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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Verfahren zum Einfang von Bildern, wobei benachbarte Bildelemente
innerhalb eines Bildbereichs unterschiedliche Farben verwenden,
was manchmal störenderweise
Begrenzungen zwischen den Farbübergängen verursacht
und im Besonderen auf ein Verfahren und ein System zum Einfang von
Bil-dern, welche
in kontinuierlicher Sättigung
gerastert erhalten werden, wobei komponentenweise maximale positive
Farbunterschiede von benachbarten Bildelementen bestimmt werden
für jedes
Bildelement und ein Bruchteil der Differenz nachfolgend zu den Farbwerten
der Bildelemente addiert wird, was Werte verursacht irgendwo zwischen
de maximalen benachbarten und originalen Werten, für jede Farbkomponente,
was ein Bild zur Folge hat, welches weniger empfindlich ist für Zwischenräume aufgrund
von Fehlregistrierung an Farbübergängen.
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Farbdrucken wird typischerweise ausgeführt durch
das Drucken von drei oder vier Farbtrennungen (beispielsweise Cyan,
Magenta, Gelb und Schwarz). Zwischenliegende Farben werden durch das
Drucken von Mischungen von verschiedenen Mengen dieser primären Farben
hergestellt. Es ist jedoch möglich,
Paare von Farben festzulegen, welche wenig oder keine gemeinsamen
Komponenten aufweisen. Beispielsweise reines Cyan und reines Magenta
oder ein Orange, hergestellt aus Gelb und etwas Magenta und ein
dunkles Cyan, hergestellt aus Cyan und Schwarz. Wenn benachbarte
Bereiche eines Bildes derartige zwei Farben verwenden, kann ein
mögliches
Problem entstehen. Das Problem tritt auf, wenn die Aufzeichnung
zwischen Farbkomponenten nicht perfekt ist. Wenn die Farbtrennungen nicht
vollkommen ausgerichtet sind, kann ein Zwischenraum an der Grenze
zwischen den zwei Farben auftreten und das weiße Papier kann durchscheinen. Dies
wird als nicht akzeptabel betrachtet und eine als Einfang bekannte
Technik wird verwendet, um dies zu vermindern. Der Einfang wird
in der Regel als ein Bewegen der Grenze von einer der Farbbereiche
betrachtet, so dass dieser den benachbarten Bereich überlappt.
Wenn es sich um die Bearbeitung von graphischen Objekten handelt,
bedeutet dies ein Ausdehnen oder Aufblähen des Objekts oder ein Drosseln
oder Schrumpfen von dessen Hintergrund.
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Der Aufbau einer Seite oder eines
graphischen Bildes hängt
von der Kombination von "strukturierten Graphiken" gemäß einem
vorher festgelegten graphischen Design. Die strukturierten Graphiken sind
zusammenhängende
Gebiete von Farbe, im Allgemeinen dargestellt in einer Vielzahl
von getrennten Bildern, welche eine Folge von graphischen Objekten darstellen,
die auf dem Druckmedium (beispielsweise das "Papier") abgebildet
werden. Die derart abgebildeten Objekte stellen Formen dar, welche
voneinander getrennt sein können,
an einem oder mehreren Punkten zueinander angrenzen können, sich
teilweise miteinander überlappen
können,
oder sich vollständig
untereinander überlappen
können.
Die daraus resultierende gedruckte Seite oder das graphische Bild
ist daher aus Flecken oder Formen zusammengestellt, welche die graphischen
Objekte darstellen, wobei einige durch Objekte „abgeschnitten" werden, welche
später
in der Abfolge abgebildet werden.
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Die Folge von angrenzenden oder überlappenden
Formen ist eine Grenze zwischen benachbarten Farbbereichen, welche
unter idealen Druckbedingungen eine Breite von Null aufweisen sollten. Das
bedeutet, dass die eine Farbe genau dort aufhören sollte, wo die andere beginnt,
wobei keine neuen Farben entlang der Grenze durch den Druckprozess selbst
eingebracht werden. Die "Farben", welche die formen füllen, können feste.
Farben, farbtöne,
Abstufungen, Contone-Bilder oder "nicht gefüllt" (d. h. es wird keine Tinte
auf das Papier angewandt) sein. Im Allgemeinen werden die "Farben",
welche in den angrenzenden Bereichen dargestellt werden, unter der Verwendung
von mehr als einem Farbstoff gedruckt. Daher ist in der Praxis die
Verwirklichung eines Grenzbereichs mit der Breite Null zwischen
den Bereichen verschiedener Farbe unmöglich aufgrund der Tatsache
von kleinen aber sichtbaren Fehlregistrierungsproblemen von einem
gedruckten Abschnitt zu dem anderen. Der Fehler macht sich als "Lichtleck" oder
als ein sichtbares Grenzgebiet mit einer unerwünschten Farbe bemerkbar.
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Das Problem der Fehlregistrierung
ist ein mechanisches Problem, welches fast immer in Drucksystemen
besteht. Das Problem entsteht dadurch, dass Farbtrennungen nicht
exakt dort abgelegt werden, wo beabsichtigt, aufgrund von inhärenten Ungenauigkeiten
in jedem Trennungsregistrierungsprozess. Dieser ist teils korrigierbar
durch mechanische Registrierungsverfahren; Es ist jedoch selten
vollständig
korrigierbar. Bei teuren, hochqualitativen Druckprozessen haben
die Kunden hohe Erwartungen, dass Störungen aufgrund von Fehlregistrierung
nicht sichtbar sind. Ebenso sind mechanische Registrie rungstechniken
in preiswerten und wenig qualitativen Druckern derart teuer, dass
eine Korrektur oder Einfangen notwendig wird.
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Wie nachstehend offenbar wird, weisen
verschiedene Drucktechnologien hestimmte Fehlregistrierungsstörungen auf.
Offsetdrucken neigt dazu, eine gleichförmige fehlregistrierung in
allen Richtungen aufzuweisen. Das xerographische Drücken jedoch
neigt dazu, Fehlregistnerungen im Wesentlichen in einer Richtung
aufzuweisen.
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Verfahren zur Korrektur dieser Fehlregistrierungen
sind im Stand der Technik wohlbekannt. Die allgemeine Vorgehensweise
besteht darin, eines der Gebiete, welche zusammenstoßen, auszuweiten,
um den Zwischenraum oder den Grenzbereich der Fehlregistrierung
mit einer Farbe aufzufüllen,
die so bestimmt wird, dass die visuelle Wirkung beim Ausdruck minimalisiert
wird. Grenzen, die von dem Bereich einer Farbe zu einer anderen
auf diese Weise ausgedehnt werden, werden als „ausgedehnt" bezeichnet.
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Eine Grenze, welche derart ausgedehnt
wurde, wird als ein "Einfang" bezeichnet, und die Zone in der Farbe
hinzugefügt
wird als "Einfangzone" bezeichnet.
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Die allgemein verwendeten Verfahren
zum automatischen Einfangen von digitalen Bildern zerfallen in die
Kategorien von vektorbasierenden und rasterbasierenden Verfahren.
Die vektorbasierenden Verfahren bauen auf Bildern auf, welche von
einer Form der Seitenbeschreibungssprache, welche Objekte als Buchstaben,
polygonale Formen, etc. beschreibt in eine interne Datenstruktur
konvertiert werden, welche nicht nur Objektinformationen sondern ebenso
eine Liste all der Kanten zwischen Gebieten verschiedener farben
enthält.
Rasterbasierende Verfahren bauen auf Bildern auf, welche zunächst abgetastet
oder zur seitenbeschreibungsbasierenden Form konvertiert wurden
und werden intern als eine Folge von (hochaufgelösten) Abtastlinien gespeichert,
wobei jede individuelle Abtastelemente oder Bildelemente enthält. Diese
Verfahren verarbeiten jede Abtastlinie der Reihe nach und vergleichen
ein oder mehrere benachbarte Bildelemente, um Farbgrenzen zu bestimmen.
Nach einiger anfänglicher Verarbeitung,
um Kanten zu finden, wenden sowohl vektorbasierende als auch rasterbasierende
Verfahren Regeln an zur Bestimmung, ob an diesen Grenzen ein Einfang
zu erzeugen ist oder nicht, und wenden schließlich einen zweiten Satz von
Regeln an, um die Art des Einfangs, wenn einer zu erstellen ist, zu
bestimmen.
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Daher ist zu sehen, dass die meisten
Einfangprozesse den folgenden Aufbau aufweisen, auf welchen in der
Erörterung
durchgehend Bezug genommen wird:
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- A. Auffinden einer Kante indem Bild, unabhängig davon,
wie beschrieben;
- B. Für
jedes Paar von Farben auf beiden Seiten der gefundenen Kante wird
bestimmt:
1. Ob Einfangen angewendet werden soll und
2.
Auswahl des Verfahrens zum Einfangen
- C. Dementsprechende Modifikation des Bildes.
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Die folgende Erfindung unterscheidet
sich vom Stand der Technik in der Weise, dass kein explizites Auffinden
von Kanten stattfindet (kein Schritt A): Sie unterscheidet sich
weiterhin von Schritt B in der Weise, dass nicht versucht wird,
zu entscheiden, ob Einfang angewendet werden soll oder nicht; stattdessen
wendet sie ihre Modifikationen auf jedes Bildelement an. Weiterhin
besteht keine Auswahl des Einfangverhrens. Ihr einziges Modifikationsschema
wird universell angewandt.
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Die im Stand der Technik beschriebenen
Verfahren zum Einfang weisen zwei gemeinsame Merkmale auf: Das erste
Merkmal besteht darin, dass die meisten zu verarbeitenden Bilder
in der Rasterform dargestellt sind, und Kanten gesucht werden, an
denen der Einfang angewendet werden soll Dies bedingt eine Anforderung
für besondere
Verarbeitungsschritte in Bildern, welche im Wesentlichen aus strukturierten
Graphiken beste- hen oder welche strukturierte Graphiken mit Contone-Bildern
kombinieren. Derartige Bilder müssen
zunächst
gerastert werden mit der Ausgangsauflösung, und daraufhin wird der passende
Abtastlinienalgorithmus angewandt. Sie müssen ebenso irgendein Kantendetektionsschema anwenden,
um Kanten zu identifizieren, an denen Einfang stattfinden soll.
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Das zweite gemeinsame Merkmal der
herkömmlichen
Verfahren besteht in der Notwendigkeit, Einfangentscheidungen bei
der Bearbeitung, welche auf vorbestimmten Kriterien Geruht, zu fällen und
anzuwenden. Für
rasterbasierende Verarbeitung bei großer Auflö sung der Ausgabeeinrichtung
ist die mögliche
Anzahl der Bildelement-zu-Bildelement Farbübergänge groß, entsprechend der Wiederholung
von Übergängen entsprechend
der Grenze eines einziges Farbgebiets, welche mit vielen Abtastlinien
geteilt wird,
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Im Stand der Technik gibt es viele
regelbasierende Verfahren zur automatischen Bestimmung von einem
bestimmten Einfang, welcher für
eine gegebene Kombination von angrenzenden Farben festgelegt werden
muss. Zum Beispiel wird in US-Patent Nr. 5,113,249 ein Satz von
logischen Tests in Reihenfolge verwendet, um zwischen vorher festgelegten, generischen
Farbenpaarkategorien zu unterscheiden, mit einer Regel, welches
auf jedes Farbenpaar angewandt wird. Derartige eingebaute Regelsysteme versuchen
das menschliche ästhetische
Urteil, welches bei der manuellen Spezifikation von Einfang verwendet
wird, nachzubilden, und jedes kann in den meisten Fällen für einen
"expertenhaften" Nutzer zufriedenstellende Ergebnisse liefern, wenngleich
sie in anderen speziellen Situationen dieses nicht erreichen. Die
Festlegung eines Einfangs an der Grenze zwischen zwei Farbbereichen
eliminiert nicht als solche die Fehlregistrierung von Druckplatten,
sondern reduziert den visuellen Effekt der Fehlregistrierung innerhalb
der Einfangzone durch eine passende Wahl des Einfangvorgangs. Im
Falle von Plattenfehlregistrierungen, welche eine Farbseparation
beinhalten, für
welche ein Einfang spezifiziert worden ist, treten zusätzlich "Sekundäreffekte"
auf.
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EP 0718793-A2 beschreibt ein System
zum digitalen Einfang in Farbbildern Bildelement-zu-Bildelement
Weise, wobei für
jede Cyan-, Gelb-, Magenta-, und Schwarz-Farbseparation ein objektonentierter
Einfangvorgang ausgeführt
wird. Nachdem jedes Objekt kategorisiert ist, wird das Originalbild
in eine erste und zweite Kopie unterteilt. Kantenverschmierung wird
an den Kanten der ersten Kopie des Originalbildes durchgeführt; eine
Abdeckung eines Grenzbereiches wird auf der zweiten Kopie des Onginalbildes
fertiggestellt gemäß einem
Laplace-Filters, einem rekursiven Differenzfilter oder anderer Verfahren.
Ein zusammengefügtes
Bild wird durch die Kombination der ersten Kopie des Bildes mit
verschmierten Kanten mit der maskenbegrenzten zweiten Kopie des
Originalbildes erzeugt; die Maske wird nachfolgend von dem zusammengesetzten
Bild entfernt.
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EP 0484890-A2 beschreibt Verfahren
und Vorrichtung zur Herstellung eines überlappenden Bildbereichs.
Ein überlappender
Bildbereich wird an der Grenze zwischen benachbarten Bildbereichen hergestellt
durch Bearbeitung der Bilddaten, um einen nachbarten Bildbereichen
hergestellt durch Bearbeitung der Bilddaten, um einen Ausfall aufgrund von
nicht zusammenpassender Registrierung zu eliminieren. Ein durch
einen Bediener festgelegter Zielbildbereich wird durch eine vorgegebene,
Breite ausgedehnt, Um überlappende
Bildbereiche zu erzeugen. Die Farbe de überlappenden Bildbereichs wird basierend
auf der Farbe des Zielbereichs und der Originalfarbe des sich überlappenden
Bildbereichs bestimmt.
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Es ist das Ziel der Erfindung, die
Verminderung der Bildempfindlichkeit auf Fehlregistrierungen verglichen
mit bekannten Einfangverfahren zu verbessern, welche die Identifikation
von Grenzen oder Kanten in dem Bild benötigen. Dieses Ziel wird durch die
Bereitstellung einer Verfahrens erreicht, um Bilder weniger empfindlich
auf Fehlregistrierung zu machen gemäß Anspruch 1, und durch Bereitstellung
eines Systems, um Bilder weniger empfindlich auf Fehlregistrierung
zu machen gemäß Anspruch
6.
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Das Problem, die Empfindlichkeit
eines Bildes in Bezug auf Fehlregistrierung zu reduzie ren, wird
durch die vorliegende Erfindung einfach gelöst, welche eine Altemative
zu herkömmlichen
Einfangmethoden bietet. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein
anderer Weg, um Einfang zu erreichen, vorgestellt, wobei man nicht
danach trachtet, Objekte und die Grenzen zu lokalisieren und zu
modifizieren, sondern wendet stattdessen eine mögliche Modifikation auf jedes
Bildelement an. Die Modifikation ist derart, dass deren, Wirkung
in Grenzbereichen am größten ist
und in Gebieten von gleichförmiger
Farbe am geringsten ist. Diese Vorgehensweise ist auch dann anwendbar,
wenn keine bestimmte Grenze zwischen Objekten besteht, wie etwa
wenn Bildkomponenten "weiche" Kanten aufweisen oder wenn Kanten
verschmiert sind, wie es üblicherweise
bei gescannten Objekten oder Objekten, welche mit „antialiased" Kanten
erhalten werden. Wo eine Grenze besteht, besteht die Wirkung des
Verfahrens darin, eine Grenze entlang des Grenzgebiets der zwei
Farben innerhalb eines Bildes zu erzeugen. Durch die Implementierung
des Verfahrens der Erfindung wird diese Grenze die Farbkomponenten
von beiden angrenzenden Farbbereiche aufweisen. Daher kann die Wirkung
von Fehlregistrie rungen zwischen Farbkomponenten vermindert werden,
wenn der Spalt, welcher an dem Grenzbereich zwischen den zwei Farben
bestehen kann, mit einer Farbkomponente gefüllt wird, welche beide Farbgrenzbereiche
repräsentiert.
Daher scheint das Weiß des
Papiers in dem Spalt nicht mehr durch.
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Das Verfahren beinhaltet die folgenden
allgemeinen Schritte zum Schutz gegen Fehlregistrierungen:
für jeden
Bildelement wurden komponentenweise die größten Farbunterschiede zu benachbarten
Bildelementen bestimmt; und
ein Bruchteil dieser Differenz
wird nachfolgend zu dem Farbwert des Bildelement addiert.
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Eine Differenz zwischen einem Bildelementwert
(Pixel a) und dessen Satz von benachbarten Bildelementen (i-tes
Pixel) wird berechnet und der Wert des Bildelements a wird modifiziert,
wobei diese Änderung
durch Addition eines Bruchteils der Farbkomponenten Cx, Mx, Yx,
Kx zu der Farbspezifikation für Bildelement
a (Ca, Ma, Ya, Ka), wobei die Änderungswerte
sich auf die Mengen der benachbarten Farben, welche von dem Bildelement
a fehlen, beziehen. Die Farbdifferenz wird in einem Bruchteil t
addiert, so dass der modifzierte Bildelementwert gegeben ist durch
Ca'
= Ca + t* Cx,
Ma' = Ma + t* Mx,
Ya' = Ya + t* Yx,
Ka'
= Ka + t* Kx,
wobei der Bruchteil t von einer Eigenschaft des
Bildelements a abhängig
sein wird, wie etwa von der Helligkeit desselben.
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Das Verfahren kann mittels Hardware
oder in einem System, welches einen Mikropro- zessor umfasst, der
programmiert ist, um die obengenannten Schritte des Verfahrens auszuführen, ausgeführt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Wert des Bruchteils eine Funktion
des Bildelementfarbwertes.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden unterschiedliche Funktionen für jede Farbseparation
verwendet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Wert des Bruchteils eine Funktion
der Bildelementhelligkeit.
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Die bevorzugten Ausführungsformen
und andere Aspekte der Erfindung werden von der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der Erfindung offenbar, wenn diese in Verbindung mit
den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, welche bereitgestellt
werden, um Ausführungsformen
der Erfindung zu beschreiben und nicht um dieselbe zu beschrän- ken.
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1 und 2 verdeutlichen einen einfachen Bildelementwechsel,
wobei nur eine Farbe vorhanden ist und verdeutlicht den Zusammenhang
der Änderung
mit der, Helligkeit und der Farbmenge, welche auf das Bildelement
angewandt, werden.
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3 verdeutlicht
Bildelementänderungen, wo
jeder Schritt ein unterschiedliches Bildelement repräsentiert
und alle Modifikationen, welche durch die Schritte repräsentiert
werden, gleichzeitig mit einer einzigein Farbe statt- finden (z.
B. Magenta).
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4 verdeutlicht
größere Farbänderungen an
Bildelementen, wo eine zusätzli-
che konstante Farbe (z. B. Cyan) vorhanden ist.
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5 verdeutlicht
ein Änderungsszenario, wo
zwei Farben/Bildelemente mit zwei Farben zusammenstoßen (Cyan
und Magenta) und eine geringe Hel- ligkeit auf jeder Seite eine
starke Änderung
in den Farben erzeugt.
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6 verdeutlicht
ein Blockschaltbild er Systemkomponenten der Erfindung.
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Der Bedart für Einfang oder anderen Schutz für Fehlregistrierung
entsteht, wenn zwei Farben ohne signifikante gemeinsame Farbbestandteile
angrenzen. Das Vorliegen eines Grenzgebietes entläng einer
Grenze zwischen derartigen zwei Farben, wo die Grenze all die Farbkomponenten
der benachbarten Farben enthält,
verhindert das Erscheinen eines weißen Zwischenraums, wenn die
Separationen falsch registriert sind. Stattdessen wird die Grenze nur
dünner
oder dicker.
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Nun ist die Frage zu betrachten,
von welcher Farbe die Grenzfarbe sein sollte. Eine Antwort besteht
darin, dass jede ihrer CMYK-Farbkomponenten dem Maximum der ent-
sprechenden Komponentenwerte der zwei Farbgebiete sein sollte, aber
dies ist nicht immer notwendig oder wünschenswert. Die Auswahl der
maximalen Komponentenwerte, kann dunkle Grenzfarben ergeben und
kann die Aufmerksamkeit auf die Grenze ziehen. Eine Alternative
besteht darin, einen Wert zu verwenden irgendwo zwischen dem Maximum-
und Minimumwert für
jede Komponente. Die Verwendung eines Zwischenwertes kann die Grenze
weniger verdächtig
machen und trotzdem noch alle Zwischenräume mit etwas Farbe dunkler
als Weiß auffüllen. (Man
muss hier etwas vorsichtig sein, ebenso Halbtöne zu betrachten, da eine leichte
Farbe in einem starken Halbton als eine Kette von Punkten erscheinen
kann innerhalb des Zwischenraums und die Aufmerksamkeit auf den
Zwischenraum richten kann, anstatt dessen Sichtbarkeit zu vermindern.)
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Mit Bezug auf 1 und 2 werden
einfache Bildelementänderungen
verdeutlicht, in denen nur eine Farbe anwesend ist. Für dieses
Beispiel soll angenommen werden, dass die Farbe Magenta ist und die
farbmenge durch den vertikalen Abschnitt den graphischen Darstellung
(epräsentiert
wird. Der horizontale Abschnitt der Darstellung reprä- rentiert
das Bildelement, wobei die Darstellung den Abfall des Magentawertes
von einem Bildelement zu dem Magentawert eines zweiten Bildelements
darstellt. Wie in 1 gezeigt,
findet die Änderung
im Farbanteil von Bildelement-zu-Bildelement an dem Abfallpunkt 1 statt,
wobei eine starke Änderung
angenommen wird aufgrund der Menge von Magenta, zwischen den Bildelementen.
Unter der gegebenen Größe der Anderung,
die eine kleine Stufe nach unten bedeutet, wird eine starke Änderung 2 in
dem Farbanteil zu dem zweiten Bildelement addiert, weil das immer noch
erhebliche Magentaniveau bedeutet, dass die Helligkeit in der Darstellung
niedrig ist. Mit weiteren Bezug auf 2 wird
ein wesentlich größerer Abfall 3 dargestellt
(große
Stufe). Wenngleich dies die Möglichkeit
für eine
große
Modifikation bereitet, ist die aktuelle Modifikation 4,
relativ klein. Dies geschieht deshalb, weil der Farbanteil an diesem
Punkt gering ist und daher die Helligkeit hoch ist. Der Farbanteil
wird daher auf der Basis der Stufengröße zugegeben, und die Helligkeit
wird berücksichtigt
(wobei dunkler = weniger Änderung).
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Mit Bezug auf 3 werden mehrere Pixel mit unterschiedlichen Änderungen
in der Stufenhöhe dargestellt.
Dies zeigt das Verhalten der Technik an einer weichen oder ver-
schmierten Kante. Die Farbe wird für die Zwecke dieses Beispiels
immer noch Magenta sein. Wie in der Figur zu sehen, besteht die
Bildelementmodifikation 5, auf mehreren Stufen zugleich
auf der Basis des Farbanteils und der Helligkeitswerte der Nachbarn
von jedem Bildelement.
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Mit Bezug auf 4 werden nun zwei Farben eingeführt. Zum
Beispiel, bildet Cyan 6 ein konstantes Farbniveau innerhalb
des Bildes. Magenta 8 andererseits ändert sich. Das Verfahren modifiziert die
Magentaänderungen 7 gemäß dem Wert
jedes Bildelements und der Werte von dessen Nachbarn. Man beachte,
dass größere Änderungen 7 über den entsprechenden
Stufen 5 in der 3 berücksichtigt werden
wegen des Vorhan- denseins von Cyan 6 als eine Konstante,
was die Menge der Helligkeit in allen Bildelementen der 4 verringert.
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Es muss nicht eine einzige Einfangfarbe
entlang der Kante gewählt
werden. Tatsächlich
können zwei
Einfangfarben verwendet werden, eine auf jeder Seite der Kante.
So könn-
te beispielsweise, wenn ein Cyangebiet in Nachbarschaft zu einem
Magentagebiet vorliegen würde,
eine Grenze auf der Cyanseite gezogen werden, wobei etwas Magenta
zu dem Cyan hinzugefügt
wird. Man könnte
ebenso eine Grenze auf der Magentaseite einschließen, an
der etwas Cyan zu dem Magenta hinzugefügt wird. Diese Erfindung schlägt einen
Weg vor, um diese Grenzen automatisch zu konstruieren. Der Schlüssel besteht darin,
eine Eigenschaft wie etwa die Helligkeit eines Bildelement zu nutzen,
um zu entscheiden, wie viel von dem Unterschied zu dessen Nachbar
zu seiner Farbe addiert werden sollte, um einen Schutz vor Fehlregistrierung
zu liefern. In diesem Verfahren muss man nicht explizit nach den
Kanten suchen. Stattdessen kann man einfach die Farbdifferenz zwischen
einem Bildelement und dessen Nachbarn verwenden und das Verfahren
auf alle Bildelemente anwenden. Wenn es keine Kante gibt, dann wird
diese geringe Änderung
stattfinden. Dies unterscheidet sich vom Differenz klein sein und
eine eine geringe Änderung
stattfinden. Dies Stand der Technik, welcher die Identifikation
von Kanten erforderte.
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Mit Bezug auf 5 stoßen zwei Bildelemente mit einer
starken Mischung von Farbbestandteilen aneinander. In diesem Beispiel
ist Magenta 10 weitläufig
in dem Bereich auf der linken Seite der Kante 11 repräsentiert,
fällt jedoch
auf einen niedrigeren Wert auf der rechten Seite der Kante 11 ab.
Cyan 9 verhält
sich in entgegengesetzter Weise in der Darstellung, wobei der Übergang
von einem geringen Wert auf der linken zu einem höheren Wert
auf der rechten Seite stattfindet. Wie durch die Anpassung (10, 13)
zu sehen ist, liefert die geringe Helligkeit auf jeder Seite der
Kante 11 eine starke Änderung
in der Cyankorrektur 13 auf der Magentaseite, und der Magentakorrektur
auf oder Cyanse te für
das Beispielbild.
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Dieses Verfahren ist beabsichtigt
für Bilder, welche
erhalten würden
mit kontinuierlicher Graustufenrasterung. Es erfordert kein Wissen
von bestimmten, graphischen Objekten oder deren Förmen. Es kann
verwendet werden mit digitalen Kopierern ebenso mit Druckern. Es
kann angewandt werden, wenn das Bild komplett ist, und vermeidet
die Probleme des Einfangs entlang künstlicher Grenzgebiete, welche
später
entfernt werden. Diese Situation kann entstehen, wenn ein Objekt
aus mehreren Komponenten zusam- mengesetzt ist (z. B. wenn ein Durchlauf
aus einer Folge von Rechtecken aufgebaut ist.)
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Dieses Verfahren ist im Wesentlichen
anwendbar auf Graphiken und Test. Es ist wahrscheinlich nicht angemessen
für Bilder.
Es sollte ausschließlich
verwendet werden für
kontinuierliche Graustufenobjekte und sollte nicht verwendet werden für Halbtonobjekte
(z. B. eingescanntes Halbfonbild), da es die Farben der Halbfongebiete
schwerwiegend ändern
könnte.
Eine eingehendere Beschreibung folgt nachstehend.
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Wenn zwei Farbspezifikationen Ca
Ma Ya Ka und Cb Mb Yb Kb gegeben sind, kann man die Menge des Farbbestandteils
in der Farbe b, welche in der Farbe a abwesend ist, festlegen. Für die Cyankomponente
ist dies Cba = max (0, Cb – Ca).
In ähnlicher, Weise
können
die anderen Komponenten berechnet werden Mba = max (0, Mb – Ma); Yba
= max (0, Yb – Ya),
Kba = max(0, Kb – Ka).
Für die
Differenz zwischen der Farbe eines Bildelements und dessen Satz von
benachbarten Bildelementen kann man eine maximale Differenz finden
aus dem Satz der Nachbarn für
jede Komponente. Cx = max (C1a, C2a, C3a, C4a, ...), wobei Cia die
positive Differenz wie vorstehend berechnet zwischen Bildelement
a und seinen i-ten Nachbar ist (man beachte, dass eine äqui- valente
Berechnung darin besteht, das Maximum der Differenzen für eine Farbseparation
für alle
Nachbarn zu finden und daraufhin das Maximum dieses Ergebnisses
mit, Null zu wählen.).
In ähnlicher
Weise kann man Mx, Yx und Kx finden. Man geht nun daran, den Wert
des Bildelements a zu modifizieren oder ersetzen. Wenn Bildelement
a sich in einem Gebiet mit gleichmäßiger Farbe befindet, werden
unsere Modifikationen dessen Wert unverändert lassen. Wenn jedoch das
Bildelement a an einer Grenze zwischen zwei Gebieten sich befindet,
wird man dessen Farbe ändern,
um einen Einfang für
das Grenzgebiet zu liefern. Man erreicht dies durch die Addition
eines Bruchteil der Farbkomponenten Cx, Mx, Yx, Kx zu der Farbspezifikation
des Bildelements a (Ca, Ma, Ya, Ka). Wenn sich Bildelement a in
einem Gebiet von gleichförmiger
Farbe befindet, dann werden die Cx, ... Werte Null sein und Bildelement
a wird nicht geändert
werden, wenn jedoch Bildelement a auf einem Grenzbereich liegt,
wird die Differenz in der Farbe über
das Grenzgebiet in den Werten Cx, ... beschrieben. Diese Werte geben
die Mengen der benachbarten Farbanteile wieder, welche zum Bildelement
a fehlen, so dass diese zu liefern, den Einfang der Kante bedeutet.
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Für
ein Einfanggebiet, welches sich bis zu zwei Bildelementen erstreckt,
kann man die vier unmittelbar benachbarten Bildelemente (oben, unten, rechts
und links) als die Nachbarschaft des Bildelements verwenden. Für breitere
Einfanggebiete kann man 8 Nachbarn, oder 12 oder 20 oder 24 verwenden.
Je weiter die untersuchten Bildelemente entfernt sind für die Farbunterschiede,
desto breiter wird das Einfanggebiet.
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Man addiert nur einen Bruchteil t
der Farbdifferenz, so dass der modifizierte Bildelementwert gegeben
sein wird durch Ca' = Ca + t* Cx, Ma' = Ma + t* Mx, Ya' = Ya + t*
Yx, Ka' = Ka + t* Kx. Diese Korrektur ist verdeutlicht in dem Schaltungsaufbau
der 6, welche nachstehend genauer
erklärt
wird. Der Bruchteil t wird abhängig
sein vom Farbwert des Bildelements a. Eine Vorgehensweise, welche
durch die Einfangregeln im Stand der Technik vorgeschlagen wird,
besteht darin, den Bruchteil t als Funktion der Helligkeit der Farbe
des Bildelements a zu gestalten. Für dunkle Farben werden die
Farbverschiebungen und zusätzliches
Abdunkeln aufgrund der Addition der Farbbestandteile x kaum zu sehen
sein und ein weißer
Zwischenraum wird stark kontrastieren, so dass ein Wert des Bruchteils
t nahe bei 1, angemessen ist. Für
helle Farben wird jedweder Spalt nicht sichtbar sein, da die Hinzufügung von
fremden Farbbestandteilen of- fenbar sein wird, so dass ein Wert des
Bruchteils t näher
zu 0 wünschenswert
ist. Die Helligkeit einer Farbe a kann berechnet werden gemäß den Eigenschaften
der Markierungseinrichtung, eine genaue Berechnung ist jedoch nicht
notwendig; eine grobe Abschätzung
ist ausreichend. Wenn die Rot-, Grün- und Blaukomponenten bekannt
sind, kann die Helligkeit angenähert
werden als L = 0,3* Ra + 0,6* Ga + 0,1* Ba. Die RGB- Werte können aufgrund
von Modellen wie etwa den Negebauer-Gleichungen berechnet werden,
sie werden jedoch häufig
aus den CMYK-Werten durch einfachere Ausdrücke. wie etwa Ra = 1 – (Ca +
Ka), Ga = 1 – (Ma
+ Ka), Ba = 1 – (Ya
+ Ka) angenähert
werden. Es können unterschiedliche
Annäherungen
verwendet werden in Abhängigkeit
von dem angewandten Halbtonschema. Es kann eine Nachschlagtabelle
verwendet werden, um die Bruchteilwerte t für eine gegebene Helligkeit
L (d. h: t = T[L]), zu finden, so dass die aktuelle Funktion jeweils
so gestaltet sein kann, um am besten mit dem Verhalten der Markierungseinrichtung zusammenzupassen.
Diese Funktion kann empirisch ermittelt werden durch das Drucken
von Testmustern mit Farbgrenzen für die Farben mit der interessierenden
Helligkeit, um festzustellen, welche Einfangfaktoren die besten
Ergeb- nisse liefern.
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Vorstehend wurde der Prozess unter
Verwendung der CMYK-Farbkoordinaten beschrieben, es sind jedoch
andere Koordinaten möglich.
Es muss nicht auf Tintenbe- standteile umgestellt werden, um gegen
Fehlregistrierungen zu schützen.
Gute Farbwiedergabe wird dem Einfang geopfert und daher sollten
nur grobe Abschätzungen
der Farbbestandteile notwendig sein. Man könnte beispielsweise RGB-Koordinaten,
verwenden mittels der, oben angegebenen Übersetzung. Man kann ebenso
die Verwendung von unterschiedlichen Einfangfunktionen T[L] für jede der
Farbkomponenten betrachten.
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Die Erfindung kann mit einer Schaltung,
wie in Blockschaltbild der 6 dargestellt,
ausgeführt werden.
Das System weist eine Einrichtung auf, um den Wert des Bruchteils
festzulegen, basierend auf der Helligkeit benachbarter Bildelemente.
Das System be- stimmt die Bildelementhelligkeit, welche verwendet
wird, um den optimalen benachbarten Wert zu bestimmen, welcher hinzugefügt werden
sollte, um gegen Fehlregistrierung zu schützen. Die linke Seite der 6 zeigt die Eingabe der
Farbkomponentenwerte für
das Bildelement an der Stelle i, j (d. h. Ci, j, Mi, j, Yi, j, Ki,
j). Die Werte für
benachbarte, Bildelemente werden ebenso eingegeben; beispielsweise
sind die Cyankomponenten für
benachbarte Bildelemente Ci + 1, j, Ci – 1, j, Ci, j + 1, Ci, j – 1. Die Differenzen
zwi- schen dem Bildelementwert und den Werten der Nachbarn desselben
(z. B. Ci + 1, j – Ci, j)
werden in den Eingabemodulen 101 bestimmt. Die Berechnung
des Maximalwerts der vier Differenzen und Null wird durch die Vergleichsmodule 102 für jeden
Eingang geliefert. Die Werte des Originalbildelements werden ebenso
einem Helligkeitsberechnungsmodul 105 zugeführt, welches
einen angenäherten
Helligkeitswert bestimmt und denselben dem Gewichtungsmodul 106 zuführt. Man
beachte, dass Modul 106 als einfache Nachschlagtabelle
implementiert werden kann. Die Maximaldifferenzen werden nachfolgend
mit dem Gewicht bei dem Skalierungsmodul 103 für die vier
Farben skaliert. Dieses skalierte Ergebnis wird daraufhin zu den
ursprünglichen
Färbwerten
addiert bei den Additionsmodulen 104, um die modifizierten
Farbbestandteilmengen für jeden
Ausgang zu liefern. Die Erfindung kann ebenso in einem Mikroprozessor
basierenden System ausgeführt
werden, welches programmiert ist, um die komponentenweisen maximalen
Farbdifferenzen für Bildelemente
von benachbarten Bildelementen zu bestimmen und einen Bruchteil
der Differenz zu den Farbwertendes Bildelements zu addieren. Das
System ist programmierbar, um bis zu zwei Bildelementen breit als
eine Bildelementnachbarschaft für
vier unmittelbar zusammenliegende Bildelemente während des Einfangs zu nutzen,
der ein Gebiet von bis zu zwei Bildelementen breit betrifft. Für breitere
Einfanggebiete kann ein System entwickelt werden auf der Basis der
hier darge- stellten Lehre, welches 8, 12, 20 oder 24 Nachbarn verwenden
kann.