DE69836615T2

DE69836615T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE69836615T2
Application number: DE69836615T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Ohta-ku Yano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: JP3990783B2; AU9238098A; DE69836615D1; JPH11150652A; EP0917352B1; US6394612B1; ES2274559T3; EP0917352A3; EP0917352A2; AU770330B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum Quantisieren einer mehrwertigen Originalbildinformation in ein Aufzeichnungslevel eines Aufzeichnungsgeräts.
Verwandte Hintergrundtechnik
In letzter Zeit sind verschiedene Austattungen zur Büroautomatisierung (BA), wie PC und Wordprozessoren zu sehr verbreitetem Gebrauch gelangt. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene Aufzeichnungsverfahren wie Tintenstrahlaufzeichnung, elektrofotografische Aufzeichnung, Nadeldruckaufzeichnungsverfahren und dergleichen als Verfahren zum Ausdrucken von durch die BA Ausstattung eingegebener Information entwickelt. Bei diesen geläufigen Aufzeichnungsverfahren steht ein sogenanntes binäres Aufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen oder Nichtaufzeichnen eines Dot (d.h. Aufzeichnungspixel) auf ein Aufzeichnungsmedium im Mittelpunkt.
Neuester Fortschritte bei PC, Wordprozessor und dergleichen wegen wurde es aber populär, Fotos und Desktoppublishing (DTP) von Bildern oder dergleichen zum Aufzeichnen auszugeben. Dafür ist Verwirklichung sauberer und flüssiger Halbtondarstellung erforderlich.
Ditherverfahren und Fehlerverteilungsverfahren (error diffusion, ED) sind als typische Verfahren beim Darstellen von Halbtönen in solchen binären Aufzeichnungsgeräten bekannt. Deshalb werden diese beiden Verfahren nachstehend kurz erklärt.
Das Ditherverfahren ist ein Gradationsdarstellungsverfahren, das Gradation oder Tonalität durch anfängliches Bestimmen einer Einheitsmatrix für die Gradation darstellt und dann die Anzahl der Aufzeichnungspixel steuert, die innerhalb der Einheitsmatrix aufgezeichnet werden sollen. Zum Beispiel wird beim Definieren einer 4 × 4 Einheitsmatrix die Anzahl der aufzuzeichnenden Aufzeichnungspixel innerhalb der definierten Matrix so gesteuert, dass sie "0 Dot" bis "16 Dot" beträgt, womit eine 17-gradige Darstellung verwirklicht wird.
Das Prinzip des ED Verfahrens wurde veröffentlicht in R. W. Floyd und L. Steinberg "An Adaptive Algorithm for Spatial Gray Scale" SID 75 Digest (1976). Das heisst, das ED Verfahren vollführt die Quantisierung durch Berechnung der Dichtedifferenz (Fehlerdaten) zwischen einer Originalbildpixeldichte jedes Originalbildes und der Aufzeichnungspixeldichte, die vom Aufzeichnungsgerät nach der Quantisierung aufgezeichnet werden soll und durch Diffusion der berechneten Fehlerdaten auf periphere Pixel vor der Quantisierung mit jedem Datum zugeteilter spezifischer Gewichtung. Diese Aufzeichnungsgeräte erzeugen und zeichnen Quantisierungsaufzeichnungsdaten unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren auf. Das Seriellsystem – Aufzeichnungsgerät veranlasst einen Aufzeichnungskopf, ein Aufzeichnungsmedium in einer Hauptabtastrichtung abzutasten, um die Aufzeichnung einer Zeile durchzuführen, bewegt nach Beendigung der Einzeilenaufzeichnung das Aufzeichnungsmedium um eine vorbestimmte Menge in eine Unterabtastrichtung und veranlasst den Aufzeichnungskopf erneut das Aufzeichnungsmedium abzutasten. Auch wenn Einzelheiten nachstehend erklärt werden, wiederholt das Seriellsystem – Aufzeichnungsgerät den obigen Vorgang, um die Aufzeichnung durchzuführen. Das Zeilensystem – Aufzeichnungsgerät besitzt eine Aufzeichnungseinrichtung, die über die gesamte Breitenrichtung des Aufzeichnungsmediums angeordnet ist. So führt das Zeilensystem – Aufzeichnungsgerät die Aufzeichnung durch sequentielles Abtasten des Aufzeichnungsmediums durch.
Aber bei solch herkömmlichen Quantisierungsverfahren und Aufzeichnungsgeräten, die die herkömmlichen Quantisierungsverfahren verwenden gibt es nachstehende Nachteile.
Beim Ditherverfahren ist die Anzahl der darstellbaren Gradationen entsprechend der Grösse einer Grundmatrix begrenzt. Da ferner die Gradation dargestellt wird durch Wiederholen der Grundmatrices, kommt es entsprechend einer Art eines Originalbildmusters vor, dass Textur genannte periodische Ungleichheit auf dem Aufzeichnungsbild in einer der Periode der Grundmatrix synchronen Periode auftritt. Diese periodische Ungleichheit tritt besonders bei Halbtonbildern auf und ist ein ernstlicher Nachteil. Deshalb ist das Ditherverfahren normalerweise für ein fotografisches Naturbild nicht geeignet.
Zum Beheben dieses Nachteils wurden verschiedene Vorschläge zu Verbesserung der Qualität von Halbtonbildern im Ditherverfahren gemacht. Zum Beispiel wurde wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 56-146361 offenbart, vorgeschlagen, dass ein Dithermaskenmuster für jede Farbe verschieden gestaltet wird. Aber eine solche Technik wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 56-146361 offenbart, ist nur ein Verfahren bei dem z.B. eine Dithermatrix einfach unter Verwendung von Zufallszahlen gebildet wird und erreicht deshalb das zur Wiedegabe ausreichender Halbtonbildqualität erforderliche Level nicht.
Beim ED Verfahren ist, da die Fehlerdaten zwischen Originalbilddichte und Ausgabedichte räumlich berechnet werden, die Anzahl der Gradationen, die beim Ditherverfahren wegen der Matrixgrösse begrenzt ist, nicht so begrenzt. So kann ein der Originalbilddichte getreues Ausgabebild wiedergegeben werden. So kann, im Vergleich mit dem Ditherverfahren getreue Halbtonaufzeichnung verwirklicht werden. Ferner kann beim ED Verfahren Kompatibilität der Gradationen und der Auflösung, die beim Ditherverfahren nicht verwirklicht werden kann, verwirklicht werden. Aus diesen Gründen wurde im Fall der Ausgabe von Fotos, nach denen der Bedarf besonders in den letzten Jahren gestiegen ist, das ED Verfahren im Vergleich zum Ditherverfahren allgemein als fähig dazu akzeptiert, Anstiege bei der Bildqualität zu verwirklichen. Aber da die Anzahl der Verarbeitungsschritte für ein Pixel beim ED Verfahren signifikant grösser ist als beim Ditherverfahren, benötigt das ED Verfahren beträchtlich mehr Verarbeitungszeit. Der Bedarf nach Hochqualitätsbildern hat einen schnellen Anstieg bei der Aufzeichnungsauflösung der Aufzeichnungsgeräte verursacht. Die Anzahl zu verarbeitender Pixel steigt in quadratischem Verhältnis beim Anstieg der Auflösung der Aufzeichnungen. Deshalb steuert beim ED Verfahren die Verarbeitungsgeschwinigkeit die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsgeräte.
So gibt es den Bedarf einer Quantisierungstechnik mit der Geschwindigkeit des Ditherverfahrens und der befriedigenden Halbtonwiedergabe des ED Verfahrens. Als ein Vorschlag zum Verwirklichen einer solchen Technik offenbart z.B. U.S. Patent Nr. 5.111.310 eine Quantisierungstechnik, bei der als Charakteristik der Hochgeschwindigkeitsverarbeitung bei der Quantisierungsteuerung entsprechend der Verarbeitungsgeschwindigkeit beim herkömmlichen Ditherverfahren unter Verwendung einer ausreichend grossen Dithermatrix, ein Muster erhalten wird, das eine blaues Rauschen genannte räumliche Frequenzcharakteristik aufweist und auf die Matrix gelegt wird, um eine Halbtonwiedergabe wie beim ED Verfahren zu verwirklichen. Zu beachten ist, dass das vorstehende Verfahren im Weiteren als Ditherverfahren mit blauem Rauschen bezeichnet wird. Die Details des Ditherverfahrens mit blauem Rauschen sind in vielen Publikationen veröffentlicht, z.B. Robert Ulichneey "Digital Halftoning" The MIT Press Cambridge, Massachusetts London, England und dergleichen. Das Ditherverfahren mit blauem Rauschen führt Quantisierung unter Verwendung von Dithermatrices durch, die das Gefühl des Rauschens auf dem ausgegebenen Bild verringern durch Unterdrücken des Leistungsspektrums von Komponenten mit niedrigen Frequenzen, für die das menschliche Auge am empfänglichsten ist.
Aber bei diesen Ditherverfahren mit blauem Rauschen ist die Dithermatrix so strukturiert, dass das Muster des blauen Rauschens über jede Farbe gelegt wird. Deshalb kann es in einem Farbbildaufzeichnungsgerät vorkommen, dass eine gemischte (oder zusammengesetzte) Farbe, aufgezeichnet auf der Grundlage eines Ergebnisses einer Ditherverarbeitung mit blauem Rauschen für jede Farbe, das Muster des blauen Rauschens nicht bildet oder herstellt mit dem Nachteil, dass die Farbbildqualität sich verringert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Probleme gemacht.
Ein Artikel mit dem Titel "Anwendung der Maske mit blauem Rauschen bei Farbhalbtönung" von M. Yao und K.J. Parker in Fortsetzungen SPIE – The International Society for Optical Engineering, Band 2727, Teil 2, Seiten 876–880 offenbart die Verwendung einer Vielzahl von Masken mit blauem Rauschen beim Halbtönen von Farbbilddaten.
Gemäss eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Verarbeitungsvorrichtung wie in Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Bildverarbeitungsverfahren wie in Anspruch 8 zur Verfügung.
Weitere Eigenheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile bezeichnen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die in der Spezifikation enthaltenen und einen Teil davon bildenden Begleitzeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundlagen der vorliegenden Erfindung zu erklären.
1 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zum Bilden einer Quantisierungs – DitherMaske für jede Farbe in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildverarbeitungssystem gemäss des Ausführungsbeispiels zeigt;
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Mechanismus eines Hauptteils eines Aufzeichnungsgeräts zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerungslogik des Aufzeichnungsgeräts zeigt;
5 ist eine Ansicht, die den Ablauf einer Bildverarbeitung zeigt; und
6 ist eine Ansicht zum Erklären eines Verfahrens zum Bilden einer Maske in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BERVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun in Übereinstimmung mit den Begleitzeichnungen beschrieben.
(Umriss)
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird ein Ditherverfahren für die Quantisierung und Muster des blauen Rauschens als Dithermatrices verwendet. Ferner sind Maskenmuster mindestens zweier Farben als verschiedene Muster definiert und eine Anordnung von zwei-Farben (Sekundärfarben) Dots, dargestellt durch die verschiedenen beiden Farben werden optimiert, um das Muster des blauen Rauschens zu bilden. Das heisst, die Sekundärfarbe zu einer Aufzeichnungszeit mit Verwendung der beiden Farben hat eine Charakteristik, die das Muster des blauen Rauschens darstellt.
Wie vorstehend beschrieben, ist es in einem Farbaufzeichnungsgerät, das das Aufzeichnen mit mehreren Aufzeichnungsfarben durchführt, wenn die Maske in der die Sekundärfarbendots eingerichtet sind das Muster des blauen Rauschens zu bilden, möglich, nicht nur Bildverarbeitungsvorrichtung und – verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem Gradationsdarstellung einschliesslich von nicht nur Halbtönung der Aufzeichnungsfarbe (Primärfarbe), sondern auch Halbtönung gemischter Farbe, repräsentiert durch eine Kombination der Vielzahl von Aufzeichnungsfarben, mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bildqualität wiederzugeben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Das erste Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezug auf die Begleitzeichnungen erklärt. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildverarbeitungssystem zeigt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. In der Zeichnung besteht ein externer Rechner 100 aus CPU 101, Speicher 102, einer externen Speichereinheit 103, einer Eingabeeinheit 104 und einer Druckerschnittstelle 105. Die CPU 101 führt ein im Speicher 102 gespeichertes Programm aus zum Verwirklichen eines Farbverarbeitungsvorgangs, eines Quantisierungsverarbeitungsvorgangs und dergleichen (später beschrieben). Da das Programm in der externen Speichereinheit 103 gespeichert wurde, wird es von einem externen Gerät mit der Speichereinheit 103 zugeführt. Da der externe Rechner 100 Hardware für die Quantisierungsverarbeitung beinhaltet, kann er diese veranlassen, die Quantisierungsverarbeitung durchzuführen. Da der externe Rechner 100 über die Schnittstelle 105 mit einem Aufzeichnungsgerät 200 verbunden ist, werden Bilddaten, die der Farbverarbeitung unterworfen sind, zum Aufzeichnungsgerät 200 übertragen, um das Aufzeichnungsgerät 200 zu veranlassen Druckaufzeichnung durchzuführen.
<Aufzeichnungsgerät>
3 ist eine Perspektivansicht zum Erklären des Aufzeichnungsgeräts 200 in 2. In diesem Fall wird das Aufzeichnungsgerät mit Tintenstrahlsystem als Beispiel erklärt.
Zuerst wird ein gesamter Aufbau des Aufzeichnungsgeräts 200 erklärt. In 3 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Blatt Papier oder Plastik (im Weiteren als Aufzeichnungsblatt bezeichnet). Die in einer Kassette oder dergleichen gestapelten Aufzeichnungsblätter 1 werden nacheinander von einer Papierzufuhrrolle (nicht gezeigt) zugeführt und dann wird jedes Blatt 1 durch ein erstes Paar Tragerollen 3 und durch ein zweites Paar Tragerollen 4, angeordnet in einem vorbestimmten Abstand und jeweils von (nicht gezeigten) Schrittmotoren angetrieben in Richtung A getragen.
Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Tintenstrahlsystem – Aufzeichnungskopf, der die Aufzeichnung auf Blatt 1 vornimmt. Im Kopf 5 wird Tinte aus einer nicht gezeigten Patrone zugeführt und dann in Reaktion auf ein Bildsignal durch eine Düse ausgestossen. Aufzeichnungskopf 5 und Tintenpatrone sind auf einem Schlitten 6 montiert und ein Schlittenantriebsmotor 23 ist mit dem Schlitten 6 durch einen Riemen 7 und Riemenscheiben 8a und 8b verbunden. Deshalb wird Schlitten 6 vom Motor 23 angetrieben, um Blatt 1 entlang eines Führungsschaftes 9 reziprok abzutasten.
Mit obigem Aufbau stösst der Aufzeichnungskopf 5, sobald er sich in Richtung B bewegt, in Reaktion auf das Bildsignal die Tinte auf das Aufzeichnungsblatt 1 aus, um ein Tintenbild aufzuzeichnen. Dann kehrt der Aufzeichnungskopf 5 wegen der Notwendigkeit, dass Verklumpungen der Düse von einem Tintenentfernungsgerät 2 entfernt werden, zu seiner Ausgangsposition zurück und die Tragerollen 3 und 4 werden dazu angetrieben das Aufzeichnungsblatt 1 um eine Zeile in Richtung A zu schieben. Durch Wiederholen des obigen Vorgangs wird vorbestimmte Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsblatt 1 durchgeführt.
Als Nächstes wird ein Steuersystem zum Antreiben der jeweiligen Einheiten im Aufzeichnungsgerät 200 erklärt.
Wie in 4 gezeigt, besteht das Steuersystem aus einer Steuereinheit 20 mit CPU 20a, einem Mikroprozessor oder dergleichen, ROM 20b zum Speichern von Steuerprogrammen und verschiedener Daten für die CPU 20a, RAM 20c, verwendet als Arbeitsbereich der CPU 20a und zum zeitweiligen Speichern verschiedener Daten; Schnittstelle 21, Arbeitsfeld 22; Antrieb 27 zum Antreiben verschiedener Motoren (Schlittenantriebsmotor 23, Papierzufuhreinheitantriebsmotor 24, erster Trägerrollenantriebsmotor 25 und zweiter Trägerrollenantriebsmotor 26); und Aufzeichnungskopfantrieb 28 zum Antreiben eines Aufzeichnungskopfes 5.
Durch die Schnittstelle 21 führt die Steuereinheit 20 einen I/O (Ein/Ausgabe) Vorgang für verschiedene Information (z.B. Zeichenabstand, Zeichenart und dergleichen) aus dem Bedienfeld 22 durch, ein Bildsignal vom/zum externen Gerät 29 und dergleichen. Die Steuereinheit 20 gibt AN und AUS Signale zum Antreiben der Motoren 23–26 aus und das Bildsignal zum Antreiben jeder Einheit.
<Bildverarbeitungseinheit>
Nun wird ein Bildverarbeitungsverfahren erklärt, das durchgeführt werden soll, wenn Aufzeichnungsdaten zum Aufzeichnen durch das Aufzeichnungsgerät vom externen Rechner 100 erzeugt werden.
Die Bildverarbeitung im externen Rechner 100 wird durchgeführt von der CPU 101 auf Grundlage eines in der externen Speichereinheit 103 gespeicherten Programms. Diese Verarbeitung kann auch durch andere Hardware verwirklicht werden.
5 ist eine Ansicht, die die Bildverarbeitung erklärt.
5 zeigt einen Ablauf der Verarbeitung zur Eingabe von R (roten), G (grünen) und B (blauen) acht-Bit (d.h.,256 Gradations-) Bilddaten und dann zur Ausgabe von C (cyan), M (magenta), Y (gelb) und K (schwarz) ein-Bit Daten.
Die R, G und B acht-Bit Bilddaten werden zuerst bei einem Schritt 51, der Luminanz/Dichtewandlung durchführt in C, M und Y acht-Bit Daten gewandelt. Im Ausführungsbeispiel wird die nachstehende logarithmische Wandlung durchgeführt.
C0 = (–255/2,4) × (log10[R/255])
M0 = (–255/2,4) × (log10[G/255])
Y0 = (–255/2,4) × (log10[B/255])
Dann werden in einem Maskierungsschritt S2 die C0, M0 und Y0 acht-Bit Daten einer Maskierungswandlung für farbräumliche Wandlung unterworfen. Im Ausführungsbeispiel wird [3 × 3] Matrixwandlung für die eingegebenen C0, M0 und Y0 acht-Bit Daten durchgeführt, um C1, M1 und Y1 acht-Bit Daten auszugeben.
Dann wird zur Schwarzerzeugung eine Unterfarbenentfernungs- und Schwarzerzeugungsverarbeitung (UCR/BG) im UCR/BG Schritt S3 durchgeführt. Bei diesem Schritt werden die Unterfarbenentfernungs- und Schwarzerzeugungsverarbeitung für die C1, M1 und Y1 acht-Bit Daten durchgeführt, um C2, M2, Y2 und K2 acht-Bit Daten zu erzeugen. Genauer wird ein Minimalwert uc (uc = min[CMY]) aller C1, M1 und Y1 Aufzeichnungsdaten daraus als Unterfarbe entfernt und ein dem entfernten Wert uc entsprechender Schwarzerzeugungskomponent zu C1, M1, Y1 und K Daten hinzugefügt und dadurch die C2, M2, Y2 und K2 Daten erzeugt.
C2 = C1 – uc + CGR[uc]
M2 = M1 – uc + MGR[uc]
Y2 = Y1 – uc + YGR[uc]
K2 = KGR[uc]
In diesem Fall wird, wenn CGR[uc], MGR[uc] und YGR[uc] für "uc" jeweils einen Wert "null" haben, die Schwarzerzeugung nur durch ein K Tintenbild durchgeführt. Haben aber CGR[uc], MGR[uc] und YGR[uc] Werte die "uc" entsprechen, wird ein Teil des als Unterfarbe entfernten Schwarzbestandteils als K Tintendaten dargestellt und der Rest des Schwarzbestandteils wird als Mischung (d.h. Komposit K) der C, M und Y Farbbestandteile dargestellt.
Dann werden in einem Schritt S4 die C2, M2, Y2 und K2 acht-Bit Daten der ausgegebenen Gammakorrektur unterworfen und so die Farbverarbeitung beendet. Dann werden in einem Binärsetzverarbeitungsschritt S5 die durch die ausgegebene Gammakorrektur erzielten C3, M3, Y3 und K3 acht-Bit Daten in einer Zufalls-Ditherbereich – Gradationsdarstellungsverarbeitung in die C, M, Y und K ein-Bit Information gewandelt, um die binären Aufzeichnungsdaten zu erzeugen, die "drucken" oder "nicht drucken" anzeigen. Die erzeugten binären Aufzeichnungsdaten werden in das Aufzeichnungsgerät übertragen und die Aufzeichnung durchgeführt. Genauer werden bei Schritt S5 die C3, M3, Y3 und K3 acht-Bit Daten jeweils mit den Schwellenwerten innerhalb der Dithermatrix verglichen und entsprechend den Vergleichsergebnissen (d.h., grösser oder kleiner als die Schwellenwerte) in die ein-Bit Information gewandelt.
Das im Ausführungsbeispiel verwendete Zufallsditherverfahren ist das vorstehend beschriebene Verfahren des blauen Rauschens. Das Bilden der MatrixMaske und Charakteristik des Ditherverfahrens des blauen Rauschens sind im obigen U.S. Patent Nr.5.111.310; "Journal of Electronic Imaging" Januar 1994, Band 3(1) Seiten 92–97; und " Digital Halftoning Technique Using a Blue-Noise Mask" J.Opt.Soc. AmA Band 9, Nr.11 November 1992 offenbart und waren dem Fachmann bekannt. Deshalb unterbleibt eine detaillierte Erklärung des Zufallsditherverfahrens im Ausführungsbeispiel.
<Quantisierungsverarbeitung>
Bei der obigen Bildverarbeitung kann, da das Zufallsditherverfahren als Quantisierungsverfahren verwendet wird, im Vergleich zu dem Fall, bei dem das ED Verfahren als Quantisierungsverfahren verwendet wird, die Verarbeitungsmenge merklich verringert werden, wodurch Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit verwirklicht werden kann. Zusätzlich kann, verglichen mit dem Fall, bei dem das herkömmliche Ditherverfahren als Quantisierungsverfahren verwendet wird, Halbtonbildaufzeichnung in hoher Qualität verwirklicht werden. Deshalb kann festgestellt werden, dass das Zufallsditherverfahren eine optimale Option in Hinsicht auf Ausgewogenheit zwischen nötiger Verarbeitungskapazität und ausgegebener Bildqualität ist. Aber auch beim Zufallsditherverfahren tritt nach wie vor das früher beschriebene Problem auf. Das heisst, Eindrücke des Rauschens tendieren dazu, beonders an hellen Teilen des Halbtons aufzutreten. Obwohl es viele Gründe für solche Eindrücke des Rauschens gibt, werden typische Gründe dafür nachstehend erklärt. Einer der Gründe ist, dass Leistungsspektren in niederfrequenten Bereichen vorhanden sind. Wie vorstehend beschrieben, ist die Empfindlichkeit des menschlichen Auges für niederfrequente Bereiche bemerkenswert höher als für hochfrequente Bereiche. Deshalb ist bekannt, dass, wenn Periodizität (d.h. Leistungsspektrum) im niederfrequenten Bereich vorliegt, diese als Eindruck des Rauschens wirkt und ein Gefühl der Falschheit oder Seltsamkeit verursacht. In diesem Zusammenhang besteht, auch wenn eine Dithermatrix des blauen Rauschens verwendet wird, da es schwierig ist, das niederfrequente Spektrum im gesamten Halbtonbereich zu eliminieren, die Befürchtung, dass das teilweise verbleibende Leistungsspektrum im niederfrequenten Bereich den Eindruck des Rauschens bewirkt. Das liegt daran, dass es äusserst schwierig ist, eine Dithermatrix zu bilden, die in der Lage ist, das niederfrequente Spektrum im ausgegebenen Bild des gesamten Gradationsbereichs zu eliminieren. Beim Bilden der Dithermatrix wird, da die Schwellenwerte der Matrix sequentiell angelegt werden, der bei den Schwellenwerten verwendbare Grad der Freiheit eingeschränkt. Es wird angenommen, dass die Schwellenwerte von "0" bis "255" der Matrix angelegt werden. In diesem Fall wird der Schwellenwert "127 " als Standard definiert und wenn das Anlegen der Schwellenwerte auf die Matrix beim Standard in dieser Reihenfolge beginnt, muss der letzte Schwellenwert "255" automa tisch auf eine zu diesem Zeitpunkt leere Position (oder Platz) angelegt werden. Mit anderen Worten, es gibt keinen Grad der Freiheit der Position, auf die der letzte Schwellenwert "255" angelegt werden kann. In dem Fall, in dem die Schwellenwerte auf eine Dithermatrix angelegt werden, ist es, da der Grad der Freiheit der Position, an die der später angelegte Schwellenwert angelegt wird geringer sein muss, als der der Position, an die der erste Schwellenwert angelegt wurde schwierig ein vollständiges Muster des blauen Rauschens im gesamten Gradationsbereich einzurichten. Deshalb verursacht das niederfrequente Leistungsspektrum, da es im praktischen Matrixmuster nicht vollständig eliminiert werden kann, im ausgegebenen Bild den Eindruck des Rauschens.
Ferner kann das Aufzeichnungsgerät beim Aufzeichnen verschiedene Streuungsfaktoren (oder Abweichungsfaktoren) aufweisen. Zum Beispiel führt ein serieller Drucker wie vorstehend beschrieben, das Aufzeichnen einer Zeile durch, indem der Aufzeichnungskopf veranlasst wird, das Aufzeichnungsmedium abzutasten, rückt nach Beendigung der Einzeilenabtastung das Medium um eine Zeile weiter und wiederholt diese Vorgänge.
Aber eine Position, an der ein Aufzeichnungspixel aufgezeichnet wird, kann einer Streuung oder Abweichung unterliegen, wegen verschiedener Streuungsfaktoren, etwa Streuung bei der Abtastmenge des Aufzeichnungskopfes oder des Aufzeichnungsmediums, Streuung bei der Position an der der Aufzeichnungskopf für jede Farbe montiert ist oder dergleichen. Wegen solcher Abweichung variiert die Frequenzcharakteristik des praktischen Druckbildes von einer Charakteristik des blauen Rauschens zu einer Charakteristik des weissen Rauschens, so dass das ausgegebene Bild, über das sich der Eindruck des Rauschens ausdehnt, rauh wirkt.
Auch der gesamte Bildbereich unterliegt ungeachtet des Gradationswertes des ausgegebenen Bildes dem Einfluss der obigen verschiedenen Streuungsfaktoren. Wenn ein Betrachter das Aufzeichnungsbild im Detail ansieht, fühlt er visuell, dass der Eindruck des Rauschens im Niedergradationsbereich des hellen Teils sehr intensiv ist. In diesem Zusammenhang ist es schwierig in Betracht zu ziehen, dass die Aufzeichnungsposition des Aufzeichnungspixels zum Zeitpunkt der Aufzeichnung des Niedriggradationsbereichs äusserst fehlerhaft wird. Das heisst, auch in Mittel- oder Hochgradationsbereichen streut die Aufzeichnungsposition genauso und so ändert sich die Frequenzcharakteristik in jedem dieser Bereiche von der Charakteristik des blauen Rauschens zur Charakteristik des weissen Rauschens. Aber diese Bereiche werden visuell von der positionellen Streuung nicht stark beeinflusst. Da der visuelle Einfluss ein psychologischer Wert ist, ist es schwierig die Ursachen dafür zu beheben. Aber es kann angenommen werden, dass einer der Hauptfaktoren im Kontrastunterschied liegt. Im hellen Teil ist, da die Aufzeichnungsdots auf dem weissen Medium verteilt sind die Position jedes aufgezeichneten Pixels klar. Im Gradationsbereich jedoch, dessen Dichte gleich oder grösser ist als der bestimmte Ausdehnungsgrad, ist eine grosse Anzahl von Aufzeichnungsdots innerhalb eines bestimmten Bereichs konzentriert, wodurch ein solcher Gradationsteil visuell als ingesamt grau empfunden wird. Da die Halbtönung durch binäre Aufzeichnung dargestellt wird, kann der Betrachter natürlich Kondensation und Verdünnung der Dotdichte wahrnehmen. Deshalb wird der Betrachter, wenn die gesamte Dotposition die Charakteristik des weissen Rauschens annimmt den Eindruck des Rauschens bemerken. Der Eindruck des Rauschens wird wahrgenommen durch Unterscheidung der Periodizität in einer Hintergrundfarbe an der Aufzeichnungsdotposition. Deshalb kann im Hintergrund des Mittel- und Hochgradationsteils, der, da der Kontrast zwischen dem vorhandenen Aufzeichnungsdot und dem Hintergrund weitgehend gering ist, im Vergleich zum hellen Teil substantiell grau wurde, angenommen werden, dass der Eindruck des Rauschens für einen Betrachter objektiv nicht auftritt.
Wichtig dabei ist, dass in dem Fall, in dem ein Druckbereich oder eine vom Druck bedeckte Region im Einheitsbereich als ein Flächenfaktor definiert wird., es für den Betrachter schwieriger wird, den Eindruck des Rauschens wegen des weissen Rauschens im dem Bild visuell wahrzunehmen, dessen Flächenfaktor hoch ist (d.h., Grad oder Prozentsatz des verbleibenden weissen Hintergrunds auf dem Papier ist gering), im Vergleich mit dem Bild, dessen Flächenfaktor niedrig ist.
So ist ein Verfahren zur Erhöhung des Flächenfaktors ein wirksames Verfahren zum Verringern des Eindruckes des Rauschens, der in Halbtonbereichen eines binären Aufzeichnungsbildes auftritt. Auf jeden Fall werden Farben verschiedener Farbtöne in einem Foto verwendet, wenn es erforderlich ist, Halbtöne getreu wiederzugeben. Da die im normalen Aufzeichnungsgerät vorbereiteten Aufzeichnungsfarben die drei Farben C, M und Y sind werden verschiedene Farbtöne durch Kombinieren dieser Primärfarben (C, M und Y) wiedergegeben. Um also den Eindruck des Rauschens innerhalb des gesamten Bildes zu verringern, reicht es nicht aus, das Halbtonbild der Primärfarbe zu verbessern, sondern es ist von Bedeutung den Eindruck des Rauschens in der Mischfarbe (oder Kompositfarbe) von sekundären oder mehr Farben zu verringern. Da die Mischfarbe aus einer Kombination von Primärfarbendots erzeugt wird, ist es wünschenswert, die Doterzeugung so zu steuern, dass die Primärfarbendots einander so wenig wie möglich überlappen, um den Flächenfaktor zu vergrössern. Wird nämlich das Maskenmuster jeder Farbe beim Zufallsditherverfahren so gesetzt, dass es sich für jede Farbe unterscheidet, kann der Flächenfaktor bei der Mischfarben – Halbtonaufzeichnung relativ erhöht werden. So kann eine (Qualitätsverbesserung beim fotografischen Halbtonbild verwirklicht werden, das aus den verschiedenen Farbtonfarben besteht.
Aber es gibt auch den Fall, bei dem der Eindruck des Rauschens auch dadurch nicht verringert werden kann, dass das Maskenmuster so gesetzt wird, dass es sich zufällig für jede Farbe unterscheidet. Auch wenn jedes Primärfarben – ZufallsditherMaskenmuster als Muster des b1auen Rauschens verwendet wird, um den Eindruck des Rauschens zu verringern, tritt der Fall auf, in dem, da die meisten der Fotos, die Wert auf das Halbtonbild legen, mit Mischfarbe, wie vorstehend beschrieben aufgezeichnet werden, gemäss der Kombination aus den jeweiligen Farbdots die endgültige Dotanordnung nicht die der Anordnung des blauen Rauschens ist, wenn die Dots, die die Mischfarbe bilden als Ganzes betrachtet werden. Um den Eindruck des Rauschens zu verringern, wird die Maske für jede Farbe mit dem Ziel verschoben, den Flächenfaktor zu verringern. So wird, da der Kontrast zwischen der Dotfarbe und der Hintergrundfarbe geringer wird, der Dot selbst weniger sichtbar. Aber da die räumliche Frequenzcharakteristik der Dotanordnung in Richtung der niederfrequenten Seite verschoben wird, steht zu befürchten, das keine vollständige Verringerung des Eindrucks des Rauschens erreicht werden kann.
Deshalb wird die räumliche Frequenzcharakteristik des Primärfarben – Halbtonaufzeichnungsbildes als das blaue Rauschen definiert und die DitherMaske für jede Farbe wird als eine verschiedene Maske gesetzt, mit dem Ziel, den Flächenfaktor zu vergrössern. Genauer, da C und M dazu tendieren, den Eindruck des Rauschens besonders bei geringer Helligkeit zu beinflussen, werden die DitherMasken von C und M als die unabhängigen Masken genommen. So kann, wenn das Halbtonbild aus B (blau), das die Mischfarbe aus C und M ist, wiedergegeben wird, wenn die C und M DitherMasken, jede jeweils mit der Charakteristik des blauen Rauschens für die Mischdotanordnung von C und M verwendet werden, der Eindruck des Rauschens des fotografischen ausgegebenen Bildes mit vielen Mischfarbenhalbtonbildern bei der Halbtonaufzeichnung verringert werden.
1 ist eine Ansicht, die ein Verfahren zum Bilden eines DitherMaskenmusters zeigt, das der vorstehenden Bedingung genügt. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 50 ein Dither-Maskenmuster (d.h., GrundMaskenmuster) des blauen Rauschens, gebildet mit einem bereits bekannten Verfahren, in dem die räumliche Frequenzcharakteristik die Charakteristik blauen Rauschens anzeigt. Dieses Muster hat eine Matrixgrösse von [256 × 256] in der 256 Evaluationswerte (d.h., Schwellenwerte) von "0" bis "255" jeweils in Reihen und Spalten angeordnet sind. Bezugszeichen 70, 80, 90 und 95 bezeichnen C, M, Y und K DitherMaskenmuster. Jedes Maskenmuster wird geformt auf Grundlage von Daten des GrundMaskenmusters 50 durch Datenwandlung in einer Wandlungseinheit 60. In diesem Fall wird angenommen, dass der Evaluationswert in der x Reihe und der y Spalte des Musters 50P(x,y) ist, der Evaluationswert des C DitherMaskenmusters 70C(x,y), der Evaluationswert des M DitherMaskenmusters 80M(x,y), der Evaluationswert des Y DitherMaskenmusters 90Y(x,y) und der Evaluationswert des K YDitherMaskenmusters 95K(x,y) ist. Dann werden die Werte C(x, y), M(x, y), Y(x, y) und K(x, y) gemäss des Wertes P(x, y) durch die Wandlungseinheit 60 wie folgt erzeugt.
Wenn P(x, y) < 32,
C(x, y) = P(x, y) + 224
M(x, y) = P(x, y)
Y(x, y) = P(x, y)
K(x, y) = P(x, y)
wenn P(x, y) ≥ 32
C(x, y) = P(x, y) + 32
M(x, y) = P(x, y)
Y(x, y) = P(x, y)
K(x, y) = P(x, y)
Durch Setzen des DitherMaskenmusters für jede Farbe wie vorstehend, wird die B(blau)-Systemfarbe, die als die Mischfarbe der Primärfarben C und M wiedergegeben werden soll, wie folgt wiedergegeben.
Beim Drucken eines B Bildes mit niedriger Gradation, dessen Gradationswert gleich oder geringer als "32" (32/255) ist, beginnt das C Dotdrucken an der Position, an der der M Dot, dessen Gradationswert "32" oder höher ist gedruckt wird. Deshalb ist zum Beispiel die durch das logische OR der C und M Dots, die das B Bild bilden, dessen Gradationswert "32" ist, erzielte Dotposition identisch mit der Position des Dots M, dessen Gradationswert "64" ist. Wie vorstehend beschrieben wird, wenn Gradationswert und damit Flächenfaktor erhöht werden, der Eindruck des Rauschens auch in der identischen räumlichen Frequenzcharakteristik verringert. Deshalb wird wenn die obigen C und M Maskenmuster gesetzt werden, da das B-Systembild, das im Vergleich mit Primärfarbbildern derselben oder einer geringeren Gradation einen grossen Flächenfaktor und darüber hinaus das Dotmuster mit den C und M Dots die Charakteristik des blauen Rauschens hat, der Eindruck des Rauschens multiplikativ unterdrückt. Natürlich wird beim Setzen des Maskenmusters gemäss des Ausführungsbeispiels, da das B-Systembild, dessen Gradationswert "64" oder höher ist unter Überlappung der C und M Dots gedruckt wird, eine Wirkung den Flächenfaktor zu erhöhen, verringert. Aber im Teil, dessen Gradationswert hoch ist (d.h., Hochdichteteil) treten, da der Eindruck des Rauschens reduziert oder verringert wird, keine Probleme auf.
Kritische Punkte verschiedener Aufzeichnungsgeräte zum Verringern des Eindrucks des Rauschens sind natürlich nicht identisch, weil sie von der Auflösung des Aufzeichnungsgeräts, der Dotdichte und dergleichen beeinflusst werden.
Deshalb gibt es das System, in dem es nicht ausreicht, nur den Eindruck des Rauschens beim Gradationswert von gleich oder geringer als "64" wie im Ausführungsbeispiel zu unterdrücken. Umgekehrt gibt es das System, in dem der Eindruck des Rauschens nicht schon am noch-geringeren Gradationsteil erfasst oder wahrgenommen werden kann. Aus diesen Gründen ist, weil in einem objektiven System ein optimaler Wert gesetzt werden soll, der Gradationswert nicht auf "64" begrenzt wie im Ausführungsbeispiel.
Die Charakteristik des blauen Rauschens im Ausführungsbeispiel wird definiert wie nachstehend.
Das heisst, wenn "R" das Rasterintervall zwischen Dots und "g" ein Druckverhältnis ist, dann wird die Hauptfrequnez (d.h. Schnittfrequenz) "fg" folgendermassen definiert,
fg = g^(1/2)/R (g ≤ 1/2) (1/2 = 50%)
fg = (1 – g)^(1/2) /R (g > 1/2)
die Charakteristik des blauen Rauschens wird so definiert, dass sie die Charakteristik räumlicher Frequenz hat, bei der der integrierte Wert (Summe) des Leistungsspektrums auf der Hochfrequenzseite gleich oder höher ist als die Hauptfrequenz fg des ausgegebenen Bildes; höher ist als der integrierte Wert (Summe) des Leistungsspektrums auf der Niedrigfrequenzseite, deren Frequenz geringer ist als die Hauptfrequenz fg, und so definiert, dass sie eine Charakteristik eines ausgegebenen Bildes ist, in dem sich das Leistungsspektrum für die räumliche Frequenz gleitend und kontinuierlich ändert.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäss des ersten Ausführungsbeispiels in Aufzeichnungsgeräten, die Mehrwertdaten in den Quantisierunggrad von Aufzeichnungsgeräten mit Ditherverfahren quantisieren, verschiedene Masken für mindestens zwei Farben als Maskenmuster für den Quantisierungsvorgang verwendet. Dann wird die Quantisierung unter Verwendung der Maske durchgeführt, in der die Sekundärfarben – Dotanordnung, dargestellt unter Verwendung der beiden mit den verschiedenen Masken quantisierten Farben durch Mischen der Dots dieser beiden Farben in das Muster des blauen Rauschens tritt, wodurch die Gradationsdarstellung mit nicht nur dem Halbtonbild der Aufzeichnungsfarben (d.h., der Primärfarben) des Aufzeichnungsgeräts, sondern auch das Halbtonbild der gemischten Farben, dargestellt durch die Kombination der Aufzeichnungsfarben mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bildqualität wiedergegeben werden kann.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Nun wird das zweite Ausführungsbeispiel erklärt, in dem die Maske für jede Farbe gebildet wird. Im ersten Ausführungsbeispiel wird die M (magenta) DitherMaske ausgesetzt und als die C (cyan) DitherMaske verwendet. Aber Masken können auch folgendermassen gebildet werden.
6 ist eine Ansicht zum Erklären des Makenbildungsverfahrens im zweiten Ausführungsbeispiel. In 6 bezeichnet Symbol P eine Y (gelb) Maske von "256 × 256" Pixel mit Charakteristik des blauen Rauschens und der Wirkung einer GrundMaske, aus der die C und M Masken gebildet werden. Da die GrundMaske P dieselben acht-Bit (256) Gradationen hat wie im ersten Ausführungsbeispiel werden 256 Werte (im Weiteren Evaluationswerte) an jeden 'Terminus der "256 × 256" Pixel von "0" bis "255" angelegt. Hier werden die Evaluationswerte versetzter Positionen auf der GrundMaske P extrahiert, um eine Maske PC0 zu bilden und gleichermassen werden die Evaluationswerte revers versetzter Positionen auf der GrundMaske P extrahiert, um eine Maske PM0 zu bilden. Da die Maske PC0 die erzielt wurde durch Extrahieren der versetzten Positionen auf der Maske P ebenfalls Evaluationswerte von "0" bis "255" hat, werden diese Evaluationswerte jeweils durch "2" geteilt (d.h., Teilen aller Evaluationswerte durch "2", um einen Quotienten eines ganzen Teils zu erzielen), um eine Maske PC1, mit Werten von "0" bis "127" zu bilden. Ebenso werden Evaluationswerte der Maske PM0 durch "2" geteilt, um eine Maske PM1 zu bilden. Dann wird eine DitherMaske PC, bestehend aus versetzten Positionen, zu denen die Evaluationswerte der Maske PC1 und revers versetzten Positionen, zu denen die Evaluationswerte der Maske PM1, jeweils um "128" vermehrt, hinzugefügt werden als die C Maske gebildet. Ebenso wird eine DitherMaske PM, bestehend aus revers versetzten Positionen, zu denen die Evaluationswerte der Maske PM1 und versetzten Positionen, zu denen die Evaluationswerte der Maske PC1, jeweils um "128" vermehrt, hinzugefügt werden, als die M Maske gebildet. Da wie vorstehend, die C und M Masken durch Kombination der Evaluationswerte gebildet werden, kann das B Halbtonbild bis zu 50% des Gradationswertes so gesetzt werden, dass es einen doppelt so grossen Flächenfaktor hat wie das Primärfarben – Halbtonbild desselben Gradationswertes. Ferner kann die Charakteristik räumlicher Frequenz des B-System Halbtonbildes, dessen Helligkeit gering ist und in dem der Eindruck des Rauschens deshalb wahrnehmbar ist, in der Charakteristik des blauen Rauschens wiedergegeben werden, so dass ein Foto oder dergleichen mit hoher Bildqualität aufgezeichnet werden kann.
(Weitere Ausführungsbeispiele)
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die C und M DitherMasken besonders erklärt. Es ist natürlich auch möglich, die Y DitherMaske oder die Maske jeder Primärfarbe des Aufzeichnungsgeräts so zu optimieren, dass der Flächenfaktor verbessert wird, wenn die aus Primärfarben bestehende Mischfarbe wiedergegeben wird. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Maske mit der Charakteristik des blauen Rauschens besonders erklärt. Die Wirkung der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben, kann erreicht werden, wenn die Charakteristik räumlicher Frequenz des Aufzeichnungsbildes einigermassen ausreicht [Leistungsspektrum des niederfrequenten Teils] < [Leistungsspektrum des hochfrequenten Teils].
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die Maskenmuster vieler Farben aus der GrundMaske mit Charakteristik des blauen Rauschens gebildet. Es ist zum Beispiel, wie in 6 gezeigt, natürlich möglich, dass die dotdruckfähige Position vorher als versetzte Position, revers versetzte Position oder dergleichen definiert wird und dann ein Muster mit Charakteristik des blauen Rauschens an der lesbaren Position unabhängig davon gebildet wird. Auch in diesem Fall ist es nicht nötig, Positionen wie die versetzte Position oder die revers versetzte Position zu definieren. Wenn dieselbe Farbe beim Drucken der Mischfarbe eine feste Masse wird, verhindert das eine schöne Darstellung der Mischfarbe. Deshalb ist es wünschenswert, dass Dots gleicher Farbe soweit zerstreut werden wie möglich.
Besonders beim Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorstehenden Ausführungsbeispiele kann, wenn Einrichtungen (z.B. elektrothermischer Energiewandler, Laserstrahl oder dergleichen) zum Erzeugen von Hitzeenergie zum Entladen von Tinte vorhanden sind und ein System zum Verändern des Zustan des der Tinte durch Verwendung der Hitzeenergie verwendet wird, Aufzeichnung mit hoher Dichte und hoher Genauigkeit erreicht werden.
Typischer Aufbau und Basisprinzip eines solchen Verfahrens sind vorzugsweise offenbart z.B. in den U.S. Patenten Nr.4.723.129 und 4.740.796. Dieses Verfahren kann sowohl bei einen Drop-on-Demand Tintenstrahldrucker als auch bei einem Dauer – Tintenstrahldrucker angewendet werden. Das heisst, beim Drop-on-Demand Tintenstrahldrucker ist der elektrothermische Energiewandler so angebracht, dass er mit einem Blatt oder Flüssigkeitspfad mit Flüssigkeit (d.h. Tinte) verbunden ist, mindestens ein Antriebssignal, das der Aufzeichnungsinformation entspricht und einen schnellen Temperaturanstieg über das Filmsieden hinaus veranlasst, wird dem elektrothermischen Wandler zum Erzeugen der Hitzeenergie angelegt und so wird das Filmsieden auf einer hitzeempfindlichen Fläche des Druckkopfes verursacht, wodurch ein dem Antriebssignal einszu-eins entsprechendes Bläschen in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet werden kann. Die Flüssigkeit (Tinte) wird dann durch eine Entladeöffnung durch Anwachsen und Kompression des Bläschens entladen und mindestens ein Tröpfchen gebildet. Hat das Antriebssystem Pulsform, kann das Bläschen genau und schnell grösser gemacht und komprimiert werden, wodurch die Flüssigkeit (Tinte), deren Reaktion besonders gut ist, entladen werden kann.
Als Antriebssignal mit Pulsbreite sind vorzugsweise solche Signale geeignet wie in den U.S. Patenten Nr.4.463.359 und 4.345.262 offenbart. Wenn ferner eine Bedingung, wie im U.S. Patent Nr. 4.313.124 offenbart, betreffend einen Temperaturanstiegsgrad auf der hitzeempfindlichen Fläche des Druckkopfes angelegt wird, kann noch bessere Aufzeichnung erreicht werden.
Als Struktur des Druckkopfes, zusätzlich zu denen in den obigen Dokumenten offenbarten kommt hinzu, dass Entladeöffnung, Flüssigkeitspfad und elektrothermischer Energiewandler mit anderen (einschliesslich linearem Flüssigkeitsfliesspfad oder rechtwinkligem Flüssigkeitsfliesspfad) kombiniert werden, sind Strukturen wie in den U.S. Patenten Nr.4.558.383 und 4.459.600, dass eine hitzeempfindliche Oberfläche in einem gebogenen Bereich vorhanden ist, in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Zusätzlich können eine Struktur in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 59-123670, dass ein gemeinsame Öffnung als Entladeeinheit mehrerer elektrothermischer Energiewandler dient und eine Struktur in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr.59-138461, dass eine Öffnung zum Absorbieren der Druckwelle der Hitzeenergie in Übereinstimmung mit einer Entladeeinheit vorhanden ist, angelegt werden.
Ferner kann für den Aufzeichnungskopf des Ganzzeilentyps mit einer Länge, die einer maximalen Breite entspricht, die vom Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet werden kann, entweder eine Struktur angelegt werden, dass der Länge durch Kombination aus mehreren Aufzeichnungsköpfen, wie in den obigen Dokumenten genügt wird, oder eine Struktur, in der ein einzelner Aufzeichnungskopf integriert gebildet wird.
Ferner kann zusätzlich zu dem Aufzeichnungskopf mit Patrone, wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erklärt, bei dem der Tintentank integriert auf dem Aufzeichnungskopf selbst montiert ist, ein Aufzeichnungskopf mit austauschbarem Chip verwendet werden, der, um elektrische Verbindung zu Gerätegehäuse und Tintenversorgung aus diesem zu erlauben, auf dem Gehäuse montiert ist.
Vorzugsweise wird dem vorstehend erklärten Aufbau des Aufzeichnungsgerätes ferner eine Aufzeichnungskopfwiederherstellungseinrichtung hinzugefügt, eine Einrichtung zur Vorbereitung des Aufzeichnungskopfes und dergleichen, weil damit der Aufzeichnungsvorgang gefestigt werden kann. Zum Beispiel können eine Kopfabdeckung, eine Kopfreinigungseinrichtung, eine Kopfandruckeinrichtung, eine Kopfabsaugeinrichtung, der elektrothermische Energiewandler, ein Heizelement, unabhängig vom elektrothermischen Energiewandler, eine vorbereitende Heizeinrichtung aus dem elektrothermischen Energiewandler und dem anderen Heizelement und dergleichen hinzugefügt werden. Weiter ist es wirkungsvoll, für die gleichmässige Aufzeichnung einen Vorentlademodus zur Verfügung zu stellen, in dem Tintenentladung unabhängig von der Aufzeichnung erfolgt.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele werden mit der Prämisse erklärt, dass die Tinte flüssig ist. Es kann ebenso eine Tinte verwendet werden, die bei einer Temperatur gleich oder geringer als eine Zimmertemperatur fest wird oder stockt und eine Tinte die bei Zimmertemperatur weich oder flüssig wird. Alternativ kann, da die Tinte beim Tintenstrahlsystem im Allgemeinen so gesteuert ist, dass sie eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von 30° bis 70° hat, um die Tintenviskosität innerhalb eines gleichmässigen Entladebereichs zu erhalten, eine Tinte verwendet werden, die genau zum Zeitpunkt des Anlegens des Aufzeichnungssignals flüssig wird.
Ferner kann, um aktiv zu verhindern, dass ein von der Hitzeenergie hervorgerufener Temperaturanstieg dazu verwendet wird, die Tinte aus einem festen Zustand in einen flüssigen zu versetzen oder um das Austrocknen der Tinte zu verhindern, Tinte verwendet werden, die in einem extremen Zustand fest und von der Hitze verflüssigt wird. Jedenfalls kann die vorliegende Erfindung in einem Fall angewendet werden, bei dem eine Tinte mit der Eigenschaft sich nur bei Anlegen von Hitzeenergie zu verflüssigen verwendet wird. Als solche Tinte kann, z.B. Tinte, die verflüssigt wird, wenn die dem Aufzeichnungssignal entsprechende Hitzeenergie angelegt wird und die dann entladen wird und Tinte, die beginnt, sich bereits beim Erreichen des Aufzeichnungsmediums zu verfestigen, verwendet werden. Dabei kann, wie in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr 54-56847 oder Nr. 60-71260 die Tinte in Höhlungen oder Durchgangslöchern eines porösen Blattes als festes Material gegenüber dem elektrothermischen Eneregiewandler aufbewahrt werden. In der vorliegenden Erfindung ist die Ausführung des bereits beschriebenen Filmsiede verfahrens die für die verschiedenen Tinten am wirkungsvollste.
Als Aufzeichnungsgerät gemäss der vorliegenden Erfindung kann neben einem Bildausgabeterminal mit oder getrennt von einem Informationsverarbeitungsequipment wie einem Rechner oder dergleichen, ein Kopierer mit Leser oder dergleichen und auch ein Faxgerät mit Datenübertragungs/Empfangsfunktion verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden auf ein System, bestehend aus mehreren Geräten, wie einem externen Rechner, einer Schnittstellenausstattung, einem Leser, einem Drucker und dergleichen, oder auf eine Vorrichtung mit einem einzelnen Gerät wie einem Kopierer, einem Faxgerät oder dergleichen.
Die vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden in einem Fall, bei dem ein Speichermedium, das Softwareprogrammkodes speichert, um die Funktionen der vorstehenden Ausführungsbeispiele zu verwirklichen mit einem System oder einer Vorrichtung verbunden ist und so ein Rechner (oder eine CPU, MPU) im System oder der Vorrichtung die im Medium gespeicherten Programmkodes liest und ausführt.
Dann verwirklichen die aus dem Speichermedium gelesenen Programmkodes selbst die Funktionen der vorstehenden Ausführungsbeispiele. Deshalb bildet das diese Programmkodes speichernde Speichermedium einen Aspekt der vorliegenden Erfindung. Als Speichermedium aus dem die Programmkodes zugeführt werden, können z.B. eine Floppydisk, eine Festplatte, eine optische Platte, eine magneto-optische Platte, ein CD-Rom, ein CD-R, ein Magnetband, eine Karte mit nichtflüchtigem Speicher, ein ROM oder dergleichen verwendet werden.
Auch ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht nur den Fall beinhaltet, bei dem die Funktionen der obigen Ausführungsbeispiele von den durch den Rechner gelesenen Programmkodes verwirklicht werden, sondern auch den Fall, bei dem ein OS (Betriebssystem) oder dergleichen, das den Rechner betreibt, einen Teil oder alle der aktuellen Verarbeitungen auf Grundlage von Befehlen der Programmkodes durchführt und so die Funktionen der Ausführungsbeispiele durch solche Verarbeitung verwirklicht werden.
Ebenso ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung einen Fall beinhaltet, bei dem, nachdem die aus dem Speichermedium gelesenen Programmkodes in eine Funktionserweiterungsplatine, enthalten im Rechner oder in einen Speicher in einer Funktionserweiterungseinheit, verbunden mit dem Rechner, geschrieben werden, eine CPU oder dergleichen in der Funktionserweiterungsplatine oder der Funktionserweiterungseinheit einen Teil oder alle der aktuellen Verarbeitungen auf Grundlage von Befehlen der Programmkodes durchführt und so die Funktionen der Ausführungsbeispiele durch solche Verarbeitung verwirklicht.
Wie vorstehend erklärt, werden gemäss der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Farbbilddaten mindestens zweier Farben unter Verwendung der verschiedenen Masken quantisiert, so dass die Quantisierung durchgeführt wird unter Verwendung der Maske, in der die Dots der Sekundärfarbe, dargestellt durch Verwendung der beiden mit verschiedenen Masken quantisierten Farben, so angeordnet werden, dass diese Dots zweier Farben gemischt werden, um das Muster des blauen Rauschens zu bilden. Deshalb kann die Gradationsdarstellung mit nicht nur dem Halbtonbild der Aufzeichnungsfarbe (Primärfarbe) des Aufzeichnungsgeräts, sondern auch das Halbtonbild der Mischfarbe, dargestellt durch die Kombination der Aufzeichnungsfarben, mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bildqualität wiedergegeben werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Erfindung auf ein System, bestehend aus mehreren Geräten angewendet werden oder auf eine Vorrichtung mit einem Einzelgerät. Ferner muss nicht erwähnt werden, dass die vorliegende Erfindung auch in einem Fall anwendbar ist, bei dem das Objekt der vorliegenden Erfindung durch Zuführung eines Programms in ein System oder eine Vorrichtung erreicht wird.

Claims

Bildverarbeitungsvorrichtung, mit: einer Eingabeeinrichtung zum Eingeben von Farbbilddaten mit mehreren Farben; einer Quantisierungseinrichtung zum Quantisieren (101, Schritt S5) von jeder Farbe der eingegebenen Farbbilddaten in Quantisierungsdaten mit einer Bitanzahl, die kleiner ist als die Bitanzahl der korrespondierenden eingegebenen Farbbilddaten; und einer Ausgabeeinrichtung (105) zum Ausgeben der durch die Quantisierungseinrichtung erhaltenen Quantisierungsdaten, und dadurch gekennzeichnet, dass die Quantisierungseinrichtung angepasst ist zum Quantisieren der jeweiligen mehreren Farben der Farbbilddaten durch Verwendung unterschiedlicher Masken für zumindest zwei Farben, so dass ein Bild gemischter Farbe basierend auf den Quantisierungsdaten der durch die zwei Masken quantisierten Farben eine Charakteristik blauen Rauschens aufweist, und wobei eine Maske, die zum Quantisieren der Farbbilddaten von zumindest einer Farbe verwendet wird, erhalten wird durch Versetzen eines Teils von Masken mit einer Charakteristik blauen Rauschens, die zum Quantisieren der Farbbilddaten von anderen der mehreren Farben verwendet werden, in einer Gradationsrichtung.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Quantisierungseinrichtung angepasst ist zum Quantisieren der eingegebenen Farbbilddaten durch Verwendung der unterschiedlichen Masken, so dass der integrierte Wert von Leistungsspektren auf der Seite einer Frequenz, die gleich oder größer einer Hauptfrequenz fg des basierend auf den Quantisierungsdaten von den zwei Masken gebildeten Bildes ist, gleich oder größer dem integrierten Wert von Leistungsspektren unterhalb der Frequenz fg ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Frequenz fg ist: fg = g^(1/2)/R, mit g ≤ 1/2, fg = (1 – g)^(1/2) /R, mit g > 1/2, wobei R ein Rasterintervall von Aufzeichnungspunkten bezeichnet und g ein Druckverhältnis bezeichnet.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, und angepasst zum derartigen Erzeugen der Quantisierungsdaten, dass ein Flächenfaktorverhältnis eines Aufzeichnungsmediums, wenn mit Aufzeichnungspunkten in einer Einheitsfläche des Bildes gemischter Farbe bedeckt, das basierend auf den unter Verwendung der unterschiedlichen Masken erzeugten Quantisierungsdaten gebildet wird, größer ist als der Flächenfaktor, der auftreten würde, wenn die gleiche Gradation wie diejenige des Gemischtfarbenbildes mit einer einzelnen Farbe aufgezeichnet wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich mit einer Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen eines Farbbildes auf Grundlage der Quantisierungsdaten der mehreren Farben, die durch die Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der die Aufzeichnungseinrichtung durch Aufbringen von Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium an das Farbbild angepasst ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Charakteristik blauen Rauschens eine Charakteristik ist, dass ein Leistungsspektrum eines Niederfrequenzbereichs in dem Bild, das basierend auf den Quantisierungsdaten der mehreren Farben gebildet wird, kleiner ist als ein Leistungsspektrum eines Hochfrequenzbereichs.
Verfahren zum Verarbeiten von Farbbilddaten, mit den Schritten: Eingeben von Farbbilddaten mit mehreren Farben; Quantisieren (101, Schritt S5) von jeder Farbe der eingegebenen Farbbilddaten in Quantisierungsdaten mit einer Bitanzahl, die kleiner ist als die Bitanzahl der korrespondierenden eingegebenen Farbbilddaten; und Ausgeben der durch die Quantisierungseinrichtung erhaltenen Quantisierungsdaten, und dadurch gekennzeichnet, dass die Quantisierung die jeweiligen mehreren Farben der Farbbilddaten durch Verwendung unterschiedlicher Masken für zumindest zwei Farben quantisiert, so dass ein Bild gemischter Farbe basierend auf den Quantisierungsdaten der durch die zwei Masken quantisierten Farben eine Charakteristik blauen Rauschens aufweist und eine Maske, die zum Quantisieren der Farbbilddaten von zumindest einer Farbe verwendet wird, erhalten wird durch Versetzen eines Teils von Masken mit einer Charakteristik blauen Rauschens, die zum Quantisieren der Farbbilddaten von anderen der mehreren Farben verwendet werden, in einer Gradationsrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Quantisierung die eingegebenen Farbbilddaten durch Verwendung der unterschiedlichen Masken quantisiert, so dass der integrierte Wert von Leistungsspektren auf der Seite einer Frequenz, die gleich oder größer einer Hauptfrequenz fg des basierend auf den Quantisierungsdaten von den zwei Masken gebildeten Bildes ist, gleich oder größer dem integrierten Wert von Leistungsspektren unterhalb der Frequenz fg ist.
Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, mit einem Aufzeichnen der ausgegebenen quantisierten Farbbilddaten.
Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die Frequenz fg ist: fg = g^(1/2)/R, mit g ≤ 1/2, fg = (1 – g)^(1/2)/R, mit g > 1/2, wobei R ein Rasterintervall von Aufzeichnungspunkten bezeichnet und g ein Druckverhältnis bezeichnet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, und wobei die Quantisierungsdaten derart erzeugt werden, dass das Flächenfaktorverhältnis eines Aufzeichnungsmediums, wenn mit Aufzeichnungspunkten in einer Einheitsfläche des Bildes gemischter Farbe bedeckt, das basierend auf den unter Verwendung der unterschiedlichen Masken erzeugten Quantisierungsdaten gebildet wird, größer ist als der Flächenfaktor, der auftreten würde, wenn die gleiche Gradation wie diejenige des Gemischtfarbenbildes mit einer einzelnen Farbe aufgezeichnet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Charakteristik blauen Rauschens eine Charakteristik ist, dass ein Leistungsspektrum eines Niederfrequenzbereichs in dem basierend auf den Quantisierungsdaten der mehreren Farben gebildeten Bild kleiner ist als ein Leistungsspektrum eines Hochfrequenzbereichs.
Computerprogramm mit Anweisungen zur Steuerung einer Bildverarbeitungsvorrichtung, um alle der Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13 durchzuführen.
Speichermedium, das ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 speichert.