JPH01286572A - 画像の階調変換処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、絵画、モノクロやカラー写真、被写体など（
以下、これらを総称して「原画像」という。）から、印
刷画像などのハード画像やＣＲＴ（ビデオ）画像などの
ソフト画像（光による一過性の表示画像）など（以下、
これらを総称して「複製画像」という。）を作成すると
きの、即ち原画像から複製画像を作成するときの新規な
画像特性の変換処理法とそれを利用した機器に関するも
のである。

（従来の技術とその問題点） 原画像から複製画像を作成するときの画像特性の変換処
理技術において、原画像の調子（ｙＫ面画像階調と色調
をいう、以下同じ。）を再現性良く複製画像に変換する
ことができる基礎技術が確立されていないのが現状であ
る。

別言すれば、原画像の複製画像における調子再現におい
て、その基本ともなる「画像の濃度領域における非線形
変換処理技術」が、全く人間の経験と勘に依存しており
非科学的、非合理的なものである。

ここに言う、「画像の濃度領域における非線形という、
）とは、空間領域における画像処理、空間周波数領域に
おける画像処理、所与の画像の統計的手法による画像処
理、あるいは所与の画像のパターン解析などに係る画像
特性の処理技術とは根本的に相違する領域の技術であり
、むしろ、これら画像処理技術の基礎技術ともなるもの
である。

何となれば、画像特性の変換処理技術において原画像の
特性の何如にかかわらず、かつその技術的構成や手段の
如何にかかわらず、原画像の調子が１：１で変換され、
かつ得られた複製画像の調子が人間の視覚感覚にとって
自然であると感じられる適切な濃度勾配をもっているこ
とが、複製画像を作成するときの画像特性の変換処理の
核心であり、基礎であり、基本であるからである。

しかしなから、現在の画像の濃度領域における画像特性
の変換処理技術は、全く人間の経験と勘に依存しており
、しかもこれを科学的で合理的な技術体系に改めようと
する試みがなされていない。

このため、従来の画像特性の変換処理技術に基づく複製
画像を得るための具体的な機械、装置、部品など、ある
いはこれらを組合わせたシステム技術やシステム機械・
装置などは、複製画像における原画像の調子の再現性が
良くないことはもとより、その機構が不必要に複雑・高
度化しており。

製造コスト、使用上の便宜さ、修理やメンテナンスなど
の点で問題がある。

これは科学的かつ合理的に原画像の調子を１：１に複製
画像に変換することができる、前記した画像特性の変換
処理の基礎技術としての画像の濃度領域における変換処
理技術が確立されていないことに主因がある。

この点を、具体的な画像特性の変処理技術について少し
考察してみる； （ｉ）　　印刷画像の作成においては、（イ）製版作業
に規則性がなく、特に、非標準的品質（例えば露光オー
バーまたはアンダー）をもつカラーフィルム写真画像を
原稿画像として製版する場合、合理的な対処の方法がな
く。

全く人間の経験と勘に依存している。この分野での科学
的アプローチが進展しない大きな理由の１つは、印刷物
に宿命的に付随している芸術的要素という１合理的な技
術の探究にとっての逃避場があるためである。

（ロ）製品の品質を安定させ、製版作業の生産性を高め
ようとすると、それに対応して製版機器であるスキャナ
ーの機構が複雑かつ高価なものとなる。しかも機械装置
の操作が難かしく。

そのための関係技術者の教育訓練に多大の労力を要する
。

（ハ）　このような高度化かつ複雑化したスキャナーを
導入しても、その色分解作業はヤレの理由などに基づき
作業の３０〜４０％はやり直しである。

（ｉｉ）　　カラー複写機などのデジタル画像処理装置
やソフトウェアにおいては、画像処理機能を高度化し、
処理速度を早くし、かつその機能にフレキシビリティを
持たせようとすればするほど、幾何級数的にソフトウェ
ア−とハードウェアーの機構が複雑となり、かつ製作コ
ストが増大し、逆にフレキシプリティを失っていく結果
となっている。

同時に、ソフトウェア−のハードウェアー化を益々、困
難にしている。

（■）　テレビ画像などの輝度画像においては、調子の
再現性が強く求められており、また調子の調整のための
簡素な方法が求められている。テレビ画像の調子を手動
で調整する場合には、ブライトネス、コントラスト、Ｒ
−Ｇ−Ｂの３色の調整など複雑なＦＪＪ整手続が必要で
あり、自動調整の場合には機構が複雑かつ高価なものと
なっているが、十分に満足しうる調子の再現性が得られ
ていない。

（〜）人間の視覚にとっての不可視域の撮像の代表的の
一つである、低照度領域（暗視界）における撮像におい
ては、撮影対象物の変動速度による撮影条件の時開的制
約を受けるが、これを単純な増幅手段等によって解決し
ようとしても鮮明かつ調子再現性の優れた画像を得るこ
とが困難である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、前記した従来の原画像から複製画像を作
成するときの画像の濃度領域における画像時ｉ換処理技
術全般において、それらが共通している欠陥は、その画
像特性の変換処理が全く。

人間の経験と勘に依存しているという基本認識をもって
いる。

人間の経験と勘に依存する技術体系から科学的で合理的
な技術体系へ改めることにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明を概説すれば、本発明は、原画像から複製画像を
作成するときの画像特性の変換処理を行なう方法におい
て、下記く関係式〉により原画像の基礎濃度情報値（１
）を、複製画像の濃度情報値（ソ）に変換処理して行な
うことを特徴とする原画像から複製画像を作成するとき
の画像特性の変換処理法、ならびに該処理法により画像
を変換処理する機構を内蔵した各種の複製画像作成機器
、あるいは複製画像作成用管理機器に関するものである
。

く関係式〉 以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明者らは、先に印刷画像等の複製画像を作成すると
きの画像の階調変換方法について提案した（特願昭６２
−１４８９１２号参照）。

ここにおいて、本発明者らは画像階調変換技術から人間
の経験や勘を排除するために、理論的に求めたく階調変
換式〉により画像の階調変換作業を行なうことを提案し
た。

本発明の技術的構成は、この先に提案した階調変換技術
をさらに一般化した関係にあり、先に提案した階調変換
時に用いられろく階調変換式〉の誘導過程は、本発明の
技術的構成の理解を深めるために有用であると考える。

従って、まず、先に提案した印刷画像を作成するときの
画像の階調変換時に用いられろく階調変換式〉の誘導過
程から説明する。

印刷物の作成時において写真製版カメラ等を使い、カラ
ー写真などの原稿画像から網点階調画像を作成するとき
、あるいは電子的色分解装置（モノクロ・スキギナー、
カラー・スキャナー）を使ってカラー写真原稿から色分
解作業を行う時に、原稿画像の階調を連続階調から網点
階調に変換しなければならないことは周知のことである
。

その際、次の点を留意しなければならない。

印刷画像である網点階調画像において、・印刷画像の濃
度階調を表現するための具体的構成要素が「網点の面積
」と「インキの反射濃度」の２つであること、 ・経験上、前記「インキの反射濃度」のファクターにつ
いては、印刷版上のＨおよびＳにおける網点を正しく印
刷用紙上に再現させて印刷をする、いわゆる適正な印刷
を行なうという条件下では、印刷機上で加減できるイン
キの量は適性インキ量を中心として士約１０％であるこ
と（ものによっては画質や墨文字をよくするために、墨
版では士約２０％も加減することがある）、 ・経験上、人間の視覚感覚は「網点面積」パーセントに
おける１％の差異をも濃度差とじて容易に識別する能力
をもっており、その精度は濃度計よりも優れていること
、また製版及び印刷作業工程において同一網点における
面積変動量は数１０％にも及ぶこと。

という客観的事実及び経験則を考えると、網点階調画像
である印刷画像の作成において網点の面積の管理が極め
て重要であることがわかる。

上記したように網点直径の微小な変化（５〜１０μｓ）
でも画質、特に濃度階調や色調の変化（人間の視覚感覚
に与える影１１１１）に結びつくが、下表に示されるよ
うに、網点の大きさの変動量は前記「印刷インキの反射
濃度」の変動量よりも大きいことが容易に理解できる。

（以下余白） 〈網点の直径の変化と基準網点面積からの変化割合表〉
基礎網点を基礎に計算した網点面積増減率（注）※以上
の数字はすべて理論値である。

×計算式説明 イ　網点が大きくなったとき。

基準網点の直径＝Ｓ 大きくなった網点の直径＝Ｓ。

網点面積増加率＝（（ＳＰ）”−５”　Ｘ　）ｐ口　網
点が小さくなったとき。

基準網点の直径；Ｓ 小さくなった網点の直径＝Ｓ。

網点面積増加率＝（（ｓ）”−（ｓｓ＋）”）　Ｘｐま
た、前記したことと関連して写真製版作業においては、
原稿画像の品質内容が千差万別であること、写真製版作
業に続く印刷画像形成工程が多様であり、しかもそれぞ
れの工程はそれぞれの工程なりの作業特質を持っている
こと、印刷画像を表現する印刷用紙などの基材及び印刷
インキなどの色材の特質が多様であること、ならびに印
刷物発注者の印刷画像に対する品質評価基準が一様でな
いことなどの背景を抱えている。

従ってこれら写真製版、印刷に係る複雑で不安定な要因
を吸収し克服するためには、連続階調画像である原稿画
像を網点階調画像である印刷画像に変換するにあたって
、作成する網点階調画像（印刷画像）における最明部最
小網点（νｈ）と最暗部最大網点（ｙｓ）を任意に所望
した通りに選択することが出来、しかも最明部から最暗
部に至る画像の階調を所望した通りの階調に１合理的で
しかも簡便に設定し調整管理することができる手だてを
設けることが是非とも必要である。

このような考え方に立脚して、本発明者らは下記に示さ
れろく階調変換式〉を理論的に、かつ製版実務と整合す
るように導出した。なお、ここで注意を換起すると、下
記印刷画像の作成時に使用されろく階調変換式〉は、本
発明のく関係式〉と−見して同じようであるが、各項の
意味や数値とりに重要な相違があることである。この点
は後述することにして、下記のく階調変換式〉の導出過
程について更に説明する。

前記した印刷画像の作成時に用いられる網点面積パーセ
ントの数値（ν）を求める〈階調変換式〉は、一般に認
められる濃度公式（写真濃度、光学濃度）、即ち Ｄ　＝ｌｏｇ　　／　Ｉ　＝ｌｏｇ７　Ｔから誘導した
ものである。

この濃度りに関する一般公式を、製版・印刷に適用する
と次のようになる。

本発明はこの製版・印刷に関する濃度式（Ｄ′）に。

前述した連続階調画像上の任意の標本点における基礎濃
度値（１）と、これに対応した網点階調画像上の標本点
における網点の網点面積パーセントの数値（ソ）との関
連づけの要請を組込み、理論値と実測値が近似的に合致
するようく階調変換式〉を誘導したものである。

前記く階調変換式〉を印刷画像を作成するときの画像の
階調変換方法に適用する場合、前記〈階調変換式〉は、
印刷用紙の反射率（α）の印刷インキの表面反射率（β
）、及び印刷画像濃度域／原稿画像濃度域の比（メ）の
数値を基礎として、印刷画像のＨとＳに置きたいと所望
する網点の大きさ（ｙｈｙ　ｙｓ）を任意に選びなから
、原稿画像上の任意の標本点（Ｘ）の基礎濃度値（１）
から印刷画像上の対応した標本点（Ｙ）における網点の
網点面積パーセントの数値（ソ）を求めるように運用さ
れる。

これにより原稿画像（連続階調画像）の濃度階調を印刷
画像（網点階調画像）上に１：１に忠実に再現させるこ
とができる。

尚、多色製版（一般にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）、墨（Ｂ　Ｌ）の４版で１組と考えられ
ている）の場合、基準となる版（多色製版の場合１周知
の如くシアン版（Ｃ）が基準の版となる。）の作業基準
特性曲線、即ち原稿画像の濃度情報値を印刷画像の網点
面積値に変換するための基準となる網点階調特性曲線が
決まれば、その他の色版の作業基準特性曲線は、基準と
なった版のνの値に印刷インキ各色のグレー・バランス
比に基く適切な調整数値を乗することにより、常に、合
理的に決めることが出来る。しかも、このようにして決
められた各色版の作業基準特性曲線は夫々が合理的な特
性曲線であることは勿論のこと、更にはそれらの特性曲
線間の階調および色調に係る相互関係もまた合理的かつ
適切なものである。

即ち画像の階調変換を前記く階調変換式〉に基づいて行
うならば、多色印刷における印刷画像の階調と色調の調
整、管理を合理的に行うことができる。

本発明者らは、以上のようにして求めたく階調変換式〉
を用いることに依り、従来の経験と勘に頼る画像の階調
変換方法から脱却して、任意かつ合理的に画像の階調の
変換を行なうことができ、ひいては階調と密接不可分の
関係にある色調についても合理的に変換することができ
ることを、先に提案した。

しかしなから、その後の研究において前記〈階調変換式
〉の運用において、一定の限界があることが判明した。

その限界とは。

・原稿画像が非標準的品質であるもの、特に極端に悪い
品質内容のもの（例えば、写真撮像時の露光がオーバー
またはアンダーであるもの）に十分に対応することがで
きないこと。

このことを前記〈階調変換式〉の運用操作の点から説明
すると、 ・濾の分子に、印刷インキで刺激値の大きい黄色インキ
のベタ刷り濃度値（その代表的数値は、０．９〜１．０
である。）を用いるときは有効ではあるが、特に前記し
た品質内容の悪い原稿に対応するとき　　　　　　　　
は十分に満足しえないこと。

・β値において、前記した非標準的品質であるものに対
応するとき、印刷インキの表面反射率以外の数値を採用
しても十分に満足しえないこと、 などである。

本発明者らは、前記した非標準的品質内容の原稿画像に
おいても、十分に対応し得る方策、即モ。

品質内容の悪い原稿画像であっても濃度階調のバランス
のとれた印刷画像を得る方策について検討した結果１次
の条件のもとで〈階調変換式〉を運用しなければならな
いことを見い出した。

・嬬値＝γ／（原稿両像の濃度域値） ・γ値＝正または負の任意の数値 ・β値：上記Ａ値を規定するγ値から。

β＝１０　　により求められる数値。

以上の条件のもとて前記く階調変換式〉を運用。

即ち本発明のく関係式〉を運用することにより、標準的
及び非標準的品質内容の原稿Ｍ稿から濃度階調の再現性
に優れた印刷画像に作成することができる。別言すれば
、上記した条件規定により本発明者らが先に提案したく
階調変換式〉を、どのような品質内容をもつものにも対
応することができる〈関係式〉に昇華させることができ
たものである。

次に、本発明の前記〈関係式〉の各項の意味、運用面、
応用面の特質などについて説明する。

本発明の前記く関係式〉の運用において、′ａ度情報値
とは原画像（本発明は、前記したように印刷画像を作成
するときのカラー写真原稿に限定されない。）の各画素
のもっている濃度に関する物理量を反映するものであれ
ばいずれでも良く、最広義に解釈されるべきである。同
義語としては、反射濃度、透過濃度、輝度、強度、光量
、振幅。

電流・電圧値、印刷画像の網点面積パーセントの数値な
どがある。

本発明の前記〈関係式〉の運用において、次のように変
形して利用することはもとより任意の加工、変形、誘導
するなどして使用することも自由である。

ｙ＝ｙｏ＋Ｅ（１−１０−”）（ｙｓ　　ｙｎ）但し、
Ｅ　＝　−＝　− １−β　１−１０−ｙ 前記の変形例は、α＝１としたものである。これは、例
えば印刷画像を表現するために用いられる印刷用紙（基
材）の表面反射率を１００％としたものである。αの値
としては、後述するように任意の値を取り得るが（第１
表参照）、実務上１．０として構わない。このことはビ
デオ画像などの輝度画像においても同じである。

また、前記変形例（α＝　１．０）によれば、印刷画像
上の最明部ＨにνＨを、最暗部Ｓに１８を予定した通り
に設定することができる。これは、原稿画像上の最明部
Ｈにおいては工＝０となること、また最暗部Ｓにおいて
は工＝【原稿画像濃度域〕とな従って一濾工＝−γとな
ることから明らかである。

本発明の前記く関係式〉の運用において、α。

β、γ　（これは、前記したように１Ｏ−ｙ＝βにより
は第１表に示されるような値をとる。本発明においては
、これらの数値を適宜選ぶことにより、原稿画像の特性
がどのようなものであれ画像特性の変換処理を合理的に
行なうことができる１例えば、印刷画像における”ｔＨ
とＹｓに所望する値を設定し、γ値を変化させると（但
し、α＝　１．０）、第１図に示される多色製版時の作
業基準特性曲線、即ち色分解特性曲線（これは網点階調
特性曲線ともいわれる。）が得られる。第１図は後述す
るように、原稿画像が露出不足である場合に濃度階調を
良好に再現させるための色分解特性曲線を如何に設定す
べきかという問題に対し、合理的な解答を与えるもので
ある。

また１本発明の前記〈関係式〉をベースとした画像特性
の変換処理法は、原画像の階調や色調の再現、即ち原画
像の調子を複製画像に１：１に再現させるうえで極めて
有用であるが、その有用さはこれに限定されるものでは
ない。本発明の前記く関係式〉は、原画像の特性の忠実
な再現性以外にも、α、β、γ値、さらにはＶｏｔｅｓ
値を適宜選択することにより原画像の特性を合理的に変
更したり修正したりするうえで極めて有用なものである
。本発明においては、「画像特性の変換」をこのように
広義に解すべきである。

本発明の前記く関係式〉は、これまで特に印刷画像の作
成との関連で説明してきたが、本発明のく関係式〉の応
用面は、こと印刷画像の作成に限定されるものではない
。

即ち１本発明のく関係式〉の応用面としては、（ｉ）　
　既に詳しく説明した凸版、平版、網点グラビヤ、シル
ク・スクリーンなどの印刷画像。

あるいは、ドツトの大きさを変えることができる溶融転
写型感熱転写画像などにみられる網点（ドツト）の大き
さで複製画像の階調や色調を表現しようとする場合（こ
れは面積階調法ともいわれる。）はもとより、 （ｉｔ）　　昇華転写型感熱転写画像、（銀塩利用）熱
現像転写画像、コンベンショナル・グラビヤ画像などに
もみられる一定面積の画素当り（例えば１ドツト当り）
に付着させる印刷インキなどの顔料、染料（色素）など
の濃淡により階調や色調を表現しようとする場合、（こ
れは濃度階調法ともいわれる。）、 （Ｌｉｔ）　　デジタル式の複写機（カラーコピーなど
）、プリンター（インキジェット式、バブルジッユニッ
ト式など）、あるいはファクシミリなどにみられる一定
面積当りの記録密度１例えばドツト数、インキの粒の数
や大小などを変化させることにより階調を表現しようと
する場合（これは、前記（ｉ）の面積階調と類似したも
のである。）、 （ｉｖ）　　ビデオ信号、テレビ信号、ハイビジョン信
号などの画像情報電気信号より、単位面積の輝度の強弱
を調整して画像を表現するＣＲＴ画像やこれらから階調
のある印刷物やハードコピーを得ようとする場合、 （ｖ）　　前記したほぼ同等の濃度（輝度、照度）領域
における原画像と複製画像との間の画像の変換処理の場
合だけでなく、空間的、輝度的、波長的および時間的不
可視域における撮像、例えば原画像のコントラストが極
めて低いため原画像と複製画像との間に大きな濃度領域
差のある、低照度領域における画像情報の入力変換（高
感度カメラによる撮像なと）の場合（このような場合、
画像の階調の変換というより画像のコントラストの強調
変換に力点がある。）。

（ｖｉ　）　　この他、濃度表示とともに網点面積％な
どをも表示させるようにした濃度・階調変換機構つき濃
度計１色分解事前点検用（例えば校正用カラープルーフ
）や色分解教育用シミュレータなどの印刷関連機器など 前記した種々の応用分野に適用する際、連続階調の原画
像（ハードな原稿もソフトな原稿も含む）から入手され
る画像濃度に関する画像情報及び／又は画像情報電気信
号（アナログでもデジタルでもいずれでも良い）を、前
記した各種応用分野の機器の画像変換処理部（階調変換
部）で行ない、その処理値であるソ値（階調強度値）に
対応させて機器の記録部（記録ヘッド）の電流値や電圧
値、あるいはその印加時間などを制御し、網点面積、一
定面積（１画素）当りのドツト数、一定面積（例えば１
ドツト）当りの濃度などを変化させて原画像の濃度階調
を１＝１に対応させた網点階調などの複製画像を出力す
るようにすれば良い。

劇画像の原版、すなわち印刷用原版を製作するには、当
業界において周知である既存システムを利用すればよく
、市販の電子的色分解装置（カラー・スキャナー、トー
タル・スキャナー）等の色分解・網かけ機構に１本発明
の画像の変換処理法を組み込むことにより達成される。

より具体的には、カラー写真などの連続階調画像である
原稿画像に対して小さなスポット光を照射し、この反射
光あるいは透過光（画像情報信号）を光電変換部（フォ
トマル）で受光し、光の強弱を電圧の強弱に変換し、得
られた画像情報電気信号（電気値）をコンピュータによ
って所要の整理・加工を行ない、コンピュータからアウ
トプットされる加工した画像情報電気信号（電圧値）に
基づいて露出用光源光の制御を行ない、次いで生フィル
ムにレーザーのスポット光をあて印刷用原版を作成する
周知の既存システムにおいて１例えば原稿画像の画像情
報電気信号を整理・加工するためのコンピュータの計算
処理機構部に、本発明のく関係式〉を利用して連続階調
の画像情報電気信号を網点階調の画像情報電気信号とな
すことができるソフトを組み込めば良いだけである。こ
のようなソフトとしては、本発明のく関係式〉のアルゴ
リズムをソフトウェアとして保有しかつＡ／Ｄ　（アナ
ログ−デジタル変換）、Ｄ／ＡのＩ／Ｆ　Ｃインターフ
ェース）を有する汎用コンピュータ、アルゴリズムをロ
ジックとして汎用ＩＣにより具現化した電気回路、アル
ゴリズムの演算結果を保持したＲＯＭを含む電気回路、
アルゴリズムを内部ロジックとして具現化したＰＡＬ、
ゲートアレイ、カスタムＩＣ等４種々の形態をとること
ができる。特に最近におい変換処理を行なうことができ
る演算実現機構は、専用のＩＣ，ＬＳＩ、マイクロプロ
セッサ−、マイクロコンピュータ−などのモジュールと
して容易に製作することができる。そして、光電走査掬
のスポット光を順次、点に分割しなから進行させ、一方
、レーザー露光部もこれと同期するように行えば、前記
く関係式〉により導き出される網点面積パーセントの数
値（ｙ）を持つ網点階調の印刷用原版を容易に作成する
ことができる。

また１本発明による画像の濃度領域における画像特性の
変換処理は、入力変換の過程で行なわれるのが通常であ
るが、出力変換、記録、伝送、解析、表示など何れの過
程で処理されることを妨げない。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが
１本発明の要旨を超えない限り本発明はこれら実施例の
ものに限定されない。

（実施例１） 本発明の実施例として、まず濃度領域における画像変換
処理の代表例である印刷画像の作成過程における画像の
階調変換処理について説明する。

印刷画像の代表例はカラー印刷画像であり、その作成過
程における両俄の階調変換は、製版における色分解の工
程において、色分解作業の基準となる色分解特性曲線の
設定という作業手続きによって実行される。

すなわち、カラースキャナを使い、色分解特性曲線にも
とづいて、原画像である連続階調カラー写真画像（以下
、単に「カラー原稿」という、）から複製画像である４
枚の色版［イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（
Ｃ）および墨（ＢＬ）の４色の版］の網点階調印刷画像
（ネガ画像またはポジ画像。以下、単に「色版印刷画像
」という、）を写真感材フィルム上に形成する（以下、
これを「網ポジ」または「網ネガ」という。）。得られ
る複製画像の画質は、網ポジまたは網ネガから校正作業
を経て作成される校正印刷画像の画質によって、その良
否の評価をうける。

本実施例においては、カラー原稿として４’Ｘ５′サイ
ズのポジ・カラーフィルム画像を、カラースキャナーと
してＨＥＬＬ社製ＤＣ−３６０ＥＲを、校正にはＤＵＰ
ＯＮＴ社クロマリンりを採用した。また、本発明の前記
く関係式〉（以下、単にく関係式〉という。）を用いる
にあたり、α値を１とし、γ値には黄インキのベタ刷り
濃度あるいは所望する色分解特性曲線を得るための選ば
れた数値を用いた。

さらに、く関係式〉の演算実行手段としてＮＥＣ製−Ｐ
Ｃ−９８００を使用した。く関係式〉の演算のため、Ｐ
Ｃ−９８００に、カラー原稿の濃度計測定濃度値を入力
すれば基礎濃度値が得られるように、またカラー原稿の
最ハイライト部（Ｈ）と最暗部（Ｓ）の測定濃度値、色
版印刷画像上の対応したＨおよびＳに入れる所望した網
点の網点面積パーセントの数値およびγ値を入力してお
くことによりカラー原稿上の任意の点における測定濃度
値を色版印刷画像上の対応した点における網点面積パー
セントの数値に変換できるようにソフトを組み込んでお
いた。

なお、必要とする色分解特性曲線の設定には、常法に従
い色分解作業の案内役として直線的濃度勾配をもつグレ
ースケールをカラー原稿の横に添えて同時に色分解を行
なうとともに、必要とする画像情報をプリント・アウト
することができるように、プリンタを接続した。

（ｉ）　　最初に、標準的画質をもつカラー原稿の色分
解作業に〈関係式〉を応用してその効果を確かめる実験
を行なったに のため、原画像として原稿濃度域、撮影対称、撮影環境
の異る４枚のカラー原稿を使い、印刷画像の基準となる
０版のγ値には代表的印刷インキである黄色のベタ刷り
濃度としての１．００　ト０．９０を、またＹおよびＭ
版には７　＝０．６５を用いた。但し、実験■のγ＝０
．９０においては、黄版の網点面積量を標準の場合より
は約り％少くするために、Ｙ版のγ値をＯ，ＳＯとして
テストを行った。

これらの実験（ω〜（へ））の結果を第２表に示す。

第２表に示されるように、本発明のく関係式〉が１色版
印刷画像のＨとＳに予定した通りの”ｉＨとソ、の網点
を得ることができ、かつ標準的画質をもつ原稿画像の画
質を正しくＭｉ製画像のることが証明された。またこの
画像の濃度領域におけ階調の変換の方法は、極めて、作
業的規則性があることを確認することができた。

（ｉｔ）　　次に、非標準的画質をもつカラー原稿、す
なわち通常の製版・印刷作業の原稿としては使用されぬ
程度にアンダーな露出条件で撮影された暗いカラー原稿
を原画像に用いて実験を行なった。即ち、〈関係式〉の
ちとに色分解作業を行ない校正画像を作成してみて、ど
の程度の画質のものが得られるかを評価することによっ
て、〈関係式〉の合理性を調べることとした。

この実験で使用したカラー原稿の品質内容があまりにも
悪いため。

■：Ｙ及びＭ版の色分解特性曲線をほぼ直線とした場合
、 ■＝Ｃ版の色分解特性曲線をほぼ直線とした場合、及び ■：前記■で得られたＹ及びＭ版の曲線のカーブを０版
の色分解特性曲線とした場合、の３例について校正印刷
画像を作成し、その画質を調べた。なお、その際、色版
印刷画像において良いグレーバランスおよびカラーバラ
ンスを得るため、常法に従い、ＹおよびＭ版の網点面積
パーセントを０版のそれよりもＨにおいて１％、Ｓにお
いて５％、中間調において約り０％少なくした。

これらの実験の結果を第３表に、またその時に用いた色
分解特性曲線を前述した第１図に示す。

これらの結果から、実験Ｎα２とＮα３は充分に実用に
耐られる明るい画質の校正印刷画像を得ることができた
。

なお、第３表には、実験＆２と３の間で、Ｎα２から更
に２／３程度、Ｎα３の方に明るくした校正印刷画像を
得るべく、〔Ｎα２のγ値−Ｎ１１３のγ値〕×２７３
の数値をｈ２のγ値に加えた数値（０，１Ｏ−（−０，
１８））　Ｘ　２／３　与−０，１０のγ値をもつもの
（０版）で色分解したものを実験＆４として示しである
。第３表に示されるように、実験Ｎｎ４から得られた校
正印刷画像の画質は予測した通り、１足のいくものであ
った。

これらの実験において、く関係式〉が非標準品質である
原画像の濃度領域における画像変換処理においても、作
業的規則性をもちなから効果的に。

適用することができることが確認された。また。

これらの実験を通して、濃度領域における画像変換の特
性を理解し、第１表（ただし、ここには例示的な数値し
か示されていない、）を活用することにより、任意に、
画像の調子の調整や変換をも。

合理的にかつ作業的規則性をもちなから、行うことがで
きることがわかる。さらに、く関係式〉は、低照度領域
で画像のコントラストが不足する場合の撮像技術がもっ
ている制約、即ち光量子数積分撮影時間の制約を解きほ
ごすことができるものである。

（実施例２） 実施例１により本発明のく間係式〉を応用することによ
り、色分解作業において、科学的かつ合理的に、しかも
作業的規則性をもつ色分解特性曲線を設定することが出
来ることが実証されたので、もって希望する画質や調子
をもつ校正印刷画像を合理的に作成することができるか
どうかについて検討する。

このため、実施例２においては、現行技術のもとで、ス
キャナ・オペレーターの全く闇雲的な経験と勘に依存し
ているカラー原稿のＨからＳにいたる濃度特性曲線の判
定を、さらに合理的な技術によって置き代えることがで
きるかどうかの可能性を追求することにする。

この意義について言及すると、カラー原稿のＨからＳに
至る濃度特性曲線の客観的資料は、色分解作業を合理的
に行なうための基礎データである。

しかし、この濃度特性曲線はフィルム・メーカ−、フィ
ルムの種類やタイプ、現像条件、とくにカラー原稿撮影
時の露光量の多少によって直線的になったり（適正露光
の場合）、上にふくらんだり（露光量が不足している場
合）、あるいは下にふくらみをもったり（露光量が多過
ぎる場合）する。そして、これら濃度特性曲線の形が校
正印刷画像の調子や画質に、直接的な影響を与える。

従って、カラー原稿の前記濃度特性曲線がどのような形
になっているかを、色分解作業の前に合理的な方法によ
って判定しておくことが極めて重要である。

このため、以下に示す撮影対象は同じであるが、カラー
原稿撮像時の露光量が異なる２枚のカラー原稿を色分解
して校正印刷画像を作成することとした。

・カラー原稿Ｎα１・・・露光量がやや多く１画像の調
子はやや明るく濃度域が０．１７〜２．７５０のもの。

・カラー原稿ＮＱ２・・・適正露光量で標準的画質を備
えており、濃度域が０．２１〜２．９５のもの。

本実施例では、く関係式〉の適用方法のフレキシビリテ
ィを確かめ、かつ、多角的に前記濃度特性曲線の合理的
な判定方法を検討するため、敢て。

カラー原稿Ｎａ　１を標準的な色分解特性曲線、すなわ
ち０版のγ値を１．０として色分解を行い（従って、得
られる校正印刷画像の調子はカラー原稿の調子と同様に
、やや、明るいと感じられる画質の校正印刷画像が得ら
れる。）、一方、カラー原稿Ｎα１よりも暗い調子のカ
ラー原稿Ｎα２をその校正印刷画像の画質がカラー原稿
Ｎａ　１の校正印刷画像の画質（明るい調子のもの）と
同じにするよう色分解を行った。その時の実験資料を第
４表に示す。

これらの実験から、以下に説明するようにカラー原稿の
濃度域、特に、その最明部の濃度値から、カラー原稿撮
像時の露光条件、従って、カラー原稿の濃度特性曲線を
、現在技術よりは合理的に、判定することができる方法
を見出しうろことが解った。

その事情を、第２図によって説明する。第２図は、カラ
ー原稿の撮影条件と濃度特性曲線ならびに色分解特性曲
線の設定要領との関係を模式図的に説明したものである
。

先ず１本実施例では、実施例１で実証されたようにく関
係式〉を使って色分解作業を行なう限り。

常にその作業に規則性があること、グレーバランスやカ
ラーバランスが良く保たれていること、設定した色分解
特性曲線の資料と校正印刷画像の画質との間に１：１の
対応関係があること、および。

０版のγ値を０．９０〜１．ＯＯで色分解したときには
カラー原稿画像と同じ調子や同じ画質をもった校正印刷
画像が得られることを基礎としている。

露光条件の異るカラー原稿Ｎα１およびＮα２を、グレ
ースケール濃度を使って、濃度特性曲線によって表わす
と、夫々、Ｎα１およびＮα２に示した実線の通りであ
る。カラー原稿Ｎα２の露光条件は適正露光量であるた
め、濃度特性曲線は、はぼ直線的であるが、カラー原稿
Ｈａ　１のそれは露光量がやや多いため濃度特性曲線は
お椀形に下にふくらみをもつ、しかし、実作業では、何
れのカラー原稿の色分解するときにも直線的濃度勾配を
もっているグレースケールを作業の案内役として使用す
る。

適正露光条件で撮影したカラー原稿Ｎα２の場合は、グ
レースケールの濃度勾配とカラー原稿の画質の濃度特性
曲線の濃度勾配とが何れも直線的であるため１色分解特
性曲線の設定にあたってグレースケールを利用すること
については、基本的に問題はない。

しかし、カラー原稿Ｈａ　１の場合には、色分解作業の
案内役として使っているグレースケールの濃度勾配はＮ
α１の破線で示した直線的な濃度特性曲線をもっている
が、カラー原稿Ｎａ　１の画像の濃度勾配はＮα１の実
線で示した濃度特性曲線をもっている。従って、標準露
光量で撮影されたカラー原稿以外のカラー原稿を原画像
として色分解作業を行うときには、常に、グレースケー
ルの破線で示した直線的濃度勾配（ＮＱＩ’）と原画像
の実線で示した濃度勾配との差であるｄを、合理的かつ
適切に理解して、当該カラー原稿の濃度特性曲線を規定
し、そのうえで色分解特性曲線を設定しなければならな
い。

従来、非標準的画質、すなわちわん曲した形の濃度特性
曲線をもつカラー原稿の画像の濃度特性曲線がどのよう
な形をしているかの判定は、専ら人間の経験と勘にもと
づいて行っており、前記したｄに対する合理的な技術的
対策を構じておらず、これが色分解の作業や製品の品質
を不安定にしている原因である。

当然のことであるが、２つの原画像のＨおよびＳの濃度
値、濃度域、濃度特性曲線の濃度勾配が異っても、色分
解後の２つの校正印刷画像の相互に対応する部分に、同
じ網点面積パーセントの数値をもつ網点を置くことによ
って、２つの校正印刷画像の調子や画質を同じにするこ
とができる。

すなわち１本実施例ではカラー原稿Ｎα２の校正印刷画
像の調子をカラー原稿Ｈａ　１のものに合わせるので、
第２図に示されるように校正印刷画像で。

カラー原稿Ｎａ　１に対してはＮα１−■、カラー原稿
Ｈａ　２に対してはＰｋ１２−■の網点配列をもってい
れば良い。

しかしなから、非標準的原稿（カラー原稿＆１）を原画
像として色分解を行うとき（前述したように０版のγ値
は１．００とする。）、原画像上の任意の濃度点ｘ１の
濃度値ｘ１は、その作業で案内役として使ったグレース
ケール上では濃度値ｘ１′になることに留意しなければ
ならない、そしてグレースケール上の濃度値Ｘ１１と原
画像上の濃度値ｘ１　との差ｄを合理的に意識すること
なく色分解作業を行うと１色分解作業は混乱し、校正印
刷画像の画質を管理することができなくなる。これを第
２図で詳述すると、カラー原稿Ｎα１で使用したグレー
スケール上の濃度点Ｘ□′に対応するカラー原稿Ｎα２
で使用したグレースケール上の濃度点Ｘ、′　に同じ網
点面積パーセントの数値の網点を置くならば、得られる
カラー原稿Ｎα２の校正印刷画像の網点配列はＮａ　２
−■のようになり、Ｎα１−■あるいはＮａ２−■の網
点配列をもつ校正印刷画像に比べて暗い調子の画質とな
る。従って１両者の校正印刷画像の調子や画質を同じく
するためには、前記したＸｌとＸユ′の差ｄを理解し、
カラー原稿＆２の色分解作業においては、カラー原稿＆
１における濃度値ｘ１のグレースケール上の濃度値ｘ１
′　に対応する原稿＆２のグレースケール上の濃度値１
．Ｉよりは、ｄに対応するＤ（カラー原稿ＮＱ２の校正
印刷画像にカラー原稿Ｎａ　１の校正印刷画像と同じ網
点を置くために、カラー原稿Ｎα２のグレースケール上
の濃度点ｘ２′で得られた網点と同じ面積の網点を置か
なければならない濃度点×２の濃度値ｘ２と、前記濃度
点ｘ、Ｉの濃度値ｘ、Ｉとの差）だけ濃度値の高いｘ２
のｆｉ度値のところに、原稿＆１のグレースケール上の
ｘ８′と同じ網点面積パーセントの数値をもつ網点を置
くようにするならば、即ち、そのような濃度特性曲線の
もとで色分解作業を行なうならば校正印刷画像で、夫々
、Ｎα２−■と＆１−■の網点配列をもつ複製画像が得
られ、両者の画像の調子や画質を同じにすることができ
る。

以上の実験結果を示したものが第４表である。

カラー原稿Ｎａ　１の０版のγ値を１．００として色分
解をして得たグレースケール上の網点と、カラー原１ｉ
＆２を色分解してグレースケール上でほぼ同じ網点面積
パーセントの数値が得られるようにして求めたγ値は１
．００であり、（この場合、後者の調子が前者に比べて
、やや暗くなった。）、さらに後者の調子や画質を前者
のそれと同じであるようにして求めた０版のγ値は０．
７５である。

このような基礎実験を数回、計画的に行なうことにより
、カラー原稿のＨからＳにいたる濃度特性曲線の形を合
理的に決定することができる。

なお、第４表に示されるγ値は、以下のようにして合理
的に決定できることも見い出された。即ち、カラー原稿
撮影時の露光条件が適正であるか、露光不足であるか、
あるいは露光オーバーであるかは、カラーＭ稿のＨ（ハ
イライト点）の濃度値に極端に影響を与えるという事実
がある。従って、第２図に示されるように０．＝１１．
−１１□の数値に基づき、差ｄを推定し、Ｄ値を求め、
カラー原稿翫１のグレースケール上の濃度点Ｘ１／　で
得られた網点の網点面積パーセントを、カラー原稿Ｎα
２のグレースケール上の濃度点ｘ２のところに求めるこ
とができるように、カラー原稿Ｎα２の０版のγ値を決
めるようにすれば良い。

これは、ＨＷＡ度値（ＤＩ）から、良い調子や画質をも
つ校正印刷画像を得るためのγ値を求める方向を示すも
のである。

例えば、Ｈ濃度値が０．４０であることが、適正露光条
件で撮影されたカラー原稿の品質判定の基準とした場合
、当該Ｈ濃度値から±０．５．０．１０．０．１５゜０
．２０．・・・・・・などと差異がある場合、γ値の決
定法としては、Ｈ濃度値の０．４０からの偏差量とγ値
の０．９０〜１．００からの偏差量との間の相関関係か
ら決められる。この場合、Ｈ濃度値とγ値の夫々の偏差
量を正確に求めるが大切であり、これらは実施例２の方
法で求められる。

例えば、実施例２において、０．＝ｆ１２−ガ、＝０．
２１−０．１７＝０．０４、γ値の偏差量＝　１．００
−０．７５　＝０．２５が求められる（第４表参照）。

また、実施例１の（…）のケースから、カラー原稿のＨ
の濃度差ＤＨ＝０．７０−０．２０＝０．５０．　Ｃ版
のγ値の差＝　０．９０−０．１０　＝　０．８０が求
められる。（第３表参照）。

そして、ＤＨの値を対数で目盛るなら、ＤＨとγの相関
関係は比例関係となりＤＨからγ値を合理的に決定する
ことができる。

以上、考察したように標準あるいは非標準の品質内容を
もつ原画像を合理的に色分解するには、これら原画像の
濃度特性曲線を事前に科学的な方法によって把握されて
いなければならない、そのためには、科学的かつ合理的
で、常に作業的規則性が確保される色分解特性曲線の設
定技術を確立しておくことが必須の要件であり、本発明
はこれに答えるものである。

（以下余白） 〔第３表〕露光不足カラー原稿の色分解特性曲線決定の
ための基礎実験資料（第１図参照）（注）■Ｙ、Ｍ版お
よび６版は、夫々の色分解特性曲線の意。

■Ｙ、Ｍ、Ｃ，墨版の各版の相互関係は常法に従う。

〔第４表〕カラーＭ稿撮影条件と印刷画像における方法
の実験資料（第２図参照） （注）カラー原稿Ｎα１の濃度域　０．１７〜２．７５
カラー原稿Ｎα２の濃度域　０．２１〜２．９５〔発明
の効果〕 本発明により、画像処理の最初の工程にある画像の濃度
領域における画像特性の変換処理技術を、科学的かつ合
理的技術に改めることが出来たことにより、次の効果を
収めることが出来る。

■　生産技術や製品品質に不安定さと混乱を生起させて
きた人間の経験と勘にもとづ〈従来の画像特性の変換処
理技術、即ち１画像の階調や色調などの変換、ならびに
それらの変更、修正、調整、管理などの技術を、科学的
かつ合理的な技術に置き換えることができる。

■　画像特性の変換処理技術、即ち画像の階調や色調な
どの変換、ならびにこれらの変更、修正、調整、管理な
どのすべての技術に、作業的規則性を与えることを可能
とする。

このために、技術、生産性、コスト、品質などの高度化
かつ安定化に対する貢献は大きなものがある。その具体
例を列挙すれば１次の通りである。

■　スキャナやシュミレータ−の機構を簡単なものにす
ることができ、そのコストを低減することができる。

現在のスキャナにおいては、必須の機構である、人間の
経験と勘にもとづいて設定された色分解特性曲線や網点
階調特性曲線などを数式化するための電子計算機等の計
算機構や、それら特性曲線の記憶装置を不用としたり、
あるいは極めて簡素なものにすることができる。

■　印刷画像形成のための製版工程で必須の作業であっ
た、時間と労力とコストを要する煩られしい色分解特性
曲線や網点階調特性曲線などの設定手続きそのものを不
用とする。

■　さらに、現在の印刷画像の形成工程では、一般に必
須であると理解されている校正手続きを不用にすること
ができる。

また、現在必要あるいは利便であると考えられている画
像形成シュミレータ−を使用せずに１品質の良い製品が
安定的に作られるようになる。

■　印刷画像の形成においては、原画像の品質が標準的
なもの、あるいは非標準的なものであるとに拘らず、常
に、同じ作業手続き、同じ作業時間で、安定的に良い製
品を作ることが可能となる。

このため、製版時間は大幅に短縮され、資材の節約が図
られ、さらに従来３０〜４０％にも及ぶやり直し作業を
少なくとも５％にまで減少させることができ、製版にお
ける瞬発力を大きくすることができる。

■　印刷画像などにおける画像の調子、すなわち画像の
階調と色調と炙、常、に１人間の視覚感覚にとって、適
切かつ自然であると感じられる画質をもつ画像を安定的
にうろことができるようになる。

■　すべての画像処理技術の教育・訓練課程を。

科学的かつ合理的な内容に変革することができる。

に）すべての画像処理において、その画像特性や画像の
階調、画像のコントラストの変換、変更、調整、管理な
どの日常作業が合理的で科学的、計画的かつ規則的とな
る。

■　低照度領域で画像のコントラストが不足する場合の
撮像（画像情報の入力変換）において、コントラストを
増すために必要であった光量子数積分撮影時間の制約か
ら解放されるため、撮像対象物の変動速度の如何にかか
わらず、低照度域における撮像においても鮮明な画像を
得ることが可能となる。

０　画像情報処理用ＩＣあるいはＬＳＩなどのアーキテ
クチャ−において、画像情報の演算回路の設計を合理的
に簡素化することができ、かつその機能を高度化するこ
とが容易となる。

また、このことは、デジタル画像などの処理用ソフトウ
ェアの内容を、少くとも濃度領域における画像の変換処
理においては、機能を高度化しなから設計を簡単にし、
ソフトウェアのハードウェア化を容易にし、ソフトウェ
アコストを著しく低減させることができるようになる。

■　画像情報処理用シュミレータ−１濃度計などの機器
の類に、本発明の技術を採り入れることによって、その
機能の質を高度化するとともに、画像処理システムの中
におけるそれらの機器類の位置づけと役割とを、システ
ム全体の技術と、より一層緊密な整合性が得られるよう
にする。

■　すべての画像処理機器が、構造や機構が合理的に簡
素化されて、使い易さが著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多色製版時の露光不足カラー原稿に対する合
理的処理法を模式図的に説明したものである。第２図は
、カラー原稿の撮影条件と濃度特性曲線ならびに色分解
特性曲線の設定要領との関係を模式図的に説明したもの
である。 特許出願人　　株式会社　ヤマトヤ商会出願人　弁理士
　水　野　喜　夫 第１図 露出不　５稿に対する合理　処理法 □Ｃ版色分解特性曲線 −−−−Ｙ版および一版分解特性曲線 ■−〇とＹ、阿の組合せ番号 原稿：ＥＫエクタクローム ′ｓ１（域：０６７００〜３．４００ ＣとＹ、Ｍの組合せ ■　Ｙ、ＭをｉＩ直線　０．３５３ ■　Ｃを直線（０，１０） ■　■のＹ、ＭをＣの分解曲線とする（　−０，１８）
原稿Ｓ度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原画像から複製画像を作成するときの画像特性の変
   換処理を行なう方法において、下記＜関係式＞により原
   画像の基礎濃度情報値（ｘ）を、複製画像の濃度情報値
   （ｙ）に変換処理して行なうことを特徴とする原画像か
   ら複製画像を作成するときの画像特性変換処理法。 ＜関係式＞ ｙ＝ｙ＿Ｈ＋｛α（１−１０＾−＾ｋ＾ｘ）｝／｛α−
   β｝・（ｙ＿Ｓ−ｙ＿Ｈ）［前記＜関係式＞において、 ｘ：原画像上の任意の点Ｘにおける基礎濃 度情報値。即ち、点Ｘにおいて測定した 濃度情報値から原画像上の最明部におけ る濃度情報値を差し引いた値。 ｙ：原画像上の点Ｘに対応した複製画像上 の点Ｙにおける濃度情報値。 ｙ＿Ｈ：複製画像上の最明部に設定する、所望の濃度情
   報値。 ｙ＿Ｓ：複製画像上の最暗部に設定する、所望の濃度情
   報値。 α：複製画像を表現するために用いる基材 の表面反射率。 β：下記のすを規定するγ値から、β＝１０＾−＾γに
   より求められる数値。 ｋ：γ／（原画像の濃度域情報値）。 但し、γ値は正または負の任意の数値 を表わすものとする。］ ２、原画像から複製画像を作成する機器において、請求
   項１に記載の＜関係式＞により、原画像の基礎濃度情報
   値（１）を複製画像の濃度情報値（ｙ）に変換処理する
   画像変換処理機構を設けたことを特徴とする原画像から
   複製画像を作成する機器。 ３、原画像から複製画像を作成する機器が、印刷製版用
   機器、複写機器、転写式などのプリンター機器、ビデオ
   映像（テレビ）機器、画像伝送・再生機器、低照度撮像
   機器である請求項２に記載の原画像から複製画像を作成
   する機器。 ４、原画像から複製画像を作成するときの管理機器にお
   いて、請求項１に記載の＜関係式＞により、原画像の基
   礎濃度情報値（ｘ）を複製画像の濃度情報値（ｙ）に変
   換処理する画像変換処理機構を設けたことを特徴とする
   原画像から複製画像を作成するときの管理機器。 ５、原画像から複製画像を作成するときの管理機器が、
   印刷製版用などの濃度計、印刷製版用画像シミュレータ
   ー（校正用機器）である請求項４に記載の原画像から複
   製画像を作成するときの管理機器。