DE4331644A1

DE4331644A1 - Method and device for converting halftone values into binary values

Info

Publication number: DE4331644A1
Application number: DE4331644A
Authority: DE
Inventors: Dieter Preus; Bernd Karl Stritzel; Heinrich Wadle
Original assignee: Linotype Hell AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1994-08-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstech nik und betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Halbtonwerten in Binärwerte bei der frequenzmodulierten Rasterung von Halbtonbildern sowie eine Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens. Unter Halbtonbildern sollen sowohl Farb bilder als auch Schwarz/Weiß-Bilder verstanden werden.The invention relates to the field of electronic Reproductionstech nik and relates to a method for converting halftone values into binary values in the frequency-modulated halftoning of halftone images and a Einrich for the implementation of the procedure. Halftone images should be both color images as well as black and white images are understood.

Beim Mehrfarbendruck werden zu reproduzierende Farbbilder im allgemeinen in den vier Druckfarben "Cyan" (C), "Magenta" (M), "Gelb" (Y) und "Schwarz" (K) gedruckt. Die als Halbton-Farbbilder vorliegenden Originale werden zunächst in einem Farbscanner punkt- und zeilenweise, optoelektronisch abgetastet, um für jeden abgetasteten Bildpunkt die Farbanteile "Rot", "Grün" und "Blau" als Farb werte (R, G, B) zu gewinnen. Die Farbwerte (R, G, B) des abgetasteten Farbbildes werden dann durch eine Farbkorrekturrechnung in die Farbauszugswerte (C, M, Y, K) für die Farbauszüge "Cyan", "Magenta", "Gelb" und "Schwarz" umge rechnet. Nach der Umrechnung stehen für jeden Bildpunkt des abgetasteten Halbton-Farbbildes vier Farbauszugswerte (C, M, Y, K) als Halbtonwerte im Werte bereich von 0 bis 100% zur Verfügung. Die Farbauszugswerte (C, M, Y, K) sind ein Maß für die Farbdichten, mit denen die vier Druckfarben Cyan", "Magenta", "Gelb" und "Schwarz" auf dem Bedruckstoff gedruckt werden. In Sonderfällen, in denen mit mehr als vier Farben gedruckt wird (Schmuckfarben), ist jeder Bild punkt durch eine der Anzahl von Druckfarben entsprechende Anzahl von Farb auszugswerten gekennzeichnet. In multi-color printing, color images to be reproduced are generally in the four inks "Cyan" (C), "Magenta" (M), "Yellow" (Y) and "Black" (K) printed. The originals, which are available as halftone color images, are initially written in a color scanner point and line by line, opto-electronically scanned to each sampled pixel the color components "red", "green" and "blue" as color values (R, G, B). The color values (R, G, B) of the scanned color image are then converted to the color separation values by a color correction calculation (C, M, Y, K) for the color separations "cyan", "magenta", "yellow" and "black" expects. After conversion stand for each pixel of the scanned Halftone color image Four color separation values (C, M, Y, K) in the form of halftone values range from 0 to 100% available. The color separation values (C, M, Y, K) are on Measure of the color densities with which the four inks cyan, magenta, "Yellow" and "Black" are printed on the substrate. In special cases, in which is printed with more than four colors (spot colors), is every picture point by a number of inks corresponding number of colors marked off.

Die Farbauszugswerte (C, M, Y, K) können z. B. mit 8 bit je Bildpunkt und Druck farbe digital codiert sein, womit der Wertebereich von 0 bis 100% in 256 Ton wertstufen unterteilt ist. Die Farbauszugswerte (C, M, Y, K) können on-line weiterverarbeitet oder für eine spätere Weiterverarbeitung zwischengespeichert werden.The color separation values (C, M, Y, K) can be z. B. with 8 bits per pixel and pressure color digitally encoded, bringing the range of 0 to 100% in 256 tone value levels is divided. The color separation values (C, M, Y, K) can be on-line further processed or cached for later processing become.

Unterschiedliche Halbtonwerte eines zu reproduzierenden Farbbildes lassen sich im Druck nur durch eine Flächenmodulation der aufgetragenen Druckfarben, d. h. durch Rasterung, erzeugen.Different halftone values of a color image to be reproduced can be obtained in the printing only by a surface modulation of the applied printing inks, d. H. by screening, generate.

Daher werden mit Hilfe der Farbauszugswerte (C, M, Y, K) vier gerasterte Farb auszüge "Cyan", "Magenta", "Gelb" und "Schwarz" in einem Farbauszugs- Belichter, auch Recorder oder Imagesetter genannt, punkt- und zeilenweise auf einem Aufzeichnungsmaterial belichtet. Die gerasterten Farbauszüge dienen als Druckformen für den Mehrfarbendruck. In der Druckmaschine erfolgt dann der Übereinanderdruck der unterschiedlich eingefärbten gerasterten Druckformen zu einer mehrfarbigen Reproduktion.Therefore, the color separation values (C, M, Y, K) become four screened colors extracts "cyan", "magenta", "yellow" and "black" in a color separation Exposure, also called recorder or imagesetter, point and line by line exposed to a recording material. The screened color separations serve as Printing forms for multicolor printing. In the printing press then the Overprinting the differently colored screened printing forms too a multicolored reproduction.

Die Flächenmodulation der Druckfarben kann beispielsweise nach einem Verfah ren zur Punktrasterung (autotypische Rasterung) erfolgen, bei dem unterschied liche Halbtonwerte des Halbton-Farbbildes in Rasterpunkte unterschiedlicher Größe umgewandelt und gedruckt werden, die in einem regelmäßigen Raster mit sich periodisch wiederholenden Rastermaschen angeordnet sind. Durch den Übereinanderdruck von periodisch angeordneten Rasterpunkten können störende Moir´-Strukturen im Druck auftreten. Um solche störenden Moir´-Strukturen zu minimieren, werden die Punktraster der vier Druckfarben unter verschiedenen Rasterwinkeln angeordnet, z. B. den Raster-winkeln 0°, 15°, 45° und 75°.The area modulation of the printing inks can, for example, by a Verfah for puncturing (autotypical screening), in which difference Halftone halftone values of the halftone color image different in halftone dots Size can be converted and printed in a regular grid with Periodically repeating grid are arranged. By the Overprinting periodically arranged halftone dots can be annoying Moir 'structures occur in print. To such disturbing Moir 'structures too minimize the dot patterns of the four inks under different Screen angles arranged, z. B. the grid angles 0 °, 15 °, 45 ° and 75 °.

In diesem Fall werden die gerasterten Farbauszüge "Cyan", "Magenta", "Gelb" und "Schwarz" mit Punktrastern unterschiedlicher Rasterwinkelung belichtet.In this case, the rasterized color separations "cyan", "magenta", "yellow" and "black" exposed with dot screens of different screen angle.

Aus der DE-A-28 27 596 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von gerasterten Farbauszügen mit Punktrastern beliebiger Rasterwinkelung durch punkt- und zeilenweise Abtastung eines Halbton-Farbbildes und durch punkt- und zeilen weise Belichtung mittels eines über eine Aufzeichnungsfläche bewegten Aufzeichnungsorgans bekannt. Bei diesem Raster-Verfahren ist eine Matrix in eine Vielzahl von Matrixelementen unterteilt und jedem Matrixelement ein Schwellwert zugeordnet. Die Schwellwerte der Matrix (Rasterberg) repräsentieren die sich periodisch wiederholende Grundstruktur für jede Rastermasche des Punktrasters. Die den einzelnen Matrixelementen zugeordneten Schwellwerte sind in einer Speichermatrix jeweils auf denjenigen Speicherplätzen abgelegt, die der Lage der entsprechenden Matrixelemente innerhalb der Matrix entsprechen. Das Aufzeichnungsmaterial für die Farbauszüge ist in eine Vielzahl von Flächen elementen unterteilt. Bei der Aufzeichnung der Farbauszüge werden die Raster punkte in den einzelnen Rastermaschen des Punktrasters aus belichteten Flächenelementen (Belichtungspunkte; Belichtungspixel) zusammengesetzt. Die Überprüfung, ob ein Flächenelement als Teil eines Rasterpunktes innerhalb einer Rastermasche zu belichten ist oder nicht, erfolgt durch einen Vergleich der der aktuellen Rastermasche zugeordneten Halbtonwerte des Farbbildes mit einem entsprechend der Lage des Flächenelementes innerhalb der aktuellen Raster masche ausgewählten Schwellwert der Matrix, wodurch die Halbtonwerte in hochaufgelöste Binärwerte mit nur zwei Helligkeitswerten (Schwarz und Weiß) umgewandelt werden, die das Muster des modulierten Punktrasters bilden.From DE-A-28 27 596 is already a process for the production of screened Color separations with dot screens of any screen angle by point and line by line scanning of a halftone color image and by dots and lines wise exposure by means of a moving over a recording surface Recording organ known. In this raster method is a matrix in divided a plurality of matrix elements and each matrix element Threshold assigned. The threshold values of the matrix (Rasterberg) represent the periodically repeating basic structure for each grid of the Dot screen. The threshold values assigned to the individual matrix elements are stored in a memory matrix respectively on those memory locations, the correspond to the location of the corresponding matrix elements within the matrix. The recording material for the color separations is in a variety of areas divided into elements. When recording the color separations, the grid points in the individual grid of the dot matrix from exposed Surface elements (exposure points, exposure pixels). The Checking whether a surface element as part of a grid point within a Raster mesh is to be exposed or not, is done by comparing the current raster mesh associated with halftone values of the color image according to the position of the surface element within the current grid mesh selected threshold value of the matrix, whereby the halftone values in High-resolution binary values with only two brightness values (black and white) be converted, which form the pattern of the modulated dot matrix.

Bei diesem bekannten Punktraster-Verfahren können zwar gedrehte Raster systeme mit beliebigen Rasterwinkeln erzeugt werden, dennoch hat es sich in der Praxis als schwierig erwiesen, für alle möglichen Anwendungsfälle Raster systeme zu finden, die kein Moir´ aufweisen, besonders wenn mehr als vier Farben übereinandergedruckt werden sollen. Es kann auch vorkommen, daß das Punktraster mit Feinstrukturen des Bildinhalts, z. B. einem Textilmuster, störende Moir´-Strukturen bildet.Although in this known dot-matrix method rotated raster systems with any screen angles are generated, yet it has in the Practice proved difficult for all possible applications grid find systems that have no Moir', especially if more than four Colors are to be printed on top of each other. It can also happen that the Dot matrix with fine structures of the image content, z. B. a textile pattern, disturbing Moir 'structures forms.

Alternativ zum Punktraster-Verfahren kann die Flächenmodulation der Druck farben auch nach einem Verfahren zur frequenzmodulierten Rasterung (Rauschrasterung; stochastische Rasterung), beispielsweise nach der DE-A 29 31 098, erfolgen, bei dem die Halbtonwerte des Farbbildes durch eine Anordnung von kleinen gleichgroßen Druckpunkten die in der Aufzeichnungs fläche möglichst gleichmäßig verteilt sind, wiedergegeben werden. Die Anzahl der Druckpunkte je Flächeneinheit bestimmt den wiedergegebenen Halbton bzw. Grauwert. As an alternative to the dot-matrix method, the area modulation of the pressure colors even after a method for frequency-modulated screening (Noise rasterization, stochastic screening), for example after the DE-A 29 31 098, take place, in which the halftone values of the color image by a Arrangement of small equal pressure points in the recording surface are distributed as evenly as possible. The number of pressure points per unit area determines the reproduced Halftone or gray value.

Auch bei den Verfahren zur frequenzmodulierten Rasterung wird die Entschei dung, ob ein Punkt belichtet werden soll oder nicht, durch einen Vergleich von Halbtonwerten mit den Schwellwerten einer Schwellwert-Matrix, beispielsweise mit einer Dither-Matrix, herbeigeführt.Also in the method of frequency-modulated screening is the decision whether a point should be exposed or not, by a comparison of Halftone values with the threshold values of a threshold matrix, for example with a dither matrix.

Die bekannten Verfahren zur frequenzmodulierten Rasterung haben zwar den Vorteil, daß keine Raster mit unterschiedlichen Rasterwinkelungen erzeugt werden müssen und daß bei unregelmäßiger Anordnung der Belichtungspunkte keine Moir´-Strukturen entstehen, dennoch können gelegentlich im Druckbild regelmäßige störende Muster auftreten. Außerdem sind die erforderlichen Rechen-Algorithmen sehr zeitintensiv, so daß nur eine relativ geringe Auf zeichnungsgeschwindigkeit bei der Rasterung erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn gleichzeitig noch die Quantisierungsfehler bei der Schwellwert-Entscheidung nach dem sogenannten "Error Diffusion"-Verfahren kompensiert werden, um eine bessere Reproduktionsqualität zu erreichen.Although the known methods for frequency-modulated screening have the Advantage that no grid generated with different screen angles and that with irregular arrangement of the exposure points no moir 'structures arise, yet can occasionally appear in print regular disturbing patterns occur. In addition, the required Computational algorithms very time consuming, so that only a relatively small Auf drawing speed can be achieved in the screening. this applies especially if at the same time still the quantization errors in the Threshold decision according to the so-called "error diffusion" method be compensated to achieve a better reproduction quality.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Verfahren zur Umwandlung von Halbtonwerten in Binärwerte bei der frequenzmodulierten Rasterung von Halbtonbildern sowie die bekannten Einrichtungen zur Durch führung des Verfahrens dahingehend zu verbessern, daß zur Erzielung einer guten Reproduktionsqualität störende Muster vollständig vermieden und gleich zeitig eine hohe Geschwindigkeit bei der gerasterten Aufzeichnung erreicht wird.Object of the present invention is therefore to provide the known methods for Conversion of halftone values to binary values in the frequency modulated Screening of halftone images as well as the known devices for through tion of the method in such a way that to achieve a good reproduction quality disturbing patterns completely avoided and the same a high speed in the rastered recording is achieved in time.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 ange gebenen Merkmale und bezüglich der Einrichtung durch die in den Ansprüchen 13 und 14 angegebenen Merkmale gelöst.This object is related to the method by the in claim 1 given features and with respect to the device by the in the claims 13 and 14 specified characteristics solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments are specified in the subclaims.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Halbtonwerte in hochauf gelöste Binärwerte umgewandelt, jedoch nicht in der Anordnung der bekannten Punktraster mit modulierten Punktgrößen, sondern in einer unregelmäßigen, frequenzmodulierten Struktur, d. h. ein Halbtonwert wird in eine mehr oder weniger dichte unregelmäßige Anordnung kleiner aber gleich großer Raster punkte abgebildet. Diese unregelmäßige Anordnung wird vom Auge beim Be trachten je nach Zahl der Rasterpunkte pro Flächeneinheit zu einem Halbtonein druck ohne störende Musterbildung integriert. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeiten bei guter Repro duktionsqualität erreichen, ohne daß Quantisierungsfehler beispielsweise nach dem "Error Diffusion"-Verfahren durch komplizierte und zeitraubende Rechen operationen kompensiert werden müssen. Insbesondere können weiche Über gänge bei schwer reproduzierbaren Tönen wie bei Hauttönen erzielt und Verläu fe, d. h. allmähliche Dichteänderungen, ohne störende Dichtesprünge generiert werden.With the method according to the invention, the halftone values become high dissolved binary values are converted, but not in the arrangement of the known Dot matrix with modulated dot sizes, but in an irregular, frequency modulated structure, d. H. a halftone value will turn into one more or less dense irregular arrangement of small but equally large grid points shown. This irregular arrangement is observed by the eye during loading seek a semitone, depending on the number of halftone dots per unit area integrated pressure without disturbing pattern formation. With the invention Method can be high recording speeds with good repro production quality without quantization errors, for example after the "error diffusion" method through complicated and time-consuming raking operations have to be compensated. In particular, soft over Achieved in difficult reproducible tones such as skin tones and Verläu Fe, d. H. Gradual density changes, generated without disturbing density jumps become.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 6 näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 6.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Unterteilung einer Aufzeichnungsfläche in Teilfelder, Fig. 1 shows the subdivision of a recording surface in the subfields

Fig. 2 ein Schwellwert-Feld, Fig. 2, a threshold field,

Fig. 3 ein Vorrat von Schwellwert-Feldern, Fig. 3 is a supply of threshold arrays,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Aufzeichnungsfläche, Fig. 4 shows an enlarged detail of a recording surface,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Umwandlung von Halbtonwerten in Binärwerte als Blockschaltbild und Fig. 5 shows an embodiment of a device for converting halftone values into binary values as a block diagram and

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung. Fig. 6 shows another embodiment of a device.

Zur Erzeugung der frequenzmodulierten Struktur von Rasterpunkten wird zunächst in einem ersten Verfahrenschritt die Aufzeichnungsfläche (1) für die Farbauszüge eines Farbbildes in Teilfelder (2) aufgeteilt. Die Aufteilung erfolgt vorzugsweise in der Belichtungs-Auflösung des verwendeten Farbauszugs- Belichters, die von der Größe der in dem Farbauszugs-Belichter erzeugten Belichtungspunkte (Belichtungspixel) abhängig ist. Die Teilfelder (2) sind in x-Richtung (Zeilenrichtung) und in y-Richtung eines xy-Koordinatensystems orientiert, das der Aufzeichnungsfläche (1) bzw. dem zu reproduzierenden Halbton-Farbbild zugeordnet ist.To generate the frequency-modulated structure of halftone dots, the recording surface ( 1 ) for the color separations of a color image is first divided into subfields ( 2 ) in a first method step. The division is preferably carried out in the exposure resolution of the color separation imagesetter used, which depends on the size of the exposure points (exposure pixels) generated in the color separation imagesetter. The partial fields ( 2 ) are oriented in the x-direction (row direction) and in the y-direction of an xy-coordinate system which is assigned to the recording surface ( 1 ) or to the halftone color image to be reproduced.

Fig. 1 zeigt die Unterteilung der Aufzeichnungsfläche (1) eines Farbauszuges für ein zu druckendes Halbton-Farbbild oder einer ganzen Druckseite in Teil felder (2). Fig. 1 shows the subdivision of the recording surface ( 1 ) of a color separation for a halftone color image to be printed or an entire printed page in partial fields ( 2 ).

Vorzugsweise sind die Teilfelder (2) alle gleich groß und rechteckig oder quadra tisch. Auch anders geformte Teilfelder (2) sind möglich, die die Aufzeichnungs fläche (1) lückenlos in Teilfelder (2) aufteilen. In dem beschriebenen Beispiel haben die Teilfelder (2) eine Größe von 16×16 möglichen Belichtungspunkten. Jedes Teilfeld (2) besteht somit aus 16 Zeilen mit jeweils 16 möglichen Belich tungspunkten pro Zeile.Preferably, the subfields ( 2 ) are all the same size and rectangular or quadra table. Also differently shaped subfields ( 2 ) are possible, the recording area ( 1 ) without gaps in subfields ( 2 ) split. In the example described, the subfields ( 2 ) have a size of 16 × 16 possible exposure points. Each subfield ( 2 ) thus consists of 16 lines, each with 16 possible points of illumination per line.

Wenn die Abtast-Auflösung des Farbbild-Abtasters, d. h. die Auflösung eines Farbbildes in Bildpunkte, der Belichtungs-Auflösung des Farbauszugs-Belichter, d. h. der Auflösung der Aufzeichnungsfläche in Belichtungspunkte, entspricht, z. B. bei einem Reproduktionsmaßstab von 1 : 1, ist jedem möglichen Belichtungspunkt mit den Ortskoordinaten (x, y) in einem Teilfeld (2) automatisch ein lagemäßig entsprechender Halbtonwert D(x, y) eines Bildpunktes im Halbton-Farbbild zuge ordnet, bei 16×16 möglichen Belichtungspunkten also 16×16 Halbtonwerte D(x, y). Die Halbtonwerte D(x, y) entsprechen je nach dem, welcher Farbauszug gerade belichtet wird, den Farbauszugswerten C, M, Y oder K.When the scanning resolution of the color image scanner, ie the resolution of a color image in pixels, corresponds to the exposure resolution of the color separation imagesetter, ie the resolution of the recording surface in exposure points, e.g. B. at a reproduction scale of 1: 1, each possible exposure point with the location coordinates (x, y) in a subfield ( 2 ) automatically assigned a positionally corresponding halftone value D (x, y) of a pixel in the halftone color image, at 16 × 16 possible exposure points, ie 16 × 16 halftone values D (x, y). The halftone values D (x, y) correspond to the color separation values C, M, Y or K depending on which color separation is currently being exposed.

Wenn sich die Abtast-Auflösung dagegen aufgrund eines von 1 : 1 abweichenden Reproduktionsmaßstabes von der Belichtungs-Auflösung unterscheidet, erweist es sich als zweckmäßig, eine Anpassung der Auflösungen durchzuführen, da die Reproduktionsqualität um so besser ist je kleiner die Auflösungs-Differenz ist. Ist die Abtast-Auflösung kleiner als die Belichtungs-Auflösung, werden die Halbton werte D(x, y) der Bildpunkte jeweils pro Teilfeld (2) so oft in x- und y-Richtung wiederholt bis ihre Anzahl der Anzahl von möglichen Belichtungspunkten in dem Teilfeld (2) entspricht. Ist die Abtast-Auflösung dagegen größer als die Belich tungs-Auflösung, werden Halbtonwerte D(x, y) ausgelassen bis ihre Anzahl wiederum der Anzahl von möglichen Belichtungspunkten im Teilfeld (2) ent spricht. Auch komplexere Maßstabänderungen, z. B. durch Interpolation von Zwischenwerten, lassen sich durchführen.On the other hand, if the scan resolution differs from the exposure resolution due to a reproduction scale other than 1: 1, it is convenient to adjust the resolutions, since the smaller the resolution difference, the better the reproduction quality. If the scan resolution is smaller than the exposure resolution, the halftone values D (x, y) of the pixels are respectively repeated for each subfield ( 2 ) in the x and y direction until their number of possible exposure points in the Subfield ( 2 ) corresponds. On the other hand, if the scan resolution is greater than the exposure resolution, halftone values D (x, y) are omitted until their number again corresponds to the number of possible exposure points in subfield ( 2 ). Even more complex scale changes, eg. B. by interpolation of intermediate values can be performed.

In einem zweiten Verfahrensschritt wird vor der Ermittlung der Binärwerte B(x, y) ein Schwellwert-Feld (3) (Schwellwert-Matrix) erzeugt und gespeichert, in dem den einzelnen Flächenelementen (4) des Schwellwert-Feldes (3) Schwellwerte S(i, j) zugeordnet sind. Die Flächenelemente (4) bzw. Schwellwerte S(i, j) sind durch Ortskoordinaten (i, j) eines dem Schwellwert-Feld (3) zugeordneten ÿ-Koordinatensystems adressierbar, das in Richtung des xy-Koordinatensystems orientiert ist.In a second method step, before the determination of the binary values B (x, y), a threshold value field ( 3 ) (threshold value matrix) is generated and stored, in which threshold values S (S) are assigned to the individual area elements ( 4 ) of the threshold value field ( 3 ). i, j) are assigned. The area elements ( 4 ) or threshold values S (i, j) can be addressed by location coordinates (i, j) of a ÿ coordinate system assigned to the threshold field ( 3 ), which is oriented in the direction of the xy coordinate system.

Das Schwellwert-Feld (3) enthält in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel so viele unterschiedliche Schwellwerte S(i, j) wie unterschiedliche Halbtonwerte D(x, y) maximal in einem Halbton-Farbbild enthalten sein können. Bei einem Wertebereich der Halbtonwerten D(x, y) von 0 bis 255 gibt es demnach Schwell werte S(i, j) von 0 bis 255. Es kann aber gelegentlich von Vorteil sein, mehr unterschiedliche Schwellwerte S(i, j) als unterschiedliche Halbtonwerte D(x, y) vorzusehen.The threshold value field ( 3 ) in the exemplary embodiment described contains as many different threshold values S (i, j) as different halftone values D (x, y) can be contained in a maximum in one halftone color image. Thus, for a range of values of the halftone values D (x, y) from 0 to 255, there are thresholds S (i, j) from 0 to 255. However, it may sometimes be advantageous to have more different thresholds S (i, j) than different ones Halftone D (x, y) provided.

Die Anzahl der Schwellwerte S(i, j) im Schwellwert-Feld (3) wird in zweckmäßiger Weise gleich der Anzahl von möglichen Belichtungspunkten in einem Teilfeld (2) gewählt. Im Ausführungsbeispiel weist das Schwellwert-Feld (3) demnach 16×16 Schwellwerte S(i, j) auf, so daß nach der zuvor beschriebenen Anpassung der Abtast-Auflösung an die Belichtungs-Auflösung für jeden Halbtonwert D(x, y) auch ein Schwellwert S(i, j) zum Vergleich zur Verfügung steht.The number of threshold values S (i, j) in the threshold value field ( 3 ) is expediently chosen to be equal to the number of possible exposure points in a subfield ( 2 ). In the exemplary embodiment, the threshold value field ( 3 ) therefore has 16 × 16 threshold values S (i, j), so that after the previously described adjustment of the scanning resolution to the exposure resolution for each halftone value D (x, y) Threshold S (i, j) is available for comparison.

Die Verteilung der Schwellwerte S(i, j) innerhalb des Schwellwert-Feldes (3) ist so getroffen, daß sich bei der Belichtung eine genügend kleinmustrige, aber regel lose Verteilung der Rasterpunkte ergibt.The distribution of the threshold values S (i, j) within the threshold value field ( 3 ) is such that the exposure results in a sufficiently small but random distribution of the halftone dots.

Fig. 2 zeigt ein solches Schwellwert-Feld (3) mit 16×16 Flächenelementen (4) bzw. Schwellwerten S(i, j). FIG. 2 shows such a threshold value field ( 3 ) with 16 × 16 area elements ( 4 ) or threshold values S (i, j).

Zur Ermittlung der Binärwerte B(x, y) wird in einem dritten Verfahrensschritt vor dem Vergleich jedem Teilfeld (2) der Aufzeichnungsfläche (1) jeweils ein Schwell wert-Feld (3) mit einer anderen, vorzugsweise zufälligen, Verteilung der Schwell werte S(i, j) innerhalb des Schwellwert-Feldes (3) per Zufall zugeordnet. Die Halbtonwerte D(x, y) der entsprechenden Teilfelder (2) werden dann punktweise mit den lagemäßig übereinstimmenden Schwellwerten S(i, j) der jeweils zufällig zugeordneten Schwellwert-Felder (3) mit unterschiedlicher Schwellwert-Verteilung verglichen. Durch den Vergleich werden die Halbtonwerte D(x, y) in hochaufge löste Binärwerte B(x, y) mit nur zwei Helligkeitswerten (Schwarz und Weiß) umge wandelt, wodurch für jeden Halbtonwert D(x, y) entschieden wird, welche der möglichen Belichtungspunkte in den einzelnen Teilfeldern (2) der Aufzeichnungs fläche (1) tatsächlich als Rasterpunkte belichtet und im späteren Druck als Druckpunkte auf dem Bedruckstoff geschwärzt werden. Die Entscheidung wird beispielsweise so getroffen, daß ein möglicher Belichtungspunkt dann als Raster punkt belichtet wird, wenn ein Halbtonwert D(x, y) oberhalb des zugehörigen Schwellwertes S(i, j) liegt.In order to determine the binary values B (x, y), in a third method step prior to the comparison, each subfield ( 2 ) of the recording surface ( 1 ) has a threshold value field ( 3 ) with a different, preferably random, distribution of the threshold values S (FIG. i, j) within the threshold field ( 3 ) randomly assigned. The halftone values D (x, y) of the corresponding subfields ( 2 ) are then compared pointwise with the positionally matching threshold values S (i, j) of the respectively randomly assigned threshold value fields ( 3 ) with different threshold value distribution. The comparison converts the halftone values D (x, y) into high-resolution binary values B (x, y) with only two brightness values (black and white), which determines for each halftone value D (x, y) which of the possible Exposure points in the individual subfields ( 2 ) of the recording surface ( 1 ) actually exposed as halftone dots and blackened in later printing as pressure points on the substrate. The decision is made, for example, that a possible exposure point is then exposed as a raster point when a halftone value D (x, y) is above the associated threshold value S (i, j).

Zur Wiedergabe eines Halbtonwertes D(x, y) von beispielsweise 25% in einem Teilfeld (2) werden 25% der möglichen Belichtungspunkte als Rasterpunkte in dem Teilfeld (2) belichtet, wobei die Rasterpunkte aufgrund der unregelmäßigen Verteilung der Schwellwerte S(i, j) unregelmäßig über die gesamte Teilfläche (2) verteilt sind.For reproducing a halftone value D (x, y) of, for example, 25% in a subfield ( 2 ), 25% of the possible exposure points are exposed as screen dots in the subfield ( 2 ), the screen dots due to the irregular distribution of the thresholds S (i, j ) are distributed irregularly over the entire surface ( 2 ).

Bei Verwendung von Schwellwert-Feldern (3) mit gleicher Schwellwert-Anordnung wäre die Struktur der Belichtungspunkte in den einzelnen Teilfeldern (2) zwar schon unregelmäßig, die Verwendung von Schwellwert-Feldern (3) mit von Teil fläche (2) zu Teilfläche (2) wechselnden Schwellwert-Anordnungen hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Ausbildung einer störenden übergeordneten Struktur aufgrund einer Blockaufteilung gleichartiger Teilfelder (2) vermieden wird.If threshold value fields ( 3 ) with the same threshold arrangement are used, the structure of the exposure points in the individual subfields ( 2 ) would already be irregular, the use of threshold value fields ( 3 ) with part area ( 2 ) to subarea ( 2 ) changing threshold arrangements also has the advantage that the formation of a disturbing superordinate structure due to a block division of similar subfields ( 2 ) is avoided.

Die Zuordnung von Teilfeldern (2) und Schwellwert-Feldern (3) nach dem dritten Verfahrenschritt kann in einem ersten Ausführungsbeispiel durch Zufallsauswahl erfolgen. In diesem Fall wird ein Vorrat N, z. B. N = 64, von Schwellwert-Feldern (3) mit jeweils einer anderen, vorzugsweise zufälligen, Verteilung von Schwell werten S(i, j) erzeugt. Den einzelnen Schwellwert-Feldern (3) werden Feld nummern k von 1 bis 64 zugeordnet und die zugehörigen Schwellwerte S_k (x, y) der einzelnen Schwellwert-Felder k gespeichert. The assignment of subfields ( 2 ) and threshold value fields ( 3 ) after the third method step can be done in a first embodiment by random selection. In this case, a stock N, z. B. N = 64, of threshold value fields ( 3 ), each with a different, preferably random, distribution of thresholds S (i, j) generated. The individual threshold value fields ( 3 ) are assigned field numbers k from 1 to 64 and the associated threshold values S _k (x, y) of the individual threshold value fields k are stored.

Fig. 3 zeigt einen solchen Vorrat von N = 64 Schwellwert-Feldern (3). Fig. 3 shows such a supply of N = 64 threshold fields ( 3 ).

Die zum Vergleich herangezogenen Schwellwert-Felder k mit jeweils unter schiedlicher Verteilung der Schwellwert S_k(i, j) werden dann vor dem Vergleich aus dem gespeicherten Vorrat N per Zufall ausgewählt. In Fig. 1 sind beispiels weise in einige der Teilfelder (2) die Feldnummern k der jeweils zum Vergleich ausgewählten Schwellwert-Felder (3) eingetragen.The threshold value fields k used for comparison, each with a different distribution of the threshold value S _k (i, j), are then selected from the stored stock N by chance before the comparison. In Fig. 1 are example, in some of the subfields ( 2 ), the field numbers k of each selected threshold for comparison fields ( 3 ) entered.

Bei einer Verfahrensvariante wird vor der Zuordnung von Teilfeldern (2) und Schwellwert-Feldern (3) jeweils nur die Verteilung der Schwellwerte S(i, j) inner halb eines erzeugten Schwellwert-Feldes (3) geändert, vorzugsweise zufällig geändert, wobei wiederum jedem Teilfeld (2) ein Schwellwert-Feld (3) mit einer anderen Schwellwert-Verteilung zum Vergleich zugeordnet wird.In a variant of the method, only the distribution of the threshold values S (i, j) within a generated threshold value field ( 3 ) is changed, preferably randomly, before the assignment of subfields ( 2 ) and threshold value fields ( 3 ) Subfield ( 2 ) is associated with a threshold value field ( 3 ) with a different threshold distribution for comparison.

Bei einer weiteren Verfahrensvariante wird der Vergleich von Schwellwerten S(i, j) und Halbtonwerten D(x, y) nicht on-line während der Belichtung der Farbauszüge, sondern vor der Belichtung durchgeführt und die dabei ermittelten Binärwerte B(x, y) in Form eines Binärwert-Feldes (Bitmap) abgespeichert, das während der Belichtung ausgelesen wird.In a further variant of the method, the comparison of threshold values S (i, j) and halftone D (x, y) not on-line during the exposure of the color separations, but before the exposure and the binary values determined B (x, y) stored in the form of a binary value field (bitmap), which during the Exposure is read out.

Beim Vergleich von Halbtonwerten D(x, y) und Schwellwerten S(i, j) kann beispiels weise so vorgegangen werden, daß die Halbtonwerte D(x, y) und die Schwellen werte S(i, j) zeilenweise und innerhalb der Zeilen punktweise durch alle Teilfelder (2) der Aufzeichnungsfläche (1) aufgerufen werden.When comparing halftone values D (x, y) and threshold values S (i, j), it is possible to proceed, for example, such that the halftone values D (x, y) and the threshold values S (i, j) are line by line and within the lines by the dot through all sub-fields ( 2 ) of the recording surface ( 1 ) are called.

Der Ablauf wird anhand der Fig. 4 näher erläutert.The process will be explained in more detail with reference to FIG. 4.

Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Aufzeichnungsfläche (1) mit zwei in x-Richtung nebeneinander liegenden Teilfeldern (2a und 2b) und zwei sich in y-Richtnug anschließenden Teilfeldern (2c und 2d). In dem bereits zuvor genannten Beispiel entfallen auf jedes Teilfeld (2) 16, in y-Richtung nebenein ander liegende Zeilen (5) mit jeweils 16, in y-Richtung aneinander gereihten möglichen Belichtungspunkten (6). Beim Durchlaufen der 1. Zeile (6) wird bei spielweise für das erste Teilfeld (2a) ein Schwellwert-Feld (3) mit der Feldnum mer k = 7, für das zweite Teilfeld (2b) ein Schwellwert-Feld (3) mit der Feldnum mer k = 16 und für die sich in x-Richtung anschließenden, nicht dargestellten Teilfelder (2), wie in Fig. 1 angedeutet, Schwellwert-Feld (3) mit den Feldnum mern k = 28, 44, 31, 56, 2 und 9 aufgerufen, wobei der Wechsel der Schwellwert- Felder (3) jeweils an den Grenzen der einzelnen Teilfelder (2) erfolgt. FIG. 4 shows an enlarged section of the recording surface ( 1 ) with two subfields ( 2 a and 2 b) lying side by side in the x direction and two subfields ( 2 c and 2 d) adjoining in y direction. In the above-mentioned example, each subfield ( 2 ) 16, in the y-direction nebenein other lying lines ( 5 ) each with 16, in the y direction juxtaposed possible exposure points ( 6 ). When passing through the first line ( 6 ), a threshold value field ( 3 ) with the field number k = 7, and for the second subfield ( 2 b) a threshold value field ( 3 ) for the first subfield ( 2 a). with the field number k = 16 and for the adjoining in the x direction, not shown subfields ( 2 ), as indicated in Fig. 1, threshold field ( 3 ) with the numbers Feldnum k = 28, 44, 31, 56th , 2 and 9 are called, whereby the change of the threshold value fields ( 3 ) takes place in each case at the borders of the individual subfields ( 2 ).

Beim Durchlaufen der 1. Zeile (5) werden die Feldnummern k der für die einzel nen Teilfelder (2) aufgerufenen Schwellwert-Felder (3) gespeichert und beim Durchlaufen der 2. bis 16. Zeile derselben Teilfelder (2) jeweils erneut in der ge speicherten Reihenfolge aufgerufen, so daß der Vergleich in den Teilfeldern (2a und 2b) sowie in den sich in Zeilenrichtung anschließenden Teilfeldern jeweils anhand der erstmals zugeordneten Schwellwert-Felder (3) erfolgt.When passing through the first line ( 5 ), the field numbers k stored for the individual NEN subfields ( 2 ) threshold value fields ( 3 ) and when passing through the 2nd to 16th line of the same subfields ( 2 ) each again in ge stored order, so that the comparison in the subfields ( 2 a and 2 b) and in the subfields following in the row direction in each case based on the first time associated threshold value fields ( 3 ).

In der 17. Zeile werden dann erstmals in y-Richtung benachbarte, neue Teilfelder (2c und 2d) und weitere sich in Zeilenrichtung anschließende Teilfelder (2) durch laufen, wobei diesen Teilfeldern (2), wie für die 1. Zeile beschrieben, neue Schwellwert-Felder (3) mit anderen Feldnummern k zufällig zugeordnet werden, beispielsweise, wie in Fig. 1 angedeutet, die Feldnummern k = 22, 11, 49, 60 und 46.In the 17th line are then first adjacent in the Y direction, new subfields (2 c and 2 d) and run further in the row direction subsequent sub-fields (2), whereby this sub-fields (2) as for the 1st line described , new threshold value fields ( 3 ) are randomly assigned to other field numbers k, for example, as indicated in FIG. 1, the field numbers k = 22, 11, 49, 60 and 46.

Alternativ zu der zuvor beschriebenen Vorgehensweise, bei der die Teilfelder (2) der gesamte Aufzeichnungsfläche (1) zeilenweise durchlaufen werden, kann der Vergleich von Halbtonwerten D(x, y) mit den zugehörigen Schwellwerten S(x, y) für ein Teilfeld (2) vollständig durchgeführt und dann zu einem benachbarten Teilfeld (2) übergegangen werden.As an alternative to the procedure described above, in which the subfields ( 2 ) of the entire recording area ( 1 ) are traversed line by line, the comparison of halftone values D (x, y) with the associated threshold values S (x, y) for a subfield ( 2 ) and then proceed to a neighboring subfield ( 2 ).

Fig. 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens für den Fall, daß die Zuordnung von Teilfeldern (2) und Schwell wert-Feldern (3) durch Zufallsauswahl erfolgt. Fig. 5 shows a first embodiment of a device for carrying out the method in the event that the assignment of subfields ( 2 ) and threshold value fields ( 3 ) by random selection.

Ein Bild-Speicher (7) enthält die Halbtonwerte D(x, y) für einen der Farbauszüge, z. B. codiert mit 8 bit je Halbtonwert. Ein Schwellwert-Speicher (8) enthält einen Vorrat von N verschiedenen Schwellwert-Feldern (3) mit den Feldnummern k von 1 bis N. Die einzelnen Schwellwert-Felder (3) weisen jeweils eine unregel mäßige Verteilung der Schwellwerte S_k(i, j) in den einzelnen Schwellwert-Feldern (3) auf. Die Schwellwerte S_k(i, j) sind z. B. ebenfalls mit 8 bit codiert. Im Schwell wert-Speicher (8) mögen 64 verschiedene quadratische Schwellwert-Felder (3) mit jeweils 16×16 Schwellwerten S_k(i, j) abgespeichert sein.An image memory ( 7 ) contains the halftone values D (x, y) for one of the color separations, e.g. B. encoded with 8 bits per halftone value. A threshold memory ( 8 ) contains a supply of N different threshold value fields ( 3 ) with the field numbers k from 1 to N. The individual threshold value fields ( 3 ) each have an irregular distribution of the threshold values S _k (i, j ) in the individual threshold value fields ( 3 ). The threshold values S _k (i, j) are z. B. also encoded with 8 bits. In the threshold value memory ( 8 ) 64 different square threshold value fields ( 3 ) with 16 × 16 threshold values S _k (i, j) may be stored.

Ein erster Adreßgenerator (9) erzeugt zeilenweise x,y-Adressen, welche den Ortskoordinaten x und y der Belichtungspunkte (6) in der Aufzeichnungsfläche (1) entsprechen. Die x-Adressen bezeichnen die laufenden Nummern der möglichen Belichtungspunkte (6) in einer Zeile (5), die y-Adressen die Nummern der laufen den Zeilen (5). Im allgemeinen ist die Auflösung der Belichtungspunkte höher als die Auflösung der Bildpunkte, deren Halbtonwerte D(x, y) im Bild-Speicher (1) ge speichert sind. Deshalb werden die x,y-Adressen mit einem ersten Adreßum setzer (10) in u,v-Adressen der gröber aufgelösten Bildpunkte umgesetzt. Der erste Adreßumsetzer (10) berücksichtigt den Maßstabunterschied zwischen der Auflösung der Bildpunkte und der Auflösung der Belichtungspunkte. Der erste Adreßumsetzer (10) implementiert die Umsetzungs-Gleichungen:A first address generator ( 9 ) generates line by line x, y addresses which correspond to the location coordinates x and y of the exposure points ( 6 ) in the recording area ( 1 ). The x-addresses designate the consecutive numbers of the possible exposure points ( 6 ) in a line ( 5 ), the y-addresses the numbers of the current lines ( 5 ). In general, the resolution of the exposure points is higher than the resolution of the pixels whose halftone values D (x, y) are stored in the image memory ( 1 ). Therefore, the x, y addresses are translated to u, v addresses of the coarsely resolved pixels by a first address translator ( 10 ). The first address translator ( 10 ) takes into account the scale difference between the resolution of the pixels and the resolution of the exposure points. The first address translator ( 10 ) implements the translation equations:

u = a_*x
v = b_*y.u = a _* x
v = b _* y.

In den Gleichungen sind a und b die entsprechenden Maßstabsfaktoren in x- und y-Richtung. Die Adreßumsetzung kann z. B. durch Multiplizierer oder durch geeignet gefüllte Tabellen-Speicher realisiert werden. Statt eines einfachen Adreßumsetzers kann auch eine Interpolations-Einrichtung verwendet werden, die aus mehreren benachbarten u,v-Bildwerten des Bild-Speichers (7) einen Halbtonwert D(x, y) für die x,y-Adresse errechnet. Für den Sonderfall, daß die Bildpunkte bereits in der Auflösung der Belichtungspunkte gespeichert sind, wird keine Adreßumsetzung oder Interpolation benötigt. Insgesamt sorgt die Anordnung aus Bild-Speicher (7), erstem Adreßgenerator (9) und erstem Adreßumsetzer (10) dafür, daß für jede x,y-Adresse ein Halbtonwert D(x, y) aus dem Bild-Speicher (7) ausgelesen wird.In the equations, a and b are the corresponding scale factors in the x and y directions. The Adreßumsetzung can z. B. can be realized by multipliers or suitably filled table memory. Instead of a simple address converter, it is also possible to use an interpolation device which calculates a halftone value D (x, y) for the x, y address from a plurality of adjacent u, v image values of the image memory ( 7 ). For the special case that the pixels are already stored in the resolution of the exposure points, no address translation or interpolation is needed. Overall, the arrangement of image memory ( 7 ), first address generator ( 9 ) and first address converter ( 10 ) ensures that a halftone value D (x, y) is read from the image memory ( 7 ) for each x, y address becomes.

Ein zweiter Adreßgenerator (11) erzeugt ebenfalls zeilenweise x,y-Adressen, welche den Ortskoordinaten x und y der möglichen Belichtungspunkte (6) in der Aufzeichnungsfläche (1) entsprechen. Der erste Adreßgenerator (9) ist mit dem zweiten Adreßgenerator (11) synchronisiert. In einem zweiten Adreßumsetzer (12) wird jede x-Adresse in Teiladressen p und i umgesetzt, wobei, unter der Annahme, daß ein Teilfeld (2) aus 16×16 Belichtungspunkten besteht, p ein Vielfaches von 16 und i ein Rest, der kleiner als 16 ist. In gleicher Weise wird jede y-Adresse in Teiladressen q und j umgesetzt.A second address generator ( 11 ) also generates line by line x, y addresses which correspond to the location coordinates x and y of the possible exposure points ( 6 ) in the recording area ( 1 ). The first address generator ( 9 ) is synchronized with the second address generator ( 11 ). In a second address translator ( 12 ), each x address is converted to subaddresses p and i, and assuming that a subfield ( 2 ) consists of 16x16 exposure points, p is a multiple of 16 and i is a remainder that is smaller than 16 is. In the same way, each y-address is converted into sub-addresses q and j.

Der zweite Adreßumsetzer (12) realisiert somit die Gleichungen:The second address converter ( 12 ) thus realizes the equations:

p = [x/16]p = [x / 16] p = ganze Zahlp = integer i = x mod 16i = x mod 16 i = ganze Zahl, 0<=i<16i = integer, 0 <= i <16 q = [y/16]q = [y / 16] q = ganze Zahlq = integer j = y mod 16j = y mod 16 j = ganze Zahl, 0<=j<16j = integer, 0 <= j <16

Die eckigen Klammern bedeuten, daß die nächstkleinere ganze Zahl des Divisionsergebnisses genommen wird. Die Teiladresse p gibt somit an, im wievielten Schwellwert-Feld (3) entlang einer Zeile sich die x-Adresse befindet, die Teiladresse i gibt an, an welcher Position in x-Richtung in dem betreffenden Schwellwert-Feld (3) sich die x-Adresse befindet. Entsprechend gibt die Teil adresse q an, in welcher Reihe von Schwellwert-Feldern (3) sich die y-Adresse befindet (Fig. 1), und die Teiladresse j gibt an, an welcher Position in y-Richtung sich die Zeile (5) in der Reihe von Schwellwert-Feldern (3) befindet.The square brackets mean that the next smaller integer of the division result is taken. The subaddress p thus indicates in which threshold value field ( 3 ) along one line the x address is located, the subaddress i indicates at which position in the x direction in the relevant threshold field ( 3 ) the x Address is located. Correspondingly, the subaddress q indicates in which series of threshold fields ( 3 ) the y-address is located ( FIG. 1), and the subaddress j indicates at which position in the y-direction the line ( 5 ) is located in the series of threshold fields ( 3 ).

Die Teiladressen p und q adressieren einen Index-Speicher (13), in den zuvor eine Folge von Zufallszahlen k geladen wurde. Die Werte von k liegen in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zwischen 1 und 64, da ein Vorrat von 64 verschiedenen Schwellwert-Feldern (3) vorhanden ist. Der Index-Speicher (13) ist zweidimensional organisiert. Für jede mögliche Position eines Schwellwert-Feldes (3) in der Aufzeichnungsfläche (1) gemäß Fig. 1 enthält der Index-Speicher (13) eine Zahl, die die Feldnummer k des dort zu verwendenden Schwellwert-Feldes (3) enthält. Die Teiladresse p adressiert den Index-Speicher (13) in x-Richtung, die Teiladresse q in y-Richtung. Die ausgelesene Feldnummer k bestimmt, welches der 64 Schwellwert-Felder (3) im Schwellwert-Speicher (8) adressiert wird. Die Teiladressen i und j, die direkt an den Schwellwert-Speicher (8) gelegt werden, bestimmen, aus welcher Position innerhalb eines Schwellwert-Feldes (3) mit der Feldnummer k ein Schwellwert S_k(i, j) ausgelesen wird. Da sich die Teil adresse q nur alle 16 Zeilen ändert, wird während 16 aufeinanderfolgenden Zeilen (5) immer wieder die gleiche Folge von Schwellwert-Feldern (3) durch laufen. Mit der Änderung von q wird in den darauffolgenden 16 Zeilen (5) dann eine andere Zufallsfolge der Schwellwert-Felder (3) aufgerufen.The partial addresses p and q address an index memory ( 13 ) into which a series of random numbers k was previously loaded. The values of k are in the described embodiment between 1 and 64, since there is a supply of 64 different threshold fields ( 3 ). The index memory ( 13 ) is organized in two dimensions. For each possible position of a threshold field ( 3 ) in the recording area ( 1 ) according to FIG. 1, the index memory ( 13 ) contains a number which contains the field number k of the threshold value field ( 3 ) to be used there. The subaddress p addresses the index memory ( 13 ) in the x direction, the subaddress q in the y direction. The read-out field number k determines which of the 64 threshold value fields ( 3 ) in the threshold value memory ( 8 ) is addressed. The partial addresses i and j, which are applied directly to the threshold value memory ( 8 ), determine from which position within a threshold value field ( 3 ) with the field number k a threshold value S _k (i, j) is read out. Since the partial address q only changes every 16 lines, the same sequence of threshold value fields ( 3 ) will run through again during 16 consecutive lines ( 5 ). Changing q will then call another random sequence of threshold fields ( 3 ) on the next 16 lines ( 5 ).

Die aus dem Bild-Speicher (7) ausgelesenen Halbtonwerte D(x, y) und die aus dem Schwellwert-Speicher (8) ausgelesenen Schwellwerte S_k(i, j) werden einem Vergleicher (14) zugeführt.The halftone values D (x, y) read from the image memory ( 7 ) and the threshold values S _k (i, j) read from the threshold value memory ( 8 ) are fed to a comparator ( 14 ).

Der Vergleicher (14) vergleicht für jede x,y-Adresse, d. h. für jeden möglichen Belichtungspunkt (6), den Halbtonwert D(x, y) aus dem Bild-Speicher (7) mit dem entsprechenden Schwellwert S_k(i, j) aus dem Schwellwert-Speicher (8) und er zeugt z. B. den Binärwert B(x, y) = 1, wenn S_k(i, j) kleiner oder gleich D(x, y) ist und den Binärwert B(x, y) = 0, wenn S_k(i, j) größer als D(x, y) ist. Eine inverse Erzeu gung von B(x, y) ist ebenso möglich. Wichtig ist nur, daß für jeden möglichen Belichtungspunkt (6) ein anderer Schwellwert S_k(i, j) für die Schwellwert-Entschei dung verwendet wird.The comparator ( 14 ) compares the halftone value D (x, y) from the image memory ( 7 ) with the corresponding threshold value S _k (i, j) for each x, y address, ie for each possible exposure point ( 6 ). from the threshold memory ( 8 ) and he testifies z. For example, if S _k (i, j) is less than or equal to D (x, y) and the binary value is B (x, y) = 0, if S _k (i, j) ) is greater than D (x, y). An inverse generation of B (x, y) is also possible. It is only important that for each possible exposure point ( 6 ) another threshold value S _k (i, j) is used for the threshold decision.

Dem Vergleicher (14) ist eine Einrichtung (15) nachgeschaltet, der die Binärwerte B(x,y) zugeführt werden. Die Einrichtung (15) kann als Speicher ausgebildet sein, in dem die Binärwerte B(x, y) zur späteren Weiterverarbeitung abgelegt werden. Die Einrichtung (15) kann aber auch ein Ausgabegerät, z. B. ein Farbauszugs- Recorder, sein.The comparator ( 14 ) is followed by a device ( 15 ), to which the binary values B (x, y) are supplied. The device ( 15 ) can be designed as a memory in which the binary values B (x, y) are stored for later further processing. The device ( 15 ) can also be an output device, z. B. a color separation recorder.

In einer anderen Ausführungsform kann der Index-Speicher (13) auch eindi mensional organisiert sein. Er enthält dann die Feldnummern k einer Reihe von Schwellwert-Feldern (3) aus der Aufteilung der Aufzeichnungsfläche (1) in Schwellwert-Felder (3). In dem Fall gibt der zweite Adreßumsetzer (12) nach je weils 16 Zeilen (5), also wenn die Teiladresse q um eins erhöht wird, ein Melde signal an eine zentrale Steuerung. Die Steuerung, die z. B. aus einem Mikro computer und einem Steuerungsprogramm besteht, lädt dann vor Beginn der nächsten Zeile (5) eine neue Zufallszahlenfolge in den Index-Speicher (13).In another embodiment, the index memory ( 13 ) may also be organized one-dimensionally. It then contains the field numbers k of a series of threshold value fields ( 3 ) from the division of the recording area ( 1 ) into threshold value fields ( 3 ). In the case of the second address converter ( 12 ) after each case 16 lines ( 5 ), so if the sub-address q is increased by one, a message signal to a central controller. The controller, the z. B. from a microcomputer and a control program, then loads before the start of the next line ( 5 ) a new random number sequence in the index memory ( 13 ).

In einer weiteren Ausführungsform ohne Index-Speicher können die Feldnum mern k der Schwellwert-Felder (3) auch als Zufallszahlen von einem in den zweiten Adreßumsetzer (12) integrierten Zufallszahlen-Generator erzeugt werden. Dabei ist der Zufallszahlen- Generator so programmiert, daß er jeweils nach 16 Belichtungspunkten (6) eine neue Zufallszahl k erzeugt, dies aber so, daß 16 Zeilen (6) lang die gleiche Folge von Zufallszahlen k für eine Reihe von Schwellwert-Feldern (3) entsteht, und für jeweils weitere 16 Zeilen (6) eine ande re Folge von Zufallszahlen k. In dieser Ausführungsform werden vom zweiten Adreßumsetzer (12) aus der x,y-Adresse nach den obigen Gleichungen nur die Teiladressen i und j abgeleitet.In a further embodiment without index memory, the field numbers k of the threshold value fields ( 3 ) can also be generated as random numbers from a random number generator integrated in the second address converter ( 12 ). In this case, the random number generator is programmed so that it produces a new random number k after 16 exposure points ( 6 ), but in such a way that 16 lines ( 6 ) long the same sequence of random numbers k for a series of threshold value fields ( 3 ) and for every further 16 lines ( 6 ) another sequence of random numbers k is created. In this embodiment, only the subaddresses i and j are derived from the second address translator ( 12 ) from the x, y address according to the above equations.

Weitere Ausführungsformen und Varianten der Adreßerzeugung für den Schwell wert-Speicher (8) sind denkbar.Further embodiments and variants of the address generation for the threshold value memory ( 8 ) are conceivable.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens in einem Blockschaltbild für den Fall, daß der Vergleich der Schwellwerte S_k(i, j) mit den Halbtonwerten D(x, y) in einen Vorprozeß verlagert ist. Fig. 6 shows a further embodiment for a device for imple out the method in a block diagram in the case that the comparison of the threshold values S _k (i, j) with the contone values D (x, y) is displaced in a pre-process.

Die Einrichtung weist wiederum einen Bild-Speicher (7), einen ersten Adreß generator (9), einen ersten Adreßumsetzer (10), einen zweiten Adreßgenerator (11), einen zweiten Adreßumsetzer (12), einen Index-Speicher (13) und eine Einrichtung (15) zur Weiterverarbeitung auf. Der Schwellwert-Speicher (8) nach Fig. 5 ist durch einen Binärwert-Speicher (16) ersetzt worden.The device again has an image memory ( 7 ), a first address generator ( 9 ), a first address converter ( 10 ), a second address generator ( 11 ), a second address converter ( 12 ), an index memory ( 13 ) and a Device ( 15 ) for further processing. The threshold memory ( 8 ) of Fig. 5 has been replaced by a binary value memory ( 16 ).

In dieser Einrichtung werden in einem Vorprozeß die Schwellwerte S_k(i, j) jedes der 64 Schwellwert-Felder (3) mit allen 256 möglichen Halbtonwerten D(x, y) verglichen und daraus entsprechende Binärwert-Felder B_kd(i, j) erzeugt, die in dem Binärwert-Speicher (16) abgespeichert werden. Der Index k bezeichnet das zugehörige Schwellwert-Feld (3) und der Index d den zugehörigen Halbtonwert D(x, y). Mit 64 verschiedenen Schwellwert-Feldern (3) und 256 verschiedenen Halbtonwerten D(x, y) entstehen so 64×256 = 16 384 Binärwert-Felder B_kd(i, j), die jeweils eine Größe von 16×16 Binärwerten B(x, y) haben.In this device, the threshold values S _k (i, j) of each of the 64 threshold value fields ( 3 ) are compared in a pre-process with all 256 possible halftone values D (x, y) and corresponding binary value fields B _kd (i, j). generated, which are stored in the binary value memory ( 16 ). The index k denotes the associated threshold field ( 3 ) and the index d the associated halftone value D (x, y). With 64 different threshold fields ( 3 ) and 256 different halftone values D (x, y), 64 × 256 = 16 384 binary value fields B _kd (i, j) are created, each having a size of 16 × 16 binary values B (x , y).

Wie in der Einrichtung nach Fig. 5 beschrieben, wird der Bild-Speicher (7) durch den ersten Adreßgenerator (9) und den ersten Adreßumsetzer (10) adressiert. Ebenso wird auch der Binärwert-Speicher (16) durch den zweiten Adreßgenerator (11), den zweiten Adreßumsetzer (12) und den Index-Speicher (13) adressiert, wobei die Teiladresse k eine Gruppe von Binärwert-Feldern auswählt. Als weitere Teiladresse wird dem Binärwert-Speicher (16) direkt der Halbtonwert D(x, y) zuge führt, der aus der durch k angewählten Untergruppe von 256 Binärwert-Feldern dasjenige Binärwert-Feld auswählt, das dem Halbtonwert D(x, y) entspricht. Die Teiladressen i und j zeigen schließlich auf die Position des Belichtungspunktes innerhalb des 16×16 Pixel großen Binärwert-Feldes B_kd(i, j), das durch k und D(x, y) selektiert wurde. Der Binärwert B(x, y) an dieser Position wird direkt als Ausgabewert verwendet.As described in the device of Fig. 5, the image memory ( 7 ) is addressed by the first address generator ( 9 ) and the first address converter ( 10 ). Likewise, the binary value memory ( 16 ) is also addressed by the second address generator ( 11 ), the second address converter ( 12 ) and the index memory ( 13 ), the partial address k selecting a group of binary value fields. As a further subaddress, the binary value memory ( 16 ) directly leads to the halftone value D (x, y) which selects from the subset of 256 binary value fields selected by k the one binary value field which corresponds to the halftone value D (x, y). equivalent. The subaddresses i and j finally point to the position of the exposure point within the 16x16 pixel binary value field B _kd (i, j) selected by k and D (x, y). The binary value B (x, y) at this position is used directly as the output value.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Umwandlung von Halbtonwerten in hoch aufgelöste Binärwerte bei der frequenzmodulierten Rasterung wurde am Beispiel eines zu reproduzierenden Halbton-Farbbildes erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann selbstverständlich auch bei der Rasterung von Schwarz/Weiß- Halbtonbildern verwendet werden.The inventive method for converting halftone values into high resolved binary values in the frequency-modulated screening was the example a reproduced halftone color image explained. The invention Of course, the method can also be applied to the screening of black and white Halftone images are used.

Claims

1. A method for converting halftone values into binary values in the frequency-modulated halftoning of halftone images to be reproduced, in which each halftone value of a halftone image is represented by a corresponding number of dot dots distributed unevenly on a recording surface, in which the recording surface [ 1 ] in possible recording is divided into dots and in which the halftone values [D (x, y)] obtained by punctually and line by line scanning of the halftone image are converted into binary values [B (x, y)] by comparison with associated threshold values [S (i, j)] , Which decide for each possible recording point whether this is recorded as a raster point or not, characterized in that

the recording surface [ 1 ] is subdivided into subfields [ 2 ], each with a predetermined number of possible recording points,
- prior to the comparison, assigning to each subfield [ 2 ] a threshold field [ 3 ] with a different distribution of the threshold values [S (i, j)] within the threshold field [ 3 ], and
- In each case belonging to the relevant subfields [ 2 ] halftone values [D (x, y)] for comparison with the threshold values [S (i, j)] of the associated threshold value fields [ 3 ] are used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the individual NEN subfields [ 2 ] associated threshold value fields [ 3 ] each have a randomly changed distribution of the threshold values [S (i, j)].

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that

- A supply of threshold fields [ 3 ], each with a different, preferably randomly changed, distribution of the thresholds [S (i, j)] within the threshold fields [ 3 ] is generated and stored and
- The assignment of a threshold field [ 3 ] to a subfield [ 2 ] by random selection from the stored stock of threshold fields [ 3 ].

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that

- a threshold field [ 3 ] is generated and stored and
- The distribution of the threshold values [S (i, j)] within the stored threshold value field [ 3 ] each before the assignment of the threshold field [ 3 ] to a subfield [ 2 ] changed, preferably randomly changed.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the number of thresholds [S (i, j)] of a threshold field [ 3 ] equal to the number of possible recording points per subfield [ 2 ] is selected.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the threshold value fields [ 3 ] are rectangular or square.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the threshold value fields [ 3 ] are the same size.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in the assignment of sub-areas [ 2 ] and threshold value fields [ 3 ] a random distribution of the threshold values [S (i, j)] in both dimensions of the recording surface [ 1 ] not repeated.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that

the comparison of halftone values [D (x, y)] and threshold values [S (i, j)] for all possible halftone values is carried out before the further processing of the binary values [B (x, y)]
- the binary values [B (x, y)] obtained by the comparison are stored as binary value fields [B _kd (i, j)] and
- For further processing, the halftone values [D (x, y)] select the corresponding binary value fields [B _kd (i, j)].

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that each of the threshold value fields [ 3 ] or the totality of the threshold value fields [ 3 ] contains at least as many different threshold values [S (i, j)] as various Halftone values [D (x, y)] are included in the halftone image.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the distribution of the high and low thresholds [S (i, j)] in the threshold value fields [ 3 ] is substantially uniform.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that groups of similarly large threshold values [S (i, j)] in the threshold value fields [ 3 ] close to each other, so that corresponding groups of closely spaced binary values [ B (x, y)] arise.

13. Device for carrying out the method, characterized by

an image memory [ 7 ] for storing the halftone values [D (x, y)] of a halftone image to be reproduced,
a threshold memory [ 8 ] for storing a stock of threshold value fields [ 3 ], each with a different, preferably randomly changed, distribution of the threshold values [S (i, j)] within the threshold value fields [ 3 ],
an index memory [ 13 ] for random selection of the threshold value fields [ 3 ] stored in the threshold memory [ 8 ],
a first address generator [ 9 ] for addressing the image memory [ 7 ],
a second address generator [ 11 ] and an address converter [ 12 ] for addressing the index memory [ 13 ] and the threshold memory [ 8 ] and
a comparator [ 14 ] for generating binary values [B (x, y)] by comparing the halftone values [D (x, y)] with the thresholds [S (x, y)].

14. Device for carrying out the method, characterized by

an image memory [ 7 ] for storing the halftone values [D (x, y)] of a halftone image to be reproduced,
a binary value memory [ 16 ] for storing the binary value fields [B _kd (i, j)] obtained by comparison of halftone values [D (x, y)] and threshold values [S _k (x, y)]
an index memory [ 13 ] for random selection of the binary value fields [B _kd (i, j)] stored in the binary value memory [ 16 ],
- A first address generator [ 9 ] for addressing the image memory [ 7 ] and
a second address generator [ 11 ] and an address converter [ 12 ] for addressing the index memory [ 13 ] and the binary value memory [ 16 ], the binary value memory [ 16 ] for reading and processing the binary values [B (x, y)] is addressable by the halftone values [D (x, y)] read from the image memory [ 7 ].

15. Device according to claim 13 or 14, characterized in that between the first address generator [ 9 ] and the image memory [ 7 ] an address converter [ 10 ] is connected.

16. Device according to claim 13, 14 or 15, characterized in that the comparator [ 14 ] or the binary value memory [ 16 ] to a unit [ 15 ] for further processing of the binary values [B (x, y)] is connected.

17. Device according to claim 16, characterized in that the unit [ 15 ] is designed as a memory or output device.