Brevet FR2528207A1 — publié le 19831209

La présente invention se rapporte à un moyen pour contrôler des couleurs, tel qu'un système électronique de contrôle de couleurs, qui déter- mine si la séparation des couleurs a été correctement effectuée au cours de la préparation des clichés ou plaques de couleur précédant l'opération finale d'impression, en simulant sur un écran de tube cathodique couleurs une image colorée identique à l'impression finalè. Au cours de la production d'une impression en couleurs, on obtient normalement toute une gamme de couleurs et de nuances en appliquant successive- ment des encres cyan (C), magental (M) et jaune (Y) (qui sont les couleurs primaires dans un mélange soustractif) ainsi que de l'encre noire (BK) destinée principalement à compenser, dans les proportions voulues, la gradation de la densité des parties sombres La quantité de chaque encre devant être appliquée est directement réglée par le cliché de couleur correspondant qui, de ce fait, détermine la teinte finale de l'impression Avant le tirage final, on procède à des essais d'impression, c'est-à-dire, qu'on tire des "épreuves", afin de vérifier si l'on obtient bien les teintes finales prévues, ces essais étant effectués à l'aide de ces clichés de différentes couleurs, qui sont modifiés ou, au besoin, reproduits, ces procédures étant qualifiées de "contr 8 le des couleurs". Les opérations classiques de contr 8 le des couleurs consistent à con- fectionnér des clichés d'impression à partir de chacun des films des différentes couleurs Y, M, C, et BK, a faire des essais d'impression en utilisant les cli- chés et les encres d'imprimerie correspondantes afin d'obtenir une épreuve, à modifier les clichés (retouche à la main) ou à produire de nouveaux clichés de couleurs après avoir ajusté la teinte et/ou l'état de séparation des couleurs si cela a été jugé nécessaire au vu de l'épreuve ou si on l'a jugé nécessaire de façon empirique en examinant le film de couleurs original et/ou chaque film des différentes couleurs séparées Y, M, C, BK et de produire une nouvelle épreuve Ceci implique qu'après que les clichés de couleurs ont été modifiés ou refaits, chaque cliché d'impression correspondant à ces clichés de couleurs doit être produit et un tirage d'essai avec ces clichés d'impression doit être effectué au moyen d'une presse d'impression d'épreuve En conséquence, le pro- cédé de contr 5 le traditionnel est une opération empirique soumise à une succes- sion d'essais et d'erreurs, et qui est coûteuse et prend beaucoup de temps. Pour remédier à ces difficultés, on a déjà réalisé un certain nombre de systèmes électroniques de contrôle de couleurs L'un d'entre eux enregistre le signal vidéo obtenu à partir de chaque film représentant les différentes couleurs séparées Y, M, C et BK, au moyen d'une caméra de télévision, a res- tituer en synchronisme, ces signaux vidéo enregistrés, à effectuer les calculs nécessaires avec ces signaux dans un circuit électronique afin d'engendrer une couleur dont la teinte est identique à celle de l'impression que l'on veut produire, et à faire apparaître le résultat de ces calculs sur uneécran de con- trôle en couleurs Un autre système utilise des dispositifs debalayage à spots volants qui explore en synchronisme un jeu de films en couleurs séparés pour afficher une image en couleur sans enregistrement vidéo Un autre nouveau système, connu sous le terme "layout scanner system" utilise une mémoire, telle qu'un disque magnétique, sur laquelle est enregistré un signal représentatif de la densité de chaque couleur obtenue à partir de la décomposition des cou- leurs au moyen d'un analyseur de lumière et transfèrele signal de densité de chaque couleur à une mémoire de régénération afin d'afficher une teinte de couleur simulant celle de l'impression que l'on veut produire. Toutefois, il est à noter qu'il existe une différence notable entre les caractéristiques des composants des couleurs des encres idéales et celles des encres d'imprimerie réelleslesquelles contiennent des éléments indésirables absorbant des couleurs, éléments que l'on désigne en général sous le terme "impuretés de l'encre" En conséquence, lorsque l'on affiche une image en cou- leur sur un écran de contrôle en utilisant les signaux vidéo obtenus à partir des films des différentes couleurs séparées, au moyen d'une caméra de télévi- sion, il est nécessaire de disposer d'un circuit capable de calculer la manière dont chaque couleur imprimée à l'aide du cliché de couleur correspondant, sera affectée par la présence des impuretés de l'encre correspondante, ainsi que d'un circuit pour déterminer de quelle façon doit être corrigée l'impression polychrome finale en agissant sur les clichés de couleurs et sur les encres correspondantes. Dans cette optique divers procédés ont déjà été mis au point pour exécuter ces calculs ou déterminations. L'un de ces procédés connus consiste tout d'abord à mettre sous forme numérique les signaux de densité des couleurs séparées correspondant aux encres d'imprimerie qui sont normalement le cyan (C), le magenta (M), le jaune (Y) et le noir (BK), selon la gradation de densité nécessaire, afin d'exprimer la teinte désirée de cette couleur, puis à préparer une mémoire tableau contenant les valeurs qui, après vérification par un essai d'impres- sion réelle et une comparaison, correspondent à toutes les combinaisons pos- sibles des différents niveaux de gradation des densités de chaque film des couleurs séparées, après quoi, des signaux de rouge (R),-de vert (G) et de bleu (B) représentatifs des teintes des différentes couleurs qui sont identi- ques à celles de l'impression que l'on veut produire peuvent être directement restitués à partir de cette mémoire tableau, ou par les signaux d'adresse utilisant les signaux de densité des couleurs séparées. Dans la méthode ci-dessus, si l'on dispose d'une équation obtenue à partir des valeurs caractéristiques fondamentales, équation capable de pré- dire la teinte de la couleur devant être produite par une impression réelle, cette équation peut être utilisée au lieu desdits signaux mis sous forme nu- mérique. D'autre part, lorsqu'on met sous forme numérique chacun des signaux de densité de couleurs, le maintien des teintes de couleurs naturelles exige normalement une gradation des densités d'environ 256 niveaux pour chacun des clichés de couleurs C, M, Y et BK Ceci implique que le nombre des combinaisons K h 4 de chaque niveau de densité de chacun des clichés de couleurs est ( 256)4 4 x 109, ce qui en fait, exigerait une mémoire d'une capacité excessive C'est la raison pour laquelle, comme décrit dans la demande de brevet japonais no 56-93013 de la présente Demanderesse, il est proposé de préparer une mémoire tableau judi- cieusement réduite, en même temps aue les calculs supplémentaires (dans le cas ci-dessus, des calculs du quatrième degré). Avec ce procédé amélioré, l'équation nécessaire pour les calculs supplémentairesest sensiblement simplifiée Toutefois, la réalisation maté- rielle de cette équation soulève encore certains problèmes, tels que la comple- xité des circuits de multiplication et la nécessité de circuits de comparaison adaptés à diverses situations Tous ces problèmes sont encore agravés lorsque l'on utilise plus de quatre encres d'imprimerie et ont pour résultat un matériel compliqué et coûteux. Un autre procédé pour exécuter les calculs précédents prévoit de remplacer la mémoire tableau en question par un calcul en temps réel qui prédit, à partir de chaque signal de densité de couleurs, la teinte de couleur devant être imprimée. Pour réaliser le calcul en temps réel, divers procédesont déjà été suggérés L'un d'entre eux utilise l'équation de Neugebauer ou l'équation dé- rivée de celle-ci, comme cela est décrit dans le brevet japonais Do 4912910. Ce procédé consiste à déterminer, à partir de chacun des signaux des couleurs séparées Y, M, C, BK, la quantité d'encre devant être utilisée, à calculer les pourcentages des aires pour chacune des combinaisons possibles du papier nu, de la première couleur, de la seconde couleur et de la troisième couleur à partir de la relation entre les quantités d'encres, à multiplier les pourcen- tages des aires par chaque facteur de réflexion spécifique et à faire la somme de ces valeurs afin de prédire la teinte moyenne de la couleur devant être im- primée à l'aide de plusieurs encres. Dans ce procédé, plus le nombre des encres d'impression utilisées est grand, plus les termes intervenant dans les calculs destinés à obtenir les pourcentages des aires sont nombreux Ceci implique inévitablement des réglages des facteurs compliqués pour les termes des équations, ce qui se traduit par un système de traitement compliqué et coûteux. Bien que cette équation de Neugebauer soit relativement claire, il est également connu que,quand on l'applique pour prédire la teinte des couleurs devant être imprimées avec une définition typique de points de nuances d'en- viron 150 lignes par 25 mm, cette équation est peu satisfaisante. Des modifications et des corrections de l'équation de Neugebauer en vue d'obtenir une application satisfaisante auraient pour effet d'introduire dans les équations des termes exponentiels, comme on le voit dans le brevet japonais no 49-12910, ce dont résultent finalement des calculs plus compliqués. Il existe d'autres procédés de calculs en temps réel, comme ceux décrits dans les publications des brevets japonais no 54-38921, 54-38922 et 5626015 Le procédé des publications no 54-38921 ou 54-38922 consiste à détenmner la quantité d'encre devant être utilisée, à partir de chaque signal de densité des couleurs séparées et à faire la somme des valeurs des signaux de densité R, G, B de chaque encre d'impression afin d'obtenir la valeur totale de chaque densité de couleur décomposée, dans l'hypothèse que les valeurs des signaux de densité de R, G, B d'une encre augmentent proportionnellement avec la quantité de l'encre Or, dans un procédé d'impression, la loi de l'additivité ne joue pas, du fait qu'une partie de l'image imprimée avec plusieurs couleurs apparaît trop épaisse sur le tube cathodique, à condition qu'uneperformance élevée de l'analyse des couleurs sur une partie de l'image imprimée avec une encre soit atteinte En conséquence, la pratique consiste à introduire dans le procédé ci-dessus des couleurs comme on le fait dans les analyseurs de couleurs, afin de rectifier les signaux des couleurs décomposées R, G, B de la partie impri- mée avec plusieurs couleurs. Le procédé de la publication de brevet japonais N O 56-26015 comprend les étapes consistant à faire sélectivement la somme des valeurs des signaux de densité R, G, B, calculés à partir de la quantité de chaque encre devant être utilisée pour obtenir la valeur totale de chaque densité de couleur dé- composée, à calculer les termes de correction vis-à-vis des défauts de la loi d'additivité par une multiplication et à additionner les valeurs obtenues à la valeur totale de chaque densité de couleur décomposée afin de prédire la teinte de la couleur de l'image imprimée que l'on veut produire. Toutefois, toutes les méthodes ci-dessus de calculs en temps réel exigent des circuits pour détecter les parties comportant des couleurs séparées multiples sur une image imprimée et des circuits de multiplication des diffé- rentes valeurs de densité des couleurs décomposées De plus, une détermination exacte de la teinte de la couleur devant être imprimée exige des facteurs de sélection appropriés pour chaque terme utilisé dans les équations et, quand on utilise plus de quatre couleurs d'encres d'impression, l'augmentation du nombre des combinaisons des couleurs séparées rend cette méthode impraticable. En particulier, lorsque la méthode utilise des termes de correction pour les insuffisances de la loi d'additivité, ces termes de correction, dans les équationso ils se sont révélés relativement petits en tenant compte de la quantité d'impuretés présentes dans l'encre, sont négligés, bien qu'il soit préférable d'éviter cette omission pour un résultat plus correct. En conséquence, le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des méthodes et des procédés antérieurs en apportant un procédé et un système qui utilisent des calculs plus simples conduisant à des circuits de calcul plus simples et qui permettent d'afficher une meilleure image en couleur d'une impression sur un écran. Les calculs utilisés dans la présente invention sont fondés sur ce que l'on appelle la "théorie de la densité et de la saturation" En appliquant cette théorie, chacun des signaux de couleurs R, G et B devant être appliqué à l'entrée d'un tube cathodique couleurs peut être obtenu par une addition sélec- tive de la valeur L = -log ( 1 i) pour chaque valeur de la densité de couleur décomposée, comme l'indique les équations ( 3), ( 4) et ( 5) mentionnées ci-après, ou k est une constante du point de densitésaturation, Di est la valeur de chaque signal de densité de couleur décomposée contenue dans un signal de densité de couleur correspondant à la quantité d'encre d'impression, telle que C, M, Y ou BK et L est un terme commun utilisé dans les équations ( 3), ( 4) et ( 5) qui dérivent de la théorie de la densité et de la saturation. Plus précisément, le système de la présente invention utilise une mémoire contenant la valeur L = -log ( 1 D) correspondant à l'une des cou- leurs décomposées qui correspond à une encre d'impression devant être utilisée, ainsi que les valeurs qui seront restituées pour être additionnées pour chaque densité totale des couleurs décomposées qui commanderont finalement un tube cathodique en couleurs. Un mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma illustrant la principe général de la présente invention; la figure 2 est un graphique représentant une courbe caractérisdt que typique de l'équation -log (l) en fonction de Di; k les figures 3 à 6 sont des graphiques représentant des courbes caractéristiques typiques contenues dans une mémoire; et la figure 7 est un graphique représentant une courbe caractériéti que typique d'un circuit de transformation des caractéristiques. Comme indiqué plus haut, la présente invention est basée sur la théorie de la densité et de la saturation D'après cette théorie, un phénomène selon lequel, en raison dlune première réflexion de surface, des réflexions internes multiples, de l'opacité de l'encre, de l'absorption, l'effet de transi- tion inverse, la caractéristique de séparation des couleurs, la structure des demi-teintes, la dispersion de la lumière à l'intérieur du papier, etc, la somme des densités des composants de chaque couleur est toujours supérieure à la densité de couleur réelle d'une impression ou bien, en d'autres termes, le fait d'augmenter le nombre des encres ne peut pas élever proportionnellement la valeur de la densité de couleur (D) d'une impression, qui converge simplement vers le point de saturation et de densité (k), peut être exprimé par l'équation ( 1) suivante:D D 2 N, 1 ( 1 r D = k El ( 1 dans laquelle D 1, D 2, Dn sont les valeurs graduées de la densité de séparation des couleurs de chaque signal de densité d'une couleur décomposée. C'est ainsi, par exemple, que en prenant le cas de quatre couleurs d'encre C, M, Y et BK et en supposant qu'on calcule la valeur de densité totale de la couleur R (D), D 1, D 2, D 3 et D 4 vont correspondre à la valeur dede nsité de l'élément R de chacune des couleurs séparées, c'est- à-dire Yr' Mr, Cr'Kr' Dans le cas ou plus ou moins de quatre encres d'imprimerie sont utilisées, la valeur prévue de la densité de couleur totale (D) peut être obtenue en déter- minant la densité spécifique (Di) de chaque couleur décomposée R, G et B de chaque encre La bonne applicabilité de la théorie de la densité et de la satura- tion est reconfirmée par l'auteur de la présente invention. Toutefois, l'équation ( 1) est encore trop complexe et trop difficile appliquer dans des calculs de couleurs en temps réelnécessaires pour satis- faire à la vitesse d'affichage d'un dispositif de contrôle des couleurs. Pour résoudre ce problème, la présente invention transforme l'équa- tion ( 1) en une équation ( 2), indiquée ci-après, et exécute un calcul en utili- sant l'équation ( 2). 1 _D( 1 D ( 1 ( 1 Dn) )( 1 -() - - log( 1 _D) j= l_ 21-) ( 1)) log ( 1 Dl D 2 D in ( 2) log( 1 -D)=log( 1 D)+ log ( 1 _ D-)+ +log( 1 -'-) ( 2 k k k k +o(-- Il est à noter que l'on utilise log ( 1) au lieu de _ log ( 1 _Di k k pour plus de commodité. Di En conséquence, la présente invention utilise log ( 1) comme unité k de base ou comme quantité de base d'encre dans les calculs. La figure 1 représente un montage typique pour mettre en oeuvre la présente invention Sur la figure 1, la référence 1, ( 1 a, lb, 1) désigne une mémoire contenant une mémoire tableau comportant la valeur L = log ( 1 _ Di) calculée à partir de la valeur de densité Di d'une couleur décomposée, au lieu de la valeur D elle-même correspondant à chaque quantité d'encre (comme on le i voit aussi sur les figures 3 à 6). Cette mémoire tableau pour les couleurs séparées contient la valeur L calculée en utilisant les valeurs de chaque densité de couleur séparée corres- pondant à la quantité de chaque encre calculée en mesurant les valeurs de la densité de couleur séparée de chaque épreuve. Quand la quantité d'encre a une gradation de densités de 256 niveaux, le m 8 me nombre d'adresses de mémoire est nécessaire pour conserver ladite valeur L pour chacune des couleurs décomposées R, G, B C'est ainsi, par exemple, que quand on utilise quatre encres et une gradation de 256 niveaux, on a besoin pour la valeur L, d'une mémoire ayant une capacité d'environ 3 K bytes ( 4 x 3 x 256 = 3072). Di La figure 2 représente une courbe L = log ( 1 D) o k est égal à 2,5. Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent les courbes caractéristiques typiques L pour chacune des composantes de couleurs R, G, B contenues respec- tivement dans les encres C, M, Y et BK Sur ces figures, Cr, Cg et Cb sont respectivement les valeurs de densité des couleurs décomposées R, B, G de l'encre C; Mr, M et Mb sont respectivement les valeurs de densités des cou- leurs décomposées R, G, B et de l'encre M; Y r' Y et Yb sont respectivement les valeurs de densités des couleurs décomposées R, G, B de l'encre Y; et Br, B et Bb sont respectivement les valeurs de densités des couleurs décomposées R, G, B de l'encre BK. Avec une mémoire ayant une capacité suffisante pour emmagasiner ces Cr G données, log ( 1 r), log ( 1 k) et log ( 1) peuvent être restituées pour indiquer la quantité d'encre pour le cliché de couleur C; log ( 1), log ( 1 M) et log ( 1 M) peuvent être restituées pour indiquer la quantité d'encre pour le cliché de couleur M; log ( I), log ( 1) et log ( 1 b) peuvent être restituées pour déterminer la quantité d'encre pour le cliché de couleurs Y et log ( 1 Br), et log ( 1 Bb) sont restituées pour déterminer la quantité d'encre pour un cliché de couleur BK Ces valeurs sont ensuite sélectivement additionnées pour obtenir chacune des trois couleurs pri- maires R, G et B dans les additionneurs respectifs 2 ( 2 r, 2 et 2 b) comme suit: r g b log ( 1 Cr Mr +log r +log 1 r) =r ( 3) log( 1 9)+log( 1) +log(l)+log(l =I g g ( 4 kog(l k, k( 3) C b Mb Yb Bb log(l k)+log(l + 10 og(l k)+log (l k) Ib -( 5) 9. Il est à noter que l'on utilise log ( 1 i) au lieu de log ( 1 È-) pour plus de commodité. Les signaux Lr 3 L et L sont convertis en signaux analogiques respectivement par des convertisseurs D/A 3 ( 3 r 3 et 3 b ' puis sont convertis en signaux d'entrée appliqués à un tube cathodique couleurs par les circuits respectifs 4 qui transforment les caractéristiques ( 4 ri 4 et 4 b). Le circuit 4 pour la transformation des caractéristiques a trois fonctions (voir figure 7) La première consiste à convertir le signal L = log ( 1 D)en un signal de densité D comme suit D = K ( 1 10 L) ( 6) Il est à noter que, dans les équations ( 3), ( 4) et ( 5), L a une valeur négative. La seconde est de convertir le signal de densité en un signal de luminosité comme suit: _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( 7) I = I 10 D( 7 No o I est l'équivalent de luminosité de D = 0. La troisième est de convertir le signal de luminosité en une tension d'entrée pour un tube cathodique couleurs comme suit O (/O) ',2 ( 8) L'invention peut être mise en pratique ou réalisée de toutes autres manières sans se départir pour autant de son cadre et de son esprit Par exemple, alors que sur la figure 1 les trois fonctions de conversion sont réalisées dans un seul étage, elles pourraient en variante, être réalisées séparément dans deux ou trois étages. Par ailleurs, alors que sur la figure 1, le circuit 4 pour la trans- formation des caractéristiques ( 4 h 4 et 4 b) est prévu derrière le convertis- seur D/A 3 ( 3, 3 et 3 b) toutes ou partie des fonctions de conversion du cir- cuit 4 pour la transformation des caractéristiques pourraient, en variante, être réalisées avant la conversion D/A par un traitement digital utilisant une série de mémoire contenant des tables digitales. De plus, tout le système incluant les mémoires contenant les tables des composants de couleurs pourrait, en variante, être réalisé sous la forme d'un circuit analogique générant des signaux de sortie appliqués au tube catho- dique couleurs 5. Comme cela a été expliqué ci-dessus, la présente invention utilise l'équation de la théorie de la densité et de la saturation, bien qu'elle soit transformée, mais sans aucune approximation ou omission En conséquence, la présente invention assure la correction la plus fiable possible du défaut de la loi d'additivité. De plus, étant donné que les valeurs de log ( 1 D), calculées à partir des valeurs de densité des couleurs décomposées et du point de satura- tion de densité sont conservées préalablement dans des mémoires tableaux, il résulte que si l'on exécute les calculs de couleurs dans des circuits digitaux, les calculs nécessaires consistent en une simple addition dans l'additionneur 2 ( 2 r, 2 et 2 b) et une conversion en temps réel est possible. Une autre particularité réside en ce que quand on utilise plus de quatre encres, par exemples cinq ou six encres, la mémoire tableau ( 1 ae 1 b'" 1) reste intacte, car il suffit d'ajouter une mémoire tableau de R, G et B pour chaque encre supplémentaire et chaque signal de couleur décomposée restitué de ces nouvelles mémoires, sera sélectivement introduit dans l'additionneur 2, sans qu'il en'résulte une perturbation quelconque, à la différence de ce qui se produit avec les procédés antérieurs. 1 l REVENDICATIONS 1 Procédé pour afficher une image colorée simulant une impression polychrome sur un dispositif d'affichage d'image en couleurs, en utilisant des signaux de densité de couleurs séparées obtenus à partir d'une image en couleurs originale caractérisé en ce qu'il consiste (a) à restituer la valeur -log ( 1 D) (k étant une constante du point de saturation et de densité) correspondant au signal de densité Di de chaque couleur décomposée contenue dans ledit signal de densité à partir d'une mémoire, en se référant audit signal de densité de couleurs; (b) à additionner sélectivement lesdites valeurs de l'étape (a) pour obtenir un signal de densité totale de chaque couleur décomposée; et (c) à commander ledit dispositif d'affichage en utilisant ledit signal de densité totale de chaque couleur décomposée. 2 Système pour afficher une image colorée simulant une impression polychrome sur un dispositif d'affichage d'images en couleurs, en utilisant des signaux de densité de couleurs décomposées obtenus à partir d'une image en couleurs originale, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une mémoire ( 1, la, lb) chargée avec une valeur symbolique Di -log ( 1 k) correspondant au signal de densité Di de chaque couleur décomposée contenue dans ledit signal de densité en référence audit signal de densité (b) une série d'aditionneurs ( 2, 2 rs 2 g' 2 b) pour additionner- sélectivement lesdites valeurs symboliques restituées de ladite mémoire afin de produire un signal de densité totale de chaque couleur décomposée; et (c) une autre série de mémoire tableaux ( 3, 3 r' 3 g' N pour convertir ledit signal de densité totale de chaque couleur décomposée obtenue à partir dudit additionneur en un signal de tension destiné à commander ledit dispositif d'af- fichage d'images en couleurs.