DE4119690C2

DE4119690C2 - Verfahren zum Bestimmen der Kurve der schwarzen Platte beim Mehrfarbenrasterdruck

Info

Publication number: DE4119690C2
Application number: DE4119690A
Authority: DE
Inventors: Takashi Numakura; Iwao Numakura
Original assignee: Yamatoya and Co Ltd
Current assignee: Yamatoya and Co Ltd
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-06-14
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2011-06-15
Also published as: US5134494A; JP3129755B2; DE4119690A1; GB2252469A; GB9114319D0; JPH04248767A; GB2252469B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte bei der Herstellung mehrfarbiger Druckplatten. Das Verfahren bezieht sich also auf die Herstellung mehrfarbiger Druckplatten und lehrt, wie die "Schwarzplatte" (die sog. "B-Platte") auf wissenschaftlich rationaler Basis in Er gänzung zu den Cyan-, Magenta- und Gelb-Platten (die nachstehend als C-, M- und Y-Platte bezeichnet werden) erstellt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren mit einer neuen Ton konversionsformel. Das Verfahren dient nicht nur zum Ermitteln der Teilfarben kurve einer Grundplatte - meistens der C-Platte, es kann aber auch eine der an deren Druckplatten als Grundplatte festgelegt werden - sondern zum Bestimmen der Teilfarbenkurve der B-Platte (Schwarz) in Kombination mit der künftigen Grundplatte.

Die Bedeutung der Schwarzplatte (B-Platte) bei der Herstellung mehrfarbiger Druckplatten ist allgemein bekannt: sie ist z. B. nötig, um die Gradation und Farbtönung eines Druckes am Ende einzustellen.

Die Farbenzerlegung erfolgt bekanntlich in zwei Schritten: (i) den Umwandeln der Bildwerte (der Dichtewerte oder der sich darauf beziehenden physikalischen Werte) des Originals, das eine kontinuierliche Gradation besitzt, in Druckwerte mit gerasterter Gradation und (ii) der Farbkorrektur.

In jüngster Zeit wird bei der Tonkonversion besonderer Wert auf eine genaue Reproduktion und Farbenwiedergabe der Vorlage gelegt. Denn wenn beim Herstellen der Druckplatten erst die abgestimmte und feine Farbgradation der Vorlage verloren gegangen ist, ist es nicht mehr möglich, diese zu reproduzieren. Dieser Verlust kann auch nicht durch eine Farbenkorrektur ausgeglichen werden. Dennoch herrscht seit langem auf diesem Fachgebiet der Trend zur Farbenkorrektur. Dies gilt sowohl für die Herstellung der Druckwerke als auch für die Werkzeuge der Farbzerlegung, die Farbscanner.

Aus der DE-A-40 11 068 ist es bekannt, bei der Rasterfarbauszugserstellung Vorlagendichtewerte aufgrund der Dichteeigenschaftskurven des Vorlagenfilms in Helligkeitswerte umzuwandeln und diese in Rasterpunktgrößen umzurchnen. In dieser Druckschrift wird aber die Erstellung der Schwarzplatte nicht unter Be rücksichtigung der Farbeigenschaften einer je nach Art der Vorlage auszuwäh lenden Farbplatte durchgeführt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer Schwarzplatte unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik zu verbessern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Tonkonversion erfolgt auf Grundlage der Teilfarbenkur ven. Die Teilfarbenkurve wird oft auch als "Tonreproduktionskurve" oder "Farbzerlegungskurve" bezeichnet. In einem orthogonalen Koordinatensystem zeigt diese Kurve auf der horizontalen Achse die Dichtewerte der Vorlage und auf der vertikalen Achse die Werte für die prozentualen Punktflächen. Die Teil farbenkurve ist für die Umwandlung einer kontinuierlichen Farbtönung in ein Ra sterpunkt-System notwendig.

Mehrfarbige Druckplatten werden auf Grundlage der Teilfarbenkurven der drei Buntplatten (C, M und Y) und der Schwarzplatte (B) hergestellt. Die Schwarz platte ist notwendig:

1. Wegen der Verunreinigungen in den Druckfarben und weil die spektralen Reflektionskurven der bunten Farben nicht ideal sind. Die drei bunten Platten C, M und Y ergeben zusammen kein Schwarz. Dies wird mit einer zusätzlichen schwarzen Druckplatte behoben.
2. Die Schwarzplatte wird auch beim Scannen in Zusammenhang mit der Beseitigung von Unterfarbe ("under color removal" (UCR)) benötigt. Die Schwarzplatte wird bei der Unterfarbenausscheidung eingesetzt: Zum Ein stellen der Tiefenbalance (des Schleiers oder der Dichte in den Tiefen), zum Erhalt der Graubalance im Mittelton oder im Gesamtumfang; beim Drucken: zum Beschleunigen des Druckvorgangs, zum Einstellen der Trocknungszeiten der Druckfarben, oder zum Vermindern der Farbkosten durch Herabsetzen der Buntfarbenanteile C, M und Y (Unterfarbenausscheidung - UCR).

Die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten der Schwarzplatte werden üblicher weise nach den Dichtewerten, wo Schwarz erstmals zugesetzt wird (diese Dich tewerte werden als "Startpunkt (STP)" bezeichnet) oder der verwendeten Menge Schwarz (UCR-Menge) klassifiziert. Der STP-Wert wird beim "kurzen Bereich" (einer Dichte von 1,0) auch als "Skelettschwarz" bezeichnet. Demgegenüber wird das Maximum im niederen Dichtebereich einer Schwarzplatte als "Vollschwarz" bezeichnet - ähnlich wie bei den Farbplatten. Bei achromatischen Druckplatten wird die Schwarzplatte als Hauptplatte verwendet. Das Vollschwarz wird auch als Graukomponentenersatz (gray component replacement) bezeichnet. In Europa existiert auch die Bezeichnung "achromatische Farbwiedergabe".

Die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte wird unter Berücksichtigung dieser Ge sichtspunkte in der Regel vom Betreiber des Scanners - oder einer anderen Person - in geeigneter Weise angepaßt und erstellt. Dabei spielt dann eine Rolle, ob die Tönung des Druckbildes hart oder weich sein soll.

Bei der Erstellung der Teilfarbenkurven besteht jedoch folgende Schwierigkeit: Die Teilfarbenkurven der Buntplatten C, M und Y beruhen auf der Erfahrung und dem Gefühl des Betreibers. Oder auf das, was der Scannerhersteller auf Grundlage seiner Erfahrungen im Speicher des Scanners niedergelegt hat.

Aufgrund dieser Situation bei den Teilfarbenkurven der Farbplatten C, M und Y ist daher auch die Teilfarbenkurve der B-Platte (Schwarz) reichlich experimentell. Dies ist unbefriedigend. Sowohl bei den Buntplatten als auch bei der Schwarzplatte wären Teilfarbenkurven auf rationaler Grundlage wüschenwert. Dies würde erfordern, daß die Gradation der Bildpunkte im Gesamtumfang zwi schen der hellsten Stelle (H) und der dunkelsten Stelle (S) getreu 1 : 1 wiederge geben wird. D. h., die Bildwerte der Vorlage sollen auch nach der Farbkonversion eine auf den Menschen natürlich wirkende Gradation besitzen. Dabei sollen die existierenden Beziehungen zwischen den Platten berücksichtigt werden. Diese Überlegungen sollen in den neuen Teilfarbenkurven verwirklicht werden.

Der rationalen Bestimmung der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) steht je doch ein Problem entgegen: die mikroskopische Anordnung der Rasterpunkte. Dieses Problem sei anhand einer Teilfarbenkurve der Schwarzplatte mit Unter farbenausscheidung oder Unbuntaufbau (GCR) näher dargestellt:

Eine rationale Teilfarbenkurve der Schwarzplatte verlangt nach Beseitung der Unterfarbe auch für die Buntplatten C, M und Y jeweils neue Teilfarbenkurven. Der Schwarzauszug erfolgt nämlich auf Grundlage der grauen und/oder schwar zen Komponenten, die bei der Addition der drei Farbenplatten entstehen. Wieviel graue und/oder schwarze Komponente durch Addition der drei Buntfarben im Gesamtumfang des Farbdruckes - zwischen der H- und der S-Stelle - entsteht, war bislang nicht durch eine vernünftige Theorie erklärbar. Dies ist auch verständlich, denn die Mikrostrukturen der Rasterpunkte bei den einzelnen Bild punkten sind verschieden, d. h. die Größe der Punkte in den H-, den Mittelton und den S-Bereichen sowie deren räumliche Anordnungen. Vor einer Verbesse rung des Druckverfahrens steht also eine Lösung dieses Problems.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum rationalen Bestimmen der Teilfar benkurven für Schwarzplatten (B). Das Verfahren soll auf den Teilfarbenkurven der Buntplatten C, M und Y beruhen. Die C-Platte wird dabei zumeist als Grund platte benutzt.

Es wurde untersucht, wo das Problem bei der Farbzerlegung, d. h. beim Auf stellen der Teilfarbenkurven (der Tonkonversionskurven, der Tonreprodukti onskurven) liegt. Es zeigte sich, daß von beliebigen Farbvorlagen Reproduktio nen mit hervorragenden Farbeigenschaften möglich sind. Die Bildqualität der Vorlage spielt dabei keine Rolle. Die Vorlage kann über- oder unterbelichtet sein, einen hellen oder dunklen Ton besitzen, allerlei Farbschleier beisitzen, etc.

Das neue Verfahren soll an Stelle der bisherigen Zerlegungsverfahren treten: Bei den alten Verfahren wurden zunächst, z. B. mit einem Rotfilter (R), die Dich tewerte für die Cyan-Platte ermittelt und danach die Platte erstellt - die Dichte werte sind zu den Cyan-Farbwerten (C) komplementär. Ferner wurden Werte für die prozentualen Punktgrößen verwendet, die der Eigenschaftskurve des foto grafischen Farbfilms, auf dem die Vorlage zur Konversion der Belichtungswerte in Dichtewerte fotografisch aufgenommen wurde, entnommen waren. Die so ermittelten Belichtungswerte wurden dann mit Hilfe einer Tonkonversionsformel in prozentuale Punktgrößen umgewandelt. Oder es wurden Teilfarbenkurven auf Grundlage der Beziehung zwischen den Lichtintensitätswerten und den prozentualen Punktgrößen aufgestellt. Ziel war dabei stets eine gute Druckre produktion. So beschrieben in den japanischen Patentanmeldungen Nrs. 1- 135825 und 1-212118.

Der "Belichtungswert" soll im übrigen im Begriff "Lichtintensitätswertes" mit be inhaltet sein. In der vorliegenden Anmeldung wird daher nur noch allgemein von der "Lichtintensität" gesprochen.

Die bisherigen Teilfarbenkurven zeigen die Beziehung zwischen den Dichten und den prozentualen Punktgrößen. Sie werden auch als "Teilfarbenkurven der D- Achse" oder nachfolgend als "D-Teilfarbenkurve" bezeichnet, da die Bildwerte von der D-Achse der Eigenschaftskurve des photographischen Materials stam men. Anders hingegen bei den erfindungsgemäßen Teilfarbenkurven der Farb platten. Hier zeigen die Kurven die Beziehung zwischen den Lichtintensitäten und den prozentualen Punktgrößen. Die erfindungsgemäße Kurve wird daher als "Teilfarbenkurve der X-Achse" oder "X-Teilfarbenkurve" bezeichnet, da hier die Bildwerte von der Achse mit den Lichtintensitäten bzw. von der horizontalen X- Achse der Eigenschaftskurve des photographischen Materials stammen. Zu beachten ist, daß die Teilfarbenkurve der X-Achse von der Teilfarbenkurve der D-Achse verschieden ist.

Die Teilfarbenkurve der X-Achse erlaubt die Herstellung von Druckbildern mit natürlich wirkender Gradation im Gesamtumfang zwischen der H- und der S- Stelle. Das Druckbild besitzt also einen linearen Dichteverlauf und somit eine be sonders harmonische Farbtönung. Ein weiterer erfindungsgemäßer Verfah rensschritt liegt in der Integration des Verfahrens zur Bestimmung der Teilfar benkurve der Schwarzplatte (B) in das Verfahren zum Aufstellen der Teilfarben kurven der Buntplatten.

Ein Druckbild in hervorragender Qualität ist z. B. auf folgende Weise erhältlich: Als erstes wird von einer ausgewählten Buntplatte, bspw. der C-Platte, die Teilfarbenkurve der X-Achse bestimmt. Diese Platte wird dann die Grundlage bei der Erstellung der Schwarzplatte (B). Die Bestimmung der Teilfarbenkurve der X- Achse erfolgt hierbei über die Einstellungen der Teilfarbenkurven der Buntplatten C, M und Y, wofür die Lichtintensitätswerte verwendet werden. Dann wird die X- Teilfarbenkurve der Schwarzplatte zusammen mit der X-Teilfarbenkurve der C- Platte bestimmt. Auch hierbei werden nur die Lichtintensitätswerte berücksichtigt. Es wird also ein Mehrfarbendruck durchgeführt.

Die Erfindung stellt ein neues Verfahren zum Ermitteln der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) zur Verfügung. Dieses Verfahren kann bei allen Druckplat tenherstellungsverfahren verwendet werden, wo beim Aufstellen der Teilfar benkurve der Schwarzplatte (B) besonders Wert auf Lichtmengenwerte gelegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit von den bisherigen grundsätz lich verschieden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für die rationale Bestimmung der Teilfarbenkurve einer Schwarzplatte (B) zur Verfügung zu stellen, wobei auch die Teilfarbenkurven der Buntplatten C, M und Y mit berücksichtigt werden sollen. (Die Farbkonversionskurven definieren die Beziehung zwischen dem Bildwert eines beliebigen Bildpunkts der Vorlage mit der resultierenden prozentualen Punktgröße auf dem Rasterbild.)

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erstellen der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte für einen mehrfarbigen Druckprozess weist folgende Schritte auf:

a) Bestimmen des Lichtintensitätswerts (X_n) und des Lichtintensitätsbasiswertes (_xn) aus dem Dichtewert (D_n) eines beliebigen Bildpunktes der Vorlage mit Hilfe der Dichteeigenschaftskurve des Photofilm, auf dem die Farbfilm vorlage aufgenommen ist, und
Konversion des Lichtintensitätsgrundwertes (_xn) in einen Wert für die pro zentuale Punktfläche (a_xn) mit der Tonkonversionsformel (1), wodurch eine Teilfarbenkurve der gewählten Buntplatte - z. B. der C- oder auch der M- oder Y-Platte - als weitere Grundlage neben der Schwarzplatten (B) aufgestellt wird, so daß die Teilfarbenkurve der bunten Grundplatte die Beziehung der Lichtintensitätsbasiswerte zu den prozentualen Punktflä chen darstellt;
b) Bestimmen des Umfangs der Lichtintensitätswerte (X_BXH - X_BXS) der zuge hörigen Schwarzplatte und den zugehörigen Werten für die prozentualen Punktgrößen (a_BH - a_BS);
c) Konversion des Lichtintensitätsbasiswertes (B_Xn) des beliebigen Bildpunktes im Lichtintensitätsumfang (X_BSH - X_BXS) in einen Wert für die prozentuale Punktgröße (a_Bxn) der Schwarzplatte, wodurch eine Teilfarbenkurve der Schwarzplatte unter den Anfangsbedingungen (ii) aufgestellt wird, zum Erstellen der Schwarzplatte über die Tonkonversionsformel (1):
a_xn = a_H + α(1 - 10^-k.xn)(a_S - a_H)/(α - β) (1)
worin sind:
_xn der Lichtintensitätsbasiswert (_xn = [X_n - X_Hn]), erhältlich aus der Sub traktion des Lichtintensitätswertes (X_Hn) der hellsten Stelle - ermittelt aus dem entsprechenden Dichtewert (D_Hn) des hellsten Bereichs der Vorlage - von dem Lichtintensitätswert (X_n) des Pixels - ermittelt aus dem Dichtewert (D_n) des korrespondierenden Pixels der Vorlage für die Farbgrundplatte; wobei die hellste Stelle der Schwarzplatte als der Teil verstanden wird, wo Schwarz erstmals zugefügt wird (schwarzer Startpunkt - STP);
a_Xn: die prozentuale Punktgröße von dem Pixel auf den bunten (C, M und Y) und schwarzen (B) Platten, das zu dem gewählten Pixel der Vorlage korrespondieren;
a_H: der vorab festgelegte Wert für die prozentuale Punktgröße am Start punkt (STP) der Schwarzplatte oder an den hellsten Bereichen der jeweili gen Farbplatten;
a_S: der vorab festgelegte Wert für die prozentuale Punktgröße für den Teil einer Schwarzplatte, wo kein Schwarz mehr hinzugefügt wird oder wo die tiefsten Bereiche der jeweiligen Farbplatten liegen;
α: die Oberflächenreflektanz des zu bedruckenden Papiers;
b: der Wert, der sich aus β = 10^- ^γ ergibt;
k: der Wert aus der Gleichung k = γ/(X_Sn - X_Hn), worin X_Sn die Lichtin tensität an der tiefsten Stelle der Farbbasisplatte ist - erhältlich aus dem Dichtewert (D_S) der tiefsten Stelle (S) der Vorlage; jedoch auch die Licht intensität am schwarzen Endpunkt der Schwarzplatte ist;
γ: ein beliebiger Koeffizient; und
xn, n, Hn, Sn, H und S zusammen mit C, M, Y und B für die bunten (C, M und Y) und schwarzen (B) Platten in der Tonversionsformel (1) vorkom men.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufstellen der Teilfarbenkurve für die Schwarzplatte (B) besitzt folgende Vorteile:

a) Man kann behaupten, daß die bisherigen Teilfarbenkurven - sowohl für die bunten Platten (C, M und Y) als auch für die Schwarzplatte (B) - auf der Erfahrung und dem Gefühl des Betreibers bzw. des Scannerherstellers beruhten. Ursache dafür war, daß weder eine Theorie noch eine Methode bestanden, wie denn nun, um ein Druckbild mit natürlicher Tönung zu er halten, die prozentualen Punktgrößen für die jeweiligen Pixel (Rasterpunkte) im Umfang von H zu S der Vorlage zu setzen sind. Das erfindungsgemäße Verfahren hingegen ist rational fundiert: Es werden, um auch Farbfilmvorlagen unterschiedlicher Qualität gleich bearbeiten zu kön nen, die Teilfarbenkurven der Farbplatten C, M und Y mit Hilfe einer Ton konversionsformel bestimmt, in der als Bildwerte die Lichtintensitäten der Vorlage und die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) eingesetzt werden.
b) Die Teilfarbenkurven der X-Achse zeigen die Beziehung zwischen den Licht intensitätswerten (insbesondere den normierten Lichtintensitätswerten) und den Prozentwerten für die Punktgrößen. Die Kurven zeigen die Grada tionen der bunten und der Schwarzplatten (C, M, Y und B) im Bereich zwischen H und S des bunten Druckbildes bzw. des Endprodukts. Die Kurvenform erlaubt eine Bewertung der zu erwartenden Qualität des bunten Druckbildes. Dadurch wird eine direkte Herstellung von Druck platten nach einer Farbfilmvorlage möglich. Dies ist ein bedeutender Fortschritt für die direkte Herstellung mehrfarbiger Druckplatten, zu deren Farbsatz auch die Schwarzplatte gehört.
c) Die rationale Herstellung von beliebigen Schwarzplatten erlaubt auch das Her stellen von farbigen Druckbildern nach den Wünschen der Kunden. Gleich zeitig können die Vorteile einer Schwarzplatte genutzt werden.
d) Es können alle Vorteile einer Schwarzplatte genutzt werden: die Tonanpas sung bei den Tiefen, die Beibehaltung der Graubalance, die Reduzierung der verwendeten Buntfarben, die Erhöhung der Druckgeschwindigkeit, die Herabsetzung des Energieverbrauchs beim Trocknen der Druckfarben nach dem Drucken, etc.
e) In Verbindung mit (i) besteht nun eine rationale Theorie für die Tonkonver sion, die auch die Einstellung der Schwarzplatte (B) umfaßt. (Die Theorie beinhaltet natürlich auch das Aufstellen der bunten Teilfarbenkurven.) Darin lag das Problem bei der bisherigen Farbzerlegung. Es wird somit eine nicht für möglich gehaltene rationale Farbzerlegung zur Verfügung gestellt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ziele der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beglei tenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 die Dichteeigenschaftskurve von einem photographischen Farbfilm;

Fig. 2 die Beziehungen der X-Achsen-Teilfarbenkurven der Standardfarbplatten (C, M und Y) zu verschiedenen Schwarzplatten (B) und zueinander;

Fig. 3 die Beziehungen der X-Achsen-Teilfarbenkurven der bunten Platten (C, M und Y) zu der Schwarzplatte (B) des Beispiels;

Fig. 4 die Teilfarbenkurven der X-Achse von Platten mit Unterfarbenausschei dung; und

Fig. 5 die Teilfarbenkurven der X-Achse von Platten mit Unbuntaufbau (GCR).

Es wird nun die technische Konstruktion der Erfindung im einzelnen beschrieben:

Zum Aufstellen der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) werden zunächst die Teilfarbenbasiskurven (der X-Achse) der Buntplatten C, M und Y mit Hilfe der vorstehenden Tonkonversionsformel (1) bestimmt. Die Erfindung beruht nämlich auf dem Gedanken, daß die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) auf der natürlichen Beziehung zwischen der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) und den Teilfarbenkurven der bunten Platten beruhen sollte. D. h., die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte soll mit der gleichen Tonkonversionsformel (1) ermittelt wer den.

Die Erfindung weicht in diesem Punkt grundlegend von den bisherigen Verfahren ab. Denn bei den bisherigen Verfahren erfolgt die Bestimmung der Teilfar benkurve der Schwarzplatte (B) nach Erfahrungswerten und dem Gefühl des Betreibers (bzw. einer anderen Person). Die bisherigen Verfahren beachten nicht - in mikroskopischer Hinsicht - die Größe der Punkte bei den jeweiligen Pixelen über den dasen Umfang des Schwarzauszugs.

Es wird nun beschrieben, wie die Teilfarbenkurve der X-Achse bestimmt werden kann und zwar anhand einer C-Platte, die in Folge die Grundlage für die Einstel lung der Schwarzplatte (B) wird. Selbstverständlich könnte auch jede andere Farbplatte (bspw. M oder Y) als Basis verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen der X-Achsen-Teilfarben kurve der C-Platte (die somit die Basis bei der Aufstellung der Schwarzplatte (B) bildet) verwendet, wie gesagt, nicht direkt die umgewandelten Dichtewerte der Farbfilmvorlage. Die Dichtewerte werden vielmehr mit einem Rotfilter (R), der in komplementärer Farbbeziehung zur C-Platte steht, ermittelt. Das Ziel des erfin dungsgemäßen Verfahrens liegt in der Ermöglichung einer qualitativ hervorra genden Bildreproduktion von jedem Vorlagentyp. Es soll unerheblich sein, ob die Vorlage über-, normal- oder unterbelichtet ist, einen hellen oder dunklen Ton besitzt, Farbschleier aufweist oder verblaßt ist. Derartige Qualitätsmängel der Vorlage sollen in den Reproduktionsprozess nicht mit eingehen. Die Vorlagen sollen auch unterschiedlicher Art, z. B. positive, negative, transparente oder re flektierende Vorlagen, sein können. Ziel ist lediglich die Herstellung entspre chender Druckplatten. Es werden erfindungsgemäß als Bildinformation bei der Farbkonversion Lichtintensitätswerte und nicht Dichtewerte verwendet. Dies ist ein herausragendes Merkmal der Erfindung. Und darin unterscheidet es sich von den bisherigen Verfahren.

Die Lichtintensitätswerte können leicht aus den photographischen Dichtewerten der Eigenschaftskurve, d. h. der photographischen Eigenschaftskurve, des pho tographischen Farbfilmmaterials (der photosensitiven Emulsion), auf der die Vorlage aufgenommen ist, ermittelt werden.

Es wird nun beschrieben, warum anstelle der Dichtewerte einer Vorlage Lichtin tensitätswerte für die Tonkonversion verwendet werden, genauer: für die Kon version einer kontinuierlichen Farbtönung in ein Rasterpunktsystem.

Dies beruht auf dem Gedanken, daß eine rationale Farbkonversion von Vorlagen unterschiedlicher Bildqualität nur möglich ist, wenn anstelle der Dichtewerte, die von der photographischen Eigenschaftskurve des photographischen Farbfilmmaterials abhängen, direkt die Lichtintensitätswerte vom Subjekt ge nommen werden. Das Subjekt ist die nämlich die eigentliche Grundlage für die Vorlage. Das Subjekt wird daher auch als "wirkliches Bild" oder "reale Szene" bezeichnet. Dies beruht darauf, daß die Lichtintensitätswerte Bildwerte sind, die nicht von photographischen Dichtekurven abhängen. Es kann daher jede Vorlage rational und systematisch tonkonvertiert werden.

Es wird nun das Verfahren zum Bestimmen der X-Achsen-Teilfarbenkurve der C- Platte unter bezug auf die nachstehenden Tabellen und Figuren beschrieben:

a) 1. Zunächst werden für die photographischen Dichteeigenschaftskurven des photographischen Farbfilmmaterials, auf dem die Vorlage aufgenommen ist, Funktionsgleichungen aufgestellt. Hierzu wird der Dichtewert (D_n) eines beliebigen Bildpunktes (n-Punktes) der Vorlage und der Lichtinten sitätswert (X_n) des korrespondierenden Bildpunkts bestimmt. Für die Formulierung der photographischen Dichteeigenschaftskurve sind im allgemeinen die technischen Daten des Hersteller zum Photomaterial aus reichend.
Fig. 1 zeigt bspw. die photographische Dichteeigenschaftskurve von Ek tachrome 64; einem professionellen Tageslichtfilm der Firma Eastman Kodak.
Als nächstes wird die Darstellung der photographischen Dichteeigen schaftskurve (Fig. 4) durch Funktionsgleichungen beschrieben: Für die Formulierung der photographischen Dichteeigenschaftskurve kann im Prinzip jedes Verfahren verwendet werden. Die Formulierung kann bei den nachstehenden Parametern bspw. so erfolgen. Es sind: die vertikale Achse = D = log lo/l; die horizontale Achse = X (vorausgesetzt, daß die Skalierung der X-Achse mit der der D-Achse übereinstimmt) und a, b, c, d, e und f Konstanten:
(a) Schwellenbereich der photographischen Eigenschaftskurve (der durchhängende Abschnitt mit kleinen D-Werten):
D = a . b^c.(X+d)+e + f;
(b) der annähernd lineare Bereich (der lineare Abschnitt mit mittelgroßen D-Werten):
D = a . X + b, oder
D = a . X² + bX + C;
(c) der Schulterbereich (der konvexe Abschnitt mit großen D-Werten):
D = a . log{b + (X + c)} + d.
Die Gleichungen können bspw. durch Unterteilen des Schwellen-, Schul ter- und annähernd linearen Abschnitts in viele verschiedene kleine Ab schnitte, so daß jeder dieser kleineren Abschnitte selbst annähernd linear ist, aufgestellt werden. Für eine gute Wiedergabe der Gradation in den Schwellen- und Schulterbereichen ist es günstig, diese Abschnitte so klein als möglich zu machen, so daß sie für die Gleichungsformulierung so weit als möglich linear sind.
Jedes photographische Farbfilmmaterial hat seine eigenen charakteristi schen Kurven, die den jeweiligen photosensitiven Emulsionsschichten R, G und B entsprechen. Siehe hierzu die Fig. 1. Es ist daher sinnvoll, diese mit den entsprechenden Farbplatten in Beziehung zu bringen. Der Einfachheit halber kann auch die Eigenschaftskurve von irgendeiner der Emulsions schichten übernommen werden.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse einer solchen Formulierung. Um die photo graphischen Dichteeigenschaftskurven so genau wie möglich zu beschrei ben, erfolgte die Formulierung über eine Vielzahl von Einzelabschnitten.

TABELLE 1

Funktionsformeln einer photographischen Eigenschaftskurve

Die photographische Dichteeigenschaftskurve der Fig. 1: Die D-Achse zeigt die Dichtewerte der Farbfilmvorlage; die X-Achse zeigt die Lichtintensitätswerte des Kamerasubjekts (des wirklichen Bildes) als log E; die Skaleneinheiten für die D- und X-Achse sind gleich.
Die Skalierung der D- und X-Achse beruht auf folgenden rationalen Überle gungen: Die Logarithmuswerte der Belichtung (E) (log E = log l × t) liegen auf der X-Achse der photographischen Dichteeigenschaftskurve. Ursache dafür ist, daß der Mensch Helligkeitsunterschiede logarithmisch wahrnimmt. Und auf der D-Achse sind die physikalischen Größen logarithmisch dargestellt, denn auch der Mensch nimmt diese Größen logarithmisch wahr. Daher tritt keine Irrationalität auf, wenn die D- und X-Werte auf der gleichen Skala mit einander korreliert werden.
Die o. g. Skalierung beruht auf einer Vereinfachung. Es könnte selbstver ständlich auch eine andere Skalierung verwendet werden. Z. B. kann die photographische Dichteeigenschaftskurve auch über die Beziehung der numerischen Werten der D- und der X-Achse, wie in Fig. 1 dargestellt, for muliert werden. Es wird deshalb auch der Begriff "Lichtintensitätswert" ver wendet. Dies ist ein relativer Begriff und bedeutet nichts weiter, als daß die Belichtungswerte physikalische Größen der X-Achse sind.

a) 2. Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet die Bildwerte des Subjekts, des wirklichen Bildes, der realen Szene und nicht die Dichten (D_n) auf der Farbfilmvorlage. Die Lichtintensitäten (X_n-Werte) liegen somit auf der X- Achse. Die X_n-Werte sind leicht aus den D_n-Werten über die Funktions formel X = f(D) mit der photographischen Dichtekurve, wie in Tabelle 1 gezeigt, errechenbar.
b) 3. Damit können die Lichtintensitäten (X_n) des Subjekts (des wirklichen Bil des) bestimmt werden. Als nächstes müssen nur noch die Teilfarbenkur ven, d. h. die Teilfarbenkurven der X-Achse, mit Hilfe der Tonkonversions formel (1) anhand der rational errechneten X_n-Werte bestimmt werden. Es werden also Lichtintensitätswerte verwendet und nicht wie bisher die Dichtewerte, auf denen die Teilfarbenkurven der D-Achse beruhen. Es wird somit aus dem Dichtewert (D_n) eines Pixels (n-Punkts) der Farbfilmvorlage der Lichtintensitätswert (X_n) vom Subjektbildpunkt (vom Bildpunkt des wirklichen Bildes) über die bekannte photographische Dichtekurve errechnet. Dann wird der X_n-Wert in die Tonkonversionsformel (1) einge setzt und der Wert für die prozentuale Punktgröße bestimmt. Dies ist dann der Farbintensitätswert und so wird die Teilfarbenkurve der X-Achse be stimmt. Die Tonkonversionsformel (1) erfordert die Umwandlung des Lichtintensitätswert (X_n) in einen Lichtintensitätsbasiswert (x_n). Diese Operation ist notwendig, um den Wert für die prozentuale Punktgröße zu erhalten, der für die H- und S-Stellen vorab festgelegt sein sollte. Diese Operation wird nachstehend noch näher beschrieben. Zum Herstellen der C-Platte ist es dann nur noch erforderlich, den Punktgenerator des Farbscanners nach der X-Achsen-Teilfarbenkurve der C-Platte zu bedie nen.

Es wird nun die Herleitung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel be schrieben:

Herstellung des Rasterdruckes: Die Tonkonversionsformel (1) zum Errechnen des Wertes (a_Xn) für die prozentuale Punktgröße an einem bestimmten Bild punkt der Vorlage ist aus der allgemeinen Dichteformel (photographischen Dichte, optischen Dichte) ableitbar, d. h. aus:

D = log lo/l = log 1/T;

worin sind:
l_o die einfallende Lichtintensität;
l die reflektierte oder durchgehende Lichtintensität; und
T (= l/l_o) die Reflektanz oder Transmission.

Die allgemeine Formel für die Dichte D der Druckplatten oder zum Drucken lau tet:
Dichte (D') für die Herstellung von Platten oder zum Drucken = log l_o/l

worin sind:
A: die Flächeneinheit;
dn: die Fläche für den einzelnen Punkt der Flächeneinheit;
α: die Reflektanz des Druckpapiers; und
β: die Oberflächenreflektanz der Druckfarbe.

Die Tonkonversionsformel (1) beruht also auf der Dichteformel (D') zur Her stellung von Platten und zum Drucken. Es werden als Bildinformation Lichtin tensitätswerte und nicht Dichtewerte genommen. Dies hat zur Folge, daß der theoretische Wert mit dem gemessenen Wert übereinstimmt, d. h. die Relation zwischen dem Lichtintensitätsgrundwert (_xn) eines Bildpunkts (Pixels) der konti nuierlich getönten Farbvorlage und dem Wert für die prozentuale Punktgröße des entsprechenden Punktes auf dem Rasterdruck.

In der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel (1) werden die Parameter a_H und a_S als Konstanten behandelt. Sie haben bspw. die Werte: 5% prozentuale Punktgröße a_CH; 95% a_CS der C-Platte; 3% für a_MH = a_YH und 90% für a_MS = s_YS der Y- und M-Platten. In der Tonkonversionsformel (1) wird, wenn neben einem a%-Wert für a_H und a_S ein X_n-Wert eingesetzt ist, dann a_xn als a%-Wert berechnet. Der X_n-Wert und der D_n-Wert werden zusammen mit dem Densito meter gemessen.

Ein weiterer wichtiger Parameter in der Tonkonversionsformel (1) ist das γ. Bei der Berechnung der Teilfarbenkurve der C-Platte wird dieser Wert im allgemei nen als Konstante behandelt. Für die Bestimmung der X-Achsen-Teilfarbenkurve der C-Platte ist ein γ von 0,45 verwendbar. Die vorgenannte Anwendung wurde bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel gefunden, wobei als Bildwerte Dichtewerte eingesetzt wurden. Für die gelbe Druckfarbe wurde ein fester Dichtewert verwendet und für γ 0,9 bis 1,0. Die vorgenannte Tonkonversionsformel besitzt die gleiche Konstruktion wie die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel (1). Der Grund, daß für die gelbe Farbe ein fester Dichtewert verwendet wurde, liegt darin, daß unter den Druckfarben Gelb beim Menschen die größte Stimulationswirkung besitzt. Dadurch ist eine Teilfarben kurve der D-Achse erhältlich, die für die Durchführung der Farbzerlegung gut geeignet ist. Für die erfindungsgemäße Konversion der Dichtewerte in Licht intensitätswerte (als Bildwerte) hat sich bei vielen Experimenten gezeigt, daß γ = 0,45 festgelegt werden kann. Dies ist in etwa die Hälfte des o. g. γ-Wertes. Die Festlegung von γ = 0,45 ist aus der Form der photographischen Dichteeigen schaftskurve erklärbar.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es wichtig zu wissen, daß γ wie beschrieben veränderbar ist. Das γ ist ein sehr wichtige Parameter, denn die Form der Teil farbenkurve kann über γ leicht geändert werden. Dies bedeutet, daß durch γ die Gradationseigenschaften eines Druckbildes - wie nachstehend zum γ-Wert näher beschrieben - beliebig variiert werden können. γ muß also nicht unbedingt den o. g. Wert besitzen.

Der numerische Wert dieses Parameters ist in der Tonkonversionsformel (1) danach einzusetzen, ob die natürliche Farbtönung des Subjekts (des wirklichen Bildes) reproduziert oder das Druckbild in der Farbtönung geändert (modifiziert oder verändert) werden soll. Die X-Teilfarbenkurve kann nämlich durch Variation von γ beliebig geändert werden. Dadurch erhalten die Druckbilder verschiedene Farbtönungen. Soll bspw. die Teilfarbenkurve der X-Achse eine konvexe Form erhalten - um die Farbtönung im H- und im Mitteltonbereich zu betonen - so muß nur γ größer Null sein. Soll die Kurve annähernd linear sein, muß γ nahe bei Null sein. Soll die Kurve eine konkave, durchhängende Form besitzen, so muß für γ ein negativer Wert eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel (1) ist bspw. so modifizierbar:

a_Xn = a_H + E(1 - 10^-k.Xn) . (a_S - a_H) (2)

worin: E = 1/(1 - β) = 1/(1 - 10^- ^γ).

Diese Formel kann beliebig prozessiert, modifiziert, abgeleitet, etc., angewendet werden.

Bei dem vorgenannten Beispiel ist α = 1. Dies bedeutet, daß die Oberflächenre flektanz des Druckpapiers bei 100% liegt. Der α-Wert ist auf 1,0 gesetzt, da in der Praxis die Nullposition der Helligkeit des Papiers angepaßt wird. α kann jedoch jeden beliebigen Wert annehmen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt im übrigen darin, daß bei α = 1,0 (der o. g. Fall), für die hellste Stelle H und die dunkelste Stelle S jeweils a_H und a_S eingesetzt werden können. Dies setzt definitionsgemäß voraus, daß x_n an der hellsten Stelle des Druckes Null ist und an der dunkelsten Stelle gilt: x_n = X_Sn - X_Hn. D. h.:

-k . _Xn = -γ(X_Sn - X_Hn)/(X_Sn - X_Hn) = -γ.

Für das Ergebnis ist es sehr wichtig, daß a_H und a_S auf dem Druckbild wie be absichtigt gesetzt werden können. So sind durch Setzen von a_H und a_S und durch Variation von γ (αber bei α = 1,0) verschiedene Teilfarbenkurventypen erhältlich. Und das Druckergebnis ist auf Grundlage dieser Teilfarbenkurven leicht mit bezug auf γ bewertbar.

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Herstellung der Druckplatten ist, daß die er findungsgemäßen Teilfarbenkurven der X-Achse die Gradationscharakteristiken und die Tönung im Umfang von H zu S auf dem Druck, dem Endprodukt, dar stellen. Dies ist bei konventionellen Teilfarbenkurven der D-Achse nicht der Fall. Dies ermöglicht dem Hersteller der Druckplatten eine genaue Abschätzung der zu erwartenden Farbtönung auf dem Endprodukt, dem Druckbild. Es ist nur notwendig, die Form der Teilfarbenkurve der X-Achse anhand der vorgegebenen Werte für a_H, a_S und γ zu bewerten. Dieses ist aber nur bei dem erfin dungsgemäßen Tonkonversionsverfahren möglich. Denn die Teilfarbenkurven der X-Achse bei den jeweiligen Vorlagen konvergieren trotz unterschiedlicher Bildqualität zu einer Teilfarbenkurve der X-Achse. Ein besonderer Vorteil der Er findung.

Anders hingegen bei konventionellen Teilfarbenkurven der D-Achse, selbst wenn gleiche Werte für a_H, a_S und γ genommen werden. Hier besitzen die jeweiligen Vorlagen mit unterschiedlichen Bildqualitäten unterschiedliche Teilfarbenkurven mit schwierig darstellbaren Formen. Der Hersteller der Druckplatten kann daher aus ihnen nicht das Endprodukt, das Druckbild abschätzen. Dies ist ein großer Nachteil, denn der Hersteller der Druckplatten kann somit nicht das zu erwartende Ergebnis genau abschätzen. Er kann bspw. auch nicht die Teilfar benkurven für die bunten und Schwarzplatten (C, M, Y und B) auf einem Monitor darstellen lassen. Daher sind für ihn auch Korrektur- und Andruckarbeiten un verzichtbar. Die Erfindung ermöglicht hingegen die unmittelbare Herstellung von Platten, die Direktherstellung von Druckplatten.

In der Tonkonversionsformel (1) kann auch der k-Wert zu γ werden. D. h., es ist möglich, den (X_Sn - X_Hn)-Wert auf 1,0 zu normieren. Diese Normierung des Dynamikbereichs zwischen X_Hn und X_Sn auf Werte zwischen Null und gleich Eins (= 1) erlaubt eine einfache Berechnung der Tonkonversionsformel (1). Dieser Normierung entsprechend ändert sich natürlich auch der Lichtintensi tätswert eines jeden Bildpunktes im Dynamikbereich. Dies ist aber für die Auf stellung der Teilfarbenkurve kein Problem, denn diese Änderung ist relativ. Es ist im übrigen zu beachten, daß bei der nachstehenden Beschreibung normierte Werte verwendet werden.

Das Farbkonversionsverfahren für Bilder mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ton konversionsformel (1) ist besonders geeignet, um die Gradation und Farbtönung des Subjekts (des wirklichen Bildes) getreu zu reproduzieren, d. h., die Farbtönung des Subjekts wird stets im Verhältnis 1 : 1 wiedergegeben. Das erfin dungsgemäße Verfahren ist aber auch noch für anderes geeignet. So können die Bildeigenschaften des Subjekts rational geändert und modifiziert werden. Es müssen einfach nur geeignete Werte für α und γ sowie für a_H und a_S eingesetzt werden.

Bei den mehrfarbigen Platten (die vier Platten C, M, Y und B ergeben einen Farbsatz) sind die mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1) ermittelten Teilfar benkurven der X-Achse folgendermaßen einsetzbar: Die Tonkonversionsformel (1) wurde mit dem Gedanken entwickelt, daß bei den vier Platten die wichtigste Platte, die C-Platte, rational bestimmt werden sollte. Es wird daher zunächst die X-Teilfarbenkurve mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1) ermittelt. Und dann im weiteren die X-Achsen-Teilfarbenkurven für die M- und Y-Platte. Dies erfolgt durch Multiplikation eines auf diesem Gebiet allgemein bekannten geeigneten Anpaßwertes. Damit wird die Graubalance oder die Farbbalance gehalten.

Bei der Schwarzplatte wird die Teilfarbenkurve der X-Achse z. B. folgendermaßen bestimmt:

a) Die Teilfarbenkurve der C-Platte ist die Basis für die Kurve der Schwarzplatte. Es werden somit zunächst die Teilfarbenkurve der C-Platte bestimmt und dann erst die Teilfarbenkurvewerte der Schwarzplatte (B).
Es werden also zuerst die Anfangsbedingungen für den Bereich, wo die Schwarzplatte erstmals zugefügt wird, gesetzt und dann die Menge der eingesetzten schwarzen Komponente bestimmt.
Zunächst wird dabei bestimmt, bei welchem Lichtintensitätsumfang (X_BXH - X_BXS) Schwarz zugefügt werden muß (X_H ist das Pixel am schwarzen Anfangspunkt und X_S ist das Pixel am schwarzen Endpunkt). Und auch, welche prozentualen Punktgrößen (a_BH - a_BS) jeweils am schwarzen An fangs- und am schwarzen Endpunkt zu verwenden sind. Sobald die An fangsbedingungen für die Schwarzplatte (B) feststehen, kann die X-Ach sen-Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) und auch die Teilfarbenkurve der C-Platte mit der Tonkonversionsformel (1) errechnet werden, so daß für jedes Pixel im umfaßten Bereich eine prozentuale Punktgröße gegeben ist.
Beispiel: Wird Schwarz bei einem Bereich von gleich oder mehr als 50 Prozent Punktfläche (a_CXn = 50) eingesetzt, ist der Lichtintensitätsba siswert (B_xn) für den schwarzen Startpunkt wie folgt bestimmbar:
B_Xn = -1/γ . log{1 - (a_CXn - a_H)(1 - 10^- ^γ)/(a_S - a_H)} (3)
In der Formel sind: a_CXn ein beliebiger Wert von gleich oder mehr als 50; die weiteren Parameter sind bspw. γ = 0,45; a_S = 95 und a_H = 5.
In der vorgenannten Formel (3) ist B_Xn = 1,0, wenn der schwarze End punkt a_CXn gleich a_S ist. Hinsichtlich der Teilfarbenkurve der C-Platte wird dann der Lichtintensitätsumfang (X_BXH - X_BXS) vom schwarzen Anfangspunkt zum schwarzen Endpunkt für B_Xn = 1,0 gesetzt.
b) Die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) ist auch durch Setzen der prozen tualen Punktgrößen für jeweils den schwarzen Anfangs- und Endpunkt (a_BH, a_BS auf bspw. 5% und 65%) und Anwenden der Tonkonversi onsformel (1) mit dem vorgegebenen γ erhältlich. In der Tonkonversions formel (1) kann auch die aus der Teilfarbenkurve der C-Platte erhaltene Normierung übernommen werden. D. h., die Tonkonversionsformel (1) ist leicht berechenbar, wenn der Dynamikumfang zwischen dem schwarzen Anfangs- und Endpunkt [(X_BXH - X_BXS) = (B_Xn - 1,0)] normiert ist. Eine so ermittelte Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) macht keine Probleme. Dies ist in der Beschreibung zur Teilfarbenkurve der C-Platte näher er läutert.
Es wird nun anhand konkreter numerischer Werte beschrieben, wie mit dem o. g. Verfahren die Teilfarbenkurve für die Schwarzplatte (B) errechnet werden kann.

(i) Daten für die Schwarzplatte (B)

1. Daten der Teilfarbenkurve der Basisplatte C:
- a) Farbfilm: Kodak Ektachrome 64 der Firma Eastman Kodak (s. Fig. 1).
- b) Funktionsformeln für die Dichteeigenschaftskurve des photographi schen Farbfilms (s. Tabelle 1).
- c) Werte für die Tonkonversionsformel (1):
  a_CH = 5%; a_CS = 95% und _γC-Wert = 0,45.
2. Daten der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B):
- a) Bereichsumfang der Schwarzplatte:
  der Umfang der prozentualen Punktgrößen beträgt 50-95% der Teilfarbenkurve der C-Platte.
- b) Prozentuale Punktgrößen der Schwarzplatte:
  5% (schwarzer Anfangspunkt) bis 65% (schwarzer Endpunkt).
- c) Eingesetzte Werte in der Tonkonversionsformel (1) zum Bestimmen der Teilfarbenkurve für Schwarz (B):
  a_BH = 5%; a_BS = 65% und _γB-Wert (s. Tabelle 2).

(ii) Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B)

a) Daten (berechnete Werte) der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B): s. Tabelle 2;
b) die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B): s. Fig. 2 mit der zeichnerischen Darstellung der Werte von Tabelle 2.

In Tabelle 2 bedeuten:
a_CXn die prozentualen Punktgrößen für die vorgegebenen Bildpunkte (_xn) der C-Platte;
C_Xn die Lichtintensitätsbasiswerte der vorbestimmten Bildpunkte (_xn) der C-Platte; und
B_xn die Lichtintensitätsbasiswerte der vorgebenen Bildpunkte (_xn), die durch Normieren von C_xn auf 1,0 erhältlich sind.

TABELLE 2

Bestimmungsdaten der Teilfarbenkurven der Schwarzplatten

Die Daten zum Berechnen der Teilfarbenkurve der C-Platte von Fig. 2 sind in Tabelle 3 gezeigt.

In Fig. 2 sind ferner die Teilfarbenkurven für die M- und die Y-Platte gezeigt. Diese Kurven wurden bei Bedingungen ermittelt, wo die Werte für die prozen tualen Punktgrößen im Mitteltonbereich (Bereich mit 50% Punkten in der C- Platte) um 10%, im H-Bereich um 2% und im S-Bereich um 5% von denen der C-Platte abweichen, um so die Graubalance zu halten.

TABELLE 3

Daten zum Bestimmen der Teilfarbenkurve der C-Platte

Die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) kann auch in Bezug auf die Teilfar benkurve der Basisplatte (C) in der o. g. Weise errechnet werden und zwar im Gesamtumfang von schwarzem Anfangs- zum schwarzen Endpunkt. Es ist je doch auch möglich, die Tonkonversionsformel (1) auf einen Teil des Umfangs anzuwenden und eine weitere Formel (lineare, sekundäre Kurve, etc) auf die weiteren Bereiche und so die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) festzulegen.

Bei der Entwicklung der Druckplatten und der Teilfarbenverfahren ist man seit langem der Ansicht, daß die Schwarzplatte für die endgültige Anpassung der Gradation und der Farbtönung eines farbigen Druckbildes sehr wichtig ist. Und es gibt gleichfalls eine lange Geschichte und ein weit entwickeltes Know-how, wie die Schwarzplatte auch auf die hellen Bereiche eines Bildes bzw. der ent sprechenden Farbplatten (C, M und Y) anzuwenden ist, so daß die Steigung der Gradation im Mittelbereich weich und in den dunkelen Bereichen steil ist.

Da aber die Farbvorlagen unterschiedliche Bildqualitäten besitzen, konnte die Schwarzplatte bei den bisherigen Verfahren nicht günstig angewendet werden. Die gerasterte Gradation der Farbplatten (C, M und Y) bei der Farbenzerlegung war ungleichmäßig und nicht zufriedenstellend. Die rationale Bestimmung der Schwarzplatte ermöglicht nun beim Mehrfarbendruck die Herstellung von Re produktionen mit zufriedenstellender Gradation.

Beispiel 1

Es wird nun beschrieben, wie die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) be stimmt wird:

(1) Farbfilmvorlage: Farb-Positivfilm in 4 × 5" (Ektachrome 64) mit einem Frau enbildnis

Tabelle 4 zeigt die Dichtewerte der H- und S-Bereiche auf der Farbfilmvorlage. Die Dichtewerte wurden durch entsprechende rote (R), grüne (G) und blaue (B) Farbfilter gemessen.

TABELLE 4

Dichten der H- und S-Stellen auf der Farbfilmvorlage

(2) Bedingungen für die Farbzerlegung (bei den einzelnen Farbplatten)

Die Farbzerlegung erfolgt i. d. R. unter der Bedingung, daß die Graubalance zwischen den Farbplatten erhalten bleiben soll. Konkret wurden als prozentuale Punktgrößen für den H-, den Mittelton- und den S-Bereich der C-Platte 5%, 50% und 95% verwendet. Bei der M- und der Y-Platte wurden für den H-, den Mittelton und den S-Bereich 3%, 40% bzw. 90% eingesetzt. Bei der Teilfarbenkurve der C-Platte wurde ein γ_C-Wert von 0,45 in die Tonkonversionsformel (1) eingesetzt. Für die M- und die Y- Platte wurden folgende γ verwendet: _γM = _γY = 0,1850; um so die Grau balancebedingung zu erfüllen.

Tabelle 3 zeigt die Daten der Teilfarbenkurve der C-Platte. Die Werte stammen aus einem "Kodak Ektachrome 64 Professional" Tageslichtfilm (s. Fig. 1 und Tabelle 1). Mit der Tonkonversionsformel (1) werden dann die Werte für D_n, die Lichtintensitäten (X_n), die Basislichtintensitäten (X_n - X_Hn), die normierte Lichtintensität (X_n) und die prozentualen Punktflächen (a_Cxn) der C-Platte bestimmt.

(3) Herstellung der schwarzen Druckplatte (B)

Der Umfang, wo Schwarz hinzugefügt wird, ergibt sich aus den prozentualen Punktflächen der C-Grundplatte. Er wird in der o. g. Weise bestimmt. Daneben werden noch die prozentualen Punktflächenwerte für den schwarzen Anfangs- und den schwarzen Endpunkt bestimmt. Sowie der γ_B-Wert der Ton konversionsformel (1). Damit ist die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte fest gelegt. Die gewählten Bedingungen sind in Tabelle 5 gezeigt. Die Tabelle 6 zeigt die Daten zum Errechnen der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) eben unter jenen Bedingungen. Die Fig. 3 zeigt die Teilfarbenkurven der Schwarzplatte (B), die auf Grundlage der Daten aus Tabelle 6 zusammen mit anderen Teilfarbenkurven (C, M und Y) erhalten werden.

TABELLE 5

Daten der Teilfarbenkurve der B-Platte

TABELLE 6

Bestimmungsdaten der Teilfarbenkurve für die B-Platte (Punktflächen-%-werte für die B-Platte)

(4) Plattenherstellung

Als Scanner wurde ein Magnascan 646 der Fa. Crosfield Electronics Limi ted verwendet. Für die Farbenüberprüfung wurde der Chromarine Proofing Process von der Fa. DuPont benutzt.

Das mit dem o. g. Verfahren erzeugte farbige Druckbild war zufriedenstel lend. Die Farbtönung im hellen Bereich war sehr gut und fein wiedergege ben, da der schwarze Anfangspunkt der Schwarzplatte auf den hellen Be reich (der Wert für die prozentuale Punktgröße der C-Platte betrug 20%) eingestellt war. Auch der Mitteltonbereich hatte eine weiche und feine Farbtönung, obwohl hier bereits Schwarz zugegeben wurde. Der dunkle Bereich war in seiner Tönung stark dargestellt.

Beispiel 2

In diesem Beispiel werden für den Farbdruck die schwarze (B) und die bunten Platten (C, M und Y) für ein Naß-in-Naß-Druckverfahren mit Unter farbenausscheidung und einer Vierfarben-Blatteinzug-Druckmaschine hergestellt.

(a) Farbfilmvorlage

Als Farbfilmvorlage wurde ein Bild einer Wassermühle in einer Landschaft verwendet. Das Bild war auf einem Ektachrome 64 der Eastman Kodak in 4 × 5"-Format, wie in Beispiel 1, aufgenommen worden. Das Bild besaß Standardqualität. Die Farbfilmvorlage enthielt auf das Ganze gesehen einen großen dunklen Bereich. Dies lag an der Tageszeit und Aufnahme richtung des Bildes.

Die Tabelle 7 zeigt die Dichten der H- und S-Stellen auf der Farbfilmvor lage. Die Dichten wurden durch die Farbfilter R, G und B gemessen.

TABELLE 7

Dichtewerte der H- und der S-Stellen auf der Farbfilmvorlage

(2) Herstellung der schwarzen (B) und der bunten Platten (C, M und Y) mit Unterfarbenausscheidung

Obwohl das Verfahren im Prinzip dem in Beispiel 1 gleicht, werden für die Schwarzplatte (B) noch folgende Tatsachen berücksichtigt:

Die Menge zugefügtes Schwarz (B) ist etwas geringer als bei konventionellen Verfahren, da die Farbfilmvorlage auf ihrer gesamten Oberfläche große Men gen dunkler Schattierungen besitzt.

Da der Farbdruck mit einem Naß-in-Naß-Druckverfahren erfolgt, wurde als Ge samtprozentwert der Punktflächen der C-, M-, Y- und B-Platten im S-Bereich auf 280% gesetzt; unter normalen Umständen wäre ein Wert von 270% üb lich. Der S-Stelle der C-Platte wurden daher Rasterpunkte mit 70%, 60% und 90% zugeteilt. So auch dem S-Bereich der M- und Y-Platten sowie der S-Stelle der B-Platte (insgesamt 280%).

Der Umfang, in dem Schwarz (B) zugefügt wird, genauer gesagt, der Bereich zwischen dem Anfangspunkt (STP) und dem Endpunkt (EDP) der Schwarzzu gabe, erfolgt auf Basis normierter Lichtintensitätswerte zwischen 0,25 und 1,00. Die Teilfarbenkurven der X-Achse wurden demgemäß geändert, wobei die Zufügung von Schwarz (B) und deren Werte für die prozentualen Punktgrößen im S-Bereich, wie in Fig. 4 gezeigt, berücksichtigt werden. Die Erfindung erlaubt ferner eine Änderung der X-Teilfarbenkurvenform durch Variation von γ in der Tonkonversionsformel (1).

Die Einstellbedingungen für die vorgenannten Druckplatten sind in Tabelle 8 gezeigt. Die Tabelle 9 zeigt Daten zur Festlegung der X-Teilfarbenkurven der Schwarzplatte (B) und der weiteren Farbplatten (C', M' und Y') unter den in Ta belle 8 gezeigten Bedingungen und wenn eine Unterfarbbeseitigung (Unterfarbenausscheidung) durchgeführt wird. Die Fig. 4 zeigt die Teilfarben kurven für Schwarz (B) und den bunten Platten (C', M' und Y') mit den in Ta belle 9 aufgeführten Daten. Die Fig. 4 zeigt fer+ner X-Teilfarbenkurven für die Farbplatten (C, M und Y), wenn keine Unterfarbenausscheidung, wie in Fig. 3, erfolgt.

TABELLE 8

Daten der Druckplatten mit Unterfarbenausscheidung

*Dies ist der Wert für die prozentuale Punktgröße bei der M- und der Y-Platte, wenn die prozentuale Punktgröße der C-Platte 70% beträgt. Damit bleibt beim Überein anderlegen der Druckplatten M- und Y- die Graubalance erhalten. Die Werte für die prozentualen Punktgrößen sind der Korrelationstabelle zur Graubalance zwischen den C-, M- und Y-Platten entnommen.

TABELLE 9

Werte der Teilfarbenkurven bei Platten mit UCR (prozentuale Punktgröße)

(3) Plattenherstellung

Es wurde der gleiche Scanner und das gleiche Farbkorrekturverfahren wie bei Beispiel 1 verwendet.

Das mit der diesem Plattenherstellungsverfahren erhältliche farbige Druckbild be saß die geplante Farbtönung. Die Platten waren für das Naß-in-Naß-Druckverfah ren geeignet. Die Schatten im besonders hellen und im Mitteltonbereich konnten vermindert werden. Und die Farbtönung des Bildes war wie erwartet vorteilhaft und hell.

Beispiel 3

Es wird nun die Aufstellung der Schwarzplatte (B) beschrieben, wobei ein "Ersetzen der Graukomponente" (gray component replacement, GCR) erfolgt (langer UCR-Bereich, Vollschwarz). Diese Technik weist große praktische Schwierigkeiten auf, obwohl sie seit langem in Büchern oder Schriften zur Druckereitechnik beschrieben ist. In der anschließenden Beschreibung wird besonders erläutert, wie die Schwarzplatte, die bei GCR die Hauptplatte ist, rational gemäß der Erfindung errechnet werden kann.

(i) Darstellung der Schwarzplatte (B)

Die Schwarzplatte mit GCR wurde mit der Bedingung aufgestellt, daß die Summe der prozentualen Punktgrößen aus der Schwarzplatte (B) mit GCR und die prozentualen Punktgrößen der Farbplatten (C', M' und Y') - die auf Basis der Schwarzplatte (B) der Unterfarbentfernung unterliegen - gleich der Summe der prozentualen Punktgrößen der Standardbuntplatten (C, M und Y), die der Unterfarbentfernung (UCR) nicht unterworfen sind (diese Platten werden daher als "ohne GCR" bezeichnet), ist.

Die Tabelle 10 zeigt die Aufstellbedingungen der Teilfarbenkurven der Stan dardbuntplatten (C, M und Y) ohne GCR. Somit ist ein farbiges Druckbildes möglich, dessen Gradation im Umfang zwischen H und S auf den Menschen natürlich wirkt, solange nur die Teilfarbenkurven mit diesen Bedingungen und unter Anwendung der Tonkonversionsformel (1) festgelegt sind. Dieser Vorteil ist auch erhältlich, wenn die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel (1) für die Teilfarbenkurven mit UCR gemäß Beispiel 2 oder zum Aufstellen von Teil farbenkurven mit GCR gemäß diesem Beispiel verwendet wird.

TABELLE 10

Daten der Teilfarbenkurven für die Farbplatten ohne GCR

Zunächst wurde der normierte Lichtintensitätsumfang, bei der Schwarz (B) gemäß GCR hinzukommt, auf 0,050 bis 1,000 festgelegt. Dieser Umfang ist länger als bei der Unterfarbenausscheidung in Beispiel 2 (dort liegt der Umfang zwischen 0,250 und 1,000). Und die prozentualen Punktgrößen für den Anfangspunkt (STP) und den Endpunkt (EDP) der Schwarzzugabe liegen bei 0,00% und 100%.

Die weiteren Aufstellbedingungen für die Teilfarbenkurven der Buntplatten (C', M' und Y') mit GCR wurden folgendermaßen ermittelt:

Es wurde berücksichtigt, daß der konventionelle Wert bei 270% liegt. Dies ist die prozentuale Punktgrößensumme der vier Farben im S-Bereich. Dies ist wegen der schlechten Anhaftung der Druckfarben beim nassen Farbdruck ein vernünf tiger und praktischer Bereich. Neben dem γ wurde auch die Graubalance ver wendet, um die Teilfarbenkurven der Buntplatten (C', M' und Y') mit Unterfarben ausscheidung nach Beispiel 2 aufzustellen. Die Bedingungen sind in Tabelle 11 gezeigt. Somit stimmt die Summe der Punktflächenprozente im S-Bereich - C' + M' + Y' + B (wie oben) = 275, nach Tabelle 11 mit der Summe aus C + M + Y = 275, ohne GCR in Tabelle 9 überein.

TABELLE 11

Daten der Teilfarbenkurven der Buntplatten mit GCR

Die Daten der Teilfarbenkurve für Schwarz (B) basieren auf den jeweils ver schiedenen Summen der prozentualen Punktgrößen der drei Buntplatten C, M und Y ohne GCR und der Summe der prozentualen Punktgrößen der drei Farb platten C', M' und Y' mit GCR. Die Daten werden daher nachstehend auch als ΔDOT bezeichnet.

Um damit die Teilfarbenkurve für Schwarz (B) leicht aufstellen zu können, wur den die Umfänge der Lichtintensitäten in 0,05 bis 0,35, 0,35 bis 0,65 und 0,65 bis 1,00 unterteilt. Für die jeweiligen Bereiche wurden dann geeignete γ ermittelt. Damit wurde eine aus drei Abschnitten bestehende Teilfarbenkurve der Schwarzplatten (B) erhalten. Die Tabelle 12 zeigt die Werte a_BH und a_BS (auf Grundlage von ΔDOT) für den hellsten und dunkelsten Bereich der jeweiligen Sektion und auch die entsprechenden γ-Werte für diese Sektionen.

TABELLE 12

Daten der Teilfarbenkurve der B-Platte mit GCR

Tabelle 13 zeigt die Daten der vorgenannten Teilfarbenkurven der Platten mit GCR. Tabelle 14 zeigt die Daten der Teilfarbenkurven der X-Achse von der Schwarzplatte (B) und den weiteren Farbplatten (C', M' und Y') mit GCR. Die Fig. 5 zeigt die Teilfarbenkurven der X-Achse für die Platten C', M', Y' und B gemäß den Daten in Tabelle 14. Für die Berechnung der Daten für die X-Teilfarbenkur ven der Schwarzplatten (B) (1), (2) und (3) ist es günstig, zunächst jede der drei Lichtintensitätsumfänge (0,05 bis 0,35; 0,35 bis 0,65; 0,65 bis 1,0) auf 1,0 zu normieren und erst dann die Tonkonversionsformel (1) einzusetzen. Die Fig. 5 läßt keine Anzeichen für die Abschnitte B(1), B(2) und B(3) erkennen. Die Fig. 5 zeigt ferner die X-Achsen-Teilfarbenkurven der bunten Platten (C, M und Y) ohne GCR, ähnlich wie in den Fig. 3 und 4.

TABELLE 13

Daten für die Herstellung von Platten mit GCR

TABELLE 14

Daten der Teilfarbenkurven der Platten mit GCR (prozentuale Punktgrößen)

Vergleicht man die Werte von ΔDOT über den Gesamtumfang von STP zu EDP und das zugesetzte Schwarz (B) mit den Daten für die Teilfarbenkurve der Schwarzplatte (B) mit GCR, so ist eine gute Übereinstimmung festzustellen. Eine so erstellte Schwarzplatte (B) kann problemlos zugesetzt werden.

Die Erfindung stellt somit ein rationales Verfahren zum Ermitteln der Gradati onskurven der Teilfarben eines Satzes farbigen Druckplatten und der Kurve für die Schwarzplatte (B) mit GCR zur Verfügung. Hierfür standen bislang weder eine vernünftige Theorie noch ein methodisches Verfahren zur Verfügung.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen der Teilfarbenkurve der Schwarzplatte bei der Herstellung mehrfarbiger Druckplatten, mit den Schritten:

a) Bestimmen eines Lichtintensitätswertes (X_n) und eines Lichtintensitätsbasiswertes (_xn) aus dem Dichtewert (D_n) eines beliebigen Bildpunkts der Vorlage anhand der pho tographischen Dichteeigenschaftskurve des photographischen Films, auf dem die Farbfilmvorlage aufgenommen ist, und
Konversion des Lichtintensitätsbasiswertes (_xn) in einen Wert (a_xn) der prozentualen Punktgröße mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1), so daß eine Teilfarbenkurve der ge wählten Buntplatte, ausgewählt aus C, M oder Y, zur Grundlage neben der Schwarz platte (B) wird, wobei die Teilfarbenkurve der Farbgrundplatte die Beziehung der Licht intensitätsbasiswerte zu den Werten für die prozentualen Punktgrößen zeigt;
b) Bestimmen des Lichtintensitätsumfangs (X_BXH - X_BXS) für die Schwarzplatte und der prozentualen Punktgrößen (a_BH - a_BS) für die Teilfarbenkurve der Farbgrundplatte;
c) Konversion des Lichtintensitätsbasiswertes (B_xn) des beliebigen Bildpunkts in einen Lichtintensitätsumfang (X_BSH - X_BXS) und einen Wert für die prozentuale Punktgröße (a_Bxn) der Schwarzplatte und Aufstellen einer Teilfarbenkurve der Schwarzplatte unter den Anfangsbedingungen (ii) zum Erstellen einer Schwarzplatte über die Tonkonversi onsformel (1):
a_xn = a_H + α(1 - 10^-k.xn)(a_S - a_H)/(α - β) (1)
worin sind:
_xn: der Lichtintensitätsbasiswert aus der Gleichung.
_xn = [X_n - X_Hn] und erhältlich durch Subtraktion des Lichtintensitätswertes (X_Hn) der hellsten Stelle - bestimmbar aus dem entsprechenden Dichtewert (D_Hn) der hellsten Vorlagenstelle - vom Lichtintensitätswert (X_n) des Bildpunktes - bestimmbar aus dem Dichtewert (D_n) des entsprechenden Vorlagenbildpunktes für die Farbgrundplatte; wobei die hellste Stelle der Schwarzplatte diejenige Stelle ist, wo erstmals Schwarz zugegeben wird (schwarzer Anfangspunkt);
a_Xn: der Wert für die prozentuale Punktgröße eines Bildpunkts auf den bunten (C, M und Y) und den schwarzen (B) Platten, der dem Bildpunkt des Originals entspricht;
a_H: der vorgegebene Wert für die prozentuale Punktgröße am schwarzen Anfangspunkt der Schwarzplatte oder an den hellsten Stellen der jeweiligen Farbplatten;
a_S: der vorgegebene Wert für die prozentuale Punktgröße an der Stelle der Schwarz platte, wo kein Schwarz mehr zugefügt wird oder an den dunkelsten Stellen der jeweili gen Farbplatten;
α: die Oberflächenreflektanz des zu bedruckenden Papiers;
β: der Wert aus der Gleichung β = 10^- ^γ;
k: der Wert aus der Gleichung: k = γ/(X_Sn - X_Hn), worin sind: X_Sn der Lichtintensitäts wert für die dunkelsten Stellen der Farbgrundplatte - erhältlich aus dem Dichtewert (D_S) der dunkelsten Stelle (S) des Originals; bei der Schwarzplatte ist dieser Wert der Licht intensitätswert am schwarzen Endpunkt;
γ: ein beliebiger Koeffizient; und
xn, n, Hn, Sn, H und S treten zusammen mit C, M und Y sowie B für die Buntplatten (C, M und Y) und Schwarzplatte (B) in der Tonkonversionsformel (1) auf.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photographische Dichtekurve in einem orthogonalen Koordinatensystem mit den Dichtewerten auf der vertikalen Achse und den Belichtungswerten auf der horizontalen Achse dargestellt ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten der hori zontalen Achse mit den Einheiten für die Dichtewerte auf der vertikalen Achse überein stimmen und die Lichtintensitätswerte der horizontalen Achse aus den Dichtewerten be stimmt werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grund-Teilfarben kurve aus der C-Platte stammt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Lichtin tensitätswerte (X_Hn - X_Sn), erhältlich aus den Dichtewerten jeder anderen Platte als der Schwarzplatte (B), auf 1,0 (0-1,0) normiert ist.