JPH08139929A - 階調再現方法および画像出力装置 - Google Patents
階調再現方法および画像出力装置Info
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- JPH08139929A JPH08139929A JP6270829A JP27082994A JPH08139929A JP H08139929 A JPH08139929 A JP H08139929A JP 6270829 A JP6270829 A JP 6270829A JP 27082994 A JP27082994 A JP 27082994A JP H08139929 A JPH08139929 A JP H08139929A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】階調数を最小限に抑えつつ、出力画像の階調の
変化を滑らかにすることを目的とする。 【構成】原画像の濃度を段階的に区分した各階調レベル
に応じて再現画像の濃度を設定する際に、1つの階調レ
ベルとその次の階調レベルとの間の濃度設定値の変化量
を、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度側から高濃度
側に向かうにつれて順に増大させる。
変化を滑らかにすることを目的とする。 【構成】原画像の濃度を段階的に区分した各階調レベル
に応じて再現画像の濃度を設定する際に、1つの階調レ
ベルとその次の階調レベルとの間の濃度設定値の変化量
を、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度側から高濃度
側に向かうにつれて順に増大させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中間調画像の階調再現
方法および所定の階調数の階調再現画像を出力する画像
出力装置に関する。
方法および所定の階調数の階調再現画像を出力する画像
出力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ページプリンタ又はデジタル複
写機などにおいて、中間調のある画像を用紙上に出力す
るための階調再現方法として、ディザ法に代表される面
積階調法が用いられている。
写機などにおいて、中間調のある画像を用紙上に出力す
るための階調再現方法として、ディザ法に代表される面
積階調法が用いられている。
【0003】ディザ法は、原画像の1画素に対してm×
nのマトリックスの各ドットのしきい値を1対1に対応
づけ、階調レベルに応じた個数のドットを出力するもの
である。通常は、中心を核としてドット出力面が1ドッ
トずつ太っていくようにマトリックスを構成するドット
集中型(Fattening型)が用いられ、その場合
には階調レベルを示す階調データの値の増大につれて出
力画像の濃度が一定の割合で増加する。
nのマトリックスの各ドットのしきい値を1対1に対応
づけ、階調レベルに応じた個数のドットを出力するもの
である。通常は、中心を核としてドット出力面が1ドッ
トずつ太っていくようにマトリックスを構成するドット
集中型(Fattening型)が用いられ、その場合
には階調レベルを示す階調データの値の増大につれて出
力画像の濃度が一定の割合で増加する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、人間の視覚
特性は、画像の濃度が低濃度である場合には隣接部分の
濃度の違いを知覚する濃淡の感度が高く、高濃度である
場合には濃淡の感度が低い。
特性は、画像の濃度が低濃度である場合には隣接部分の
濃度の違いを知覚する濃淡の感度が高く、高濃度である
場合には濃淡の感度が低い。
【0005】そのため、従来では、例えば濃度が連続的
に変化するグラデーション画像を再現した場合におい
て、低濃度部分で濃淡が段階的に変化しているように見
えてしまうという問題があった。
に変化するグラデーション画像を再現した場合におい
て、低濃度部分で濃淡が段階的に変化しているように見
えてしまうという問題があった。
【0006】なお、階調数を増やして階調レベル間の出
力濃度差を小さくすれば、濃淡が滑らかに変化して中間
調の再現性が高まる。しかし、階調数を増やすと、回路
構成が複雑になってコストアップが避けられない。特
に、ディザマトリックスサイズを大きくして階調数を増
やした場合には、出力画像の解像度が低下する。
力濃度差を小さくすれば、濃淡が滑らかに変化して中間
調の再現性が高まる。しかし、階調数を増やすと、回路
構成が複雑になってコストアップが避けられない。特
に、ディザマトリックスサイズを大きくして階調数を増
やした場合には、出力画像の解像度が低下する。
【0007】本発明は、階調数を最小限に抑えつつ、出
力画像の階調の変化を滑らかにすることを目的としてい
る。
力画像の階調の変化を滑らかにすることを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の階調再
現方法は、原画像の濃度を段階的に区分した各階調レベ
ルに応じて再現画像の濃度を設定する際に、1つの階調
レベルとその次の階調レベルとの間の濃度設定値の変化
量を、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度側から高濃
度側に向かうにつれて順に増大させるものである。
現方法は、原画像の濃度を段階的に区分した各階調レベ
ルに応じて再現画像の濃度を設定する際に、1つの階調
レベルとその次の階調レベルとの間の濃度設定値の変化
量を、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度側から高濃
度側に向かうにつれて順に増大させるものである。
【0009】請求項2の発明に係る装置は、画素単位の
濃度データによって示される入力画像に対応した階調再
現画像を出力する画像出力装置であって、前記濃度デー
タを階調再現の階調レベルを示す階調レベルデータに変
換するデータ変換手段と、前記階調レベルデータが入力
され、入力された前記階調レベルデータの示す階調レベ
ルに応じて、前記階調再現画像の各画素の濃度設定値を
示す出力濃度データを出力する出力濃度設定手段とを有
し、前記出力濃度設定手段における1つの階調レベルと
その次の階調レベルとの間の前記濃度設定値の変化量
が、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度側から高濃度
側に向かうにつれて順に増大するように、前記階調レベ
ルデータと前記出力濃度データとの関係が設定されてな
る。
濃度データによって示される入力画像に対応した階調再
現画像を出力する画像出力装置であって、前記濃度デー
タを階調再現の階調レベルを示す階調レベルデータに変
換するデータ変換手段と、前記階調レベルデータが入力
され、入力された前記階調レベルデータの示す階調レベ
ルに応じて、前記階調再現画像の各画素の濃度設定値を
示す出力濃度データを出力する出力濃度設定手段とを有
し、前記出力濃度設定手段における1つの階調レベルと
その次の階調レベルとの間の前記濃度設定値の変化量
が、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度側から高濃度
側に向かうにつれて順に増大するように、前記階調レベ
ルデータと前記出力濃度データとの関係が設定されてな
る。
【0010】請求項3の発明に係る装置は、画素単位の
濃度データを階調再現の階調レベルを示す階調レベルデ
ータに変換するデータ変換手段と、前記階調レベルデー
タが入力され、入力された前記階調レベルデータの示す
階調レベルに応じて、前記階調再現画像の各画素の濃度
設定値を示す出力濃度データを出力する出力濃度設定手
段とを有し、前記出力濃度設定手段における1つの階調
レベルとその次の階調レベルとの間の前記濃度設定値の
変化量が、少なくとも階調濃度範囲の低濃度側端部の近
辺部分と他の部分とで異なり、且つ階調濃度範囲の全域
にわたって肉眼で識別可能な濃度差より小さい値となる
ように、前記階調レベルデータと前記出力濃度データと
の関係が設定されてなる。
濃度データを階調再現の階調レベルを示す階調レベルデ
ータに変換するデータ変換手段と、前記階調レベルデー
タが入力され、入力された前記階調レベルデータの示す
階調レベルに応じて、前記階調再現画像の各画素の濃度
設定値を示す出力濃度データを出力する出力濃度設定手
段とを有し、前記出力濃度設定手段における1つの階調
レベルとその次の階調レベルとの間の前記濃度設定値の
変化量が、少なくとも階調濃度範囲の低濃度側端部の近
辺部分と他の部分とで異なり、且つ階調濃度範囲の全域
にわたって肉眼で識別可能な濃度差より小さい値となる
ように、前記階調レベルデータと前記出力濃度データと
の関係が設定されてなる。
【0011】
【作用】データ変換手段によって、濃度データは、その
濃度値が当該画像出力装置に適した階調数の階調レベル
のいずれに対応するかを示す階調レベルデータに変換さ
れる。この変換における入出力特性は、所望の階調再現
画像が得られるように選定することができ、線型の場合
も非線形の場合もある。
濃度値が当該画像出力装置に適した階調数の階調レベル
のいずれに対応するかを示す階調レベルデータに変換さ
れる。この変換における入出力特性は、所望の階調再現
画像が得られるように選定することができ、線型の場合
も非線形の場合もある。
【0012】出力濃度設定手段によって、階調レベルデ
ータに基づいて階調再現画像の各画素の濃度が設定さ
れ、その濃度設定に従って面積階調法又は他の階調法に
よる階調再現画像が出力される。
ータに基づいて階調再現画像の各画素の濃度が設定さ
れ、その濃度設定に従って面積階調法又は他の階調法に
よる階調再現画像が出力される。
【0013】ここで、濃度設定値の1階調レベル間の変
化量は、濃度範囲内の低濃度側で小さく高濃度側で大き
い。つまり、出力濃度設定手段は、低濃度の場合には階
調の濃度差が小さく、高濃度になるにつれて濃度差が大
きくなる入出力特性を有している。これにより、比較的
に階調数が少ない場合であっても、階調再現(すなわち
濃度の段階化)における各段階間の濃度差が目立たず、
低濃度から高濃度まで滑らかに濃度の変化する階調再現
画像が得られる。
化量は、濃度範囲内の低濃度側で小さく高濃度側で大き
い。つまり、出力濃度設定手段は、低濃度の場合には階
調の濃度差が小さく、高濃度になるにつれて濃度差が大
きくなる入出力特性を有している。これにより、比較的
に階調数が少ない場合であっても、階調再現(すなわち
濃度の段階化)における各段階間の濃度差が目立たず、
低濃度から高濃度まで滑らかに濃度の変化する階調再現
画像が得られる。
【0014】
【実施例】図1は本発明に係るプリンタ装置1の概略図
である。プリンタ装置1は、走査光学系11、感光ドラ
ム12、帯電器13、現像系14、及び転写器15など
から構成されている。感光ドラム12は、図示の矢印方
向に定速で回転し、その表面が帯電器13によって所定
の電位に一様に帯電される。走査光学系11から出力さ
れる光ビーム(レーザビーム)が感光ドラム12上に結
像し、感光ドラム12の表面に静電潜像が形成される。
静電潜像は、現像器14によって現像され顕像化され
る。顕像化されたトナー像が転写位置に達すると、転写
器15によって記録紙PPに転写され、図示しない定着
器によって定着される。フルカラー画像を出力する場合
には、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シア
ン),K(ブラック)の各現像色のトナー像が1色ずつ
順に形成され、用紙PP上で4色のトナー像が重ねられ
る。
である。プリンタ装置1は、走査光学系11、感光ドラ
ム12、帯電器13、現像系14、及び転写器15など
から構成されている。感光ドラム12は、図示の矢印方
向に定速で回転し、その表面が帯電器13によって所定
の電位に一様に帯電される。走査光学系11から出力さ
れる光ビーム(レーザビーム)が感光ドラム12上に結
像し、感光ドラム12の表面に静電潜像が形成される。
静電潜像は、現像器14によって現像され顕像化され
る。顕像化されたトナー像が転写位置に達すると、転写
器15によって記録紙PPに転写され、図示しない定着
器によって定着される。フルカラー画像を出力する場合
には、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シア
ン),K(ブラック)の各現像色のトナー像が1色ずつ
順に形成され、用紙PP上で4色のトナー像が重ねられ
る。
【0015】このようにプリンタ装置1では、電子写真
プロセスによって用紙PP上に画像が形成される。その
画像形成に際しては、基本的には、ドット集中型マトリ
ックスと1画素を分割する露光パルス幅変調とを組み合
わせた方法によって中間調の階調再現が行われる。ただ
し、マトリックス領域に対する露光のパターンとして、
合計露光時間が同一であって露光部分の位置の異なるパ
ターンが用いられ、それにより解像度を低下させること
なく階調数が増大化されている。
プロセスによって用紙PP上に画像が形成される。その
画像形成に際しては、基本的には、ドット集中型マトリ
ックスと1画素を分割する露光パルス幅変調とを組み合
わせた方法によって中間調の階調再現が行われる。ただ
し、マトリックス領域に対する露光のパターンとして、
合計露光時間が同一であって露光部分の位置の異なるパ
ターンが用いられ、それにより解像度を低下させること
なく階調数が増大化されている。
【0016】図2は走査光学系11の概略を示す斜視図
である。半導体レーザ21は、図示しない制御部の画像
メモリなどから読み出した画像情報によって2値変調さ
れ、光ビームを出力する。光ビームは、コリメートレン
ズ22によりコリメートされ、回転多面鏡23によって
光偏向を受ける。偏光された光ビームは、fθレンズと
呼称される結像レンズ24により感光ドラム12上に像
を結び、ビーム走査を行う。このビーム走査に際して、
光ビームの各走査ラインの始端部の光をミラー25によ
り反射させ、ディテクタ26に導く。ディテクタ26か
らの検出信号はH方向(水平方向)の走査の同期信号と
して用いられる。
である。半導体レーザ21は、図示しない制御部の画像
メモリなどから読み出した画像情報によって2値変調さ
れ、光ビームを出力する。光ビームは、コリメートレン
ズ22によりコリメートされ、回転多面鏡23によって
光偏向を受ける。偏光された光ビームは、fθレンズと
呼称される結像レンズ24により感光ドラム12上に像
を結び、ビーム走査を行う。このビーム走査に際して、
光ビームの各走査ラインの始端部の光をミラー25によ
り反射させ、ディテクタ26に導く。ディテクタ26か
らの検出信号はH方向(水平方向)の走査の同期信号と
して用いられる。
【0017】図3は半導体レーザ21の変調回路30の
ブロック図、図4はアドレス指定のタイミングを示す図
である。図3において、変調回路30は、パターンRO
M31、Zアドレスカウンタ32、Xアドレスカウンタ
33、Yアドレスカウンタ34、及びドライバ35から
なっている。
ブロック図、図4はアドレス指定のタイミングを示す図
である。図3において、変調回路30は、パターンRO
M31、Zアドレスカウンタ32、Xアドレスカウンタ
33、Yアドレスカウンタ34、及びドライバ35から
なっている。
【0018】パターンROM31は、プリント画像の濃
度を設定する出力濃度設定手段として設けられており、
m×nのマトリックスからなる多数の露光パターンを格
納している。Zアドレスカウンタ32によって1つの露
光パターンが指定される。そして、指定された露光パタ
ーンについて、それを各要素(セル)がXアドレスカウ
ンタ33及びYアドレスカウンタ34によって順次指定
され、各要素の値(1ビット)が出力濃度設定データD
Eとして読み出される。この出力濃度設定データDEに
基づいて、ドライバ35によって半導体レーザ21のオ
ンオフ制御が行われる。露光パターンPSについては後
述する。
度を設定する出力濃度設定手段として設けられており、
m×nのマトリックスからなる多数の露光パターンを格
納している。Zアドレスカウンタ32によって1つの露
光パターンが指定される。そして、指定された露光パタ
ーンについて、それを各要素(セル)がXアドレスカウ
ンタ33及びYアドレスカウンタ34によって順次指定
され、各要素の値(1ビット)が出力濃度設定データD
Eとして読み出される。この出力濃度設定データDEに
基づいて、ドライバ35によって半導体レーザ21のオ
ンオフ制御が行われる。露光パターンPSについては後
述する。
【0019】Zアドレスカウンタ32は、ディジタル信
号のビット変換用のルックアップテーブルROMなどか
らなり、図示しない画像メモリなどから読み出した画素
単位の濃度情報(256階調)である8ビットの画像デ
ータDGに応じて、1つの画像データDG毎(すなわち
1画素毎)に、ZアドレスAZを出力する。画像データ
DGは、コンピュータやワードプロセッサなどの情報処
理装置、又はイメージリーダから入力される。
号のビット変換用のルックアップテーブルROMなどか
らなり、図示しない画像メモリなどから読み出した画素
単位の濃度情報(256階調)である8ビットの画像デ
ータDGに応じて、1つの画像データDG毎(すなわち
1画素毎)に、ZアドレスAZを出力する。画像データ
DGは、コンピュータやワードプロセッサなどの情報処
理装置、又はイメージリーダから入力される。
【0020】つまり、Zアドレスカウンタ32によっ
て、プリンタ装置1に対する入力画像の各画素の濃度デ
ータである画像データDGが、プリンタ装置1における
階調再現の階調レベルデータ(ZアドレスAZ)に変換
される。なお、Zアドレスカウンタ32には、ルックア
ップテーブルROMのアドレスとして、画像データDG
とともに現像色を示す信号S1と解像度を示す信号S2
とが入力され、出力画像の色及び指定解像度に応じて最
適化されたZアドレスAZが出力される。
て、プリンタ装置1に対する入力画像の各画素の濃度デ
ータである画像データDGが、プリンタ装置1における
階調再現の階調レベルデータ(ZアドレスAZ)に変換
される。なお、Zアドレスカウンタ32には、ルックア
ップテーブルROMのアドレスとして、画像データDG
とともに現像色を示す信号S1と解像度を示す信号S2
とが入力され、出力画像の色及び指定解像度に応じて最
適化されたZアドレスAZが出力される。
【0021】Xアドレスカウンタ33は、画素クロック
信号SCをカウントし、そのカウント値をXアドレスA
Xとして出力する。画素クロック信号SCは、画像クロ
ック信号に対してk倍(kは画素の分割数)の周波数を
有するクロック信号である。つまり、1つの画像データ
DGが入力されている間にk個の画素クロック信号SC
が入力される。Xアドレスカウンタ33は、後述する露
光パターンPSの横方向(行方向、水平方向、又は主走
査方向)に配列される要素EMの個数に応じて、所定の
値の範囲でカウントを繰り返す。例えば、露光パターン
PSのサイズが4(縦)×16(横)であれば、図4に
示すように、0〜15の範囲でカウントを繰り返す。
信号SCをカウントし、そのカウント値をXアドレスA
Xとして出力する。画素クロック信号SCは、画像クロ
ック信号に対してk倍(kは画素の分割数)の周波数を
有するクロック信号である。つまり、1つの画像データ
DGが入力されている間にk個の画素クロック信号SC
が入力される。Xアドレスカウンタ33は、後述する露
光パターンPSの横方向(行方向、水平方向、又は主走
査方向)に配列される要素EMの個数に応じて、所定の
値の範囲でカウントを繰り返す。例えば、露光パターン
PSのサイズが4(縦)×16(横)であれば、図4に
示すように、0〜15の範囲でカウントを繰り返す。
【0022】Yアドレスカウンタ34は、水平同期信号
SHをカウントし、そのカウント値をYアドレスAYと
して出力する。Yアドレスカウンタ34は、後述する露
光パターンPSの縦方向(列方向、垂直方向、又は副走
査方向)の要素EMの個数に応じて、所定の値の範囲で
カウントを繰り返す。例えば、露光パターンPSのサイ
ズが4(縦)×16(横)であれば、図4に示すよう
に、0〜3の範囲でカウントを繰り返す。
SHをカウントし、そのカウント値をYアドレスAYと
して出力する。Yアドレスカウンタ34は、後述する露
光パターンPSの縦方向(列方向、垂直方向、又は副走
査方向)の要素EMの個数に応じて、所定の値の範囲で
カウントを繰り返す。例えば、露光パターンPSのサイ
ズが4(縦)×16(横)であれば、図4に示すよう
に、0〜3の範囲でカウントを繰り返す。
【0023】次に、パターンROM31に格納された露
光パターンについて説明する。図5は露光パターンの一
例を示す図である。図5において、露光パターンPS0
〜11は、縦横共に4個のドットDTからなる正方マト
リックスの各ドットDTを横方向に4分割し、分割され
たそれぞれを要素EMとする4×(4×4)のサイズの
マトリックスからなる。各要素EMは「0」又は「1」
の値をとる。図では各要素EMについて「0」は白で
「1」は黒でそれぞれ示されている。「0」の場合は半
導体レーザ21がオフであり、「1」の場合は半導体レ
ーザ21がオンである。感光ドラム12上では、半導体
レーザ21のオンの要素EMに対応する部分が露光され
てその電位が低下し、その部分に所定色のトナーが付着
する。一方、半導体レーザ21のオフの要素EMに対応
する記録紙PPの部分は下地色(通常は白)のまま残
る。以下では、「0」の値の要素EMを「白要素(EM
W)」、「1」の値の要素EMを「着色要素(EM
B)」という。
光パターンについて説明する。図5は露光パターンの一
例を示す図である。図5において、露光パターンPS0
〜11は、縦横共に4個のドットDTからなる正方マト
リックスの各ドットDTを横方向に4分割し、分割され
たそれぞれを要素EMとする4×(4×4)のサイズの
マトリックスからなる。各要素EMは「0」又は「1」
の値をとる。図では各要素EMについて「0」は白で
「1」は黒でそれぞれ示されている。「0」の場合は半
導体レーザ21がオフであり、「1」の場合は半導体レ
ーザ21がオンである。感光ドラム12上では、半導体
レーザ21のオンの要素EMに対応する部分が露光され
てその電位が低下し、その部分に所定色のトナーが付着
する。一方、半導体レーザ21のオフの要素EMに対応
する記録紙PPの部分は下地色(通常は白)のまま残
る。以下では、「0」の値の要素EMを「白要素(EM
W)」、「1」の値の要素EMを「着色要素(EM
B)」という。
【0024】ここで注意しなければならないことは、1
つの着色要素EMBに対応して記録紙PP上に顕在化さ
れる像の面積は、その着色要素EMBに隣接する要素が
白要素EMWであるか着色要素EMBであるかによって
異なり、しかも隣接位置が左右か上下かによっても異な
ることである。
つの着色要素EMBに対応して記録紙PP上に顕在化さ
れる像の面積は、その着色要素EMBに隣接する要素が
白要素EMWであるか着色要素EMBであるかによって
異なり、しかも隣接位置が左右か上下かによっても異な
ることである。
【0025】その理由は、光ビームのエネルギーが中心
部において高く、周辺に向かうほど低くなるとともに、
露光がライン順次走査であって同行の要素EMは連続し
て走査されるのに対して、行が互いに異なる行の要素E
Mは互いに空間的間隔を置いて離散的に走査されるから
である。
部において高く、周辺に向かうほど低くなるとともに、
露光がライン順次走査であって同行の要素EMは連続し
て走査されるのに対して、行が互いに異なる行の要素E
Mは互いに空間的間隔を置いて離散的に走査されるから
である。
【0026】すなわち、着色要素EMBが横方向に隣接
した場合には、光ビームの照射エネルギーが互いに加算
されて増大し、最大照射エネルギーは大きくなる。これ
に対し、着色要素EMBが縦方向に隣接した場合には、
最大照射エネルギーは大きくならない。そのため、着色
要素EMBの個数が同じであっても、換言すれば合計露
光時間が同じであっても、着色要素EMBが横方向に連
続して並んだ場合には最大照射エネルギーが大きく、着
色要素EMBが縦方向に並んだ場合には最大照射エネル
ギーはそれよりも小さくなる。したがって、合計露光時
間が同じであっても、感光ドラム12上には、異なる照
射エネルギーによる静電潜像が形成される。
した場合には、光ビームの照射エネルギーが互いに加算
されて増大し、最大照射エネルギーは大きくなる。これ
に対し、着色要素EMBが縦方向に隣接した場合には、
最大照射エネルギーは大きくならない。そのため、着色
要素EMBの個数が同じであっても、換言すれば合計露
光時間が同じであっても、着色要素EMBが横方向に連
続して並んだ場合には最大照射エネルギーが大きく、着
色要素EMBが縦方向に並んだ場合には最大照射エネル
ギーはそれよりも小さくなる。したがって、合計露光時
間が同じであっても、感光ドラム12上には、異なる照
射エネルギーによる静電潜像が形成される。
【0027】そうすると、そのような互いに異なる照射
エネルギーで形成された静電潜像を現像したときには、
感光ドラム12の感度及び現像バイアスの大きさに応じ
て、あるしきい値を越えた照射エネルギーを受けた部分
のみにトナーが付着して潜像が顕像化される。その結
果、着色要素EMBの個数が同じであっても、その配列
位置によって、記録紙PP上に記録される像の面積が異
なることとなる。
エネルギーで形成された静電潜像を現像したときには、
感光ドラム12の感度及び現像バイアスの大きさに応じ
て、あるしきい値を越えた照射エネルギーを受けた部分
のみにトナーが付着して潜像が顕像化される。その結
果、着色要素EMBの個数が同じであっても、その配列
位置によって、記録紙PP上に記録される像の面積が異
なることとなる。
【0028】このような現象を利用して、本実施例のプ
リンタ装置1においては、着色要素EMBの合計数が互
いに同一である複数の露光パターンPSに対して、着色
要素EMBの位置を互いに異ならせることによって、互
いに異なる階調の記録が行われる。
リンタ装置1においては、着色要素EMBの合計数が互
いに同一である複数の露光パターンPSに対して、着色
要素EMBの位置を互いに異ならせることによって、互
いに異なる階調の記録が行われる。
【0029】さて、パターンROM31には、Y,M,
C,Kの各色毎に階調数に応じた個数の露光パターンP
Sが格納されており、パターンROM31の入出力特
性、すなわちZアドレスAZ(以下、階調レベルデータ
ということがある)と出力濃度設定データDEとの関係
が、各色毎に設定されている。
C,Kの各色毎に階調数に応じた個数の露光パターンP
Sが格納されており、パターンROM31の入出力特
性、すなわちZアドレスAZ(以下、階調レベルデータ
ということがある)と出力濃度設定データDEとの関係
が、各色毎に設定されている。
【0030】次にパターンROM31の入出力特性につ
いて説明する。図6は濃度と限界濃度差との関係を示す
グラフである。限界濃度差とは、肉眼で識別可能な濃度
差の最小値である。例えば図6のY(イエロー)におい
て、網点面積率40%の濃度では、限界濃度差は網点面
積率で表すと1.88%である。すなわち、網点面積率
40%の一様な濃度の画像に隣接させて網点面積率40
±α%の画像を配置したとき、αが1.88を越えると
2つの画像の濃度の違い、すなわち画像の境界(本明細
書ではこれを「マッハバンド」と呼称する)が知覚され
る。濃度差が図6のグラフの各曲線の下方の値であれ
ば、マッハバンドは知覚されない。
いて説明する。図6は濃度と限界濃度差との関係を示す
グラフである。限界濃度差とは、肉眼で識別可能な濃度
差の最小値である。例えば図6のY(イエロー)におい
て、網点面積率40%の濃度では、限界濃度差は網点面
積率で表すと1.88%である。すなわち、網点面積率
40%の一様な濃度の画像に隣接させて網点面積率40
±α%の画像を配置したとき、αが1.88を越えると
2つの画像の濃度の違い、すなわち画像の境界(本明細
書ではこれを「マッハバンド」と呼称する)が知覚され
る。濃度差が図6のグラフの各曲線の下方の値であれ
ば、マッハバンドは知覚されない。
【0031】図6に示されるように、濃度と限界濃度差
との関係は色によって異なり、Kでは濃淡に係わらず限
界濃度差がほぼ一定であるが、Y,M,Cでは低濃度に
なるほど限界濃度差が小さい。つまり、特にY,M,C
では、低濃度の場合に高濃度の場合に比べて濃淡が敏感
に知覚されることが分かる。
との関係は色によって異なり、Kでは濃淡に係わらず限
界濃度差がほぼ一定であるが、Y,M,Cでは低濃度に
なるほど限界濃度差が小さい。つまり、特にY,M,C
では、低濃度の場合に高濃度の場合に比べて濃淡が敏感
に知覚されることが分かる。
【0032】図7はパターンROM31の入出力特性を
示すグラフである。図7において、入力に対応する横軸
には、階調レベル(露光パターンPSを指定するZアド
レスAZの値)がとられ、出力に対応する縦軸には、露
光パターンPSによって定まる出力濃度設定値がとられ
ている。出力濃度設定値は、最大濃度を100とした百
分率で表されている。
示すグラフである。図7において、入力に対応する横軸
には、階調レベル(露光パターンPSを指定するZアド
レスAZの値)がとられ、出力に対応する縦軸には、露
光パターンPSによって定まる出力濃度設定値がとられ
ている。出力濃度設定値は、最大濃度を100とした百
分率で表されている。
【0033】なお、図7の各色の特性曲線は、図6の特
性に基づいて、階調数をできるだけ少なくし、且つ階調
レベルnと階調レベル(n+1)と間の出力濃度設定値
の差が限界濃度差を越えないように、言い換えればマッ
ハバンドが知覚されない「マッハバンドフリー」と呼称
する状態が得られるように、各階調レベルの出力濃度設
定値を定めた結果を示している。具体的には、Yを例に
挙げると、図6の特性に対応した近似式(1)を求め、
その近似式(1)に初期値「0」を代入して第1の階調
レベル0の出力濃度設定値を算出し、その結果を再び近
似式(1)に代入して第2の階調レベル1の出力濃度設
定値を算出するというように、1つ前の結果を代入して
次の結果を得るという操作を、結果(出力濃度設定値)
が100に達するまで繰り返すことによって、各階調レ
ベルの出力濃度設定値が設定されている。
性に基づいて、階調数をできるだけ少なくし、且つ階調
レベルnと階調レベル(n+1)と間の出力濃度設定値
の差が限界濃度差を越えないように、言い換えればマッ
ハバンドが知覚されない「マッハバンドフリー」と呼称
する状態が得られるように、各階調レベルの出力濃度設
定値を定めた結果を示している。具体的には、Yを例に
挙げると、図6の特性に対応した近似式(1)を求め、
その近似式(1)に初期値「0」を代入して第1の階調
レベル0の出力濃度設定値を算出し、その結果を再び近
似式(1)に代入して第2の階調レベル1の出力濃度設
定値を算出するというように、1つ前の結果を代入して
次の結果を得るという操作を、結果(出力濃度設定値)
が100に達するまで繰り返すことによって、各階調レ
ベルの出力濃度設定値が設定されている。
【0034】 Y;f(D) =9.11×10-9D5 −1.66×10-6D4 +1.18×10-4D3 −4.20×10-3D2 +1.04×10-1D+0.2 …(1) Yについては、第64番目の階調レベル63で結果が1
00に達した。すなわち、マッハバンドフリーを実現す
る上で最低限必要な階調数は、Yでは64である。同様
に、M,Cの必要階調数は128であり、Kの必要階調
数は192である。
00に達した。すなわち、マッハバンドフリーを実現す
る上で最低限必要な階調数は、Yでは64である。同様
に、M,Cの必要階調数は128であり、Kの必要階調
数は192である。
【0035】なお、図6のM,C,Kの各特性は、順に
近似式(2),(3),(4)で表される。 M;f(D) =6.13×10-9D5 −1.23×10-6D4 +9.64×10-5D3 −3.57×10-3D2 +6.46×10-2D+0.2 …(2) C;f(D) =1.27×10-5D3 −1.27×10-3D2 +4.21×10-2D+0.2 …(3) K;f(D) =3.33×10-6D3 −5.78×10-4D2 +2.89×10-2D+0.2 …(4) また、図7から明らかなように、Y,M,Cについて
は、それぞれの階調濃度範囲(例えばYでは階調レベル
0〜63の範囲)の全域にわたって、1つの階調レベル
とその次の階調レベルとの間における出力濃度設定値の
変化量が、低濃度側から高濃度側へ向かうにつれて順に
増加している。Kについては、階調濃度範囲の低濃度側
端部の近辺では、出力濃度設定値の変化量が高濃度側へ
向かうにつれて増加し、他の部分では出力濃度設定値の
変化量がほぼ一定である。
近似式(2),(3),(4)で表される。 M;f(D) =6.13×10-9D5 −1.23×10-6D4 +9.64×10-5D3 −3.57×10-3D2 +6.46×10-2D+0.2 …(2) C;f(D) =1.27×10-5D3 −1.27×10-3D2 +4.21×10-2D+0.2 …(3) K;f(D) =3.33×10-6D3 −5.78×10-4D2 +2.89×10-2D+0.2 …(4) また、図7から明らかなように、Y,M,Cについて
は、それぞれの階調濃度範囲(例えばYでは階調レベル
0〜63の範囲)の全域にわたって、1つの階調レベル
とその次の階調レベルとの間における出力濃度設定値の
変化量が、低濃度側から高濃度側へ向かうにつれて順に
増加している。Kについては、階調濃度範囲の低濃度側
端部の近辺では、出力濃度設定値の変化量が高濃度側へ
向かうにつれて増加し、他の部分では出力濃度設定値の
変化量がほぼ一定である。
【0036】このような入出力特性が得られるように、
パターンROM31には、各色について、それぞれの必
要階調数の露光パターンPSが格納されている。すなわ
ちYについては、全白パターン及び全黒パターンを含め
て出力濃度設定値の異なる64個の露光パターンPSが
格納されており、同様にM,Cについては128個、K
については192個の露光パターンPSが格納されてい
る。各色において、それぞれZアドレスAZで示される
階調レベルに応じて1つの露光パターンPSが選択され
る。
パターンROM31には、各色について、それぞれの必
要階調数の露光パターンPSが格納されている。すなわ
ちYについては、全白パターン及び全黒パターンを含め
て出力濃度設定値の異なる64個の露光パターンPSが
格納されており、同様にM,Cについては128個、K
については192個の露光パターンPSが格納されてい
る。各色において、それぞれZアドレスAZで示される
階調レベルに応じて1つの露光パターンPSが選択され
る。
【0037】次に、Zアドレスカウンタ32の入出力特
性を説明する。図8は変調回路30の各データの相互の
関係を示す図、図9はドットゲインに対する補正の内容
を示すである。図8では、第1象限に、画像データDG
によって示される入力濃度とZアドレスAZによって示
される階調レベルとの関係、すなわちZアドレスカウン
タ32の入出力特性が示されている。第2象限に、階調
レベルとデータDEによって示される出力濃度設定値と
の関係、すなわちパターンROM31の入出力特性が示
されている。第3象限に、出力濃度設定値と出力濃度
(電子写真プロセスを経て実際に記録紙PP上の再現さ
れた画像の濃度)との関係が示されている。そして、第
4象限に、入力濃度と出力濃度との関係、すなわちプリ
ンタ装置1の全体の入出力特性が示されている。
性を説明する。図8は変調回路30の各データの相互の
関係を示す図、図9はドットゲインに対する補正の内容
を示すである。図8では、第1象限に、画像データDG
によって示される入力濃度とZアドレスAZによって示
される階調レベルとの関係、すなわちZアドレスカウン
タ32の入出力特性が示されている。第2象限に、階調
レベルとデータDEによって示される出力濃度設定値と
の関係、すなわちパターンROM31の入出力特性が示
されている。第3象限に、出力濃度設定値と出力濃度
(電子写真プロセスを経て実際に記録紙PP上の再現さ
れた画像の濃度)との関係が示されている。そして、第
4象限に、入力濃度と出力濃度との関係、すなわちプリ
ンタ装置1の全体の入出力特性が示されている。
【0038】Zアドレスカウンタ32は、上述したよう
に256階調の画像データDGを、信号S1で指定され
る色に応じた階調数の階調レベルデータ(ZアドレスA
Z)に変換する。
に256階調の画像データDGを、信号S1で指定され
る色に応じた階調数の階調レベルデータ(ZアドレスA
Z)に変換する。
【0039】その際、本実施例では、第4象限の画像デ
ータDGに対する出力濃度特性が線型になるように、Z
アドレスカウンタ32の入出力特性が設定されている。
つまり、第2象限の特性は上述のようにマッハバンドフ
リーを得るために非線形とされており、第3象限の特性
も電子写真プロセスの種々の要因から非線形である。し
たがって、Zアドレスカウンタ32において、パターン
ROM31及び電子写真プロセスの特性を考慮して、入
力濃度が階調レベルに変換される。
ータDGに対する出力濃度特性が線型になるように、Z
アドレスカウンタ32の入出力特性が設定されている。
つまり、第2象限の特性は上述のようにマッハバンドフ
リーを得るために非線形とされており、第3象限の特性
も電子写真プロセスの種々の要因から非線形である。し
たがって、Zアドレスカウンタ32において、パターン
ROM31及び電子写真プロセスの特性を考慮して、入
力濃度が階調レベルに変換される。
【0040】また、プリンタ装置1では、副走査方向の
解像度の切換え(75/150[ライン/インチ])が
可能であるので、面積階調法に固有の現象であるドット
ゲインをも考慮して、入力濃度が階調レベルに変換され
る。ドットゲインとは、同じ露光パターンPSを用いた
としても解像度によって実際の出力濃度に差異が生じる
現象である。
解像度の切換え(75/150[ライン/インチ])が
可能であるので、面積階調法に固有の現象であるドット
ゲインをも考慮して、入力濃度が階調レベルに変換され
る。ドットゲインとは、同じ露光パターンPSを用いた
としても解像度によって実際の出力濃度に差異が生じる
現象である。
【0041】つまり、図9に示されるように、電子写真
プロセスにおいては、高解像度の場合は低解像度の場合
に比べて出力濃度が濃いので(第3象限)、解像度の切
換えに伴って階調レベルへの変換の内容が変更される
(第1象限)。
プロセスにおいては、高解像度の場合は低解像度の場合
に比べて出力濃度が濃いので(第3象限)、解像度の切
換えに伴って階調レベルへの変換の内容が変更される
(第1象限)。
【0042】以上の説明を要約すると、変調回路30で
は、パターンROM31の入出力特性の設定によってマ
ッハバンドフリーが確保され、外部からみたプリンタ装
置1の特性を所望の特性とするために、Zアドレスカウ
ンタ32によって階調数を変換する段階で必要な補正が
施されるのである。
は、パターンROM31の入出力特性の設定によってマ
ッハバンドフリーが確保され、外部からみたプリンタ装
置1の特性を所望の特性とするために、Zアドレスカウ
ンタ32によって階調数を変換する段階で必要な補正が
施されるのである。
【0043】なお、外部からみたプリンタ装置1の特性
を高γ特性などの非線形特性としたい場合には、図10
に示すように、その非線形特性に応じて入力濃度と階調
レベルとの関係を設定しておけばよい。
を高γ特性などの非線形特性としたい場合には、図10
に示すように、その非線形特性に応じて入力濃度と階調
レベルとの関係を設定しておけばよい。
【0044】上述の実施例において、パターンROM3
1の内容は、本発明の主旨に沿って種々変更することが
できる。また、変調回路30の回路構成を含めてプリン
タ装置1の構成は、図示の例に限定されない。
1の内容は、本発明の主旨に沿って種々変更することが
できる。また、変調回路30の回路構成を含めてプリン
タ装置1の構成は、図示の例に限定されない。
【0045】上述の実施例においては、面積階調法によ
って中間調を再現する例を挙げたが、ビーム光の強度変
調によって出力濃度を制御する強度変調方式による階調
再現にも本発明を適用することができる。その場合に
は、階調レベルデータ(ZアドレスAZ)に応じてパタ
ーンROM31から所定ビットの強度設定データを読み
出すようにすればよい。
って中間調を再現する例を挙げたが、ビーム光の強度変
調によって出力濃度を制御する強度変調方式による階調
再現にも本発明を適用することができる。その場合に
は、階調レベルデータ(ZアドレスAZ)に応じてパタ
ーンROM31から所定ビットの強度設定データを読み
出すようにすればよい。
【0046】上述の実施例においては、各要素EMを2
値としたが、2値以上とすることも可能である。2値以
上とすることによって、階調数をさらに増大させて高画
質化を図ることができる。また、分割数kを減少させ、
その分を多値化によって補うことにより、同じ階調数を
維持しながら、画素クロック信号SCの周波数を低くす
ることができるので、各部の動作に余裕が生じ、動作の
高信頼化とコストの低減を図ることが可能となる。
値としたが、2値以上とすることも可能である。2値以
上とすることによって、階調数をさらに増大させて高画
質化を図ることができる。また、分割数kを減少させ、
その分を多値化によって補うことにより、同じ階調数を
維持しながら、画素クロック信号SCの周波数を低くす
ることができるので、各部の動作に余裕が生じ、動作の
高信頼化とコストの低減を図ることが可能となる。
【0047】上の実施例においては、画像データDGの
1画素に露光パターンPSの1ドットDTを1対1で対
応させたが、画像データDGの1画素に1つの露光パタ
ーンPSを対応させてもよい。また、画像データDGの
1画素に露光パターンPSの複数のドットDTを対応さ
せてもよいし、画像データDGの1画素に1つ又は複数
の要素EMを対応させてもよい。
1画素に露光パターンPSの1ドットDTを1対1で対
応させたが、画像データDGの1画素に1つの露光パタ
ーンPSを対応させてもよい。また、画像データDGの
1画素に露光パターンPSの複数のドットDTを対応さ
せてもよいし、画像データDGの1画素に1つ又は複数
の要素EMを対応させてもよい。
【0048】上述の実施例においては、スクリーン角が
0で1点から太っていくような露光パターンPSの場合
を説明したが、これ以外のタイプの露光パターンについ
ても適用できるのは明らかである。例えば、フルカラー
の場合には、通常の印刷と同様に各色ごとに異なったス
クリーン角に設定した露光パターンを使用することが考
えられる。
0で1点から太っていくような露光パターンPSの場合
を説明したが、これ以外のタイプの露光パターンについ
ても適用できるのは明らかである。例えば、フルカラー
の場合には、通常の印刷と同様に各色ごとに異なったス
クリーン角に設定した露光パターンを使用することが考
えられる。
【0049】本発明は、電子写真法以外の方法によって
画像を記録し、又は画像を可視化して記録(表示)する
場合にも適用することができる。
画像を記録し、又は画像を可視化して記録(表示)する
場合にも適用することができる。
【0050】
【発明の効果】請求項1乃至請求項3の発明によれば、
階調レベル間の出力濃度の変化量が濃度識別の限界濃度
差より小さいので、濃度範囲の全域にわたって階調の変
化が滑らかになり、中間調の再現性が高まる。また、階
調レベル間の出力濃度の変化量が一定である場合と比べ
て、より少ない階調数で高品質の階調再現を実現するこ
とができる。
階調レベル間の出力濃度の変化量が濃度識別の限界濃度
差より小さいので、濃度範囲の全域にわたって階調の変
化が滑らかになり、中間調の再現性が高まる。また、階
調レベル間の出力濃度の変化量が一定である場合と比べ
て、より少ない階調数で高品質の階調再現を実現するこ
とができる。
【図1】本発明に係るプリンタ装置の概略図である。
【図2】走査光学系の概略を示す斜視図である。
【図3】半導体レーザの変調回路のブロック図である。
【図4】アドレス指定のタイミングを示す図である。
【図5】露光パターンの一例を示す図である。
【図6】濃度と限界濃度差との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図7】パターンROMの入出力特性を示すグラフであ
る。
る。
【図8】変調回路における各データの相互の関係を示す
図である。
図である。
【図9】ドットゲインに対する補正の内容を示すであ
る。
る。
【図10】変調回路における各データの相互の関係の他
の例を示す図である。
の例を示す図である。
1 プリンタ装置(画像出力装置) 31 パターンROM(出力濃度設定手段) 32 Zアドレスカウンタ(データ変換手段) AZ Zアドレス(階調レベルデータ) DG 画像データ(濃度データ) DE 出力濃度設定データ(出力濃度データ)
───────────────────────────────────────────────────── 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 H04N 1/405 G06F 15/68 320 A H04N 1/40 B
Claims (3)
- 【請求項1】原画像の濃度を段階的に区分した各階調レ
ベルに応じて、再現画像の濃度を設定する際に、 1つの階調レベルとその次の階調レベルとの間の濃度設
定値の変化量を、階調濃度範囲の全域にわたって低濃度
側から高濃度側に向かうにつれて順に増大させることを
特徴とする階調再現方法。 - 【請求項2】画素単位の濃度データによって示される入
力画像に対応した階調再現画像を出力する画像出力装置
であって、 前記濃度データを階調再現の階調レベルを示す階調レベ
ルデータに変換するデータ変換手段と、 前記階調レベルデータが入力され、入力された前記階調
レベルデータの示す階調レベルに応じて、前記階調再現
画像の各画素の濃度設定値を示す出力濃度データを出力
する出力濃度設定手段とを有し、 前記出力濃度設定手段は、 1つの階調レベルとその次の階調レベルとの間の前記濃
度設定値の変化量が、階調濃度範囲の全域にわたって低
濃度側から高濃度側に向かうにつれて順に増大するよう
に、前記階調レベルデータと前記出力濃度データとの関
係が設定されてなることを特徴とする画像出力装置。 - 【請求項3】画素単位の濃度データによって示される入
力画像に対応した階調再現画像を出力する画像出力装置
であって、 前記濃度データを階調再現の階調レベルを示す階調レベ
ルデータに変換するデータ変換手段と、 前記階調レベルデータが入力され、入力された前記階調
レベルデータの示す階調レベルに応じて、前記階調再現
画像の各画素の濃度設定値を示す出力濃度データを出力
する出力濃度設定手段とを有し、 前記出力濃度設定手段は、 1つの階調レベルとその次の階調レベルとの間の前記濃
度設定値の変化量が、少なくとも階調濃度範囲の低濃度
側端部の近辺部分と他の部分とで異なり、且つ階調濃度
範囲の全域にわたって肉眼で識別可能な濃度差より小さ
い値となるように、前記階調レベルデータと前記出力濃
度データとの関係が設定されてなることを特徴とする画
像出力装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270829A JPH08139929A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 階調再現方法および画像出力装置 |
| US08/551,345 US5828397A (en) | 1994-11-04 | 1995-11-01 | Image forming method and apparatus |
| US09/112,163 US6064412A (en) | 1994-11-04 | 1998-07-08 | Image forming apparatus using irradiation to form halftone image and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270829A JPH08139929A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 階調再現方法および画像出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139929A true JPH08139929A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17491598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6270829A Pending JPH08139929A (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 階調再現方法および画像出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139929A (ja) |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP6270829A patent/JPH08139929A/ja active Pending
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