DD236197A1

DD236197A1 - Verfahren zum darstellen von halbtonbildern

Info

Publication number: DD236197A1
Application number: DD27507985A
Authority: DD
Inventors: Volker Flechtner
Original assignee: Robotron Bueromasch
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1986-05-28
Also published as: DE3604577A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein solches Verfahren, bei dem jeder Bildpunkt eine vorgegebene Anzahl von Druckpunktpositionen enthaelt, die wahlweise mit Druckpunkten mindestens einer Farbe belegt werden koennen. Ziel ist die Vereinfachung und Verbilligung der hierzu erforderlichen Geraete. Es soll dabei die Aufgabe geloest werden, die Zahl der Druckpunktpositionen pro Bildpunkt weiter zu verringern und weniger unterschiedlich grosse Druckpunkte zu verwenden. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass jeder Bildpunkt vier im Quadrat angeordnete Druckpunktpositionen mit einer Rasterteilung T enthaelt und die Druckpunktpositionen mit Druckpunkten zweier verschiedener Flaechengroessen in einer vorgegebenen Reihenfolge belegt werden, wobei das Verhaeltnis des Durchmessers dg des grossen Druckpunktes zur Rasterteilung T ungefaehr und des Durchmessers dk zur Rasterteilung T ist. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zum Darstellen von Halbtonbildern

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen von Halbtonbildern durch Bildpunkte, bei dem jeder Bildpunkt eine vorgegebene Anzahl von Druckpunktpositionen enthaelt, die mit Druckpunkten mindestens einer Farbe belegt werden koennen. Die Erfindung kann bei vielen Druckverfahren angewendet werden, insbesondere aber beim Tintenstrahldruck .

Charakteristik der bekannten technische loesungen

Es ist bereits bekannt, Halbtonbilder durch Zusammensetzen aus einzelnen Bildpunkten darzustellen und pro Bildpunkt dabei mehrere Druckpunktpositionen vorzusehen, die wahlweise mit Druckpunkten mindestens einer Druckfarbe mit gleicher Farbdichte belegt werden koennen. Bestimmend 'fuer die Farbdichte des Bildpunktes ist dabei die Anzahl der Druckpunkte, mit denen der Bildpunkt belegt wird (DE-AS 25 56 565; EP 27 967). Zusaetzlich koennen weitere Farbdichtestufen durch verschieden grosse Druckpunkte erreicht werden (DE-OS 26 23 768; DE-OS 32 03 972).

Bei den geschilderten Verfahren muss eine grosse Anzahl von Druckpunktpositionen pro Bildpunkt'bzw. grosse Auswahl von Druckpunkten unterschiedlicher Groesse verwendet werden, um die. fuer Halbtonbilder erforderliche Anzahl von Farbdichtestufen zu erhalten. Beides erfordert einen hohen geraetetechnischen und steuerelektronischen Aufwand. Deshalb geht das Bestreben dahin, die erforderliche Farbdichtestufenanzahl mit moeglichst wenig Druckpunktpositionen und geringer Anzahl unterschiedlicher Druckpunktgroessen

zu erreichen. In der DD-PS 218 042 wird aus diesem Grunde vorgeschlagen, bei gleichgrossen Druckpunkten die Durchmesser der Druckpunkte groesser als das Rastermass der Druckpunktpositionen zu halten und die sich dadurch ergebenden Ueberlappungen mancher Druckpunkte fuer eine Erhoehung der Farbdichtestufenanzahl zu nutzen. Die Anwendung dieses Patents ist die Grundlage fuer die Verwirklichung der nachstehend betriebenen Erfindung.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Vereinfachung und Verbilligung der zum Halbtondruck verwendeten Geraete.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die'Aufgäbe zugrunde, den geraetetech— nischen und steuerelektronischen Aufwand fuer Halbtondruckgeraete durch weitere Verringerung der Druckpunktpo— sitionen und der Anzahl unterschiedlicher Drückpunktgroessen bei gleichbleibender Parbdichtestuf enanzahl zu s-enken.

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass jeder Bildpunkt vier im Quadrat angeordnete Druckpunktpositionen mit einer Rasterteilung T enthaelt und die Druckpunktpositionen mit Druckpunkten zweier verschiedener Flaechengroessen in einer vorgegebenen Reihenfolge belegt werden, wobei das Verhaeltnis des Durchmessers d des grossen Druckpunktes zur Rasterteilung ungefaehr

/2

— 3 — und des Durchmessers d-, zur Rasterteilung T

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2 -

Eine· vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Ausfuehrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuehrungsbeispiel erlaeutert werden. - In der zugehoerigen Zeichnung

zeigen: -Fig. 1: die Darstellung eines Bildpunktes

Fig. 2: einen Bildpunkt mit ueberlappten Druckpunkten

Fig. 3: einen Bildpunkt mit Druckpunkten, die sich nicht ueberlappen

Fig. 4: die an der Flaechendeckung des Bildpunktes beteiligten Flaechen

Fig. 5: ein Diagramm der Flaechendeckungszunahme im Verlauf von 16 Farbdichtestufen

Fig. 6: die Bildpunktbelegung fuer die vorgeschlagene Folge der Farbdichtestufen.

Die Fig. 1 zeigt einen Bildpunkt, der vier Druckpunktpositionen 1 enthaelt, die in Form eines Quadrates angeordnet sind und die Rasterteilung -T aufweisen. Die Druckpunktpositionen 1 sind unabhaengig voneinander mit Druckpunkten 2;3 belegbar. Bei dem erfindungsgemaessen Verfahren werden Druckpunkte mit zwei unterschiedlichen Groessen verwendet, die in einem bestimmten Verhaeltnis zur Rasterteilung T stehen. Der grosse Druckpunkt 2 ist so gross gewaehlt, dass er die quadratische Flaeche einer Druckpunktposition 1 mit der Seitenlaenge T ungefaehr abdeckt. Daraus ergibt

sich fuer den Durchmesser d des grossen Druckpunktes 2 folgende Gleichung:

d_g a* [2 T

Die Ausdehnung des kleinen Druckpunktes 3 wird so gewaehlt, dass er - zentrisch in einer Druckpunktposition 1 angebracht - den in einer benachbarten Druckpunktposition untergebrachten grossen Druckpunkt 2 nahezu beruehrt. Aus diesen geometrischen Verhaeltnissen ergibt sich fuer den Durchmesser d^ des kleinen Druckpunktes 3 folgende Gleichung:

d_k ?te (2 - ~|/"2) T

Die Flaechendeckung bezogen auf einen Bildpunkt, verursacht durch einen kleinen Druckpunkt 3, betraegt 6,7376 %, und verursacht durch einen grossen Druckpunkt 2, betraegt 39,27 %. Das letztere gilt' jedoch nur, wenn dem grossen Druckpunkt 2 nicht ein weiterer grosser Druckpunkt 2 unmittelbar benachbart ist, wie das in Fig. 2 gezeigt ist. In diesem Fall sind vier Kreisabschnitte 4 an der Flaechendeckung nicht beteiligt, und zwar die beiden mittleren Kreisabschnitte 4a; 4b, weil sich die beiden grossen Druckpunkte 2 dort ueberlappen, und auch der obere Kreisabschnitt 4c und der untere Kreisabschnitt 4d, weil sich dort weitere Bildpunkte mit gleicher Druckpunktbelegüng anschliessen und es dort ebenfalls zu Ueberlappungen kommt. Die wirkliche Flaechendeckung bei Beteiligung eines grossen Druckpunktes 2 ergibt sich aus der Addition der wirksamen ₍Kreisabschnitte 4 (mit je 3,5675 %) zu der Quadratflaeche einer Druckpunktposition 1 (mit 25 %).. Im vorliegenden Fall, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, betraegt also die Flaechendeckung fuer den B„ildpunkt 2 χ 25 % + 4 χ 3,5675 % = 64,268 %.

In Fig. 4 sind die verschiedenen, an der Flaechendeckung

beteiligten Flaechen unter Angabe der entsprechenden Prozentzahlen zusammengefasst. Danach ergibt sich fuer die in Fig. 3 dargestellte Bildpunktbelegung eine Flaechendeckung 2 χ 25 % + 8 χ 3,5675 % + 6,7376 % = 85,2776 %, wobei in diesem Falle alle acht Kreisabschnitte 4 wirksam sind.

Fuer die Bildung einer Stufenreihe von Halbtoenen wird eine moeglichst gleichmaessige Stufung angestrebt. Der Farbdichtezuwachs vom Uebergang der einen Stufe zur naechsten sollte annaehernd konstant sein. Eine gleichbleibende Gradation von den hellsten bis zu den dunkelsten Toenen ist erwuenscht. Weiterhin sollte bereits der Druck von sehr hellen Toenen moeglich sein. . Letzteres bereitet beispielsweise bei Verwendung von nur gleichgrossen Druckpunkten Probleme. Wird hier, wie in der Fig. 2 dargestellt, eine flaechendeckende Groesse fuer den Druckpunkt gewaehlt, dann bedeckt die kleinste druckende Stufe mit einem Druckpunkt bei einem 2 χ 2 - Bildpunktraster bereits etwa 40 % der Bildpunktflaeche. Anders bei hohen Dichten. Hier entspricht die Flaechenzunahme nur noch dem Betrag der Luecke zwischen den runden Punkten. Eine solche Luecke ist wesentlich kleiner als die Druckpunktflaeche. Ihre. Flaeche betraegt 25 % - 4 χ 3,5675 % der Bildpunktflaeche. Das ist mit 10,73 % de-r Bildpunktf laeche nur noch etwa 1/4 der Druckpunktflaeche. Eine gleichmaessige und bereits bei niedrigen Farbdichten beginnende Stufung ist so nicht erreichbar.

Entsprechend dem Erfindungsgedanken kann bereits bei einer Bildpunktaufteilung im quadratischen 2 χ 2 - Raster eine Stufenreihe erzeugt werden, bei der der erste Halbton schon mit einer Flaechendeckung von 6,7 % gebildet wird. Durch unterschiedliche Anordnung der oben beschriebenen grossen und kleinen Druckpunkte sind insgesamt 18 prinzipiell verschiedene Anordnungsvarianten moeglich, wobei jede einzelne Variante einen anderen Betrag der Flaechendeckung des Bildpunktes aufweist. Diese Variation der

Anordnung ist vom Fachmann leicht nachvollziehbar. Man wird finden, dass in zwei von den 18 Faellen die Flaechendeckungszunahme im Vergleich zur vorhergehenden Stufe nur unzureichend ist. Eliminiert man diese Faelle, 'dann bleiben 16 Stufen uebrig, die eine"ausgezeichnete Konstanz der Flaechendeckungszunahme aufweisen. In der Fig. 5 ist dieses Verhalten in einem Diagramm gezeigt. Auf der Ordinate ist die prozentuale Flaechendeckung aufgetragen. Die Abszisse enthaelt die Stufen 1 bis 16.

Die Fig. 6 stellt die Anordnungsvarianten fuer diese 16 Stufen zusammen. Es wird deutlich, dass sich der Einsatz der Massnahmen ^s '

- Wahl der Punktgroesse

- Anzahl der Punkte

- Anordnung der Punkte zueinander

zu einer feinen und gleichmaessigen Stufung der Halbtoene ergaenzt.

Die Zahl 16 fuer die Stufung der Farbdichten ist fuer den Einsatz in mehrfacher Hinsicht recht vorteilhaft. Erstens laesst sie sich durch eine Dualzahl einfach bilden und ist somit in der ansteuernden -Elektronik gut verarbeitbar. Zum zweiten sind 16 Stufen fuer die Bildung eines hochaufgeloesten Farbbildes in den meisten Faellen ausreichend. Die Erweiterung des Erfindungsgedankens auf eine aus 9 Bildpunktpositionen bestehende 3x3- Matrix ist wenig sinnvoll, da die hierbei entstehende Stufenzahl von 121 das Wahrnehmungsvermoegen des Menschen weit uebersteigt.

Auf die Erzeugung der kleinen und grossen Druckflaechen braucht hier nur andeutungsweise eingegangen zu werden. Beim Tintenstrahldruck sind einige Verfahren bekannt, nach denen die Druckflaechengroesse veraenderbar ist. Es ist beispielsweise moeglich, mit der Variation des Ansteuerimpulses beim diskontinuierlichen Tropfenerzeugungsverfah- ren die Groesse des ausgesfossenen Tropfens zu veraendern. Durch Benutzung mehrerer Tropfenerzeugungssysteme mit

verschiedengrossen Duesen koennen verschiedengrosse Tropfen ausgewaehlt werden. Andere Verfahren erzeugen kontinuierlich abwechselnd grosse und kleine Tropfen und waehlen die fuer den Druck zu .benutzenden Tropfen aus. Weiterhin besteht die Moeglichkeit, die Tintenmenge aus mehreren Tropfen auf. der gleichen Druckposition zu vereinigen und somit eine Vergroesserung des Druckfleckes zu erreichen

Das erfindungsgemaesse Verfahren ist jedoch nicht nur auf den Tintenstrahldruck beschraenki;. Es -kann vielmehr fuer alle Druckverfahren angewendet werden, die ein Bild ra— sterfoermig aus einer Anordnung von runden Kontrastelementen zusammensetzen.

Claims

- 8 Patent ansprueche

1. Verfahren zum Darstellen von Halbtonbildern durch Bildpunkte, bei dem jeder Bildpunkt eine vorgegebene Anzahl von Druckpunktpositionen enthaelt, die mit Druckpunkten mindestens einer Farbe belegt werden koennen, gekennzeichnet dadurch, dass

- jeder Bildpunkt vier im Quadrat angeordnete Druckpunktpositionen mit einer Rasterteilung (T) enthaelt und

- die Druckpunktpositionen mit Druckpunkten zweier verschiedener Flaechengroessen in einer vorgegebenen Reihenfolge belegt werden, wobei das Verhaeltnis.

. des Durchmessers (d ) des grossen Druckpunktes zur
Rasterteilung (T) ungef.aehr

und des Durchmessers (d,) zur Rasterteilung. (T)

- F-

ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Belegung der Druckpunktpositionen im Rahmen der stufenweisen Farbdichteerhoehung von Papierweiss bis zur Vollfaerbung des Bildpunktes in nachstehender Reihenfolge durchgefuehrt wird:

Stufe Zahl der Druckpunkte weitere Bedingungen

Grosse Druckpunkte liegen sich ueberlappend nebeneinander

Grosse Druckpunkte liegen diagonal im Bildpunkt

Grosse.Druckpunkte liegen diagonal im Bildpunk-t

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen