JPH076783B2

JPH076783B2 - 濃度計

Info

Publication number: JPH076783B2
Application number: JP63071972A
Authority: JP
Inventors: 孝沼倉; 巖沼倉; 進北沢
Original assignee: Yamatoya and Co Ltd
Current assignee: Yamatoya and Co Ltd
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH01245261A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、各種の連続階調の原稿画像（モノクロあるい
はカラーフィルム原稿など、記録紙などの記録媒体上に
複製しようとするものを全て含む。）から網点階調（ハ
ーフトーン）の複製画像（印刷画像、プリンタ画像など
原稿画像の複製物をいう。）を作成するときに有用な濃
度計に関する。

更に詳しくは、本発明は、連続階調の原稿画像から複製
画像を作成するときに、原稿画像上の所望の標本点（画
素）の濃度情報値とともに、複製画像上の対応する点の
網点面積％値などの階調強度値を表示するようにした濃
度計に関するものである。

（従来技術とその問題点）網点階調（ハーフトーン）の複製画像の製作分野とし
て、代表的なものに印刷がある。

現在、印刷分野の製版作業における重要問題の１つは、
色分解、網撮りなどの画像変換処理のために、より具体
的には連続階調の原稿画像（例えばカラーフィルム原
稿）から網点階調の印刷画像へ階調変換するために基礎
的な画像情報として濃度値を入手しているが、この基礎
画像情報を製品である印刷画像の画質の評価や、階調変
換作業中の画像情報の調整・管理に、科学的かつ合理的
な関連性をもって利用できていないことである。即ち、
原稿画像の有するる濃度値と該濃度値を階調変換したと
きの階調強度値（網点面積％値）との間の関連性は、専
ら製版作業者の経験と勘に依存しているのが現状であ
る。

別言すれば、原稿画像の画像情報として濃度値を濃度計
によって測定してみても、そのあとに行なわれる製版設
計は、全く、人間の経験と勘に基づいて行なわれてお
り、この製版設計作業を合理的に標準化することができ
ないで今日に至っているのが実情である。

現在の製版作業においては、スキャナなど高価な高度化
写真製版機器の使用効率を高め、消耗資材を節約し、製
版時間の短縮化を図りながら高度に多様化している印刷
画像を作成したり、スキャナ操作のミスをなくすことが
強く求められている。

前記したニーズ、要請に答えるために、製版業者におい
てプレスキャニング・システムの導入や、色分解前に高
価なCRTによるプレソフト校正システムを採りいれた
り、あるいは顧客に提出する校正刷り（外校という。）
を行なう前に社内校正刷り（内校という。）を行なうな
ど一定の努力が払われているが、あまり効果的でなく、
かつ高価な機器の導入や無用の作業手続きを強いられて
いるのが現状である。

前記した製版作業における諸問題の根本的理由は、連続
階調である原稿画像を網点階調の印刷画像に変換する画
像の階調変換処理技術、より一般的な表現をすれば濃度
領域における画像の階調変換処理技術が、科学的かつ合
理的な技術として確立されていないことにある。

前記した点は、印刷分野の事例を含めて、プリンター機
器、コピー機器などによって複製画像を製作するときの
画像の階調変換技術が、全て、人間の経験と勘に基づい
ているといっても過言ではない。即ち、濃度領域におけ
る画像の階調変換処理技術が科学的かつ合理的に行なわ
れていないという実情は、ひとり印刷業界の製版作業に
おいてのみならず、網点階調（ハーフトーン）の複製画
像の製作に関連する技術分野に共通している。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、前記した従来技術の限界に鑑みなされたもの
で、階調変換作業の有用なツールとしての濃度計の改良
に関するものである。即ち、濃度計が測定した連続諧調
の原稿画像上の任意の標本点（画素）における濃度値
を、所望した画質（階調特性）の網点階調（ハーフトー
ン）の複製画像を製作するための階調強度値に変換する
ことができる機構や機能を具備させるとともに該階調強
度値をも表示させ、前記した画像の階調変換作業を合理
化しようとするものである。

前記したように、連続階調を網点階調（ハーフトーン）
に階調変換して複製画像を製作しようとする分野は多岐
にわたるが、これらの分野においては画像処理の原始情
報（基礎画像情報）として濃度情報値（通常の濃度計に
より測定される濃度値より広義のものであり、濃度に相
関した情報量をいう。以下、同じ。）を連続階調の原稿
画像から入手している。従って、本発明の濃度計は、印
刷画像の分野に限定されず広く複製画像を製作するとき
の階調変換作業を合理化しようとするときに有用なもの
である。

本発明の目的は、濃度情報値の表示はもとより、該濃度
情報値を新規な階調変換式により処理して階調強度をも
表示することができる網点階調（ハーフトーン）の複製
画像を作成する時に有用な濃度計を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段）本発明は概説すれば、本発明の、連続階調の原稿画像か
ら網点階調の複製画像を作成する時の作業案内として有
用な濃度計において、前記濃度計が（ｉ）原稿画像上の任意の標本点における濃度情報値
を表示するとともに、（ii）前記標本点における濃度情報値を下記＜関係式
（１）＞により処理して求めた複製画像上の階調強度値
（ｙ）を表示するものである、ことを特徴とする濃度計。

＜関係式（１）＞但し、 x:原稿画像上の任意の標本点における濃度情報値から同
画像上の最明部Ｈにおける濃度情報値を差し引いて求め
た基礎濃度情報値。

y:原稿画像上の任意の標本点に対応した複製画像上の点
における階調強度値。

yh:複製画像上の最明部Ｈに設定する所望の階調強度
値。

ys:複製画像上の最暗部Ｓに設定する所望の階調強度
値。

α：複製画像を記録するための記録媒体の表面反射率。

β：複製画像を表現するための表現媒体の表面反射率。

k:任意の係数。

をそれぞれ表わす。

以下、本発明の技術的構成を詳しく説明する。

本発明は、前記したように印刷画像などの複製画像の製
作時に通常使用されている濃度計に、濃度情報値の表示
はもとより複製画像の製作作業の案内ともなる網点面積
％値などの階調強度を表示させるようにした点に特徴を
有するものである。

そして、本発明においては、前記階調強度値は本発明者
らにより理論的に求めた前記＜関係式（１）＞により算
出されるものである。

そこで、まず前記＜関係式（１）＞について説明する。

前記した＜関係式（１）＞は、一般に認められている濃
度公式（光学濃度、写真濃度）から、製版・印刷におけ
る濃度式を求めようとする過程で生まれたものであり、
合理的なものである。

前記した＜関係式（１）＞は、本発明の趣旨に沿う限
り、＜関係式（１）＞の各項の数値どりや性格づけを任
意に変更したり、あるいは各項を任意に、変形、加工、
簡略化などしたりすることを妨げない。

例えば、前記＜関係式（１）＞を下記＜関係式（２）＞
の如く変形しても良い。

ｙ＝yh＋Ｅ（１−10^-kx）（ys−yh） …（２）但し、Ｅ＝1/（１−β）前記＜関係式（２）＞は、＜関係式（１）＞のα値を10
0％（表面反射率）としたものに対応するものである。

本発明者らにおいては、印刷画像を製作するときの階調
変換作業に前記＜関係式（１）＞が極めて有効であるこ
とが確かめられており、この点は既に特許出願されてい
る（特願昭62-148912号、米国特許第4,811,108号）。

前記＜関係式（１）＞の運用上の特徴について、複製画
像として網点階調の印刷画像を製作する場合を例にして
説明する。

印刷画像を製作するとき、前記＜関係式（１）＞におい
て、ｘ値を基礎濃度値（原稿画像上の任意の標本点にお
ける濃度値から、同画像上の最明部Ｈにおける濃度値を
差し引いた濃度値）、yhを印刷画像の最明部Ｈに設定さ
れる所望の大きさの網点面積パーセント値、ysを印刷画
像の最暗部Ｓに設定される所望の大きさの網点面積パー
セント値、αを印刷用紙の反射率、βを印刷インキの表
面反射率としたとき、ｙ値は前記した原稿画像上の任意
の標本点に対応した点の印刷画像上の網点面積パーセン
ト値（階調強度値）を示すことになる。

なお、印刷画像の製作において、一般に印刷画像の濃度
域値（ダイナミックレンジ）が相違することから、＜関
係式（１）＞のｋ値に濃度域の圧縮を考慮してｋ値＝
（印刷画像の濃度域値）／（原稿画像の濃度域値）の比
を用いることが有効である。しかし、ｋ値としては前記
した値に限定されない。

そして、前記ｘ値に対してｙ値をプロットすると、最明
点ではｙ＝yh、最暗点ではｙ＝ysとなり、ｙ値はこのyh
〜ys間を結ぶ曲線、即ち網点階調特性曲線（階調変換特
性曲線）を形成することになる。

前記網点階調特性曲線は、印刷画像を製作するときに連
続階調を網点階調へ階調変換する作業曲線であり極めて
重要なものである。

前記したことの意義は重要であり、これにより従来、階
調変換のための網点階調特性曲線を人間の経験と勘によ
り設定していたものを合理的に設定することができるよ
うになる。

本発明は、前記知見をベースとするものであり、複製画
像の製作過程において必須の作業ルーツである濃度計に
おいて、濃度値だけでなく前記した網点面積％値などの
階調強度値をも表示させることにより、複製画像の製作
を合理化しようとするものである。例えば、製版作業者
は、前記したｘ値に対応して、ｙ値を算出するアルゴリ
ズムをソフトウエアとして保有する濃度計により階調変
換を合理的なものにすることができるため、階調の再現
性に優れた印刷画像を得ることができるようになる。

本発明において、前記＜関係式（１）＞の計算実現の手
段・方法、ならびにそれを濃度計に備える態様、方法な
どに特段の制約を受けるものではない。

また、前記＜関係式（１）＞によって変換処理された階
調強度値の表示、利用、伝達などの手段、方法はどのよ
うなものであっても良い。

さらに、濃度計の光源をグラスファイバーなどを利用し
て、スキャナなどに使用される画像処理装置の光源に求
めるなど、濃度計の機構・機能などに特段の制約を受け
るものではない。

また、当然のことながら、連続階調の原稿画像の濃度情
報値を変換処理して得られる出力情報値（階調強度値）
の態様は、印刷画像における網点の網点面積パーセント
の数値に限定されたものではなく、複製画像の製作にと
って好ましいものであればよい。例えば、複製画像とし
てコピー画像を製作するとき、所定の画素をドットによ
る被覆率で256階調で表現したとき、階調強度値（ｙ）
を256に配分して出力するようにすればよい。

本発明の濃度計の構造は、通常の濃度計のように濃度情
報値が表示されるとともに、その内部に前記＜関係式
（１）＞のアルゴリズムをソフトウェアとしてもつ計算
処理部分を有し階調強度値を計算して表示するものであ
れば、その構造に限定されるものではない。

例えば、原稿画像（濃度測定対象物）を光照射し、その
透過光または反射光をＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、
Ｂ（ブルー）に分光し、これをフォトマルや固体撮像素
子（CCD）で光電変換し、次いでA/V変換、ログアンプ
（対数演算）による濃度情報への変換、C,M,Y,K（ブラ
ック）成分の分離、該C,M,Y,K成分の濃度情報を前記＜
関係式（１）＞を用いて演算処理し、これらを表示でき
る構造のものであれば良い。

これを図示すれば、第１図のようになる。

図１において、１は濃度情報値測定用光源部で２は原稿
載置部である。

３は光電変換部であり、これはフォトマルやCCDなどの
受光素子で構成される。なお、光電変換部３にA/V変換
部や電圧（Ｖ）信号を対数演算して濃度に変換するD/lo
g（ログアンプ）部が接続されるが、図示していない。
また光電変換部は透過光を受光したり反射光を受光した
りしてもよいことはいうまでもないことであります。

４はA/D変換部、５は本発明の特徴をなす＜関係式
（１）＞により濃度情報値から階調強度値を計算する階
調強度値演算部である。

６は出力表示部で、61は濃度情報値の出力、表示部、62
は階調強度値の出力、表示部である。

本発明の濃度計においては、濃度計で測定して得られた
原始画像情報である濃度情報値は、前記＜関係式（１）
＞を用いて、例えば網点階調である印刷画像を製作しよ
うとする場合、該印刷画像の階調管理に重要な網点面積
パーセントの数値（階調強度値）に、科学的かつ合理的
に関係づけられることになる。従って、従来の人間の経
験と勘に依存した技術や判断を科学的かつ合理的なもの
に改めることができる。また、数式を使っているため、
得られる階調強度値が、作業的規則性をもっていること
は当然であり、しかもそれらの階調強度値は、常に人間
の視覚感覚にとって、その原稿画像から得られる最も適
切かつ自然の濃度勾配をもつ印刷画像などを与える画像
情報である。

このような能力を備えた濃度計が、画像の階調変換をと
もなう製版技術などの高度・合理化のために果す役割
は、確実にしてかつ大きなものがある。

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り、実施例のものに限定さ
れない。

（実施例）本発明の実施例の１つとして、＜関係式（１）＞のアル
ゴリズムを組込んで濃度領域における画像の階調変換処
理機能をもたせたパーソナルコンピューターNEC PC-980
0（NEC社製）と市販の濃度計とを接続したものを用い
た。

上記濃度計とパーソナルコンピューターを接続する方法
は、通常の方法に従い濃度計で得られた濃度情報値に関
する電気信号をそのままパーソナルコンピューターの入
力情報用の電気信号として利用できるようにした。

パーソナルコンピューターの演算用ソフトでは、階調変
換処理を簡単にするため、前記＜関係式（２）＞を用
い、かつｋ値として代表的な印刷インキである黄色イン
キのベタ刷り濃度の数値に準ずる数値を用いることとし
た。

与えられたカラーフィルムポジ画像フィルムは、４″×
５″サイズの標準的品質をもつ水着着用の女性像を撮影
したものであり、その原稿のＨとＳの濃度を測定したと
ころ、夫々0.20と2.75であった。

製版設計の段階において、このカラー原稿の品質が基準
的なものであるので、所望する画質をもつ印刷画像を得
るために、多色印刷の基本の版であるアイ版（Ｃ版）の
印刷画像におけるハイライト部（Ｈ）に入れる網点の網
点面積パーセントの数値（yh）を３％、シャドウ部
（Ｓ）に入れる網点の網点面積パーセントの数値（ys）
を95％とし、印刷インキ濃度値βを0.01（インキの表面
反射１％）とした。また、イエロー、マゼンタの版につ
いては、カラーバランスを良くするため、常法に従い、
yhを２％、ysを92％、中間調におけるＣ版に対する網点
面積パーセントの差をほぼ12％とした。

このようにして原稿画像のハイライト部とシャドウ部の
濃度のところの網点面積％値を求めてみたところ、当然
のことながらパーソナルコンピューターの出力でＣ版の
Ｈに３％、Ｓに95％の網点面積パーセントの数値を得る
ことができた。また、原稿画像上の濃度値が0.84,1.16,
2.10のところの網点面積％値は、夫々48.4％,62.5％、8
7.0％の値であった。

前記した数値を製版設計に組入れて、網点階調特性曲線
（色分解作業曲線）を設定し、該曲線に従って色分解作
業を行ない、クロマリン校正法によって校正刷りを行な
った。

得られた校正印刷画像では、製版設計段階で計画した通
り、カラー原稿上の所要の管理点のアイ版、キ版、マゼ
ンタ版の各網点が、校正印刷画像上の対応した各管理点
に、予定した通りの網点がはいっており、かつその画質
は極めて満足すべきものであった。

次に、本発明の濃度計の演算部に組込まれる前記＜関係
式（１）＞の有用性について補足説明する。

これは本発明に対する理解の便を図るための補足説明で
あり、濃度計に適用される前記＜関係式（１）＞の有用
性を、特に連続階調の原稿画像から網点階調の印刷画像
を作成する場合について説明する。

前記＜関係式（１）＞を用いて作成した下記の第１表
（１）（２）（３），第２表，第３表にもとづいて＜関
係式（１）＞の有用性について説明する。

（イ）第１表（１）（２）（３）について．第１表は、原稿画像から白黒（モノクロ）印刷画像を作
成するとき、印刷インキの濃度（印刷画像濃度域）及び
網点の使用範囲（当業界の白黒網撮り作業の常法になら
って、Ｈ部とＳ部に設定される網点の使用範囲を決め
た。）が変化するとき、理想的な網点階調特性曲線を得
るためには、各標本的［第１表では、0/8（Ｈ）,1/8,2/
8（M₂）,3/8,4/8（M₁）,6/8,8/8（Ｓ）の標本点が示さ
れている。以下の表でも同じ。］における網点面積％値
（ｙ値）をどのように管理しなければならないかを＜関
係式（１）＞により計算し、それを一覧表にしたもので
ある。

第１表において、網点％理論値の欄の網点％値はＥ＝
１、（α＝1.0,β＝０）のときの値であり、その他は表
中に示されたＥ値のときの値である。この場合、Ｅ値は
α＝1.0,βは印刷インキの濃度（印刷画像濃度域）から
求めた値、即ちβ＝10^{−（印刷画像濃度域）}を用いて決
めた。

第１表から印刷インキの濃度が同じであってもＨ部とＳ
部に設定される網点面積％値の使用範囲を変えたとき、
理想的網点階調特性曲線がどのように変化するか、また
は変化させなければならないかを知ることができる。

なお、連続階調の原稿画像から、1:1に対応する網点階
調の白黒印刷画像を作成すること、及び白黒印刷画像の
階調を任意に調整することができる技術、手法を体得す
ることは多色画像を作成するうえでの基本である。

（ロ）第２表について．第２表は、第１表と同様に原稿画像から白黒印刷画像を
作成するとき、印刷画像濃度域を変化させながら、かつ
網点面積％の使用範囲を０％〜100％とするという条件
てのもとで、画像全体のコントラストは別として、人間
の視覚感覚に対して同じ画像の調子、同じような画質を
もつ画像を作成するために必要な各標本点における網点
面積％値（ｙ値）を一覧表にしたものである。

換言すれば、与件が理想的な場合において、使用する印
刷インキの最高濃度値に対応した理想的な網点階調特性
曲線上の各標本点の網点面積％の数値（ｙ値）を一覧表
にしたものである。

（ハ）第３表について．第３表は、網点面積％の使用範囲を５％〜95％とする条
件以外は第２表と同様なものであり、理想的な網点階調
特性曲線上の各標本点の網点面積％の数値（ｙ値）を一
覧表にしたものである。

以上の各表に示されるデータは、画像の階調変換処理に
おいて極めて有用なものであり、これらデータにもとづ
いて階調の再現性に優れた印刷画像を得ることができ
る。

（発明の効果）本発明により、濃度計、特に連続階調の原稿画像から入
手される濃度情報値を階調変換して網点階調（ハーフト
ーン）の複製画像を製作する上で必須の作業ルーツであ
る濃度計において、濃度情報値の表示はもとより、該濃
度情報値を階調変換して画質の優れた複製画像を製作す
るための階調強度値も表示される。

このため、本発明の濃度計は各種の複製画像を合理的か
つ効率的に製作する上で極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の濃度計の構成図である。１……濃度情報値測定用光源部２……原稿載置部３……光電変換部４……A/D変換部５……階調強度値演算部６……出力表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｔ 5/00 Ｈ０４Ｎ 1/405

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続階調の原稿画像から網点階調の複製画
像の複製画像を作成する時の作業案内として有用な濃度
計において、前記濃度計が、（ｉ）原稿画像の濃度測定用光源部、（ii）原稿画像の載置部、（iii）原稿画像の濃度情報値測定部、（iv）濃度情報値を階調強度値に変換する階調強度値
演算部、（Ｖ）出力表示部、で構成されるとともに、前記階調強度値演算部が、原稿画像上の任意の標本点における濃度情報値を下記＜
関係式（１）＞により処理し、複製画像上の階調強度値
（ｙ）を演算するものである、ことを特徴とする濃度
計。＜関係式（１）＞但し、 x:原稿画像上の任意の標本点における濃度情報値から同
画像上の最明部Ｈにおける濃度情報値を差し引いて求め
た基礎濃度情報値。 y:原稿画像上の任意の標本点に対応した複製画像上の点
における階調強度値。 yh:複製画像上の最明部Ｈに設定する所望の階調強度
値。 ys:複製画像上の最暗部Ｓに設定する所望の階調強度
値。 α：複製画像を記録するための記録媒体の表面反射率。 β：複製画像を表現するための表現媒体の表面反射率。 k:任意の係数。をそれぞれ表わす。