktflächenprozentwert für die dunkelste Fläche des Druckbildes.

Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel wird durch Verbesserung der obengenannten Formel erhalten. Die Parameter dieser Tonkonversionsformel sind dabei wie oben beschrieben.

Es folgt nun eine Beschreibung der Eigenschaften der Farbvorlagen mit einem Farbschleier und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Konvertierung der Farbtö nung derartiger Farbvorlagen.

Bestimmung objektiver Farbschleier-Daten von farbigen Originalen

Die Farbvorlage mit Farbschleier wird mit Hilfe der charakteristischen Dichte kurven (charakteristische photographische Kurven) des beim Photographieren der Farbvorlage verwendeten Farbfilms analysiert und daraus die objektiven Werte für den Farbschleier ermittelt.

(1) Fig. 1 zeigt ein Diagramm der charakteristischen Dichtekurven der lichtempfindlichen Emulsionsschichten für R, G und B von EKTACHROME 64 (Warenzeichen der Eastman Kodak) (Belichtung: Tageslicht, 1/50 Sek.; Entwick lungsprozeß: Prozeß E-6; Dichtemessung: Status A). Die Fig. 1 zeigt ein D-X Koordi natensystem, in dem die Ordinate (D-Achse) und die Abszisse (X-Achse) jeweils die Dichten und den logarithmischen Belichtungswert zeigen.

(2) Die hellste (H) und dunkelste Fläche (S) des farbigen Originals werden bestimmt und Dichtewerte D_H und D_S auf den dazugehörigen H- und S-Flächen wer den mit Hilfe von Farbfiltern, R [für die Cyan-Platte (C)], G für die magenta Platte (M)] und B [für die gelbe Platte (Y)] gemessen. Die gemessenen Dichten werden dann auf den entsprechenden charakteristischen Dichtekurven aufgetragen, wodurch die Be reiche der charakteristischen Dichtekurven der entsprechenden R, G und B bestimmt werden. Dieser Schritt ist in Fig. 2 gezeigt. Dabei ist bekannt, daß die Bildinformation für die C-, M- und Y-Platten mit Hilfe der jeweiligen R-, G- und B-Filter erhalten wer den. Die Werte für das Beispiel, das nachstehend noch näher beschrieben wird, sind in Fig. 2 gezeigt.

(3) Als nächstes werden dann die Bereiche der charakteristischen Dichte kurven für R, G und B auf die X-Achse projiziert, um deren Schwellenwerte für die Bildinformation zu bestimmen. Die Bildinformationswerte auf der X-Achse - die grundlegende Informationswerte darstellen, die im erfindungsgemäßen Tonkonversi onsverfahren verwendet werden - werden mittels der charakteristischen Dichtekurven aus den Dichtewerten auf der D-Achse erhalten, die die im konventionellen Verfahren verwendeten Basis-Werte sind. Die Bildinformationswerte auf der X-Achse sind un verzerrte Werte und betreffen physikalische Größen, d. h. vom Kameraobjekt erhalte ne Lichtmengen (wirkliches Bild, tatsächliche Szene). Die Dichtewerte der D-Achse sind andererseits im wesentlichen durch die Empfindlichkeitscharakteristik der jeweili gen Emulsionsschichten verzerrt. Beim erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahren für Bilder werden verzerrungsfreie Werte der X-Achse verwendet. Dies ist gegenüber der bisherigen Technik ein bemerkenswertes Merkmal.

Zur geeigneten Überwachung der Tonkonversion von Bildern werden Schwel lenwerte (X_H-X_S) der Bildinformationswerte zur Herstellung der C-, M- und Y- Farbplatten auf der X-Achse Steuerpunkte bestimmt, die jeweils dem Filterdichtewer ten von R, G und B entsprechen. Beispielsweise werden vier Punkte bei X_H (entsprechend D_H der H-Fläche auf der D-Achse); (X_S-X_H)/4 = m2 (auf der Seite von X_H); (X_S-X_H)/2 = ml (dazwischen liegender Punkt); und X_S (entsprechend D_S der S- Fläche auf der D-Achse) als Steuerpunkte eingesetzt. Es versteht sich von selbst, daß die Zahl der Steuerpunkte beliebig verändert werden kann.

Die relative Beziehung zwischen den vier Punkten, die auf Grundlage der Schwellenwerte (X_H-X_S) der Bildwerte auf der X-Achse zum Herstellen der Farbplat ten bestimmt werden, ist natürlich konstant. Die Steuerpunkte werden hier mittels der charakteristischen Dichtekurven der jeweiligen Emulsionsschichten (R, G und B) auf die D-Achse projiziert. Die Dichtewerte (D_H, Dm₂, Dm₁ und D_S) entsprechend den je weiligen Steuerpunkten werden bestimmt, um ihre relativen Beziehungen zueinander zu untersuchen.

Der Vorgang der obigen Beschreibung ist in Fig. 3 detailliert dargestellt.

Die Ursache für das Auftreten des Farbschleiers kann erfindungsgemäß durch Analyse der Fig. 3 objektiv verstanden werden. Die Ursache und Eigenschaften des Farbschleiers können durch Analyse des Entstehungsprozesses der verzerrten Dicht einformationswerte auf der X-Achse, die für die Herstellung von Farbplatten einge setzt werden, die als unverzerrte Werte von einem Kameraobjekt, wie oben beschrie ben, erhalten werden, aber durch die charakteristische Dichtekurve der R, G und B lichtempfindlichen, auf einem lichtempfindlichen Farbfilmmaterial, wie einem Farbbild, fixierten Emulsionsschichten als verzerrte Dichteinformationswerte auf der D-Achse dargestellt sind.

(4) Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung des Auftretens von Farbschleiern und Maßnahmen, diesen zu entfernen.

Aus vielen Versuchen ist bekannt, daß kein Farbschleier auf einem Original auftritt, solange die relative Beziehung der Schwellenwerte der Bildwerte auf der X- Achse verzerrungsfrei ist. D.h., die vier Steuerpunkte X_H, m₁, m₂ und X_S in Fig. 3 zum Herstellen der Farbplatten (C, M und Y) müssen ähnlich einer relativen Beziehung der entsprechenden Punkte (D_H, m₁, m₂ und D_S) auf der D-Achse bleiben. Andererseits ist bekannt, daß Farbschleier stärker oder schwächer außer im o.g. Fall, auftreten. Durch Untersuchung der Anordnung der Steuerpunkte auf der D-Achse und der Formen der charakteristischen Dichtekurven für die R-, G- und B-Emulsionsschichten des Farb films kann die Ursache des Farbschleiers und detaillierte Daten darüber in vernünfti ger und systematischer Weise ermittelt werden.

Die Fig. 4(A), 4(B) und 4(C) zeigen die Ergebnisse einer Untersuchung zur Entfernung des Farbschleiers.

In Fig. 4(A) stellen die Bildwerte auf der X-Achse die Lichtmengen (Belichtung), die das lichtempfindliche Farbfilmmaterial beim Photographieren des Originals erreicht haben, dar, wobei diese Bildinformationswerte verzerrungsfrei sind. Die relative Beziehung der vier Steuerpunkte zur Steuerung der Tonkonversion zu einander wurde unter den selben Bedingungen erhalten. Die Fig. 4(A) ist nämlich eine graphische Darstellung der Anordnung der Steuerpunkte der jeweiligen Farbplatten, wenn deren X_H und X_S auf Basis der Bildinformationswerte der X-Achse für die C-, M- und Y-Farbplatten übereinstimmen. Bemerkenswerterweise befinden sich m_1S und m_2S der jeweiligen Farbplatten in der gleichen Position auf der X-Achse.

Die Fig. 4(B) ist eine graphische Darstellung der Anordnung der Steuerpunkte der jeweiligen Farbplatten für den Fall, daß D_H und D_S auf Basis der Dichtewerte der D-Achse übereinstimmen. Die Dichtewerte auf der D-Achse entsprechen den Bildin formationswerten auf der X-Achse, die zur Herstellung der C-, M- und Y-Farbplatten eingesetzt werden und sind durch die charakteristischen Dichtekurven verzerrte Werte, die in konventionellen Farbzerlegungsverfahren verwendet wurden.

Die Fig. 4(C) zeigt eine graphische Darstellung, die für die quantitative Entfer nung von Farbschleiern äußerst wichtig ist.

In der Fig. 4(B) befinden sich die m_1S und m_2S der jeweiligen C-, M- und Y- Farbplatten an verschiedenen Positionen auf der D-Achse, bezogen auf die Dichte- Werte der Steuerpunkte, die beim bisherigen Farbzerlegungsverfahren zur Herstel lung der Farbplatten verwendet wurden. Die Dichtewerte sind also die verzerrten Dichteinformationswerte auf der D-Achse, deren Steuerpunkte (D_H, m₁, m₂ und D_S) den Steuerpunkten (S_H, m₁, m₂ und X_S) auf der X-Achse entsprechen. Ein menschli cher Betrachter beurteilt die Bildqualität der Farbvorlage so, als ob die gesamte Abbil dung auf dem Farboriginal totalisiert wäre, d. h., als ob nur ein einzelnes mt und nur ein einziges m₂ darauf wäre. Das oben Beschriebene ist in Fig 4(C) dargestellt.

In der Fig. 4(C) werden numerische Daten aus dem nachstehenden Beispiel 1 verwendet. Die Daten stammen von den Analyseergebnissen eines Farboriginals mit einem dicken roten Farbschleier. Wird die Fig. 4(C) mit Fig. 4(A) und 4(B) verglichen, zeigt sich, daß die Dichtewerte im Bereich zwischen D_H und D_S zum Herstellen der Y- Platte höher sind als die der M-Platte in Fig. 4(C). Dieses Phänomen (Inversionsphänomen der Y-Platte) kann erfindungsgemäß verwendet werden, um den Farbschleier zu charakterisieren und zu quantifizieren. Die Dichtewerte auf der D- Achse stehen im Bezug zu allen Haupt-Ursachen für das Auftreten der Farbschleier - sie wurden in (1) bis (3) unter "Bestimmen der objektiven Farbschleierwerte der Farbvorlage" aufgeführt. Dies sollte bei einer Farbzerlegung (Tonkonversion) auf Grundlage der Bildinformationswerte auf der X-Achse, die aus den Dichtewerten der D-Achse erhalten wurden, berücksichtigt werden. Wenn nämlich die Dichteinformati onswerte auf der X-Achse einfach aus den Dichtewerten der D-Achse erhalten wer den und die so erhaltenen Dichteinformationswerte einer Farbzerlegung unterworfen werden, werden die Punktflächenprozente für die Y-Platte übermäßig groß, so daß der rote Farbschleier nicht vernünftig entfernt werden kann.

Die vorliegende Erfindung macht für die rationelle Entfernung des Farbschlei ers von der erfindungsgemäß abgeleiteten Tonkonversionsformel Gebrauch, wobei die Ergebnisse in den Fig. 4(A) bis 4(C) reflektiert sind.

In dem vorgenannten Beispiel sollten die Punkte auf der Y-Platte verringert werden, um den Farbschleier zu entfernen. Aus den Eigenschaften der erfindungs gemäßen Tonkonversionsformel ist ersichtlich, daß die Größe der Punktflächenpro zente willkürlich durch Variation des γ-Wertes in der Tonkonversionsformel reguliert werden kann. Durch geeignete Wahl des γ-Wertes können demnach die Punkte auf der Y-Platte entsprechend angepaßt werden.

Tonkonversion

Nach Analyse des Farbschleiers folgt nun eine Beschreibung des Farbzerle gungsvorgangs. Für die Farbzerlegung einer Farbvorlage mit einem Farbschleier ist ausreichend, daß mit Hilfe der Tonkonversionsformel die unverzerrten Bildinformati onswerte (X = X_n-X_Hn) auf der X-Achse in numerische Punktflächenprozentwerte (Y- Werte) eines Halbtonbildes umgewandelt werden. Die Farbzerlegungskurve der X- Achse zeigt die Beziehung zwischen den x- und y-Werten. Zur Umwandlung wird ein entsprechender γ-Wert in der Formel anhand der Analyseergebnisse des Farbschlei ers bestimmt, um damit die Farbzerlegungskurven auf der X-Achse für die jeweiligen C-, M- und Y-Platten zu bestimmen. Dabei versteht sich von selbst, daß die Bezie hung zwischen den Punktflächenprozenten in H, S und Mitteltonbereichen zwischen den C-, M- und Y-Platten so bestimmt werden, um einer guten Graubalance auf der Reproduktion zu erhalten. Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel besitzt fol gende Merkmale: Eines der ersten Merkmale ist, daß die Anordnung der numerischen Werte für die Punktflächenprozente auf einer Halbtonreproduktion, nämlich die Bil dinformationswerte auf der X-Achse, und die Form der Farbzerlegungskurve der X- Achse - diese zeigt die Relation der Bildinformationswerte auf der X-Achse zueinan der - die zusammenfallen, solange die Parameter für die vier Werte a, γ, y_H und y_S unverändert bleiben. Ein weiteres Merkmal der Tonkonversionsformel besteht darin, daß die Form der Farbzerlegungskurve auf der X-Achse durch Variation des γ-Werts der vier Parameter willkürlich verändert werden kann. Durch Verwendung dieser Ei genschaften kann der Farbschleier, wie in den Fig. 4(A) bis 4(C) gezeigt, rationell be seitigt werden.

Dies wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4(A) bis 4(B) beschrieben:

In Fig. 4(C) sind wegen des Farbschleiers die Dichtewerte zum Herstellen der Y-Platte größer als auf der M-Platte. Um den Farbschleier zu entfernen, ist es daher beispielsweise ausreichend, den Unterschied zwischen der Y- und der M-Platte durch Variation des γ-Wertes in der Tonkonversionsformel bei der Herstellung der Halbton reproduktion zu variieren, um die Punkte gleicher Flächenprozente sowohl auf der Y- als auch auf der M-Platte zu erhalten. Wenn die Y-Platte mit der M-Platte oder die M- Platte mit der Y-Platte übereinstimmt, wird das gleiche Resultat erhalten. Ein Vorteil der Tonkonversionsformel liegt darin, daß, wenn ein höherer γ-Wert in der Formel eingesetzt wird, die resultierenden Punktflächenprozente ansteigen und bei einem kleineren γ-Wert die resultierenden Punktflächenprozente abnehmen werden. Die Tonkonversionsformel kann daher flexibel gehandhabt werden. Darüber hinaus kön nen die Werte für die Punktflächenprozente leicht aus der Tonkonversionsformel be rechnet werden. Der Farbschleier kann daher mit Hilfe der Tonkonversionsformel auf Grundlage der in den Fig. 4(A) bis 4(C) gezeigten Daten rationell entfernt werden.

Für die Anwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel sollten un verzerrte Bildwerte auf der X-Achse mittels der charakteristische Dichtekurven aus den Dichtewerten der D-Achse, wie in Fig. 1 gezeigt, bestimmt werden. Die charakte ristische Dichtekurve muß daher entsprechend formuliert werden. Für die Formulie rung der charakteristische Dichtekurve können alle geeigneten Maßnahmen verwen det werden und es bestehen keine Restriktionen.

Wird bspw. angenommen, daß:

[Ordinatenachse] = D = log Io/I,
[Abszissenachse] = X = logarithmischer Belichtungswert

(wobei die X-Achse einen Maßstab mit gleichen Abständen besitzt, der zur D- Achse identisch ist) und a, b, c, d und f Konstanten sind, kann die charakteristische Dichtekurve folgendermaßen formuliert werden [siehe Tab. 1(A)]):

(i) Unterer Abschnitt der charakteristischen Dichtekurve (nach unten ge krümmter Bereich; Flächen mit geringen D-Werten);
D = a.b^c.(X+d)+e + f.
(ii) Annähernd linearer Abschnitt der charakteristischen Dichtekurve (fast linearer Bereich, Fläche mit großen D-Werten);
D = a.X + b, oder
D = a X² + bX + c, und
(iii) Schulterabschnitt der charakteristischen Dichtekurve (nach oben ge krümmter Bereich; Flächen mit großen D-Werten);
D = a.log{b+(X+c)} + d.

Die gesamte charakteristische Dichtekurve kann in kleine Abschnitte unterteilt werden, so daß die charakteristische Dichtekurve in nachfolgender Form aufgestellt werden kann:

D = aX + b.

Es ist auch möglich, den unteren Abschnitt des Bereichs (i) weiter in kleine Ab schnitte zu unterteilen, so daß die charakteristische Dichtekurve in nachfolgender Form aufgestellt werden kann:

D = aX + b (siehe Tab. 1(B)).

Resultate der so formulierten Formeln für die charakteristische Dichtekur ve eines Farbfilms der Eastman Kodak sind in den Tab. 1(A) und 1(B) gezeigt und in Fig. 1 dargestellt.

Tabelle 1(A)

Gleichungen für die charakteristischen Dichtekurven

Tabelle 1(B)

Gleichungen für eine Fläche mit dem Dichtebereich 0,8 - Glanzlicht

Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel kann, falls gewünscht, abgeän dert werden, z. B. in der Form:

y= y_H + {α(1-10^-kx)/(α-β)}.(y_S-y_H);

wobei

E = 1/(1-β) = 1/(1-10^-γ).

Bei der oben beispielhaft angegebenen Modifikation wird angenommen, daß α gleich 1 ist (α = 1). Dies bedeutet, daß der Wert für die Oberflächenreflexion des Grundmaterials, z. B. des Druckpapiers, der als ein Wert für das Ausdrücken oder zur Darstellung des Druckbildes verwendet wird, auf 100% gesetzt ist. Wie der Tab. 1 zu entnehmen ist, kann für α ein beliebiger Wert eingesetzt werden. Aus praktischen Gesichtspunkten kann hier der Wert als 1,0 angenommen werden.

Bei der obengenannten beispielhaften Modifikation (α = 1,0) können, wie be absichtigt, y_H und y_S für die jeweils hellste Fläche H und die dunkelste Fläche S des Druckbildes gesetzt werden. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, was daraus ersichtlich ist, daß x entsprechend der Definition in der hellsten Fläche H gleich 0 wird (x = 0) und x in der dunkelsten Fläche S des Druckbildes X_S-X_H (x = X_S- X_H) wird. Dies bedeutet:

-k.x = -γ.(X_S-X_H)/(X_S-X_H) = -γ.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel ist es für die Anwender für die Vorhersage der Resultate ihrer Arbeit wichtig, daß man die Werte von y_H und y_S wie beabsichtigt bestimmen kann. Falls y_H und y_S Druckbild auf bestimmte Werte eingestellt werden und der Wert γ (angenommen α = 1) variiert wird, werden auf der X-Achse verschiedene Arten von Farbzerlegungskurven erhalten. Ein Druckbild, das auf Basis der so erhaltenen Farbzerlegungskurven auf der X-Achse hergestellt wurde, kann leicht in Bezug zum γ-Wert bewertet werden.

Das Tonkonversionsverfahren für Bilder mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ton konversionsformel ist für die Reproduktion der Gradation und der Farbtönung eines Originalbildes äußerst nützlich, insbesondere zur gesteuerten Reproduktion der Farbtönung eines Kameraobjekts im Verhältnis 1 : 1 auf ein Druckbild in verläßlicher Arbeitsweise. Die Einsetzbarkeit des Tonkonversionsverfahrens ist nicht auf diese Anwendung beschränkt. Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel ist zusätzlich zur getreuen Reproduktion der Eigenschaften eines Kameraobjekts auch äußerst ge eignet, um die Bildeigenschaften rationell zu modifizieren oder zu korrigieren, indem die Werte für α, β, γ, y_H und y_S entsprechend ausgewählt werden.

Nachdem Anwendungen des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens für Bilder beschrieben wurden - insbesondere unter Bezugnahme auf die Reprodukti on von Druckbildern - soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß deren Anwen dung nicht nur auf die Herstellung von Druckbildern beschränkt ist. Das Tonkonversi onsverfahren kann unter anderem auch effektiv für den nachfolgenden Fall angewen det werden:

(i) Wenn die Gradation oder Farbtönung auf dem Druckbild, z. B. einem Buch druck, einer Lithographie, einer Halbtongravur, einem Seiden-Siebdruck, durch Ver änderung der Größe der einzelnen Punkte sichtbar gemacht werden soll (dieses Ver fahren wird als flächenvariable Gradation bezeichnet).

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso erfolgreich in folgenden Fällen angewendet werden.

(ii) Wenn die Gradation oder Farbtönung durch Änderung der Intensität des Pigments oder des Farbstoffs (des Farbmaterials, wie z. B. der Druckfarbe, die pro Druckbildelement, anhaftet; z. B. pro Punkt) sichtbar gemacht werden soll, wie z. B. bei Fusions-Transferartigen Thermotransferbildern, (unter Verwendung von Silbersalz) thermisch entwickelten Transferbildern und konventionellen Gravur-Bildern (dieses Verfahren wird als dichtevariable Gradation bezeichnet).
(iii) Wenn die Gradation durch Änderung der Aufzeichnungsdichte pro Flä cheneinheit ausgedrückt werden soll, z. B. Anzahl der Punkte, der Zahl und/oder der Größe der Farbtropfen, oder dergleichen, wie bei Bildern zu sehen ist, die mittels ei ner digitalen Kopiermaschine (Farbkopierern, etc.), Druckern (Tintenstrahl-, Tröpf chenstrahl- oder dgl.) oder Facsimile-Druckern hergestellt wurden. (Dieses Verfahren ähnelt der flächenvariablen Gradation (i)).
(iv) Wenn ein CRT-Bild aus Videosignalen, TV-Signalen oder HDTV- Signalen ("high-definition TV") durch Einstellen des Lumineszenzgrades pro Flächen einheit des Bildelements, oder ein Halbtondruck oder eine "hard copy" von einem CRT-Bild erhalten werden soll.
(v) Außerdem zur Tonkonversion eines Original-Bildes in eine Reprodukti on mit im wesentlichen gleichem Dichtebereich (Luminanz und Illuminanz), wenn das Photographieren in einem Bereich durchgeführt wird, in dem der Raum, die Luminanz, die Wellenlänge oder die Zeit unsichtbar ist, bspw. wenn Bildinformation in einem we nig beleuchteten Bereich aufgenommen und verarbeitet wird, wenn ein großer Unter schied im Dichtigkeitsbereich zwischen einem Originalbild und einem reproduzierten Bild aufgrund eines extrem geringen Kontrasts des Original- Bildes besteht (Photographieren mit einer hochempfindlichen Kamera, od. dgl.) - (in diesem Fall wird besonderer Wert auf die verstärkte Umwandlung des Bildkontrastes anstelle auf die tonale Umsetzung des Bildes gelegt).
(vi) Wenn ein Diagnose-Röntgenbild schlechter Qualität der Tonkonversion unterworfen wird, um eine richtige Diagnose zu erzielen bzw. falsche Diagnosen zu vermeiden (Dies beschränkt sich nicht auf Röntgenbilder, sondern gilt allgemein für alle Bilder für diagnostische Zwecke).
(vii) Daneben kann das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren kann auch für: Densiometer, die mit einem Dichte- und Tonkonversionssystem ausgestattet sind, um einen Tonflächenprozentwert u. ähnl. mit einer Dichte-, Druckbezogenen Ausrüstung, wie Simulatoren für fortgeschrittene Untersuchung der Farbtrennung (Bspw. Farbtestsimulatoren) und Simulatoren für die Schulung in der Farbtrennung, etc. zu zeigen, angewendet werden.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens, das die Tonkonversionsformel verwendet, ist es bei verschiedenen der oben aufgeführten Anwendungsgebiete nur notwendig, eine Bestimmung der Bildinformationswerte des Kameraobjekts (des wesentlichen Bildes), die den Bildwerten und/oder elektrischen Bildinformationssignalen entsprechen - diese können analog oder digital sein - und sich auf die von der Bildoriginalvorlage erhaltene Dichte (einschließlich harter und weicher Originale) auf Basis der charakteristischen Dichtekurven der Informations werte des Kameraobjekts beziehen; Unterwerfen der so bestimmten Bildinformati onswerte einer Tonkonversion mit Hilfe der erfindungsgemäß abgeleiteten Tonkon versionsformel in einer Bildprozessoreinheit (Tonkonversionseinheit) in einer Vorrich tung des jeweiligen Anwendungsgebietes; und dann: Steuern des Stroms oder der Spannung im Aufzeichnungsteil (Aufzeichnungskopf) der Einrichtung oder der Ein druckszeit oder dergleichen gemäß dem so errechneten Wert, nämlich des γ-Wertes (der Tonintensität), um die Anzahl der Punkte pro Flächeneinheit (pro Bildelement), der Dichte der jeweiligen Fläche (z. B. ein Punkt) oder dergleichen zu verändern. Da durch kann eine Halbtonreproduktion oder ein ähnliches Bild mit einer Dichtegradation entsprechend dem Kameraobjekt (dem wesentlichen Bild) im Verhältnis 1 : 1 herge stellt werden.

Wenn z. B. unter Einsatz des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens mit der Tonkonversionsformel Originalplatten für ein Halbtondruckbild hergestellt wer den sollen, reicht es aus, bekannte konventionelle Systeme einzusetzen. Für die Her stellung der obengenannten Platten muß dann Software zur Durchführung der erfin dungsgemäßen Tonkonversion in einem kommerziell erhältlichen Farbzerlegungs- und Halbtonscanningssystem z. B. einer elektronischen Farbzerlegungsvorrichtung (Farbscanner oder Gesamtscanner) eingesetzt werden.

Als konventionelles System soll dabei insbesondere ein System erwähnt wer den, in dem die Originaldruckplatte wie folgt hergestellt wird: Belichten der Bildvorlage (des Bildmittels) - eines Bildes mit kontinuierlicher Farbtönung, wie z. B. eine Farb photographie - mit einem Punktlicht geringen Durchmessers; Empfangen des von der Bildlicht geringen Durchmessers; Empfangen des von der Bildvorlage reflektierten oder transmittierten Lichtes (des Bildsignals) in einer photoelektrischen Konversions einheit (Photomultiplier); Verarbeiten des so erhältlichen elektrischen Signals (elektrischen Werts) der Bildinformation durch einen Computer; Steuerung der Be lichtungs-Lichtquelle anhand der von einem Computer ausgegebenen verarbeiteten elektrischen Signale (Spannungen) für die Bildinformation; und Belichten eines unbe lichteten Filmes mit einem Laserpunktlicht. Es ist daher ausreichend, Software mit aufzunehmen, die in der Lage ist, die Informationswerte für die Dichte des Originals (Bildmittels) mit den Bildwerten für das entsprechende Kameraobjekt (das substanti elle Bild) anzupassen und die elektrischen Signale der Bildinformation kontinuierlicher Tönung in elektrische Signale für die Bildinformation mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel umzuwandeln. Dies kann beispielsweise durch eine computeri sierte Prozessoreinheit im obengenannten System erfolgen. Die Einheit ist so ausge legt, daß die elektrischen Signale für die Bildinformationswerte der Vorlage (des Bild mittels) verarbeitet werden. Eine derartige Software kann dabei in verschiedenen Formen vorliegen, z. B. in einem Allzweckcomputer, der als Software den Algorithmus für die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel enthält und ferner ein I/F (Interface) für AD (analogdigitale Konversion) und ein D/A, eine elektrische Schaltung, die den Algorithmus als Logik in Form eines Allzweckintegrierten Schaltkreises verkörpert; eine elektrische Schaltung mit einem ROM (Read Only Memory), das die gemäß dem Algorithmus berechneten Ergebnisse enthält; einem PAL; einer Tor-Feld-Anordnung (Gate Array) oder einem gewöhnlichem IC (Integrierter Schaltkreis), in dem der Algo rithmus als interne Logik, etc., verkörpert ist. Ein Computersystem, das in der Lage ist, Tonkonversion eines Bildes in seinem Dichteumfang auf Grundlage der erfindungs gemäßen Tonkonversionsformel durchzuführen, kann angesichts der jüngsten Ent wicklung zur Modulisierung leicht als ein Modul aus einem IC für spezielle Zwecke, einem LSI, einem Mikroprozessor, einem Mikrocomputer oder dergleichen hergestellt werden. Eine Originaldruckplatte einer Halbtongradation mit einem nach der Tonkon versionsformel abgeleiteten Punktflächenprozentwert (y-Wert) kann leicht hergestellt werden, indem photoelektrisch ein Scanningpunktlicht dazu veranlaßt wird, sich schrittweise in Form von diskreten Lichtpunkten zu bewegen und eine Laserbelich tungseinheit gemeinsam mit dem Scannen zu betreiben.

Mit der vorliegenden Erfindung kann eine Tonkonversion von Bildern mit gleichzeitiger rationeller Entfernung von Farbschleiern auf den Farbvorlagen ermög licht werden.

D.h., die Erfindung stellt ein Tonkonversionsverfahren für Bilder zur Verfügung, mit dem verschiedene Arten von Reproduktionen, wie farbschleierfreie Druckbilder von Original-Bildvorlagen mit mehr oder weniger Farbschleier hergestellt werden kön nen. Die Original-Vorlagen können dabei verschiedene Arten von Bildmitteln umfas sen, die auf oder in Aufzeichnungsmedien, wie lichtempfindliche Emulsionen, photo elektrische Materialien, und photoleitfähige Materialien gespeichert sind.

Die konventionellen Techniken zum Entfernen der Farbschleier sind:

(1) Der Farbschleier wird vollständig auf Grundlage der Wahrnehmung und der Erfahrung des Bedieners entfernt.
(2) Der Farbschleier wird bei der Plattenherstellung und beim Druckprozeß entfernt, indem Dichtewerte (Dichtewerte auf der D-Achse) einer charakteristischen Dichtekurve des lichtempfindlichen Filmmaterials, das zum Photographieren der Vor lage verwendet wurde, eingesetzt werden, wobei die Dichtewerte aus einer einzigen repräsentativen Kurve (praktisch der charakteristischen Dichtekurve der R- Emulsionsschicht zur Herstellung der C-Platten) ermittelt wurden; und nicht die Dich tewerte von jeder charakteristischen Dichtekurven der betreffenden Farbplatten, wie bereits von den Erfindern vorgeschlagen wurde.
(3) Der Farbschleier wird auf Grundlage der Belichtungswerte (der Bildin formationswerte auf der X-Achse, wie bereits beschrieben), die aus der charakteristi schen Dichtekurve des lichtempfindlichen Materials erhalten werden, entfernt. Es werden in diesem Fall auch die Bildinformationswerte auf der X-Achse, die aus der charakteristischen Dichtekurve der R-Emulsionsschicht erhalten werden, verwendet. Dies stellt ein verbessertes Verfahren seitens der Erfinder zum vorangehenden Punkt (2) dar.

Das in Punkt (1) genannte Verfahren ist vollständig irrational und auch die un ter Punkt (2) und (3) genannten Verfahren sind - obwohl beträchtlich verbessert - noch unzureichend.

Die erfindungsgemäße Tonkonversion von Bildern ist zum Herstellen von Re produktionen unentbehrlich.

Das Tonkonversionsverfahren führt dazu, daß objektive Werte für den Farbschleier auf der Vorlage ermittelt werden und gleichzeitig dazu, die unverzerrten Bildinformationswerte auf der X-Achse für die jeweiligen C-, M- und Y-Farbplatten, erhalten aus den charakteristischen Dichtekurven der R-, G- und B- Emulsionsschichten und die Tonkonversion mit der spezifischen Tonkonversionsfor mel durchgeführt wird, so daß der Farbschleier rationell aus der Reproduktion ent fernt wird bzw. nicht auftritt.

Beispiel

Die Erfindung wird nachstehend detailliert anhand eines Beispiels beschrie ben, bei dem der Farbschleier auf der Farbvorlage rationell entfernt wird. Es versteht sich dabei von selbst, daß die vorliegende Erfindung, solange nicht den wesentlichen Merkmalen davon abgewichen wird, nicht auf die nachfolgenden Beispiele beschränkt ist.

Die in diesem Beispiel verwendeten Systeme und Vorrichtungen sind:

(1) Zum Photographieren der Original-Farbvorlagen wurde Ektachrome 64 (Warenzeichen), professioneller Tageslichtfilm der Eastman Kodak in der Größe 4''×5'' verwendet.
(2) Für die Farbzerlegung der Originale wurde Magnascan 646-M (Warenzeichen), (Farbscanner), hergestellt von Crosfield Electronics, verwendet.
(3) Für die Farbkorrektur wurde Chromarine Korrekturpresse von Du Pont verwendet.
(4) Zum Messen der Dichten der Farboriginale wurde Macbeth R-927 (Warenzeichen), (Densiometer), hergestellt von Macbeth, ver wendet.

1. Farbschleierbehaftete Originale

Als Originale mit Farbschleiern wurden zwei Bilder ausgewählt: ein Bild eines runden Fächers (Original 1), mit einem roten Farbschleier auf der gesamten Oberflä che; und als zweites ein Bild von Früchten (Original 2), das ähnlich dem ersten Origi nal einen gelben Farbschleier auf der gesamten Oberfläche besaß. Bei der Behand lung mit konventionellen Farbzerlegungsverfahren stellten derartige Farbschleier auf den Vorlagen große Probleme dar.

2. Durchführung der Farbzerlegung

(i) Zur rationellen Bestimmung der Farbzerlegungskurven, d. h. der Farbzerlegungskurven auf der X-Achse mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tonkonver sionsformel wurden die charakteristische Dichtekurven der lichtempfindlichen Materia lien des Farbfilms - des betreffenden Films der Eastman Kodak - verwendet und des sen charakteristische Dichtekurven, wie in Fig. 1 gezeigt, in einem rechtwinkeligen D- X Koordinatensystem aufgezeichnet. Die Fig. 1 zeigt die charakteristischen Dichtekur ven der Emulsionsschichten von R, G und B.

Gleichungen zum Konvertieren der Werte auf der D-Achse in Werte auf der X- Achse (Abhängigkeitsbeziehungen) sind in Tab. 1 aufgeführt. Die logarithmischen Werte für die Belichtung (d. h. die auf der X-Achse abgelesenen Werte, die einen glei chen regelmäßigen Maßstab wie die D-Achse besitzt) wurden bei der Funktionsformu lierung als Bildinformationswerte der X-Achse ausgewählt.

(ii) Zur Herstellung der Farbplatten (C, M und Y) wurden als Steuerpunkte vier Punkte aus den Bildwerten der X-Achse ausgewählt, um dadurch die Tonkonver sion der Farbvorlage in eine Reproduktion entsprechend steuern zu können.

Die vier Punkte sind X_H (entsprechend D_H), X_S (entsprechend X_S), mt (einem mittleren Punkt zwischen X_H und X_S) und m₂ (ein Punkt bei (X_S-X_H)/4 auf der X_H- Seite).

Die vier Steuerpunkte (X_H, X_S, m₁ und m₂) auf der X-Achse für die jeweiligen Farbplatten entsprechen den vier Punkten, z. B. D_H, D_S, m₁ und m₂, auf der D-Achse gemäß den charakteristischen Dichtekurven.

(iii) Der Wert von α wurde in der erfindungsgemäßen Tonkonversionsfor mel auf 1,0 (α = 1,0) gesetzt. Dabei wurde der gegenwärtige Stand der Plattenher stellung und der Druckdurchführung berücksichtigt. Desgleichen wurde für die C- Platte in der Formel ein γ-Wert von 0,45 bestimmt. Der γ-Wert wurde im übrigen so bestimmt, daß die Halbtonpunkte im Zwischentonbereich (Dichtepunkt bei (S-H)/4 auf der H-Flächenseite) auf der C-Platte etwa 50% besitzen. Dies entspricht der ständi gen Übung bei der Plattenherstellung und beim Drucken.

(iv) Die Beziehungen der Punktflächenprozentwerte in den H, S und Zwi schentonbereichen auf den C-, M- und Y-Farbplatten zur Regulierung der Graubalan ce auf der Druckreproduktion wurden entsprechend ständiger Obung, wie in Tab. 2 aufgeführt, bestimmt.

Tabelle 2

Tabelle mit Standardpunktflächenprozenten für Farbplatten zum Bestimmen der Farbzerlegungskurven

3. Analyse der Farbschleier

(i) Die Dichtewerte in den H- und S-Flächen auf den zwei Farbvorlagen wurden für die jeweiligen Farbplatten durch Filter mit Hilfe eines Densitometers ge messen. Die erhaltenen Werte sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3

Dichtewerte für die Farbbilder

(ii) Die oben aufgelisteten Dichtewerte sind in Fig. 1 in den charakteristi schen Dichtekurven für R, G und B aufgetragen. Die Bildinformationswerte von den H- bis zu den S-Flächen der jeweiligen Farbplatten (C, M und Y) von der Original- Farbvorlage werden dann auf den charakteristischen Dichtekurven bestimmt.

Die so definierten Bildinformationswerte werden dann auf die X-Achse proji ziert, um die Schwellenwerte für die Bildwerte der jeweiligen Farbplatten (C, M und Y) zu bestimmen. Dann werden v(er Steuerpunkte (die bereits erwähnten X_H, m₁, m₂ und X_S) bei den Schwellenwerten eingezeichnet.

Die vier Steuerpunkte (X_H, m₁, m₂ und X_S) auf der X-Achse werden dann durch die charakteristische Dichtekurve projiziert, um so die entsprechenden Steuerpunkte, wie bereits erwähnt D_H, m₁, m₂ und D_S, auf der D-Achse zu bestimmen.

(iii) Es werden dann die Positionsbeziehungen der vier Steuerpunkte auf der D-Achse mit den Positionsbezeichnungen der vier Steuerpunkte auf der X-Achse miteinander verglichen. Es wurde der Unterschied der räumlichen Beziehung der Punkte zueinander bestimmt und die Daten des Farbschleiers, zu seiner Entfernung, gewonnen. Die mit diesem Verfahren erhaltenen Ergebnisse für die Farbvorlage (1) mit dem dicken roten Farbschleier und die Farbvorlage (2) mit dem dicken gelben Farbschleier sind jeweils in den Fig. 4(A), 4(B), 4(C) und den Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) gezeigt.

(iii-a) Anhand der Fig. 4(A), 4(B) und 4(C) wurde dann der Farbschleier der Vorlage (1) analysiert. Ein Betrachter könnte dabei sofort feststellen, daß das Origi nalbild auf der gesamten Oberfläche einen roten Farbschleier besitzt. Nichtsdestowe niger ist aus der Fig. 4(C) ersichtlich, daß die Dichte (Dichteinformationswerte zur Herstellung der Y-Platte) für die Y-Platte höher liegen als die Dichtewerte im Zwi schentonbereich für die M-Platte. Wenn der Unterschied zwischen den Dichten nicht an den Dichteinformationswerten zur Herstellung der Y- und M-Platten kompensiert wird, würde das resultierende Farbtonbild in seinem Zwischentonbereich stark gelb gefärbt sein. Als Gegenmaßnahme muß bei der Durchführung der Tonkonversion des Bildes, um die Punkte auf der Y-Platte im Zwischentonbereich zu vermindern, der"- Wert für die Y-Platte in der Formel nicht auf 0,135, sondern auf 0,100 gesetzt werden, so daß dieser Wert gleich dem γ-Wert für die M-Platte ist.

Die so erhaltenen Werte der Flächenprozente für die Y-Platte aus der Formel, wobei der γ-Wert sowohl auf 0,100 als auch auf 0,135 gesetzt wurde, sind zum Ver gleich nebeneinander in Tabelle 4 aufgeführt.

(iii-b) In ähnlicher Weise werden unter Bezug auf die Fig. 5(A), 5(B) und 5(C) die Einzelheiten des Farbschleiers auf dem Original (2) analysiert. Das Verhältnis zwi schen den in Fig. 5(C) gezeigten Farbplatten läßt folgende Tatsache erkennen.

Es ist allgemein Scannerbetreibern anerkennt, daß die Farbzerlegung von Farboriginalen mit dickem gelbem Farbschleier sehr schwierig ist. Sicher ist eine Re produktion mit hervorragender Tönung (Gradation und Ton) und guter Graubalance ohne irgendeine Gegenmaßnahme zur Entfernung des Farbschleiers erhältlich, indem die Bildinformaionswerte auf der X-Achse auf Basis der entsprechenden charakteristi schen Dichtekurven der Emulsionsschichten von R,G und B und Anwendung der Tonkonversionsformel gemäß der Erfindung verwendet werden. Erfahrungsgemäß werden hervorragende Resultate hinsichtlich der Ton-Reproduzierbarkeit und der Farbschleierentfernung bei der Tonkonversion von Bildern unter Einsatz der erfin dungsgemäßen Tonkonversionsformel erzielt derart, daß eine Farbseparationskurve auf der X-Achse für die C-Platte zuerst unter Verwendung der Bildinformationswerte auf der X-Achse über eine einzelne charakteristische Dichtekurve (erfindungsgemäß werden drei charakteristische Dichtekurven der entsprechenden Emulsionsschichten von R, G und B eingesetzt), dann weiterer Farbseparationskurven für M und Y-Patten bestimmt werden, um Platten herzustellen, falls sich die Dichtebereiche auf der D- Achse der Farbplatten mehr oder weniger stark voneinander unterscheiden.

Bei einem Vergleich der Fig. 4(C) mit der Fig. 5(C) sind in Fig. 4(C) die für die Herstellung der M-Platte verwendeten Dichteinformationswerte im Bereich zwischen der H-Fläche und den dazwischenliegenden Farbtönen kleiner als die Dichtewerte zur Herstellung der Y-Platte, in der Fläche zwischen der H-Fläche bis zum Mitteltonbe reich; ferner vermischen sich beide Werte. DieFig. 5(C) zeigt andererseits, daß die beiden Werte eine parallele Beziehung zueinander beibehalten und die für die Her stellung der M-und Y-Platten verwendeten Dichteinformationswerte erheblich vonein ander abweichen. Die Erfinder glauben, daß die Dichteinformationswerte der jeweili gen Farbplatten im Bereich zwischen H und mt, insbesondere die in Fig. 4(C) darge stellten Werte, meist das Auftreten des Farbschleiers betreffen. Bei der Bestimmung der Farbzerlegungskurven der Vorlage (2) wurden daher infolgedessen keine beson deren Maßnahmen zur Entfernung des Farbschleiers getroffen. Ausgehend von die sem Standpunkt wurde versucht, den Farbschleier zu entfernen, wie nachstehend erläutert wird.

4. Bestimmung der Farbzerlegungskurven auf der X-Achse und Durchfüh rung der Farbzerlegung

Zuerst werden die Daten zur Bestimmung der Farbzerlegungskurven in einer Tabelle aufgelistet. Dabei wurden die in der vorangegangenen Beschreibung (iii-a) und (iii-b) dargelegten Oberlegungen zur Entfernung des Farbschleiers berücksichtigt.

Die Tabellen 4 und 5 zeigen jeweils die Daten zur Bestimmung der Farbzerle gungskurven von den photographischen Farbvorlagen: runder Fächer und Früchte.

Tabelle 4

Original (1) - Runder Fächer -

Tabelle: Daten zur Bestimmung der Farbzerlegungskurven

Tabelle 5

Original (2) - Früchte -

Tabelle: Daten zur Bestimmung der Farbzerlegungskurven

Auf Grundlage der in den Tabellen 4 und 5 gezeigten Daten wurden die Farbzerlegungskurven für den Farbscanner so ermittelt, daß sie die Farbzerlegung zur Herstellung von Farbkorrektur-Druckbildern durchführen. Die resultierenden Kor rekturreproduktionen waren farbschleierfrei und die jeweiligen Bilder besaßen neben einem natürlichen Dichtegradienten, wie erwartet, auch eine hervorragende Qualität.

Sie zeigten gegenüber Reproauktionen nach konventionellen Verfahren fol gende Verbesserungen:

(1) Die erfindungsgemäß hergestellten Farbkorrekturdrucke besitzen auf der gesamten Abbildung Dichtegradienten, die gegenüber den Farbkorrekturdrucken nach konventionellen Verfahren einem menschlichen Betrachter einen natürlichen Eindruck vermittelten. Insbesondere die Dichte und Gradation im Zwischentonbereich der Bilder kam gut zur Geltung bzw. wurde gut dargestellt, so daß sie eine soge nannte volle Farbtönung besaßen, wobei eine hohe Nachfrage nach Bildern mit voller Farbtönung besteht.
(2) Von allen Bildern wurde der Farbschleier entfernt. Dies gab ihnen ein für einen menschlichten Betrachter natürliches Aussehen. Die unterschiedliche Wir kung bei der Farbschleierentfernung zwischen der erfindungsgemäßen und der kon ventionellen Technik war auf den Farbkorrekturdrucken der Vorlage (1) nicht ersicht lich, während hinsichtlich der Vorlage (2) ein großer Unterschied zu beobachten war.
Die nach konventionellen Verfahren hergestellte Reproduktion besitzt eine gelbstichige Tönung auf der gesamten Oberfläche, da die Tönung des Gelb- Schleiers, die auf der farbigen Vorlage vorhanden war, in dessen Farbkorrekturdruck übertragen wird.
(3) Da auf der gesamten Oberfläche ein gelber Farbschleier vorhanden war, besaß das Original (2) keine Grau-Farbtöne. Ein prinzipielles Problem bei der Durchführung der Farbzerlegung besteht darin, daß die Farbtönung sowohl auf dem gesamten als auf einzelnen Bereichen des Bildes addierte Grautöne sind, während die Farbtönung der gesamten Oberfläche des Bildes beibehalten wird. Dieser Punkt wird insbesondere von den Auftraggebern verlangt. Mit dem bisherigen konventionel len Verfahren ist es sehr schwierig, diesen Anforderungen nachzukommen. Es wurde sichergestellt, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens die Farbzerlegung rationell und zweckmäßig durchgeführt werden kann.
Bei den Farbzerlegungsverfahren, die in der Lage sind, den Farbschleier ratio nell zu entfernen, ist es ein Problem, ob auch der oben abgehandelte Punkt in ratio nell behandelt werden kann.
(4) Bei einer technologischen Betrachtungsweise der Farbschleierentfer nung zeigt sich, daß die konventionelle Farbschleierentfernung nicht auf einer ratio nellen Theorie beruht, sondern grundsätzlich ein empirisches Verfahren auf Basis von Versuchen ist, obwohl als Arbeitsmittel hochtechnische elektronische Systeme (Farbscanner) verwendet werden. Erfindungsgemäß wird das konventionelle Verfah ren durch eine rationelle Technik mit Zuverlässigkeit, allgemeiner Anwendbarkeit und Flexibilität ersetzt.

Claims

1. Tonkonversionsverfahren für Bilder zur Herstellung von farbschleierfreien Reproduktionen einer farbschleierbehafteten Farbvorlage mit kontinuierlicher Tönung, das die Schritte aufweist:

(a) Erstellen der charakteristischen Dichtekurven der rot-, grün- und blauempfindlichen Emulsionsschichten des Farbfilmmaterials, das zum Photographieren des Originalfarbbildes verwendet wurde, wobei jede charakteristische Dichtekurve in einem Koordinatensystem dargestellt ist, in dem die Ordinate die D-Achse, die Dichtewerte repräsentiert und die Abszisse, die X-Achse, die Bildinformationswerte nach der Belichtung repräsentiert;
(b) Zuordnung einer hellsten Fläche (H) und einer dunkelsten Fläche (S) auf der Farbvorlage, zur Bestimmung der Dichtewerte (D_H) der hellsten Fläche (H) und die Dichtewerte (D_S) der dunkelsten Fläche (S) auf der jeweiligen rot-, grün- und blauempfindlichen Emulsionsschicht mit Hilfe von roten (R), grünen (G) und blauen (B) Filtern für die jeweiligen cyan (C), magenta (M) und gelben (Y) Farbplatten und Auftragung der so erhaltenen Dichtewerte (D_H und D_S) für die jeweiligen Emulsionsschichten auf der D-Achse;
(c) Bestimmen der Bildinformationswerte (X_n) zwischen der hellsten Fläche (X_H) bis zur dunkelsten Fläche (X_s) auf der X-Achse aus den Dichtewerten (D_n) der jeweiligen rot-, grün- und blauempfindlichen Emulsionsschichten zwischen der hellsten Fläche (D_H) und der dunkelsten Fläche (D_S) auf der D-Achse der jeweiligen charakteristischen Dichtekurven der rot-, grün- und blauempfindlichen Emulsionsschichten der cyan (C), magenta (M) und gelben (Y) Farbplatten;
(d) Ermitteln der Bildinformationswerte von mindestens vier Steuerpunkten aus den Bildwerten der X-Achse, deren Verhältnis konstant bleibt, um dadurch die Tonkonversion der Farbvorlage zu einer farbschleierfreien Reproduktion steuern zu können;
(e) Bestimmen von Dichtewerten einer gleichen Anzahl Steuerpunkte auf der D-Achse im Bereich von der hellsten Fläche (D_H) bis zur dunkelsten Fläche (D_S) entsprechend den jeweiligen charakteristischen Dichtekurven; und Bestimmen der Beziehungen der individuellen Steuerpunkte auf der D-Achse;
(f) Vergleichen der Relationen der Steuerpunkte für die jeweiligen Farbplatten im Bereich zwischen der hellsten Fläche (X_H) und der dunkelsten Fläche (X_S) auf der X-Achse mit den Relationen der entsprechenden Steuerpunkte zwischen der hellsten Fläche D_H und der dunkelsten Fläche D_S auf der D-Achse, und Erhalten objektiver Daten über den Farbschleier
(g) Umwandeln der Bildinformationswerte (X_n) aus Schritt (c) für die jeweiligen Farbplatten in Halbtonintensitäten (y) gemäß der Formel:
y = y_H + {α(1-10^-kx)/(α-β)}.(y_S-y_H);
wobei:
x: ein Grunddichtewert (X_n-X_H);
y: die Halbtonintensität eines Bildelementes auf einer farbschleierfreien Reproduktion, die dem gewünschten Bildelement auf jeder Farbplatte der Farbvorlage mit Farbschleier entspricht;
y_H: die Halbtonintensität, die entweder auf den Dichtewert (D_H) der hellsten Fläche (H) oder den entsprechenden Bildinformationswert (X_H) beim Ausmessen des Farboriginals mit Hilfe der jeweiligen Farbfilter bestimmt wird;
y_S: die Halbtonintensität, die entweder auf den Dichtewert (D_S) der dunkelsten Fläche (S) auf der D-Achse oder den entsprechenden Bildinformationswert (X_S) auf der X-Achse vorbestimmt wird gemäß Ausmessung des Farboriginals mit Hilfe des jeweiligen Farbfilters, bestimmt wird;
α: die Oberflächenreflexion des Grundmaterials zur Darstellung der Reproduktion;
β: = 10^-γ,
k: γ/(X_S-X_H), wobei X_S der Bildinformationswert auf der X-Achse, der dem Dichtewert (D_S) entspricht, der beim Ausmessen des Farboriginals mit Hilfe des jeweiligen Farbfilters ermittelt wird; und
γ: ein wählbarer Faktor, der sich aus den im Schritt (f) ermittelten objektiven Daten ergibt, ist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Dichtekurve eine charakteristische photographische Kurve ist, die in einem rechtwinkeligen D-X Koordinatensystem dargestellt wird, die Schwärzungsgrade die Dichten (D) des lichtempfindlichen Farbfilmmaterials auf der Ordinatenachse, und die logarithmischen Werte (log E) der Belichtung E auf der Abszisse, der X-Achse, aufgetragen sind.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rechtwinkelige D-X Koordinatensystem auf den D-und X-Achsen gleiche Maßstäbe besitzt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduktion ein Halbtonbild ist.