DE4011068A1

DE4011068A1 - Tonkonversionsverfahren fuer bilder

Info

Publication number: DE4011068A1
Application number: DE4011068A
Authority: DE
Inventors: Takashi Numakura; Iwao Numakura
Original assignee: Yamatoya and Co Ltd
Current assignee: Yamatoya and Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1990-12-06
Anticipated expiration: 2010-04-06
Also published as: FR2647994B1; US5313310A; FR2647994A1; GB9011672D0; JPH033477A; JP2939270B2; GB2234410B; DE4011068C2; GB2234410A

Description

Die Erfindung betrifft ein Tonkonversionsverfahren zur Her stellung von Reproduktionen von einer auf einem Aufzeich nungsmedium aufgezeichneten Vorlage eines Objekts - dem re alen Bild. Insbesondere bezieht sich die Erfindung also auf ein Farbtonumwandlungsverfahren für Bilder, das zum Repro duzieren von Abbildungen aller Art benötigt wird.

Die Reproduktionen der Bildvorlagen können "harte" Bilder, wie Drucke; digitalisierte Reproduktionen, oder "weiche" Bilder (optisch dargestellte transiente Bilder), wie CRT- Bilder (Videobilder), von Original-Vorlagen sein. Bei den sog. "weichen" Bildern werden diese nur zeitweilig sichtbar dargestellt. Die verschiedenen Bildvorlagen bzw. Originale werden nachstehend auch als "Bildmedium" oder kurz als "Vorlagen" bezeichnet.

Die Bilder können auf verschiedenen Aufzeichnungsmedien ge speichert und aufgenommen sein, bspw. lichtempfindlichen photographischen Materialien sowie photoelektrischen und photoleitfähigen Materialien.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein verbessertes Farb tonumwandlungsverfahren für Bilder, das nachstehend kurz als Tonkonversion bezeichnet wird. Bei der verbesserten Tonkonversion werden physikalische Größen berücksichtigt, die mit den photographischen Dichten des Objekts (wirkli ches Bild oder Szene) korrelieren, wie vom Objekt stammende Ablichtungen bei Photographien, wobei die physikalischen Größen, die mit den vom Objekt stammenden einfallenden Lichtquanten in Beziehung stehen, nachstehend als "Bildin formationswerte" bezeichnet werden.

Konventionelle Tonkonversionsverfahren verwenden hingegen die auf einem Aufzeichnungsmedium oder einem photoelektri schen Material, wie CCD, befindlichen Werte der Vorlage (Bildmedium). Die Vorlagenwerte beziehen sich auf die opti schen Dichten und sind physikalische Größen, wie Strom- oder Spannungswerte. Der in dieser Anmeldung verwendete Be griff "Bild" ist breit auszulegen. Er beinhaltet nicht nur Bilder an sich, sondern auch andere Abbildungen.

Die Erfindung betrifft mit anderen Worten ein neues Tonkon versionsverfahren, bei dem die vom Objekt (echtes Bild, Szene) erhaltene Bildinformation, die direkt Grundlage für die Reproduktion sein sollte, für wichtiger erachtet wird, als die von einem Originalbild (Bildmedium) erhaltene Bildinformation, die bei konventionellen Verfahren bevor zugt wird.

Die erfindungsgemäße Tonkonversion betrifft im übrigen nicht nur ein Verfahren, bei dem von einer Vorlage farbge treue Reproduktionen hergestellt werden, sondern auch ein Verfahren, bei dem der Farbton der Reproduktionen beliebig angepaßt, korrigiert oder verändert werden kann.

Die Reproduktionen - Druckbilder, reproduzierte Bilder, Fernsehbilder, Videobilder, etc. - werden von kontinuier lich getönten Vorlagen mit Hilfe verschiedener bekannter Reproduktionsverfahren hergestellt.

Der Begriff "Reproduktionen" ist daher im weitesten Sinne auszulegen.

Bei der Herstellung der Reproduktionen ist es extrem wich tig, daß auf diesen regelmäßig die Farbgradation und der Farbton der Vorlage getreu wiedergegeben werden. Trotz al ler Verbesserungen in den letzten Jahren gibt es aber bis lang kein Verfahren, mit dem Vorlagen rationell und effek tiv reproduziert werden können.

Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß bei der bisherigen Technik der Dichteumfang einer nicht-linearen Abbildung gänzlich gemäß der menschlichen Wahrnehmung und Erfahrung umgewandelt und verarbeitet wird. Das Verfahren, mit dem auf der Reproduktion die Tönung (Farbgradation und Farbtönung) der stetig abgestuften Farbvorlage getreu wie dergegeben und/oder beliebig reguliert, korrigiert oder mo difiziert werden soll, basiert aber auf dem Dichteumfang.

Das bekannte Konversionsverfahren ist daher willkürlich und befindet sich mangels einer rationellen Technik auf einem unwissenschaftlichen Niveau. Dieses wird nun anhand prakti scher Beispiele zur Herstellung von Druckbildern näher er örtert:

Bei der Herstellung farbiger Druckreproduktionen von Farb filmvorlagen waren die bisherigen Verfahren nicht imstande, die charakteristischen Dichten zwischen den hellen und dun klen Flächen der Vorlage rationell zu beschreiben. Etwa 90% der Farbvorlagen sind transparent.

Das konventionelle Verfahren hängt völlig von der Erfahrung und den Eindrücken des Betreibers ab, sowohl bei Bestimmung einer Korrelation der Bildcharakteristiken zwischen einem Originalbild und einem Reproduktionsdruck ober bei Bestim mung charakteristischer Farbzerlegungskurven (auch als cha rakteristische Farbtrennkurven oder als charakteristische Halbtonkurven bezeichnet), die die Korrelation zwischen ei nem Original mit kontinuierlicher Tönung und einer gedruckten Halbton-Reproduktion festlegen.

Wurden von einer farbigen Vorlage farbige Halbtondrucke hergestellt, so wurde für die Farbplattenherstellung - üblicherweise der Platten Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz - die Vorlage mit Hilfe eines Scanners der Farbtrennung un terworfen.

Farbscanner oder Gesamtscanner sind hochkomplizierte elek tro-mechanische Gerätesysteme und sehr teuer. Ein Problem dabei ist, daß bei solchen Scannern die durchschnittliche Arbeitsleistung zur Zeit nur bei ca. 30% liegt. Die nied rige Scanner-Geschwindigkeit beruht darauf, daß für die Scannereinstellung unverhältnismäßig viel Zeit benötigt wird. Ferner müssen viele Vorlagen mehrmals nach-gescannt werden, da die Reproduktionen aufgrund der Farbzerlegung ungleichmäßig und von unzureichender Qualität sind.

Als Arbeitsmittel für die Farbzerlegungen werden die vorbeschriebenen komplizierten elektro-mechanischen Farb scanner eingesetzt.

Vom technischen Gesichtspunkt aus gesehen sind viele tech nische Elemente der Farbzerlegung - z. B. Farbkorrektur, Dichtegradationskonversion, etc. - nicht ausreichend syste matisch koordiniert, während andererseits hochtechnisierte mechatronische Farbscanner als Arbeitsmittel bei der Farb zerlegung - wie bereits beschrieben - eingesetzt werden. Die niedrige Arbeitsgeschwindigkeit der Farbscanner ist darauf zurückzuführen.

Von den beiden technischen Elementen, nämlich der Farb korrektur und der Tonkonversion der Dichte wurde die Farb korrektur genau wissenschaftlich untersucht, wie in der Maskierungs- oder der Neugebauer-Gleichung ersichtlich.

Andererseits ist die tonale Dichtekonversion in einem Zustand verblieben, der jeder rationalen Theorie ermangelt; sie hängt stark vom menschlichen Wahrnehmungsvermögen und Er fahrung ab. Das Problem besteht darin, zu bestimmen, wel che Größe eines Halbtonpunktes einem ausgewählten Bild element einer Farbvorlage entspricht. Unter diesen Be dingungen sind für die Farbzerlegung, obwohl die grundle gende Technik für die Auslegung von Maschinen und Systemen noch unausgereift ist, Maschinen und Systeme entwickelt worden.

Trotz des Einsatzes der teuren und technisch hochentwickelten elektronischen Farbzerlegungssysteme ist in der Pra xis aber immer noch die Erfahrung und das Wahrnehmungsver mögen des Betreibers ausschlaggebend. Es ist daher immer noch schwierig, Farbdrucke gleichbleibender Qualität her zustellen. Problematisch wird es insbesondere wenn das Far boriginal unter ungeeigneten Bedingungen, wie Photographie-, Belichtungs- oder Entwicklungsbedingungen, hergestellt wurde oder wenn die Farbvorlage einen Farbschleier auf weist.

Die bisherigen Verfahren waren vor allem nicht imstande - neben den o. g. Problemen wie niedrige Arbeitsleistung des Scanners, schwankende Qualität der Reproduktionen, häufige Notwendigkeit, Bilder nochmals zu scannen, etc. - eine ra tionelle Farbzerlegung zu liefern, die derartige Farborigi nale nicht standardgemäßer Qualität zu behandeln imstande ist.

Es soll daher ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, mit dem eine rationelle Dichtekonversion jedes Bildelements eines Bildes durchgeführt werden kann, um eine rationelle Theorie für Tonkonversionsverfahren für Bilder zu schaffen und rationell reproduzierte Bilder mit Reproduzierbarkeit der Tönung (Gradation und Tönung) und ferner Reproduktionen mit erwünschter Tönung von verschiedenen Typen von Origina len zu erhalten, bevor eine Verbesserung der Farbkorrektur technik angestrebt werden kann.

Die Dichtegradation der Bildelemente auf der Reproduktion wird bekanntlich über eine Veränderung der Größe der Halb tonpunkte od. dgl. wiedergegeben, indem die Anordnung der einzelnen Punkte geändert wird oder indem die Dichte der Bildelemente selbst geändert wird. Wie bei der Herstellung von Farbdrucken bekannt ist, wird besonderer Wert auf die Farbkorrektur gelegt, die relativ leicht in wissenschaftli cher Form beim konventionellen Verfahren analysierbar ist, verglichen mit der Tonkonversion im Dichtebereich.

Bei der konventionellen Tonkonversionstechnik von Bildern im Dichtebereich, die zur Herstellung einer Reproduktion von einem Farb-Original eingesetzt wurde, wird die Dichte charakteristik des Originals, bspw. eines Farbfilmoriginal bildes zur Herstellung von Farbdrucken von diesem, im Be reich der Glanzlichtabschnitte und der dunklen Flächen nicht rationell erfaßt, ferner ist noch keine rationelle Theorie bereitgestellt worden, um eine Korrelation (eine Tonkonversionsformel) zwischen zwei Bildern (nämlich einem Original und einer Reproduktion) zu erstellen, die zur ge treuen Konversion der Dichtecharakteristik des Original bildes im Verhältnis 1 : 1 in eine Reproduktion, unver zichtbar ist. Die bisherigen Verfahren beruhen aber letzt endlich in diesem Punkt völlig auf der menschlichen Erfah rung und Wahrnehmung.

Die Erfinder haben bereits ein Farbtonumwandlungsverfahren (Tonkonversionsverfahren) mit einer Farbtonkonversi onsformel vorgeschlagen, mit dem die Farbtonkonversion ei nes Bildes rationell und wissenschaftlich durchgeführt wer den kann (US-PS 48 11 108; US-PS 48 33 546; und US-Patent anmeldungen 07/347 620 und 07/390 910).

Es ist aber in der nachfolgenden Untersuchung festgestellt worden, daß diesem Tonkonversionsverfahren Grenzen gesetzt sind, wenn die bereits früher von den Erfindern vorgeschla gene spezifische Tonkonversionsformel eingesetzt wird.

So arbeitet das bisherige Tonkonversionsverfahren der Er finder auf Basis von Informationswerten, die von der Dichteinformation einer Vorlage (Bildmedium) abhängen, die auf einem Aufnahmemedium abgespeichert oder aufgenommen ist (photoelektrisches, lichtempfindliches oder photoleitfähi ges Material, etc.), anstatt mit Bildinformationswerten des Originals (reelles Bild, Szene), das als direktes Objekt des reproduzierten Bildes anzusehen ist, zu arbeiten.

Wenn also von einer Farbfilmvorlage ein Farbdruck herge stellt wurde, wurde die Farbzerlegung auf Basis der Dich teinformation eines Farbfilm-Originalbildes durchgeführt, einem Bildmedium, das durch Aufnahme des auftretenden Lichtes vom Original (Kameraobjekt) unter gegebenen Belich tungsbedingungen auf das lichtempfindliche Material eines Farbfilmes, der zur Aufnahme des Originals eingesetzt wurde, gespeichert war, und nicht auf Basis der Bildinformation des Kameraobjekts (wahres Bild, Szene). Die Belichtung E ergibt sich bekanntlich aus der Formel:

E = I · t

wobei:
I = Intensität des einfallenden Lichtes;
t = Belichtungszeit.

Die photographische Dichte wird durch Entwickeln des licht empfindlichen Filmmaterials, auf dem das Objekt aufgezeich net ist, erhalten. Die photographischen Dichten bilden zu sammen die Vorlage - das Bildmedium. Die Beziehung zwischen den photographischen Dichten D (den Schwärzungsgraden) und der erfolgten Belichtung E des lichtempfindlichen Filmma terials ist eine charakteristische Kurve, hier als Film eigenschaftskurve bezeichnet.

Die Filmeigenschaftskurve wird in einem Koordinatensystem dargestellt, bei dem auf der Ordinate die photographischen Dichten D (D=log I _o/I) und auf der Abszisse der Logarith mus der Belichtung E (log E) aufgetragen ist; bei einem Film oder einer Trockenplatte wird natürlich das Intensi tätsverhältnis aus einfallendem Licht I _o und durchfallendem Licht I und bei photographischem Druckpapier (Reflexions vorlagen) das Intensitätsverhältnis aus vollständig reflek tiertem Licht I _o (Originalreflexion) und reflektiertem Licht I verwendet.

Eine typische photographische Eigenschaftskurve (nachste hend auch "charakteristische Dichtekurve" bezeichnet) besitzt eine sehr komplexe Form, mit einem unteren ge krümmten Abschnitt, einem in etwa linearen Mittelbereich und einem oben gekrümmten Schulterbereich (siehe Fig. 1 und 2). Die Kurvenform hängt von den Eigenschaften des licht empfindlichen Filmmaterials ab, d. h. vom Typ des vom Her steller entwickelten lichtempfindlichen Materials.

Die bisherige Farbzerlegungstechnik beruht auf den Ordina tenwerten (Dichtewerten) der charakteristischen Dichtekur ve. Die Bildinformation auf der Farbvorlage - die bisheri gen Farbzerlegungsverfahren verwenden diese - ist aber zur Bildinformation des Objekts, bzw. des realen Bildes oder der aktuellen Szene, nicht proportional. Der Entfremdungs grad zwischen Objekt und Vorlage hängt von den Belichtungs- und Entwicklungsbedingungen, etc., ab.

Dies bedeutet, daß die photographischen Dichten der Vorlage - die Bildinformationswerte des Originalfarbbildes (Bildme diums) - nicht in linearer Korrelation zu den Bildinforma tionswerten (bspw. physikalischen Größen, wie der Belich tungswert od. dgl.) (bspw. bei einem Verhältnis von 1 : 1 mit einer Steigung im Koordinatensystem von 45 Grad, wenn in einem Koordinatensystem aufgetragen) stehen.

Es ist andererseits bekannt, daß der Mensch Licht und Schatten in logarithmischen Abstufungen wahrnimmt und in gleicher Weise auch das Objekt (das reale Bild, die aktu elle Szene). Eine Dichteänderung mit linearem Gradienten erscheint dem Betrachter als naturgetreu.

Werden aber die auf dem lichtempfindlichen Material aufge zeichneten Dichtewerte (D=log I _o/I) der Vorlage (des Bildmediums) für die Reproduktion verwendet, so wird der Farbdruck mit Dichtewerten hergestellt, die auf den Eigen schaften der photographischen Emulsion beruhen, und nicht auf der Bildinformation vom wirklichen Objekt - dem realen Bild, der aktuellen Szene.

Es wurden daher Druckverfahren untersucht, die die lineare Bildinformation des Objekts, d. h. des realen Bildes, der wirklichen Szene, z. B. den primären (freien oder ursprüng lichen) Lichteinfall, anstelle der Bildinformation der Vor lage (des Bildmediums) verwenden, so daß nicht die Eigen schaften des Aufzeichnungsmediums - z. B. der photographi schen Emulsion, etc. - die Reproduktion in nicht-linearer Weise verzerren. Es wurde gefunden, daß sich sehr gute Druckbilder von einem Objekt (realen Bild, aktuellen Szene) wie folgt herstellen lassen:

1) Bestimmen der Abszissenwerte (log E) aus den Ordinaten werten (D=log I _o/I) (die Ordinaten- und Abszissenachse werden nachstehend als "D-Achse" und "X-Achse" bezeichnet), mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve (photographi schen Eigenschaftskurve); mit anderen Worten Projektion der auf der D-Achse liegenden Dichteinformationswerte der Vor lage (des Bildmediums) im Umfang zwischen hellen und dunk len Flächen auf die X-Achse durch die charakteristische Dichtekurve (charakteristische photographische Kurve).
2) Dann Projektion des Dichtewertes (D _n) eines ausgewähl ten Bildelementes (PIXEL) des Originalbildes (Bildmediums) auf die X-Achse und dadurch Bestimmung des Bildinforma tionswertes (X _n) auf der X-Achse des entsprechenden Bild elementes; und
3) Durchführen der Tonkonversion des Bildes mit Hilfe der erfindungsgemäßen Konversionsformel und des so bestimmten X _n-Wertes auf Basis des so bestimmten X _n-Wertes. Einfache Ablesung des Bildinformationswertes (X _n) auf der X-Achse reicht im übrigen aus, da zur Vereinfachung die Maßstäbe auf der X-Achse und der D-Achse gleich sind. Die Erfindung ist aber nicht nur auf diese Ausführungsweise beschränkt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neues Herstellungsver fahren für Reproduktionen zur Verfügung zu stellen, bei dem direkt die Bildinformation des Objekt, d. h. des realen Bildes, der aktuellen Szene, verwendet wird und nicht die der Vorlage (des Bildmediums). Also eines Herstellungsver fahrens, bei dem das reale Motiv das eigentliche Objekt für die Reproduktionen ist und nicht wie bisher das Bildmedium bzw. die Vorlage. Es ist insbesondere Aufgabe der Erfin dung, ein neues Tonkonversionsverfahren mit der vorgenann ten Technik zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird durch ein Tonkonversionsverfahren gelöst, das die nachfolgenden Schritte aufweist:

(i) Bestimmen einer charakteristischen Dichtekurve, die in einem X-D-Koordinatensystem die Relation der Vorlage-Dich tewerte auf der D-Achse eines X-D-Koordinatensystems zu den Bildinformationswerten auf der X-Achse des X-D-Koordinaten systems wiedergibt;
(ii) Bestimmen des Bildinformationswertes X _n eines Objekt- Bildelements aus dem Dichtewert (D _n) eines ausgewählten Bildelements der Vorlage mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve; und
(iii) Umwandeln des so erhaltenen Objekt-Bildinformations wertes Xn in einen Tonintensitätswert (y) mit Hilfe der Tonkonversionsformel:

wobei
x: Grunddichtewert (X _n-X _Hn); erhältlich durch Subtraktion des Objekt-Bildinformationswertes (X _Hn), der durch die hellste Fläche (H) auf dem Vorlage-Bild bestimmt ist, vom Bildinformations wert (X _n) des Vorlage-Bildes, der sich aus dem Bildinformationswert (D _n) gemäß der Dichteinfor mation eines ausgewählten Bildelementes auf dem Original bei Anwendung der charakteristischen Dichtekurve ergibt;
y: Tonintensitätswert des Bildelementes auf der Re produktion, der dem ausgewählten Vorlagen-Bild element entspricht;
y _H: der von der hellsten Vorlagenfläche (H) oder der entsprechenden Objektteilfläche bestimmte Ton intensitätswert;
y _S: Tonintensität, bspw. in Form eines Punkt flächenprozentsatzes, der sich aus der dunkelsten Vorlagenfläche (S) oder der entsprechenden Objektteilfläche ergibt;
α: Oberflächenreflexion des Grundmaterials, auf dem die Reproduktion wiedergegeben wird;
β: der Wert ist durch β=10^- ^γ bestimmt;
k: γ/(X _Sn-X _Hn), wobei XSn den Objekt-Bildinforma tionswert (X _Sn) darstellt, der sich gemäß der charakteristischen Dichtekurve aus dem Dichtewert (D _Sn) der dunkelsten Vorlagenteilfläche (S) er gibt; und
γ: ein wählbarer Faktor.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die vorliegende Erfindung betrifft mit anderen Worten die Tonkonversion für ein Reproduktionsverfahren, wobei das Ob jekt (das reale Bild) auf der Vorlage (das Bildmedium) in einem geeigneten Aufzeichnungsmedium gespeichert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand der be gleitenden Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine diagrammartige Darstellung einer charakteristischen Dichtekurve eines Farbfilms;

Fig. 2 ein Diagramm von Farbtrennkurven der X- Achse, aufgetragen auf Basis der charakteristi schen Dichtekurve in Fig. 1 gemäß der Erfindung;

Fig. 3 das Diagramm von Farbtrennkurven der D- Achse, aufgezeichnet auf Basis der charakteristi schen Dichtekurve der Fig. 1 gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 das Diagramm einer willkürlich festgeleg ten charakteristischen Dichtekurve;

Fig. 5 das Diagramm von Farbtrennkurven der X-Achse, aufgetragen auf Basis der charakteristi schen Dichtekurve der Fig. 4 gemäß der Erfindung;

Fig. 6 das Diagramm einer Farbtrennkurve der D-Achse gemäß dem konventionellen Verfahren mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve in Fig. 4 aufgetragen.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im ein zelnen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Tonkonversion zur Reproduktion von Vorlagen (Bildmedium) wird nun anhand der Herstellung von Farbdrucken - den Reproduktionen - beschrieben. Die erfin dungsgemäße Tonkonversion ist aber nicht auf die Herstel lung von Farbdrucken beschränkt. Das Verfahren wird nur der Einfachheit halber anhand dieses Beispiels beschrieben.

Die Farbzerlegung (Farbauszugherstellung) zur Farbdruckher stellung erfolgt heutzutage allgemein mit Hilfe von soge nannten Farbscannern. Die Farbzerlegung erfolgt dabei über die Dichtewerte der Farbbildvorlage (des Bildmediums). Dies gilt sowohl für durchscheinende als auch für reflektierende Vorlagen. Die praktische Herstellung der vier Farbplatten C (Cyan), M (Magenta), Y (Gelb) und BK (Schwarz) erfolgt mit Hilfe der über Farbfilter R (Rot), G (Grün) und B (Blau) ermittelten Dichtewerte der Vorlage (dem Bildmedium).

Das bisherige Verfahren ist jedoch insofern nachteilig, als die Bildinformationswerte - wie bereits erwähnt - von einer Vorlage (Bildmedium) stammen, die auf einem Aufzeichnungs medium, wie einem lichtempfindlichem Photomaterial, aufge zeichnet wurde.

Die Erfindung beruht im Gegensatz dazu auf der Erkenntnis, daß das Objekt (reales Bild, aktuelle Szene) selbst der Ge genstand der Reproduktion sein sollte und nicht eine Vor lage auf einem Aufzeichnungsmedium. Daher werden direkt die vom Objekt selbst erhaltenen Bildinformationswerte verwen det.

Dieses ist ein wesentlicher Unterschied zwischen dem Stand der Technik und der Erfindung.

Dieses wird nachfolgend aus einem anderen Blickwinkel be schrieben. Die Dichtewerte einer Vorlage mit kontinuier licher Gradation müssen, damit sie reproduziert werden können, in Halbton-Punktflächenprozentsätze auf einer Reproduktion umgewandelt werden.

Die Farbtrennkurve definiert die Korrelation zwischen einem Bild kontinuierlicher Gradation und einem Halbtonbild. Die konventionelle Farbzerlegungskurve wird auf der Grund lage der Dichtewerte auf der D-Achse eines Originalbildes (Bildmediums) bestimmt. Im Gegensatz dazu wird erfindungs gemäß die Farbtrennkurve auf Basis der Bildinformations werte auf der X-Achse eines Kameraobjekts (reales Bild, Szene) erfindungsgemäß, wie oben angegeben, bestimmt. Im Gegensatz zur konventionellen Farbtrenntechnik, bei der eine Farbtrennkurve auf der D-Achse (s. Fig. 3 und 6) ein gesetzt wird, wird eine Farbtrennkurve der X-Achse (s. Fig. 2 und 5) erfindungsgemäß verwendet.

Nachfolgend wird jeder Schritt des erfindungsgemäßen Ton konversionsverfahrens unter Bezugnahme auf die Tabellen er läutert:

(i) Zuerst wird eine charakteristische Dichtekurve be stimmt, die die Beziehung zwischen den Bildinformationswer ten der Farbvorlage (Bildmedium), d. h. den Dichtewerten (D=log I _o/I), und den Bilddinformationswerten, die vom Objekt (dem realen Bild, der wirklichen Szene), stammen, d. h. den Logarithmus-Werten der Belichtung (E=I · t), be schreibt. Die so bestimmte charakteristische Dichtekurve wird dann durch Funktionsgleichungen dargestellt, um die X _n-Werte (D _n→X _n) im nächsten Schritt zu erhalten. Es ge nügt dabei bspw., die von den Herstellern der lichtempfind lichen Materialien zur Verfügung gestellten, verschiedenen photographischen Eigenschaftskurven durch Funktionsglei chungen darzustellen. Solange die charakteristische Dichte kurve über eine Funktionsformel rational darstellbar ist, kann auch der auf der D-Achse liegende D _n-Wert leicht in einen X _n-Wert auf der X-Achse umgewandelt werden.

Die charakteristischen Dichtekurven der erfindungsgemäßen Beispiele sind in den Fig. 1 und 4 gezeigt. Die in Fig. 4 dargestellte Eigenschaftskurve ist willkürlich erstellt worden, um so die Allgemeingültigkeit und Verläßlichkeit der erfindungsgemäßen Tonkonversion zu zeigen.

Es kann aber auch selbstverständlich ein Farbfilm verwendet werden, der eine von Fig. 1 verschiedene charakteristische Dichtekurve besitzt, wie aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich ist. Die erfindungsgemäße Tonkonversion ist ferner nicht auf eine bestimmte Form der charakteristischen Dichtekurve beschränkt.

Es wird nun beschrieben, wie die in den Fig. 1 und 4 ge zeigten charakteristischen Dichtekurven erhalten wurden. Es ist ausreichend, lediglich die charakteristische Dichtekurve selbst in geeigneter Form zu beschreiben, im übrigen bestehen keine Einschränkungen.

Beispielsweise kann angenommen werden, daß die

Ordinatenachse: D = log I _o/I;
Abszissenachse: X;
wobei: a, b, c, d und f für Konstanten stehen.

Die charakteristische Dichtekurve kann dann, wie folgt, formuliert werden:

a) ein unterer Bereich, (d. h. ein unterer gekrümmter Ab schnitt; Fläche mit kleinen D-Werten): D = a · b ^{c · (X+d)+e} + f;
b) ein im wesentlichen linearer Abschnitt (d. h. eine Fläche mit mittleren D-Werten): D = a · X + b oderD = a · X 2 + bx + c; und
c) ein Schulterbereich, d. h. ein oberer gekrümmter Ab schnitt (Fläche mit großen D-Werten): D = log (b + (X + c)) + d.

Einzelheiten der in den Fig. 1 und 4 gezeigten und be schriebenen charakteristischen Dichtekurven ergeben sich aus Tabelle 1; die charakteristische Dichtekurve wurde hierbei, um sie so genau wie möglich zu beschreiben, in mehrere Abschnitte unterteilt.

Tabelle der Formeln von Funktionen für eine charakteristische Dichtekurve

Tabelle 1(A)

(charakteristische Dichtekurve des in Fig. 1 gezeigten Farbfilms)

Tabelle 1(B)

(charakteristische Dichtekurve, wie in Fig. 4 gezeigt, bestimmt)

Die D- und X-Werte werden durch Funktionsgleichungen darge stellt. Dabei wird vorausgesetzt, daß die X-Achse mit den Objekt-Bildinformationswerten (vom realen Bild) - darge stellt als log E - den gleichen Maßstab wie die D-Achse be sitzt, die die Dichtewerte der Farbvorlage (Bildmedium) - wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt - zeigt. Die Fig. 1, 2, 4 und 5 zeigen auf der X-Achse liegende Objekt-Bilddichten (fiktive Werte).

Diese Annahme wird aus dem nachfolgenden Grund, der von den Erfindern für rationell gehalten wird, getroffen:

Die fiktive Behandlung wird als rationell betrachtet, da sie im Bezug zu einer charakteristischen photographischen Kurve den logarithmischen Wert der Belichtung E (log E=log I · t) auf der X-Achse darstellt, wodurch dieses der Tatsache Rechnung trägt, daß das menschliche visuelle Unterscheidungsvermögen von Licht und Schatten loga rithmisch ist. Mit diesem Tonkonversionsverfahren für Bilder werden - wie nachstehend gezeigt - hervorragende Ergebnisse erhalten. Die erfindungsgemäß vorgenommene Skalenaufteilung erfolgt im übrigen der Einfachheit halber und ist nicht auf diese beschränkt.

(ii) Die vorliegende Erfindung beruht, wie beschrieben, darauf, daß die Objekt-Bildinformationswerte von einem re alen Bild, der aktuellen Szene - d. h. die physikalischen Größen (X _n-Werte), die sich auf die Lichtmengen der X-Achse beziehen - und nicht auf die Dichtewerte (D _n) der Vorlage (das Bildmedium) ermittelt werden.
Die X _n-Werte können leicht aus den D _n-Werten bestimmt wer den, da die D _n- und X _n-Werte in der charakteristischen Dichtekurve, wie in den Tab. 1(A) und 1(B) gezeigt, über die Funktionsgleichung X=f(D) voneinander abhängen.
(iii) Die Objekt-Bildinformationswerte vom realen Bild kön nen, wie oben beschrieben, erhalten werden. Sie werden ge nauer gesagt durch ein Linsensystem od. dgl. mehr oder weniger verzerrt, wobei dies aber vernachlässigt werden kann. Die so bestimmten X _n-Werte und die erfindungsgemäße Konversionsformel werden dann verwendet, um eine Farbsepa rationskurve auf der X-Achse anstelle einer Farbsepara tionskurve der D-Achse, wie beim Stand der Technik, zu bestimmen und es ist nur notwendig, danach eine Tonkonver sion des Bildes durchzuführen.

Zuerst wird aus dem Dichtewert (D _n) des Vorlagen-Bildele ments (Bildmedium) der Bildinformationswert (X _n) des ausge wählten Objekt-Bildelements - also für das reale Bild - mit Hilfe der vorherbestimmten charakteristischen Dichtekurve ermittelt. Dann wird der X _n-Wert in die Tonkonversions formel eingesetzt und daraus ein Punktflächenprozentsatz - dies ist ein Gradationsintensitätswert - berechnet. Der so erhaltene Punktflächenprozentsatz wird dann in den Halbton punktgenerator eines Farbscanners eingegeben, so daß ein entsprechendes reproduziertes Bild auf dem Bildschirm er scheint.

Es wird nun kurz die Ableitung der erfindungsgemäßen Kon versionsformel beschrieben:

Die oben beschriebene Tonkonversionsformel wird bei der Halbtonreproduktion von Drucken für die Bestimmung der Punktflächenprozentsätze (y) verwendet. Die Konversionsfor mel ist aus der bekannten Formel für die Dichte (photogra phische Dichte, optische Dichte) abgeleitet:

D = log I _o/I = log 1/T

wobei

I _o = Intensität des einfallenden Lichtes;
I = Intensität des reflektierten oder transmit tierten Lichtes;
T = I/I _o = Reflexionsvermögen oder Durchlässig keit.

Die obige allgemeine Formel für die Dichte D wird zur Plat tenherstellung und zum Drucken wie folgt verwendet:

Dichte (D′) zur Plattenherstellung und zum Drucken:

D′ = log I _o/I
D′ = log (Flächeneinheit · Papier-Reflexion) · ((Flä cheneinheit-Punktfläche) · Papier-Reflexion+Punktfläche · Oberflächenreflexion der Farbe)

D′ = log A/((A - (d₁+d₂ + . . . d _n)) + β (d₁+d₂ + . . . d _n))

wobei

A = Flächeneinheit;
d _n = Fläche jedes Punktes in der Flächeneinheit;
a = Reflexion des Druckpapiers; und
β = Oberflächenreflexion der Druckfarbe.

Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel wird aus der o. g. Dichteformel (D′) zur Plattenherstellung und zum Drucken so abgeleitet, daß der auf der X-Achse liegende X _n-Wert aus dem auf der D-Achse liegenden Dichtewert (D _n) des ausge wählten Probenproduktes (Bildelements) auf der Vorlage mit kontinuierlicher Gradation bestimmt wird, daraus ein Grund- Dichtewert (x) bestimmt und eine theoretische Formel er stellt wird, die zur Bestimmung eines Punktflächenprozent satzes (y) eines Halbtonpunktes auf einem gedruckten Halb tonbild entsprechend dem Grund-Dichtewert (x) erstellt wird. Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel wird so ausgelegt, daß der mit Hilfe der Formel ermittelte theo retische Wert mit dem tatsächlich gemessenen übereinstimmt.

Bei der Multicolor-Platten-Herstellung dient die Cyanplatte (C) als Grundplatte. Die Platten Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Y) und Schwarz (BK) werden allgemein als eine Einheit betrachtet, wobei die Parameter y _H und y _S im allgemeinen als Konstanten behandelt werden. So werden z. B. für die C-Platte 5% des Punktflächenprozentsatzes als y _H und 95% als y _S eingesetzt. Für die M- und Y-Platten werden als y _H 3% und als y _S 90% des Punktflächenprozentsatzes genommen. Werden der mit einem Densitometer gemessene Wert (Basis- Dichtewert) als Dichtewert und die Prozentwerte als y _H und y _S in der Tonkonversionsformel verwendet, wird der y-Wert als Prozentsatz berechnet.

Die numerischen Werte für die Parameter in der Tonkonversi onsformel werden in Abhängigkeit davon geändert, ob der Farbton des betreffenden Objekts (des realen Bildes) auf dem Druckbild getreu wiedergegeben oder der Farbton des Druckbildes willkürlich eingestellt (korrigiert oder modi fiziert) werden soll. Eine Eigenschaft der erfindungsge mäßen Tonkonversionsformel besteht darin, daß die Kurven form der Farbzerlegungskurve der X-Achse willkürlich durch Änderung des y-Wertes verändert werden kann. Wenn der Farbton der Reproduktion geändert werden soll, kann die Form der Farbzerlegungskurve der X-Achse durch eine Änderung des γ-Wertes beliebig verändert werden, wodurch Druckbilder in einem gewünschten Farbton erhalten werden.

Zur Bestimmung der Farbtrennkurve der C-Platte - sie wird die Grundlage für die Farbtrennkurve der D-Achse - wird für die feste gelbe Farbe ein Dichtewert in Form von (im all gemeinen γ=0,9-1,0) festgelegt, wodurch die Herstellung eines reproduzierten Bildes hervorragender Qualität ermög licht wird. Der Grund dafür, weshalb dieser numerische Wert als γ-Wert angenommen wird, besteht darin, daß die gelbe Farbe am stärksten visuell vom Menschen wahrgenommen wird, ferner ist dies auch für die praktische Farbtrennung gün stig. Selbstverständlich kann in diesem Sinne auch ein anderer Wert als γ-Wert nach Bestimmung einer Farbtrenn kurve auf der X-Achse angenommen werden.

Ein Verfahren zur Bestimmung der Farbtrennkurven der X-Achse für die entsprechenden Farbplatten, C, M, Y und B - Platten, die als Einheit betrachtet werden - kann durch Einsatz der erfindungsgemäßen Umwandlungsformel im Multi color-Plattenherstellungsverfahren wie folgt, durchgeführt werden. Zuerst wird die Farbtrennkurve für die C-Platte, die allgemein als wichtigste Platte unter den vier Farb platten gilt, mit Hilfe der Tonkonversionsformel rational bestimmt. Hierzu wird zunächst für die C-Platte die Farb trennkurve der X-Achse mit Hilfe der Tonkonversionsformel bestimmt. Dann werden als nächstes für die weiteren M- und Y-Platten die Farbtrennkurven auf der X-Achse durch Multi plikation mit einem, dem Fachmann allgemein bekannten, geeigneten Anpassungsfaktor so bestimmt, daß die Grau- und Farbbalance auf dem Bild erhalten bleibt. Die Farbtrenn kurve der X-Achse für die schwarze Platte (BK) kann beim praktischen Verfahren nach dem Stand der Technik unter dem Gesichtspunkt der Erniedrigung der zu verbrauchenden Farbstoffmengen an C, M, und Y, etc. bestimmt werden.

Falls die charakteristische Dichtekurve (photographische Eigenschaftskurve) nicht durch eine einzige Kurve, sondern durch mehrere verschiedene Kurven entsprechend den jewei ligen Emulsionsschichten R, G und B gebildet wird, kann natürlich jede Farbtrennkurve der jeweiligen Farbplatte wie folgt bestimmt werden: Die Farbtrennkurve der C-Platte auf der X-Achse ergibt sich aus der charakteristischen Dichtekurve der Emulsionsschicht R. Dabei werden zuerst nachei nander die auf der X-Achse liegenden Farbtrennkurven der M- und Y-Platten so über die charakteristischen Dichtekurven G und B bestimmt, daß auf der Reproduktion das Gleichgewicht der Farben und Grautöne erhalten bleibt. In der Tonkonver sionsformel werden dabei natürlich geeignete γ-Werte für die jeweiligen M- und Y-Platten verwendet.

Die Erfindung ermöglicht die systematische, flexible und allgemein anwendbare Herstellung von Farbdrucken mit objektgetreuen Bildern (reales Bild, Szene). Dabei werden in der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel nicht die Vorlagen-Dichtewerte (D _n) vom Bildmedium, sondern die Ob jekt-Bildinformationswerte (X _n) vom realen Bild verwendet, die dann der Tonkonversionsformel unterworfen werden.

Es folgen weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Tonkonver sionsverfahrens:

Die erfindungsgemäße Tonkonversion ist nicht nur, wie er wähnt, zur Herstellung von Farbdrucken geeignet, sondern u. a. auch für nachstehende Anwendungsgebiete. Sie ist ins besondere für alle Anwendungsgebiete geeignet, bei denen durch Photographieren oder photographische Umwandlung die Bildinformationen von realen Bildern verarbeitet werden, um zur Ausgangsinformation für die Reproduktion zu gelangen, wobei als informationsübertragendes Medium Licht, elektro magnetische Wellen, o. dgl. verwendet werden.

Die Tonkonversionstechnik für die Reproduktion sollte auf ein verwendetes System, das zur Produktion der Reproduktionen eingesetzt wird, entsprechend angepaßt verwendet werden.

Das Tonkonversionsverfahren nach der Erfindung ist primär nicht nur auf eine Kombination von Dichtewerten und loga rithmischen Werten der Belichtung nach Einstellung einer charakteristischen Dichtekurve, die die Korrelation zwischen Dichteinformationswerten der Vorlage (des Bild mediums) und den Bildinformationswerten des Objektes (dem realen Bild, der aktuellen Szene) wiedergibt, beschränkt. Jede Bildinformation eines Objekts, die mittels eines Sensors eines Systems zur Herstellung von Reproduktionen eingegeben wird, ist anpaßbar, sofern sie mit Dichteinfor mationswerten korreliert. Die mit Hilfe des Sensors auf einem Aufzeichnungsmedium o. dgl. aufgezeichneten physi kalischen Größen, die sich auf die optischen Dichteinfor mationswerte des Objekts (des realen Bildes) beziehen, sind breit zu verstehen. Synonym hierzu sind bspw.: reflektierte Dichte, transmittierte Dichte, Lumineszenz, Helligkeit, Lichtmenge, Amplitude, Strom- und Voltwerte, etc. Als Auf zeichnungsmedien der Originalvorlage (Bildmediums) können bspw. lichtempfindliche Photomaterialien, photoelektrische Materialien, photoleitfähige Materialien, optische Platten, Magnetplatten (Aufzeichnungsmedium), etc. verwendet werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anwendung der Tonkonversionsfor mel kann diese verändert oder beliebig abgeleitet werden. Bspw. folgendermaßen:

y = y _H + E (1-10^-kx) · (y _S - y _H)

wobei

Bei der obigen Modifikation wurde α=1 angenommen. Dies bedeutet, daß die Oberflächenreflexion des Druckpapiers (des Grundmaterials) für den Druck oder die Sichtbarmachung des Bildes zu 100% angesetzt wird. Als α-Wert kann jeder beliebige Wert eingesetzt werden. Für α kann ein Wert ausgewählt werden, der in der Praxis zumeist als 1,0 ge wählt wird. Das gleiche gilt auch für lumineszierende Bil der, wie Videobilder.

Dem obigen Modifikationsbeispiel (α=1,0) entsprechend können im Druckbild für die helle Fläche H und die dunkle Fläche S die jeweiligen Werte y _H und y _S wie gewünscht ein gesetzt werden. Dies ist bemerkenswertes Merkmal der Erfin dung. Dies ist daraus ersichtlich, daß durch diese Defini tion die helle Fläche H des Druckbildes Null wird (x=0) und die dunkle Fläche S den Wert

X _Sn - X _Hn (x = X _Sn - X _Hn)

erhält, wobei dann gilt:

Wenn die obige Tonkonversionsformel (mit der Modifikation (α=1,0)) eingesetzt wird, so ist für den Anwender und für die spätere Reproduktion sehr wichtig, daß die Werte für y _H und y _S zu jedem Zeitpunkt auf dem Druckbild festgelegt wer den können. Bspw. werden verschiedene Farbtrennkurven der X-Achse erhalten, falls (angenommen α=1) ausgewählte Werte y _H und y _S auf dem Druckbild festgelegt werden und der γ-Wert variiert wird. Anhand derartiger Farbtrennkurven der X-Achse läßt sich dann das Druckbild im Bezug zum γ-Wert leicht bestimmen.

Die Tonkonversion mit der erfindungsgemäßen Konversionsfor mel ist sehr geeignet, um die Gradation und Farbtönung des Objekts getreu wiederzugeben - insbesondere auch zur syste matischen Wiedergabe der Farbtönung des Objekts auf dem Druckbild im Verhältnis 1 : 1. Die Erfindung ist nicht auf diese Anwendung beschränkt.

Die Tonkonversionsformel ist neben der getreuen Wiedergabe der Eigenschaften des Objekts insbesondere auch geeignet, durch Auswahl geeigneter α, β, γ, y _H und y _S-Werte eine rationelle Modifikation oder Korrektur der Bildeigenschaf ten zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Bildtonumwandlungstechnik wurde bisher nur mit Bezug auf die Herstellung von Druckbildern be schrieben, ist aber in ihrer Anwendung nicht nur auf diese beschränkt. Die Tonkonversionstechnik kann wirksam in den nachfolgenden Fällen eingesetzt werden:

(i) Zur Darstellung der Gradation oder Tönung eines Druck bildes durch Veränderung der jeweiligen Punktegröße - wie oben detailliert beschrieben, bspw. bei Druckverfahren, in der Lithographie, bei Halbtonstichen und weichgezeichneten Bildern ("silk screen pictures"). Dieses Verfahren wird auch als "Gradationsverfahren mit variabler Fläche" be zeichnet.
Das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren kann auch verwendet werden, um:
(ii) eine Gradation oder Tönung durch Veränderung der In tensität des Pigments oder der Farbe (des farbgebenden Materials), z. B. der Druckfarbe, die an jedem Bildelement (z. B. pro Punkt) gleicher Fläche haftet, zu erreichen - dies ist bspw. bei fusions-transferartigen Thermaltrans ferbildern, (unter Verwendung von Silbersalz) thermisch entwickelbaren Transferbildern und bei konventionellen Stichen sichtbar; das Verfahren wird daher auch als "Gradationsverfahren mit variabler Dichte" bezeichnet;
(iii) die Gradation durch Veränderung der Aufzeichnungs dichte pro Flächeneinheit, bspw. der Anzahl der Punkte, der Zahl und/oder der Größe der Farbtröpfchen, od. dgl., zu erreichen - dies ist bspw. bei Bildern, die mit einer digi talen Kopiermaschine (Farbkopierer, etc.), Drucker (Tinten strahldrucker, Blasenstrahldrucker, o. dgl.) oder auch bei Faksimiledruckern hergestellt werden, sichtbar; dieses Ver fahren ähnelt dem Gradationsverfahren mit variabler Fläche nach (i);
(iv) ein CRT-Bild aus Videosignalen, TV-Signalen oder HDTV- Signalen ("high-definition"-TV) zu erhalten, in dem der Lumineszenzgrad pro Bildflächenelement einstellbar ist, oder um einen Halbtondruck oder eine harte Kopie vom CRT- Bild herzustellen.
(v) zusätzlich zur Tonkonversion einer Vorlage in eine Reproduktion im wesentlichen gleicher Dichte (Lumineszenz umfang und Illumineszenzumfang), falls die Photographie in einem Bereich erfolgt, der bzgl. Raum, Lumineszenz, Wellen länge oder Zeit nicht sichtbar ist - bspw. wenn die Bild information mit geringem Illumineszenzumfang konvertiert wird, so daß wegen des sehr geringen Kontrastes auf der Vorlage ein großer Dichteumfangsunterschied zwischen Vor lage und Reproduktion besteht (bspw. bei Photographien mit einer hochsensitiven Kamera o. dgl.) - in diesem Fall wird eher der Bildkontrast verstärkt als die Farbtönung umge wandelt.
(vi) Röntgenbilder mit geringer Qualität können bspw. zwecks besserer Diagnose der erfindungsgemäßen Tonkonver sion unterworfen werden, um eine falsche Diagnose zu ver meiden. Dies beschränkt sich aber nicht nur auf Röntgenbil der, sondern gilt allgemein für alle diagnostischen Bilder.
(vii) Das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren kann auch für Densitometer, die mit einem Dichte- oder Tonkon versionssystem ausgerüstet sind, angewandt werden, um Ton flächenprozentwerte und dgl. gemeinsam mit einem Dichte wert anzuzeigen mit einer druckbezogenen Ausrüstung, wie Simulatoren zur Voruntersuchung der Farbtrennung (bspw. für Farbprüfsimulatoren) und Simulatoren zur Ausbildung der Farbtrennung, etc.

Wird die erfindungsgemäße Tonkonversion mit der Konver sionsformel für die o. g. unterschiedlichen Anwendungsberei che eingesetzt, dann genügt eine Bestimmung der Objekt- Bildinformationswerte (vom realen Bild) - die Bildinforma tionswerte und/oder die elektrischen Informationssignale können analog oder digital sein. Die Bildinformationswerte beschreiben die Dichte der Vorlage (auch bei harten und weichen Vorlagen) mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve aus Vorlagen-Dichten und Objekt-Bildinformationswer ten. Die so ermittelten Bildinformationswerte werden dann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel in eine Bildprozessoreinheit (Tonkonversionseinheit) der Vor richtung für das jeweilige Anwendungsgebiet umgewandelt. Dabei werden die Strom- oder Spannungswerte im Aufzeich nungsteil (Aufzeichnungskopf) der Vorrichtung oder die Ein druckszeit o. dgl. entsprechend dem verarbeiteten Wert, d. h. dem y-Wert (der Farbtonintensität) gesteuert, so daß die Punktzahl pro Flächeneinheit und Bildelement oder die Dichte der betreffenden Fläche (z. B. ein Punkt) o. dgl. verändert wird. Dadurch ist es möglich, im Verhältnis 1 : 1 eine Farbtrennreproduktion oder ein vergleichbares Bild mit Dichtegradation entsprechend dem Objekt (dem eigentlichen Bild) herzustellen.

Werden bspw. von einem Farbtrennbild Plattenvorlagen für ein Druckbild hergestellt und die Plattenvorlagen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Tonkonversionsverfahrens und der Konversionsformel, so sind die bekannten konventionellen Systeme ausreichend. Die Plattenherstellung erfolgt dann in der Praxis mit Hilfe eines kommerziellen Farbzerlegungs- und Farbtrennscannings-Systems - bspw. einer elektronischen Farbzerlegungsvorrichtung eines Farbscanners oder eines Gesamtscanners - indem die Vorrichtung mit einer zur Durch führung der erfindungsgemäßen Tonkonversion geeigneten Software ausgestattet wird.

Konventionelle Systeme zur Herstellung von Druckplattenvor lagen weisen im einzelnen folgende Verfahrensschritte auf:

- Belichten der Vorlage (des Bildmediums) - z. B. ein Farbtrennbild wie eine Farbphotographie - mit einem Licht punkt von geringem Durchmesser;
- Empfangen des von der Vorlage reflektierten bzw. durchgelassenen Lichtes (Bildinformationssignal) in einer photoelektrischen Umwandlungseinrichtung (Photomultiplier);
- Verarbeiten der elektrischen Signale (der elektrischen Werte; der Bildinformation) wie benötigt in einem Computer;
- Steuerung der Belichtungs-Lichtquelle aufgrund der vom Computer verarbeiteten elektrischen Signale (Spannung) der Bildinformation; und
- Belichten eines unbelichteten Filmes mit dem Laser strahl.

Es ist daher notwendig, eine geeignete Software vorzusehen, die dazu befähigt ist, die Vorlage-Dichten in Beziehung zu den Bildinformationswerten des entsprechenden Objekts (dem realen Bild) zu setzen. Hierzu sind dann noch parallel die elektrischen Signale für die Farbtrenninfor mation mit Hilfe der erfindungsgemäßen Konversionsformel in elektrische Bildsignale umzuwandeln. Im obigen System er folgt dies bspw. in einer computerisierten Umwandlungs einrichtung, die die elektrischen Bildsignale von der Vor lage (Bildmedium) umwandelt.

Die verwendete Software kann unterschiedlicher Art sein. Es kann z. B. ein Computer für allgemeine Zwecke verwendet wer den, der als Software den Algorithmus der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel gespeichert hat. Der Computer weist ferner auf: ein Interface (I/F) zur AD (analog digitalen Umwandlung) und D/A; eine elektronische Schaltung, z. B. ein Allzweck-IC mit der Logik des Algorithmus; einen elektroni schen Schaltkreis mit einem ROM, das die über den Algorith mus ermittelten Werte enthält; ein PAL, eine Eingangsanord nung oder ein gewöhnliches IC mit dem Algorithmus als inne rer Logik, etc.

Ein Computersystem zur Tonkonversion mit der erfindungsge mäßen Konversionsformel über den Dichteumfang kann leicht - im Zug einer modulhaften Konstruktion - als ein Modul mit Spezial-IC, LSI, Mikroprozessor, Mikrocomputer u. dgl. kon struiert werden.

Die Druckplattenvorlage mit Farbtrenngradation und Prozent wert (Wert y) gemäß der Tonkonversionsformel kann leicht hergestellt werden, indem photoelektrisch ein Scanning- Lichtpunkt punktweise vorwärtsbewegt und in Einklang mit dem Scanner eine Exposition mit einem Laser erfolgt.

Das erfindungsgemäße Tonumwandlungsverfahren besitzt bei der Herstellung von Reproduktionen folgende Vorteile:

(i) Das Farbzerlegungsverfahren nach dem Stand der Technik, dessen Kern eine Technik zur Einstellung der Farbtrenn kurven der D-Achse ist, geht von der Bildvorlage auf dem Aufzeichnungsmedium, dem lichtempfindlichen Photomaterial (der Emulsion), aus. Die erfindungsgemäße Farbzerlegung hingegen - sie ist im wesentlichen ein Verfahren zur Bestimmung von Farbgradationskurven der X-Achse - geht direkt vom Objekt (dem realen Bild, der aktuellen Szene) aus und die Abbildung des Objekts wird auf dem Aufzeich nungsmedium gespeichert.
Es besteht also ein fundamentaler Unterschied zwischen bis heriger und erfindungsgemäßer Technik. Aufgrund der Erfin dung können daher farbige Druckbilder objektgetreu zum re alen Bild, zur wirklichen Szene, hergestellt werden.
(ii) Mit dem konventionellen Verfahren, das eine Technik zur Einstellung einer Farbtrennkurve auf der D-Achse ist, werden verschiedene Farbtrennkurven für eine gegebene Farbvorlage geliefert, so daß die am besten geeignete Farbtrennkurve für eine vorgegebene Farbvorlage in jedem Falle neu bestimmt werden muß. Beim erfindungsgemäßen Farbzerlegungsverfahren wird hingegen eine einzige Farb trennkurve gemäß der Dichtegradationskurve (die Kurve einschließlich des linearen Bereichs) der Vorlage ermit telt, sofern gleiche bestimmte numerische Werte für α, y _H, y _S und γ in der Tonkonversionsformel eingesetzt werden. Letzteres erfolgt unabhängig von der Bildqualität der Farbvorlage sowie deren Dichteumfang und deren Form (ein schließlich des linearen Bereichs). Dadurch wird eine gleichbleibende Darstellung der Tönung der farbigen Druck bilder nach der Farbzerlegung erreicht.
Bei der bisherigen Technik war es unbedingt erforderlich, um eine passende Farbtrennkurve zu erhalten, den Scanner vorher zu justieren sowie die Farbvorlagen zu sortieren, so daß die Arbeit effizient durchgeführt werden konnte.
(iii) Beim erfindungsgemäßen Farbzerlegungsverfahren hinge gen wird im voraus objektiv die Tönung (Anordnung der Punktflächenprozent-Werte) des farbigen Druckbildes aus der Form der Farbtrennkurve der X-Achse bestimmt. Es besteht insbesondere die Möglichkeit, im voraus anhand der Form der Farbtrennkurve der X-Achse unter Anordnung der Farbzerle gungsprozentwerte die Tönung des farbigen Druckbildes an zupassen. Für den Drucker - nicht aber dem Auftraggeber - entfällt dadurch der Korrekturdruck ("soft proof" oder "hard copy proof"). Die Tönung der Vorlage kann durch An passung der Parameter (insbesondere von γ) in der erfin dungsgemäßen Tonkonversionsformel modifiziert und verändert werden.
(iv) Bei der erfindungsgemäßen Tonumwandlungstechnik wird eine Farbtrennkurve der X-Achse hergestellt, die sogar dann eine entsprechende Bildqualität sicherstellt, wenn mehrere charakteristische Dichtekurven der lichtempfindlichen Photomaterialien der Farbvorlagen nicht durch die gleiche charakteristische Dichteeigenschaftsfläche dargestellt werden können; wenn die Vorlage eine nichtstandardgemäße Bildqualität besitzt, also über- oder unterbelichtet ist ohne bereits von Standardqualität zu sprechen, oder einen Farbschleier aufweist. Das erfindungsgemäße Tonkonversions verfahren kann automatisch diese gewöhnlichen und ungewöhn lichen Elemente aufnehmen und verarbeiten und gleichzeitig Probleme bezüglich Farbschleier, Farbbalance (Graubalance) lösen. Dadurch können Farbdrucke von hervorragender Qua lität zur Verfügung gestellt werden.

Das erfindungsgemäße Tonumwandlungsverfahren wird nachste hend im einzelnen anhand der Herstellung von Farbdrucken von einer Farbvorlage beschrieben. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht, sofern nicht von wesentlichen Merkmalen abgewichen wird, auf die nachstehenden Beispiele. Bei der Beschreibung der Beispiele wird insbesondere auf die Be stimmung der Farbtrennkurven, die für die Herstellung der Farbdrucke unverzichtbar sind, eingegangen.

Beispiel 1 1) Charakteristische Dichtekurve

Es werden die charakteristische Dichtekurve in Fig. 1 und die in Tab. 1(A) gezeigten entsprechenden Funktionsgleichungen verwendet.

2) Vorlagen

Übliche Vorlagen haben im allgemeinen unendlich verschie dene Bildqualitäten, wie Standardqualitäten (richtig be lichtet) und nicht standardgemäße Qualitäten (über- oder unterbelichtet), etc. abhängig von den Belichtungsbedin gungen beim Photographieren o. dgl. Zur Feststellung, ob die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel rationell Farbvorla gen unterschiedlicher Bildqualität verarbeiten kann, wurden Versuche mit Farbvorlagen durchgeführt, die jeweils unter schiedlichen Dichtebereich (DR) oder unterschiedlichen Dichtebereich auf der D-Achse besaßen.

3) Berechnung von Daten zur Bestimmung der Farbtrennkurven der X-Achse

Es werden die charakteristische Dichtekurve in Fig. 1 und die in Tab. 1(A) gezeigten zugehörigen Funktionsgleichungen verwendet. Dabei wurden für die unterschiedlichen Farbvor lagetypen die D _n-Werte der D-Achse in X _n-Werte der X-Achse umgewandelt. Die so erhaltenen X _n-Werte wurden sodann mit Hilfe der Tonkonversionsformel in Punktflächenprozentwerte (X-Werte) konvertiert.

Die Bedingungen in der Konversionsformel waren:

x = X _n - X _Hn;
y _H = 5%;
y _S = 95%;
γ = 1,00;
β = 10^- ^γ = 0,1;
α = 1,00; und
k = γ/(X _Sn - X _Hn).

In Tab. 2(A) wurden dann die Werte: X _Hn=0,4781 und X _Sn=2,2300. In anderen Fällen: siehe entsprechende Werte in Tab. 2. Für andere Fälle wird auf die entsprechenden Angaben in Tabelle 2 verwiesen.

Die Versuchsergebnisse sind in den Tab. 2(A1) bis 2(A3), den Tab. 2(B1) bis 2(B4) und den Tab. 2(C1) bis 2(C3) ge zeigt.

Die Tab. 2(A1) bis 2(A3) zeigen überbelichtete Vorlagen, d. h. Vorlagen in heller Tönung. Die Tabellen 2(B1) bis 2(B4) zeigen im wesentlichen richtig belichtete Vorlagen. Die Tab. 2(C1) bis 2(C3) zeigen unterbelichtete Vorlagen, d. h. Vorlagen in dunkler Tönung.

Daten zur Bestimmung der Farbseparationskurven der X-Achse für Original-Bilder mit hellen Ton werten (Nr. 1)

Tabelle 2(A1)

(1) DR = 0.18-2.70

Tabelle 2(A2)

(2) DR = 0.27-2.70

Tabelle 2(A3)

(3) DR = 0.39-2.70

Daten zur Bestimmung der Farbseparationskurve der X-Achse für im wesentlichen richtig belichtete Farboriginale (Nr. 2)

Tabelle 2(B1)

(4) DR = 0.20-2.70

Tabelle 2(B2)

(5) DR = 0.30-2.80

Tabelle 2(B3)

(6) DR = 0.50-2.80

Tabelle 2(B4)

(7) DR = 0.30-3.00

Daten zur Bestimmung der Farbseparationskurven der X-Achse für dunkelgetönte Farboriginale (Nr. 3)

Tabelle 2(C1)

(8) DR = 0.30-3.00

Tabelle 2(C2)

(9) DR = 0.60-3.10

Tabelle 2(C3)

(10) DR = 0.60-3.17

4) Farbtrennkurven der X-Achse

Die in Tabellen 2(A1) bis Tab. 2(C3) gezeigten Daten sind in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Um die Daten als Graph dar stellen zu können und um sie miteinander vergleichen zu können, wurden sie der Einfachheit halber auf den gleichen Bereich (2,5000 bei diesem Experiment) eingestellt. Die eingestellten Werte sind in den Tab. 2(A1) bis 2(C3) als (D _n→) D _n′ und (X _n→) X′ gezeigt. Für die Tab. 2(A1) erfolgte die Anpassung von D _n→D _n′ mit Hilfe folgender Formel:

Die Anpassung von X _n-X _n′ erfolgt in ähnlicher Weise unter Verwendung der Formel:

Die Fig. 2 zeigt die Farbtrennkurven der X-Achse gemäß der Erfindung (die Beziehung zwischen X _n′ und y, wie vorstehend beschrieben). Die Fig. 3 zeigt Farbtrennkurven der D-Achse und somit die Beziehung zwischen D _n′ und y. Die Farbtrenn kurven in Fig. 3 entsprechen dem Verfahren zur Bestimmung der Farbtrennkurven nach dem Stand der Technik.

Aus den Fig. 2 und 3 ergeben sich folgende überraschende Tatsachen: Die Farbtrennkurven der X-Achse konvergieren bei den betreffenden Farbvorlagen - falls die drei Werte y _H, y _S und γ gleich sind - zu einer gemeinsamen Kurve. Sie be schreiben daneben auch die Einheitlichkeit der Tönung des Farbdruckes nach der Farbzerlegung. Dies zeigt, daß selbst bei Verwendung von Farbvorlagen unterschiedlicher Bildqua litäten die Anordnung der Punkte der Halbtonbilder auf den Farbtrennbildern in gleicher Weise eingestellt wird. Dies bedeutet, daß bei einer Durchführung der erfindungsgemäßen Tonumwandlung die Druckbilder gleiche Qualität besitzen.

Die Fig. 3 zeigt auch, daß im Gegensatz dazu mit den bis herigen Verfahren entsprechend den verschiedenen Farbvor lagen mehrere Farbtrennkurven erhalten werden. Die Tönung des resultierenden Farbdruckes nach der Farbzerlegung ist daher nicht vorherzusehen.

Dies bedeutet, daß vor der Farbzerlegung der Scanner ju stiert werden muß, um aus der Anzahl der Farbtrennkurven eine geeignete Kurve auswählen zu können und auch, daß die Farbvorlagen vorab in einer Voreinstellung sortiert werden müssen. Dies verdeutlicht den großen Nutzen des erfindungsgemäßen Bildtonumwandlungsverfahrens, da dieses stets hervorragende Ergebnisse liefert.

Beispiel 2 1) charakteristische Dichtekurve

Es wird die in Fig. 4 gezeigte, willkürlich festgelegte charakteristische Dichtekurve (X-D-Koordinatensystem) sowie die Formeln für die charakteristische Dichtekurve, wie in Tabelle 1(B) in diesem Experiment gezeigt, verwendet. Die Gleichungen der Kurve sind in Tab. 1(B) gezeigt. Die in diesem Versuch verwendete charakteristische Dichtekurve unterscheidet sich von der in Beispiel 1 eingesetzten deut lich.

2) Vorlagen

Es werden Farbvorlagen mit unterschiedlichen Dichteberei chen (DR) ähnlich Beispiel 1 verwendet.

3) Berechnung der Daten zur Bestimmung der Farbtrennkurven der X-Achse

Die Berechnung wurde ähnlich Beispiel 1 durchgeführt. Die Anwendungsbedingungen der erfindungsgemäßen Tonkonversions formel waren ebenso gleich denjenigen des Beispiels 1. Die in Tabelle 3(C3) aufgeführten Daten: (N), DR=0,3-2,80, stammen von einer Vorlage mit normaler Bildqualität, d. h. von einer richtig belichteten Standardvorlage.

Daten zur Bestimmung der Farbseparationskurven der X-Achse für eine beliebige charakteristische Dichtekurve (Nr. 1)

Tabelle 3(A1)

(1) DR = 2.00-3.40

Tabelle 2(A2)

(2) DR = 1.50-3.40

Tabelle 3(A3)

(3) DR = 1.50-3.40

Daten zur Bestimmung der Farbseparationskurven der X-Achse für eine beliebige charakteristische Dichtekurve (Nr. 2)

Tabelle 3(B1)

(4) DR = 0.50-3.40

Tabelle 3(B2)

(5) DR = 0.15-3.40

Tabelle 3(B3)

(6) DR = 0.15-2.00

Daten zur Bestimmung der Farbseparationskurven der X-Achse für eine beliebige charakteristische Dichtekurve (Nr. 3)

Tabelle 3(C1)

(7) DR = 1.50-2.50

Tabelle 3(C2)

(8) DR = 0.50-3.40

Tabelle 3(C3)

(N) DR = 0.30-2.80

4) Farbtrennkurven der X-Achse

Auf Grundlage der in den Tab. 3(A1) bis Tab. 3(C3) ge zeigten Daten wurden die in den Fig. 5 und 6 gezeigten Farbtrennkurven gezeichnet. Die Farbtrennkurven wurden ähnlich wie in Beispiel 1 konstruiert. Dabei wurden analog Beispiel 1 - überraschende - Tatsachen aus den Fig. 5 (Erfindung) und 6 (Verfahren nach dem Stand der Technik) gefunden. Wenn die Farbtrennkurven der Fig. 5 und 2 über einandergelegt werden, so zeigt sich, daß diese nahezu identisch sind. Dies bedeutet, solange jeweils die Werte für y _H, y _S und γ, die durch die erfindungsgemäße Tonum wandlungsformel bestimmt sind, gleich sind, die erhaltene Farbtrennkurve der X -Achse identisch ist, sogar, wenn die betreffenden charakteristischen Dichtekurven unterschied lich sind.

Dies ist von großer Bedeutung. Die erfindungsgemäße Bildto numwandlung kann nämlich auch in Fällen angewendet werden, wo die charakteristische Dichtekurve der lichtempfindlichen Photomaterialien der verschiedenen Farbvorlagen nicht durch eine identische charakteristische Dichtekurve dargestellt werden kann, d. h. auch wenn die Farbvorlagen einen dicken Farbschleier besitzen, oder die charakteristische Dichtekurve umgekehrt transversal parallel zueinander sind oder jede charakteristische Dichtekurven wegen des Farbschleiers einen unterschiedlichen Gradienten besitzt.

Beispiel 3 1) Farbtrennkurven einer linearen charakteristischen Dichtekurve

Fig. 6 zeigt die auf der D-Achse liegende Farbtrennkurve einer linearen charakteristischen Dichtekurve (siehe (L) in Fig. 6). Sie wird aus einer als Diagonale mit 45 Grad Stei gung in einem X-D-Koordinatensystem gezogenen Linie erhal ten. Nachfolgend wird beschrieben, wie mit Hilfe der cha rakteristischen Dichtekurve in Fig. 1 aus einer linearen charakteristischen Dichtekurve die Farbtrennkurven erhalten wurden. Die lineare charakteristische Dichtekurve wurde mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve in Fig. 1 wie folgt erhalten:

Es wurden zwei gerade Linien von zwei Punkten, die jeweils Werte von 0,39 bzw. 2,70 auf der D-Achse besitzen, parallel zur X-Achse im X-D-Koordinatensystem gezogen, wie in Fig. 1 gezeigt; zwei Punkte auf der charakteristischen Dichtekurve erhalten, an denen die gezeichneten geraden Linien diese jeweils kreuzen; und die so bestimmten beiden Punkte mit einer Geraden verbunden.

Die Werte zur Bestimmung der Farbtrennkurven der X-Achse wurden dann aus der so gewonnenen charakteristischen Dichtekurve (Dichteeigenschaftsgerade) berechnet. Die Bedingungen zur Anwendung der erfindungsgemäßen Tonkon versionsformel sind im übrigen die gleichen wie in Fig. 1.

Die Werte für die Berechnung sind in Tab. 4 gezeigt.

Tabelle 4

Werden die Daten der Tab. 4 (Bestimmung der Farbtrennkurve der X-Achse in Fig. 2) zeichnerisch dargestellt, so ist die Kurve der Farbtrennkurve auf der X-Achse der Fig. 2 gleich. Dies bedeutet, daß erfindungsgemäß genau das gleiche Resul tat erhalten werden kann, unabhängig davon, ob die charak teristische Dichtekurve linear oder gekrümmt ist. Dies ist für viele Zwecke hilfreich.

Nachfolgend wird eine Vorlage mit dem Dichteumfang von 0,55-3,200 (DR=0,55-3,200) untersucht. Die Untersuchung er folgt an einer unterbelichteten, dunkelgetönten Farbvor lage, wogegen die o. g. hellgetönt an einem überbelichteten hellen Original durchgeführt wurde. Die Tab. 5 zeigt die Daten zur Einstellung der Farbtrennkurve auf der X-Achse.

Tabelle 5

Die durch Auftragen der Daten der Tabelle 5 erhaltene Kurve stellte sich als identisch zur Farbtrennkurve der in Fig. 2 gezeigten X-Achse heraus; ähnlich der obenbeschriebenen.

Dies zeigt, daß, solange in der Tonkonversionsformel je weils die Werte für y _H, y _S und γ gleich sind, beim erfin dungsgemäßen Tonkonversionsverfahren identische Farbtrenn kurven auf der X-Achse erhalten werden, sogar wenn sich die Dichteeigenschaftsgeraden (nicht Kurven!) voneinander un terscheiden.

Bei der Farbzerlegung mit Hilfe eines Farbscanners werden die Bildvorlagen bekanntlich in zwei Typen unterschieden: a) reflektierende Vorlagen, wie Aquarelle, Ölbilder, etc. und b) transparente Vorlagen, wie positive und negative Filmbilder. Die reflektierenden Vorlagen besitzen in etwa lineare charakteristische Dichtekurven, die zur Farbzer legung der realen Bilder selbst verwendet werden. Die realen Bilder werden von der menschlichen Wahrnehmung so durch die logarithmische optische Dichte bewertet, daß die realen Bilder lineare Dichtegradienten besitzen. Anderer seits sind die transparenten Vorlagen negative oder posi tive photographische Filme, deren lichtempfindliche Mate rialien gekrümmte charakteristische Dichtekurven (pho tographische Eigenschaftskurven) besitzen. Offensichtlich ist das erfindungsgemäße Tonumwandlungsverfahren für re flektierende Vorlagen mit linearen charakteristischen Dichtekurven geeignet. Das erfindungsgemäße Tonumwand lungsverfahren ist für verschiedene Arten von Bildvorlagen geeignet, ungeachtet dessen, ob die Vorlagen transparent oder reflektierend sind.

Beispiel 4

Es wurden von 4 Inches · 5 Inches großen Farbvorlagen (1) und (2) Farbdrucke hergestellt.

1) Farbvorlagen (1) und (2)

Zur Untersuchung, ob das erfindungsgemäße Tonkonversions verfahren für alle Farbvorlagen ungeachtet deren Bildqua lität geeignet ist, wurden Farboriginale mit unterschied lichen Dichtewerten im Bereich vom Glanzlichtabschnitt (H) bis zum dunkelsten Bereich (S) - wie in Tab. 6 gezeigt - hergestellt.

Die in Tab. 6 aufgeführten hellgetönten Vorlagen, die Stan dardvorlage, und die dunkelgetönten Vorlagen wurden überbe lichtet, normalbelichtet und unterbelichtet photographiert.

Tabelle 6

(ii) Bestimmung der Farbtrennkurven auf der X-Achse

Es sind auf der X-Achse liegende Farbtrennkurven, die zur Herstellung der C-Platte dienen, in Tab. 6 gezeigt. Die C-Platte wird zur Farbzerlegung der Farbvorlagen der Tab. 6 benötigt. Die Daten zur Bestimmung der Farbtrennkurven der X-Achse für verschiedene Dichtebereiche (DR), die in Bei spiel 1 erhalten wurden, wurden dabei verwendet (s. Tabelle 2(A1) bis Tabelle 2(C3) und Fig. 2).

Eine Bedingung für die Parameter in der Tonkonversionsfor mel zur Bestimmung einer Farbtrennkurve der X-Achse für die C-Platte ist:

y _H = 5%,
y _S = 95%,
α = 1,00%,
γ = 1,00 und
β = 0,10.

Die Farbtrennkurven der X-Achse für die M- und Y-Platten wurden so bestimmt, daß y _H=3% und y _S=90% ist und daß die Halbtonpunkte im Mitteltonbereich 10% weniger als die jenigen der C-Platte werden. Die gleiche Farbtrennkurve wurde sowohl für die M- als auch die Y-Platte verwendet. Die Farbtrennkurve der X-Achse für die BK-Platte wurde da bei nach dem üblichen praktischen Verfahren bestimmt.

(iii) Farbzerlegung und Farbkorrektur

Die Farbzerlegung erfolgte unter Einsatz eines Farbscanners vom Typ Magnascan M-645 (Warenzeichen; hergestellt von der Crosfield Elektronics Limited). Die Farbkorrekturdrucke wurden mit einer Chromarine-Korrekturpresse (hergestellt von Du Pont) hergestellt und dann die Bildqualität der re sultierenden Korrekturdrucke bewertet.

(iv) Ergebnisse

Die Farbkorrekturdrucke der dergestalt hergestellten drei Vorlagen (Stilleben und "Dame in westlicher Kleidung", je weils im Raum aufgenommen) besaßen, wie erwartet, im we sentlichen gleiche Farbtönung und Bildqualität. Jedes von ihnen zeigte eine gute Darstellung in den hellsten und dun kelsten Teilflächen und besaß einen Dichtegradienten im Bereich von den hellsten zu den dunkelsten Teilen, wie es vom menschlichen Betrachter als natürlich empfunden wird.

Bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Tonkonversions verfahrens wurde die Herstellung von gedruckten Reproduk tionen besonders betont. Das erfindungsgemäße Tonkonver sionsverfahren ist natürlich für die Herstellung anderer Arten von Reproduktionen geeignet.

Claims

1. Tonkonversionsverfahren zur Herstellung von Reproduktionen von einer auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Vorlage eines Objekts - dem realen Bild - gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:
(i) Bestimmen einer charakteristischen Dichtekurve, die in einem X-D-Koordinatensystem die Relation der Vorlage- Dichtewerte auf der D-Achse eines X-D-Koordinatensystems zu den Bildinformationswerten auf der X-Achse des X-D-Ko ordinatensystems wiedergibt;
(ii) Bestimmen des Bildinformationswerts X _n eines Objekt- Bildelements aus dem Dichtewert (D _n) eines ausgewählten Bildelements der Vorlage mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve; und
(iii) Umwandeln des so erhaltenen Objekt-Bildinformations wertes X _n in einen Tonintensitätswert (y) mit Hilfe der Tonkonversionsformel: wobei
x: Grunddichtewert (X _n-X _Hn); erhältlich durch Subtraktion des Objekt-Bildinformationswertes (X _Hn), der durch die hellste Fläche (H) auf dem Vorlage-Bild bestimmt ist, vom Bildinformations wert (X _n) des Vorlage-Bildes, der sich aus dem Bildinformationswert (D _n) gemäß der Dichte information eines ausgewählten Bildelementes auf dem Original bei Anwendung der charakteri stischen Dichtekurve ergibt;
y: Tonintensitätswert des Bildelementes auf der Reproduktion, der dem ausgewählten Vorlagen- Bildelement entspricht;
y _H: der von der hellsten Vorlagenfläche (H) oder der entsprechenden Objektteilfläche bestimmte Tonintensitätswert;
y _S: Tonintensitätswert, bspw. in Form eines Punktflächenprozentsatzes, der sich aus der dunkelsten Vorlagenfläche (S) oder der entspre chenden Objektteilfläche ergibt;
a: Oberflächenreflexion des Grundmaterials, auf dem die Reproduktion wiedergegeben wird;
β: der Wert ist durch β=10^- ^γ bestimmt;
k: γ/(X _Sn-X _Hn), wobei X _Sn den Objekt-Bildinforma tionswert (X _Sn) darstellt, der sich gemäß der charakteristischen Dichtekurve aus dem Dichtewert (D _Sn) der dunkelsten Vorlagenteilfläche (S) ergibt; und
γ: ein wählbarer Faktor.

2. Tonkonversionsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im X-D-Koordinatensystem mit Hilfe der charakteristischen Dichtekurve der X _n-Wert aus dem D _n-Wert bestimmt wird, wobei die D- und X-Achsen gleichen Maßstab besitzen.

3. Tonkonversionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium ein lichtempfindliches Photomaterial ist.

4. Tonkonversionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium ein photoelektrisches Material ist.

5. Tonkonversionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium ein photoleitfähiges Material ist.

6. Tonkonversionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium eine optische Platte ist.

7. Tonkonversionsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium eine Magnetplatte ist.

8. Tonkonversionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Dichtekurve eine Kurve der photographischen Eigenschaften ist, die die Beziehung zwischen dem Schwärzungsgrad (Dichte D des lichtempfindlichen Photomaterials) und dem logarithmischen Wert (log E) der Belichtung E wiedergibt.

9. Tonkonversionsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Dichtekurve die Dichteeigenschaften der photoelektrischen Oberfläche wiedergibt.

10. Tonkonversionsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristische Dichtekurve die Dichteeigenschaften des photoleitfähigen Materials wiedergibt.

11. Tonkonversionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduktion ein Halbtonbild ist.

12. Tonkonversionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildinformations werte vom Objekt einfallende Lichtquanten sind.

13. Tonkonversionsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonintensitäts wert (y) ein Punktflächenprozentsatz ist.