JPH10109443A - カラー画像処理方法 - Google Patents

カラー画像処理方法

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JPH10109443A
JPH10109443A JP9255275A JP25527597A JPH10109443A JP H10109443 A JPH10109443 A JP H10109443A JP 9255275 A JP9255275 A JP 9255275A JP 25527597 A JP25527597 A JP 25527597A JP H10109443 A JPH10109443 A JP H10109443A
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image
threshold
imprint
color
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Application number
JP9255275A
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English (en)
Inventor
A Manteru David
エイ マンテル ディヴィッド
Reiner Eschbach
エシュバック ライナー
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/52—Circuits or arrangements for halftone screening

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
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  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリンタまたは複写機において誤差拡散を使
用してセパレーション間カラー画像処理する方法を提供
する。 【解決手段】 本発明の方法は、複数の入力画素を含む
入力イメージを処理して、複数のカラーセパレーション
を含む出力イメージを作る方法であって、（１）セパレ
ーションの１つから選択された複数の対応する画素の出
力光学濃度レベルの関数として、第１しきい値基準信号
を生成すること、（２）現セパレーション内の前画素を
処理することによって得られた誤差信号に従って、現セ
パレーション内の現入力画素を修正すること、（３）現
セパレーション内の前に処理した画素の出力光学濃度レ
ベルに従って、第２しきい値基準信号を生成すること、
および（４）修正した現入力画素と生成した第１および
第２しきい値基準信号とを比較することによって、出力
画素の１つを作ることから成っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にはカラードキュ
メント処理装置における量子化すなわちハーフトーン
化、より詳細にはプリンタまたは複写機において誤差拡
散を使用するセパレーション間カラー画像処理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】印刷装置または表示装置はドキュメント
スキャナ、ディジタルカメラ、コンピュータイメージジ
ェネレータを含む種々の入力装置から情報を受け取る。
しかし、これらの一般的な入力装置はかなり多くの数の
グレーレベル（たとえば２５６レベルが一般に選択され
る数であるが、より多いレベルもより少ないレベルも可
能である）でイメージを記述することができる。従っ
て、最初に大きな一組のレベルで記述されたイメージ
は、より小さい一組のレベルで、原始イメージの情報を
キャプチャーし、かつ最終ユーザーにとって満足できる
やり方で、記述できることが必要である。カラードキュ
メントのディジタル複製の場合、通例、これは、各カラ
ーセパレーション（色分解）を入力レベル数からより小
さい出力レベル数へ減らすことを意味する。複数のカラ
ーセパレーションは印刷時に一緒に結合されて最終カラ
ープリントができる。一般に、カラードキュメントは、
シアン、マゼンタ、およびイエローの各着色剤、または
シアン、マゼンタ、イエロー、および黒の各着色剤を使
用して作られる。より多くの数の着色剤を使用すること
もできるし、代替着色剤を使用することもできる。
【０００３】イメージを印刷または表示する場合、領域
全体にわたる望ましいカラー濃度は、一般に、セパレー
ションの離散的領域により多いまたはより少ない数のＯ
Ｎ画素を置くことでセパレーションの濃度変化を表現す
るハーフトーン化によって達成される。
【０００４】ディザリングはカラードキュメントの複製
において問題を引き起こす。すなわち、イメージ全体に
わたるスクリーンの繰り返しパターンが複数のセパレー
ションの同様な繰り返しパターンの上に重ねて置かれる
と、特に印刷装置においてセパレーション間の重ね合わ
せが理想的でないと、モアレ、その他の人工物が生じる
ことがある。
【０００５】他方、誤差拡散は入力データに順応する適
応方法である。従って、誤差拡散は非周期的であるとみ
なすことができ、モアレの問題を減らす傾向がある。し
かし、誤差拡散は決定論的処理であるので、異なるカラ
ーセパレーションの重ね合わせによって異なるセパレー
ション間の物理的なずれの関数としてカラーシフトが生
じることがある。そのようなカラーシフトは、イメージ
の雑音を犠牲にして、誤差拡散処理にランダム要素を導
入することによって減らすことができる。
【０００６】米国特許第５，０４５，９５２号は、誤差
拡散アルゴリズムのしきい値レベルを動的に調整して、
符号化出力に導入するエッジ強調の量を選択的に制御す
る方法を開示している。
【０００７】米国特許第５，５３６，０１９号は、高／
低強度のイメージ領域において同質の応答を有する誤差
拡散ハーフトーン化を開示している。この方法および装
置は、各画素がイメージ内の位置でイメージの光学濃度
を表すイメージ信号を構成している複数の画素から成る
イメージ内の画素を量子化する。量子化の際に、次の画
素がしきい値を越えるかどうかの可能性を選択的に制御
するため、前の出力量子化決定とローカル入力決定に従
って、量子化決定のためのしきい値信号が動的に調節さ
れる。
【０００８】“Threshold Modulation In Error Diffus
ion ”by Knox and Eschbach, Journal of Electronic
Imaging, July 1993, Vol.2, pages 185-192 は、誤差
拡散におけるしきい値修正の理論的解析を記述してい
る。しきい値の空間的修正は等価入力イメージを標準誤
差拡散アルゴリズムで処理することと数学的に同一であ
ることが示されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の入力画
素を有する入力イメージを処理する方法であって、各入
力画素が、複数のセパレーションを含む出力イメージを
形成するように第１の数の可能な入力光学濃度レベルを
有しており、各セパレーションが複数の出力画素を有し
ており、各出力画素が第２の数の可能な出力光学濃度レ
ベルを有している、入力イメージ処理方法を提供する。
この入力イメージ処理方法は、（１）各画素が前記複数
のセパレーションの１つから選択されている、複数の対
応する画素の出力光学濃度レベルの関数として、第１し
きい値基準信号を生成し、（２）前記複数のセパレーシ
ョンのうちの現在のセパレーション内にある、前記複数
の入力画素の現在のものを、前記現在のセパレーション
内にある、前の画素を処理することによって得られた誤
差信号に従って、修正し、（３）第２しきい値基準信号
を生成し、（４）前記修正した現在の入力画素と前記生
成した第１および第２しきい値基準信号とを比較するこ
とによって、出力画素の１つを形成する、諸ステップか
ら成ることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に、基本的な画像処理システ
ム１０を示す。システム１０においては、イメージ入力
端末１２からのドキュメントの電子的表現（以下、イメ
ージ）が、原始イメージまたは他のソースから一定のや
り方で、一般に１画素当たりｍビットで分割された画素
を含むデバイスの物理的特性に関係するフォーマット
で、電子ディジタルデータを引き出す。典型的なイメー
ジ入力端末１２は、スキャナ１４、コンピュータイメー
ジジェネレータ１６、およびイメージ記憶装置１８を含
んでいる。普通のカラースキャナたとえば Xerox 5775
ディジタルカラー複写機または Pixel Craft 7650 C
は、多くの目的に受け入れられる解像度で８ビット／画
素データを生成する。送り出された電子ディジタルデー
タ信号はイメージ出力端末２２で適切に複製するため画
像処理装置２０によって処理される。イメージ出力端末
２２は、イメージ記憶装置２４、プリンタ２６、および
ディスプレイ２８を含んでいる。プリンタ２６には、ゼ
ログラフィープリンタや、圧電式、音響式、位相変化ワ
ックスベース式、あるいはサーマル式を含むコンティニ
アス・ストリーム型またはドロップオンデマンド型など
の液体インクプリンタを含む多種類のディジタルイメー
ジ生成プリンタがある。同様に、ディスプレイ２８に
は、ＣＲＴ型ディスプレイのほかに、ＬＣＤディスプレ
イ、その他のイメージディスプレイがある。画像処理装
置２０は、ｍビットのディジタルイメージ信号をイメー
ジ出力端末２２で複製するのに適したｎビットのディジ
タルイメージ信号へ変換するハーフトーンプロセッサ３
０を含んでいる。ここで、ｍとｎは整数値である。
【００１１】ここで使用するとき、用語「画素」は、最
小値と最大値の間の光学濃度を有する、イメージ内の個
々の位置に関連づけられたイメージ信号を言う。従っ
て、画素は強度と位置によって定義される。画素は、出
力イメージ内の個々の位置、領域、または超画素（画素
の集まり）と呼ばれることがある。イメージデータ画素
は一般にセパレーションにグループ化される。各セパレ
ーションは一組のイメージ信号すなわちセパレーション
画素を提供する。これらのイメージ信号を使用してプリ
ンタを駆動し、イメージの１カラーセパレーションを生
成することができるきる。多色プリンタの場合は、これ
らのセパレーションを重ね合わせて、カラーイメージが
形成される。この文脈において、画素は決められた小領
域内のドキュメントイメージの光学濃度を表す離散的イ
メージ信号として記述される。この説明において、用語
「グレー」は、信号が使用されるセパレーションの色に
関係なく、最大値と最小値の間で変化する画素値に対し
使用される。また、本発明は、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、および黒を使用する色空間ばかりでなく、４以上
の着色剤を有する色空間（ HiFi カラーと呼ばれること
が多い) 、ｒ，ｇ，ｂなどの他の一般的な色空間、ある
いは輝度、色度、色相を有する色空間など、他の色空間
（本発明は、輝度信号またはどれか他の空間すなわちセ
パレーションを強調するため使用することができる）に
限定されない。
【００１２】本発明の実施例を説明する前に、発明の原
理について述べる。以下説明するカラー誤差拡散プロセ
スおよび回路内の独創的な、改良されたセパレーション
間制御においては、カラーイメージは、しきい値インプ
リントを使用するクロスセパレーション制御を使用して
修正された誤差拡散アルゴリズムに従って処理される。
誤差拡散アルゴリズムは前に説明したように決定論的ア
ルゴリズムである。これは、異なるセパレーション内の
イメージデータの一定の相関に関して、これらのセパレ
ーションのための誤差拡散アルゴリズムの出力の中に、
一定の別の相関が現れるかもしれないことを意味する。
これは、次の例を検討することで容易に理解することが
できる。すなわち、それぞれが１／４の入力強度をもつ
２つのセパレーションを仮定する。相応して、誤差拡散
後の各セパレーションに関する出力は４画素の中にスイ
ッチオンされた１画素を有するであろう。２つのセパレ
ーションは決定論的である（前に述べたように、システ
ムに雑音を注入する誤差拡散アルゴリズムを除く）。誤
差拡散アルゴリズムはさしあたり２つのセパレーション
に関して同じであり、さらに２つのセパレーションは同
じ出力パターンで表現されると仮定する。もし後で２つ
のセパレーションを完全に重ね合わせて（物理的なずれ
が０）プリントすれば、プリントされたスポットは常に
一致するであろう。もしそれらが異なる物理的なずれを
もってプリントされれば、プリントされたスポットは常
に互いに隣接するであろう。実際のインクやトナーは常
に望ましくない吸収性を有する（たとえば、シアンイン
クは常にある程度マゼンタを吸収する）ので、ずれが０
の時とずれが０でない時の２つの仮想パッチの色は異な
るであろう。たとえ異なるセパレーションに対し異なる
カラー誤差拡散アルゴリズム、または誤差拡散アルゴリ
ズムの異なるセッティングを使用しても、説明の基本原
理は適用できることに留意すべきである。
【００１３】２つのカラーセパレーションについて入力
値が接近していると、出力は低周波数のピートパターン
を示すことがある。詳しく述べると、２つのドットが隣
接する画素位置にプリントアウトされると、ドット全体
がより大きく見えるために、画質が悪くなる。理想的に
は、最良の画質を得るために、画素を互いの上にプリン
トするか、またはなるべくページ上で画素を分離させる
ことが望ましい。
【００１４】セパレーションが互いに見た目に明らかに
ランダムに整列して人工物が生じるのを防止するには、
異なるセパレーション間の相互作用が必要である。これ
を実現する１つの方法は、係属中の米国特許出願第１４
４，４７８号（１９９３年１１月１１日出願、発明の名
称“Method and Apparatus for Vector Error Diffusio
n with Output Color Control ”）に記載されているよ
うに、個々のセパレーションを処理しないで、画素の色
を多次元ベクトルとして扱うベクトル誤差拡散アルゴリ
ズムを使用する手法である。異なるセパレーション間の
相互作用は、面の間である種の情報交換が必要である。
本発明の場合、それは、次の画素プリント／非プリント
の決定において、プリントされた出力画素の色の関数で
あるしきい値インプリント（threshold imprint)を使用
して行われる。
【００１５】詳しく述べると、インクジェットプリンタ
の印刷の質を向上させるには、異なるカラー面内のイン
ク滴のオーバーラップを制御しなければならない。イン
クジェットプリンタの場合、色は印字幅部分に印刷さ
れ、かつほぼ同時にまたは迅速に連続して印刷されるの
で、カラー面を同時に処理することが望ましい。本発明
は、格納しなければならない追加データが無く、あって
もほんの少しであるため、このケースに有益に使用する
ことができる。利用可能な画素についてすべてのカラー
情報を持つことにより、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋしきい値インプ
リント関数の加重合計から現画素に対する組合せしきい
値インプリント（すなわち、画素をプリントするのに必
要なしきい値レベルに対する修正）を生成することがで
きる。従って、このアルゴリズムと装置は、後で説明す
るように、非常に明るいレベルや非常に暗いレベルの場
合でも、ワームをさらに減少させるという一定の性質を
有する。
【００１６】しきい値インプリントを使用するクロスセ
パレーション相関制御の背後にある概念を理解してもら
うために、最初に、個々セパレーションの出力状態クラ
スタ化に影響を及ぼすため使用できるしきい値インプリ
ント法について説明する。本発明は、さらに、画素値の
色成分の加重合計からのしきい値インプリントを処理す
ることによって、そして最も一般的な具体化ではＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋしきい値インプリント関数の加重合計による
現画素に対するしきい値インプリントを生成することに
よって、しきい値インプリントに改良を加える。
【００１７】前記米国特許第５，５３６，０１９号を参
照すると、似た画素（カラーまたは白）がクラスタ化す
るのを防止する簡単な方法は、白画素をセットする時は
しきい値を高くし、カラー画素をセットする時はしきい
値を低くすることである。しかし、それだけでは同質の
パルス分布を生成するには不十分である。むしろ、しき
い値を高くしたり低くしたりする方法は、ローカル入力
値に従ってカラー／白画素の確率を変化させなければな
らない。すなわち、１／４強度の領域内の白画素は３つ
の隣接画素について別の白画素がセットされる可能性を
減らすべきであり、そして１／１０強度の領域内の白画
素は９つの隣接画素について可能性を減らすべきであ
る。
【００１８】しきい値の変更を具体化する１つの方法
は、しきい値インプリントすなわちスタンプ関数を生成
することである。「しきい値インプリント（threshold
imprint)」は、ローカル入力画素とローカル出力画素の
値に従って隣接画素のしきい値に影響を及ぼす関数であ
る。２次元領域全体にわたってしきい値インプリントを
生成する１つの方法は、走査線を処理する時に走査線に
沿って１次元インプリントを生成することである。次の
走査線を処理する時は、現走査線に対する初期しきい値
として前走査線の減衰させたしきい値アレイが使用され
る。減衰させることは、多数の走査線についてインプリ
ントの効果が減じる／減衰することを保証するので、そ
の関係は次式で与えられる。 しきい値（ｎ，ｌ（英小文字のエル））＝Ｄ×しきい値
（ｎ，ｌ（エル）−１（数字）） ここで、Ｄは減衰係数である。
【００１９】このしきい値アレイは、その後、処理中に
現走査線において生成されたインプリントによって修正
されることに留意すべきである。
【００２０】前に触れたように、インプリントはローカ
ル強度の関数として近隣領域に影響を及ぼすことが望ま
しい。すなわち１／１０強度の領域内の白画素に対する
インプリントは９つの隣接画素の領域に影響を及ぼすは
ずである。インプリントが入力レベルに従ってより大き
な領域またはより小さい領域に影響を及ぼすように、イ
ンプリントのサイズと形を強度（intensity)の関数にす
ることができる。ここで「サイズ」はインプリントの画
素内の物理的サイズをいい、「形」はそのサイズ内のイ
ンプリントの実際の形をいう。たとえば、インプリント
は正規分布の形で１０画素のサイズをもつことができ
る。代替方法として、サイズと形を一定に保って、イン
プリントの強さ（strength) を強度の関数にすることが
できる。これは、１／１０の強度における白画素の場合
のインプリントの強さは、強度１／５における白画素の
場合のインプリントの強さより大きいことを意味する。
これは、処理中に、インプリント・テンプレートとロー
カル強度に依存するテーブルから取り出した数字を掛け
ることによって実行することができる。簡単にするた
め、単純な方法はローカル強度の示度として現入力強度
のみを使用する。これは、異なるインプリントは、振幅
は異なるが、サイズまたは形は異ならないことを意味す
る。
【００２１】カラーセパレーションの間で画素分布を制
御するもう１つの方法が、米国特許出願（１９９４年１
２月６日出願、発明の名称“Multiple Separation Erro
r Diffusion, With Cross Separation Correlation Con
trol For Color Images ”）に開示されている。この手
法は、修正されて、あるカラー面から次のカラー面へ順
次伝えられる「しきい値インプリント」を使用してい
る。しきい値インプリントは、しきい値（画素を印刷す
る決定がなされる）に対する修正である。この方法は種
々のカラーセパレーションの相関を制御しようと試みる
が、カラーセパレーションを処理する順序に悩みがあ
る。引用した発明では、第１セパレーションは他のセパ
レーションを知らないやり方で処理され、次のセパレー
ションは第１セパレーションによって占められていない
場所にそれらのプリント画素位置を割り当てなければな
らない。第３および第４セパレーションの場合は、それ
ぞれ２つの出力パターンと別の出力パターンが既に決ま
っているので、この問題はさらに悪くなる。この手法
は、さらに、インプリントを使用して最も明るい領域と
最も暗い領域においてあるカラー面から別のカラー面へ
のカラー画素の分布に改善を加えている。
【００２２】すべてのセパレーションの間のセパレーシ
ョン間カラー処理は、すべてのセパレーションの出力の
しきい値インプリントを生成し、すべてのしきい値イン
プリントの加重合計を現画素に対するハーフトーン化計
算に使用することによって行われる。このやり方で、別
のセパレーション内のプリントされた画素によって第１
セパレーションからの画素に影響を及ぼし、それによっ
て前記特許に示されているものよりバランスのとれた能
力を本発明に与えることができる。カラー面間のこのバ
ランスのとれた相互作用により、本方法は大幅に向上し
たハイライトおよび陰影付き複製が可能である。
【００２３】図２は、特に液体インクプリンタを含む一
般的なプリンタに適用可能なＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ色空間に適
用した場合の本発明を示す。イメージ入力端末（ＩＩＴ
）１２は、一般に、Ｒ，Ｇ，Ｂ色空間情報または任意
の他の３成分色空間情報を生成する。色空間変換は色空
間変換装置３２によって行われる。色空間変換は一般に
ソフトウェアによって実施されるが、ハードウェアまた
はハードウェア／ソフトウェアの中に具体化することが
できる。色空間変換装置３２は、この例では、シアンビ
ットマップ３４、マゼンタビットマップ３６、イエロー
ビットマップ３８、および黒ビットマップ４０を含む、
複数のビットマップを生成する。各ビットマップはハー
フトーンプロセッサ３０へ送られ、そこで処理される。
ハーフトーンプロセッサ３０は、誤差拡散／しきい値イ
ンプリントプロセッサ４２，４４，４６，４８を使用し
て各ビットマップ３４，３６，３８，４０に対ししきい
値インプリントによる誤差拡散を適用する。誤差拡散／
しきい値インプリントプロセッサ４２，４４，４６，４
８は、ここでは別個に示したが、単一装置またはソフト
ウェア・パッケージとして具体化することもできる。
【００２４】各プロセッサ４２，４４，４６，４８は、
決められたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋイメージセパレーション内の
画素を処理する。どれかのイメージセパレーション内の
決められた画素を処理する前に、しきい値インプリント
関数の加重合計が、処理中の現画素に対する実際のしき
い値に加算される。各カラー面からの加重合計は、各カ
ラー面から所定の近隣のしきい値インプリント関数から
計算される。この合計は、後で、すべてのカラー面につ
いて使用される。次の方程式が当てはまる。 Ｔcurrent ＝ＴN ＋Ｔadjust Ｔadjust＝（ｗc Ｔcyan＋ｗm Ｔmagenta ＋ｗy Ｔ
yellow＋ｗk Ｔblack ） ここでＴN は、定数であり、現セパレーションに対する
しきい値インプリントを含むことがあり、たとえば米国
特許第５，０４５，９５２号に記載されているエッジ強
調の場合など、入力によって決まる。係数ｗi は重み関
数すなわち調節係数であり、Ｔi は現画素に対するしき
い値インプラントである。しきい値Ｔadju stは、カラー
面のどれかを処理する前に、決められた対応する画素位
置について一度だけ計算される。
【００２５】たとえば、図２において、生成の途中にあ
る中間ビットマップ５０，５２，５４，５６の画素位置
は、ｘ印が付けられた画素位置が決定されたこと、−印
が付けられた位置が処理されなかったこと、そしてｎ−
１，ｎ，ｎ＋１の画素位置は現に問題の画素位置を示
す。たとえば、ビットマップ５４内の処理中の現画素ｎ
は計算されたしきい値を有し、そのしきい値に各ビット
マップ５０，５２，５４の各画素ｎに対するしきい値イ
ンプリントが加算される。
【００２６】ここに示した例では、処理方向はＫＹＭＣ
であり、黒の面には０の重みが使用され、各カラーには
以下のように同じ重み（ｗn ＝０．５）が付けられる。 Ｔadjust＝１／２（Ｔcyan＋Ｔmagenta ＋Ｔyellow）
【００２７】この処理順序は、しきい値インプリントの
予備計算のため、現画素での決定に影響を及ぼさないこ
とに留意されたい。
【００２８】各カラーｎごとに、Ｔadjustは、個々のカ
ラー面内の画素を分離するため既に使用したＴn に加算
されることに留意されたい。これは、ＣＭＹ画素のみで
ハイライト内の望ましいグレーを生成することができる
と仮定している。もしハイライト内にＫ画素を含まれれ
ば、Ｋ画素を加重合計に含める必要があるであろう。ま
た、、カラーの別の重み付けを作ることは可能である。
たとえば、マゼンタやシアンなどのより暗い色はより明
るい色（イエロー）より重く、重みを付けることができ
るであろう。
【００２９】イメージの印字幅部分について処理が完了
した後、Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｋビットマップ５８，６０，６
２，６４が生成され、印刷または表示するためイメージ
出力端末（ＩＯＴ）２２へ送られる。
【００３０】カラーを完全に分離し、かつ異なるカラー
画素が互いの上にプリントするのをするのを抑制するた
めに、しきい値に対しもう１つの調整を行うことができ
る。この追加調整は、画素を決められた位置にプリント
する時、次のカラーが同じ位置にプリントするのを抑制
するために行われる。これは、処理の順序が適切になる
場合である。
【００３１】本発明のもう１つの実施例においては、前
に言及した米国特許出願０８／３５０，３６５号のしき
い値インプリントを使用している。しきい値は現画素位
置において相互に作用するだけである。最初に処理され
る黒については、しきい値は変わらない。次の画素につ
いては、 Ｔadjust＝Ｃ Ｋ：黒 Ｔadjust＝−Ｃ／２ Ｋ：白 である。
【００３２】Ｋが黒であった場合は、ＴadjustはＣのま
まであろう。もしＫが白であった場合は、カラー画素が
プリントされるまで、Ｔadjustは−Ｃ／２のままであろ
う。その後、Ｔadjustは、 Ｔadjust＝Ｃ／２ Ｋ：白、 になり、そしてＣ、Ｍ、またはＹの画素はプリントし、
Ｃは６４にセットされる。
【００３３】その後は、ＴadjustはＣ／２のままであ
る。黒画素が印刷された後のＴadjustの値との差は、カ
ラーが黒画素の下にプリントするのを阻止することと、
２つの画素を陰影領域内の同じ場所にプリントするのを
許すことである。もちろん、Ｃ、−Ｃ／２、およびＣ／
2 以外の他の値を使用しても、良い結果を得ることがで
きるであろう。
【００３４】標準誤差拡散アルゴリズムの他のすべての
部分は変わらない。図示した例は、“An Adaptive Algo
rithum For Spatial Gray Scale ”by Floyd and Stein
berg, Proceedings of the SID 17/2, 75 to 77 (1976)
に提案されているように、同じ誤差拡散重みを使用し
ている。また米国特許第５，０４５，９５２号、その他
に似た修正は、たとえば米国特許出願０７／６７２，９
７８号（発明の名称“Method for Image Conversion wi
th Application of Multeple Error DiffusionMatrice
s)、米国特許第４，９２４，３２２号、同第４，３３
９，７７４号、同第４，９５５，０６５号、米国特許出
願０８／１６７，７５８号に開示されている誤差計算と
重み割当ての修正であるが、本発明と一緒に実施するこ
とは容易である。
【００３５】本発明は、液体インク装置のほか、ゼログ
ラフィーなど他のカラー印刷装置にも応用することがで
きる。最初に、液体インク装置の場合は、インクの使用
量や用紙のカールを減らすために、任意の画素位置にお
けるインクの量を制御しなければならない。第２に、カ
ラー印刷装置の場合は、印刷に使用されるインクまたは
トナーは、異なるインク／トナーの吸収スペクトルが部
分的にオーバーラップするので、理想的でない。異なる
カラーセパレーション間の実際の相関しだいでは、カラ
ーシフトが生じる。カラーシフトは、回転ドット方式を
用いて達成できるのだが、ランダムまたは準ランダム相
関を使用して最小限度にすることができる。しかし、誤
差拡散などの能動アルゴリズムの場合は、異なるセパレ
ーションが比較的大きな領域にわたって位相の一致、そ
して次の領域では位相のずれが相関しないようにシステ
ムに雑音を加えることによって、適度なカラー安定性が
得られることが多い。しかし、雑音の印加は出力の総合
的な画質を悪くすることがある。セパレーション間の相
関の制御を許すことにより、画素のオーバーラップの制
御が可能になり、従ってカラーシフトを減らすことがで
きる。
【００３６】図３と図４に、本発明の誤差拡散部分の可
能な具体化を示す。処理すべきセパレーションの数に対
応する多数の誤差拡散回路があってもよいし、あるいは
複数のセパレーションに複数回使用される単一誤差拡散
回路があってもよい。図示した実施例は複数の回路を仮
定している。従って、４セパレーション方式の場合は、
本質的に同一の回路Ｓ１，Ｓ２（図示した）、Ｓ３、Ｓ
４が準備される。Ｓはセパレーションを示す。入力ＲＡ
Ｍ７０に格納された単一セパレーションＩS2を表す入力
イメージ信号のアレイ（適当なドライバソフトウェアま
たはコンピュータ生成の表現に従って操作されるどんな
イメージ入力装置１２からでもよい）は、入力イメージ
ＩS2をシステムに１信号づつ送り込む。ここで（ｎ，
ｌ）はイメージ信号の流れの中の単一セパレーションイ
メージ信号ＩS2（ｎ，ｌ）の位置を表す。そのようなグ
レーレベル信号すなわち画素は一般にマルチビットすな
わちＮビット値として定義され、２N すなわち“ｃ”可
能レベルの光学濃度を定義する。最初に、入力ＲＡＭ７
０、またはイメージＩS2の一部を保持するのに適した別
の記憶装置から単一信号ＩS2（ｎ，ｌ）が入力レジスタ
７２に格納される。入力レジスタ７２はそのようなマル
チビット信号を格納するのに適した記憶装置である。入
力レジスタ７２に格納された各入力信号は、信号加算器
７４においてイメージ信号Ｉに加算される対応する誤差
訂正信号εを有している。εS2（ｎ，ｌ）は修正された
イメージ信号を得るためＩS2（ｎ，ｌ）に加算される前
画素の加重誤差項信号の合計である。修正されたイメー
ジ信号、すなわち入力イメージ信号と前画素の誤差訂正
信号の合計（ＩS2（ｎ，ｌ）＋εS2（ｎ，ｌ））はしき
い値比較器７６へ送られ、そこで本発明に従って生成さ
れたしきい値信号Ｔと比較され、対応する出力状態ｄi
が決定される。より多くの出力レベルも可能であるが、
簡単にするため、図面は２つの出力状態ｄ1 ，ｄ2 の場
合を示す。出力状態ｄ1 ，ｄ2 は、画素ＩS2（ｎ，ｌ）
のための適当な出力信号ＢS2（ｎ，ｌ）、たとえば２値
出力印刷装置は、スポットまたは非スポットに対応して
いる。この比較に応答して、もし信号ＩS2（ｎ，ｌ）＋
εS2（ｎ，ｌ）が基準値より大きければ、ＲＡＭメモリ
８２から単一セットスポットすなわちＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの
場合にはカラースポットまたは黒スポットを表すイメー
ジ信号が出力レジスタ７８へ送られる。もし信号Ｉ
S2（ｎ，ｌ）＋εS2（ｎ，ｌ）が基準値より小さけれ
ば、メモリ８０から単一黒スポットを表すイメージ信号
が出力レジスタ７８へ送られる。もし黒画素が出力レジ
スタ７８へ送られれば、修正された入力イメージ信号Ｉ
S2（ｎ，ｌ）＋εS2（ｎ，ｌ）を変更せずに誤差レジス
タ９０へ格納することができるように、スイッチＳ２が
作動する。もしセット画素が出力レジスタ７８へ送られ
れば、信号からセット（８ビットの場合は２５５）に等
しい値を差し引いた後、修正された入力イメージ信号Ｉ
S2（ｎ，ｌ）＋εS2（ｎ，ｌ）を誤差レジスタ９０へ格
納することができるように、スイッチＳ２が作動する。
誤差レジスタ９０に格納された画素は最終的に出力装置
２２へ送られる。ＩS2がイメージの単一セパレーション
を表している本ケースの場合は、それ以上の相関処理を
して、またはしないで、そのセパレーションをカラープ
リンタ、たとえば Hewlett Packard 1200C インクジェ
ットカラープリンタ、 Xerox 5775 ディジタルカラープ
リンタ、または Xerox 4700 カラープリンタで印刷する
ことができる。
【００３７】画素の量子化において決定された誤差は、
誤差の加算を必要とするイメージ出力がシステムを通過
するまで、誤差ＲＡＭ９２に格納される。その後、過去
誤差レジスタ９６，９８，１００と誤差レジスタ９０か
ら加算器９４へ前の量子化からの格納された誤差の一部
が送られる。過去誤差レジスタ９６，９８，１００は、
一行のデータをシステムを通して送るとき、誤差信号を
レジスタからレジスタへシフトできるように接続されて
いる。４つの誤差信号は、前に引用した Floydand Stei
nberg の論文に記載されている形式の誤差拡散に従っ
て、望ましいとして選択した重み付け方式で、それぞれ
乗算器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通して送られる。４つの誤差信
号の使用は、例示のためであり、実際の具体化ではより
少ないまたは多い数の誤差信号を使用してもよいことに
留意されたい。信号加算器９４は、修正されたイメージ
信号を作り出すためＩS2（ｎ，ｌ）に加算する誤差信号
ε S2（ｎ，ｌ）を生成する。修正された信号、すなわち
入力イメージ信号と前画素の誤差訂正信号の合計は（Ｉ
S2（ｎ，ｌ）＋εS2（ｎ，ｌ））で与えられる。また米
国特許出願０８／１６７，７５８号（１９９３年１２月
１５日出願）に記載されている重み関数（これは本方法
に直接代入することができるであろう）にも注目された
い。
【００３８】再び図３と図４に戻って、近隣濃度測定装
置１０２は、イメージセパレーションＩS2の領域全体に
わたってイメージ濃度の測定値を生成し、測定した濃度
から、しきい値をどれだけ強く変更するかを反映する信
号ＡS2（ｎ，ｌ）を生成する。簡単にするため、随意
に、この領域を現画素だけを取り囲むように縮小するこ
とができる。これは必ずしも必要でない自由選択ステッ
プである。近隣濃度測定装置１０２は、現セパレーショ
ンに帰すことができるしきい値設定プロセスの部分だけ
に実施することが好ましい。
【００３９】インプリント振幅ＬＵＴ１０４では、現画
素ｎの出力レジスタ７８とすべての前セパレーション
（この例の場合、セパレーションＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 か
ら）からの信号と共に、信号ＡS2（ｎ，ｌ）をインプリ
ント振幅値のテーブルへの指標として使用して、振幅信
号ａｍｐS2（ｎ，ｌ）が生成される。図示した例では、
Ｓ１とＳ２の出力レジスタ７８からの信号が加算器１０
６へ単に加算されているが、これは不要である。現セパ
レーションからのスポット制御を使用しない場合は、前
セパレーションの出力レジスタ１７８からの信号だけが
使用される。
【００４０】インプリントＬＵＴ１０８には、システム
内で使用するためインプリントが格納される。一般に、
インプリントの中心の指示のほかに相対的インプリント
振幅レベルを与えることによって実際のインプリントの
形を決定する一連のディジタル記憶値が存在するであろ
う。すなわち、 テンプレート：｛0.05, 0.25, 0.55, 0.75, 0.9, 1.0,
1.1, 1.0, 0.9,0.75, 0.55, 0.25, 0.05 ｝ ここで 1.1 は中心画素である。幾つかの異なる具体化
を用いて、インプリントの中心画素を定義することがで
きる。対称的なインプリントの場合は、第１画素を中心
画素に指定することができ、前テンプレートは以下のよ
うに格納されるであろう。 テンプレート：｛1.1, 1.0, 0.9, 0.75, 0.55, 0.25,
0.05 ｝
【００４１】このようなケースでは、正の指標ｉをもつ
すべての画素（ｎ＋ｉ，ｌ）はテーブルから直接取り出
されるのに対し、負の指標ｉをもつすべての画素（ｎ＋
ｉ，ｌ）はテーブルへの指標としてｉの絶対値を使用す
る。
【００４２】代替方法は、特定のテーブル値を指定して
インプリントの中心を定義することである。中心として
1.0 の指定値を使用することにより、小数点以下２桁
に丸められた原始テンプレートは以下のように格納され
るであろう。 テンプレート：｛0.05, 0.23, 0.5, 0.68, 0.82,0.91,
1.0, 0.91, 0.82,0.68, 0.5, 0.23, 0.05｝
【００４３】別の代替方法は、インプリントＬＵＴ１０
８の中心画素をインプリントの中心として使用する。
【００４４】インプリントＬＵＴ１０８から得た信号
は、信号乗算器１１０においてインプリント振幅ＬＵＴ
１０４からの信号に掛けられ、しきい値訂正信号Ｔi が
生成される。しきい値訂正信号Ｔi はしきい値アレイＲ
ＡＭ１１２内でしきい値信号Ｔ′（ｎ，ｌ）に加算され
る。
【００４５】最初にしきい値アレイＲＡＭ１１２がクリ
ヤされ、加算器１１６において、しきい値アレイＲＡＭ
１１２の第１要素に対する現しきい値を、ＲＡＭ１１４
からの初期しきい値Ｔstart （観測データに従って導い
た事前に選択した値に等しい）へ加算することによっ
て、第１画素しきい値Ｔ（１，１）が生成される。その
しきい値Ｔ（１，１）を使用し、出力レジスタ７８をセ
ットして、第１出力画素Ｂ（１，１）が生成される。イ
ンプリント振幅ＬＵＴ１０４に応答して、インプリント
ＬＵＴ１０８と乗算器１１０によってインプリントが生
成され、しきい値アレイＴ′（１，１）が変更される。
説明のため、しきい値インプリントＴi ＝Ｔ-2，Ｔ-1，
Ｔ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 を仮定すると、しきい値アレイＲＡＭ
１１２の第１しきい値要素Ｔ′（１，１）は Ｔ′
（１，１）＝Ｔ0 へ変更され、第２要素Ｔ′（２，１）
は Ｔ′（２，１）＝Ｔ1 へ変更され、以下同様であ
る。その後、第２入力画素Ｔ（２，１）に対するしきい
値が、Ｔ（２，１）＝Ｔstart ＋Ｔ′（２，１）＋Ｔ
adjust＝Ｔstart ＋Ｔ1 ＋Ｔadjustとして計算される。
Ｔadju stはすべてのセパレーションの第１画素のしきい
値インプリントから導かれる。これらのしきい値インプ
リントはＴadjustＲＡＭ１１７に格納される。このしき
い値ＴS2（２，１）を使用して、第２出力画素Ｂ（２，
１）が生成される。この第２出力画素Ｂ（２，１）に応
答して、ＬＵＴ１０４において新しいインプリント振幅
Ｕi が生成される。説明のため、しきい値インプリント
振幅Ｕi ＝Ｕ-2，Ｕ-1，Ｕ0 ，Ｕ1 ，Ｕ2 を仮定する
と、Ｔ′（１，１）をＴS2′（１，１）＝Ｔ 0 ＋Ｕ
-1へ、Ｔ′（２，１）をＴ′（２，１）＝Ｔ1 ＋Ｕ
0 へ、そしてＴS2′（３，１）をＴS2′（３，１）＝Ｔ
2 ＋Ｕ1 へ、以下、同様に変更することによって、しき
い値ＲＡＭ１１２が変更される。その後、入力画素Ｉ
（３，１）に対する新しいしきい値が、Ｔ（３，１）＝
Ｔstart ＋Ｔ′（３，１）として計算される。
【００４６】その走査線が終了した後、新しい走査線の
ための初期しきい値がしきい値アレイＲＡＭ１１２にロ
ードされる。簡単な具体化の場合は、新しいしきい値
Ｔ′（ｍ＋１，ｎ）はＴ′（ｍ＋１，ｎ）＝Ｄ×Ｔ′
（ｍ，ｎ）によって得られる。この演算のための物理的
なメモリサイズは、１つの走査線を取り囲み、Ｔ′（ｍ
＋１，ｎ）とＴ′（ｍ，ｎ）が同じＲＡＭを使用できる
ようにしさえすればよいことに留意されたい。
【００４７】代替具体化の場合、新しい走査線のための
初期しきい値は、前の走査線の最終しきい値の加重合
計、Ｔ′（ｍ＋１，ｎ）＝Ｔ′（ｍ，ｎ）＋ａＴ′
（ｍ，ｎ−１）＋ｂＴ′（ｍ，ｎ＋１）＋．．．として
作られる。
【００４８】以上の説明で、ソフトウェアによる具体
化、ハードウェアによる具体化、またはソフトウェアと
ハードウェアの組合せによる具体化のどれかによって本
発明を実現できることははっきり理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を応用することができる画像処理装置を
示す簡単化したブロック図である。
【図２】本発明のセパレーション間カラー画像処理装置
のブロック図である。
【図３】本発明に有用な誤差拡散回路の前半部分であ
る。
【図４】同回路の後半部分である。
【符号の説明】
１０ 基本的な画像処理装置 １２ イメージ入力端末 １４ スキャナ １６ コンピュータイメージジェネレータ １８ イメージ記憶装置 ２０ 画像処理装置 ２２ イメージ出力端末 ２４ イメージ記憶装置 ２６ プリンタ ２８ ディスプレイ ３０ ハーフトーンプロセッサ ３２ 色空間変換装置 ３４ シアンビットマップ ３６ マゼンタビットマップ ３８ イエロービットマップ ４０ 黒ビットマップ ４２，４４，４６，４８ 誤差拡散／しきい値インプリ
ントプロセッサ ４９ ｎインプリントの合計 ５０，５２，５４，５６ 中間ビットマップ ５８，６０，６２，６４ 完成したＣ，Ｙ，Ｍ，Ｋの各
ビットマップ ７０ 入力ＲＡＭ ７２ 入力レジスタ ７４ 加算器 ７６ しきい値比較器 ７８ 出力レジスタ ８０ メモリ ８２ ＲＡＭメモリ ９０ 誤差レジスタ ９２ 誤差ＲＡＭ ９４ 加算器 ９６，９８，１００ 誤差レジスタ １０２ 近隣濃度測定装置 １０４ インプリント振幅ＬＵＴ １０６ 加算器 １０８ インプリントＬＵＴ １１０ 信号乗算器 １１２ しきい値アレイＲＡＭ １１４ Ｔstart ＲＡＭ １１６ 加算器 １１７ ＴadjustＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/60 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 1/46 １０３Ｃ 1/46 Ｚ (72)発明者 ライナー エシュバック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ウェストウッド トレイ ル 812

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の入力画素を有する入力イメージを
    処理する方法であって、各入力画素が、複数のセパレー
    ションを含む出力イメージを形成するように第１の数の
    可能な入力光学濃度レベルを有しており、各セパレーシ
    ョンが複数の出力画素を有しており、各出力画素が第２
    の数の可能な出力光学濃度レベルを有している、前記入
    力イメージ処理方法において、 各画素が前記複数のセパレーションの１つから選択され
    ている、複数の対応する画素の出力光学濃度レベルの関
    数として、第１しきい値基準信号を生成し、 前記複数のセパレーションのうちの現在のセパレーショ
    ン内にある、前記複数の入力画素の現在のものを、前記
    現在のセパレーション内にある、前の画素を処理するこ
    とによって得られた誤差信号に従って、修正し、 第２しきい値基準信号を生成し、 前記修正した現在の入力画素と前記生成した第１および
    第２しきい値基準信号とを比較することによって、出力
    画素の１つを形成する諸ステップから成ることを特徴と
    する前記方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記第
    ２しきい値基準信号を生成するステップが、前記複数の
    セパレーションのうちの現在のセパレーション内にあ
    る、前に処理された画素出力光学濃度レベルに従って、
    第２しきい値基準信号を生成することから成ることを特
    徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、前記第
    １しきい値基準信号を生成するステップが、しきい値調
    整信号の関数として第１しきい値基準信号を生成するこ
    とから成ることを特徴とする方法。
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