JPH0785272A - 周波数変調ハーフトーン画像および作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数変調ハーフトーン画像とそれを作成す
る方法。 【構成】 周波数変調ハーフトーン作成方法では、テキ
スト、図形、境界などの一般情報を高解像度でレンダリ
ング処理すると共に、所望の複写再現特性をもつ比較的
大きいサイズの周波数変調ハーフトーン網点が適用され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周波数変調ハーフトー
ン画像、および、その作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】少ない数の安定画像トーンを再生するだ
けなら、数多くの再現方法がある。例えば、オフセット
印刷においては、インクを載せるか載せないかの二つの
安定トーン値にて印刷が行われる。グラフィックアート
分野では、色相や画像の濃度値が、ハーフトーン処理に
より２値の網点の幾何学的分布に変換されて、それらが
印刷される。人間の目では、ハーフトーン網点を個別に
可視できなくて、それらに対応する「空間的に統合」さ
れた濃度値として認識されるのである。より簡単な別の
言葉でいえば、ハーフトーン処理により、「低空間的で
高トナーの解像度情報」がその「高空間的低トナー解像
度情報」に変換されるのである。（ただし、ここでいう
「高」「低」とは、説明上の相対的な判断レベルであ
る。）

【０００３】グラフィックアート分野で使用されるハー
フトーン処理については、二つの主要な方法がよく知ら
れている。その二つの方法とは、「振幅変調スクリーン
法」と「周波数変調スクリーン法」である。振幅変調ス
クリーン法では、集合的に特定階調を表現するハーフト
ーン網点が固定の幾何学格子内に配置される。そして、
ハーフトーン網点の大きさを変えることにより、画像の
異なった階調が表現できるのである。その結果、この技
法は、「網点サイズ変調スクリーン法」とも呼ばれてい
る。周波数変調スクリーン法では、その大きさではなく
てハーフトーン網点間の間隔が変更されるので、「網点
位置変調スクリーン法」とも呼ばれている。この技法
は、低解像度の活版紙印刷器分野ではよく知られている
ものであるが、後述する欠点のせいで、オフセット印刷
分野やその他の高度印刷技術分野では特に注目されてい
るものではない。

【０００４】前記の両ハーフトーン処理法とも、デジタ
ル式フィルムレコーダで利用することができる。普通の
フィルムレコーダでは、高解像度で感光材を露光させる
走査レザー光線が使われている。レザー光線を入切作用
する解像度を決める格子の単位サイズは、１／１８００
インチほどである。感光材は写真フィルムであって、そ
のフィルムから写真製版技術により印刷版が作成され
る。レコーダのアドレス可能最小単位は、「マイクロ網
点」、「レコーダ要素」、あるいは「レル」と呼ばれて
いる。その大きさが、レコーダの「ピッチ」である。図
１の（Ａ）に図示されているように、網点サイズ変調さ
れたハーフトーン網点は、レコーダ要素のグループ集団
として作成されており、他方の図１の（Ｂ）に示されて
いるように、周波数変調ハーフトーン網点は、各レコー
ダ要素から構成されている。図１（Ｂ）の黒色の四角点
は、１個のレルである周波数変調ハーフトーン網点を示
している。図全体では、個別のレコーダ要素を示してい
る黒色の周波数変調ハーフトーン網点の散乱分布の領域
が表されている。下記に引用されているような従来の方
法では、周波数変調ハーフトーン網点の大きさがレコー
ダ要素のサイズと同じである。

【０００５】連続階調を再現するための、スクリーン法
つまりハーフトーン処理法の最も重要な特性は、以下の
通りである。 １）画像レンダリング処理特性、特に、全階調範囲をレ
ンダリングできる特性に加えて、モアレ、ざらつき、ノ
イズなどの画像欠陥なく原画内容の空間詳細情報をレン
ダリング処理できる能力。 ２）印刷版の写真製版作成の各作業工程において、ハー
フトーン網点を記録、コピー、複製するさいの一貫性を
決定するような、この方法で作成されるハーフトーン網
点の写真製版特性。 ３）オフセット印刷機におけるハーフトーン動向。

【０００６】このように前記の二つのハーフトーン処理
法を、それぞれいくつかの変形例と共に、上記特性の観
点から検索して、その長所と短所とを詳しく説明する。

【０００７】振幅変調スクリーン法 振幅変調スクリーン法の主な長所とは、写真製版再現特
性がよくて、２００ｄｐｉの精度のスクリーンによる印
刷がオフセット印刷機で実行できることである。しか
し、振幅変調スクリーン法の重大な欠点は、ハーフトー
ン画像内に不必要な欠陥パターンが現れることである。
その欠陥パターンとは、その原因により、対象モアレ、
色モアレ、あるいは内部モアレなどである。対象モアレ
は、原画対象物やハーフトーンスクリーン自体に内包さ
れた周期成分間の幾何学的相互干渉が原因である。対象
モアレに対処した方法が、米国特許第５１３０８２１号
やヨーロッパ特許第３６９３０２号や第４８８３２４号
に記載されているが、いずれの方法も完全に問題を解決
しているわけではない。

【０００８】また色モアレは、画像の異なる分離色のハ
ーフトーン間の干渉に起因している。この問題を解決す
るため、互いに６０度位相が異なった色分離スクリーン
角度の利用が提案されている。これら角度あるいは近似
角度をもつスクリーンを作成する方法が、例えば、米国
特許の第４４１９６９０号、第４３５０９９６号、第４
９２４３０１号、第５１５５５９９号など、いくつか開
示されている。その他、異なった色分離のハーフトーン
網点パターンにおける角度、周波数、位相などの組合せ
ににより、問題を解決する方法が、米国特許第４４４３
０６０号と第４５３７４７０号、およびヨーロッパ特許
第５０１１２６号に記述されている。

【０００９】さらに、内部モアレは、レンダーリング処
理が行われるアドレス可能格子をもつハーフトーンスク
リーンの幾何学的干渉が原因である。内部モアレを低減
するための技術方法は、ハーフトーンスクリーンとレン
ダーリング処理が行われるアドレス可能格子の間の周波
数や位相の相互関係の結果として周期的に現れるような
位相エラーを解消つまり「拡散」させるランダム要素の
適用を基本としている。そのような技法の例が、米国特
許第４４５６９２４号、第４４９９４８９号、第４７０
０２３５号、第４９１８６２２号、第５５１０４２８
号、およびＷＯ特許９０／０４８９８号に記載されてい
る。

【００１０】周波数変調スクリーン法 しかし、前記の網点サイズ変調スクリーン法のいずれ
も、モアレ発生問題の完全なる解決に成功したことを証
明していないので、その問題解決のため周波数変調スク
リーン法が提案されている。同様に、数多くの周波数変
調スクリーン法が開示されており、それらは下記のよう
に分類することができる。（１）ポイント間閾値基本技
法、（２）エラー拡散技法（およびその変形例）、
（３）ＤＥ特許２９、３１、０９２記載の特別技法や、
その改良法である米国特許第４４８５３９７号に記載の
方法。

【００１１】ポイント間閾値処理法の最も代表的な例
が、「ベイヤー」式ディザーマトリクスを基にしたハー
フトーン処理法である。それについては、ＩＥＥＥの１
９７３年国際通信会議記録の２６−１１から２６−１５
ページの、Ｂ・Ｅベイヤー著、「連続階調画像の２レベ
ルレンダリング処理最適法」を参照のこと。ベイヤーの
ディザーマトリクスは、べき数が２の大きさをもち、濃
度の増加レベルに対して閾値処理された場合、各ハーフ
トーン網点が、低濃度レベル値をレンダリング処理する
のに使われるハーフトーン網点から「できるかぎり離さ
れる」ような方法で配備された閾値を含んでいる。

【００１２】また別のポイント間閾値処理技法では、ベ
イヤーのディザーマトリクスの代わりに「ブルーノイズ
マスク」が利用されている。その技法については、米国
特許第５１１１３１０号に詳しく記述されている。ブル
ーノイズマスクとは、マスクにより作成されたハーフト
ーン網点パターンとそれらのフーリエ変換体の間で（続
く閾値「層」のための）反復的に実行される最適化（フ
ィルター）処理の結果である。

【００１３】ベイヤーのディザーマトリクス法にて作成
されたハーフトーン網点パターンは、網点サイズ変調ア
ルゴリズムと同様のモアレ現象を発生させるような「ざ
らつき」として可視できる強い周期成分を含んでいる。
しかし、周期的ディザー成分のエネルギー量が異なった
高調波に分散されるため、および、それら高調波のほと
んどが網点サイズ変調の基本周波数波と比べて高い周波
数であるため、発生するモアレはそれほどひどいもので
はない。

【００１４】「ブルーノイズマスク」の閾値マトリクス
は、非周期的なハーフトーン網点分布を形成する。この
方法では、網点サイズ変調法やベイヤーのディザーマト
リクス法で発生するようなモアレ問題が起こらない。ブ
ルーノイズマスク法のハーフトーン網点分布の非周期特
性は、周波数領域における連続出力スペクトルに変換さ
れる。これにより、スペクトルの低周波数域にすくなく
とも少量のエネルギーが存在しているのが判る。この
（可視の）低空間周波数のエネルギーが、ブルーノイズ
マスク法でレンダリング処理された色相が粗くなる原因
の一つとなっている。この周波数変調ハーフトーン処理
法が原因の「粗さ」と周波数スペクトルとの関係は、ロ
バート・ユリチニーの「デジタル式ハーフトーン処
理」、ＭＩＴ出版、マサシューセッツ州ケンブリッジ、
１９８７年、ＩＳＢＮ０−２６２−２１００９−６、に
詳細に説明されている。

【００１５】周波数変調スクリーン法の中で最もよく知
られた方法は、エラー拡散アルゴリズム法である。その
方法にはいくつもの変形例があるが、その基本原理は同
じであって、レンダリング処理中に画像データの２値化
（つまり、より一般的な言い方では量子化）の結果とし
て発生するエラーが、１個またはそれ以上の数の未処理
ピクセルに「拡散」されるものである。とりわけ、フロ
イドとスタインバーグのアルゴリズムがよく知られてい
る（Ｒ・ＷフロイドとＬ・スタインバーグ共著、「空間
グレースケールのための適用アルゴリズム」、ＳＩＤ公
報、１７／２巻、７５〜７７ページ）。これにも多くの
変形例があって、発生する不要なパターンを解消するた
め、画素ハーフトーン処理の順序、エラーの拡散方法
（その対象画素数や重みに従う）、アルゴリズムへのラ
ンダム要素の採用などによってそれぞれ異なるものであ
る。

【００１６】非周期のハーフトーン網点分布を作成する
周波数変調ハーフトーン処理法のいずれも、網点サイズ
変調技法に比べてモアレ問題が顕著でないという長所を
もっている。しかし残念なことに、写真製版作業動向が
良くなく、印刷機において大きい色調ゲインが発生する
という短所も共有しているのである。

【００１７】物理的再現関数 ハーフトーンパターンが記録されるフィルムの写真製版
特性は、ハーフトーン網点パターンのレイアウト構成
と、レンダリング処理が行われる装置の画像特性との間
の相互作用、以下これをレンダリング処理装置の「物理
的再現関数」と呼ぶ、に大きく依存するものである。そ
れら相互作用の数学的説明は、非線形特性であるため非
常に難しい。しかしながら、少なくとも量子的結果を作
成できるよう簡素化したり、あるいは、より正確な予定
値が必要な場合に、数値シミュレーションを適用したり
することは可能である。

【００１８】上記の動作を、フィルムを使用するレザー
光線レコーダのようなレンダリング装置に適用してみ
る。レザー光線レコーダ／フィルム装置の物理的再現関
数は、（１）レコーダでのレザー照射点の空間的エネル
ギー分布と、（２）フィルム／処理装置の現像特性とに
大きく依存している。レザー照射点のエネルギー量の空
間分布状況の特徴は、ほぼガウス分布である。図２に、
エネルギー量の１次元値が、照射点の中心からの距離の
関数で示されている。この分布状況においては、（ガウ
ス曲線のシグマ値の２倍に等しい）分布の変曲点にて計
測された照射点の幅が深く関係している。もちろん、実
際の走査レザー照射点は、走査光線に平行な方向である
「高速走査方向」と、走査光線に垂直な「交差走査方
向」とで２次元的に表すことができる。レザー照射点の
エネルギー分布状況は、その方向における光線の照射強
度によりそれぞれの方向にて決定される。ただし、高速
走査方向においては、分布状況はレザー光線の遷移動作
入切変更の影響を考慮しなければならない。

【００１９】一般的なフィルム／処理装置の現像特性
が、図３に図示されている。図の特性曲線（ａ）は閾値
演算に対する実際のフィルム／処理装置の一例であり、
曲線（ｂ）はその理想状態を示している。全露光値が所
定レベルを越えると、フィルムの局所濃度が高くなり、
逆の場合は低くなる。物理的再現関数は、走査レザー光
線のエネルギー分布とフィルム／処理装置の全体現像特
性とを組合せることにより、作成することができる。

【００２０】レザー光線フィルムレコーダ装置がピッチ
がＰのアドレス可能格子をもつと仮定すれば、露光レザ
ー光線の最適照射点寸法を算出することができる。通常
使われる基準では、各黒色レルが、不連続あるいはクラ
スター化された形状のいずれの場合でも、所定の最低値
以上の微視的濃度にて、レコーダのピッチＰに全く同じ
である大きさの四角点としてフィルム上にレンダリング
作成されるというものである。言い替えれば、各レル
は、高速走査方向や交差走査方向のいずれにおいても、
サイズの太りや減少が起こらないように常にレンダリン
グ処理されるのである。

【００２１】図４の（Ａ）と（Ｂ）は、高速走査方向と
交差走査方向の走査レザー光線のエネルギー量の合成の
方法が異なる例を示したものである。高速走査方向で
は、レザー光線の入切動作変更の伝播特性に伴って、そ
の方向の光線のエネルギー分布が畳み込み形状を示して
いる。しかし、交差走査方向では、単に隣接走査線のエ
ネルギー量が追加されるだけである。この違いの結果、
「ゼロ網点太り」の必要条件を所望の照射点寸法に当て
はめる方法を見つけるため、各寸法値に対して個別分析
を行わなければならない。この分析作業は、各ハーフト
ーン網点が１レルを表すという周波数変調ハーフトーン
処理法の観点から、実行することができる。

【００２２】図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、五つ
のレザー光線照射点のエネルギーが、交差走査方向で合
成された場合の、三つの異なった照射点幅寸法の結果が
示されている。図のＸ軸方向の単位は、レコーダのピッ
チである。

【００２３】図５の（Ａ）における照射点の特性は、ガ
ウス曲線の変曲点でレコーダピッチに比べて幅が広くな
っている。これによると、露光レザー光線のエネルギー
分布の「ソフト」エッジを反映するような網点とは反対
に、フィルム上に「ハード」網点を作成するためには、
急激な曲線特性が必要である。１記録ピッチと等価であ
る交差走査方向の幅寸法をもつ不連続ハーフトーン網点
を作成するには、現像閾値が図５の（Ａ）のＹ軸で約
０．４以下に設定する必要がある。しかし、同じ図から
も判るように、その閾値に設定しても、クラスター化さ
れたハーフトーン網点の群においては、「レコーダ太
り」と呼ばれる交差走査方向での寸法太りがみられる。
この結果、図５の（Ａ）のような照射点寸法では、個々
のハーフトーン網点とクラスター化ハーフトーン網点と
を同時に画線太りをゼロにすることは不可能となる。こ
の理由から、図５の（Ａ）の照射点寸法は望ましいレベ
ルのものではないと考えられる。また、それが適切でな
い別の理由は、個々のハーフトーン網点のレンダリング
処理結果のサイズが、現像閾値の存在点の変動に影響さ
れることである。別の言葉でいえば、図５の（Ａ）の照
射点寸法をもつシステムでは、露光や現像の条件におけ
る変化に対する対応幅が小さい。

【００２４】２番目の照射点特性は、図５の（Ｂ）に示
されている。この場合の幅寸法は、レコーダピッチの２
平方（２×）倍とちょうど同じである。この照射点の特
徴は、レザー光線照射点のエネルギー量の総和の形状が
線分にほぼ等しくなることである。そしてその他の特性
は、図５の（Ａ）の曲線特性と同じである。

【００２５】第３の照射点寸法特性（図５の（Ｃ））
は、理想的状態に近づいたものである。この特性寸法は
幅が狭くて、１レコーダピッチを越えていない。個々の
ハーフトーン網点のサイズを１レコーダピッチ単位と等
価にするためには、現像閾値を、個々の照射点のエネル
ギーの曲線が互いに交差する地点におけるレベル（図５
の（Ｃ）のＹ軸では０．４６）に設定しなければならな
い。前出例と違って、この図では複数のレルが交差走査
方向にクラスター化されても余分な画線太りが起こらな
いし、現像閾値も網点の大きさを可視的に変化させるこ
とのない許容できる範囲内で変動している。不連続ハー
フトーン網点とクラスター化ハーフトーン網点の両方の
エネルギー分布の急激エッジにより、特に高コントラス
ト（高階調）のフィルムでなくても、普通のフィルム上
に「ハード」網点を作成することができる。その結果、
理想的照射点が交差走査方向に達成でき、図５の（Ｃ）
に示された特性形状をもつのである。

【００２６】高速走査方向においては、状況が異なる。
たとえ、レザー光線の入切動作変更の幅が不定であると
仮定しても、高速走査方向の網点サイズ太りをなくすた
めには、無限に小さい幅のガウス照射点寸法が必要であ
る。しかし実際上では、レザー光線レコーダ装置の光学
系において、交差走査方向の照射点サイズに比べて、高
速走査方向の照射点サイズを１／２か１／３以下にまで
小さくすることは不可能である。このため、高速走査方
向の照射点サイズは理想数値以下とならざるを得ず、高
速走査方向に画線太りが発生するのである。

【００２７】そこで、網点の（両方向への）太りを低減
するためには、レザー光線レコーダの光学系が、高速走
査方向のレコーダ画線太りが交差走査方向のレコーダ画
線低減により相殺されるような特性をもつようにする必
要がある。

【００２８】上記の説明から、レコーダの画線太りが基
本的問題であることが判る。網点サイズ変調法において
は、フィルム上に記録されるハーフトーン網点の大きさ
の変動に影響を及ぼす。また、周波数変調法の場合で
は、別の影響結果が現れる。それは、レンダリング処理
されたハーフトーンにおける粗さの増加である。図６の
（Ａ）と（Ｂ）に、それぞれ高速走査方向と交差走査方
向に整列された２個の周波数変調ハーフトーン網点が図
示されている。図から明かなように、網点が交差走査方
向に配置される場合は、画線太りは２倍となる。この例
では、網点配置のマイクロ単位で、レコーダの画線太り
が局所的に変化している。大部分の周波数変調ハーフト
ーン処理アルゴリズムではハーフトーン網点のランダム
分布が行われるので、レコーダの局所的画線太りがラン
ダムに現れる結果となり、粗さレベルの増加として可視
されるのである。

【００２９】この周波数変調ハーフトーン処理における
レコーダ画線太りによる問題を削減するための方法とし
ては、複数の画素を基本レコーダピッチで反復によるレ
ンダリング処理して大きめのピクセルにするようなピク
セル反復法がある。より小さな記録要素成分のマトリク
スを使ってハーフトーン網点をレンダリング処理する
と、網点の全体画線太りが小さくなるという事実は、図
７の（Ａ）と（Ｂ）から説明できよう。図示のように、
物理的再現関数の非理想形状による網点サイズの変動
が、図７の（Ｂ）では（Ａ）のものよりＮ倍も小さくな
っている。図７の（Ａ）では、ハーフトーン網点の１個
が１レコーダ要素単位であって、その網点寸法のレコー
ダ画線太りが、１個のハーフトーン網点が２×２個のレ
コーダ要素から成る図７の（Ｂ）よりレコーダ画線太り
よりも２倍（Ｎ＝２）大きくなっている。そのため、網
点サイズの非均一性などの網点太りによる影響も、その
ように低減できる。

【００３０】前記の網点反復法は、アグファ社の子会社
であるマイルス社の「コブラ」ラスタ画像処理機に利用
されている。その製品では、周波数変調ハーフトーン網
点が水平および垂直方向に２回反復処理され、ラスタ画
像処理の解像度の２倍の解像度で作動するレザー光線フ
ィルムレコーダに出力される。そのため、照射点の大き
さは１／２になっており、その結果のレコーダ画線太り
も半分に低減され、周波数変調ハーフトーンの印刷粗さ
も低減されることになる。

【００３１】図８は、コブラ画像処理機で使われている
のと同じ網点反復法を実行するための回路のブロック図
である。ブロック８１０は、Ｎ列とＭ行で示す個数のコ
ントーンピクセル値をもつメモリー装置である。それら
ピクセル値は、それぞれ８ビットから成っている。ブロ
ック８２０はまた別のメモリーで、ブロック８１０のマ
トリクス行列の２倍の容量数をもち、ハーフトーンピク
セル値が記憶されている。８３０はアドレス発生器で、
メモリー８２０のアドレス値（ｉ，ｊ）の全部を順番に
作成できる。二つのブロック８４０と８４２はアドレス
計数装置であって、比較器８５０からのハーフトーンピ
クセル値をメモリー８２０で４倍に反復処理するもので
ある。

【００３２】ブロック８６０は、周波数変調（確率的）
スクリーン関数を作成するスクリーン関数作成器であ
る。比較器８５０では、このスクリーン関数作成器８６
０からのスクリーン関数値とメモリー８１０からのピク
セル値との比較が行われる。この比較結果に従って、０
あるいは１の値がメモリー８２０の対応する（反復処
理）位置に記憶される。

【００３３】図８の回路は、レコーダ画線太りやその結
果である印刷粗さを低減できるが、テキスト、図形、境
界などの一般的情報がレンダリングされる解像度が、レ
ザー光線フィルムレコーダの解像度の半分しかないとい
う欠点をもっている。

【００３４】一方で、ハーフトーンやその他のページ要
素成分をレンダリング処理するために複数ピッチを使用
することは、時代遅れの技術である。例えば、米国特許
第４００４０７９号では、テキストや図形をレンダリン
グ処理するのに高解像度が使われ、連続トーンデータを
処理するのに低解像度が利用されている。この方法で
は、全データ処理の必要性を削減することが目的であっ
て、ハーフトーン網点のサイズには何の効果も与えてい
ないし、レコーダの画線太りや印刷粗さの問題にも対処
していない。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来方法
は、網点反復法などの周波数変調ハーフトーン処理法に
おいて発生するレコーダ画線太りや印刷粗さを低減する
のには効果的ではあるが、引用している特許技術法など
の２重の解像度法を適用して、レコーダ画線太りや印刷
粗さを低減させずにテキストや図形の最大解像度を試み
ているだけで、テキストや図形に必要な全解像度処理を
達成させてはいない。

【００３６】従って、本発明の目的は、テキスト、図
形、境界など一般的情報の高解像度レンダリング処理と
組み合わせて所望の再現特性を作成する周波数変調ハー
フトーン処理による、改良周波数変調ハーフトーン画像
と、その作成方法とを提供することである。

【００３７】本発明の別の目的は、所望の再現特性を備
えるのに十分な大きさのハーフトーン網点から成るハー
フトーン画像を提供することである。

【００３８】本発明のさらに別の目的は、テキスト、図
形、境界など一般的情報が出力レコーダ装置の最高解像
度でレンダリング処理されたハーフトーン画像を提供す
ることである。

【００３９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる改良周波
数変調ハーフトーン画像は、コントーン画像から周波数
変調ハーフトーンスクリーン処理にて作成されたもので
あって、複数のハーフトーン網点のうちの少なくともい
くつかが、前記のコントーン画像のピクセル１個のサイ
ズより大きいサイズを有するような複数のハーフトーン
網点から成っている。

【００４０】前記のハーフトーン画像や、比較的大きい
サイズの周波数変調ハーフトーン網点の適用を可能にす
るハーフトーン画像方法は、テキスト、図形、境界など
一般的情報の高解像度レンダリング処理と組み合わせて
所望の再現特性を有する。それについての下記の記述内
容の理解を助けるため、本仕様書や請求範囲で使用され
ている用語を、大文字で示して、定義の説明をする。
「レコーダピッチ」とは、出力レンダリング処理に要す
る２次元の格子形状の最小空間分割単位であり、出力装
置の解像度に一致したものである。レコーダピッチの値
は、水平および垂直方向の寸法と同じあるいはそれとは
異なるものである。「コントーン画像」とは、レコーダ
ピッチ値と同じ寸法値をもつ成分要素のマトリクスから
成り、そのため各要素が（例えば０から２５５までの）
連続範囲で特定されるトーン値となるような、連続トー
ン画像のデジタルデータの（予め算定された）陽関数値
あるいは（現状で算定された）陰関数値である。「コン
トーンデータ値」とは、コントーン画像の要素単位であ
る。「ハーフトーン画像」とは、レコーダ装置を駆動す
るのに使われるデータを含む、レコーダピッチで特定さ
れる要素マトリクスである。「ハーフトーンデータ値」
とは、ハーフトーン画像の要素単位である。そして、
「コントーン領域」とは、同じコントーンデータ値が集
まるコントーン画像の接続領域である。

【００４１】また、「周波数変調ハーフトーン法」と
は、周期的スクリーン関数を基にした、２段階レベル
や、網点サイズ変調のハーフトーン処理以外の、すべて
のハーフトーン処理操作を意味している。特に、それに
限定はされないが、下記のハーフトーン方法も含んでい
る。 １．単位面積あたりのハーフトーン網点の総数がトーン
値に従って変化するようなハーフトーン処理法。 ２．単位面積あたりのハーフトーン網点数に加えて、ハ
ーフトーン網点の大きさもトーン値に従って変化するよ
うなハーフトーン処理法。 ３．単位面積あたりのハーフトーン網点数や網点サイズ
に加えて、ハーフトーン網点の濃度もトーン値に従って
変化するようなハーフトーン処理法。 ４．ハーフトーン網点の中心が周期格子上に重ならない
ようなハーフトーン処理法。 ５．ハーフトーン網点間の平均距離がトーン値の関数と
して変化するようなハーフトーン処理法。

【００４２】さらにまた、「周波数変調ハーフトーン画
像」とは、周波数変調ハーフトーン処理にて作成される
ハーフトーン画像を意味する。「ハーフトーン網点」と
は、その濃度が周囲のものと異なるようなハーフトーン
画像内の最小単位区域である。そして「閾値」とは、そ
の比較の結果としてハーフトーンデータ値を出力するよ
うなコントーンデータ値との比較のため、周波数変調ハ
ーフトーン処理中に使われる値のことである。

【００４３】

【作用】すなわち上記の用語定義のように、一つのコン
トーン領域内に完全に収まる複数のハーフトーン網点
は、同じハーフトーンデータ値をもつクラスタ集団とし
てレンダリング処理され、隣接するコントーン領域にま
たがるハーフトーン網点は異なったハーフトーンデータ
値からなるクラスタ集団としてレンダリング処理するこ
とができる。各ハーフトーン網点を（同等の）小さいハ
ーフトーンデータ値のクラスタ集団として生成すること
により、図７の（Ａ）や（Ｂ）に示されているような粗
さなどの網点太り状態からのマイナス結果を含む網点寸
法の全体画線太りが低減できる。また、異なった値をハ
ーフトーンデータ値に割り当てれば、レコーダピッチで
境界情報データをレンダリング処理することができる。
この結果、テキストや図形の印刷品質が完全されるので
ある。

【００４４】本発明の方法が前記の従来方法と違うの
は、全部の要素をレンダリング処理するのに、レコーダ
ピッチに対応するただ一つの解像度だけを使うので、テ
キストや図形の解像度が最大に実現できることになる。
すなわち、図８に示したコブラ画像処理器の網点反復法
と本発明の方法との基本的な違いは、後者のほうが異な
ったハーフトーンデータ値にてハーフトーン網点をレン
ダリング処理できるという点である。

【００４５】

【実施例】本発明の好適実施例を、以下に付随図面を参
照して詳しく説明する。

【００４６】図９に、本発明で使う処理工程の回路図が
示されている。図の第１メモリー９０２には、コントー
ンデータ値９０４（一般的には８ビット値）の長方形配
置から成るコントーン画像がＮ列とＭ行のマトリクスに
記録されている。第２のつまり出力メモリー９０６に
は、ハーフトーンデータ値９０８（一般的には１ビット
値）から成るハーフトーン画像が、同じくＮ列とＭ行の
長方形マトリクスとして格納されている。ブロック９１
０は、アドブシステム社から販売されているようなラス
タ画像処理器（ＲＩＰ）であって、ポストスクリプト
（アドブシステム社の商品名）言語におけるページ説明
からラスタ画像を作成する。ＲＩＰ処理器９１０により
作成されたラスタ画像は、メモリー９０２にコントーン
データ値として記憶される。ブロック９２０は、メモリ
ー９０６内のデータ情報をフィルム上に記録するための
高品質レザー光線レコーダである。このレコーダの解像
度は、例えば１インチにつき３６００ドット程度（つま
りレコーダピッチが１／３６００インチ）が好ましい。
特に、アグファ社の子会社のマイルス社のセレクトセッ
ト５０００型が、それに相当する。

【００４７】ブロック９３０は、Ｔｓ行とＴｓ列から成
るＴｓ×Ｔｓ個の閾値９３２の方形マトリクスをもつメ
モリーである。閾値９３２は、メモリー９０２のコント
ーンデータ値と同じデータ値幅をもつ。Ｔｓはどんな数
値でも良いが、演算効率を考えた場合、２のべき数であ
るのが好ましい（例えば１０２４）。アドレス発生器９
４０は、コントーンデータ値Ｐ（ｉ，ｊ）９０４や出力
メモリー９０６のハーフトーンデータ値Ｈ（ｉ，ｊ）を
アドレスするためのＮ×Ｍ個の座標値（ｉ，ｊ）を作成
するものである。二つのブロック９５６と９５８は演算
ユニットであって、座標値（ｉ，ｊ）を対応する座標値
（ｉ′，ｊ′）に変換するが、ただし、ｉ′は（ｉ，Ｔ
ｓ）を法とする数値で、ｊ′は（ｊ，Ｔｓ）を法とする
数値である。Ｔｓが例えば２^m などの２のべき数である
場合は、このモジュロ演算は、アドレス値ｉとｊのｍ最
下位ビットを使って計算される。

【００４８】ブロック９６０は比較器であって、Ｔ
（ｉ′，ｊ′）とＰ（ｉ，ｊ）との比較値に基づく２値
のハーフトーンデータ値Ｈ（ｉ，ｊ）を出力値９６２と
して作成する。普通は、これらハーフトーンデータ値
は、Ｐ（ｉ，ｊ）がＴ（ｉ′，ｊ′）より大きいときは
「黒色」として認識され、それ以外のときは「白色」と
なる。

【００４９】前記ブロック９３０内の閾値マトリクスの
要素値Ｔ（ｉ′，ｊ′）９３２は、（例えば米国特許第
５１１１３１０号などに記載の）周知方法で算定するこ
とができる。そしてブロック９５２と９５４における除
算の結果、各閾値はそれぞれの方向へ２回反復処理され
る。この反復処理により、ハーフトーン網点の大きさが
レコーダピッチの２倍となる。

【００５０】図９の回路の演算処理を、理想的なコント
ーンデータ値をもつ平坦色相と、例えば第１と第２のコ
ントーンデータ値をもつ黒から白への遷移状態の、二つ
の例をとって説明する。平坦色相の場合、各コントーン
データ値は水平と垂直方向に２回反復された閾値と見な
されるため、各ハーフトーン網点は、２×２個の理想的
ハーフトーンデータ値のマトリクスとしてレンダリング
処理される。

【００５１】トーン遷移されたハーフトーン網点では、
網点域が、第１コントーンデータ値の画像区域と第２コ
ントーンデータ値の画像区域の二つの区域に分けられ
る。第１のコントーンデータ値がハーフトーン網点に対
応するレコーダ単位要素の全部に適用される閾値を越え
る場合は、ハーフトーンデータ値は「黒」となる。また
同時に、第２のコントーンデータ値が対応する閾値より
小さい場合は、ハーフトーンデータ値は「白」になる。
それゆえ、ハーフトーン網点の大きさとは違うレコーダ
ピッチにて境界情報をレンダリング処理することが可能
となる。

【００５２】また、図９の回路の機能動作がハードおよ
び／またはソフト部品により実行できることは、当業者
にとっては明白であろう。例えば、予め演算されたスク
リーン情報を閾値マトリクスとしてポストスクリプトＲ
ＩＰ処理装置へダウンロードすることにより、ポストス
クリプト言語の特性を利用することができる。図９の示
されている方法では、レコーダのアドレス可能格子部上
の各位置に閾値を対応させるため、閾値マトリクスが水
平方向と垂直方向に反復処理されている。スクリーン関
数をアドレスするための座標値（ｉ，ｊ）を細分する変
わりに、元の閾値マトリクスよりＫ倍も行列数が多い新
規の閾値マトリクスを作成することにより、閾値反復処
理が行われるが、そこでは元の閾値マトリクスの各閾値
が水平方向と垂直方向にＫ回反復されている。その新規
の閾値マトリクスが、元の閾値マトリクスに代わって、
ポストスクリプトＲＩＰ処理装置へダウンロードされ
る。この方法により、アドレス演算の必要がなくなり、
代わりにＫ×Ｋ倍のメモリーに反復閾値を記憶するので
ある。

【００５３】本発明の好適実施例を述べたが、本発明の
請求範囲から逸脱することなく多様な変更や修正が可能
なのは言うまでもなく、当業者にとっては明白であろ
う。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ振幅変
調ハーフトーンスクリーン処理と周波数変調ハーフトー
ンスクリーン処理を示す図である。

【図２】図２は、レザー光線照射点のエネルギー量のガ
ウス分布の１次元グラフ図である。

【図３】図３は、典型的なフィルム／処理装置の現像特
性のグラフ図である。

【図４】図４の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ高速走
査方向と交差走査方向の走査光線のエネルギー量の合成
の状態を示す図である。

【図５】図５の（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）は、交差
走査方向に大きさが変動するレコーダ単位要素を示すガ
ウス曲線の三つの異なる組合せを示す図である。

【図６】図６の（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ高速走
査方向と交差走査方向に配列された網点に発生する画線
太りと細りの結果を示す図である。

【図７】図７の（Ａ）および（Ｂ）は、複数の小さい網
点の反復結果の網点太りと、それと同じ面積をもつ網点
１個の網点太りとの比較を示す図である。

【図８】図８は、網点反復処理にて網点太りを低減する
従来方法のブロック図である。

【図９】図９は、本発明の処理工程を行う装置のブロッ
ク図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 4226−5Ｃ Ｈ０４Ｎ 1/40 １０４ (72)発明者 フランク・デシュイテル ベルギー国モートゼール、セプテストラー ト 27 アグファ・ゲヴェルト・ナームロ ゼ・ベンノートチャップ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数変調ハーフトーン画像（９０６）
   であって、周波数班長ハーフトーンスクリーン処理によ
   ってコントーン画像（９０２）から作成され、かつ、少
   なくともその複数のハーフトーン網点のいくつかのサイ
   ズが前記コントーン画像の一つのピクセル（９０４）の
   サイズより大きいような複数のハーフトーン網点をもつ
   ことを特徴とする周波数変調ハーフトーン画像。
2. 【請求項２】 前記の複数のハーフトーン網点の内の少
   なくともいくつかのハーフトーン網点が、前記コントー
   ン画像のピクセルと同じサイズであることを特徴とす
   る、請求項１記載の周波数変調ハーフトーン画像。
3. 【請求項３】 周波数変調ハーフトーン画像を作成する
   方法であって、 （Ａ）コントーン画像をレコーダのピッチでレンダリン
   グ処理する工程と、 （Ｂ）前記のコントーン画像をコントーンデータ値とし
   て第１メモリーに記憶する工程と、 （Ｃ）前記のレコーダピッチとは違う解像度の閾値を作
   成する工程と、 （Ｄ）前記閾値の解像度を前記レコーダピッチに変換す
   る工程と、 （Ｅ）前記第１メモリー内のコントーンデータ値のそれ
   ぞれを順番に対応する閾値と比較する工程と、 （Ｆ）前記の比較結果をハーフトーンデータ値として第
   ２メモリーに記憶して、それから周波数変調ハーフトー
   ン画像を作成する工程から成ることを特徴とする周波数
   変調ハーフトーン画像作成方法。
4. 【請求項４】 周波数変調ハーフトーン画像を作成する
   方法であって、 （Ａ）コントーン画像をレコーダのピッチでレンダリン
   グ処理する工程と、 （Ｂ）前記のコントーン画像をコントーンデータ値とし
   て第１メモリーに記憶する工程と、 （Ｃ）前記のレコーダピッチとは違う解像度の閾値を作
   成する工程と、 （Ｄ）前記閾値の解像度を前記レコーダピッチに変換す
   る工程と、 （Ｅ）前記の変換された閾値をマトリクス状に記憶する
   工程と、 （Ｆ）前記第１メモリー内のコントーンデータ値のそれ
   ぞれを順番に、前記マトリクス内の対応する閾値と比較
   する工程と、 （Ｇ）前記の比較結果をハーフトーンデータ値として第
   ２メモリーに記憶して、それから周波数変調ハーフトー
   ン画像を作成する工程から成ることを特徴とする周波数
   変調ハーフトーン画像作成方法。
5. 【請求項５】 請求項３あるいは４記載の周波数変調ハ
   ーフトーン作成方法にて作成された周波数変調ハーフト
   ーン画像。