DE3417879C2 - - Google Patents

Description

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Halbtonbilder zu er­ zeugen. Werden gleichgroße Tintentröpfchen auf einen Aufzeich­ nungsträger ausgesendet, so kann eine Farbdichtestufung da­ durch erzielt werden, daß eine Anzahl von Druckpunktpositionen zu einem Bildpunkt vereinigt wird und die Druckpunktpositionen teilweise oder vollständig mit Druckpunkten belegt werden. Durch die Anzahl der in Bildpunkt belegenden Druckpunkte ent­ stehen die entsprechenden Farbdichtestufen.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, daß die zu einem Bild­ punkt gehörenden Druckpunkte in ihrem Durchmesser entsprechend der gewünschten Farbdichtestufung variiert werden, so daß wiederum das Flächenverhältnis von bedruckten und unbedruckten Bildpunktabschnitten die Farbdichte des Bildpunktes charakte­ risiert.

Eine andere Variante besteht darin, eine Farbdichtestufung dadurch herbeizuführen, indem den Tintentropfen entsprechend der zu erzielenden Stufe eine farblose Flüssigkeit beigemischt wird, so daß die Farbanteile geändert werden. Die Mischung der Tropfen kann dabei entweder auf dem Aufzeichnungsträger oder aber während des Fluges geschehen.

In der DE-OS 32 03 972 wird ein Verfahren zum Darstellen einer komplexen Farbe bekannt gemacht, bei dem die Plazierung der Druckpunkte im Bildpunkt so erfolgt, daß die beteiligten Farben separat an verschiedenen Stellen des Bildpunktes auftreffen, wodurch eine im wesentlichen additive Mischung des von den Farbflächen remittierten Lichtes eintritt. Die Druckpunkte haben zur Farbdichtestufung unterschiedliche Durchmesser, wo­ durch das Verhältnis von Papierweiß zur Farbe bestimmt wird. Es besteht jedoch der Nachteil, daß für jede Farbe ein anderer Bildpunktspeicher zur Bestimmung des zu der jeweiligen Farb­ dichtestufe gehörenden Bildpunktmusters notwendig ist und ein erhöhter technischer Aufwand zur Erzeugung der verschieden großen Tropfen getrieben werden muß.

Die DE-OS 25 56 565 hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Halbtonbildern zum Inhalt, bei dem für die zu erzielenden Farbdichtestufen die Anzahl der Druckpunkte im Bildpunkt verantwortlich sind. Der Druckvorgang wird so ge­ steuert, daß der Aufzeichnungsträger nach einer festgelegten Regel durch eine entsprechende Anzahl von Druckpunkten be­ legt wird, so daß eine bessere Annäherung an die logarithmische Schwärzungskurve erzielt wird. Für die entsprechenden Graustufen sind Muster vorgesehen, die sich durch eine solche Aufteilung der Druckpunkte in den Rasterpunkten auszeichnet, daß sich die Anzahl der Druckpunkte benachbarter Rasterpunkte nur in einem Druckpunkt unterscheidet. Um dies zu erreichen, müssen mehrere Tropfen übereinander gedruckt werden, wodurch es zu Spritzern kommen kann, sowie Positionierungsprobleme entstehen.

In der DE-OS 30 37 774 wird die Verteilung der Druckpunkte bei einem Mehrfarbendruck aufgezeigt, wobei eine verschobene 3×3 Matrix zu einem Bildfleck zusammengefaßt wird. Die mehr­ farbigen Halbtonbilder werden durch die Anzahl der belegten Rasterpunkte bestimmt.

Aus der EP 00 27 967 ist ein Verfahren und eine Anordnung zum Darstellen von Halbtonbildern zu entnehmen. Hieran werden ebenfalls benachbarte Rasterpunkte zu einem Bildpunkt zusammen­ gefaßt. Die Anzahl der Druckpunkte in einem Bildpunkt legt die jeweilige Graustufe fest. Die Rasterpositionen werden in 3 Vor­ zugsrichtungen positioniert.

In der DE-AS 24 22 255 wird eine Bildwiedergabevorrichtung be­ schrieben, bei der ein Verfahren angewendet wird, welches zur Farbdichtestufe benutzt werden kann. Es beruht darauf, daß neben einer Belegung von regelmäßigen Rasterpositionen mit Druck­ flecken gleicher Größe wahlweise eine Vergrößerung der jeweiligen Druckflecken dadurch erreicht werden kann, indem weitere Tintentropfen mit einem örtlichen Versatz auf die jeweilige Position gelenkt werden. Das Farbdichteresultat ist damit eben­ falls direkt von der Anzahl der für ein Bildelement verwendeten Tropfen abhängig. Mit jedem weiteren Tropfen soll die gefärbte Fläche linear zunehmen. Trotz der Überlappung, die hier nur der bewußten Effektverringerung dient, liegt das gleiche Grundprinzip vor, als wenn man eine definierte Anzahl kleinerer Farb­ flecken nebeneinander anordnet. Die in der DE-AS 24 22 255 ge­ wählten starken Überlappungsgrade haben weiterhin die negative Wirkung, daß auf Grund der vervielfachten Flüssigkeitsmengen, die auf annähernd dieselbe Position treffen, eine starke und kaum zu beherrschende Fleckspreizung eintritt.

Aufgabe der Erfindung ist es, mittels eines herkömmlichen Tin­ tenstrahlsystems neben einer Grobstufung der Farbdichte, die durch die Anzahl der Druckpunkte im Bildpunkt bestimmt wird, eine Feinstufung der Farbdichte zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das im Patentanspruch angegebene Verfahren.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in den

Fig. 1a-e Beispiele für die Verteilung einer gleichen An­ zahl von Druckpunkten innerhalb eines Bildpunktes;

Fig. 2 ein Diagramm, welches die Abhängigkeit der Flächen­ deckung y in Prozenten von der jeweiligen Graustufe x veranschaulicht.

Die Fig. 1a bis 1e zeigen jeweils einen Bildpunkt 1, der aus einer zusammengefaßten Zahl von festgelegten Druckpunktpo­ sitionen besteht. Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten 16 Druckpunktpositionen des Druckrasters bilden 16 Sektoren 2 der 4×4-Bildpunktmatrix des Beispiels. Alle 16 Sektoren 2 sind voneinander unabhängig mit Druckpunkten 3 belegbar, deren Größe im allgemeinen so gewählt wird, daß sich bei der Vollbe­ legung des Bildpunktes 1 eine lückenlose Vollfarbfläche ergibt. Zur Erreichung dieses Effektes sind die im allgemeinen kreis­ runden Druckpunkte 3 beim Tintenstrahldruck im Durchmesser größer als die Teilung des Punktrasters gehalten. Benachbarte Druckpunkte 3 im Druckraster überlappen einander teilweise mit den über die Gitterlinien 4 hinausragenden Kreisabschnitten 5, 6. Solche überlappenden Kreisabschnitte 5 der Druckpunkte 3 tragen nicht zur Erhöhung der Flächendeckung und damit der inte­ gralen Farbdichte des Bildpunktes 1 bei. Ragt jedoch ein Druck­ punkt 3 mit einem oder mehreren Kreisabschnitten in nichtbelegte Sektoren 2 der Bildpunktmatrix hinein, dann erhöhen diese Flächenanteile der nichtüberlappenden Kreisabschnitte 6 den Flächendeckungsgrad des Bildpunktes 1.

Die Beispiele in der Fig. 1a bis 1e sollen demonstrieren, wie unter Ausnutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Flächen­ deckungsgrad eines Bildpunktes 1 durch gezielte unterschied­ liche Anordnung einer gleichen Anzahl von gleichgroßen Druck­ punkten 3 verändert werden kann, so daß neben einer Grobstufung der Farbdichte, gegeben durch die Anzahl der im Bildpunkt 1 druckenden Druckpunkte 3, eine Feinstufung durch den Grad der Punktüberlappung realisiert wird.

In der Fig. 1a sind die Druckpunkte 3 so im Bildpunkt 1 pla­ ziert worden, daß sie die mittleren vier Sektoren 2 ausfüllen, so daß 8 Kreisabschnitte 5 sich überlappen bzw. 8 Kreisabschnitte 6 zur Flächendeckung beitragen. Es wird durch diese Lage der Druckpunkte 32,1% der Bildpunktfläche bedeckt, welches in den angegebenen Beispielen die kleinstmögliche bedeckte Fläche dar­ stellt.

Die Fig. 1b zeigt eine Möglichkeit die Verteilung der Druckpunkte 3, mit der man die nächsthöhere Flächendeckung realisieren kann. Dabei werden die vier Druckpunkte 3 so auf den 16 Sek­ toren 2 des Bildpunktes 1 plaziert, daß 33,9% des Bildpunktes 1 belegt werden, indem vier Sektoren 2 und 10 Kreisabschnitte 6 zur Flächendeckung beitragen.

Wird beispielsweise bei der Belegung der Bildpunktpositionen ein Druckpunkt 3 neben die geschlossene Gruppe der verbleibenden 3 Druckpunkte 3 gedruckt, gelangen 4 Sektoren 2 sowie 12 Kreis­ abschnitte 6 zur Geltung, wie in der Fig. 1c aufgezeigt wird, wodurch 35,7% der Fläche abgedeckt werden.

Indem ein weiterer Druckpunkt 3 vereinzelt auf dem Aufzeich­ nungsträger positioniert wird, ergibt sich die nächsthöhere Farbdichte bei der vier Sektoren 2 und 14 Kreisabschnitte 6 zum Bild beitragen, welches eine Flächendeckung von 37,5% zur Folge hat, wie Fig. 1d veranschaulicht.

In Fig. 1e ist die Variante angegeben, mit der die maximale Flächendeckung mittels vier Druckpunkte 3 erreicht wird. Dies bedeutet, daß jeder der vier Druckpunkte 3 vereinzelt auf dem Bildpunkt 1 positioniert wird, so daß die gesamte Fläche der Druckpunkte 3 zur Geltung kommt, sich also keine Kreisab­ schnitte überlappen, d. h. daß vier Sektoren 2 und 16 Kreisabschnitte 6 flächendeckend wirken. 39,3% des Bildpunktes sind hier vollfarbig bedeckt.

Für eine 3×3-Matrix ergeben sich folgende Stufungen der Farbdichte:

Bei der 4×4-Bildpunktmatrix lassen sich bereits 85 prinzipiell verschiedene Kombinationen erzielen. Dabei existieren allerdings Fälle, bei denen mit einer geringeren Anzahl von belegten Sektoren 2, jedoch mit einer höheren wirksamen Kreisabschnittsanzahl bereits eine größere Flächendeckung erzielt wird. Dies wird in dem Diagramm der Fig. 2 deutlich, welches auf der Abszisse die Dichtestufen x und auf der Ordinate die prozentuale Flächenbelegung y des Bildpunktes 1 enthält.

Es ist der Verlauf für die Bildpunktmatrix 4×4 dargestellt. Bei der 4×4-Matrix ist ein Sägezahnverlauf in bestimmten Bereichen erkennbar. Bei der Auswahl der besten Varianten werden die mit der geringsten benötigten Tropfenzahl den Vorzug bekommen. Die Stufung ist dann zumindest im Mittelbereich der Kurvenzüge relativ gleichmäßig durchführbar.

Wird die Stufenzahl der 4×4-Matrix von 85 um die Redundanz der "Sägezahnüberlappungen" reduziert, dann lassen sich noch 49 Farbdichte-Stufen nutzen. Eine weitere Vergrößerung der Bildpunktmatrizen ist praktisch unzweckmäßig, denn das menschliche Auge ist selbst bei besten Umgebungsbedingungen nicht in der Lage, mehr als 50 verschiedene Farbdichtestufen voneinander zu unterscheiden.

Claims (1)

1. Verfahren zum Erzeugen von Halbtonbildern unter Verwendung eines herkömmlichen Tintendrucksystems, dessen Druckkopf Tintentröpfchen gleichen Durchmessers aussendet, die auf die vorgesehene Position festgelegten Punktrasters auf einen Aufzeichnungsträger gelenkt werden und dort Druckpunkte gleichen Durchmessers hinterlassen, wobei jeweils ein Bildpunkt aus einer vorgegebenen Matrix aus mehreren Druckpunkten gebildet wird und die Sektoren dieser Bildpunkte entsprechend der zu erzielenden integralen Farbdichtestufe des Bildpunktes mit einer festgelegten Anzahl von Druckpunkten gefüllt werden, so daß die runden Druckpunkte die durch das Punktraster gebildeten Sektoren des Bildpunktes ausfüllen, gekennzeichnet dadurch, daß bei Verwendung gleichgroßer Druckpunkte, deren Durchmesser größer ist als die Seitenlänge eines Sektors der Matrix, weitere Farbdichtestufen durch eine entsprechende Plazierung von Druckpunkten (3) erzielt werden, wobei die über die Punktrasterflächen hinausreichenden Kreisabschnitte (6) zu zusätzlichen Flächendeckungsvarianten ausgenutzt werden, indem die Druckpunkte (3) entweder eine solche Position im Bildpunkt (1) einnehmen, daß sie sich entsprechend der geforderten Farbdichte-Zwischenstufe für geringe Flächendeckung überlappen bzw. für hohe Flächendeckung nicht überlappen.