DE602005006359T2 - Fehlerdiffusion - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fehlerdiffusion- bzw. Error-Diffusion-Vorrichtung zur Durchführung einer Error-Diffusion bei einem zweiten Pixel auf der Basis eines ersten Pixels, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Binärverarbeitungseinheit zur Binarisierung eines Farbton- bzw. Tonwerts des ersten Pixels auf der Basis eines vorgegebenen Grenzwerts; und eine Binär-Error-Diffusion-Einheit zur Errechnung eines binären Fehlerwerts auf der Basis einer Differenz zwischen dem Tonwert des ersten Pixels und einem binären Tonwert für das erste Pixel und zur Spiegelung des binären Fehlerwerts auf einen Tonwert des zweiten Pixels, der in die Binärverarbeitungseinheit eingebracht wird. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Durchführung einer Error-Diffusion bei einem zweiten Pixel auf der Basis eines ersten Pixels, wobei das Verfahren aufweist: Binarisieren eines Tonwerts des ersten Pixels auf der Basis eines vorgegebenen Grenzwerts; Errechnen eines binären Fehlerwerts auf der Basis einer Differenz zwischen dem Tonwert des ersten Pixels und einem binären Tonwert für das erste Pixel und zur Spiegelung des binären Fehlerwerts auf einen Tonwert des zweiten Pixels, der in die Binärverarbeitungseinheit eingebracht wird.
  • Im Allgemeinen stellen Bilddarstellungsgeräte wie Drucker, Faxgeräte, Kopierer und Drucker-/Faxkombinationen Bilder unter Verwendung einer Mehrzahl von Pixeln dar.
  • Elektrofotografische, Tintenstrahl- und Bubble-Jet-Verfahren sind einige Beispiele, die Bilderzeugungsgeräte einsetzen, um ein Bild aus einer Matrix von Pixeln zu erzeugen. Diese Verfahren sind in der gleichen Technologie verwurzelt, die ein Steuerungssignal oder einen Impuls für jedes Pixel verwendet, um Toner oder Tinte zur Bilddarstellung auf ein Druckpapier zu übertragen. Die technischen Fortschritte in jüngster Zeit haben nun einen Error-Diffusionsfilter hervorgebracht, der einen Farbton eines Bilds durch die Anzahl von Pixeln pro Flächeneinheit darstellt und eine Pixelmatrix festlegt, um die Eigenschaften eines Bildes, wie z. B. die Randeigenschaften und die Pixelverteilung, zu verbessern.
  • 1 ist ein konzeptionelles Blockschaltbild einer herkömmlichen Error-Diffusion-Vorrichtung.
  • Die Error-Diffusion-Vorrichtung in 1 umfasst einen ersten Addierer 10, eine Binäreinheit 20, einen zweiten Addierer 40 und eine Error-Diffusion-Einheit 30.
  • Der erste Addierer 10 addiert einen Eingangspixel x(m, n) zu einem Ausgabewert der Error-Diffusion-Vorrichtung 30 und stellt der Binäreinheit 20 ein Ergebnis der Addition bereit. Hierbei liegt der Tonwertbereich des Pixels x(m, n) zwischen 0 und 255, wobei „0" den dunkelsten Ton und „255" den hellsten Ton repräsentiert. Die Binäreinheit 20 vergleicht einen vorgegebenen Grenzwert, wie z. B. einen Tonwert-Grenzwert von 128, mit einem Ausgabewert des ersten Addierers 10 und konvertiert das Eingangspixel in einen binären Tonwert. Wenn der Tonwert eines Eingangspixels größer als der Grenzwert ist, konvertiert die Binäreinheit 20 das Eingangspixel auf 255, und andernfalls auf 0. Der konvertierte binäre Tonwert beträgt daher entweder 0 oder 255.
  • Der zweite Addierer 40 subtrahiert eine Tonwert-Ausgabe der Binäreinheit 20 von einer Eingabe eines Tonwerts u(m, n) an die Binäreinheit 20, um die Differenz zwischen diesen zu erhalten, und stellt der Error-Diffusion-Einheit 30 das Ergebnis bereit.
  • Zum Beispiel ist unter der Annahme, dass der Ausgabe-Tonwert des ersten Addierers 10 gleich 155 und der Grenzwert der Binäreinheit 20 gleich 128 beträgt, der Ausgabewert der Binäreinheit 20 gleich 255. Der Ausgabewert des zweiten Addierers 40 wird daher zu –100.
  • Die Error-Diffusion-Einheit 30 verwendet einen Floyd-Steinberg-Filter für den Ausgabewert des zweiten Addierers 40. Der Floyd-Steinberg-Filter gewichtet die benachbarten Pixel des Pixels mit dem vom zweiten Addierer 40 bereitgestellten Differenzwert. Jedem der benachbarten Pixel wird eine unterschiedliche Gewichtung verliehen und dies verursacht die Error-Diffusion für das Pixel mit dem vom zweiten Addierer 40 bereitgestellten Tonwert.
  • 2 veranschaulicht konzeptionell ein Gewichtungs-Einsatzsystem der Error-Diffusion-Einheit 30 in 1.
  • In 2 kennzeichnet das Sternchen „*" die Position eines durch die Binäreinheit 20 auf einen binären Tonwert konvertierten Pixels. Wie oben erläutert, wird der Fehlerwert des Pixels (*) jeweils durch die Gewichtungen 7/16, 5/16, 3/16 und 1/16 auf der rechten Seite, unteren Seite, unteren linken Seite bzw. unteren rechten Seite des Pixels (*) diffundiert.
  • 3A bis 3F repräsentieren konzeptionell Bilder, die erzeugt oder gedruckt werden, wenn die Error-Diffusion-Vorrichtung von 1 bei einem Laserdrucker verwendet wird.
  • Hierbei veranschaulichen 3A bis 3C Bilder, die unter idealen Bedingungen erhalten werden, und 3D bis 3F veranschaulichen gedruckte Bilder, die unter normalen Bedingungen erhalten werden.
  • Genauer gesagt veranschaulicht 3A die Daten für ein binäres Bild, das auf eine fotosensitive Trommel eines Laserdruckers gescannt wurde, 3B stellt ein Ladungsbild dar, das auf der fotosensitiven Trommel (OPC) entsprechend dem in 3A gezeigten binären Bild fokussiert ist, und 3C zeigt ein auf dem Papier ausgedrucktes Bild.
  • 3D zeigt als nächstes die Daten für ein binäres Bild, das auf eine fotosensitive Trommel eines Laserdruckers gescannt wurde, 3E stellt im Gegensatz zum in 3A dargestellten binären Bild ein Ladungsbild dar, das auf der fotosensitiven Trommel (OPC) fokussiert wurde, und 3F veranschaulicht ein auf dem Papier ausgedrucktes Bild. Wenn ein Laserstrahl auf die fotosensitive Trommel gescannt wird, um ein Pixel, wie in 3D gezeigt, darzustellen, werden die benachbarten Pixel des Zielpixels durch die Energie des Laserstrahls beeinflusst. Der Einfluss ist stärker, wenn der Abstand zwischen den Pixeln kürzer ist und ein Laserstrahl mit höherer Frequenz auf die fotosensitive Trommel gescannt wird. Zum Beispiel werden Bilder wie das gedruckte Bild von 3F gewöhnlich quer verzerrt und verschlechtern die Bildqualität.
  • 4 stellt ein Beispiel von wirklich ausgedruckten Bildern dar, die durch die Laserstrahlenergie beeinträchtigt wurden, die in Bezug auf 3D bis 3F erläutert wurde.
  • In der Abbildung gibt es zwei Punkte, wobei jeder Punkt in einem Pixel mit einer Mehrzahl von binären Tonwerten dargestellt ist. Wenn ein Laserdrucker ein Bild aus einer Mehrzahl von Pixeln auf einer fotosensitiven Trommel ausbildet und einen Toner auf einem Druckpapier fixiert, gibt es manchmal eine Fläche, wie z. B. die Fläche „A" von 4, die aufgrund der Energie eines Laserstrahls, die jedem Pixel entspricht, bestimmte Töne aufweist und keine 255 Töne aufweist. Dieses Phänomen tritt öfters auf, wenn sich die Pixelanzahl erhöht, die jeden Punkt ausbildet und reduziert den Bereich der Töne, die möglicherweise dargestellt werden können.
  • Eschbach R: „Pixel-based error-diffusion algorithm for producing clustered halftone dots" Journal of Electronic Imaging, Spie + IS&T, US, Vol 3, no. 2, 1 April 1994 (1994-04-01), Seiten 198–202, XP000452075 ISSN: 1017-9909 beschreibt einen Pixel-basierten Error-Diffusionsalgorithmus zur Erzeugung von geclusterten Halbton-Punkten.
  • Um eine geclusterte Punktstruktur zu erzeugen, wird ein Verfahren beschrieben, das eine Grenzwertveränderung einsetzt, die eine periodische Funktion der Raumkoordinate ist.
  • EP-A-0 903 933 offenbart ein Error-Diffusionsverfahren und eine Vorrichtung dafür. Wenn die Gruppe der Subpixelwerte aus dem Grenzwertprozess ein Muster erzeugt, das ein isoliertes Subpixel enthält, wird die Gruppe der Subpixelwerte modifiziert, um ein Muster ohne ein isoliertes Subpixel zu erzeugen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Error-Diffusion-Vorrichtung bereitzustellen, um jedes Pixel zu clustern, das ein Bild ausbildet, und einen Bereich der darstellbaren Töne für ein Bild so zu erhöhen, dass eine hohe Bildqualität erzielt werden kann.
  • Die Erfindung, die in ihren umfassendsten Aspekten in Anspruch 1 und Anspruch 6 definiert ist, weist eine Error-Diffusion-Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Error-Diffusionsverfahren gemäß Anspruch 6 auf.
  • Wenn das erste Pixel und das zweite Pixel einem Clustermuster entsprechen, bildet die Clusterbildungseinheit die ersten und zweiten Pixel durch Erhöhen/Verringern eines Grenzwerts der Binärverarbeitungseinheit für das zweite Pixel in einem Cluster aus. In diesem Fall kann die Clusterbildungseinheit die ersten und zweiten Pixel nur clustern, wenn das erste Pixel sich in Bezug auf das zweite Pixel in einer vorgegebenen Position befindet, wobei die vorgegebene Position eine der folgenden sein kann: das erste Pixel befindet sich auf der linken Seite des zweiten Pixels, der oberen Seite des zweiten Pixels, der linken und der oberen Seite des zweiten Pixels, der linken und der oberen linken Seite des zweiten Pixels, der oberen und der oberen linken Seite des zweiten Pixels, der oberen und der oberen rechten Seite des zweiten Pixels, der linken Seite des zweiten Pixels und der daran anschließenden oberen und linken Seite des zweiten Pixels, der linken und der daran anschließenden oberen linken und oberen Seite des zweiten Pixels und der linken und der daran anschließenden oberen linken, oberen und oberen rechten Seite des zweiten Pixels. In jedem Fall clustert die Clusterbildungseinheit 200 die ersten und zweiten Pixel nicht, wenn das erste Pixel in einer diagonalen Richtung vom zweiten Pixel entfernt positioniert ist.
  • Die Clusterbildungseinheit kann den Grenzwert proportional zur Größe eines Clusters verringern, das aus dem ersten und dem zweiten Pixel gebildet ist.
  • Die Clusterbildungseinheit kann eine Wahrscheinlichkeitsverteilung mit einer Gauß'schen Funktion um den vorgegebenen Grenzwert aufweisen und erhöht/verringert den Grenzwert für das zweite Pixel gemäß der Verteilungsfunktion.
  • Die Clusterbildungseinheit kann den Grenzwert proportional zu einer vom Clustermuster unterschiedlichen Clustergröße verringern.
  • In jedem Fall kann der Schritt des Ermittelns das Verringern des Grenzwerts proportional zur Größe eines Clusters aufweisen, das aus dem ersten und dem zweiten Pixel ausgebildet ist.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:
  • 1 ein Blockschaltbild, das eine herkömmliche Error-Diffusion-Vorrichtung darstellt;
  • 2 ein Schaubild, das ein konventionelles Gewichtungs-Anwendungssystem der Error-Diffusionseinheit von 1 darstellt;
  • 3A bis 3F jeweils Schaubilder, die Bilder darstellen, die erzeugt oder gedruckt wurden, wenn die Error-Diffusion-Vorrichtung von 1 bei einem herkömmlichen Laserdrucker eingesetzt wird;
  • 4 ein Schaubild, das ein Beispiel von durch eine Laserstrahlenergie beeinträchtigten gedruckten Bildern darstellt, das in Bezug auf 3D bis 3F gemäß einem herkömmlichen Verfahren beschrieben wird;
  • 5 ein Blockschaltbild, das eine Error-Diffusion-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 6A bis 6P jeweils Schaubilder von Clustermustern darstellen, die einer Clusterbildungseinheit der Vorrichtung in 5 bereitgestellt werden;
  • 7 eine Kurve, die eine Beziehung zwischen Clustergrößen und Korrekturwerten (ΔT(m, n)) darstellt; und
  • 8 eine Kurve, die eine Beziehung zwischen Tonwerten und Korrekturwerten eines Pixels darstellt.
  • Überall in der Zeichnung sind die gleichen oder ähnliche Elemente, Merkmale und Strukturen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 5 ist ein konzeptionelles Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Error-Diffusion-Vorrichtung.
  • Mit Bezug auf 5 weist die Error-Diffusion-Vorrichtung eine Binärverarbeitungseinheit 100, eine Clusterbildungseinheit 200 und eine binäre Fehlerwert-Berechnungseinheit 300 auf.
  • Die Binärverarbeitungseinheit 100 wandelt einen Tonwert eines Eingangspixel x(m, n) in einen Tonwert von entweder 0 oder 255, indem der Eingangstonwert mit einem vorgegebenen Grenzwert Tref verglichen wird. Der Tonwert „0" repräsentiert den dunkelsten Ton, während der Tonwert „255" den hellsten Ton repräsentiert. Vorzugsweise weist der Grenzwert Tref einen Tonwert von 128 auf, der der Mittelpunkt zwischen 0 und 255 ist. Wenn der Tonwert eines Eingangspixels x(m, n) geringer als der Grenzwert Tref ist, wandelt die Binärverarbeitungseinheit 100 den Ton des Pixels um und gibt diesen als „0" und ansonsten als „255" aus.
  • Die Clusterbildungseinheit 200 weist ein vorgegebenes Clustermuster auf und ermittelt auf der Basis des Clustermusters, ob ein Cluster aus den Pixeln auszubilden ist. Wenn ein Ergebnis der Ermittlung ergibt, dass benachbarte Pixel gute, für das Clustermuster geeignete Positionen und den gleichen binären Tonwert aufweisen, bildet die Clusterbildungseinheit 200 diese Pixel in einem Cluster aus. Auf diese Weise können Qualitätsminderungen bei den Bildeigenschaften verhindert werden, die durch einen Laserstrahl verursacht werden, der jedes Pixel durch Einschalt-/Ausschaltvorgänge abtastet. Das heißt, wenn ein Laserstrahl Einschalt-/Ausschaltvorgängen ausgesetzt ist, minimiert die Clusterbildungseinheit 200 die Interferenzen zwischen den Pixeln, die für jedes Pixel durch die Energie des Laserstrahls verursacht werden.
  • 6A bis 6P sind Schaubilder, die Beispiele von Clustermustern darstellen, die der Clusterbildungseinheit 200 bereitgestellt werden. Mit diesen Mustern liegt ein Cluster vor.
  • Der Einfachheit halber sind alle in 6 gezeigten Pixel mit einer beispielhaften 3 × 3 Rasterstruktur dargestellt. Die schwarz gefärbten Flächen kennzeichnen vorverarbeitete Pixelflächen und Flächen mit Sternchen kennzeichnen nachbearbeitete Pixel. Im Folgenden werden die vorverarbeiteten Pixel als erste Pixel bezeichnet bzw. die nachbearbeiteten Pixel werden als zweite Pixel bezeichnet. Hierbei beziehen sich die ersten Pixel auf Pixel, die durch die Error-Diffusion-Vorrichtung vor den zweiten Pixel verarbeitet werden und es kann mehr als ein vorverarbeitetes Pixel vorliegen. Die Clustermuster werden nun mit Bezug auf 6A bis 6P detaillierter beschrieben.
  • 6A zeigt, dass das erste Pixel auf der linken Seite des zweiten Pixels vorgesehen ist;
  • 6B zeigt, dass das erste Pixel darüber, alias auf der oberen Seite des zweiten Pixels, vorgesehen ist;
  • 6C zeigt, dass die ersten Pixel jeweils auf der linken und der oberen Seite des zweiten Pixels vorgesehen sind;
  • 6D zeigt, dass die ersten Pixel jeweils auf der linken und der oberen linken Seite des zweiten Pixels vorgesehen sind;
  • 6E zeigt, dass die ersten Pixel jeweils auf der oberen und der oberen linken Seite des zweiten Pixels vorgesehen sind;
  • 6F zeigt, dass die ersten Pixel jeweils auf der oberen und der oberen rechten Seite des zweiten Pixels vorgesehen sind;
  • 6G zeigt, dass die ersten Pixel jeweils auf der linken Seite des zweiten Pixels und der daran anschließenden oberen und linken Seite vorgesehen sind;
  • 6H, 6J, 6K, 6N und 6O zeigen, dass die ersten Pixel jeweils auf der linken und der daran anschließenden oberen linken und oberen Seite des zweiten Pixels vorgesehen sind; und
  • 6I, 6L, 6M und 6P zeigen, dass die ersten Pixel jeweils auf der linken und der daran anschließenden oberen linken, oberen und oberen rechten Seite des zweiten Pixels vorgesehen sind.
  • Wenn das erste Pixel und das zweite Pixel in einer diagonalen Richtung liegen, können sie nicht geclustert werden. Wenn nämlich das erste Pixel und das zweite Pixel in einer diagonalen Richtung liegen, ist die Korrelation zwischen den zwei Pixel reduziert und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die diagonalen Positionen der Pixel durch eine externe Störung beeinflusst sind.
  • Wenn das erste Pixel und das zweite Pixel geclustert werden, reduziert sich die Auflösung eines Bildes gewöhnlich proportional zur Clustergröße. Die Auflösung eines Bildes in einer relativ großen Clustereinheit ist z. B. niedriger als die Auflösung eines Bildes in einer kleinen Pixeleinheit. Wenn die Clusterbildungseinheit daher das erste Pixel und das zweite Pixel in einem Cluster gemäß den in 6A bis 6P dargestellten Clustermustern ausbildet, wird ein Korrekturwert (ΔT(m, n)), der der Binäreinheit 110 bereitgestellt wird, erhöht/verringert, so dass die in der Binärverarbeitungseinheit 100 ausgebildete Clustergröße begrenzt werden kann. Weitere Details hierüber werden mit Bezug auf 7 erläutert.
  • 7 zeigt grafisch eine Korrelation zwischen den Clustergrößen und den Korrekturwerten (ΔT(m, n)). Die Kurve in 7 zeigt insbesondere eine Korrelation zwischen der Clustergröße und der Formstabilität (Shape_strength), die eine Variable zur Bestimmung der Größe des Korrekturwerts (ΔT(m, n)) ist. Die Variable (Shape_strength) verringert sich proportional zur Clustergröße und durch Reduzieren des Korrekturwerts (ΔT(m, n)) ist es möglich, die Verteilung der binären Tonwerte aus der Binärverarbeitungseinheit 100 auf 255 zu steuern, wodurch die ausgegebenen Bilder heller werden. Dies bedeutet, dass sich die Verteilung von geclusterten, schwarz gefärbten Pixeln (Tonwert gleich 0) reduziert.
  • Falls das erste Pixel und das zweite Pixel in einem Cluster geclustert werden, kann es unnatürlich sein, das Cluster in einem Schattenbereich oder einem hellen Bereich auszubilden. Wenn zum Beispiel ein großes Cluster in einem hellen Bereich eines Bildes ausgebildet ist, sieht das Bild unnatürlich aus, und es ist nicht erforderlich, ein Cluster in einem Schattenbereich auszubilden. Demzufolge weist die Clusterbildungseinheit 200 eine Zusatzfunktion auf, die bestimmt, ob ein Cluster entsprechend dem Tonwert eines Eingangspixels auszubilden ist, oder nicht. Weitere Details hierüber werden mit Bezug auf 8 erläutert.
  • 8 ist eine Kurve, die die Korrelation zwischen den Tonwerten und den Korrekturwerten eines Pixels darstellt. Wie aus 8 ersichtlich, weist die Kurve eine Wahrscheinlichkeitsverteilung ähnlich einer Gaußschen Funktion auf. Demnach ist der Parameter (Shape_strength), der die Größe des Korrekturwerts (ΔT(m, n)) entsprechend dem Tonwert eines Eingangspixels einstellt, normal verteilt, wobei er sich um den mittleren Tonwert (z. B. den Tonwert von 128) erhöht und verringert. Wenn der Tonwert eines Eingangspixels größer oder kleiner als der mittlere Tonwert ist, verringert sich die Stabilität, und durch Reduzieren des Korrekturwerts (ΔT(m, n)), der von der Clusterbildungseinheit 200 an die Binäreinheit 110 bereitgestellt wird, ist es möglich, die Verteilung der von der Binärverarbeitungseinheit 100 ausgegebenen binären Tonwerte auf 255 zu steuern, wodurch die ausgegebenen Bilder heller werden. Dies bedeutet, dass sich die Verteilung von geclusterten, schwarz gefärbten Pixeln (Tonwert von 0) reduziert.
  • Mit Bezug auf 5 weist die Binärverarbeitungseinheit 100 einen ersten Addierer 120 und eine Binäreinheit 110 auf.
  • Der erste Addierer 120 addiert ein Eingangspixel x(m, n) zu einem Ausgabewert der binären Fehlerwert-Berechnungseinheit 300 und stellt der Binäreinheit 110 ein Additionsergebnis bereit. Hierbei weist das Pixel x(m, n) Tonwerte auf, die von 0 bis 255 reichen. Die Binäreinheit 110 vergleicht einen vorgegebenen Grenzwert Tref mit dem Ausgabewert des ersten Addierers 120 und wandelt das Eingangspixel auf einen binären Tonwert um. Wenn der Tonwert eines Eingangspixels größer als der Grenzwert Tref ist, wandelt die Binäreinheit 110 das Eingangspixel in 255 und andernfalls in 0 um. Hierbei erhöht/verringert die Binäreinheit 110 einen Grenzwert Tref durch den Korrekturwert (ΔT(m, n)), der von der Clusterbildungseinheit 200 bereitgestellt wird, um sicherzustellen, dass die Clustergröße nicht übermäßig erhöht wird oder das Cluster nicht einfach im Schattenbereich und hellen Bereich eines Bildes ausgebildet wird.
  • Der zweite Addierer 310 subtrahiert einen Ausgabe-Tonwert der Binäreinheit 20 von einem Tonwert u(m, n), der an der Binäreinheit 20 eingegangen ist, um eine Differenz zwischen diesen zu erhalten, und stellt der Fehlerwert-Berechnungseinheit 320 ein Ergebnis bereit.
  • Es wird z. B. angenommen, dass der Ausgabe-Tonwert vom ersten Addierer 120 gleich 155 beträgt und der Grenzwert der Binäreinheit 110 gleich 128 beträgt. Da in diesem Fall der Ausgabewert die Binäreinheit 110 gleich 255 beträgt, wird der Ausgabewert des zweiten Addierers 310 zu –100.
  • Die Fehlerwert-Berechnungseinheit 320 verwendet einen Filter, wie z. B. einen Floyd-Steinberg-Filter, für den Ausgabewert des zweiten Addierers 310. Der Floyd-Steinberg-Filter gewichtet die benachbarten Pixel des Pixels mit dem vom zweiten Addierer 310 bereitgestellten Differenzwert. Jedem der benachbarten Pixel wird eine unterschiedliche Gewichtung verliehen und dies verursacht die Error-Diffusion für das Pixel mit dem vom zweiten Addierer 310 bereitgestellten Tonwert. Um den Fehlerwert zu diffundieren, gewichtet der Floyd-Steinberg-Filter jeweils mit 5/16, 3/16, 7/16 und 1/16 auf der unteren, unteren linken, rechten bzw. unteren rechten Seite des Pixels (*). Der diffundierte Fehlerwert wird dem ersten Addierer 120 bereitgestellt. Danach addiert der erste Addierer 120 einen auf die Gewichtung bezogenen Fehlerwert zum Zielpixel und stellt das Ergebnis der Binäreinheit 110 bereit.
  • Wie oben beschrieben, clustert die Ausführungsform jedes Pixel, das ein Bild ausbildet. Demzufolge können die vom Bilderzeugungsvorgang in der Pixeleinheit erzeugten Schaltstörungen in hohem Maße reduziert werden und der Tonwertbereich eines Bildes wird erweitert. Darüber hinaus kann die Ausführungsform vorzugsweise verwendet werden, um Qualitätsminderungen bei der Bildqualität durch die Begrenzung der Clustergröße und Beschränkungen der Clusterbildung in den Schattenbereichen und hellen Bereichen eines Bildes zu beschränken. Die Ausführungsform stellt ein Error-Diffusions-Clustering bereit, um ein Bild unter Verwendung von Pixel auszubilden, wobei dadurch die Bildeigenschaften verbessert werden.

Claims (7)

  1. Error-Diffusion-Vorrichtung zur Durchführung einer Error-Diffusion bei einem zweiten Pixel auf der Basis eines ersten Pixels, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Binärverarbeitungseinheit (110) zur Binarisierung eines Tonwerts des ersten Pixels auf der Basis eines vorgegebenen Grenzwerts; und eine Binär-Error-Diffusion-Einheit (320) zur Errechnung eines binären Fehlerwerts auf der Basis einer Differenz zwischen dem Tonwert des ersten Pixels und einem binären Tonwert für das erste Pixel und zur Spiegelung des binären Fehlerwerts auf einen Tonwert des zweiten Pixels, der in die Binärverarbeitungseinheit eingebracht wird; gekennzeichnet durch: eine Clusterbildungseinheit (200) zur Ermittlung, ob ein Cluster für die ersten und zweiten Pixel in Bezug auf ein Clustermuster und einen binären Tonwert des ersten Pixels zu bilden ist, und wenn das erste Pixel und das zweite Pixel einem Clustermuster entsprechen, bildet die Clusterbildungseinheit (200) die ersten und zweiten Pixel in einem Cluster aus, indem ein Grenzwert der Binärverarbeitungseinheit (110) für das zweite Pixel erhöht/verringert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Clusterbildungseinheit (200) die ersten und zweiten Pixel nur clustert, wenn sich das erste Pixel auf einer vorgegebenen Position in Bezug auf das zweite Pixel befindet, wobei die vorgegebene Position eine der folgenden ist: das erste Pixel befindet sich auf der linken Seite des zweiten Pixels, der oberen Seite des zweiten Pixels, den linken und oberen Seiten des zweiten Pixels, den linken und oberen linken Seiten des zweiten Pixels, den oberen und oberen linken Seiten des zweiten Pixels, den oberen und oberen rechten Seiten des zweiten Pixels, den linken und folgenden oberen linken Seiten des zweiten Pixels, den linken und folgenden oberen linken und oberen Seiten des zweiten Pixels und den linken und folgenden oberen linken, oberen und oberen rechten Seiten des zweiten Pixels.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Clusterbildungseinheit (200) die ersten und zweiten Pixel nicht clustert, wenn das erste Pixel in einer diagonalen Richtung vom zweiten Pixel entfernt positioniert ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Clusterbildungseinheit (200) den Grenzwert proportional zur Größe eines Clusters verringert, das aus den ersten und zweiten Pixeln gebildet wurde.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Clusterbildungseinheit (200) eine Wahrscheinlichkeitsverteilung mit einer Gaußschen Funktion um den vorgegebenen Grenzwert aufweist und den Grenzwert für das zweite Pixel gemäß der Verteilungsfunktion erhöht/verringert.
  6. Verfahren zur Durchführung einer Error-Diffusion bei einem zweiten Pixel auf der Basis eines ersten Pixels, wobei das Verfahren aufweist: Binarisieren eines Tonwerts des ersten Pixels auf der Basis eines vorgegebenen Grenzwerts; Errechnen eines binären Fehlerwerts auf der Basis einer Differenz zwischen dem Tonwert des ersten Pixels und einem binären Tonwert für das erste Pixel und Spiegeln des binären Fehlerwerts auf einen Tonwert des zweiten Pixels, das in die Binärverarbeitungseinheit eingebracht wird; gekennzeichnet durch: Ermitteln, ob ein Cluster für die ersten und zweiten Pixel in Bezug auf ein Clustermuster und einen binären Tonwert des ersten Pixels zu bilden ist, und Ausbilden der ersten und zweiten Pixel in einem Cluster, indem der Grenzwert für das zweite Pixel erhöht/verringert wird, wenn das erste Pixel und das zweite Pixel dem Clustermuster entsprechen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Ermittelns aufweist: Verringern des Grenzwerts proportional zur Größe eines Clusters, das aus den ersten und zweiten Pixeln gebildet wurde.
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