DD236197A1 - METHOD FOR DISPLAYING HALFTONE PICTURES - Google Patents
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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. 1The invention relates to such a method in which each pixel contains a predetermined number of pressure point positions, which can optionally be assigned to pressure points of at least one color. The aim is the simplification and cheapening of the necessary equipment. It should be solved the task to further reduce the number of pressure point positions per pixel and to use less different sized pressure points. The object is achieved in that each pixel contains four square-dot pressure point positions with a grid pitch T and the print dot positions are occupied by pressure points of two different surface sizes in a predetermined order, the ratio of the diameter dg of the large pressure point to the grid pitch T approximately and the diameter dk to the grid division T is. Fig. 1
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zum Darstellen von HalbtonbildernMethod of displaying halftone images
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
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 .The invention relates to a method for displaying halftone images by pixels, in which each pixel contains a predetermined number of pressure point positions that can be occupied by pressure points of at least one color. The invention can be used in many printing processes, but especially in ink-jet printing.
Charakteristik der bekannten technische loesungenCharacteristic of the known technical solutions
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).It is already known to display halftone images by combining individual pixels and to provide several dot positions per pixel, which can optionally be assigned printing dots of at least one printing ink having the same color density. Determining 'for the color density of the pixel is the number of pressure points with which the pixel is occupied (DE-AS 25 56 565, EP 27 967). In addition, further color density levels can be achieved by different pressure points (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 DruckpunktgroessenIn the described method must a large number of pressure point positions per pixel'bzw. large selection of pressure points of different sizes can be used to. to obtain the number of color density levels required for halftone images. Both require a high technical equipment and control electronic effort. Therefore, there is a desire, the required Farbdichtestufenanzahl with the least possible pressure point positions and a small number of different pressure point sizes
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.to reach. In DD-PS 218 042 it is proposed for this reason, to keep the diameter of the pressure points greater than the grid size of the pressure point positions at equal pressure points and to use the resulting overlaps of some pressure points for an increase in the Farbdichtestufenanzahl. The application of this patent is the basis for the realization of the invention set forth below.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung ist die Vereinfachung und Verbilligung der zum Halbtondruck verwendeten Geraete.The aim of the invention is to simplify and reduce the equipment used for halftone printing.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Technische AufgabeTechnical task
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.The invention is based on the task of reducing the technical and control electronic outlay for halftone printing devices by further reducing the pressure point positions and the number of different press dot sizes while maintaining the same number of parallels.
Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
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 ungefaehrThe object is achieved according to the invention in that each pixel contains four square-dot printed dot positions with a grid pitch T and the print dot positions are printed with print dots of two different area sizes in a predetermined order, wherein the ratio of the diameter d of the large print dot to the grid spacing is approximately
/2/ 2
— 3 — und des Durchmessers d-, zur Rasterteilung T- 3 - and the diameter d-, to the grid division T
dk d k
2 -2 -
Eine· vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.An advantageous embodiment of the invention is specified in the subclaim.
AusfuehrungsbeispielAusfuehrungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuehrungsbeispiel erlaeutert werden. - In der zugehoerigen ZeichnungThe invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment. - In the accompanying drawing
zeigen: -Fig. 1: die Darstellung eines Bildpunktesshow: -Fig. 1: the representation of a pixel
Fig. 2: einen Bildpunkt mit ueberlappten DruckpunktenFig. 2: a pixel with overlapped pressure points
Fig. 3: einen Bildpunkt mit Druckpunkten, die sich nicht ueberlappenFig. 3: a pixel with pressure points that do not overlap
Fig. 4: die an der Flaechendeckung des Bildpunktes beteiligten Flaechen4 shows the surfaces involved in the surface coverage of the pixel
Fig. 5: ein Diagramm der Flaechendeckungszunahme im Verlauf von 16 Farbdichtestufen5 shows a diagram of the areal coverage increase over the course of 16 color density levels
Fig. 6: die Bildpunktbelegung fuer die vorgeschlagene Folge der Farbdichtestufen.Fig. 6: the pixel assignment for the proposed sequence of color density levels.
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 ergibtFig. 1 shows a pixel containing four pressure point positions 1, which are arranged in the form of a square and have the grid pitch -T. The pressure point positions 1 are independent of each other with pressure points 2, 3 assignable. In the method according to the invention pressure points with two different sizes are used, which are in a certain ratio to the grid pitch T. The large pressure point 2 is chosen so large that it approximately covers the square area of a pressure point position 1 with the lateral length T. It results
sich fuer den Durchmesser d des grossen Druckpunktes 2 folgende Gleichung:for the diameter d of the large pressure point 2 the following equation:
dg a* [2 Td 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:The extent of the small pressure point 3 is chosen so that it - mounted centrally in a pressure point position 1 - almost touched the accommodated in an adjacent pressure point position large pressure point 2. From these geometrical relations, the following equation results for the diameter d 1 of the small pressure point 3:
dk ?te (2 - ~|/"2) Td k th (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 %. The area coverage based on a pixel caused by a small pressure point 3 is 6.7376 %, and caused by a large pressure point 2, is 39.27 %. However, the latter applies only if the large pressure point 2 is not immediately adjacent to another large pressure point 2, as shown in FIG. In this case, four circular sections 4 are not involved in the area coverage, namely the two central circular sections 4a; 4b, because the two large pressure points 2 overlap there, and also the upper circle section 4c and the lower circle section 4d, because there more pixels with the same Druckpunktbelegüng connect and there also comes to overlaps. The actual area coverage with the participation of a large pressure point 2 results from the addition of the effective ( circular sections 4 (each 3.5675%) to the square of a pressure point position 1 (with 25%) .. In the present case, as shown in Fig. 2 Thus, the area coverage for the landmark 2 χ 25 % + 4 χ 3.5675 % = 64.268 %.
In Fig. 4 sind die verschiedenen, an der FlaechendeckungIn Fig. 4 are the various, on the area coverage
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.involved areas, giving the corresponding percentages. Thereafter, for the pixel occupancy shown in Fig. 3, a surface coverage of 2 χ 25 % + 8 χ 3.5675 % + 6.7376 % = 85.2776 %, in which case all eight circuit sections 4 are effective.
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.For the formation of a series of stages of Halbtoenen as uniform as possible grading is sought. The color density increase from the transition of one stage to the next should be almost constant. A consistent gradation from the brightest to the darkest sounds is desired. Furthermore, the pressure of very bright sounds should already be possible. , The latter causes problems, for example, when using only equal pressure points. If, as shown in FIG. 2, a surface-covering size is selected for the printing dot, then the smallest printing stage with a printing dot already covers about 40 % of the pixel surface in the case of a 2 × 2 dot matrix. Different at high densities. Here, the increase in area only corresponds to the amount of the gap between the round points. Such a gap is much smaller than the Druckpunktflaeche. Your. Area is 25 % - 4 χ 3.5675 % of the pixel area. This is only about 1/4 of the pressure point area with 10.73 % of the pixel area. A uniform and even at low color densities starting grading is not achievable.
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 derAccording to the idea of the invention, even with a pixel distribution in the square 2 × 2 grid, a row of stages can be generated in which the first half tone is already formed with a surface coverage of 6.7 % . By different arrangement of the above-described large and small pressure points a total of 18 different arrangement variants are possible in principle, each individual variant has a different amount of area coverage of the pixel. This variation of
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.Arrangement is easily understood by the expert. It will be found that in two out of the 18 cases the area increase is insufficient compared to the previous one. If one eliminates these cases, then 16 stages remain which have an "excellent constancy of the surface area increase." This behavior is shown in a diagram in Fig. 5. The ordinate represents the percentage area coverage 16th
Die Fig. 6 stellt die Anordnungsvarianten fuer diese 16 Stufen zusammen. Es wird deutlich, dass sich der Einsatz der Massnahmen s 'Fig. 6 summarizes the arrangement variants for these 16 stages. It becomes clear that the use of the measures s '
- Wahl der Punktgroesse- Choice of dot size
- Anzahl der Punkte- number of points
- Anordnung der Punkte zueinander- Arrangement of the points to each other
zu einer feinen und gleichmaessigen Stufung der Halbtoene ergaenzt.complemented to a fine and even gradation of Halbtoene.
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.The number 16 for grading color densities is quite advantageous for use in several respects. First, it can be easily formed by a binary number and is thus easily processable in the driving electronics. Second, 16 steps are sufficient to form a high resolution color image in most cases. The extension of the concept of the invention to a 3x3 matrix consisting of 9 pixel positions makes little sense, since the resulting number of steps of 121 far exceeds the human's ability to perceive.
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 mitOn the production of small and large Druckflaechen need only be hinted at here. In ink jet printing, some methods are known according to which the Druckflaechengroesse veraenderbar. For example, it is possible to vary the size of the ejected drop with the variation of the drive pulse in the batch drop generating method. By using several drop generation systems with
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 erreichendifferent sized nozzles can be selected from different sized drops. Other processes continuously generate large and small drops alternately and select the drops to be used for the pressure. Furthermore, there is the possibility of the amount of ink from several drops. to unite the same printing position and thus to achieve an enlargement of the printing spot
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. However, the method of the present invention is not limited only to ink jet printing. Rather, it can be applied to all printing processes which combine a picture in a raster-like manner from an arrangement of round contrast elements.
Claims (2)
Rasterteilung (T) ungef.aehr, the diameter (d) of the large pressure point for
Grid division (T) approx
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Legal Events
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