[发明专利]图像影调变换方法

说明书

本发明涉及从绘画、黑白照片或彩色照片等印刷用原稿或复印用原稿上以及从摄像管或电荷耦合器件上存储的有关被摄物的图像信息(以下将它们统称为原图像)出发，制成印刷图像之类硬图像或显像管(视频)图像之类软图象(利用光线显示的一次性图像)等(以下将它们统称为复制图像)时，也即由原图像制成复制图像时，新密度域方面的图像特性变换处理法及利用该方法的设备。

更具体地说，制作复制图像时即使原稿图像密度域内的密度特性(下文称为“图像质量特性”)为非标准的，但可以将它预先调整到标准密度特性上，然后，根据新规定的“影调变换式”，处理上述的调整后的密度特性信息，经常利用稳定地获得所要求质量的复制图像的图像影调变换方法和上述的图像影调变换方式，由有关设备来制作各种复制图像。

由原图像制成复制图像时“图像影调变换技术”中，对于能使原图像的影调和色调再现性良好，或者对于能变换出具有所期望图像质量的复制图像，这样的基础技术目前尚未确立。

换言之，关于原图像的复制图像上影调和色调的再现，或者形成具有所期望图像质量的复制图像方面，其基本的“图像密度域内非线性变换处理技术”尚完全依赖于人们的经验和直觉，这是不科学的和不合理的。

这里所说的“图像密度域内非线性变换处理技术”(以下称为“图像密度域内的变换处理技术”，或简称为“图像影调变换处理技术”)，它与空间域内的图像处理、空间频率域内的图像处理、根据所给图像按统计方法的图像处理、或者与所给图像的图形解析等有关的图像特性的处理技术，是完全不同领域的技术，而属于上述诸图像处理技术之基础的技术。

在图像影调变换处理技术中，不管原稿图像的特性如何，也不管该技术的构成和措施如何，重要的是，以1∶1变换原稿图像的影调，并且得到的复制图像的影调对人眼视觉来说可看到具有自然的、合适的密度层次，这是在作成复制图像时图像影调变换处理技术的核心、基础和基本依据。

然而，在现在的图像密度域内的变换处理技术(图像影调变换处理技术)完全依赖于人们的经验和直觉，而且难以做到将它改造成为科学的、合理的技术体系。为此，根据先有的图像影调变换处理技术而得到复制图像的、具体的机械、装置、部件等，或将它们组合而得到的系统技术和系统机械、装置等，在其复制图像上原稿图像的影调的再现性当然不好，而它的构成具有不必要的复杂化、高级化、在制造成本、使用方便性、修理和维护等方面都存在问题。

为此，这就是在图像特性的影调变换处理技术中不能确立科学的、合理的基础技术以使原稿图像的影调以1∶1地变换成为复制图像的根本原因。″

看一下稍为具体的一些技术，例如考察一下原图像为彩色胶片原稿，制成印刷图像这种复制图像时的情况。一般并不能合适地掌握好从原稿图像上最亮部分到最暗部分的密度特性，尽管在作成印刷图像的情况下必须借助于从连续影调的原稿连续图像到网点影调的印刷图像而设定的色分解特性曲线(也称为“网点影调特性曲线”)来变换影调，但如上所述影调变换完全依赖于人们的经验和直觉。

因此，关于图像影调变换处理的各种问题，更具体地说就是下列一些问题：制成印刷图像时对非标准图像质量的彩色胶片原稿进行分色的各种问题：随着彩色复印机等数字图像处理装置的功能扩展，使软件和硬件机构复杂化的问题：照相图像印制中曝光量控制机构的性能有限制的问题：电视图像方面亮度图像质量调整性能的提高方法问题；激光印刷机、喷墨印刷机、热感印刷机等在操作上具有规则性的平滑影调的二值(网点影调包含有多值)图像制成问题；低照度情况下克服摄影过程所需时间和摄影机结构上有限制的问题；应用图像来作各种检验和控制装置时的结构简化问题；减少图像信息传送量的问题；图像处理装置方面一般的结构简化、性能提高和成本降低问题；等等。所有这些问题的根源，基本上在于对原图像没有合适地掌握好其最亮部分到最暗部分的密度特性，以及使原图像和复制图像两个图像相关的装置和方法仍依赖于人们的经验和直觉。

本发明者们具有以下的基本认识：关于由原图像制成复制图像时采用的、现今图像密度域中的影调变换处理技术，人们对原图像，例如制成印刷图像这种复制图像时用的照相原稿，还没有合适地掌握好其最亮部分到最暗部分的密度特性；并且，对于图像影调变换处理基础的两个图像(原稿图像和复制图像)间与影调特性有关的装置、方法仍依赖于人们自己的经验和直觉。

根据这种基本认识，以前本发明者们为使上述密度域中的图像影调变换技术科学化和合理化，曾提出过利用特定的影调变换式来

使上述两个图像的影调特性相关的方案(参照日本昭和62-148912号专利公报、日本昭和63-114599号专利公报)。