JPH0614683B2 - 画像の階調変換処理法 - Google Patents

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、あるいは被写
体（撮像の対象物）など（以下、これらを総称して「原
稿画像」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。）を作成するときの階調変換技術、即ち原
稿画像から複製画像を作成するときの新規な画像の階調
変換処理法に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 原稿画像から複製画像を作成するときの画像の階調変換
処理技術において、原稿画像の調子（原稿画像の階調と
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、原稿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
形の階調変換処理技術」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の階調変
換処理技術」（以下、画像の濃度領域における階調変換
処理技術、あるいは単に画像の階調変換処理技術とい
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、画像特性の階調変換処理技術において原稿
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、原稿画像の調子が１：１の関
係で複製画像上に変換され、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
ときの画像の階調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。

しかしながら、現在の画像の濃度領域における画像の階
調変換処理技術は、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、従来の画像の
階調変換処理技術に基づく複製画像を得るための機械、
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・装置などにおいては、複製画像に
おける原稿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、画像の階調変換技術において、科学的かつ合理
的に原稿画像の調子を１：１の関係で複製画像において
再生することを可能ならしめる、前記した基礎技術とし
ての画像の濃度領域における階調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、具体的な画像の階調変換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、あるいはハイキーま
たはローキーの原稿など）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、人間の経験と勘に大きく依存している。また、
この分野で科学的な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、合理的な技術の探究を阻害する逃避場があるため
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ーとハ
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、逆にフレキシビリティを失っていく結果となって
いる。同時に、ソフトウェアーのハードウェアー化を益
々、困難にしている。

(iii)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色の調整などに複雑な調整手続が必要であ
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。

(iv)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間的制約
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、前記した従来の原稿画像から複製画像を
作成するときの濃度領域における画像の階調変換処理技
術全般において、それがが共通している欠陥は、その画
像の階調変換処理が全く、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。

本発明の目的は、原稿画像から複製画像を作成するとき
の濃度領域における画像の階調変換処理技術を、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、原稿画像の画像情報に
基づいて原稿画像から複製画像を作成するときの画像や
階調変換処理を行なう方法において、下記〈関係式〉に
より原稿画像の基礎濃度情報値（ｘ）を、複製画像の階
調強度値（ｙ）に変換処理して行なうことを特徴とする
原稿画像から複製画像を作成するときの画像の変換処理
法に関するものである。

〈関係式〉 前記〈関係式〉において、 ｘ：原稿画像上の任意の点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稿画像上
の最明部における濃度情報値を差し引いた値。

ｙ：原稿画像上の点Ｘに対応した複製画像上の点Ｙにお
ける階調強度値。

ｙ_H：複製画像上の最明部に設定する、所望の階調強度
値。

ｙ_S：複製画像上の最暗部に設定する、所望の階調強度
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ｋを規定するγ値から、 β＝１０^-γにより求められる数値。

ｋ：γ／（原稿画像の濃度域情報値）。

但し、γ値は正または負の任意の係数。

を表わすものとする。

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
きに採用されるべき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、本発明者らは画像の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〈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
時に用いられる〈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等の複製画像を作
成するときの画像の階調変換時に用いる〈階調変換式〉
の誘導過程から説明する。なお、前記したように先に提
案した〈階調変換式〉は印刷画像の作成ばかりでなく、
各種のプリンター、コピー機器などによる複製画像の作
成時にも使用されるものであるが説明の便宜上、ここで
は印刷画像の作成を例にして説明する。

印刷物の作成時において写真製版カメラ等を使し、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、あるいは電子的分解装置（モノクロ・スキャナー、
カラー・スキャナー）を使ってカラー写真原稿から色分
解作業を行なう時に、原稿画像の階調を連続階調(a con
tinuous tone)から網点階調(a halftone)に変換しなけ
ればならないことは周知のことである。より具体的に
は、原稿画像の濃度情報値(a density value)を網点面
積％値(a dot area % value)に階調変換しなければなら
ない。

その際、次の点を留意しなければならない。

網点階調画像である印刷画像において、 ●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（最明部）およびＳ（最暗部）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±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±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し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、 ●印刷画像の調子（階調と色調）を変化させる能力は、
所定の網点群（網点配列）に対してインキの塗布量を変
化させる場合に比較して、網点面積値の大きさを変化さ
せる場合の方が格段にその能力が大きいこと、 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（５〜10μｍ）で
も画質、即ち濃度階調や色調の変化（人間の視覚感覚に
与える影響）に結びつくが、下記第１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。

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(y_H)と最暗部最大網点(y_S)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、合理的にしかも
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
れる〈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、ここで注意を喚起すると、下
記印刷画像の作成時に使用される〈階調変換式〉は、本
発明の〈関係式〉と一見して同じようであるが、各項の
意味や数値ど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〈階調変換式〉の導出過
程について更に説明する。

〈階調変換式〉 但し、 ｘ：原稿画像上の任意の標本点Ｘにおける基礎濃度値。
即ち、同画像の任意の標本点Ｘにおける濃度値と、同画
像の最明部Ｈにおける濃度値の差。

ｙ：印刷画像上における、前記標本点Ｘに対応する点Ｙ
の網点の網点面積パーセントの数値。

ｙ_H：印刷画像上の最明部Ｈに対して設定される、所望
の任意の大きさの網点の網点面積パーセントの数値。

ｙ_S：印刷画像の最明部Ｓに対して設定される、所望の
任意の大きさの網点の網点面積パーセントの数値。

α：印刷用紙の反射率。

β：印刷インキの表面反射率。

ｋ：（印刷画像濃度域）／（原稿画像の濃度域）の比 をそれぞれ表わす。

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（ｙ）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＝logＩ_O／Ｉ＝log１／Ｔ Ｉ_O＝入射光量 Ｉ＝反射光量又は透過光量 Ｔ＝Ｉ／Ｉ_O反射率又は透過率 から誘導したものである。

この濃度Ｄ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。

ここで、 Ａ：単位面積 ｄ_n：単位面積内にある夫々の網点の面積 α：印刷用紙の反射率 β：印刷インキの表面反射率 である。

本発明者らは、前記した製版・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（ｘ）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
（ｙ）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に〈階調変換式〉を誘導したもの
である。

前記〈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）、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
（ｋ）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(y_H,y_S)を任意に選びなが
ら、原稿画像上の任意の標本点（Ｘ）の基礎濃度値
（ｘ）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（ｙ）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）の網点階調に合理的
に変換することができ、かつ原稿画像の調子を印刷画像
上に１：１の関係で忠実に再現させることができる。

なお、多色製版（一般にシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、墨（ＢＬ）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、周知の如くシアン版（Ｃ）が基準となる。）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
網点面積パーセント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ｙ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ずることに
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〈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〈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ること、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、そして人間の視覚感覚にとって自然な濃
度勾配と色調を有する優れた画質の印刷画像が作成され
ることを、先に提案した。

しかしながら、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、 ●原稿画像の画質が非標準的な画質であるもの、特に極
端に悪い画質内容のもの（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カラーフィルム原稿、あ
るいはハイキーまたはローキーのカラーフィルム原稿な
ど）に十分に対応することができないこと、 である。

このことを前記〈階調変換式〉の運用操作の面から説明
すると、 ●原稿画像の画質が標準的画質であるもの（即ち、適切
な露光と現像がなされているカラーフィルム原稿）であ
る場合、ｋ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
た画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、前記した非標準的画質の原稿画像に対
応するとき、印刷インキの表面反射率（前記したように
黄インキが基準となる。）やそれ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、前記した非標準的な画質内容の原稿画像
においても、十分に対応し得る方策、即ち、画質内容の
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、次の条件のも
とで前記〈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。

●ｋ値＝γ／（原稿画像の濃度域値） ●γ値＝正または負の任意の数値 ●β値：上記ｋ値を規定するγ値から、β＝１０^-γに
より求められる数値。

以上の条件のもとで前記〈階調変換式〉を運用すること
により、標準的及び非標準的画質内容の原稿画像からで
も濃度階調の再現性に優れた印刷画像を作成することが
できる。別言すれば、本発明者らが先に提案した〈階調
変換式〉に前記した条件を組込むことにより、どのよう
な画質内容をもつ原稿画像であってもその階調変換に効
果的に対応することができる本発明の〈関係式〉が得ら
れる。なお、前記した条件を〈階調変換式〉に組込んで
整理すると、本発明の〈関係式〉が得られることはいう
までもないことである。

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〈関係式〉の運用において、濃度情報値と
は原稿画像（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、光量、電流
・電圧値、などがある。これらの濃度情報値は、原稿画
像を光電走査などして濃度情報信号として取り出せばよ
い。

なお、本発明の前記〈関係式〉の運用において、基礎濃
度値（ｘ）の計測値として濃度計による測定値（例え
ば、ポジカラーフィルムの人物画として0.3〜2.80の濃
度値をもつものがある。）を、また、ｙ_Hとｙ_Sに網点面
積％値（例えば、５％とか95％などという数値があ
る。）を用いると、階調変強度値（ｙ）は網点面積％値
（例えば50％などという数値）で算出される。

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＝ｙ_H＋Ｅ(1-10^-kx)(y_S-y_H) 但し、 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２表
参照）、実務上1.0として構わない。このことは複製画
像としてビデオ画像などの輝度画像を製作する場合にお
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ｙ_Hを、最暗部Ｓにｙ_S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ｘ＝０となること、また最暗部Ｓにおいてはｘ＝
［原稿画像濃度域］となること、即ち、 従って−ｋｘ＝−γとなることから明らかである。

本発明の前記〈関係式〉の運用において、α，β，γ
（これは、前記したように10^-r＝βによりβ値を規定す
る。）の数値、ならびに は後述する第２表に示されるような種々の値をとる。本
発明においては、これらの数値を適宜選ぶことにより、
原稿画像の画質がどのようなものであれ画像の階調変換
処理を合理的に行なうことができる。例えば、印刷画像
におけるｙ_Hとｙ_S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。

なお、計算してみれば容易に判ることであるが、γ値と
色分解特性曲線の形状との関係は、γ値を＋（プラス）
値にすると上に凸（従って画質をより暗くすることがで
きる）、γ値は−（マイナス）値にすると下に凸（従っ
て画質をより明るくすることができる）の色分解特性曲
線が得られる。従って、このγ値の特性を理解していれ
ば、印刷画像の調子（濃度階調と色調）を合理的に調整
することができる。

また、本発明の前記〈関係式〉をベースとした画像の階
調変換処理法は、原稿画像から階調や色調の再現、即ち
原稿画像の調子を複製画像上に１：１の関係で忠実に再
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。

即ち、本発明の前記〈関係式〉は、原稿画像の画質の忠
実な再現以外にも、α，β，ｋ，γ値、さらにはｙ_H，
ｙ_S値を適宜選択することにより原稿画像の画質を合理
的に変更したり修正したりすることができるので極めて
有用なものであり、その運用において極めて自由度の高
いものである。本発明において、「画像の階調変換」と
いう用語は、このように広義に解すべきである。

本発明の前記〈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〈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、本発明の〈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、ドットの
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（ドット）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、 (ii)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みられる
一定面積の画素当り（例えば１ドット当り）に付着させ
る印刷インキなどの顔料、染料（色素）などに濃淡によ
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。）、 (iii)デジタル式の転写機（カラーコピーなど）、プリ
ンター（インキジェット式、バブルジェット式など）、
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、例えばドット数、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
る原稿画像と複製画像との間に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、例えば原稿画像のコントラストが極め
て低いため原稿画像と複製画像との間に大きさ濃度領域
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ど）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％値などをも表
示させるようにした濃度・階調変換機構つき濃度計、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、 に応用することができる。

本発明の〈関係式〉を用いた画像の階調変換処理法を、
前記した種々の応用分野に適用する際、連続階調の原稿
画像（ハードな原稿もソフトな原稿を含む）から入手さ
れる濃度に関する画像情報値及び／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）に入力、処理し、その処理値であるｙ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％値、一定面積（１画素）当りのドット数、あるいは
一定面積（例えば１ドット）当りの濃度などを変化させ
て複製画像（印刷画像、コピー画像など）を作成すれば
よい。

例えば、本発明の〈関係式〉をベースとした画像の階調
変換処理法を用いて、網点階調画像である印刷画像の原
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（階調変換部）に、本
発明の画像の階調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
原稿画像の各画素から濃度情報値を入取するために、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
れた濃度に関連した画像情報電気信号（電気値）を網点
階調に階調変換するために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、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〈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へ変換すること
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〈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（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、カステムＩＣ等々種々の形態をとることが
できる。特に最近においてはモジュール化が発達してお
り、本発明の前記〈関係式〉をベースとして濃度領域に
おける画像の階調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
ー、マイクロコンピューター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、光電走査用のスポ
ット光を順次、点に分割しながら進行させ、一方、レー
ザー露光部もこれと同期するように行なえば、前記〈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、本発明による濃度領域における画像の階調変換処
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、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明する
が、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、画像の階調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
程における画像の階調変換は、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
（これは網点階調特性曲線ともいわれる。）の設定とい
う作業手続きによって実行される。

すなわち、製版作業においてカラースキャナを使い、色
分解特性曲線にもとづいて、原稿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］
の網点階調画像（これはネガ画像またはポシ画像で構成
され、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「網ポシ」また
は「網ネガ」という。）。得られる複製画像の画質は、
網ポシまたは網ネガである色版画像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
価を受ける。

本実施例においては、カラー原稿として４″×５″サイ
ズのポシ・カラーフィルム（ＥＫエクタクローム）画像
を、カラースキャナーとしてHELL社製DC-360ERを、校正
にはDUPONT社クロマリン法を採用した。また、本発明の
前記〈関係式〉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値あるいは所望する色分解
特性曲線を得るために選ばれた数値を用いた。さらに、
〈関係式〉の演算実行手段としてＮＥＣ製PC-9800を使
用した。〈関係式〉の演算のため、PC-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、プリントを接続した。

(i)最初に、標準的画質をもつカラー原稿の色分解作業
〈関係式〉を応用してその効果を確かめる実験を行なっ
た。

このため、原稿画像として原稿濃度域、撮影対象、撮影
環境の異なる４枚の標準的画質のカラー原稿を使い、印
刷画像の基準となるＣ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値としての1.00と0.90を、また
ＹおよびＭ版にはγ＝0.65を用いた。但し、下記の実験
(2)のγ＝0.90においては、黄版（Ｙ）の網点面積量を
標準の場合よりは約３％少なくするために、Ｙ版のγ値
を0.50として実験を行なった。

これらの実験（(1)〜(4)）の結果を第３表に示す。第３
表に示されるように、本発明の〈関係式〉が、色版印刷
画像のＨとＳに予定した通りのｙ_Hとｙ_S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
く複製画像上に再現させることができる、科学的で合理
的な濃度領域における画像の階調変換処理の手段である
ことが証明された。またこの画像の濃度領域における階
調の変換方法は、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。

(ii)次に、非標準的な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稿
画像に用いて実験を行なった。即ち、〈関係式〉のもと
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画質内容があまりにも悪いため、 実験NO.１：Ｙ及びＭ版の色分解特性曲線をほぼ直線と
した場合（このケースのγ値は、γ_C＝0.35，γ_Y＝γ_M
＝0.10とした。）、 実験NO.２：Ｃ版の色分解特性曲線をほぼ直線とした場
合（このケースのγ値は、γ_C＝0.10，γ_Y＝γ_M＝-0.18
とした。）、及び 実験NO.３：前記NO.２で得られたＹ及びＭ版の色分解特
性曲線のカーブをＣ版の色分解特性曲線とした場合（こ
のケースのγ値は、γ_C＝-0.18，γ_Y＝γ_M＝-0.45とし
た。）、 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に、常法に従い、Ｃ
版のｙ_H＝３％，Ｙ_S＝９５％に対してＹおよびＭ版の網
点面積パーセントをＣ版のそれよりもＨ部において１
％、Ｓ部において５％、中間調において約10％少なくな
るようにした。

これらの実験の結果を第４表に、またその時に用いた色
分解特性曲線を第１図に示す。因みに、原稿画像の濃度
値とｙ値（階調強度値、印刷画像の場合は網点面積ドッ
ト％値）の関係を図示したものが色分解特性曲線になる
ことはいうまでもないことである。

第１図において、実線は前記実験NO.１〜３に用いたＣ
版用色分解特性曲線を、点線はＹ版およびＭ版用色分解
特性曲線（本実験では、両者を同じとした。）を示す。
また、図中のの線で示される実線と点線の組合わせ
は、実験NO.１に用いられたＣ版用色分解特性曲線と、
Ｙ版およびＭ版用色分解特性曲線との関係を示す。図中
の，も同様な関係を示す。

これらの結果から、実験NO.２とNO.３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４表には、実験NO.４として、実験NO.２と３の
間で、NO.２から更に２／３程度、NO.３の方に明るくし
た校正印刷画像を得るべく、［NO.２のγ_C値−NO.３の
γ_C値］×２／３の数値をNO.２のγ_C値より減じた数
値、0.10-{0.10-(-0.18)}×２／３≒-0.10のγ値をもつ
もの（Ｃ版）で色分解したものが示されている。第４表
に示されるように、実験NO.４から得られた校正印刷画
像の画質は予測した通り、満足のいくものであった。

これらの実験において、本発明の〈関係式〉が非標準的
な画質である原稿画像の濃度領域における画像の階調変
換処理においても、γ値の操作のもとに作業的規則性を
もちながら効果的に、適用することができることが確認
された。また、これらの実験をとおして、濃度領域にお
ける画像の階調変換処理の特性を理解し、第２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更
（修正）をも、合理的にかつ作業的規則性をもちなが
ら、行うことができることがわかる。

(ii)前記した実施例より明らのごとく、本発明の〈関係
式(1)〉で規定される色分解特性曲線において、その形
状を大きく変えることができるのはγ値である。そこ
で、この点を他のデータにより確認することにする。

種々のγ値に対して、ｙ値（階調強度値）がどのように
変化するかをみたのが第５表である。第５表は、γ値を
変化させながら（γ値＝2.00〜-0.20を採用）、前記
〈関係式〉を、ｙ_H＝３％、ｙ_S＝95％、α＝1.00、β＝
10^-r、ｋ＝γ／（原稿画像の濃度域値）＝γ／(2.8-0.
2)の条件のもとで計算して求めた、各濃度ステップ（第
５表には、原稿画像の濃度域を９ステップに区分してい
る。）に対するｙ値（階調強度値として網点面積％値が
示されている。）を示すものである。

第５表により、γ値を変化させたとき、それぞれに対応
する個別的な色分解特性曲線が得られる。従って、与え
られた原稿画像の画質内容から、最適なγ値を設定して
階調変換を行えばよいことになる。第５表の結果を第２
図に図示する。

（実施例２） 実施例１により本発明の〈関係式〉を応用することによ
り、特に原稿画像の画質に応じた最適なγ値を設定する
ことにより、色分解作業の核心となる色分解特性曲線を
合理的に設定することが出来ることが実証された。

そこで、次に、γ値の合理的な決定法について検討す
る。

そのために、まず異なる画質の複数枚のカラー原稿か
ら、作業的規則性を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ための条件について検討
する。

このため、実施例２においては、特に現行技術のもと
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それ自体の画質評価、より具体
的にはカラー原稿それ自体のＨ部からＳ部にいたる濃度
特性の判定を、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。
そして、これにより得られる知見に基づいて、与えられ
た種々の画質のカラー原稿の色分解に最適な色分解特性
曲線の設定法（別言すれば、γ値の設定法）を提供する
こととする。

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

いうまでもなく、Ｈ部〜Ｓ部に至る各カラー原稿の濃度
特性は、フィルム感材（感光乳剤）上に写真濃度として
形成されるものであり、より具体的にはフィルム感材の
濃度特性曲線の特性に大きく左右されるものである。周
知のように、この濃度特性曲線はフィルム・メーカーの
フィルムの種類やタイプにより異なるものである。ま
た、同一のフィルム（別言すれば同一の濃度特性曲線）
を用いても、特にカラー原稿撮影時の露光量の相違によ
ってカラー原稿の濃度特性は、濃度特性曲線上の直線的
部分の特性に左右されたり（適性露光の場合）、上にふ
くらんだ部分（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部分（露光量が多過ぎる場合）の
特性に左右されたりする。そして、これら濃度特性曲線
の形状（特性）が印刷画像の調子や画質に、直接的な影
響を与えることはいうまでもないことである。

従って、カラー原稿の前記濃度特性曲線がどのような形
状（特性）をもっているかを、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は極めて重要なことで
ある。

このため、以下に示す撮影対象は同じではあるが、カラ
ー原稿撮影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NO.１……露光量がやや多く、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NO.２……適性露光量で標準的な画質を備
えており、濃度域が0.21〜2.95のもの。

本実施例では、〈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NO.１を
標準的な色分解特性曲線、すなわちＣ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
子はカラー原稿それ自体の調子と同様に、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NO.１よりも暗い調子のカラー原稿NO.２
（但し、前記したようにカラー原稿NO.２は標準的な原
稿である。）をその校正印刷画像の画質がカラー原稿N
O.１の校正印刷画像の画質（明るい調子のもの）と同じ
にするように色分解を行った。その時の実験資料を第６
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Ｈの濃度値から、カラー原稿
撮像時の露光条件の相違を検出することによって、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ることが解った。そ
して、この実験をベースにして所定の濃度特性を有する
カラー原稿から印刷画像を作成するための色分解特性曲
線の設定法、より具体的には該色分解特性曲線の設定に
重要なγ値の合理的な設定法を確立することができた。

その事情を、第３図によって説明する。第３図は、カラ
ー原稿の撮影条件とその濃度特性曲線、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、本実施例では、実施例１で実証されたように〈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、Ｃ版のγ値を0.90〜1.00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る。

露光条件の異るカラー原稿NO.１およびNO.２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、NO.１およびNO.２に示した実線の通りとなる。カ
ラー原稿NO.２の露光条件は適正露光量であるため、そ
の濃度特性曲線はほぼ直線的であるが、カラー原稿NO.
１のそれは露光量がやや多い（露光オーバー）ため濃度
特性曲線はお碗形に下にふくらみ（下に凸）をもつ。し
かし、実作業では、何れのカラー原稿も色分解するとき
には直線的濃度勾配をもつグレースケールを作業の案内
役として使用している。適正露光条件で撮影したカラー
原稿NO.２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、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、基本的には問題が
ない。

しかし、カラー原稿NO.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NO.
１′の破線で示した直線的な濃度特性曲線をもっている
のに対し、カラー原稿NO.１の画像の濃度勾配はNO.１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稿
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（NO.１′）と原
稿画像の実線で示した濃度勾配(NO.1)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。このことは、印刷画像の作成におい
て、原稿画像中の所定画素の濃度値（画像情報値）に対
し、どの位の網点面積％値を設定するか（階調の変換）
が常に問題点になることからみて当然のことである。

従来、非標準的画質をもつカラ−原稿、例えば前記した
カラ−原稿NO.１のカラ−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
な技術的対策を講じておらず、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つの原稿画像のＨ部およびＳ部
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Ｈ部〜Ｓ部の全領
域における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設定することによって、即ち同
じ網点の配列状態を形成することによって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、本実施例ではカラ−原稿NO.２の校正印刷画像の調
子をカラ−原稿NO.１のものに合わせるようにしている
ので、第３図に示されるように校正印刷画像で、カラ−
原稿NO.１に対してはNO.１−、カラ−原稿NO.２に対
してはNO.２−の網点配列を設定すれば良いことにな
る。

しかしながら、カラ−原稿を色分解するとき作業の案内
役として直線的濃度勾配をもつグレースケールを利用し
ていることは前述した通りであるが、第３図に示される
非標準的原稿（カラ−原稿NO.１）、標準的原稿（カラ
−原稿NO.２）及びグレースケールの各濃度特性曲線（N
O.1,NO.2,NO.1′）の相対的位置関係において、例えば
非標準的原稿（カラ−原稿NO.１）を原稿画像として色
分解を行うとき原稿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
上では第３図に示されるような濃度値Ｘ₁′に対応する
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Ｘ₁′と原稿画像上の濃度値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、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３図で詳述する。例えばカラー原稿NO.１で使
用したグレースケール上の濃度値Ｘ₁′と、該濃度値
Ｘ₁′に対応するカラ−原稿NO.２で使用したグレースケ
ール上の濃度点Ｘ_２′に同じ網点面積パーセントの数値
の網点（例えば50％の網点）を置くならば、作成される
カラ−原稿NO.２の校正印刷画像の網点配列はNO.２−
のようになり、NO.１−あるいはNO.２−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、カラ−原稿NO.２から作成される校正印刷画像
の調子や画質をカラ−原稿NO.１から作成される校正印
刷画像の調子や画質を同じくするためには、前記したＸ
₁とＸ₁′の差ｄを理解し、カラ−原稿NO.２の色分解作
業を行なわなければならない。具体的には、カラ−原稿
NO.１における濃度値Ｘ₁のグレースケール上の濃度値Ｘ
₁′に対応する原稿NO.２のグレースケール上の濃度値Ｘ
₂′よりは、ｄに対応するＤ（カラ−原稿NO.２の校正印
刷画像にカラ−原稿NO.１の校正印刷画像と同じ網点を
設定するために、カラ−原稿NO.２のグレースケール上
の濃度点Ｘ₂′で得られた網点と同じ大きさの網点を設
定しなければならない濃度点Ｘ₂の濃度値Ｘ₂と、前記濃
度点Ｘ₂′の濃度値Ｘ₂′との差）だけ濃度値の高い濃度
値Ｘ₂のところに、原稿NO.１のグレースケール上の濃度
値Ｘ₁′と同じ網点面積パーセントの数値をもつ網点を
設定するようにするならば、即ち、カラ−原稿NO.２が
そのような濃度特性曲線を持つものとして色分解作業を
行なうならば校正印刷画像で、夫々、図３に示されるよ
うにNO.２−とNO.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。以上に説明した実験、即ち、撮影条件が相違する
カラ−原稿NO.１とNO.２から調子や画質の同じ校正印刷
画像を作成するという実験に採用した実験資料を第６表
に示す。

カラ−原稿NO.１のＣ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配列に対し、カラ−原稿
NO.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（ほぼ同じ網点配列）が得られるよ
うにするための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するため
のγ値は0.75であった。

以上の実験は、撮影条件の異なる二種のカラ−原稿、従
って当然に夫々の濃度特性曲線の形状（特性）は異なる
ものであるが、γ値の操作とそれにより作成される校正
印刷画像の画質を評価することにより、その濃度特性曲
線を合理的に決定することができることを示すものであ
る。

即ち、このような基礎実験を数回、計画的に行うことに
より、カラ−原稿のＨ部からＳ部にいたる濃度特性曲線
の形状（特性）を合理的に決定することができる。別言
すれば、本発明の〈関係式〉は、カラ−原稿の濃度特性
曲線の形状（特性）規定にも有用なものである。

本発明において、第６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−原稿撮影時の露光条件が適正であるか、露
光アンダーであるか、あるいは露光オーバーであるか
は、カラー原稿のＨ（ハイライト点）の濃度値に極端に
影響を与えるという客観的事実がある。従って、第３図
に示されるようにＤ_H＝ｈ₂−ｈ₁の数値に基づき、差ｄ
を推定し、Ｄ値を求め、カラ−原稿NO.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−原稿NO.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−原稿N
O.２のＣ版のγ値を決めるようにすれば良い。

これは、とりもなおさずカラ−原稿のＨ濃度値(D_H)の差
から、良い調子や画質を持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−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,……などという
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のからの偏差量との
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、Ｄ_H＝ｈ₂−ｈ₁＝0.21−0.1
7＝0.04、γ値の偏差量＝1.00−0.75＝0.25が求められ
る（第６表参照）。

また、実施例１の(ii)のケースから、カラ−原稿のＨの
濃度差Ｄ_H＝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４表参照）。

そして、Ｄ_Hの値を対数で目盛るなら、Ｄ_Hとγの相関関
係は比例関係となりＤ_H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
もつ原稿画像を合理的に色分解するには、これら原稿画
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。

［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
領域における画像の階調変換処理技術を、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。

(1)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く従来の画像の階調変換処
理技術、即ち、画像の濃度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。

(2)画像の階調変換処理技術、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、次の通りである。

スキャナやシミュレーター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わしい色分解特性
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（プルーフィング）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
像形成シミュレーターを使用せずに、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、原稿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
調と色調とを、常に、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
ることができるようになる。

(3)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。

(4)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
どの日常作業を合理的で科学的、計画的かつ規則的なも
のとすることができる。

(5)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
ら開放されるため、撮像対象物の変動速度の如何にもか
かわらず、低照度域における撮像画像においても鮮明な
画像を得ることが可能となる。

(6)画像情報処理用ＩＣあるいはＬＳＩなどのアーキテ
クチャーにおいて、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階調変
換処理においては、機能を高度化しながら設計を簡単に
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。

(7)画像情報処理用シミュレーター、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
にすることができる。

(8)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、使い易さを著しく向上させることができ
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−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、γ値と色分解特性曲線の形状（特性）変化の関係を
示すグラフである。第３図は、カラ−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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原稿画像の画像情報に基づいて原稿画像か
   ら複製画像を作成するときの画像の階調変換処理を行な
   う方法において、下記〈関係式〉により原稿画像の基礎
   濃度情報値（ｘ）を、複製画像の階調強度値（ｙ）に変
   換処理して行なうことを特徴とする原稿画像から複製画
   像を作成するときの画像の階調変換処理法。 〈関係式〉 前記〈関係式〉において、 ｘ：原稿画像上の任意の点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稿画像上
   の最明部における濃度情報値を差し引いた値。 ｙ：原稿画像上の点Ｘに対応した複製画像上の点Ｙにお
   ける階調強度値。 ｙ_H：複製画像上の最明部に設定する、所望の階調強度
   値。 ｙ_S：複製画像上の最暗部に設定する、所望の階調強度
   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ｋを規定するγ値から、β＝１０^-γにより
   求められる数値。 ｋ：γ／（原稿画像の濃度域情報値）。 但し、γ値は正または負の任意の係数。 を表わすものとする。