DE4420668A1 - Verfahren zur Farbreproduktion in einem Bildverarbeitungssystem unabhängig von den Eingabe- und Ausgabevorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Farbreproduktion einer Farbfilmvorlage unabhängig von der Art und Ausstat­ tung eines Bilddatenverarbeitungssystems zur Verwendung in einem Bilddatenverarbeitungssystem mit einer Eingabe- und einer Ausgabevorrichtung, in die von diesen unabhängige Farbbildinformationen eingegeben und ausgegeben werden.

Sie bezieht sich also auf ein an bestehende offene Bildda­ tenverarbeitungssysteme anpassungsfähiges neues Farbrepro­ duktionsverfahren d. h. ein Bilddatenverarbeitungssystem, das Systeme und Ausstattungen aufweist, die jeweils unab­ hängig für ihre Funktion spezialisiert sind.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein neues Farbreproduk­ tionsverfahren, das entwickelt wurde, um die in derartigen offenen Bilddatenverarbeitungssystemen auftretenden größten Probleme zu überwinden, wobei getreue und exakte Farbrepro­ duktion schwierig ist, da jedes System und Ausstattung of­ fener Bilddatenverarbeitungssysteme unterschiedlich aufge­ baut ist.

Neuester Trend im Bilddatenverarbeitungssystem ist, daß Sy­ steme oder Ausstattungen, die die Datenverarbeitungsanlage, wie eine Farbeingabevorrichtung (z. B. ein Bildeinsteller, ein Ausgabescanner, etc.), eine Plattform (wie z. B. eine Bilddatenverarbeitungseinheit oder CPU-Einheit bei einem Computer) und eine Farbausgabevorrichtung (z. B. ein Bild­ einsteller, Ausgabescanner, etc.) bilden und unabhängig voneinander für die jeweiligen Funktionen spezialisiert sind. Folglich kann eine derartiges offenes Bilddatenverar­ beitungssystem aus Systemen und Ausstattungen aufgebaut sein, die nicht nur vom gleichen, sondern auch von verschiedenen Herstellern hergestellt wurden.

Ein Desktop-Publishing-System (DTP) ist ein typisches Bei­ spiel für ein derartiges offenes Bilddatenverarbeitungssy­ stem. Unter den gegebenen Umständen kombiniert ein Benutzer des Desktop-Publishing-Systems zur Zusammenstellung der An­ lage eine Eingabe-, eine Ausgabevorrichtung und dergleichen nach Wunsch, um die Anlage seinen tatsächlichen Arbeitsbe­ dingungen anzupassen. Eine Eigenschaft des Desktop-Publi­ shing-Systems ist eine hohe Kompatibilität, wenn der Benut­ zer System- und Ausstattungsbestandteile auswählt und sie zu einer vollständigen Anlage kombiniert.

Wie bereits bekannt, werden alle Arten von Daten, wie Buch­ staben, Grafiken, Bilder oder dergleichen, auf derselben Ebene, als Computerdaten, erkannt und verarbeitet. Post- Script® (Warenzeichen) ist eine Computersprache, die haupt­ sächlich für die Verarbeitung solcher Daten eingesetzt wird; d. h., daß die Verbreitung von PostScript® als Stan­ dardsprache in hohem Grad zu dem verbreiteten praktischen Einsatz des Desktop-Publishing-Systems beiträgt. Im Desk­ top-Publishing-System werden Bilddaten in besagter Post- Script-Sprache beschrieben und im PostScript®-Format ge­ speichert. Wenn die Bilddaten ausgegeben werden, wandelt der Computer die Bilddaten in PostScrip®-Sprache um, gibt sie aus und entwickelt sie. 1992 wurde das Desktop-Publi­ shing-System begonnen, um die konventionelle Druckplatten­ herstellung zu umgehen und das Verfahren vom Eingabe zum Ausgabe zu vervollständigen. Z.B. wurde ein Teil eines Ma­ gazins im Farbdruck auf einem Desktop-System beruhenden Druckplattensystem hergestellt. Dies wurde als der Beginn des praktischen Einsatzes des Desktop-Systems angesehen (Japan Camera Society Journal, S. 11 bis 26, März 1993, Ja­ pan Camera Society).

In einem aus verschiedenen Arten von Systemen und Ausstat­ tungen zusammengestellten offen System ist es ein beson­ deres Problem, die Bildqualität aufrecht zu erhalten, ins­ besondere, die Farbreproduzierbarkeit unter den Systemen und Ausstattungen auf einem konstanten Niveau oder die Be­ ständigkeit der Farbe aufrecht zu erhalten. Das ist natür­ lich, da in einem Desktop-Publishing-System Produkt die Qualität von Bildteilen auf einem viel höheren Niveau be­ wertet wird als Buchstabenteile.

Folglich wird versucht, ein Farbmanagement-System in ein offenes Bilddatenverarbeitungssystem, wie im Desktop-Pu­ blishing-System, einzuführen, um ein sogenanntes offenen Farbsystem zu bilden, das entsprechend der Farbverarbeitung offen ist. Beispielsweise übernimmt Adobe Systems eine Art und Weise, einem Ausgabesystem eine Konvertierungsfunktion für einen Farbraum zur Verfügung zu stellen, um einen Kon­ versionsalgorithmus oder eine Datentabelle (lookup table LUT) von einem Host-Computer zum Ausgabesystem abzurufen. Übrigens ist es selbstverständlich, daß die Konversions­ funktion vielen Farbräumen, entsprechend einem Ausgabefor­ mat des Ausgabesystems entsprechen kann, z. B. einem Druck­ bild eines Laserdruckers in CMYK-System oder ein CRT-Bild, eingeschlossen ein LCD-Bild im RGB-System.

Als Farbraum, der eine Basis für das Farbmanagement ist, sind verschiedene Farbsysteme durch CIE (Commission Inter­ nationale de l′Eclairage) vorgeschlagen worden, wie bsw das RGB-Farbsystem, XYZ-Farbsystem und ein Lab- oder Luv-Sy­ stem, die durch mathematische Umwandlung (d. h. durch Ma­ trixumwandlung von) des XYZ-Farbsystems erhalten werden. Derartige Farbsysteme geben nicht exakt die tatsächlichen Farben (d. h. Farbwahrnehmung) bei begrenzten colorimetri­ schen Bedingungen (z. B. Feldwinkel, eingesetzte Lichtquelle etc.) wieder. Kein einheitlicher Standard wurde bis jetzt gefunden, die Forschung wurde daher fortgesetzt.

Vom Gesichtspunkt aus, ein von den verschiedenen Systemen und Ausstattungen unabhängiges Farbreproduktionsverfahren bereitzustellen, das ein offenes Bildverarbeitungssystem zur Verfügung stellt, wird ein Konzept der "farbunabhän­ gigen Vorrichtung" ("device independent color" DIC) bedeut­ sam, d. h. ein unabhängig von Systemen und Ausstattungen wirksames Farbreproduktionsverfahren. Um das DIC bereitzu­ stellen, wurde vorgeschlagen, ein Farbkonversionssystem einzuführen, in dem Daten umgewandelt werden, z. B. von RGB nach XYZ, dann von XYZ nach Lab, durch die oben beschriebe­ ne Matrixumwandlung und die in Lab umgewandelten Daten wer­ den als gemeinsame Bilddaten in den Systemen und Ausstat­ tungen eingesetzt. Dieser Vorschlag genügt jedoch nicht, da die verschiedenen durch CIE vorgeschlagenen Farbräume Ein­ schränkungen und Grenzen haben, wie oben beschrieben.

Wenn der oben erwähnte Vorschlag als die zweitbeste Vorge­ hensweise übernommen wird, fallen die folgenden Mängel und Nachteile in der Anwendung der eigentlichen Bilddatenverar­ beitung auf. Derartige Mängel und Nachteile sind:

• (1) Wenn Bildinformation (Dichte) mit einem bestimmten Eingabescanner von einer Farbvorlage oder Form erhal­ ten wird, ein typisches Beispiel ist bsw. eine Farb­ filmvorlage (vom transparenten Typ), farbgetreuer Pho­ tographie oder Aufnahme des Objekts, wobei die Bildin­ formation von den charakteristischen Kurven (auch als Fotoeigenschaftskurven von R, G und B bezeichnet) ei­ nes Films, der zum Fotografieren des Objekts verwendet wurde, abhängig ist.
• (2) Die oben erwähnte Situation ist die gleiche, wenn der­ selbe Film verwendet wird, um die Fotografierbedingun­ gen zum Herstellen einer Standardvorlage zu verein­ heitlichen und die Bilddaten jedes nicht standardi­ sierten Bildes auf Basis der Bilddaten der Referenz- Standardvorlage zu verarbeiten.
• (3) Verschiedene Filme werden eingesetzt, um darauf eine Vorlage aufzunehmen, wobei jeder seine eigenen Eigen­ schaftskurven (d. h. Fotoeigenschaftskurven) hat. Unter diesen Umständen sind die durch CIE zugelassenen, als Bilddaten von einer Standardvorlage, auf einem be­ stimmten Film aufgenommenen Bilddaten in Lab als ge­ meinsame/allgemeine Daten (oder als Referenzbasis) zwecklos.
• (4) In einem bestimmten Eingabescanner-System wird die Um­ wandlung vom RGB zum XYZ-Farbsystem im allgemeinen durch die nachfolgende Formel 1 oder 2 durchgeführt; worin
  SCR eine Eichfunktion eines Scanners; und
  τ ein Korrekturwert ist.

Es ist zweifelhaft, ob eine vereinheitlichende Funktion oder ein τ-Wert allgemein in verschiedenen Eingabescanner- Systemen verwendet werden kann. Wahrscheinlich bleibt der Nachteil der Abhängigkeit von den Eigenschaftskurven eines Films, bestehen.

Im Fall einer in einem offenen Bilddatenverarbeitungssy­ stem, z. B. einem Desktop-System, eingesetzten Farbausgabe­ vorrichtung (z. B. Bildsetzer und Ausgabescanner), besitzen derartige z. B. für das Ausgeben von Halbtonbildern verwen­ dete Ausgabevorrichtungen, unterschiedliche und verschie­ denartige Tonkonversionsformeln. Diese zum Herstellen von Ausgabebildern eingesetzten Tonkonversionsformeln sind abhängig von der Vorrichtung verschieden, somit sind sie ungleich. Wie bekannt ist, unterscheidet sich der dynami­ sche Bereich der Farbfilmvorlage (im RGB-System) weitgehend von dem eines Ausgabebildes (im CMY-System). Folglich ist es notwendig, die Tönung zweckmäßig zu verdichten (Farbton und Dichteabtönung inbegriffen) oder den Farbton zu konver­ tieren (d. h. Konvertierung von einer kontinuierlichen Tö­ nung zu einem Halbton), wenn Halbtonbilder hergestellt wer­ den. Dabei ist eine vereinheitlichte Anpassung von Farbton und Dichtegradation nach Verdichtung und Konvertierung des Tons entbehrlich. Die Konvertierung der Dichtegradation im vorhandenen Ausgabesystem, ein besonders wichtiges Verfah­ ren, wurde auf Grundlage von Erfahrungen oder Intuition durchgeführt. Das kann kaum als zweckmäßig angesehen wer­ den.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zu schaf­ fen, um DIC vorzusehen (vorrichtungsunabhängige Farbe, ge­ nauer gesagt, ein von Systemen und Ausstattungen unabhängi­ ges Farbreproduktionsverfahren), das bei der Bildverarbei­ tung in einem offenen Bilddatenverarbeitungssystem, wie ei­ nem Desktop-System, schwierig sein soll.

Ziel der Erfindung ist, in einem offenen Bilddatenverarbei­ tungssystem DIC vorzusehen; d. h.:

• (1) Bereitstellen von Funktionen für eine Farbeingabevor­ richtung, in die Farbbildinformation eingegeben wird, um Lichtintensitätswerte, die Bildinformation sind, durch Verwendung von charakteristischen Kurven, d. h. Fotoeigenschaftskurven eines Films, der als Farbfilm­ vorlage eingesetzt wird, wenn die Bildinformation von der Farbfilmvorlage aufgenommen wird, zu erhalten und abzuspeichern, wobei die Farbfilmvorlage ein typisches Beispiel einer Vorlage im Stand der Technik ist; und
• (2) Bereitstellen von Funktionen zur Tonkonversion des Tons (eingeschlossen Farbton und Dichtegradation) der Farb­ filmvorlage unter Verwendung einer speziellen Farbausgabe­ formel, und sie dann auszugeben.

Mit dem oben erwähnten technischen Aufbau können die bei herkömmlichen Systemen auftretenden Nachteile überwunden und die Farbreproduzierbarkeit der Farbe (Farbtreu) kann im System oder unter den Systemen beibehalten werden.

Um die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, sieht die Erfindung ein Verfahren zur Farbre­ produktion einer Farbfilmvorlage unabhängig von der Art und Ausstattung eines Bilddatenverarbeitungssystems zur Verwen­ dung in einem Bilddatenverarbeitungssystem mit einer Ein­ gabe- und einer Ausgabevorrichtung, in die von diesen unab­ hängige Farbbildinformationen eingegeben und ausgegeben werden, mit den Schritten:

• - Bereitstellen einer Funktion für die Farbeingabevorrich­ tung, in die die Farbbildinformation zum Abtasten der Farb­ filmvorlage eingegeben wird, um RGB-Daten, als Dichtewerte (Dn) zu erhalten, diese RGB-Daten als Dichtewerte (Dn) in Lichtintensitätswerte (xn) umzuwandeln und die Lichtinten­ sitätswerte (xn) zu speichern; und
• - Bereitstellen einer Funktion für die Farbausgabevorrich­ tung, von der Farbbildinformation ausgegeben wird, um von der Farbeingabevorrichtung Lichtintensitätswerte (xn) zu empfangen und sie unter Verwendung der folgenden Tonkonver­ sionsformel zur Reproduktion der erwünschten Farbe in Farb­ tonintensitätswerte (y) umzuwandeln: y = y_H + [α(1 - 10^-k·x)/(α - β)] · (y_S - y_H)wobei sind:
  x ein Lichtintensitätsgrundwert mit x = (xn - x_H), d. h. die Differenz aus: einem einer Lichtintensität, er­ halten von einem Dichtewert (Dn) eines bestimmten Pi­ xel am Punkt n in der Farbfilmvorlage durch eine in einem orthogonalen D-X-Koordinatensystem definierte Dichteeigenschaftskurve, entsprechenden Bildinformati­ onswert (xn), und einem einem Dichtewert (D_H) des hellsten Teils (H-Teil) der Farbfilmvorlage entspre­ chenden Lichtintensität entsprechenden Bildwert (x_H), wobei die D-Achse des orthogonalen D-X-Koordinatensy­ stems die Dichte des beim Fotografieren der Farbfilm­ vorlage verwendeten Farbfilms, und die X-Achse des or­ thogonalen D-X-Koordinatensystems mit der Lichtinten­ sität entsprechende Bildinformationswerte darstellen;

y ein Farbtonintensitätswert eines Pixel in einer dem bestimmten Pixel am Punkt n der Farbfilmvorlage ent­ sprechenden Bildreproduktion;
y_H ein Farbtonintensitätswert, der vor dem hellsten Teil der dem hellsten Teil der Farbfilmvorlage entsprechen­ den Bildreproduktion, eingestellt wird;
y_S ein Farbtonintensitätswert, der vor dem dunkelsten Teil der dem dunkelsten Teil der Farbfilmvorlage ent­ sprechenden Bildreproduktion, eingestellt wird;
α eine Oberflächenreflektanz des Aufnahmemediums der Bildreproduktion;
β Wert, bestimmt durch Gleichung β = 10⁻^τ;
k Wert, bestimmt durch k = τ/(x_S - x_H), wobei x_S ein dem der vom Dichtewert (D_S) des dunkelsten Teils der Farbfilmvorlage durch die im orthogonalen D-X-Koordi­ natensystem definierte Dichteeigenschaftskurve be­ stimmten Lichtintensität korrelierter Bildwert ist; und
τ ein vorgegebener Koeffizient.

Die Erfindung ermöglicht DIC (vorrichtungsunabhängige Far­ be, d. h. ein von Systemen und Ausstattungen unabhängiges Farbreproduktionsverfahren) in einem voneinander unabhängi­ ges Eingabe- und Ausgabevorrichtungen enthaltendes zu und von denen Bildinformation eingegeben und ausgegeben werden, Bilddatenverarbeitungssystem.

Es ist wichtig, daß ein Bilddatenverarbeitungssystem sich von einem Systemgebundenen Typ zu einem offenen Typ ändert, der der Kombination von Systemen und Arbeitsumgebung des Benutzers entspricht. Eine Tendenz, verschiedene verbundene Systeme (z. B. Farbeingabevorrichtung, Farbausgabevorrich­ tung, zentrales Kontrollsystem etc.), die durch verschie­ dene Hersteller hergestellt werden, zu kombinieren, um ein gewünschtes Bilddatenverarbeitungssystem zu bilden. Deshalb besteht eine wachsende Nachfrage an einer Technik, die Farbe einheitlich reproduziert. Dies ist das schwierigste in der Bilddatenverarbeitung und ist für ein hohes qualita­ tives Ergebnis, wenn das Bilddatenverarbeitungssystem offe­ ner wird, notwendig.

Die oben erwähnten sowie andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Ver­ bindung mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Graph der Fotoeigenschaftskurven R, G und B eines fotoempfindlichen zum Herstellen einer Farbfilmvorlage verwendeten Filmmaterials;

Fig. 2 eine graphische Darstellung von Verfahren zum Be­ stimmen der Lichtintensitätswerte (xn) in einer Farbeingabevorrichtung und

Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines offenen erfin­ dungsgemäßen Bilddatenverarbeitungssystems.

Die Erfindung wird im folgenden in Einzelheiten beschrie­ ben.

Wie oben erwähnt, betrifft die Erfindung ein Farbreproduk­ tionsverfahren, sogenanntes DIC, und findet in einem offe­ nen Bildverarbeitungssystem, z. B. einem Desktop-Publishing- System, unabhängig vom Aufbau oder den Funktionen des Sy­ stems Verwendung. Die Erfindung stellt Funktionen bereit, um das oben erwähnte Verfahren für die Eingabe- und Ausga­ bevorrichtung des Systems durchzuführen, wobei Eingabe- und Ausgabevorrichtungen bei Bildverarbeitungsdaten eine wich­ tige Rolle spielen.

Kommerziell verfügbare das offene Desktop-Publishing-System bildende Systeme und Ausstattungen sind die nachfolgenden:

• (1) Als Farbeingabevorrichtung:
  HORIZON, ARCUS PLUS, VISION 35 (AGFA GEVAERT); Chroma Graph (LINOTYPE-HELL); Smart Scanner PS, Smart Two PS, Leaf Scan 35, Leaf Scan 45 (SCITEX); Genascan DT- 1030A1 (DAINIPPON SCREEN); Color Getter II pro, Color Getter II (MARUBENI ELECTRONICS); ART SCAN (KOBELCO); DUAL SCAN DS-5055 (SHINKO DENKI); ScanMaker II, 45A und 1850S (TAXAN); QCS-2462, Scanmaster D4000 (IMA- PRO); ScanMate (BINARY); GT-8000, GT-6000 (EPSON); RFS2035 (KODAK); ISOMET 405 Color Scanner (ISOMET); MAGNASCAN 200i (FUJI-CROSFIELD); COOLSCAN (NIKON); XRS, UMAX630, UMAX 1200, Barneyscan 3515, Imapro, Ar­ tixC+5, Nikon 8-bit, Nikon 12-bit, New Leaf (Auto­ range), Old Leaf (Autorange), Old Leaf (Autorange), Sharp JX 600, Sharp JX320 [MAC]; Leaf 35, Optonics, rgb Color, OptoScan, Agfa Focus, Agfa ACS-100, How­ tele D4000 (PPT); Optronics, Screen 1015 (DTI), etc.
• (2) Als Farbausgabevorrichtung:
  Select Set (5000, 7000), Accuset 100 [AGFA GEVAERT]; Linotronic 260, 330, 530, 630, 830, 930, R3020PS und P3030PS (LINOTYPE-HELL); Genasett 2035 und 1065 (DAINIPPON SCREEN), etc.

Es folgt eine Beschreibung des technischen Aufbaus der Er­ findung, der für DIC (farbunabhängige Vorrichtung, d. h. ein von Systemen und Ausstattungen unabhängiges Farbreproduk­ tionsverfahren) zwischen einer Farbeingabevorrichtung und einer Farbausgabevorrichtung, eingesetzt wird.

Erfindungsgemäß besitzt das Farbeingabesystem eine Funk­ tion, um von einer Farbfilmvorlage Bildinformation der Farbfilmvorlage, die unabhängig von den Materialeigenschaf­ ten eines beim Fotografieren der Vorlage verwendeten Farb­ films ist, zu erhalten. Wenn ein Halbtonbild, z. B. ein Halbtonpunktbild aus einer Farbfilmvorlage mit kontinuier­ lichem Farbton hergestellt wird, werden Dichteinformations­ werte der Emulsionsschichten (entsprechend CMY (Cyan, Magenta, Yellow) an der Ausgabeseite des Gesamtsystems) normalerweise durch entsprechende RGB-Filter (Red, Green, Blue) von der Farbfilmvorlage erhalten und einem Tonkonver­ sionsverfahren unterzogen, um eine Bildreproduktion herzu­ stellen. Der oben erwähnte Ausdruck "Tonkonversion" wird für Farbtönung und Gradation verwendet. Deshalb betrifft DIC im engeren Sinn die "Tonkonversion". In der Erfindung wird angenommen, daß, wenn die "Tonkonversion" unabhängig von Systemen und Ausstattungen ist, DIC eingerichtet ist.

Wie oben erwähnt, wurde bisher die Herstellung einer Bil­ dreproduktion basierend auf Dichtewerten als Bildinforma­ tionswerte durchgeführt. Demgegenüber verwendet die Erfin­ dung keine Dichtewerte, sondern Lichtintensitätswerte als Bildinformation zum Durchführen der Tonkonversion, um z. B. ein DTP-Bild (wie ein Farbdruckmagazin) mit guter Qualität, unabhängig von der Bildqualität der Farbfilmvorlage, wie z. B. einer über-, normal- oder unterbelichteten, überhellen oder sehr dunklen Tönung, mit verschiedenen Farbschleiern behafteten oder ausgebleichten Vorlage, herzustellen. Unter anderem darin unterscheidet sie sich bemerkenswert von der konventionellen Technik.

Die Anwendung nicht der Dichtewerte, sondern der Lichtin­ tensitätswerte einer Bildvorlage bei Durchführung einer er­ findungsgemäßen Tonkonversion, ist ursprünglich eine Idee des Erfinders. Die von einem Objekt erhaltenen Lichtinten­ sitätswerte, die die Grundlage der Bildvorlage sein soll­ ten, können als tatsächliches Bild, wie eine tatsächliche Szene, bezeichnet werden können, die auf fotoempfindliche Materialien eines beim Fotografieren des Objekts verwende­ ten Farbfilms auftreffen und sind echte Bildinformation, unabhängig von den Fotoeigenschaftskurven der fotoempfind­ lichen Materialien des Farbfilms, während Dichtewerte von derartigen Fotoeigenschaftskurven (d. h. Eigenschaften der fotoempfindlichen Materialien) stark abhängig sind. Die Verwendung von Lichtintensitätswerten kann eine zweckmäßige und einheitliche Tonkonversion ermöglichen, wenn die Bild­ vorlagen von verschiedener Bildqualität sind.

Daher soll eine Farbeingabevorrichtung eine Funktion besit­ zen, um die Lichtintensitätswerte zu ermitteln, die wirkli­ che Bildinformation einer Farbfilmvorlagen werden, wenn eine Bildreproduktion von der Farbfilmvorlage hergestellt wird.

Lichtintensitätswerte können leicht aus der Fotodichte un­ ter Verwendung der Eigenschaftskurven fotoempfindlicher Ma­ terialien (fotoempfindliche Emulsionen) eines Farbfilms, auf dem die Bildvorlage aufgenommen wurde, bestimmt werden. Die Fotoeigenschaftskurven werden in einem orthogonalen D- X-Koordinatensystem ausgedrückt, dessen Ordinate die Dichte (D) und dessen Abszisse die Belichtung (X) bezeichnen. Um die Lichtintensitätswerte zu bestimmen, müssen die Fotoei­ genschaftskurven eines Farbfilms, mit dem die Bildvorlage fotografiert wurde, durch Funktionsgleichungen ausgedrückt werden. Durch die Funktionsgleichungen kann ein Lichtinten­ sitätswert (xn) eines Bildpunkts aus einem Dichtewert (Dn) eines entsprechenden Bildpunkts (Punkt n) der Bildvorlage bestimmt werden. Es genügt, Fotoeigenschaftskurven, die durch den Hersteller angeboten werden, anzuwenden.

Beispielsweise zeigt Fig. 1 Fotoeigenschaftskurven R, B und G von Ektachrome 64® (Warenzeichen), professional Film (Tageslicht), hergestellt durch Eastman Kodak. Es gibt keine Begrenzung, um Fotoeigenschaftskurven durch Funk­ tionsgleichungen auszudrücken. Jede geeignete Form ist mög­ lich. Wie in Fig. 1 gezeigt, haben die fotoempfindlichen Emulsionen von R (Red), G (Green) und B (Blue) natürlich entsprechende Eigenschaftskurven. Deshalb muß jede Kurve mit Funktionsgleichungen ausgedrückt werden, um Lichtinten­ sitätswerte beim Herstellen der der jeweiligen Farbe ent­ sprechenden Platten, zu bestimmen.

Tabelle 1 zeigt die Funktionsgleichungen, um Dichtewerte in Lichtintensitätswerte für die entsprechenden Emulsionen R, G und B zu konvertieren. Überdies sind viele Untergruppen der Dichteniveaus vorgesehen, um die Fotoeigenschaftskurven durch Gleichungen so exakt wie möglich zu beschreiben.

Tabelle 1

In Tabelle 1, wo die Fotoeigenschaftskurven R, G und B durch Funktionsgleichungen ausgedrückt werden, wurde für den Maßstab der den Dichtewerten der Fotofarbvorlage ent­ sprechenden D-Achse, und für den Maßstab der den log E ei­ nes Objekts (eines tatsächlichen Bildes) ausgedrückten Lichtintensitätswerte entsprechenden X-Achse, angenommen, daß sie gleich sind, um D und X darzustellen. Die Erfinder sind der Meinung, daß die Skalierung der D- und X-Achse aus dem folgenden Grund sehr zweckmäßig ist.

Auf der Fotodichtekurve sind die logarithmischen Werte (log E = log I_*t) der Belichtung E auf der X-Achse angeordnet. Die physikalische Größe wird durch die logarithmische Un­ terscheidungseigenschaft der menschlichen visuellen Wahr­ nehmung von Helligkeit beurteilt. Andererseits wird eine sich auf die Dichte beziehende, auf der D-Achse aufgetra­ gene, physikalische Größe auch logarithmisch durch das men­ schliche Auge wahrgenommen. Entsprechend wird angenommen, daß keine irrationalen Störungen bewirkt werden, wenn die D-Achse mit der X-Achse im selben Maßstab korreliert wer­ den.

Bemerkenswerterweise kann jeder Maßstab verwendet werden, obiges Beispiel erscheint nur besonders geeignet. Es ist z. B. möglich, eine Darstellung auf Grundlage des Verhält­ nisses zwischen mathematischen Werten von D- und X-Achse durchzuführen. In der Erfindung wird die physikalische Größe der X-Achse mit dem Ausdruck "Lichtintensitätswert" ausgedrückt, ein die Belichtung mit einschließendes und mit der oben erwähnten entsprechenden Bedeutung verbundenes Konzept.

Wie zuvor erwähnt, basiert die Erfindung nicht auf Dichte­ werten (Dn-Werte) einer Fotofarbvorlage, sondern auf Bild­ information, d. h. durch ein Objekt (tatsächliches Bild oder tatsächliche Szene) angegebene und auf der X-Achse nach Durchführung der Tonkonversion ausgedrückte Lichtintensi­ tätswerte (xn-Werte). Da die in Fig. 1 gezeigten Dn-Werte mit den auch in Fig. 1 gezeigten xn-Werten durch Aufstel­ lung der Fotodichteeigenschaftskurven, wie oben erwähnt, korreliert werden, können die xn-Werte leicht aus den Dn- Werten bestimmt werden. Eine erfindungsgemäße Farbeingabe­ vorrichtung besitzt eine Funktion, um einen Lichtintensi­ tätswert (xn) eines Pixel aus einem Dichtewert (Dn) eines entsprechenden Pixel einer Farbfilmvorlage in der oben angegeben Weise zu bestimmten und den Lichtintensitätswert in einem gewünschten Speicher zu speichern.

Um den Lichtintensitätswert (xn) aus dem entsprechenden Dichtewert (Dn) zu bestimmen, ist eine Dichtemeßeinrichtung in einer vorhandenen Farbeingabevorrichtung mit einem Kon­ versionsprogramm zum Konvertieren von Dn nach xn vorgese­ hen, anders gesagt, mit einer Software ausgerichtet, um auf einfache Weise die xn-Werte zu bestimmen. Selbstverständ­ lich besitzt das Software-Programm bevorzugt einen Bestand an Funktionsformeln von Fotoeigenschaftskurven eines häufig für Farbfilmvorlagen verwendeten Films. Die xn-Werte können aus den Dn-Werten entsprechend der Marke der bestimmten Farbfilmvorlage bestimmt werden. Diese kommerziell verfüg­ baren Filme sind z. B.: Ektachrome 64 (in Fig. 1 gezeigt), Ektachrome Vervielfältigungsfilm 6121, Ektachrome 50 (professional Film, Wolfram-Typ), Ektachrome 200 (profes­ sional Film 3036), Kodachrome 25 (professional, Wolfram- Typ), Ektachrome 200 (professional, Tageslicht) von Eastman Kodak; AGFA CHROME-1000-RS, 50-RS, 200-RS, 100-RS von AGFA GEVAERT; Fujichrome-50 (professional, Tageslicht), Fuji­ chrome 100 (professional, Tageslicht) von Fuji Film, etc.

Tabellen 1, 2 und 3 zeigen Funktionsformeln für Dn und xn von Fotodichtekurven anderer Filme. Tabelle 2 ist für AGFA- CHROME-100-RS und Tabelle 3 für Fujichrome 50 (professional D).

Tabelle 2

Tabelle 3

Nachfolgend wird der Aufbau einer Farbausgabevorrichtung für DIC beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Farbausgabevorrichtung besitzt eine Funktion, um Lichtintensitätswerte (xn) als in der Farbein­ gabevorrichtung erhaltene Bildinformation zu empfangen und eine die vorher festgesetzte Tonkonversionsformel verwen­ dende Farbzerlegung durchzuführen, d. h. die Bildtönung zu konvertieren. Wenn die beim Durchführen der erfindungsgemä­ ßen Tonkonversionsformel erhaltenen Daten in einem Graph mit den Lichtintensitätswerten (xn) auf der Abszisse (X- Achse) und den Tonintensitätswerten (y) auf der Ordinate dargestellt werden, wird die resultierende Kurve eine im Fachgebiet als Farbzerlegungs- oder Tonkonversionskurve be­ zeichnet.

Zur Unterscheidung zwischen herkömmlicher Farbzerlegungs­ technik und der erfindungsgemäßen Farbzerlegungs- oder Ton­ konversionstechnik unter Verwendung des Ausdrucks "Farbzer­ legungskurve" im weiteren Sinne, ist die nachfolgende Un­ terscheidung (oder Nomenklatur) hilfreich:

• (1) Die herkömmliche Farbzerlegungstechnik basiert auf Dichtewerten, die auf der Dichteachse (D-Achse) einer Fotoeigenschaftskurve, wie vorher erwähnt angeordnet sind, und hängt somit von der D-Achsen-Farbzerlegungs­ kurve ab.
• (2) Demgegenüber basiert die erfindungsgemäße Farbzerle­ gungstechnik auf den Lichtintensitätsinformationswer­ ten, die auf den Lichtintensitätswerten (X-Achse) ei­ ner Fotoeigenschaftskurve liegen und hängt somit von der X-Achsen-Farbzerlegungskurve ab.

Bei einer erfindungsgemäßen eine Halbton-Bildreproduktion herstellenden Farbausgabevorrichtung wird ein Lichtintensi­ tätswert (xn) in die Tonkonversionsformel eingesetzt, um die prozentualen Punktflächenwerte als Tonintensitätswert zu bestimmen, um eine X-Achsen-Farbzerlegungskurve einzu­ stellen, was später noch beschrieben wird.

Es wird nun kurz beschrieben, wie die Tonkonversionsformel hergeleitet wird und die Eigenschaft der Tonkonversionsfor­ mel.

Wenn ein Halbton-Druckbild als Bildreproduktion von einer Bildvorlage im DTP-System hergestellt wird, kann die zum Bestimmen der prozentualen Punktflächenwerte (y), auf ein Pixel des Druckbildes, entsprechend einem Pixel der verwen­ dete Tonkonversionsformel auf Grundlage einer Dichteformel (Fotodichte, optische Dichte) hergeleitet werden, die all­ gemein bekannt ist als:

D = log Io/I = log 1/T

worin sind:
Io Menge einfallenden Lichts;
I Menge reflektieren Lichts oder Menge durchfallenden Lichts; und
T = I/Io Reflektanz oder Transmission.

Wenn obige allgemeine die Dichte D betreffende Dichteformel für Plattenherstellung oder Drucken angewandt wird, ist:
Die Dichte (D′) bei Plattenherstellung oder Druck
= log Io/I
= log (Flächeneinheit _* Reflektanz eines Papiers)/ {(Einheitsfläche - Punktfläche) _* Reflektanz eines Papiers + Punktfläche × Oberflächenreflektanz der Farbe}

= log αA/[α{A - (d₁ + d₂ . . . d_n)} + β (d₁ + d₂ + . . . d_n)]

worin sind:
A Einheitsfläche;
d_n jede Punktfläche in der Flächeneinheit;
α Reflektanz eines Druckpapiers; und
β Oberflächenreflektanz einer Drucktinte.

Basierend auf der allgemeinen Plattenherstellung oder Drucken betreffende Dichteformel (D′) wurde die erfindungsge­ mäße Tonkonversionsformel so hergeleitet, daß ein theoreti­ scher Wert einem gemessenen Wert im Verhältnis zwischen ei­ nem Lichtintensitätsgrundwert (x) eines Beispielpunkts (oder Pixel) (Punkt n) einer Bildvorlage kontinuierlichen Tons und einem prozentualen Punktflächenwert (y) eines dem Beispielspunkt eines Halbton-Druckbildes entsprechenden Punktes, übereinstimmen, wobei nicht Dichtewerte, sondern Lichtintensitätswerte als Bildinformation verwendet werden.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel werden die Parameter y_H und y_S im allgemeinen als Konstan­ ten behandelt. Beispielsweise im Fall der Mehrfarbenplat­ tenherstellung (C, M und Y) wird y_CH auf 5%, C_CS auf 95% in der C-Platte, y_MH = y_H auf 3% und y_MS = y_YS auf 90% in den M- und Y-Platten eingestellt. Die Verwendung eines bezüglich einem durch ein Densitometer gemessenen Dn-Wertes bestimmter xn-Wert, ergibt mit einem Prozentwert (%-Wert) für y_H und y_S in der Tonkonversionsformel einen y-Wert in Prozent.

Ein anderer wichtiger Parameter τ kann auf 0,45 festgesetzt werden, wenn die Berechnung der Tonkonversionsformel durch­ geführt wird. Dies wurde bei der Entwicklung der Tonkonver­ sionsformel durch die Erfinder hergeleitet, in der Dichte­ werte als Bildinformationswerte verwendet werden und in vielen Experimenten bestätigt. Der Parameter τ kann die Form der X-Achsen-Farbzerlegungskurve grundlegend ändern oder anders ausgedrückt, ermöglicht das passende Einsetzen des τ-Wertes Drucksachen mit einer gewünschten Tönungsei­ genschaft (Farbton inbegriffen). Wie oben erwähnt, ist der τ-Wert ein wichtiger Parameter und ist nicht auf den oben erwähnten Zahlenwert festgelegt.

Die Zahlenwerte der Parameter in der erfindungsgemäßen Ton­ konversionsformel werden je nachdem, ob eine Tönung eines bestimmten Objekts (tatsächliches Bild) getreu auf einem Druckbild reproduziert wird, oder eine Tönung eines be­ stimmten Objekts angepaßt (korrigiert oder verändert) wird, verschieden eingestellt, um ein gewünschtes Druckbild her­ zustellen. Im letzteren Fall ist es möglich, die Form der X-Achsen-Farbzerlegungskurve durch absichtliche Änderung des numerischen Werts des τ-Parameters wuschgemäß zu verän­ dern (d. h. die Bildtönung wie gewünscht zu verändern), wo­ durch verschiedene Bildtönungen zur Verfügung stehen. Z.B. verursacht ein τ-Wert, der größer als 0 ist, eine konvexe Form der X-Achsen-Farbzerlegungskurve, um eine Tönung von ganz hellen bis zu einer mittleren Tönung zu verstärken. Ein τ-Wert, der näher bei 0 liegt, verursacht eine ungefähr gerade Form der X-Achsen-Farbzerlegungskurve und einen τ- Wert, der kleiner als 0 ist, verursacht eine konkave Form, um die Tönung von einer mittleren bis zu einer dunkleren Tönung zu verstärken.

Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel kann bei ihrer Anwendung beliebig bearbeitet, verändert oder abgeleitet werden, z. B. mit der Modifizierung:

y = y_H + [α(1 - 10^-k·x)/(α - β)] (y_S - y_H)

worin

E = 1/(1 - β) = 1/(1 - 10⁻^τ)

ist.

In dem oben modifizierten Beispiel ist α = 1. Dort wird die Oberflächenreflektanz des Druckpapiers (Grundmaterial) zur Darstellung eines Druckbildes gleich 100% gesetzt. α kann jeden beliebigen Wert annehmen, aber es treten keine Pro­ bleme auf, wenn α, das auf 1,0 eingestellt wird, auf den Nullpunkt des Weiß des Papiers im Verfahren angepaßt wird.

In dem oben modifizierten Beispiel mit α = 1, ist es mög­ lich, y_H für den hellsten Teil H im Druckbild und y_S für den dunkelsten Teil S wie beabsichtigt einzustellen. Das ist eine der bemerkenswerten Eigenschaften der Tonkonversi­ onsformel der Erfindung. Aus der Definition ist offensicht­ lich, daß im hellsten Teil H im Druckbild x = (x_N - x_H) = 0 und im dunkelsten Teil S x = x_S - x_H sind, oder anders aus­ gedrückt, ist es offensichtlich aus:

-k·x = -τ · (x_S - x_H)/(x_S - x_H) = -τ ER NB=1<

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel (modifiziertes Beispiel von α = 1) ermöglicht es, y_H und y_S auf hellsten und den dunkelsten Teil im Druckbild wie beab­ sichtigt einzustellen. Das ist sehr wichtig, wenn der An­ wender das Ergebnis seiner Arbeit beurteilt.

Beispielsweise stehen verschiedene X-Achsen- Farbzerle­ gungskurven zur Verfügung, indem y_H und y_S in einem Druck­ bild auf gewünschte Zahlenwerte eingestellt werden und der Wert von τ geändert wird (Voraussetzung : α = 1). Die mit derartigen X-Achsen-Farbzerlegungskurven hergestellten Druckbilder können leicht bezüglich des τ-Wertes abge­ schätzt werden.

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der praktischen Plattenher­ stellung ist es, daß erfindungsgemäß verfügbare X-Achsen- Farbzerlegungskurven eine Charakteristik bei Gradation und Tönung vom hellsten bis zum dunkelsten Teil im Druckbild als Endprodukt zeigen. Der Plattenhersteller kann genau eine Ausführung (Tönung) des resultierenden Druckbildes un­ ter Berücksichtigung der Form der mit vorbestimmten y_H-, y_S- und τ-Werten erhaltenen X-Achsen-Farbzerlegungskurven, abschätzen. Das ist auf eine Eigenschaft der erfindungsge­ mäßen Tonkonversionstechnik zurückzuführen, nämlich daß alle X-Achsen Farbzerlegungskurven, die jeweils für mehrere Bildvorlagen mit verschiedener Bildqualität (z. B. im Fall einer Fotovorlage unter verschiedenen Belichtungsbedingun­ gen aufgenommen) eingestellt sind, in derselben einzelne Farbzerlegungskurve konvergieren.

Demgegenüber liefern konventionelle D-Achsen Farbzerle­ gungskurven (in denen derselbe y_H-, y_S- und τ-Wert verwen­ det wird) verschiedene, einer Vielzahl von Bildvorlagen mit verschiedener Bildqualität entsprechenden, Kurven, deren Formen sehr kompliziert sind. Entsprechend ist genaue Ab­ schätzung des letztendlichen Druckbildes nicht durch bloßes Studium der Kurven möglich. Die oben erwähnte erfindungsge­ mäße Eigenschaft ist sehr wichtig. Der Plattenhersteller kann X-Achsen-Farbzerlegungskurven der entsprechenden Farb­ platte (C, M und Y) und einer schwarzen Platte (B) bei­ spielsweise auf einem Monitor darstellen, um exakt eine Ausführung eines endgültigen Druckbildes abzuschätzen, wo­ durch verschiedene Prüfarbeiten vermieden werden. Anders gesagt, ermöglicht die Erfindung direkte Plattenherstel­ lung.

Beim Durchführen der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel ist es möglich, den k-Wert so zu regulieren, daß er der τ- Wert wird, d. h. ein Wert von (x_S - x_H) wird 1,0. Diese Re­ gulierung des dynamischen Umfangs von x_H bis x_S auf 0 - 1 = 1,0 ermöglicht einen leichten Vergleich der X-Achsen-Farb­ zerlegungskurven untereinander sowie deren Studium, gemein­ sam mit leichter Berechnung der Tonkonversionsformel. Lich­ tintensitätswerte (x) des entsprechenden Pixel im dynami­ schen Umfang ändern sich natürlich entsprechend der Regu­ lierung. Da eine derartige Änderung relativ ist, treten keine Probleme beim Einstellen der Farbzerlegungskurven auf.

In der nachfolgenden Beschreibung wurde die Berechnung des y-Wertes mit einem normierten Zahlenwert durchgeführt.

Einstellen der X-Achsen-Farbzerlegungskurven für zur mehr­ farbigen Plattenherstellung (vier Platten, C, M, Y und B werden als ein Satz angesehen) bei Durchführung der erfin­ dungsgemäßen Tonkonversionsformel eingesetzte Farbplatten, ist dasgleiche, wie für die C-Platte bei einem gewünschten Plattenaufbau erläutert.

Wie in einem Beispiel zur Herstellung eines Halbton-Druck­ bildes durch eine erfindungsgemäße Farbausgabevorrichtung in Verbindung mit einer Farbeingabevorrichtung (insbeson­ dere ein Beispiel des Plattenherstellungsverfahrens) be­ schrieben wurde, sollte bemerkt werden, daß die Erfindung nicht auf das oben erwähnte Beispiel begrenzt ist.

Selbstverständlich kann die Farbausgabevorrichtung zur Her­ stellung eines Druckbildes in einem mehrfarbigen System mit C, M und Y oder C, M, Y und B oder eines CRT-Bildes (LCD- Bild inbegriffen) in RGB-System dienen. Im letzteren Fall ist eine andere Tonkonversionsformel, die zuvor durch die Erfinder mit der japanischen Patentanmeldung Nr. SHO 63-175081 und dem US-Patent Nr. 5,014,120 offenbart wurde, die der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel analog ist, bei der Verbesserung der Bildqualität beim Farbfernsehen er­ folgreich. Mittlerweile wird der α-Parameter in einem CRT- Bilddisplay vorzugsweise als α = 1,0 gesetzt.

Bezüglich der Hardwarestruktur einer Farbausgabevorrichtung bestimmt ein Computer in einer Bildkonversionsverarbei­ tungseinheit (oder Tonkonversionseinheit) einer vorhandenen Ausgabevorrichtung die y-Werte (Tonintensitätswerte) durch Ausführung der Konversionsformel neben dem Steuern der elektrischen Strom- oder Spannungswerte in einer Aufnahme­ einheit (Aufnahmekopf) der Vorrichtung oder eine Anwen­ dungszeitspanne für Strom oder Spannung auf Grundlage der y-Werte, um die Farbe eines Halbtonbildes (d. h. einer Bil­ dreproduktion) zu reproduzieren. Inzwischen kann die Ton­ konversionsformel natürlich z. B. durch eine zur Ausgabe verwendete Workstation oder einen zwischen den Eingabe- und Ausgabevorrichtungen angeordneten Computer berechnet werden und die Ausgabevorrichtung kann die Ergebnisse empfangen und ausgeben. Eine arithmetische Verarbeitungseinheit des Computers ist mit einer Software versehen, die die Lichtin­ tensitätswerte (xn) in elektrische Signalwerte zum Herstel­ len eines Halbtonbildes durch die Tonkonversionsformel ein­ gesetzte Signalwerte, umgewandeln kann. Jede Art von Soft­ ware ist anpassungsfähig, solange sie einen Algorithmus der Tonkonversionsformel besitzt. Eine derartige Software kann verschiedene Formen annehmen, z. B. PAL mit dem Algorithmus als interne Logik, Feldsektor (gate array), herkömmliche integrierte Schaltungen etc.

In einem offenen Bildverarbeitungssystem sind die Eingabe- und Ausgabevorrichtungen wie z. B. in Fig. 3 gezeigt ange­ ordnet. Gemäß Fig. 3 umfaßt ein offenes Bildverarbeitungs­ system, eine Farbeingabevorrichtung 15, eine Zentralstation (Workstation, CPU) 17 und eine Farbausgabevorrichtung 16. Eine weitere Eingabevorrichtung 18 und Ausgabevorrichtung 19 können mit der Zentralstation 17 verbunden sein. Selbst­ verständlich ist die Erfindung nicht auf die in Fig. 3 ver­ anschaulichte Anordnung beschränkt, es ist vielmehr ledig­ lich ein Ausführungsbeispiel.

Die Farbeingabevorrichtung 15 umfaßt eine Detektionseinheit 1 und eine Bilderfassungseinheit 2. Die Detektionseinheit 1 detektiert durchfallendes Licht jedes Pixel einer Farbfilm­ vorlage 5, die auf der Eingabevorrichtung 15 aufgesteckt wurde. Die Eingabevorrichtung 15 gibt dann R, G, B und USM- Signale als elektrische Stromsignale an eine Strom-/Span­ nungs-Konvertierungseinheit 6, die die ankommenden R, G, B und USM-Signale in elektrische Spannungssignale umwandelt. Die Bildinformationserfassungseinheit 2 (Lichtintensitäts­ wert) umfaßt einen logarithmischen Verstärker 7, eine Maskengrundeinheit 8 (BM), eine Farbkorrektureinheit 9 (CC) und eine UCR/UCA-Einheit 10. Der logarithmische Verstärker der Bildinformationserfassungseinheit 2 (Lichtintensitäts­ wert) berechnet logarithmisch die von der Detektionseinheit 1 ausgegebenen Spannungssignale von R, G, B und USM, um die entsprechenden Dichtewerte zu bestimmen und dann die ent­ sprechenden Lichtintensitätswerte, unter Verwendung der Fotoeigenschaftskurven eines für die Farbfilmvorlage 5 verwendeten Farbfilms, zu bestimmen. Die Maskengrundeinheit 8 zerlegt eine Graukomponente (K) der R, G, B-Bildwerte. Die Maskengrundeinheit 8 (BM) zerlegt dann die, die in Lichtintensitätswerte umgewandelte Komponenten C, M und Y, und speichert sie in einem bestimmten Speicher. Die Farb­ korrektionseinheit 9 (CC) steuert die C, M und Y-Platten­ bestandteile für entsprechende Farben von RGB und YMC der Farbfilmvorlage, bestimmt dann die Verhältnisse, um die Graukomponente der Farbfilmvorlage durch die drei Platten von Y, M und C und die K-Platte in einem UCR-Teil (Farb­ entfernung) oder einem UCA-Teil (Farbzuführung) darzu­ stellen. Die auf Lichtintensitätswerten basierenden Daten werden in einem bestimmten Speicher gespeichert.

Die Farbausgabevorrichtung 16 umfaßt eine Tonanpassungsein­ heit 3 und eine Ausgabeeinheit 4. Die Tonanpassungseinheit 3 enthält eine Tonkonversionseinheit 11, ein Farbkanalwäh­ ler 12 und einen A/D-Umwandler 13. Die Tonanpassungseinheit 3 verarbeitet die von der Farbeingabevorrichtung 15 erhal­ tener Lichtintensitätswerte durch Anwendung einer vorbe­ stimmten Tonkonversionsformel, um die Tönung anzupassen. Eine Tonkonversionseinheit 11 kann insbesondere ein für allgemeine Zwecke ausgelegter Computer mit einem Algorith­ mus der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel sein, als einer Software mit einem I/F (Interface) von D/A, einem den Algorithmus mit einem allgemein ausgelegten integrierten Schaltkreis als Logikschaltung erkennenden elektrischen Schaltkreis, einem ein Read-Only Memory ROM enthaltenden, die berechneten Ergebnisse des Algorithmus speichernden elektrischen Schaltung; einem den Algorithmus als interne Logikschaltung, Feldsektor, gewöhnlichen IC oder derglei­ chen erkennendes PAL. Es ist natürlich möglich, eine Be­ rechnungsfunktion für die Ausgabevorrichtung 16 oder die Zentralstation 17 vorzusehen. Zweckmäßige durch die Tonkon­ versionseinheit 11 erhaltene Punktflächenverhältnisse (ce′, me′ und ye′), werden dem Farbkanalwähler 12 zugeführt. Der Farbkanalwähler 12 gibt wahlweise der Reihe nach ye′, ce′ und ke′ aus. Diese Ausgaben werden im A/D-Wandler 13 von analog zu digital umgewandelt und dann in die Ausgabeein­ heit 4 ausgegeben. Die Ausgabeeinheit 4 steuert Laserstrah­ len in der Punktsteuereinheit 14 entsprechend der Ausgaben der Tonkonversionseinheit 3 in der Punktsteuereinheit 14.

Versuch

(1) HORIZON® (Warenzeichen) von AGFA mit einem CCD opti­ schen System als Farbeingabevorrichtung und Select Set 7000® (Warenzeichen), auch von AGFA, wurden einge­ setzt, um Punkte mit Laserstrahlen als Ausgabevorrich­ tung zu bilden, d. h. einem in einem offenen Bildverar­ beitungssystem dem PostScript® entsprechender Bildein­ stell-Scanner, wurde eingesetzt. Ein Versuch wurde durchgeführt, ob die Erfindung zweckmäßig ist, um DIC (farbunabhängige Vorrichtung, d. h. ein von Systemen und Ausstattungen unabhängiges Farbreproduktionsver­ fahren) bei der Plattenherstellung zum Herstellen ei­ nes Druckbildes, zu verwirklichen.

Als Farbfilmvorlage wurde, wie in Fig. 1 gezeigt, Ek­ tachrome 64® (professional film, Tageslicht) (Waren­ zeichen) von Eastman Kodak, eingesetzt. Um Farbprüfung der Ausgabeprodukte durchzuführen, wurde Chromarine- Technique von DuPont angewandt.

(2) Dateneingabe von Lichtintensitätswerten (xn) in die Farbeingabevorrichtung:
Ein Weg, um Lichtintensitätswerte (xn) von Pixel der Farbfilmvorlage in der Farbeingabevorrichtung zu er­ halten, ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Farbeingabevorrichtung HORIZON® (Warenzeichen) verwendet ein CCD für ein optisches System. Entspre­ chend wurde eine Beziehung zwischen Angaben des CCD (256 Tönungen von 0 bis 255) und Dichtewerten unter Verwendung einer vorbestimmten Grauskala bestimmt. Lichtintensitätswerte (xn) wurden dann aus einer Foto­ eigenschaftskurve des Farbfilms bestimmt. Die oben er­ wähnten Schritte wurden als Software programmiert, da­ mit sie automatisch die Lichtintensitätswerte (xn) aus den Anzeigen des CCD einlesen.

(3) Berechnung der prozentualen Punktflächen (y-Werte) in der Farbausgabevorrichtung:
Durch Verwendung der in der Farbeingabevorrichtung er­ haltenen Daten der Lichtintensitätswerte (xn) wurden von der Farbausgabevorrichtung ausgegebene prozentuale Punktflächen (y-Werte) unter Anwendung der Tonkonver­ sionsformel unter nachfolgenden Bedingungen bestimmt:
Für die C-Platte: τ-Wert = 0,4000, y_H = 5% und y_S = 95%; und
Für M- und Y-Platten: τ-Wert = 0,13000, y_H = 3% und y_S = 90%.

Es sei bemerkt, daß in der Plattenherstellungsanord­ nung der entsprechenden Farbplatten (C, M und Y) der τ-Wert so angepaßt wurde, daß ein Unterschied der pro­ zentualen Punktfläche zwischen den C-, und M- und Y- Platten 10% in der mittleren Tönung war (prozentuale Punktfläche = 10%). Es ist allgemeine Praxis im Stand der Technik, die prozentualen Punktflächen für die M- und Y-Platten 10% entfernt von der C-Platte einzu­ stellen, um die Graubalance und die Farbbalance des Druckbildes beizubehalten.

Die in den Eingabe- und Ausgabevorrichtungen unter den oben erwähnten Bedingungen erhaltenen Daten sind in Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle 4

(4) Vergleichsversuch:
Um die durch die Verwendung der oben erwähnten, ein offenes erfindungsgemäßes System bildenden Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, erhaltenen Versuchsergeb­ nisse zu vergleichen, wurde ein Versuch durchgeführt, unter Verwendung zweier erfindungsgemäßer Techniken im 455 DIGITAL COLOR SCANNER® (Warenzeichen) von ISOMET, im Stand der Technik als sog. Hochendfarbscanner be­ kannt, die Druckbilder hoher Qualität liefern. Eine Software zum Bestimmen der Lichtintensitätswerte (xn) aus Dichtewerten wurde in eine Dichtedetektionseinheit des Scanners gleichzeitig mit einer anderen Software, um die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel in einer Tonkonversionseinheit durchzuführen, eingeführt, um das Experiment durchzuführen.

Die durch die Verwendung der, das erfindungsgemäße of­ fene Bildverarbeitungssystem bildende Eingabe- und Ausgabevorrichtungen, erhaltenen Versuchsergebnisse, waren voll zufriedenstellend. Durch das erfindungsge­ mäße offene System hergestellten Maschinenplatten re­ produzierten gut eine Farbtönung und eine Gradation einer Bildvorlage und hatten dieselbe Qualität, wie die durch einen Hochendscanner erhaltene. Das beweist, daß die Erfindung zweckmäßig ist, um DIC in einem of­ fenen Bildverarbeitungssystem einzurichten.

Es ist offensichtlich, daß trotz der gezeigten und be­ schriebenen besonderen Ausführungsform f der Erfindung Än­ derungen und Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne über den weitreichenden Erfindungsgedanken hinauszuge­ hen. Solche Änderungen und Modifikationen sind für den Fachmann offensichtlich und sind im Schutzumfang der An­ sprüche enthalten.

Bezugszeichenliste

1 Detektiereinheit
2 Bildinformationserfassungseinheit
3 Tonanpassungseinheit
4 Ausgabeeinheit
5 Farbfilmvorlage
6 Strom-/Spannungs-Umwandler
7 Logarithmischer Verstärker
8 Maskengrundeinheit
9 Farbkorrektureinheit
10 UCR/UCA-Einheit
11 Tonkonversionseinheit
12 Farbkanalwähler
13 A/D-Wandler
14 Farbpunkteinheit
15 Farbeingabevorrichtung
16 Farbausgabevorrichtung
17 Zentralstation
18 Eingabevorrichtung
19 Ausgabevorrichtung

Claims (3)

1. Verfahren zur Farbreproduktion einer Farbfilmvorlage un­ abhängig von der Art und Ausstattung eines Bilddatenverar­ beitungssystems zur Verwendung in einem Bilddatenverarbei­ tungssystem mit einer Eingabe- und einer Ausgabevorrich­ tung, in die von diesen unabhängige Farbbildinformationen eingegeben und ausgegeben werden, mit den Schritten

• - Bereitstellen einer Funktion für die Farbeingabevorrich­ tung, in die die Farbbildinformation zum Abtasten der Farb­ filmvorlage eingegeben wird, um RGB-Daten, als Dichtewerte (Dn) zu erhalten, diese RGB-Daten als Dichtewerte (Dn) in Lichtintensitätswerte (xn) umzuwandeln und die Lichtinten­ sitätswerte (xn) zu speichern; und
• - Bereitstellen einer Funktion für die Farbausgabevorrich­ tung, von der Farbbildinformation ausgegeben wird, um von der Farbeingabevorrichtung Lichtintensitätswerte (xn) zu empfangen und sie unter Verwendung der folgenden Tonkonver­ sionsformel zur Reproduktion der erwünschten Farbe in Farb­ tonintensitätswerte (y) umzuwandeln: y = y_H + [α(1 - 10^-k·x)/(α - β)] · (y_S - y_H)wobei sind:
  x ein Lichtintensitätsgrundwert mit x = (xn - x_H), d. h. die Differenz aus: einem einer Lichtintensität, er­ halten von einem Dichtewert (Dn) eines bestimmten Pi­ xel am Punkt n in der Farbfilmvorlage durch eine in einem orthogonalen D-X-Koordinatensystem definierte Dichteeigenschaftskurve, entsprechenden Bildinformati­ onswert (xn), und einem einem Dichtewert (D_H) des hellsten Teils (H-Teil) der Farbfilmvorlage entspre­ chenden Lichtintensität entsprechenden Bildwert (x_H), wobei die D-Achse des orthogonalen D-X-Koordinatensy­ stems die Dichte des beim Fotografieren der Farbfilm­ vorlage verwendeten Farbfilms, und die X-Achse des or­ thogonalen D-X-Koordinatensystems mit der Lichtinten­ sität entsprechende Bildinformationswerte darstellen;
  y ein Farbtonintensitätswert eines Pixel in einer dem bestimmten Pixel am Punkt n der Farbfilmvorlage ent­ sprechenden Bildreproduktion;
  y_H ein Farbtonintensitätswert, der vor dem hellsten Teil der dem hellsten Teil der Farbfilmvorlage entsprechen­ den Bildreproduktion, eingestellt wird;
  y_S ein Farbtonintensitätswert, der vor dem dunkelsten Teil der dem dunkelsten Teil der Farbfilmvorlage ent­ sprechenden Bildreproduktion, eingestellt wird;
  α eine Oberflächenreflektanz des Aufnahmemediums der Bildreproduktion;
  β Wert, bestimmt durch Gleichung β = 10⁻^τ;
  k Wert, bestimmt durch k = τ/(x_S - x_H), wobei x_S ein dem der vom Dichtewert (D_S) des dunkelsten Teils der Farbfilmvorlage durch die im orthogonalen D-X-Koordi­ natensystem definierte Dichteeigenschaftskurve be­ stimmten Lichtintensität korrelierter Bildwert ist; und
  τ ein vorgegebener Koeffizient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbausgabevorrichtung ein Halbtonbild im CMYK-System bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbausgabevorrichtung ein Bild im RGB-System bildet.