DE3417188C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung eines sich aus mehreren Farbbildkomponenten zusammensetzenden Farbbildsignals.

Ein solches Verfahren ist aus der DE 30 47 633 A1 bekannt. Diese offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung eines sich aus mehreren Farbkomponenten zusammensetzenden Farbbildsignals, bei dem mindestens ein vorgegebener Bereich des dem Farbbild entsprechenden Farbbildes herausgegriffen wird, welcher für jede der Farbkomponenten auf Grenzdichtewerte hin untersucht wird. Anahnd dieser Untersuchungen wird eine Häufigkeitsverteilung bzw. ein Histogramm der Grenzdichtewerte ermittelt. Dabei wird jede Farbkomponente anschließend mit mehreren Grenzdichtewerten verglichen, die in Abhängigkeit von dem ermittelten Histogramm festgelegt werden. Mittels eines Komparators erfolgt daraufhin für jede Farbkomponente eine Digitalisierung durch Vergleich mit dem der betreffenden Farbkomponente zugeordneten Schwellenwert.

Es hat sich gezeigt, daß das bekannte Verfahren insbesondere dann zu keinen befriedigenden Ergebnissen führt, wenn das zu verarbeitende Farbbild einer Vorlage entspricht, die sowohl Bereiche mit niedriger Auflösung, d. h. Gradations- oder Halbtonbereiche, als auch Bereiche mit hoher Auflösung aufweist, d. h. solche Bereiche, in denen zahlreiche dünne Linien auftreten.

In der DE 31 29 026 A1 ist ein Bildverarbeitungsverfahren beschrieben, bei dem monochrome Bildsignale verschiedenen Teilfächen des Bildes zugeordnet und jeweils mit unterschiedlichen Dithermustern verarbeitet werden.

Aus Lang, Heinwig: Farbmetrik und Fernsehen, München, R. Oldenburg Verlag GmbH, 1978, Eiten 427 bis 431, ist eine Einrichtung zur Korrektur von Farbwerten eines fehlerhaft entwickelten Farbfilmes bekannt, bei der eine bestimmte typische Färbung wie die Hautfarbe als Bildcharakteristik untersucht wird, um anhand dieses Untersuchungsergebnisses alle Farbkomponenten gleichzeitig zu beeinflussen.

Aus Käppler, Günther: PCR - Die programmierte Farbrücknahme: Klischograph, 1982, Seiten 22 bis 23, ist eine Schaltung bekannt, bei der zur Umrechung der Farbtöne in die entsprechenden Grautöne bestimmte Farbkomponenten des Vorlagenbildes herangezogen werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß auch ein Bereich unterschiedlich hoher Auflösung aufweisendes Farbbild mit hoher Wiedergabetreue reproduzierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend soll anhand der Fig. 1, die auf die JP-OS 3 374/ 1983 zugrückgeht, der Stand der Technik näher erläutert werden.

Die dort eingegebenen Bilddaten 200 werden abwechselnd in Zeilenpufferspeicher 202 und 203 eingespeichert. Bei der in Fig. 1 dargestellten Schalterstellung wirkt der Speicher 202 als Eingabe-Zeilenpufferspeicher, während der Speicher 203 als Ausgabe-Zeilenpufferspeicher wirkt. Die Speicher 202 und 203 sind n-Zeilen-Pufferspeicher. Mit 204 ist ein Blockspeicher für die Ermittlung bezeichnet, ob ein n×n-Bildelementebereich eines Vorlagenbilds Bilddaten hoher Auflösung oder Graupegel-Bilddaten entspricht. Der Blockspeicher speichert Daten für n×n Bildelemente. Mit 205 ist ein Diskriminator für das Unterscheiden der Art der Bilddaten durch Prüfen der n×n Bildelementedaten in dem Blockspeicher 204 bezeichnet.

Es werden ein Maximalwert Pmax und ein Minimalwert Pmin der Bildelementedaten in dem Blockspeicher 204 erfaßt. Wenn (Pmax-Pmin≧L ist, wird bestimmt, daß das Bild in dem Block in einem Bildbereich hoher Auflösung liegt, woraufhin ein Schwellenwertwählschalter 209 in eine Stellung B geschaltet wird, um eine Einzelschwellenwert-Matrixtabelle 207 zu wählen. Wenn (Pmax-Pmin)<L ist, wird bestimmt, daß das Bild in dem Graupegel-Bildbereich liegt, so daß durch ein Ausgangssignal des Diskriminators 205 eine Dithermatrixtabelle 206 gewählt wird. Mit 208 ist ein Vergleicher bezeichnet, der einen mittels des Schalters 209 gewählten Schwellendatenwert mit einem Bildelementedatenwert aus dem Blockspeicher 204 vergleicht. Das Ausgangssignal des Vergleichers 208 ist binär digitalisiert und wird für die binäre Bildaufzeichnung einem binären Ein-/Ausschalt-Drucker 210 zugeführt.

Für ein Farbbild werden jedoch Vorlagenbilddaten durch eine Eingabevorrichtung in Farbkomponenten R für Rot, G für Grün und B für Blau aufgeteilt. Daher können bei der Anwendung des vorstehend beschriebenen IBM-Verfahrens an jedem der drei Farbsignale die Ermittlungsergebnisse für die jeweiligen Farbsignalkomponenten in einem der Prüfung unterzogenen Eingabe-Bildelementebereich unterschiedlich sein.

Falls sich die Ermittlungsergebnisse für die jeweiligen Farbsignale voneinander unterscheiden, kann der Fall auftreten, daß eine Cyan-Drucktintenmenge C für eine eingegebene Rotkomponente R nach dem Ditherverfahren in ein Punktemuster umgesetzt wird, während eine Magenta- Drucktintenmenge M für eine eingegebene Grünkomponente G nach dem Einzelschwellenwert-Verfahren in ein Punktemuster umgesetzt wird. Infolgedessen ergibt sich eine unterschiedliche Überlagerung der Farben, so daß sich eine reproduzierte Farbe von einer angestrebten Farbe unterscheidet. Ferner werden bei der Cyankomponente C feine Linien durch die Ditherverarbeitung unterbrochen, so daß die Bildqualität herabgesetzt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Bildverarbeitungsschaltung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Farbbild-Verarbeitungsschaltung,

Fig. 3 und 4 mehrere Schwellenwertmatrix-Tabellen und

Fig. 5 eine Farbbild-Verarbeitungsschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In Fig. 2 ist mit 301 ein Dreifarbenzerlegungs-Vorlagenbildleser in einem Farbbilderzeugungsgerät bezeichnet. Der Leser gibt parallel Komponentensignale B, G und R ab, die einer Analog/Digital-Umsetzung unterzogen sind. Mit 302 ist eine bekannte Schaltung bezeichnet, die die Signale R, G und B jeweils in Komplementärfarben-Signale Y1, M1 und C1 umsetzt; mit 303 ist eine Schaltung bezeichnet, die an den Signalen Y1, M1 und C1 eine Gamma-Umsetzung und eine Tönungs- bzw. Gradationskorrektur ausführt, um Signale Y2, M2 bzw. C2 zu erzeugen; mit 304 ist eine Untergrundfarben- Auszugsschaltung für das Herauslösen einer Schwarzkomponente K (farbfreien Komponente) aus den Farbkomponenten bezeichnet; mit 305 ist eine bekannte Maskierschaltung zur Korrektur der Farbreproduktion bezeichnet; mit 306 ist eine Binär-Digitalisierschaltung für die Schwarzkomponente K bezeichnet; mit 311 bis 313 sind Binär- Digitalisierschaltungen für Farbkomponenten Y4, M4 bzw. C4 bezeichnet. Die Digitalisierschaltungen sind als Vergleicher aufgebaut, wobei der Digitalisierschaltung 306 ein Schwellenwertsignal aus dem Konstantschwellenwert- Speicher 309 oder einem Ditherspeicher 310 zugeführt wird, während den Digitalisierschaltungen 311 bis 313 Schwellenwertsignale aus einem Konstantschwellenwert- Speicher 314 oder einem Ditherspeicher 315 zugeführt werden, Mit 307 ist ein Bereich-Diskriminator für die (farbfreie) Schwarzkomponente K bezeichnet, der dem in Fig. 1 gezeigten gleichartig ist. Mit 308 und 316 sind Schwellenwertwähler bezeichnet, während mit 317 ein Ein-/Ausschalt-Drucker bezeichnet ist, der ein Bild durch Überlagerung von Toner- bzw. Farbtinten mittels der binären Signale Y4, M4, C4 und K4 druckt.

Aufgrund der von dem Vorlagenbildleser 301 abgegebenen drei Farbkomponentensignale R für Rot, G für Grün und B für Blau werden von dem Komplementärfarben-Umsetzer 302 Ausgangsdaten erzeugt, die Tintenmengen für Cyan, C, Magenta M und Gelb Y für das Drucken darstellen. Üblicherweise wird eine Berechnung unter der Annahme von C=U-R ausgeführt, wobei U eine Mengeneinheit ist und für einen 8- Bit-Datenwert gleich FF_H in sedezimaler Darstellung ist. Die umgesetzten Daten Y1, M1 und C1 werden mittels des als Gamma-Untersetzungs-Schaltung 303 bezeichneten Eingangs/ Ausgangs-Kennlinien-Umsetzers jeweils in Signale Y2, M2 bzw. C2 umgesetzt. Aus den Signalen bzw. Komponenten Y2, M2 und C2 werden mittels der Schaltung 304 die farbfreie bzw. Schwarzkomponente und die Farbkomponenten herausgezogen. Da die Schwarzkomponente K einem Minimalwert der Signale Y2, M2 und C2 entspricht, ist durch die Komponente K die farbfreie Komponente bestimmt. Andererseits werden die Farbkomponenten durch die Subtraktion der farbfreien Komponente folgendermaßen bestimmt: Y3=(Y2-Kα1)β1, M3=(M2-Kα2)β2 und C3= (C2-Ka 3)β3. Die Farbkomponenten werden hinsichtlich der Färbung durch die Farbkorrektur- bzw. Maskierschaltung 305 korrigiert, die die Signale Y4, M4 und C4 abgibt. Die Signale bzw. Daten K, Y4, M4 und C4 sind Daten, die jeweils die Tintenmengen für die zu druckenden Farben darstellen. Der Diskriminator 307 entspricht den Blöcken 201 bis 207 nach Fig. 1 und ermittelt aufgrund der Daten in einem Schwarzkomponenten-Bildelementeblock (mit n×n Bildelementen) einen Bereich hoher Auflösung oder einen Graupegelbereich. Falls der Diskriminator 307 den Bereich hoher Auflösung erkennt, werden die Schwellenwertwähler bzw. Schalter 308 und 316 so geschaltet, daß als Schwellenwertquellen die Einzelschwellenwert- bzw. Konstantschwellenwert- Speicher 309 und 314 angeschlossen werden. Die Digitalisierschaltungen bzw. Vergleicher 306 und 311 bis 313 vergleichen die eingegebenen Bilddaten mit dem einzelnen Schwellenwert und setzen die Bilddaten dadurch in binäre Daten um, die dann dem binären Ein-/ Ausschalt-Drucker für die Farbreproduktion zugeführt werden.

Statt des n×n-Blocks kann auch eine Seite des zu reproduzierenden Bilds untersucht werden.

Bei dem Verfahren bzw. System erfolgt die Unterscheidung aufgrund des aus den Signalen Y, M und C abgeleiteten Schwarzsignals K, da in den meisten Fällen auf dem Gebiet der Büroarbeiten Zeichen und Symbole schwarz sind und "schwarz" die am besten unterscheidbare Farbe ist. Falls daher nach der Farbverarbeitung die Schwarzkomponente als Bereich hoher Auflösung bzw. als diesem Bereich entsprechend erkannt wird, werden sowohl für die Schwarzkomponente als auch für die anderen drei Farbkomponenten (oder in manchen Fällen tatsächlich die Komponenten für Schwarz und zwei der Farben Gelb Y, Magenta M und Cyan C) die Einzelschwellenwertmatrix- Tabellenspeicher gewählt. Da das Schwarzkomponenten- Dithermuster von den Dithermustern für die anderen Farben verschieden ist, ist ein Schwellenwertmuster- Tabellenspeicher 310 vorgesehen, der von demjenigen für die anderen drei Farben verschieden ist. Für die Komponenten Y, M und C werden der gemeinsame Einzelschwellenwert-Tabellenspeicher 314 und der gemeinsame Dithermatrix-Tabellenspeicher 315 verwendet. Die Fig. 3 (A) zeigt ein Beispiel für den Einzelschwellenwert- Tabellenspeicher, während die Fig. 3 (B) ein Beispiel für den Dithermatrix-Tabellenspeicher zeigt.

Zur Qualitätsverbesserung können für Gelb Y, Magenta M, Cyan C und Schwarz K jeweils unterschiedliche Dithermatrizen und unterschiedliche Einzelschwellenwert-Matrizen verwendet werden.

Durch die Verwendung der voneinander verschiedenen Dithermatrizen- Tabellenspeicher 310 und 315 kann das Bild mit einer minimalen Überlappung der Punktefüllungsfolge in den 4×4-Matrizen für Schwarz und für die drei Farben Gelb Y, Magenta M und Cyan C gedruckt werden. Die Fig. 4 (A) und 4 (B) zeigen Beispiele hierfür. Bei dieser Gestaltung wird die Farbkomponente ausgelöscht, wenn ein Einzelfarbenpunkt oder ein Mehrfarbenpunkt mit "Schwarz" überdruckt wird.

Bei der Schwellenwertmatrix-Tabelle nach Fig. 3 ist angenommen, daß die eingegebenen Bilddaten Pegel"0" bis "15" haben und als eine Einheit der 4×4-Bildelementeblock herangezogen wird. Nach Fig. 3 (A) ist der Schnittpegel auf "5" festgelegt, während gemäß Fig. 3 (B) eine Dithermusteranordnung verwendet wird. Das Muster nach Fig. 3 (A) wird als Einzelschwellenwertmuster bezeichnet, während das Muster nach Fig. 3 (B) als Ditherschwellenwertmuster bezeichnet wird. Zum Auslassen einer Textur- bzw. Grundfärbung können die Schwellenwerte der Einzelschwellenwertmuster-Speicher 309 und 314 verändert werden.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schwarzwert- bzw. Untergrundfarben-Auszugsschaltung 304 nach Fig. 2. Mit 400 ist eine Schaltung zum Ermitteln des minimalen Datenwerts der Bilddaten Y2, M2 und C2 bezeichnet. Die Schaltung ermittelt den minimalen Wert K (als farbfreie bzw. Schwarzkomponente) durch Vergleichen der jeweiligen Farben. Mit 401 bis 404 sind Schaltungen zum Einstellen der Untergrundfarben-Auszugsgrößen für die jeweiligen Farben bezeichnet. Die Schaltungen steuern die Auszugsmengen durch Abfrage von Tabellendaten. Mit 405 bis 407 sind Untergrundfarben-Auszugsschaltungen bezeichnet, die die Differenzen zwischen den 8-Bit- Dichtedaten Y2, M2 und C2 für das Vorlagebild und den 8-Bit-Untergrundfarben-Auszugsgrößen-Daten K1 bis K3 berechnen, um jeweils die Farbkomponenten-Dichtedaten Y3, M3 bzw. C3 abzugeben. Die farbfreien bzw. Schwarzdaten K werden dem Diskriminator 307 zugeführt, der die Tönung bzw. Gradation ermittelt. Der Vergleicher 306 erhält für das binäre Digitalisieren der Schwarzkomponente die Daten aus der Einstelltabellen-Schaltung 404.

Die Signale Y3, M3 und C3 werden durch Abruf von Speichertabellendaten der Maskierverarbeitung unterzogen und in die Farbdaten Y4, M4 und C4 umgesetzt, die dann binär digitalisiert werden. Die binär digitalisierten Daten werden in einen (nicht gezeigten) Einzelzeilen-Speicher eingespeichert. Auf diese Weise wird ein synchrones Drucken selbst dann erzielt, wenn ein geringfügiger Unterschied zwischen der Farbverarbeitungsgeschwindigkeit und der Digitaldruckgeschwindigkeit besteht. Eine Einzelzeile entspricht einer Lesezeile des Vorlagenbilds und einer Druckzeile.

Statt der Vergleicher 306 und 311 bis 313 für die binäre Digitalisierung kann ein Festspeicher (ROM) benutzt werden, der eine Tabelle enthält, welche die Vergleichsergebnisse der Eingangsdaten und der Musterdaten angibt, und der zum Auslesen der binär digitalisierten Daten Y4 bis K4 mit den Daten Y4, M4, C4 und K adressiert wird.

Um eine Verringerung des Auslösungsvermögens für rote Zeichen bzw. Buchstaben zu verhindern, kann für eine bestimmte Farbkomponente wie die Magentakomponente M für einen jeweiligen Block die Tönung bzw. Gradation überprüft werden und in dem Fall, daß keine Gradation ermittelt wird, die binäre Digitalisierung der anderen Komponenten einschließlich der bestimmten Komponente mittels eines konstanten Schwellenwerts vorgenommen werden.

Claims (13)

1. Verfahren zur Verarbeitung eines sich aus mehreren Farbkomponenten zusammensetzenden Farbbildsignals, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schwarzkomponente aus den Farbkomponenten extrahiert wird und anhand der Schwarzkomponente untersucht wird, ob in einem vorgegebenen Bereich des Farbbildes eine hohe Auflösung vorliegt oder nicht, und
daß daraufhin die Farbkomponenten einer entsprechenden Verarbeitung, nämlich einer Verarbeitung für eine hohe Auflösung oder einer Grauwertverarbeitung für eine geringere Auflösung, unterzogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwarzkomponentensignal bei einer Betrachtung aller Bildelemente den kleinsten Wert unter der Vielzahl von Farbkomponenten hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Zuführen der Vielzahl von verarbeitenden Farbkomponenten zu einem Drucker.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbtonverarbeitung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Halbtonverarbeitung das Farbbildsignal in ein binäres Signal umgewandelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbbildsignal von einem Vorlagenbildleser zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Farbkomponenten um komplementäre Farbkomponenten handelt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementäre Farbkomponenten Gelb-, Magenta- und Cyan-Komponenten umfassen.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung in ein binäres Signal durch einen Vergleich mit vorbestimmten Schwellenwerten erzielt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Schwellenwerte für eine hohe Auflösung verwendet werden, wenn ein vorgegebener Bereich als Bereich identifiziert wird, die eine hohe Auflösung aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Schwellenwerte für eine geringe Auflösung verwendet werden, wenn ein vorgegebener Bereich nicht als Bereich identifiziert wird, der eine hohe Auflösung aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwerte für eine Grauwertverarbeitung einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die Schwellenwerte für hohe Auflösung.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchung der Auflösung vor einem Auszug der nicht Untergrundsfarben aus den Farbkomponenten und die Verarbeitung der Farbkomponenten nach dem Auszug der Untergrundsfarben durchgeführt wird.