DE69120237T2 - Digitales elektronisches System zum Drucken gerasteter Halbtöne - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein digitales elektronisches Verfahren und eine solche Vorrichtung für den Halbtondruck.
• Halbtondruck ist ein Druckverfahren, bei dem Druckpunkte (im folgenden als Dots bezeichnet) von unterschiedlicher Größe pro Flächeneinheit zum Hervorrufen einer optischen Wirkung verwendet werden, die Halbtonabstufungen simuliert. Beim Halbtondruck haben alle Dots im wesentlichen dieselbe gedruckte optische Dichte. Die Veränderung der sichtbaren optischen Dichte eines Bereiches wird durch Veränderung ihrer individuellen Größe bewirkt. Das menschliche Auge integriert die bedruckten und nicht bedruckten Bereiche und nimmt eine stufenlose Veränderung der Gesamttonabstufung in diesem Bereich wahr. Bei der echten Halbtonreproduktion werden Dotmuster mit Dots unterschiedlicher Größen verwendet, die auf Mittellinien einer vorgewählten Frequenz angeordnet sind. Ferner sind andere Formen der Halbtonreproduktion bekannt, bei denen Dots einer festgelegten Größe, doch mit unterschiedlichen Konzentrationen pro festgelegter Flächeneinheit, verwendet werden, um variierende optische Dichten zu erzielen. Der Verallgemeinerung halber können solche Verfahren jedoch als Halbtondots von angemessener Größe entlang festgelegten Zentren aufweisend angesehen werden, indem der Halbtondot als sich mit der festgelegten Flächeneinheit erstreckend definiert wird. Der Halbtondruck hat sich zur Herstellung kostengünstiger hochwertiger Reproduktionen, sowohl schwarzweiß (monochrom) als auch mehrfarbig, von Halbtonbildern als äußerst erfolgreich erwiesen.
• Der Halbtondruck geht nicht problemlos vonstatten, insbesondere bei der Reproduktion von mehrfarbigen Bildern, bei denen unter Verwendung von drei, vier oder noch mehr Grundfarben, die nachund übereinander gedruckt werden, das gesamte Farbspektrum reproduziert wird. Damit das Endprodukt die vorgesehenen Farbtöne korrekt wiedergibt, müssen die verschiedenen Dots für jede Farbe im wesentlichen übereinandergedruckt werden. Ferner erscheinen Moirémuster über den Druck, falls das Muster der Dots zwischen einer oder mehreren der einzelnen Farben geringfügig verschoben ist.
• Eine Lösung besteht darin, die verschiedenen Farben unter Verwendung von Platten zu drucken, auf denen die Dotmuster absolut parallel und exakt ausgerichtet sind. In der Praxis ist die Beibehaltung dieser Bedingungen undurchführbar. Statt dessen fand man heraus, daß die Farbtöne beibehalten und die Moirémuster eliminiert werden konnten, wenn die Dots auf den für die unterschiedlichen Farben verwendeten Platten auf Zentren plaziert werden, die relativ zueinander bestimmte vorbestimmte Winkel bilden. Durch die empirische Methode hat sich herausgestellt, daß die gewünschten Winkel für optimale Resultate ± 15,30, 45 und 60 Grad sind. Natürlich können andere Ausrichtungen verwendet werden, falls sich herausstellt, daß sie akzeptable Resultate liefern. Selbst bei monochromen Reproduktionen verbessert sich die Erscheinung des Bildes, wenn die Dotzentren unter einem Winkel zueinander und nicht entlang eines Randes der bedruckten Seite und unter einem Winkel von 90º zu diesem ausgerichtet sind.
• Beim herkömmlichen Druck werden die winkelig angeordneten Halbtöne erzielt, indem die zur Produktion der Halbtöne verwendeten Raster um einen geeigneten Betrag während der Belichtungsstufe einer Bahn lichtempfindlichen Films gedreht werden, welche dann das zur Erzeugung einer Druckplatte verwendete Farbauszugstransparent wird. Mit minimalem Aufwand kann jeder vorstellbare Winkel reproduziert werden. Mit dem Aufkommen von Computern und elektronischen Abtastvorrichtungen, die zum Lesen eines Halbtonbildes und Erzeugen eines Satzes digitaler Daten verwendet werden, die die drei, vier oder gleich welche Anzahl von in einem bestimmten Fall verwendeten Grundfarben repräsentieren, ist die physische Verkörperung des Bildes verschwunden. Die Bilder, die die Farbauszüge erzeugen, sind elektronische Bilder, welche als Kompilation digitaler Signale in einem Computerspeicher verwaltet werden. Die Halbtonfarbauszugstransparente werden produziert, indem ein lichtempfindlicher Film direkt belichtet wird, wobei Daten aus einem Computer zum Treiben eines Druckers verwendet werden. Manchmal entfällt selbst dieser Schritt, und die Druckplatte wird direkt unter Verwendung von computergesteuerten Hochleistungslaserdruckern produziert, wodurch der Bedarf an einem greifbaren Farbauszugstransparent völlig entfällt. Um ein erfolgreiches Produkt herzustellen, müssen die elektronische Ausrüstung und/oder Software, die die herkömmlichen Techniken zu ersetzen versuchen, dasselbe Bild neu bilden, das unter Verwendung herkömmlicher Rastervorgänge erzeugt worden wäre. Dies umfaßt die Erzeugung von Halbtondots, die auf Zentren ausgelegt sind, die unter ähnlichen Winkeln winklig angeordnet sind wie sie es auch wären, falls sie durch physisches Anordnen der Raster über einem lichtempfindlichen Film unter einem Winkel und Belichten des Films durch diese geschaffen worden wären.
• Beim elektronischen Drucken wird ein Halbtonbild üblicherweise mit einer Abtastvorrichtung mit einer gegebenen Auflösung entlang zweier orthogonaler Richtungen, die im wesentlichen parallel zu den Bildrändern verlaufen, abgetastet, wobei vorausgesetzt wird, daß das Bild wie üblich in einem Parallelogramm enthalten ist. Das Abtastvorrichtungsausgangssignal wird in digitalem Format aufgezeichnet, wobei üblicherweise ein 8-Bit-System verwendet wird, um eine zwischen 0 und 255 variierende Ansammlung von Zahlen zu erzeugen, die die sichtbare Dichte der das Bild darstellenden einzelnen Bildelemente (PELs) angeben. Ist das Bild in Farbe, werden Filter verwendet, um mehrere Datensätze zu erhalten, die jeweils eine beim Druck verwendete Grundfarbe wie Zyan, Magenta, Gelb und, beim Vierfarbdruck, Schwarz repräsentieren. Da bei allen Farben in dem Halbtonerzeugungsvorgang dieselbe Behandlung angewandt wird, wird jede Farbe hinfort als monochrom behandelt, ohne zu berücksichtigen, ob sie Teil eines Mehrfarbsystems bildet. Lediglich der für jedes Farbauszugstransparent gewählte spezifische Winkel verändert sich. Die angesammelten Daten können als Teil der elektronischen Bildverarbeitung eine Reihe von Veränderungen und Modifizierungen erfahren; diese Veränderungen haben keine Bedeutung für diese Erfindung und hängen von der Komplexheit der Arbeitsstation, an der sie durchgeführt werden, und den Bedürfnissen des bestimmten Anwendungsgebietes ab. Sie können Farbverschiebungen, Bildverschmelzung, Hinzufügung oder Entfernung von Text usw. umfassen. Im Anschluß an eine derartige elektronische Datenmanipulation werden die Daten zur Erzeugung der Ausgabeleistung an einen Drucker gesendet. Die Ausgabeleistung ist eine einfarbige Halbtondarstellung des Bildes im Anschluß an die Modifizierung.
• Die Ausgabedrucker haben fast immer wesentlich höhere Auflösungsfähigkeiten als die Eingabeabtastvorrichtung. So können Ausgabelaserdrucker mit einer Auflösung von 4800 Punkten bzw. Schreibpunkten pro Inch schreiben, während Leseabtastvorrichtungen Daten bei Auflösungen von beispielsweise 300 PELs pro Inch lesen und digitalisieren können. Infolgedessen enthält üblicherweise jedes Flächenelement eine Anzahl von Halbtondotbruchteilen, die dem Originalhalbtonbild entspricht. Ferner sind die Farbauszugsdots in Abhängigkeit von der gewünschten Druckqualitätsleistung auf Mittellinien angeordnet, die üblicherweise derart voneinander beabstandet sind, daß sich aus 85,100,120,133,150 oder 175 Zeilen pro Inch ergeben; natürlich können andere Zeilenhäufigkeiten verwendet werden. In einem System, in dem sich die Halbtondots auf 0º mit einem Dotmittellinienabstand von 100 Zeilen pro Inch befinden und die Schreibauflösung des Druckers 4800 Punkte pro Inch beträgt, wird jeder Dot mit einem Maximum von 48 x 48 = 2304 Punkten konstruiert, wobei vorausgesetzt wird, daß der Drucker sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Abtastrichtung die gleiche Auflösung bietet. Diese 2304 Punkte stehen zur Erzeugung einer beliebigen vorbestimmten Dotform für jeden von maximal 2305 einzelnen Dichtepegeln zur Verfügung, um den Dichtepegel des Originalbildes (PELS) an dieser Position zu kopieren. Die Gesamtheit dieser Punkte, die zur Erzeugung eines Dots verwendet werden können, wird im folgenden als Dotschablone bezeichnet. Somit besteht in diesem Beispiel jede Dotschablone aus 2304 Punkten.
• Bei den meisten Druckern wandert der Schreibpunkt über eine im wesentlichen rechtwinklige Schreibfläche entlang einer im wesentlichen parallel zu einem Rand der Fläche verlaufenden Bahn. Die Fläche wird auch zwischen den Zeilen in orthogonaler Richtung vorgeschoben, um ein orthogonales Rastermuster zu erzeugen, das mit den Flächenrändern ausgerichtet ist. Um die herkömmlichen Druckwinkel getreuer zu reproduzieren, hat es sich bei der elektronischen Halbtonreproduktion als vorteilhaft erwiesen, die Dotzentren entlang Mittellinien auszurichten, deren Winkel mit der Rasterrichtung einen Winkel mit einer rationalen Tangente bildet. Man würde zum Beispiel statt 15 Grad 14,931 Grad wählen; dies ist ein Winkel, dessen Tangente 4/15 ist. U.S.-Patent Nr. 3 657 472 beschreibt das Konzept des Rationaltangentenwinkels und seine zugehörigen Vorteile im einzelnen, und in dem für diesen Fall notwendigen Ausmaß bilden die Lehren dieses Patents Teil dieser Anmeldung. Da die Dotschablonen unter einem Winkel zu dem Rasterabtastvorgang ausgerichtet sind, betritt und verläßt der Schreibpunkt, der sich entlang der Rasterabtastzeile bewegt, jede Dotschablone an verschiedenen Punkten relativ zu der Schablone selbst. Um jeweils den Ein- oder Ausstatus des Punktes an einer Position zu bestimmen, lehrt der Stand der Technik zwei unterschiedliche Lösungsansätze.
• Der erste Ansatz basiert auf der Definition eines Grundbausteins mit einer Reihe von Dotschablonen und Teildotschablonen. Die Bildfläche wird dann in eine Vielzahl von Grundbausteinen aufgeteilt, die die Bildoberfläche vollständig bedecken. Der Grundbaustein umfaßt die Mindestfläche, die umfaßt werden muß, so daß beim Vorrücken des Schreibpunktes entlang einer Abtastzeile der Punkt die Bausteine jeweils am selben relativen Punkt betritt, d.h., das Muster wiederholt sich. Bei einer Ausrichtung von 90 Grad weist der Grundbaustein lediglich eine Dotschablone auf, die aus den Punkten besteht, die in einem Halbtondotbereich enthalten sind. Der Abtastschreibpunkt gelangt entlang jeder Abtastzeile immer an derselben relativen Stelle in die Dotschablone. Dann kann der Einoder Ausstatus des Punktes mit Bezug auf eine Look-up-Tabelle festgestellt werden, die bei dem Beispiel mit den 48 x 48 Punkten aus 2034 Werten besteht, einer für jede Punktposition innerhalb des Bausteins.
• Bilden die Dotzentren einen Winkel mit dem Raster, besteht der Grundbaustein aus einer größeren Fläche, die eine Reihe von Dotschablonen und Teildotschablonen aufweist, die vorhanden sein müssen, um ein sich wiederholendes Muster zu erhalten. Somit ist zur Lieferung von Referenzwerten für den Punktstatus in dem Grundbaustein eine viel größere Look-up-Tabelle notwendig. Beispielsweise zeigt Figur 2 einen Teil eines Halbtonausdrucks mit Dotschablonen, die jeweils aus 52 Schreibpunkten bestehen und in einem Muster angeordnet sind, wobei die Mittellinien einen Winkel θ von 56,31 Grad mit der Abtastzeile bilden. Das sich wiederholende Bausteinmuster ist in Figur 2 angegeben und umfaßt 5 Volldotschablonen und 16 Teildotschablonen, die sich über einen Bereich von 26 x 26 Schreibpunkten erstrecken. Infolgedessen muß zur Bestimmung des Punktstatus an jeder Position innerhalb des Bausteins eine aus 676 Werten bestehende LUT verwendet werden. Die Anzahl der für Figur 2 benötigten LUT-Werte ist 13mal höher als die Anzahl der für eine Einzeldotschablone benötigten Werte. Beträgt der Winkel θ etwa 30 Grad, eine gängige Auswahl im graphischen Gewerbe, betragen die gespeicherten Daten das Eintausendzweihundertfünfundachtzigfache (1285) derjenigen für einen einzelnen Dot. Bei einer aus 2304 Punkten bestehenden Dotschablone erforderte der Grundbaustein 29952 bzw. 2.960.640 Werte für θ=56,31 Grad und θ=30 Grad.
• Der zweite Ansatz verwendet einen Algorithmus zur Berechnung der relativen Position des Punktes innerhalb eines Dotgrundbausteins und vermeidet auf diese Weise solche großen Look-up-Tabellen. In diesem Fall wird eine Dotschablone verwendet, die entlang der Achsen eines Koordinatensystems ausgerichtet ist, das von den Mittellinien der winklig angeordneten Dots definiert ist. Für jede Position entlang der Abtastzeile wird eine Berechnung (Koordinatentransformation gefolgt von Moduloberechnungen) durchgeführt, um herauszufinden, wo sich ein Punkt in der Schablone der winklig angeordneten Dots befindet. Als nächstes wird der Status des Punktes mit Bezug auf eine LUT bestimmt, welche Vergleichswerte für alle Punktstellen innerhalb einer Einzeldotschablone enthält. Bei der Dotschablone von 52 Punkten von Figur 2 hätte die Look-up- Tabelle nur 52 Werte. Bevor man jedoch auf die Look-up-Tabelle zugreifen kann, muß die Adresse des Punktes berechnet werden.
• Bei beiden Ansätzen bestehen Beschränkungen. Bei Änderung der Winkel können für den ersten Ansatz übermäßig große Speichermengen zur Speicherung der Bausteindaten erforderlich sein. Der zweite Ansatz erfordert eine Rechenschaltung und benötigt Zeit, um die Berechnung für jeden Punkt durchzuführen. Keiner der Ansätze stellt eine zufriedenstellende Lösung für die elektronische Erzeugung von winklig angeordneten Halbtönen auf eine Art dar, die schnell und kostengünstig ist und eine gute Flexibilität bei der Wahl unterschiedlicher Dotmittellinienwinkel bietet.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Status eines Schreibpunktes eines Rasters in einer Ausgabevorrichtung für die Erzeugung von Halbtondots zu schaffen, wobei das Verfahren oder die Vorrichtung keine mathematischen Operationen verwenden, während gleichzeitig die Größe der LUTs und die Menge der darin gespeicherten Daten begrenzt wird.
• Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bildes durch Halbtondruck, bei dem aus das Bild bildenden elektronischen Daten Halbtondots erzeugt werden, indem punktweise und zeilenweise über ein Raster von Schreibpunkten auf einem Aufzeichnungsmedium ein Abtastvorgang durchgeführt wird. Jeder Dot ist innerhalb einer eine Vielzahl von Schreibpunkten enthaltenden, sich wiederholenden Dotschablone definiert. Das Verfahren und die Vorrichtung schreiben an selektiven Schreibpunkten, indem ein aus einem Schreibpunktadreßregister erhaltenes Adreßsignal für den gegenwärtigen Schreibpunkt zur Wahl eines vorbestimmten Wertes für jeden Schreibpunkt an eine Punktstatustabelle gesendet wird, wobei der vorbestimmte Wert einen Ein-Aus-Status für den gegenwärtigen Schreibpunkt bestimmt. Die Punktstatustabelle weist eine Vielzahl von vorbestimmten Werten auf, die jeweils Adressen von Schreibpunkten innerhalb der Dotschablone entsprechen. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Schritt des selektiven Schreibens durch Senden des Schreibpunktadreßsignals auch zu einer Zeiger-Look-up-Tabelle zur Erzeugung eines einem bestimmten Schreibpunktadreßcode eindeutig zugeordneten Adressenzeigersignals und durch Senden des Adressenzeigersignals zu dem Schreibpunktadreßregister zum Erhalten des nächsten Schreibpunktadreßsignals durchgeführt.
• Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
• Figur 1 einen vergrößerten Teil eines Halbtonausdrucks, der Dots, einen Grundbaustein und Dotmittellinien zeigt;
• Figur 2 einen anderen vergrößerten Teil eines Halbtonausdrucks, der Dotschablonen, einen Grundbaustein und Dotmittellinien sowie Rasterabtastzeilen und Punkte zeigt;
• Figur 3 eine Vielzahl von eine optische Dichte repräsentierenden Halbtondots, die vom Umriß eines entsprechenden Pixels überlagert sind;
• Figur 4A in Überlagerung eine Vielzahl von Dotschablonen, die zusammen mit bestimmten Punktadressen über ein Rastermuster angeordnet sind;
• Figur 4B eine einzelne Dotschablone, wie sie in Figur 4A verwendet wird;
• Figur 5 Adreßcodes und -werte, die zur Erstellung von Dots der in Figur 3 gezeigten Art verwendet werden;
• Figur 6 eine Zeiger-LUT, die gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines Dotmusters gemäß Figur 3 konstruiert ist;
• Figur 7 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung; und
• Figur 8 eine alternative schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung.
• Figur 1 der Zeichnungen zeigt in stark vergrößertem Format ein mittels einer elektronischen Halbtonvorrichtung des Typs mit einem Rasterabtastabbildungssystem, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, und einer zugehörigen Einrichtung zur Erzeugung und Führung eines fokussierten Lichtstrompunktes nach Art eines Rasters über ein Abbildungsmedium zu erzeugendes typisches Halbtonmuster. Die Vorrichtung weist ferner eine Einrichtung zur Modulation der Strahlungsintensität auf. Solche Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und brauchen hier nicht weiter beschrieben zu werden. (Siehe z.B. die Beschreibung der Vorrichtung in dem oben erwähnten U.S.-Patent 3 657 472.) Das Halbtonmuster weist eine Vielzahl von Halbtondots 10 auf, deren Zentren orientiert entlang einer Achse 18 liegen, die relativ zu der Rasterrichtung, die durch den Pfeil 14 angezeigt ist, einen Winkel θ bildet. Vier Quadrate 15 sind als das Muster der Dots 10 überlagernd gezeigt, wobei jedes Quadrat 15 einen eine Vielzahl von Dots 10 enthaltenden Bereich abdeckt. Die Quadrate 15 repräsentieren jeweils einen Grundbaustein, der im Stand der Technik verwendet wird und oben beschrieben wurde. Er repräsentiert die kleinste Dotschablonenansammlung, die sich in Abtastrichtung wiederholt.
• Figur 2 zeigt eine Vergrößerung eines Grundbausteins 16. Zur Veranschaulichung sind die Dotschablonen 22 in unterschiedlichen Dichte-(Schattierungs-)mustern gezeigt. In diesem Fall ist ein abtastender Schreibpunkt als Quadrat dargestellt. Es sei angemerkt, daß der Punkt 20 in Wirklichkeit üblicherweise gerundet ist und daß ein gewisser Grad an Punktüberlappung vorliegt. Ähnlich dem früheren Beispiel besteht jede Dotschablone 22 aus zweiundfünfzig Punkten 20. Abhängig von der sichtbaren Dichte des Originals an dieser Stelle wird eine Anzahl der Punkte 20 innerhalb jeder Schablone 22 zur Bildung von Dots 12, wie in Figur 3 gezeigt, eingeschaltet. Da die Darstellung einen quadratischen Punkt 20 und eine begrenzte Zahl von Punkten 20 pro Dotschablone 22 verwendet, sind die Ränder der dargestellten Dots 12 ein wenig zackig. Bei zunehmender Zahl der Punkte 20 pro Dotschablone 22 nähert sich das Muster stärker an die runden Dots 10 von Figur 1 an. Bei diesem Beispiel ist unter Verwendung der bisher bekannten Technik eine LUT mit 676 Werten zur Bestimmung des Status jedes Schreibpunktes 20 notwendig. Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch sind der Grundbaustein 16 und die zugehörige große Look-up- Tabelle nicht notwendig. Eine Untersuchung der Dotschablonen 22 über das Rastermuster zeigt, daß der Punkt 20 bei Verlassen einer bestimmten Dotschablone 22 immer an dem vorbestimmten gleichen Punkt in eine andere Schablone 22 eintritt, obgleich dies nicht notwendigerweise eine benachbarte oder nachfolgende sein muß.
• Figur 4A zeigt die Dotschablonen 22, wobei eine unterschiedliche Hintergrundschattierung verwendet wird. Bei Bewegung des abtastenden Schreibpunktes 20 entlang der Abtastzeile 7 stellt man fest, daß der Punkt 20 an der Stelle "e,7" in den Dot 30 gelangt. Der Einfachheit halber bei der Identifizierung der Schablonenabschnitte werden die obersten vier Punkte in jeder Dotschablone als 1T, die nächsten 12 als 3T, die nächsten 20 als 5C, die folgenden 12 als 3B und die letzten 4 als 1B bezeichnet, wobei die Schablone 22 als größere Quadrate, die jeweils vier Schreibpunkte 20 enthalten, wie in Fig. 4B gezeigt, beschrieben wird. Beim Vorwärtsbewegen des abtastenden Schreibpunktes 20 entlang der Abtastzeile 7 gelangt der Punkt 20 beim Verlassen der Schablone 30 nach "f,7" bei "g,7", das den Anfang des mit 3B bezeichneten Schablonenabschnitts darstellt, in die Schablone 32. Der Punkt verläßt Schablone 32 bei "1,7" und tritt bei "m,7", das sich in Abschnitt 3T in der Schablone 34 befindet, in diese ein. Der Punkt verläßt Schablone 34 bei "r,7" und gelangt in Schablone 36 bei "s,7", das dem Abschnitt 1B in der Schablone 36 entspricht. Er verläßt Schablone 36 bei "t,7" und gelangt in Schablone 38 bei "u,7", das sich in Abschnitt 5C in der Schablone 38 befindet. Es tritt aus bei "δ,7" und gelangt in Schablone 40 bei "ε,7", das sich in der Schablone 40 am selben Punkt, d.h. Abschnitt 1T, wie bei Schablone 30 befindet, und die Folge von 1T, 3B, 3T, 1B und 5C wiederholt sich. Wenn man die relativen Punkte des Eintretens und Verlassens in jedem einzelnen Fall betrachtet, benötigt man bloß einen Wertesatz, um zu bestimmen, ob der Schreibpunkt 20 ein- oder ausgeschaltet werden sollte - nämlich die einer Dotschablone entsprechenden Werte, vorausgesetzt, man erhält sowohl einen aus der Look-up-Tabelle ausgewählten Statusbestimmungswert als auch einen Zeiger zu der nächsten, in der Tabelle nachzuschauenden Adresse.
• Der Zeiger weist üblicherweise eine vorberechnete Adresse für die Wahl des nächsten Wertes auf, wobei die Berechnung auf dem gewünschten Dotmittellinienwinkel und der Dotabstandsverteilung basiert. Der gewählte Wert kann ein Wert sein, der zur Erzeugung einer bestimmten Dotform vorbestimmt ist. Der Status (Ein oder Aus) des Punktes wird durch Vergleich des gewählten Wertes und der Bilddichte an dem Punkt des Bildes, der der Punktadresse auf demselben Bild entspricht, festgestellt. Der gewählte Wert kann auch ein direkter Punktstatusindikator, d.h. Ein oder Aus, basierend auf vorgewählten Dotformen und Dichtepegeln, sein.
• Figuren 5 und 6 zeigen eine typische Dotschablone und eine zugehörige Look-up-Tabelle, die gemäß der vorliegenden Erfindung für Dotschablonen aufgebaut ist, die 52 Punkte enthalten und einen Winkel θ bilden, wie in Figur 4A gezeigt. In diesem Beispiel ist der Dot vom Zentrum aus aufgebaut, wie in Figur 3 gezeigt, indem Daten von dem Halbtonbild PEL, das die bestimmte Position des Dots auf dem Bild überlagert, mit dem Dotschablonenwert verglichen und entschieden wird, ob der Punkt ein- oder auszuschalten ist. Die in Figur 5 gezeigten Werte repräsentieren binäre Werte in einer Lookup-Tabelle für jede Schablonenadresse, und der Punkt wird eingeschaltet, wenn der entsprechende PEL-Wert unter dem Wert für diese Adresse liegt. Die in Figur 3 dargestellten Dots 12 entsprechen einem überlagernden Pixel 29, dessen Wert 99 ist. Im Anschluß an den Vergleich des Punkt-LUT-Wertes mit dem PEL-Wert werden Punktpositionen, deren Wert 100 oder mehr beträgt, d.h. deren Wert den des überlagernden Pixels übersteigt, eingeschaltet, während diejenigen unter 100 ausgeschaltet werden. Figur 6 zeigt eine zugehörige Look-up-Tabelle, die Zeiger zum Leiten des Wertauswahlvorgangs liefert, während der Punkt sich entlang einer Rasterzeile vorschiebt. Somit wird nach Verwendung des Wertes von Adresse "a4" der Wert von Adresse "a5" gewählt, dann der Wert von Adresse "g2", dann der Wert für "g3" usw.
• Die Anzahl der Dotschablonen und Teile derselben pro Rasterzeile wird auf der Basis der Gesamtheit der verfügbaren Punkte vorberechnet, und am Ende der Rasterzeile lenkt ein separater Zeiger den Auswahlvorgang zurück zu jedwedem Punkt, der dem Beginn der nächsten Rasterzeile entspricht. Der Vorgang wird wiederholt, bis der gesamte Bildabtastvorgang abgeschlossen ist. Ungeachtet des gewählten Winkels für die Mittellinie der Dots bleibt unter der Voraussetzung, daß bei der Winkelauswahl rationale Winkel verwendet werden, die Größe der Look-up-Tabelle dieselbe und ist auf die Anzahl der verfügbaren Adressen pro Dotschablone plus eines "Horizontal"-Zeigers für jede Adresse plus eines "Vertikal"-Zeigers für jede Adresse des Anfangs einer neuen Zeile beschränkt.
• Figur 7 zeigt, wie diese Erfindung unter Verwendung von Software, Hardware oder einer Kombination daraus in einem praktisch verwendbaren System implementiert werden könnte. Zur Steuerung eines Gatters 72 und eines Gatters 74 wird ein Taktgeber 70 verwendet, und derselbe Taktgeber 70 wird verwendet, um die Position des Schreibpunktes auf der Rasterbahn, sowohl vertikal als auch horizontal, zu verfolgen. Zu Beginn der Rasterabtastung wird die Adresse der Startposition innerhalb der Schablone in zwei Register 76 und 78 geladen. Diese Register werden zur Verfolgung der gegenwärtigen Punktposition innerhalb der Dotschablone verwendet. Das Punktzeileneintrittsregister 78 wird nur am Ende einer Zählung, die einer vollständigen horizontalen Abtastung entspricht, aktualisiert. Die gegenwärtige Punktpositionsadresse in dem Register 76 wird zum Eindringen in die Look-up-Tabellen 84 und 80 verwendet, um den ersten Wert und den zugehörigen Zeiger zu erhalten, der die nächste Adresse in der Look-up-Tabelle angibt und das Register 76 auf die von dem Zeiger herkommende neue Adresse rücksetzt. Der Taktgeber setzt seine Zählung fort, bis das Ende einer Abtastzeile erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rückkehradresse für den Punkt auf der nächsten Zeile aus der LUT 82 erhalten, und der Taktgeber schaltet das Gatter 72 um, um diese Adresse in das Register 76 einzutragen, wobei der darin befindliche Wert durch den Ausgang der LUT 82 als neue Adresse des gegenwärtigen Punktes ersetzt wird. Derselbe Wert wird in das Vertikalregister 78 eingetragen. Dann wird das Gatter 72 zurück zu der durch die Pfeile 73, 77 und 79 angezeigten Schleife geschaltet und der Vorgang wiederholt.
• Außer der nächsten Adresse, die aus der LUT 80 gewonnen wird, erhält man einen jeder Adresse zugehörigen Vergleichswert unter Bezugnahme auf eine zweite Look-up-Tabelle 84, die Schwellenwerte liefert, die zum Bestimmen, ob ein Punkt ein- oder ausgeschaltet wird, verwendet werden. Eine derartige Look-up-Tabelle ist in Figur 5 gezeigt. Diese zweite Look-up-Tabelle ist getrennt von der Zeiger-Look-up-Tabelle dargestellt, es kann jedoch auch eine einzelne Tabelle mit beiden Werten verwendet werden. Der Vergleichswert wird über Bahn 85 einem Komparator 86 zugeführt. Ein den PEL- Wert des zu reproduzierenden Bildes anzeigender Wert, der demselben Punkt in dem Bild entspricht, wird von einer in Figur 7 nicht gezeigten Quelle aus über Bahn 87 ebenfalls dem Komparator 86 zugeführt. Abhängig von dem Ausgang des Komparators 86 wird der Schreibpunkt ein- oder ausgeschaltet.
• Figur 8 zeigt einen etwas anderen Weg der Erzeugung von Dots, der schematisch die beste Art zur Ausübung der Erfindung darstellt. Die Adressenauswahl und die Zeigerverwendung sind genauso wie vorher, die Art der Bestimmung des Punktstatus jedoch ist anders. Sobald die Punktadresse innerhalb der Dotschablone in dem Register 76 bestimmt worden ist, wird in diesem Ausführungsbeispiel diese Adresse verwendet, um in eine Look-up-Tabelle 86' zu gelangen. De Look-up-Tabelle 86' kann bildlich als dreidimensionale Tabelle mit einer Sammlung von Karten betrachtet werden, wobei jeweils eine Karte die Dotform für einen Dichtepegel repräsentiert. In einem 8- Bit-System gibt es somit 256 Karten. Jede Karte wiederum weist eine Tabelle auf, die den Status der Punkte, die den Dot dieser Karte bilden, repräsentieren.
• Der Halbton-PEL-Dichtepegelwert für den Bildbereich, der der Position eines Punktes entspricht, wird der LUT 86' zugeführt, und die dem Dichtepegel an diesem Bildbereich entsprechende Karte wird gewählt. Dann wird die Punktadresse innerhalb der Dotschablone der gewählten Karte zugeführt und der Punktstatus festgestellt. Der Punktstatus, Ein oder Aus, wird wiedergewonnen und an den Drucker ausgegeben. Die Karten werden bildlich als Erklärungshilfe verwendet und in der Praxis arbeitet das System unter Verwendung einer Look-up-Tabelle mit drei Zugriffseingängen, um jede Adresse eindeutig zu identifizieren.
• Das obige Doterzeugungsverfahren ist schneller als das einen Komparator verwendende, da es die Notwendigkeit der Berechnung für jeden Punkt vermeidet. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Ein/Aus-Zustand mehrerer Punkte, die unter einem einzelnen Halbton-PEL liegen, parallel aus der Look-up-Tabel]e erhalten werden, wobei das separate, seriell durchgeführte Nachschlagen von Adressen vermieden wird, um die Implementierung weiter zu beschleunigen. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Honzontalzeiger-LUT Zeiger, die eine Anzahl von Punkten "überspringen", die äquivalent zu der Anzahl von parallel wiedergewonnenen Punkten ist.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Kartensatz, der mehr als einen Gestaltungsdotsatz repräsentiert, auswechselbar verwendet werden kann, wodurch eine weit größere Flexibilität bei der Erstellung von unterschiedlichen Halbtondotmustern innerhalb desselben Bildes ermöglicht wird, so daß den Erfordernissen des Bildes am besten Rechnung getragen werden kann. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Bild eine Zusammensetzung unterschiedlicher Originale ist, von einen einige sich am besten durch elliptische Dots reproduzieren lassen, während andere rechtwinklige Dots erfordern.

Claims (12)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch Halbtondruck, bei dem aus das Bild bildenden elektronischen Daten Halbtonpunkte (12) erzeugt werden, indem punktweise und zeilenweise über ein Raster von Schreibpunkten (20) auf einem Aufzeichnungsmedium ein Abtastvorgang durchgeführt wird, wobei jeder Punkt (12) innerhalb einer eine Vielzahl von Schreibpunkten (20) enthaltenden, sich wiederholenden Punktschablone (22;30-40) definiert ist, und indem an selektiven Schreibpunkten (20) geschrieben wird, indem ein aus einem Schreibpunktadreßregister (76) erhaltenes Adreßsignal für den gegenwärtigen Schreibpunkt zur Wahl eines vorbestimmten Wertes für jeden Schreibpunkt (20) an eine Punktstatustabelle (84;86') gesendet wird, wobei der vorbestimmte Wert einen Ein-Aus-Status für den gegenwärtigen Schreibpunkt (20) bestimmt und die Punktstatustabelle (84;86') eine Vielzahl von vorbestimmten Werten aufweist, die jeweils Adressen von Schreibpunkten (20) innerhalb der Punktschablone (22;30-40) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des selektiven Schreibens durch Senden des Schreibpunktadreßsignals auch zu einer Einrichtung (80,82) zur Erzeugung eines einem bestimmten Schreibpunktadreßcode eindeutig zugeordneten Adressenzeigersignals und durch Senden des Adressenzeigersignals zu dem Schreibpunktadreßregister (76) zum Erhalten des nächsten Schreibpunktadreßsignals durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Erzeugen des Adressenzeigersignals sowohl eine Horizontalzeigertabelle (80) als auch eine Vertikalzeigertabelle (82) aufweist, und bei dem der Sendeschritt durch Senden sowohl eines aus der Horizontalzeigertabelle (80) erhaltenen Horizontalzeigersignals als auch eines aus der Vertikalzeigertabelle (82) erhaltenen Vertikalzeigersignals durch ein von einem Takt (70) gesteuertes erstes Gatter (72) zu dem Schreibpunktadreßregister (76) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Sendeschritt ferner das Senden des Vertikalzeigersignals durch ein von dem Takt (70) gesteuertes zweites Gatter (74) zu einem Vertikalzeileneingaberegister (78) zum Senden eines gegenwärtigen Zeileneingabeadreßsignals zu der Vertikalzeigertabelle (82) aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des selektiven Schreibens die Zufuhr sowohl des aus der Punktstatustabelle (84) gewählten vorbestimmten Wertes als auch eines Pixel-(29)-Dichtepegelsignals für den Bildbereich, der demselben Punkt wie der gegenwärtige Schreibpunkt (20) entspricht, aufweist, wobei der Komparatorausgangswert den Ein-Aus-Status für den gegenwärtigen Schreibpunkt (20) bestimmt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des selektiven Schreibens aufweist: die Zufuhr eines Pixel-(29)-Dichtepegelsignals für den Bildbereich, der demselben Punkt wie der gegenwärtige Schreibpunkt entspricht, zu der Punktstatustabelle (86'), wobei die Punktstatustabelle (86') einen Satz von unterschiedliche Pixeldichtepegel repäsentierenden Punktschablonenkarten aufweist, die jeweils die Punktform, das heißt, den Punktstatus jedes Schreibpunktes (20) in der Punktschablone (22;30-40), für einen bestimmten Dichtepegel repräsentieren sowie das selektive Schreiben an dem gegenwärtigen Schreibpunkt (20) abhängig von dem Ein-Aus- Status des gegenwärtigen Schreibpunkts (20), der anhand der dem Dichtepegelsignal zugeordneten Punktschablonenkarte festgestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schreibschritt ferner die Zufuhr eines Punktformwählsignals zum Wählen eines bestimmten Satzes von dem Punktformwählsignal zugeordneten Karten zu der Punktstatustabelle (86') aufweist, wobei die Punktstatustabelle (86') mehrere Sätze von Punktschablonenkarten aufweist, welche unterschiedliche Punktformgestaltungen repräsentieren, wobei jeder Satz unterschiedliche Pixeldichtepegel für eine bestimmte Punktformgestaltung repräsentiert.

7. Vorrichtung zur Erzeugung eines Bildes durch Halbtondruck, wobei aus das Bild bildenden elektronischen Daten Halbtonpunkte (12) erzeugt werden, mit einer Einrichtung zum punktweise und zeilenweise erfolgenden Abtasten über ein Raster von Schreibpunkten (20) auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei jeder Punkt (12) innerhalb einer eine Vielzahl von Schreibpunkten (20) enthaltenden, sich wiederholenden Punktschablone (22;30-40) definiert ist, und mit einer Einrichtung zum Schreiben an selektiven Schreibpunkten (20), mit einem Schreibpunktadreßgenerator (76), dessen einer Ausgang mit dem Eingang einer Punktstatustabelle (84;86') zum Empfang eines Adreßsignals des gegenwärtigen Schreibpunkts und zum Wählen eines vorbestimmten Wertes für jeden Schreibpunkt verbunden ist, wobei der vorbestimmte Wert einen Ein-Aus-Status für den gegenwärtigen Schreibpunkt (20) bestimmt und die Punktstatustabelle (84,86') eine Vielzahl von vorbestimmten Werten aufweist, die jeweils Adressen von Schreibpunkten (20) innerhalb der Punktschablone (22;30-40) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtung aufweist: eine Einrichtung (82) zur Erzeugung eines einem bestimmten Schreibpunktadreßcode eindeutig zugeordneten Adressenzeigersignals, wobei ein Eingang der Erzeugungseinrichtung (80,82) mit dem Ausgang des Schreibpunktadreßgenerators (76) zum Empfang des Schreibpunktadreßsignals verbunden ist, und eine Einrichtung zum Senden des Adressenzeigersignals zu dem Schreibpunktadreßregister (76) zum Erhalten des nächsten Schreibpunktadreßsignals.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Einrichtung zur Erzeugung des Adressenzeigersignals sowohl eine Horizontalzeigertabelle (80), deren Eingang mit dem Schreibpunktadreßgenerator (76) verbunden ist, als auch eine Vertikalzeigertabelle (82) aufweist, und bei der die Sendeeinrichtung ein von einem Takt (70) gesteuertes erstes Gatter (72) aufweist, wobei ein erster Eingang des ersten Gatters (72) mit dem Ausgang der Horizontalzeigertabelle (80) und ein zweiter Eingang desselben mit dem Ausgang der Vertikalzeigertabelle (82) verbunden ist, wobei der Ausgang des ersten Gatters (72) mit dem Eingang des Schreibpunktadreßregisters verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Sendeeinrichtung ferner ein von dem Takt (70) gesteuertes zweites Gatter (74) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang der Vertikalzeigertabelle (82) verbunden ist, wobei der Ausgang des zweiten Gatters (74) mit dem Eingang eines Vertikalzeileneingaberegisters (78) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang der Vertikalzeigertabelle (82) zum Senden eines Signals bzgl. der gegenwärtigen Zeileneingabeadresse zu der Vertikalzeigertabelle (82) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei der die Einrichtung zum Schreiben an selektiven Schreibpunkten ferner einen Komparator (86) aufweist&sub1; wobei ein erster Eingang desselben mit dem Ausgang der Punktstatustabelle (84) und ein zweiter Eingang desselben mit einer Quelle eines Pixel- (29) -Dichtepegelsignals für den Bildbereich, der demselben Punkt wie der gegenwärtige Schreibpunkt (20) entspricht, verbunden ist, wobei der Ausgang des Komparators (86) einen Ein-Aus-Status für den gegenwärtigen Schreibpunkt (20) bestimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei der ein Eingang der Punktstatustabelle (86') mit einer Quelle eines Pixel(29)-Dichtepegelsignals für den Bildbereich, der demselben Punkt wie der gegenwärtige Schreibpunkt (20) entspricht, verbunden ist, wobei die Punktstatustabelle (86') einen Satz von Punktschablonenkarten aufweist, die unterschiedliche Pixeldichtepegel repräsentieren, wobei jede Karte die Punktform, d.h. den Punktstatus jedes Schreibpunktes (20) in der Punktschablone (22;30-40), für einen bestimmten Dichtepegel repräsentiert, wobei der Status des gegenwärtigen Schreibpunktes (20) anhand der dem Dichtepegelsignal zugeordneten Punktschablonenkarte festgestellt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der ein Eingang der Punktstatustabelle (86') auch mit einer Quelle eines Punktformwählsignals zum Wählen eines bestimmten Satzes von dem Punktformwählsignal zugeordneten Karten verbunden ist, wobei die Punktstatustabelle (86') mehrere Sätze von Punktschablonenkarten aufweist&sub1; die unterschiedliche Punktformgestaltungen repräsentieren, wobei jeder Satz unterschiedliche Pixeldichtepegel für eine bestimmte Punktformgestaltung repräsentiert.