JPH05268466A - 多階調画像を生成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも１つの出力色に対して少なくとも
３つの出力濃度値（またはレベル）の集合を用いて原画
像を表すデータから多階調画像を生成する。 【構成】 本発明は原画像を表すデータから多階調画像
を生成する方法に関し、特に、原画像を表す原濃度値Ｖ
_o から、出力濃度レベルＵが２を超えるＮ個の出力濃度
レベルＵの集合を用いて多階調画像データを生成する方
法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原画像を表すデータか
ら多階調の画像データを生成する方法に関し、特に、Ｎ
個の２を超える出力濃度レベルＵの集合を用いて、原画
像を表す原濃度値Ｖ_o から多階調の画像データを生成す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】広範囲の階調や階調のグラデーションよ
りなる写真、絵画等は、どれも連続階調の画像またはピ
クチュアとして知られている。絵画では、顔料濃度、ま
たは印刷用メジウムの下地への付着量を変化させて、画
像全体のカラー値（ｃｏｌｏｒｖａｌｕｅ）を変調させ
ている。写真では、画像領域で黒く見える銀の量を変化
させて異なる階調が生成されている。

【０００３】ほとんどの形式の印刷物では、インクの濃
度や量を変化させても階調を再現することはできない。
印刷プロセスは多くの場合画像領域の色のソリッド濃度
（ｓｏｌｉｄ ｄｅｎｃｉｔｙ）のみを印刷することが
できる。ところが、画像領域でない領域はインクが付け
られない。連続階調の原画像の変化している階調を再現
するため、中間調プロセスを用いて、原画像を、非常に
小さく、かつ明確に規定されたドットのパターンに変換
させることができる。特に、その原画像をイメージスキ
ャナを用いて光ビームにより走査し、電気信号を得るこ
とができる。この電気信号は、原画像のピクセルとして
知られている基本ピクチュア領域に対応する輝度レベル
すなわち光学的濃度変分の形式の画像情報を含む。よっ
て、閾値を用いた技法を用いることができる。この技法
によると、原画像の対応するピクセルの輝度レベルすな
わち光学的濃度変分が予め定めた値を超えた場合、デー
タすなわち出力を生成し、この出力に基づき、中間調リ
プロダクションのピクセルにインクを付けることができ
る。その出力は記憶装置に記憶させることができ、ある
いは、この出力を用いて、露光装置のような記録装置、
プリンタ、またはコンピュータディスプレイを直接駆動
することができる。

【０００４】中間調プロセスでは、再現された画像の各
ドットは階調値すなわち光学的濃度が同一である。原画
像の種々の階調は、大きさを異ならせることができるド
ットであって、かつ、等間隔で配置した数多くのドット
により、中間調画像で再現される。大きい方のドットは
濃い方の階調を生成する。小さい方のドットまたは少な
い方のドットにより、階調が淡くなる。人間の眼の解像
度に限界があるため、複数の中間調は連続階調画像の様
相を呈する。普通に読書するときの視距離で見ると、個
々のドットが配合され、その結果、「連続」階調のよう
に見える。

【０００５】カラー画像を再現する際に、多色原画像
は、３原色および可能な場合には黒色に応じて、別々の
色のフィルタを介して走査され、４つの別々の画像信号
が生成されるのが典型的である。カラー印刷で選ばれる
原色は、典型的には、シアン、マゼンタ、およびイエロ
ーである。コンピュータのカラーディスプレイで選択さ
れる原色は、典型的には、赤、緑、および青である。こ
れらの原色に応じた別々の信号は上述したように処理さ
れる。言い換えると、非常に小さくかつ明確に規定した
ドットのパターンを表す色分解信号は、各色に対して生
成される。各色パターンのドットはそのパターン全体に
亘って階調値すなわち光学的濃度が同一である。よっ
て、各色に対するパターンは組み合わせなければならな
い。

【０００６】例えば、露光装置により、シアン、マゼン
タ、イエローおよび黒の色分解信号に応じて、白黒フィ
ルム透明画、すなわち、色分解用透明画または略して分
解撮影として知られる透明画を生成することができる。
分解撮影を用いて版を生成することができる。版は印刷
機に取り付けられ、記録順に、単一のカラー画像が４回
だけ重ね合わされ、多色原画像が再構成される。

【０００７】また、実際に分解撮影をしたり版を生成す
ることなく、電気出力信号を用いてカラープリンタまた
はコンピュータディスプレイを直接駆動し、再構成され
た多色画像を生成する。

【０００８】少なくとも１つの出力色に対して少なくと
も３つの出力濃度（またはレベル）の集合を用いて、原
画像を表すデータから多階調画像を生成する方法を提供
することが望ましい。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）少なくとも１つの
出力色に対して少なくとも３つの出力濃度レベルＵ
（ｉ，ｊ）の数値Ｎを用いて、原画像を表す入力ピクセ
ル（ｓ，ｔ）配列の原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）から、出力
ピクセル（ｉ，ｊ）配列に対応する多階調画像を生成す
る方法において、原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の選択された
値に対応する出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）の１つを、式

【００１０】

【数２】

【００１１】を用いて決定する決定ステップと、出力濃
度レベルＵ（ｉ，ｊ）を用いて、原画像を表す多階調画
像を生成する生成ステップとを備えたことを特徴とす
る。

【００１２】（２）上記（１）に記載の方法において、
Ｗ（ｉ，ｊ）はスクリーン値の繰り返しパターンから選
択されることを特徴とする。

【００１３】（３）上記（２）に記載の方法において、
Ｗ（ｉ，ｊ）の繰り返しパターンの単位セルは、１／１
６，９／１６，３／１６，１１／１６，５／１６，１３
／１６，７／１６，および１５／１６をこの順に有する
スクリーン値を備えたことを特徴とする。

【００１４】（４）上記（２）に記載の方法において、
各ライン（ｉ）上の繰り返しパターンは隣接するライン
（ｉ−１）および（ｉ＋１）に対してオフセットされて
いることを特徴とする。

【００１５】（５）上記（２）に記載の方法において、
Ｗ（ｉ，ｊ）の平均スクリーン値は１／２または約１／
２であることを特徴とする。

【００１６】（６）上記（１）に記載の方法において、
Ｗ（ｉ，ｊ）は無作為に選択されたスクリーン値である
ことを特徴とする。

【００１７】（７）上記（１）に記載の方法において、
Ｗ（ｉ，ｊ）の平均スクリーン値は１／２または約１／
２であることを特徴とする。

【００１８】（８）上記（１）に記載の方法において、
原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の数値はＮを超えることを特徴
とする。

【００１９】（９）上記（１）に記載の方法において、
Ｎは５に等しいことを特徴とする。

【００２０】（１０）上記（１）に記載の方法におい
て、複数の色に対して決定ステップを繰り返すことを特
徴とする。

【００２１】（１１）上記（１０）に記載の方法におい
て、各色に対して出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）の数値Ｎ
が５に等しいことを特徴とする。

【００２２】（１２）上記（１）に記載の方法におい
て、数値Ｎは原画像を選択することと独立して選択され
ることを特徴とする。

【００２３】（１３）上記（１）に記載の方法におい
て、Ｗ（ｉ，ｊ）の数値は０ないし１の間の間隔内に等
間隔に配置されていることを特徴とする。

【００２４】（１４）上記（２）に記載の方法におい
て、出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）は、予め計算されたル
ックアップテーブルを参照して決定され、Ｖ_o （ｓ，
ｔ）は全ての可能な元の値の範囲内にあり、（ｉ，ｊ）
はスクリーン値Ｗ（ｉ，ｊ）のパターンの１つの繰り返
し範囲内にあることを特徴とする。

【００２５】（１５）上記（２）に記載の方法におい
て、各ピクセルに対し各出力色に対する出力濃度レベル
Ｕ（ｉ，ｊ）を、式

【００２６】

【数３】 Ｐ（ｉ，ｊ）＝（Ｕ_c ＊Ｎ_m ＋Ｕ_m ）＊Ｎ_y ＋Ｕ_y を用いて、単一のパレット索引Ｐ（ｉ，ｊ）に変換する
ステップをさらに備えたことを特徴とする。

【００２７】（１６）上記（１５）に記載の方法におい
て、各色に対して、各出力色に対する出力濃度レベルＵ
（ｉ，ｊ）を、予め計算された値のルックアップテーブ
ルを用いて、単一のパレット索引に変換し、ついで、式

【００２８】

【数４】 Ｐ（ｉ，ｊ）＝Ｕ_c ＊Ｎ_m ＊Ｎ_y ＋Ｕ_m ＊Ｎ_y ＋Ｕ_y を用いてその値を合計するステップをさらに備え、ここ
で、予め計算された値はＵ_c ＊Ｎ_m ＊Ｎ_y 、Ｕ_m ＊Ｎ
_y 、Ｕ_y を含み、Ｖ_o （ｓ，ｔ）は全ての可能な元の値
の範囲内にあり、（ｉ，ｊ）はスクリーン値Ｗ（ｉ，
ｊ）のパターンの１つの繰り返し範囲内にあることを特
徴とする。

【００２９】

【実施例】次の詳細な説明では、同一符号は図において
同一部分を示す。

【００３０】図１を参照して説明する。図１には、グラ
フィックアート産業により典型的に用いられ、白黒およ
びカラー画像リプロダクションを含む画像リプロダクシ
ョンを促進する種々の電気的または他の機械的要素のシ
ステムを示す。図に示すシステムは略図であり、本発明
を限定するものではないことは当然であり、単に説明を
支援するものであり、本発明の範囲をより明確にするも
のである。

【００３１】図１はイメージスキャナ１０を示し、イメ
ージスキャナ１０は、結果的に再現しようと意図してい
る原画像１６を照明する光ビーム１４を生成し、かつ、
その光ビーム１４を向ける照明手段１２を備えている。
あるいはまた、原画像１６は、例えば、連続階調白黒
（または、カラー）透明画でも可能である。照明手段１
２は、例えば、光ビーム１４を連続ラスタ形式で走査さ
せることができる。イメージスキャナ１０は光検出器１
８を含み、この光検出器１８を用いて画像（写真）１６
から反射された光を集めることができる。あるいはま
た、あるいはさらに、イメージスキャナ１０は光検出器
２０を含むことができ、光検出器２０を用いて、原画像
（透明画）１６を通過した光を集めることができる。そ
して、イメージスキャナ１０は原画像１６の各画素、す
なわち原画像１６のピクセルの画像情報を含むビデオ信
号を生成する。フィルタホイール２２は３つのフィルタ
と１つの空いた空間のような複数のフィルタを含むこと
ができる。フィルタホイール２２は原画像１６と光検出
器１８の間に配置されており、原画像（写真）１６から
反射された光ビーム１４をフィルタリングする。その結
果、３つの予め選択された色、すなわち、マゼンタ、シ
アン、およびイエローに対する特定の画像情報が、走査
された画素すなわちピクセルに対して得らる。同様に、
黒色に対する特定の画像情報が得られる。同様のフィル
タホイール２４が用いられ、原画像（透明画）１６を通
過した光ビームをフィルタリングすることができる。

【００３２】４つの色に対する情報は（ここで、黒色は
白黒画像で見られる階調のグレースケールを備えた色と
考える）、フィルタホイール２２または２４のフィルタ
を通過した光ビーム１４を分割するとともに、光検出器
１８または２０を用いて、同時に得ることができ、４つ
の並列チャネルに出力することができる。あるいは、画
像を走査し終った後、得られた各色を逐次出力すること
もできる。望ましくは、アナログデジタル変換器（Ａ／
Ｄ）２６をイメージスキャナ１０内に含み、Ａ／Ｄ２６
により、各ピクセルに対してそれぞれ４つの色に対する
デジタル出力画像濃度信号値を供給することになる。各
ピクセルに対して、Ａ／Ｄ２６からの出力値を、原色分
解画像光学的濃度値すなわちデータＤ_o ということがで
きる。原色分解画像光学的濃度値Ｄ_o はプロセッサ装置
３０に送信される。プロセッサ装置３０はコンピュータ
３２を含むことができる。コンピュータ３２は再現され
た画像すなわち複製画像を表示する手段に、画像データ
を送信する前に、その画像データを処理するのに適合す
る適正なソフトウェアを有する。表示手段は記録装置す
なわちプリンタ３４、または、カラーモニタのようなコ
ンピュータモニタ３６を含むことができる。プロセッサ
装置３０はキーボード、マウスおよび／または他の装置
ようなオペレータ入力を供給するための供給手段３８を
含むことができる。

【００３３】光学的濃度値Ｄは淡くから濃くに線形に変
化しない。よって、原色分解画像光学的濃度値すなわち
データ（Ｄ）を、Ｂａｒｔｌｅｓｏｎ−Ｂｒｅｎｅｍａ
ｎ式、または次の式（１）のようなＢａｒｔｌｅｓｏｎ
−Ｂｒｅｎｅｍａｎ式を変形した式を用いるような任意
の手段により、線形な濃度値（Ｖ）に変換することがで
きる。

【００３４】

【数５】 Ｖ＝１−１０^-D （１） 採用される装置または方法に関わらず、原色分解画像線
形濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）は、各色に対する原画像の各画
素すなわちピクセル（ｓ，ｔ）に対して、得られるか、
あるいは生成される。モノクロ白黒の原画像を再現する
ため、原色分解画像線形濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の単一の
集合が得られる。ここで、その色は黒色と規定されてい
る。黒色に対応する原色分解画像線形濃度値Ｖ_o （ｓ，
ｔ）は、値Ｋ_o （ｓ，ｔ）ということができる。典型的
には、コンピュータカラーディスプレイモニタ上に多色
画像を再現するため、その多色画像を表示する際に用い
られる各色に対して、原色分解画像線形濃度値Ｖ_o
（ｓ，ｔ）の集合が得られる。このような色は、赤、
緑、および青よりなり、それぞれ、原色分解画像線形値
Ｒ_o （ｓ，ｔ）、Ｇ_o （ｓ，ｔ）、およびＢ_o （ｓ，
ｔ）になる。各入力ピクセル（ｓ，ｔ）に対して８ビッ
トの２値情報を生成するイメージスキャナを用いて、原
濃度値Ｋ_o ，Ｒ_o ，Ｂ_o ，およびＧ_o は、それぞれ、０
以上であってかつ２５５以下の任意の整数値を有するこ
とができる。プリンタによりリプロダクションを印刷す
るときは、色の集合はシアン、マゼンタ、イエロー、お
よび黒色よりなるのが望ましい。ここで、黒色は色とし
て規定されている。色シアン、マゼンタ、およびイエロ
ーに対応する原色分解画像線形濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）
は、それぞれ、Ｃ_o （ｓ，ｔ）、Ｍ_o （ｓ，ｔ）、およ
びＹ_o （ｓ，ｔ）ということができる。Ｃ_o 、Ｍ_o 、Ｙ
_o の値は０≦Ｖ_o ≦１の範囲内の実数である。

【００３５】本発明を説明するために、原赤、緑、およ
び青の分解画像線形濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）が提供され、
それらの値は、次の（２）〜（４）の式を用いて、対応
する原シアン、マゼンタ、およびイエロー分解画像線形
濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）に変換されることになる。

【００３６】

【数６】 Ｃ_o ＝１−Ｒ_o ／２５５ （２）

【００３７】

【数７】 Ｍ_o ＝１−Ｇ_o ／２５５ （３）

【００３８】

【数８】 Ｙ_o ＝１−Ｂ_o ／２５５ （４） 本発明は、原画像を表す入力ピクセル（ｓ，ｔ）の配列
の少なくとも１つの色に対して、出力ピクセル（ｉ，
ｊ）の配列に対応する多階調画像を、原濃度値Ｖ_o
（ｓ，ｔ）から生成する手段を備えている。原画像は連
続階調の画像であるのが望ましい。しかし、原画像は任
意の形式であってもよい。原画像は真の画像すなわち実
際の画像に対して、コンピュータにより生成されるよう
な仮想画像であってもよい。

【００３９】本方法を適用して、リプロダクションに用
いられる各色に対して、出力（または目的の）濃度レベ
ルＵの集合を用いる。濃度レベルＵの集合は、リプロダ
クションに用いられる少なくとも１つの色に対して、２
を超える数値Ｎを備えている。各集合に対する数値は同
一であってよいし、異なっていてもよい。典型的な中間
調プロセスでは、各色を再現するのに用いられる出力濃
度レベルＵの合計の数値Ｎは２であり、すなわち、単一
の階調ドットが”ＯＮ”される第１のレベルと、単一の
階調ドットが”ＯＦＦ”である第２のレベルである。本
発明に係る多階調プロセスでは、少なくとも３つの出力
（または目的の）濃度レベルＵが各出力ピクセル（ｉ，
ｊ）に対して利用されている。例えば、出力濃度レベル
Ｕの第１の濃度レベルは第１の黒（またはその他の色）
階調ドットが”ＯＮ”であるところに配置させることが
でき、第２の出力濃度レベルＵは第１の黒（またはその
他の色）階調ドットが”ＯＦＦ”であるところに配置さ
せることができる。また、第３の出力濃度レベルＵは第
２の階調、すなわち、第１のレベルと第２のレベルの中
間の色のシェードにすることができる。

【００４０】１ピクセル当たり８ビットを用いるカラー
モニタの典型的なグラフィックアダプタまたはコントロ
ーラは、合計２５６個のパレット索引Ｐを供給する。そ
の結果、用いた各色と出力レベルＵの数値の積は２５６
を超えることができる。出力濃度レベルＵの数値を各色
に対して同一にすることは意味のあることではあるが、
ビジュアルシステムが個々の色に対して同一の感度では
ないので、最も可能な配分ではない。計算効率の点で
は、５つの等間隔の出力濃度レベルＵ、すなわち、
｛０，１，２，３，４｝を各色に割り当てることが好ま
しい。このように割り当てることにより、隣接するレベ
ルの間の出力濃度間隔はその間隔の合計の１／４にな
る。さらに、出力すなわちリプロダクション濃度値Ｖ_r
の集合は、｛０，１／４，１／２，３／４，１｝にな
る。ここで、値１／４，１／２，および３／４は中間の
グレイスケール、すなわち、値０（ドット”ＯＦＦ”を
表す）と値１（出力階調の最も濃いドットを用いたこと
を表す）の間の階調のシェードである。さらに、可能な
２５６個のパレット索引Ｐの１／２（すなわち、５＊５
＊５＝１２５）未満を用いる。ＵとＶ_r の関係はＵ＝
（Ｎ−１）Ｖ_r である。

【００４１】よって、本発明の方法は、既に達成されて
いなくても、Ｎ個の出力濃度レベルＵの集合を設定し、
出力濃度レベルＵを、リプロダクションに際し各色に対
して用いられる。

【００４２】出力濃度レベルＵの集合が各色に対して設
定された後、本発明のプロセスは、入力ピクセル（ｓ，
ｔ）の原濃度値Ｖ_o のうちの選択された濃度値に対応す
る出力濃度レベルＵの集合であって、かつ、予め設定さ
れた集合の１つを判定するか、あるいは選択することを
含む。

【００４３】入力ピクセル（ｓ，ｔ）の数値が出力ピク
セル（ｉ，ｊ）の数値と同一である場合、出力濃度レベ
ル（Ｕ）の予め設定した集合を、入力ピクセル（ｓ，
ｔ）の各原濃度値Ｖ_o に対して決定するか、あるいは選
択することができる。入力ピクセル（ｓ，ｔ）の数値が
出力ピクセル（ｉ，ｊ）の数値を超える場合、入力ピク
セル（ｓ，ｔ）の原濃度レベルＵの予め設定した集合の
値の１つを選択するかあるいは決定する際に、入力ピク
セル（ｓ，ｔ）の原濃度値Ｖ_o のある値をスキップする
ことができる。入力ピクセル（ｓ，ｔ）の数値が出力ピ
クセル（ｉ，ｊ）の数未満である場合、出力濃度レベル
Ｕを、入力ピクセル（ｓ，ｔ）の原濃度値Ｖ_o のそれぞ
れに対して決定するか、あるいは選択する。そして、こ
のような出力濃度レベルＵを余分の出力ピクセル（ｉ，
ｊ）に対して繰り返すことができる。これは典型的には
「基準化（ｓｃａｌｉｎｇ）」といわれ、この基準化方
法は当業者には良く知られている。

【００４４】入力ピクセル（ｓ，ｔ）の原濃度レベル値
Ｖ_o （ｓ，ｔ）に対応する出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）
を決定するか、あるいは選択するために、次の式が用い
られる。

【００４５】

【数９】

【００４６】

【外１】

【００４７】フロア関数はブラケットに含まれる実数未
満かあるいは等しい最大の整数である。例えば、１．３
のフロア関数、すなわち

【００４８】

【外２】

【００４９】原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の数値はＮを超え
るのが望ましい。Ｎ−１は２の羃数であるのが望まし
い。例えば、Ｎ＝２，３，５，９，・・・である。さら
に、式（５）のＮ−１倍はビットシフト（ｂｉｎａｒｙ
ｓｈｉｆｔ）により行われる。

【００５０】第１の好ましい実施態様では、Ｗ（ｉ，
ｊ）はスクリーン値の繰り返しパターンから選択され
る。繰り返しパターンのスクリーン値の数値ｗは任意の
正の整数であることができる。整数が大きければ大きい
ほど、平均出力濃度値Ｖ_r のグラデーションは、原画像
の定数Ｖ_o のべたの領域を再現するのに利用可能であ
る。しかし、その整数が大きければ大きいほど、ルック
アップテーブルを生成するため、出力濃度レベルＵ
（ｉ，ｊ）を予め計算する必要があることになる。さら
に、その整数値が大きければ大きいほど、繰り返しパタ
ーンが視認されやすくなる。繰り返しパターンのスクリ
ーン値の数値ｗは、２の羃数、すなわち、１，２，４，
８，・・・であるのが望ましい。Ｗ（ｉ，ｊ）に対する
数値は０ないし１の間隔で等間隔に配置されるのが望ま
しい。０ないし１の間隔で等間隔に配置されたＷ（ｉ，
ｊ）に対する数値を説明したように、Ｗ（ｉ，ｊ）の繰
り返しパターンの単位セルは、リストに挙げた順序で、
１／１６，９／１６，３／１６，１１／１６，５／１
６，１３／１６，７／１６，および１５／１６のスクリ
ーン値を備えることができる。図２はスクリーン値Ｗ
（ｉ，ｊ）の繰り返しパターンを示し、スクリーン値Ｗ
（ｉ，ｊ）の相関をとり、０ないし７の範囲のｉおよび
ｊを有する出力ピクセル（ｉ，ｊ）を出力する。選択さ
れたスクリーン値の順番が選択され、見える程度にパタ
ーンを最も細くするか、あるいは最小にする（すなわ
ち、空間周波数が最大になる）。

【００５１】各ラインｉの繰り返しパターンが、隣接す
るラインｉ−１およびｉ＋１の繰り返しパターンに対し
てオフセットされているのが望ましい。隣接するライン
ｉ−１およびｉ＋１の繰り返しパターンは、ラインｉの
パターンから右または左のいずれかにオフセットされて
いるのが望ましい。隣接するラインｉ−１およびｉ＋１
の繰り返しパターンは、繰り返しパターンのスクリーン
値の数値ｗ未満か、あるいは等しい出力ピクセル（ｉ，
ｊ）の任意の数だけ（ラインｉの繰り返しパターンから
右または左に）オフセットさせることができる。数値ｗ
が８である場合に、隣接するラインｉ−１およびｉ＋１
の繰り返しパターンが３つまたは５つの出力ピクセルの
いずれかだけ（ラインｉの繰り返しパターンから右また
は左に）オフセットされるのが望ましい。図２では強調
するため、ラインｉ＝０，１，および２の繰り返しスク
リーン値Ｗ（ｉ，ｊ）の単位セルを肉太線により囲み、
ラインｉ＝１および２の単位セルをｊ＝７の右に延ばし
てある。

【００５２】また、多色出力画像に対して、同一の走査
線の各色の繰り返しパターンは、他の色からオフセット
されているのが望ましい。例えば、図２に示すように、
マゼンタ出力面すなわち分解に対するスクリーン値Ｗ_m
（ｉ，ｊ）のパターンは、シアン出力面すなわち分解に
対するスクリーン値Ｗ_c （ｉ，ｊ）の同一パターンから
右または左に、１つ（または、２以上）の出力ピクセル
だけオフセットすることができる。同様に、図２に示す
ように、イエロー出力面すなわち分解に対するスクリー
ン値Ｗ_y （ｉ，ｊ）のパターンを、マゼンタ出力面すな
わち分解に対するスクリーン値Ｗ_m （ｉ，ｊ）の同一パ
ターンから右または左に、１つ（または、２以上）の出
力ピクセルだけオフセットすることができる。

【００５３】第２の好ましい実施態様では、Ｗ（ｉ，
ｊ）は無作為に選択されたスクリーン値である。第１の
好ましい実施態様および第２の好ましい実施態様では、
共に、Ｗ（ｉ，ｊ）の平均スクリーン値は１／２または
約１／２であるのが望ましい。第３の好ましい実施態様
では、Ｗ（ｉ，ｊ）は常に１／２である。

【００５４】Ｗ（ｉ，ｊ）が第３の実施態様のように式
（５）で常に１／２である場合、式（５）から決定され
た出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）は、予め設定された出力
濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）のうちの１つの値であって、対
応する原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）に常に最も近い値であ
る。しかし、一定の原濃度値Ｖ_o のべた領域が大きい場
合は問題が生じる。例えば、｛０，１，２，３，４｝で
ある５つの予め設定した出力濃度値Ｕ（ｉ，ｊ）が存在
するものと仮定する。このことは、Ｕ＝（Ｎ−１）Ｖ_r
という関係から、出力すなわちリプロダクション濃度値
Ｖ_r （ｉ，ｊ）が｛０，１／４，１／２，３／４，１｝
であることを意味する。さらに、Ｖ_o は原画像の大きい
領域に亘って１／３であると仮定する。よって、式
（５）とＵ＝（Ｎ−１）Ｖ_r という関係を用いると、出
力濃度値Ｖ_r （ｉ，ｊ）は、原画像の定数Ｖ_o の大きい
領域に対応する出力画像の領域全体に対して１／４であ
る。この差異は重要である。もっと良くするには、原画
像の定数Ｖ_o の大きい領域に対応する出力画像の領域に
対して、平均出力濃度値Ｖ_r （ｉ，ｊ）が１／３になる
ように、出力濃度値Ｖ_r （ｉ，ｊ）の幾つかを１／４に
し、かつ、出力濃度値Ｖ_r（ｉ，ｊ）の幾つかを１／２
にすべきである。その結果、平均出力濃度値Ｖ_r （ｉ，
ｊ）は、第１の好ましい態様では、原画像の定数Ｖ_o の
べた領域を出力ピクセルの複数のパターンの１つとし
て、出力画像中に出力することができる。

【００５５】図３は複数の出力パターンを有する出力画
像、特に９つの出力パターンを示す。出力画像の上部に
１−９のラベルが付してある。図３に示す出力画像は次
のような画像から生成されることになる。すなわち、Ｖ
_o （ｉ，ｊ）が式（５）を用いて、０から１まで線形に
水平方向に変化し、図２に示すスクリーン値Ｗ_c （ｉ，
ｊ）は８つの値ｗの繰り返しパターンを有し、出力濃度
レベルＵ（ｉ，ｊ）と値Ｖ_r （ｉ，ｊ）が２（すなわ
ち、ＯＮまたはＯＦＦ）である入力画像である。最も左
のパターン（１とラベルを付したパターン）は出力濃度
値Ｖ_r （ｉ，ｊ）が全てＯＦＦである。最も右のパター
ン（９とラベルを付したパターン）は出力濃度値Ｖ_r
（ｉ，ｊ）が全てＯＮである。中間のパターン２−８は
左から右に行くに従ってＯＮである出力濃度値Ｖ_r
（ｉ，ｊ）が多くなる。人間の眼に対する様相は９つの
パターンの濃度が左から右にだんだん濃くなる。図３
は、原画像から定数Ｖ_o （ｓ，ｔ）のべた領域を表すた
めに、このような条件の元に、９つの可能な平均出力濃
度値Ｖ_r （ｉ，ｊ）があることを示す。より一般的に
は、繰り返しスクリーンパターンにはＮ個の出力濃度レ
ベルＵ（ｉ，ｊ）および値ｗがあり、よって、第２の好
ましい実施態様では、（Ｎ−１）ｗ＋１個の可能な平均
出力濃度値Ｖ_r を供給し、原画像の定数Ｖ_o のべた領域
を再現する。好ましい場合、Ｎ＝５およびｗ＝８であ
る。この場合、３３個の可能な平均出力濃度値Ｖ_r が得
られ、原画像の定数Ｖ_o のべた領域を再現する。

【００５６】好ましい実施態様では、それぞれ、決定ま
たは計算は各出力ピクセル（ｉ，ｊ）に対して独立に行
われる。計算は順次ラスタで行うことができる．例え
ば、Ｕ（ｉ，ｊ）が出力ピクセル（１，１）に対してま
ず計算される。そして、Ｕ（ｉ，ｊ）が各ピクセル
（１，ｊ）に対して決定されるまで、ｊが１だけ増加す
るごとに、Ｕ（ｉ，ｊ）は走査線１の近接または近傍の
ピクセルに対して一度に１つだけ計算される。そして、
Ｕ（ｉ，ｊ）が全てのピクセル（ｉ，ｊ）に対して決定
されるまで、ｉが１だけ増加するごとに、同じことが次
の走査線に対して行われる。

【００５７】あるいはまた、式（５）を用いて予め計算
された値のルックアップテーブルを参照して、出力濃度
レベルＵ（ｉ，ｊ）が決定される。ここで、Ｖ_o （ｓ，
ｔ）は全ての可能な元の値の範囲内にあり、（ｉ，ｊ）
はスクリーン値Ｗ（ｉ，ｊ）のパターンの１つの繰り返
し範囲内にある。

【００５８】よって、出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）を用
いて、原画像を表す多階調画像を生成する。２色以上の
色を用いた場合、出力濃度値Ｕ（ｉ，ｊ）が、上述され
た各色に対して独立して選択されるか、あるいは決定さ
れる。よって、各色に対する出力濃度値Ｕ（ｉ，ｊ）を
用いて、原画像を表す多階調および多色画像が生成され
る。生成された画像は、紙のような下地、またはコンピ
ュータディスプレイスクリーンに再現された可視の画像
であってもよい。あるいはまた、コンピュータ３２また
はその他の記憶装置に記憶された仮想画像であってもよ
い。

【００５９】上述した本発明の方法を説明するため、出
力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）、従って、入力ピクセル
（ｓ，ｔ）の８×８配列の原濃度値Ｖ_o （ｉ，ｊ）に、
１対１に対応させた出力ピクセル（ｓ，ｔ）の８×８配
列に対して、３つの色（すなわち、シアン、マゼンタ、
およびイエロー）に関係付けた出力濃度値Ｖ_r （ｉ，
ｊ）を決定する例を挙げる。階調の数Ｎ、または選択ま
たは設定された出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）は、等間隔
に配置された各色に対して５（すなわち、レベル０，
１，２，３，および４）であり、各色に対して０，１／
４，１／２，３／４および１を備えた出力濃度値Ｖ_r
（ｉ，ｊ）の対応する集合を供給する。この例で用いら
れるスクリーン値Ｗ（ｉ，ｊ）は図２で提供される値で
ある。

【００６０】図４は入力ピクセル（ｓ，ｔ）の８×８配
列であって、ｓは行すなわち走査線であり、そのチャー
トの上から下に０から７まで増加し、ｔは列であり、そ
のチャートの左から右に０から７まで増加する。入力ピ
クセルと出力ピクセルの間に１対１の対応があるので、
ｓ＝ｉおよびｔ＝ｊである。そのチャートで表される各
ピクセルでは、（１）入力ピクセル（ｓ，ｔ）に対し、
シアンに対する原画像の原濃度値Ｃ_o （ｓ，ｔ）、
（２）対応する出力ピクセル（ｉ，ｊ）に対して対応す
るスクリーン値Ｗ_c （ｉ，ｊ）、（３）シアンに対して
対応する出力ピクセル（ｉ，ｊ）に対する結果の出力濃
度レベルＵ_c （ｉ，ｊ），（４）本発明の方法を用い
て、対応する出力ピクセル（ｉ，ｊ）に対する対応する
リプロダクションすなわち出力濃度値Ｃｒ（ｉ，ｊ）が
挙げられている。図４から分かるように、左上象限の１
６個のピクセル（ｓ，ｔ）のそれぞれの原濃度値Ｃ_o
（ｓ，ｔ）は．３３である。右上象限の１６個のピクセ
ル（ｓ，ｔ）のそれぞれの原濃度値Ｃ_o （ｓ，ｔ）は．
６７である。左下象限の１６個のピクセル（ｓ，ｔ）の
それぞれの原濃度値Ｃ_o （ｓ，ｔ）は０である。右下象
限の１６個のピクセル（ｓ，ｔ）のそれぞれの原濃度値
Ｃ_o （ｓ，ｔ）は．６７である。まず、出力ピクセル
（０，０）に関していうと、入力ピクセル（０，０の原
濃度値Ｃ_o （０，０））に対応する出力濃度レベルＵ_c
（０，０）は式（５）を用いて決定される。結果は次の
ようになる。

【００６１】

【数１０】

【００６２】この計算が各ピクセル（ｉ，ｊ）に対して
走査線ｓに亘って繰り返され、繰り返すごとにｔを１だ
け増加させる。そして、次の下の走査線ｓの最も左のピ
クセルに対して計算が行われる。この計算は計算が全て
の出力ピクセル（ｉ，ｊ）に対して行われるまで繰り返
される。図４は、全ての出力濃度レベルＵ_c （ｉ，ｊ）
と、このようにして計算された出力濃度値Ｃｒ（ｉ，
ｊ）を挙げてある。これらの出力濃度値Ｃｒ（ｉ，ｊ）
から分かるように、左上象限の１６個の出力ピクセル
（ｉ，ｊ）の［原濃度値Ｃ_o （ｉ，ｊ）］平均出力濃窓
値Ｃｒ（ｉ，ｊ）は．３４３７５である。右上象限の１
６個の出力ピクセル（ｉ，ｊ）の平均出力濃度値Ｃｒ
（ｉ，ｊ）は．６７１８７５である。左下象限の１６個
の出力ピクセル（ｉ，ｊ）の平均出力濃度値Ｃｒ（ｉ，
ｊ）は０である。右下象限の１６個の出力ピクセル
（ｉ，ｊ）の平均出力濃度値Ｃｒ（ｉ，ｊ）は．６４０
６２５である。

【００６３】同様にして、図５は、（１）マゼンタに対
する原画像の原濃度値Ｍ_o （ｓ，ｔ）、（２）対応する
スクリーン値Ｗ_m （ｉ，ｊ）、（３）マゼンタに対して
対応する出力ピクセル（ｉ，ｊ）に対する結果の出力濃
度レベルＵ_m （ｉ，ｊ），（４）本発明の方法を用い
て、対応するリプロダクション濃度値Ｍｒ（ｉ，ｊ）が
挙げられている。この場合、図５から分かるように、左
上象限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）のそれぞれの
ピクセルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は．３３である。右
上象限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）のそれぞれの
ピクセルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は０である。左下象
限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）のそれぞれのピク
セルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は．６７である。右下象
限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）のそれぞれのピク
セルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は．６７である。ここ
で、図２から分かるように、スクリーン値Ｗ_m （ｉ，
ｊ）はスクリーン値Ｗ_c （ｉ，ｊ）に対してオフセット
されている。従って、説明のために、入力ピクセル
（０，０）の原濃度値Ｍ_o （０，０）に対応する出力濃
度レベルＵ_m （０，０）は、式（５）を用いて決定さ
れ、結果は次のようになる。

【００６４】

【数１１】

【００６５】同様に、図６は、（１）イエローに対する
原画像の原濃度値Ｙ_o （ｓ，ｔ）、（２）対応するスク
リーン値Ｗ_y （ｉ，ｊ）、（３）イエローに対する結果
の出力濃度レベルＵ_y （ｉ，ｊ）、（４）本発明の方法
を用いて、対応するリプロダクション濃度値Ｙｒ（ｉ，
ｊ）が図示されている。この場合、図６から理解できる
ように、左上象限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）の
それぞれのピクセルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は．３３
である。右上象限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）の
それぞれのピクセルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は．６７
である。左下象限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）の
それぞれのピクセルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は．６７
である。右下象限の１６個の入力ピクセル（ｓ，ｔ）の
それぞれのピクセルの原濃度値Ｍ_o （ｉ，ｊ）は０であ
る。

【００６６】この例は、４つの各象限の平均出力濃度値
Ｖ_r （ｉ，ｊ）［すなわち、それぞれ、Ｃｒ（ｉ，
ｊ），Ｍｒ（ｉ，ｊ），およびＹｒ（ｉ，ｊ）］は、各
色に対するそれらの象限の原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）［す
なわち、それぞれ、Ｃ_o （ｓ，ｔ），Ｍ_o （ｓ，ｔ），
およびＹ_o （ｓ，ｔ）］を近似する。このように近似す
ると、原画像のピクセル（ｓ，ｔ）の再現が良い。とい
うのは、出力ピクセル（ｉ，ｊ）に亘る平均輝度が入力
ピクセル（ｓ，ｔ）の平均輝度を近似する。ここで、輝
度は１から濃度値を引いたものと定義される。

【００６７】出力画像がカラーモニタ上に表示された場
合、各ピクセルに対して各色の出力濃度レベルＵ（ｉ，
ｊ）を、次の式を用いて、単一のパレット索引に変換す
ることができる。

【００６８】

【数１２】 Ｐ（ｉ，ｊ）＝（Ｕ_c ＊Ｎ_m ＋Ｕ_m ）＊Ｎ_y ＋Ｕ_y （６） ここで、（１）Ｎｃ，Ｎ_m およびＮ_y はそれぞれシア
ン、マゼンタ、イエローの色に対する出力濃度レベルＵ
の数値である。（２）Ｕ_c ，Ｕ_m およびＵ_y はそれぞれ
シアン、マゼンタ、イエローの色に対する出力濃度レベ
ルＵである。

【００６９】例えば、１つの出力ピクセル（ｉ，ｊ）に
対して値がＵ_c ＝１、Ｕ_m ＝２，Ｕ_y ＝４であると仮定
する。（これらは式（５）を用いて決定されたであろ
う。）さらに、Ｎｃ＝Ｎ_m ＝Ｎ_y ＝５と仮定する。この
数値を式（６）に代入すると、次のようになる。

【００７０】

【数１３】 Ｐ（ｉ，ｊ）＝（Ｕ_c ＊Ｎ_m ＋Ｕ_m ）＊Ｎ_y ＋Ｕ_y ＝（１＊５＋２）＊５＋４ ＝３９ よって、パレット索引Ｐ（ｉ，ｊ）を用いて、３つの出
力色（すなわち、赤、緑、および青）を組み合わせるた
め、対応する濃度値Ｖ_r を表示するために必要な赤、
緑、および青の電圧値のルックアップテーブルからエン
トリを選択することができる。Ｐ（ｉ，ｊ）は直接計算
する必要はない。その代わり、スクリーン値Ｗ（ｉ，
ｊ）と原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）をそれぞれ組み合わせる
ため、エントリを用いて、シアン、マゼンタ、およびイ
エローに対してそれぞれルックアップテーブルを予め計
算することができる。よって、シアンテーブルのエント
リはＵ_c ＊Ｎ_m ＊Ｎ_y であり、マゼンタテーブルのエン
トリはＵ_m ＊Ｎ_y であり、イエローテーブルのエントリ
はＵ_y である。よって、Ｐ（ｉ，ｊ）を各テーブルから
の１つのエントリの合計として計算することができる。

【００７１】本発明のプロセスをインプリメントする際
に、コンピュータを用いて、入力ピクセル（ｓ，ｔ）に
対して原色分解値Ｖ_o （ｓ，ｔ）に対応する出力濃度レ
ベルを生成するのに必要な種々の計算を行うことが好ま
しい。本発明の方法を実施するソフトウェア実施例はこ
の明細書に付したアペンディクスＡに含まれる。本発明
の係る追加のソフトウェアの例では、出力レベルＵの数
値Ｎは、シアン、マゼンタ、イエローを備えた出力色の
各集合に対して、５である。このソフトウェアプログラ
ムはＳｕｎ ＳｐａｒｋｓｔａｔｉｏｎまたはＳｕｎ
３／６０ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ用にＣ言語で書かれ
ている。

【００７２】当業者は、上述した本発明の教示により、
種々の修正を行うことができる。これらの修正は、特許
請求の範囲に記載したものとして本発明の範囲内に含ま
れるものと解釈する。

【００７３】

【外３】

【００７４】

【外４】

【００７５】

【外５】

【００７６】

【外６】

【００７７】

【外７】

【００７８】

【外８】

【００７９】

【外９】

【００８０】

【外１０】

【００８１】

【外１１】

【００８２】

【外１２】

【００８３】

【外１３】

【００８４】

【外１４】

【００８５】

【外１５】

【００８６】

【外１６】

【００８７】

【外１７】

【００８８】

【外１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】画像を再現するシステムを示す略図である。

【図２】本発明に係る多階調画像を作成する方法で用い
られるスクリーン値Ｗ（ｉ，ｊ）の繰り返しパターンを
示す図である。

【図３】Ｖ_o （ｓ，ｔ）が０から１まで線形に変化して
複数の出力パターンが作成された出力画像であって、出
力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）の数値Ｎが、図２に示すスク
リーン値Ｗ（ｉ，ｊ）を用いて、２である場合の出力画
像を示す図である。

【図４】ピクセルを８×８配列した原画像のシアンに対
する原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の例を示す図である。

【図５】ピクセルを８×８配列した原画像のマゼンタに
対する原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の例を示す図である。

【図６】ピクセルを８×８配列した原画像のイエローに
対する原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の例を示す図である。

【符号の説明】

１０ イメージスキャナ １２ 照明手段 １６ 原画像 １８，２０ 光検出器 ２２，２４ フィルタホイール ２６ アナログデジタル変換器 ３０ プロセッサ装置 ３２ コンピュータ ３４ プリンタ ３６ コンピュータモニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの出力色に対して少なく
   とも３つの出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）の数値Ｎを用い
   て、原画像を表す入力ピクセル（ｓ，ｔ）配列の原濃度
   値Ｖ_o （ｓ，ｔ）から、出力ピクセル（ｉ，ｊ）配列に
   対応する多階調画像を生成する方法において、 原濃度値Ｖ_o （ｓ，ｔ）の選択された値に対応する出力
   濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）の１つを、式 【数１】 を用いて決定する決定ステップと、 出力濃度レベルＵ（ｉ，ｊ）を用いて、原画像を表す多
   階調画像を生成する生成ステップとを備えたことを特徴
   とする方法。