DE69931549T2

DE69931549T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Interpolation von Bilddaten

Info

Publication number: DE69931549T2
Application number: DE69931549T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Suwa-shi Nakami; Naoki Suwa-shi Kuwata
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: DE69931549D1; EP0949586B1; US6510254B1; EP0949586A3; US6614553B2; EP0949586A2; US20030081225A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Interpolation von Bilddaten, die Punktmatrix-Bildelemente umfassen, um einen vorbestimmten Skalenfaktor.
Ein Bild wird in Form von Punktmatrix-Bildelementen dargestellt, wenn es in einem Computer behandelt wird, und jedes Bildelement wird durch einen Gradationswert dargestellt. Zum Beispiel werden eine Fotografie und Computergrafiken manchmal auf einem Schirm des Computers durch Bildelemente mit 640 Punkten in der horizontalen Richtung und Bildelemente mit 480 Punkten in der vertikalen Richtung dargestellt.
Andererseits wurde vor Kurzem die Leistung von Farbdruckern rasch verbessert, und diese haben nun eine hohe exakte Punktdichte, zum Beispiel 720 dpi. Wenn ein Originalbild, das aus 640 × 480 Punkten besteht, gedruckt wird, so dass das gedruckte Bild dem Original an Punkten entspricht, wird das gedruckte Bild kleiner als das Original. In diesem Fall haben zu druckende Bilder unterschiedliche Gradationswerte und die Farbdrucker haben unterschiedliche Auflösungen. Daher müssen die Originalbilddaten zwischen Punkten interpoliert werden, bevor sie zu Druckbilddaten umgewandelt werden.
Nach dem Stand der Technik steht als Technik zum Interpolieren der Punkte eine "Nearest Neighbor"-Interpolationsmethode (in der Folge als "Nearest-Methode" bezeichnet) und eine kubische Faltungs-Interpolationsmethode (in der Folge als "kubische Methode" bezeichnet) zur Verfügung. Ferner offenbart die Veröffentlichung Nr. 6-225140 einer Japanischen Patentanmeldung eine Technik zur Bereitstellung von Punktmustern, so dass eine Kante eine vergrößerte Form annimmt, die geglättet wird, wenn eine Kantenglättung nach Interpolation der Punkte durchgeführt wird.
Bei den obengenannten Interpolationstechniken treten folgende Probleme auf. Die Nearest- und kubische Methode haben jeweils ihre Vorteile und Nachteile. Für Anwender ist es schwierig, eine Methode angesichts des Verhältnisses zwischen der Interpolationstechnik und einem Interpolationsskalenfaktor zu wählen. Wenn ferner eine Methode gewählt und bei einem dafür ungeeigneten Bild angewendet wird, besteht die Möglichkeit einer Qualitätsminderung der Interpolation.
In der Erfindung, die in der obengenannten Veröffentlichung Nr. 6-225140 offenbart ist, ist ein Interpolationsskalenfaktor unvermeidlich festgesetzt, da die Punktmuster zuvor bereitgestellt werden. Daher kann die Interpolation nicht bei jedem Skalenfaktor angewendet werden. Wenn ferner Farbbilder interpoliert werden, wird die Anzahl von Punktmustern, die zuvor bereitzustellen ist, enorm und kann daher nicht im Voraus bereitgestellt werden.
Die Internationale Patentveröffentlichung Nr. WO 96/16380 offenbart ein System und ein Verfahren zur adaptiven Interpolation von Bilddaten. Das System interpoliert eingegebene Bilddaten durch die Wahl einer aus einer Mehrzahl von Interpolations-Nachschlagtabellen basierend auf einem gewählten Format, einem gewählten Ausgabemedium und einem charakteristischen Aussehen des Bildes. Die Nachschlagtabellen enthalten Interpolationskoeffizienten, die bei den Pixeln der eingegebenen Bilddaten angewendet werden, um interpolierte Pixel bereitzustellen, so dass die Auflösung der Bilddaten an die Auflösung der Ausgabemedien angepasst wird.
Die Europäische Patentveröffentlichung Nr. 0710925A offenbart ein System zum Skalieren eines Videos sowohl in die vertikale als auch horizontale Richtung. Das eingegebene Bild wird vergrößert, indem zuerst das Bild verdoppelt wird, und dann um einen weiteren Faktor verkleinert, um einen endgültigen Vergrößerungsfaktor von zum Beispiel 1,5 zu erreichen.
Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Interpolation von Bilddaten bereitzustellen, wobei Ergebnisse einer optimalen Interpolation für jeden Interpolationsskalenfaktor erhalten werden können, sowie ein Medium, auf dem ein solches Bilddaten-Interpolationsprogramm aufgezeichnet ist.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten wie in Anspruch 1 definiert bereit.
In einem zweiten Aspekt der Erfindung hat ein Verfahren zur Interpolation von Bilddaten die in Anspruch 4 angeführten Schritte, während der dritte und vierte Aspekt ein Programm zur Interpolation von Bilddaten betreffen und ein Computerlesbares Medium, auf dem das Programm aufgezeichnet ist, wie in Anspruch 7 beziehungsweise 8 definiert.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nur anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Blockdiagramm einer spezifischen Hardware der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten ist;
3 ein schematisches Blockdiagramm eines anderen Anwendungsbeispiels der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten ist;
4 ein schematisches Blockdiagramm eines anderen Anwendungsbeispiels der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten ist;
5 ein schematisches Blockdiagramm eines anderen Anwendungsbeispiels der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten ist;
6 ein schematisches Blockdiagramm eines anderen Anwendungsbeispiels der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten ist;
7 ein schematisches Flussdiagramm ist, das den Betrieb der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt;
8 ein Flussdiagramm ist, das den Betrieb der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten konkreter zeigt;
9 einen Fall zeigt, in dem ein Betriebssystem einen Interpolationsskalenfaktor einem Druckertreiber angibt;
10 ein Konzept der Nearest-Methode zeigt;
11 einen Fall zeigt, in dem Daten von Gitterpunkten in der Nearest-Methode verschoben werden;
12 eine schematische Darstellung von Bildelementen vor der Interpolation durch die Nearest-Methode ist;
13 eine schematische Darstellung von Bildelementen nach der Interpolation durch die Nearest-Methode ist;
14 ein Konzept der kubischen Methode zeigt;
15 eine Grafik ist, die das Verhältnis zwischen einem Gradationswert und Bildelementen in der Anwendung der kubischen Methode und einer hybriden bikubischen Methode zeigt;
16 eine Tabelle ist, die ein Anwendungsbeispiel der kubischen Methode zeigt;
17 eine Tabelle ist, die ein Anwendungsbeispiel der hybriden bikubischen Methode zeigt;
18 ein Konzept einer bilinearen Methode zeigt;
19 eine Grafik ist, die Änderungen in den Interpolationsfunktionen zeigt;
20A und 20B schematisch einen Interpolationsprozess mit einem ganzzahligen Skalenfaktor zeigen;
21 ein Flussdiagramm eines anderen Interpolationsprozesses ist;
22 ein schematisches Blockdiagramm einer anderen Anwendung der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten ist;
23 ein schematisches Blockdiagramm eines Tintenstrahlfarbdruckers ist;
24A und 24B eine schematische Schnittansicht beziehungsweise perspektivische Ansicht einer Druckkopfeinheit des Tintenstrahlfarbdruckers sind;
25A und 25B einen Fall zeigen, in dem eine Farbtinte von der Druckkopfeinheit ausgegeben wird;
26A bis 26E einen Fall zeigen, in dem eine Farbtinte von einem Bubble-Jet-Druckkopf ausgegeben wird;
27 schematisch ein Konzept eines elektrofotografischen Druckers zeigt;
28 ein Flussdiagramm ist, das einen Fluss von Bilddaten in der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt;
29 ein Flussdiagramm ist, das den Interpolationsprozess durch die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt;
30 ein Flussdiagramm ist, das den Interpolationsprozess durch die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt, wenn eine Auflösung des Druckers umgeschaltet wurde;
31 ein schematisches Blockdiagramm ist, das ein anderes Anwendungsbeispiel der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt;
32 ein schematisches Blockdiagramm ist, das einen Fluss von Bilddaten in der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt;
33 ein Flussdiagramm ist, das einen Druckprozess in der Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten zeigt;
34 ein Betriebsfenster für den Druckprozess auf einem Anzeigeschirm zeigt; und
35 ein Betriebsfenster zum Einstellen eines Druckers auf dem Schirm zeigt.
Es wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Grundanordnung einer Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten gemäß der Erfindung dargestellt. Wenn eine digitale Verarbeitung vorausgesetzt wird, ist ein Bild durch Punktmatrix-Bildelemente dargestellt. Bilddaten bestehen aus einer Anzahl von Daten, die jeweils das Bildelement angeben. In einem System zur Verarbeitung von Bilddaten in der Einheit von Bildelementen wird das Bild in der Einheit von Bildelementen vergrößert und verkleinert. Die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten der Ausführungsform ist zum Vergrößern des Bildes in der Einheit von Bildelementen bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Bilddaten-Gewinnungseinheit C1, eine Bildelement-Interpolationseinheit C2, eine Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit C3 und eine Interpolationsprozess-Wähleinheit C4. Die Bilddaten-Gewinnungseinheit C1 gewinnt Bilddaten. Die Bildelement-Interpolationseinheit C2 führt einen Interpolationsprozess zur Erhöhung der Anzahl konstituierender Bildelemente der gewonnenen Bilddaten aus. Die Bildelement-Interpolationseinheit C2 kann mehrere Interpolationsprozesse ausführen. Die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit C3 gewinnt einen Skalenfaktor, der für die gewonnenen Bilddaten geeignet ist. Die Interpolationsprozess-Wähleinheit C4 wählt einen der Interpolationsprozesse, mit welchen ein optimales Interpolationsergebnis erzielt werden kann, gemäß dem Interpolationsskalenfaktor, der durch die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit C3 gewonnen wird. Die Interpolationsprozess-Wähleinheit C4 weist ferner die Bildelement-Interpolationseinheit C2 an, die gewählten Interpolationsprozesse auszuführen.
Es wird eine konkrete Anordnung zur Erfüllung der obengenannten Funktionen beschrieben. Die Ausführungsform verwendet ein Computersystem 10 als Beispiel einer Hardware, das die obengenannte Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten darstellt. 2 zeigt das Computersystem in einer Blockform. Das Computersystem 10 umfasst einen Scanner 11a, eine digitale Standbildkamera 11b und eine Videokamera 11c, die jeweils als Bildeingabevorrichtung dienen. Der Scanner 11a, die digitale Standbildkamera 11b und die Videokamera 11c sind an einen Computer 12 angeschlossen. Jede Bildeingabevorrichtung erzeugt Bilddaten, die Punktmatrix-Bildelemente umfassen, und leitet die Bilddaten zu dem Computer 12. Die Bilddaten, die von jeder Bildeingabevorrichtung erzeugt werden, sind in drei Primärfarhen, RGB, in 256 Gradationen darstellt, so dass etwa 16 Millionen, 700-tausend Farben dargestellt werden können.
Ein Diskettenlaufwerk 13a, eine Festplatte 13b und ein CD-ROM-Laufwerk 13c, die jeweils als externer Hilfsspeicher dienen, sind an den Computer 12 angeschlossen. Hauptprogramme, die zu dem System gehören, sind auf der Festplatte 13b aufgezeichnet. Andere erforderliche Programme werden von einer Diskette oder einer CD-ROM nach Bedarf eingelesen. Ferner ist ein Modem 14a an den Computer 12 angeschlossen. Das Modem 14a ist des Weiteren an ein externes Netzwerk (nicht dargestellt) über eine öffentliche Telekommunikationsleitung angeschlossen, durch die Software und Daten heruntergeladen werden können. Obwohl ein Bediener von außen über das Modem 14a und die öffentliche Telekommunikationsleitung in der Ausführungsform zugreifen kann, kann stattdessen ein LAN-Adapter für den Bediener für einen Zugriff auf das Netzwerk bereitgestellt sein. Zusätzlich sind eine Tastatur 15a und eine Maus 15b für den Betrieb des Computers 12 bereitgestellt.
Das Computersystem 10 umfasst ferner eine Anzeige 17a und einen Farbdrucker 17b, die jeweils als Bildausgabevorrichtung dienen. Die Anzeige 17a hat eine Anzeigefläche von 800 × 600 Bildelementen in der horizontalen beziehungsweise vertikalen Richtung, so dass etwa 16 Millionen, 700-tausend Farben für jedes Bildelement dargestellt werden können. Dies ist jedoch nur ein Beispiel für eine Auflösung. Die Auflösung der Anzeige 17a kann variabel sein, kann zum Beispiel 640 × 480 oder 1024 × 768 Bildelemente sein. Andererseits ist der Farbdrucker 17b, der vom Tintenstrahltyp ist, imstande, ein Bild mit Punkten auf Druckpapier, das als Aufzeichnungsmedium dient, unter Verwendung von vier Farbtinten, CMYK (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) zu drucken. Der Farbdrucker 17b hat eine Bilddichte von 360 × 360 dpi oder 720 × 720 dpi und kann somit einen Druck hoher Dichte ausführen. Der Farbdrucker 17b hat zwei Gradationen, abhängig davon, ob Farbtinte verwendet wird oder nicht.
Vorbestimmte Programme werden in dem Computer 12 ausgeführt, so dass die Bilddaten, die von der Bildeingabevorrichtung eingegeben werden, angezeigt oder auf andere Weise von der Bildausgabevorrichtung ausgegeben werden. Von diesen Programmen läuft ein Betriebssystem (OS) 12a als Basisprogramm auf dem Computer 12. Ein Anzeigetreiber (DSP DRV) 12b und ein Druckertreiber (PRT DRV) 12c sind in dem Betriebssystem 12a eingebaut. Der Anzeigetreiber 12b weist die Anzeige 17a an, einen Anzeigevorgang auszuführen, während der Druckertreiber 12c den Farbdrucker 17b anweist, einen Druckvorgang auszuführen. Diese Treiber 12b und 12c hängen von der Art der Anzeige 17a beziehungsweise des Farbdruckers 17b ab und können entsprechend gemäß den jeweiligen Typen hinzugefügt oder geändert werden. Ferner können zusätzliche Funktionen neben den Standardprozessen abhängig von den jeweiligen Typen der Anzeige 17a und des Farbdruckers 17b ausgeführt werden. Mit anderen Worten, verschiedene zusätzliche Prozesse können innerhalb zulässiger Bereiche ausgeführt werden, während ein gemeinsames Verarbeitungssystem auf dem Standardsystem des Betriebssystems 12a aufrechterhalten wird. Der Computer 12 ist mit einer CPU 12e, einem RAM 12f, einem ROM 12g und einem I/O 12h bereitgestellt, um die obengenannten Programme auszuführen. Die CPU 12e führt das Basisprogramm aus, das in den ROM 12g geschrieben ist, während eine Berechnung unter Verwendung des RAM 12f als vorübergehende Arbeitsfläche oder Einstellungsspeicherfläche oder Programmfläche ausgeführt wird, wodurch die externen und internen Geräte, die daran angeschlossen sind, gesteuert werden.
Die Applikation 12d wird auf dem Betriebssystem 12a ausgeführt, das als Basisprogramm dient. Die Applikation 12d hat verschiedene Verarbeitungsinhalte. Zum Beispiel überwacht sie den Betrieb der Tastatur 15a und der Maus 15b, die jeweils als Betriebsvorrichtung dienen. Wenn jede Vorrichtung betrieben wird, steuert die CPU 12e die externen Geräte derart, dass die entsprechende Berechnungsverarbeitung ausgeführt wird. Die CPU 12e zeigt ferner die Ergebnisse der Verarbeitung auf der Anzeige 17a an oder gibt sie an den Farbdrucker 17b aus.
In dem zuvor beschriebenen Computersystem 10 gewinnt der Scanner 11, der als Bildeingabevorrichtung dient, Bilddaten. Nachdem eine vorbestimmte Bildverarbeitung für die Bilddaten durch die Applikation 12d ausgeführt wurde, können die Bilddaten an die Anzeige 17a und den Farbdrucker 17b ausgegeben werden. Wenn in diesem Fall eine Bildelementdichte des Farbdruckers 17b gleich jener des Scanners 11a ist, wird die Größe eines zu druckenden Bildes gleich der Größe des eingescannten Originalbildes. Wenn sich jedoch die Bildelementdichte des Farbdruckers 17b von jener des Scanners 11a unterscheidet, unterscheidet sich auch die Größe des zu druckenden Bildes von jener des Originalbildes. Die Bildelementdichte des Scanners 11a ist in vielen Fällen annähernd jene des Farbdruckers 17b. Wenn jedoch der Farbdrucker 17b eine Bildelementdichte aufweist, die für eine hohe Bildqualität verbessert ist, ist sie häufig höher als die Bildelementdichte einer normalen Bildeingabevorrichtung. Insbesondere ist die verbesserte Bildelementdichte des Farbdruckers 17b höher als jene der Anzeige 17a, woraufhin ein zu kleines Bild gedruckt wird, wenn die Größe des Bildes, das auf der Anzeige 17a angezeigt wird, gleich jener des Originalbildes in Bildelementen ist.
Angesichts des obengenannten Problems bestimmt das Betriebssystem 12a eine Referenzbildelementdichte und führt eine Auflösungsumwandlung aus, so dass die Differenz zwischen der Referenzdichte und der Bildelementdichte einer tatsächlichen Vorrichtung aufgelöst wird. Wenn zum Beispiel die Anzeige 17a eine Auflösung von 72 dpi hat, und das Betriebsystem 12a eine Referenzdichte von 360 dpi hat, führt der Anzeigetreiber 12b die Auflösungsumwandlung zwischen diesen aus. Wenn ferner der Farbdrucker eine Auflösung von 720 dpi unter denselben Bedingungen hat, führt der Druckertreiber 12c die Auflösungsumwandlung zwischen diesen aus.
Die Auflösungsumwandlung ist ein Prozess zur Erhöhung der Anzahl konstituierender Bildelemente der Bilddaten und entspricht daher einem Interpolationsprozess. Sowohl der Anzeige- wie auch der Druckertreiber 12b und 12c haben eine Funktion zur Ausführung des Interpolationsprozesses. Jeder Treiber bildet ferner nicht nur die zuvor beschriebene Bildelement-Interpolationseinheit C2, sondern auch die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit C3 und die Interpolationsprozess-Wähleinheit C4, wie später beschrieben wird, so dass eine Verschlechterung der Bildqualität durch die Auflösungsumwandlung verhindert wird. Sowohl der Anzeige- wie auch der Druckertreiber 12b und 12c sind auf der Festplatte 13b gespeichert und werden in den Computer 12 gelesen, wenn das Computersystem 12 zu laufen beginnt. Wenn diese Treiber in Betrieb genommen werden, die auf einem Medium, wie einer CD-ROM oder einer Diskette, aufgezeichnet sind, werden sie auf der Festplatte installiert. Daher stellt eine solche CD-ROM oder Diskette ein Medium dar, auf dem ein Bilddaten-Interpolationsprogramm aufgezeichnet ist.
Obwohl die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten in dieser Ausführungsform als Computersystem 10 ausgeführt ist, ist das Computersystem nicht unbedingt erforderlich. Ein System, in dem derselbe Interpolationsprozess für Bilddaten notwendig ist, kann stattdessen bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten in einer digitalen Standbildkamera 11b1 eingebaut sein, so dass interpolierte Bilddaten auf einer Anzeige 17a1 angezeigt oder von einem Farbdrucker 17b1 gedruckt werden, wie in 3 dargestellt ist. Ferner kann in einem Farbdrucker 17b2, in dem Bilddaten ohne Computersystem eingegeben und gedruckt werden, die Auflösungsumwandlung automatisch für Bilddaten ausgeführt werden, die über einen Scanner 11a1, eine digitale Standbildkamera 11b2 oder ein Modem 14a2 eingegeben werden, und anschließend kann ein Druckprozess ausgeführt werden, wie in 4 dargestellt ist. Zusätzlich kann die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten der Erfindung bei Geräten angewendet werden, in welchen Bilddaten aufbereitet werden, zum Beispiel einem Farb-Faxgerät 18a, wie in 5 dargestellt ist, oder einer Farb-Kopiermaschine 18b, wie in 6 dargestellt ist.
7 und 8 zeigen Prozesse zur Auflösungsumwandlung, die von dem obengenannten Druckertreiber 12c ausgeführt werden. 7 ist ein verallgemeinertes Flussdiagramm, während 8 ein konkretes Flussdiagramm ist, das die Verarbeitung in der Ausführungsform zeigt. Originalbilddaten werden in einem Schritt ST102 eingegeben. Das eingegebene Bild wird von dem Scanner 11a mit der Applikation 12d ausgelesen. Eine vorbestimmte Bildverarheitung wird für das gelesene Bild ausgeführt und danach wird das Bild für einen Druck verarbeitet. Druckdaten mit einer vorbestimmten Auflösung werden dann über das Betriebssystem 12a zu dem Druckertreiber 12c geleitet. Das Bild kann jedoch stattdessen von dem Scanner 11a gelesen werden. Dieser Prozess entspricht einem Bilddaten-Gewinnungsschritt vom Standpunkt der Software. Es ist verständlich, dass verschiedene Schritte, die von dem Computer ausgeführt werden, einschließlich des Bilddaten-Gewinnungsschrittes, das Betriebssystem 12a und die Hardware nicht direkt enthalten mögen. Andererseits entsprechen diese Schritte der Bilddaten-Gewinnungseinheit C1, wenn sie als integrale Kombination mit Hardware, wie der CPU, angesehen werden.
Ein Interpolationsskalenfaktor wird für die gelesenen Daten in Schritt ST104 gewonnen. Dieser Prozess zum Gewinnen des Interpolationsskalenfaktors wird später beschrieben. Ein optimaler Interpolationsprozess für die Bilddaten gemäß einem Skalenfaktor, der in Schritt ST104 gewonnen wird, wird in einem Schritt ST108 gewählt, so dass einer der Interpolationsprozesse 1 bis N in Schritt ST110, ST112, beziehungsweise ST114 ausgeführt wird. Daher entspricht der Schritt ST104 einem Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungsschritt, und jeder der Interpolationsprozesse 1 bis N in den jeweiligen Schritten ST110, ST112 und ST114 entspricht einem Bildinterpolationsschritt. Ferner entspricht der Schritt ST108 einem Interpolationsprozess-Wählschritt, wobei einer der Interpolationsprozesse gemäß dem Interpolationsskalenfaktor gewählt wird. Diese Schritte bilden die Bildelement-Interpolationseinheit C2, die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit C3 und die Interpolationsprozess-Wähleinheit C4, wenn sie als integrale Kombination mit Hardware, wie der CPU, angesehen werden.
Bei Beendigung des Interpolationsprozesses werden die interpolierten Bilddaten in Schritt ST120 ausgegeben.
Druckdaten werden nicht nur durch die Auflösungsumwandlung in dem Druckertreiber 12c erhalten. Eine Farbumwandlung und eine Halbtonverarbeitung sind ferner notwendig. Daher bedeutet eine Ausgabe der Bilddaten eine Weiterleitung der Bilddaten zu einer nächsten Stufe.
Ein konkreterer Prozess wird nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Die Originalbilddaten werden in einem Schritt ST202 auf dieselbe Weise wie in Schritt ST102 eingegeben. Eine Bilddatengröße nach der Interpolation wird in Schritt ST204 zum Zwecke der Gewinnung eines Interpolationsskalenfaktors eingegeben. Somit entspricht der Schritt ST204 dem Schritt ST104. Die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit wird später beschrieben. 9 zeigt ein Beispiel, in dem der Druckertreiber 12c einen Interpolationsskalenfaktor auf der Basis von Informationen gewinnt, die vom Betriebssystem 12a zugeleitet werden. In einem ersten Beispiel gibt das Betriebssystem 12a dem Druckertreiber 12c direkt einen Interpolationsskalenfaktor an. Der Druckertreiber 12c gewinnt in diesem Fall den angegebenen Interpolationsskalenfaktor.
In einem zweiten Beispiel gibt das Betriebssystem 12a die Größe eines zu druckenden Bildes in einer Einheit von Pixeln an. In diesem Fall gewinnt der Druckertreiber 12c einen Interpolationsskalenfaktor durch Berechnung, basierend auf der angegebenen Bildgröße. Wenn zum Beispiel die Originalbilddaten eine Länge Ws mal eine Breite Hs in Pixeln haben und die Interpolationsbilddaten eine Länge Wd mal eine Breite Hd in Pixeln haben, wird der Interpolationsskalenfaktor durch Wd/Ws oder Hd/Hs unter der Annahme dargestellt, dass sich ein Aspektverhältnis nicht ändert.
In einem dritten Beispiel gibt das Betriebssystem 12a eine von ihm gesteuerte Auflösung an. In diesem Fall berechnet der Druckertreiber 12c ein Verhältnis der angegebenen Auflösung zu einer Auflösung des Farbdruckers, um dadurch einen Interpolationsskalenfaktor zu gewinnen. Wenn zum Beispiel die von dem Betriebssystem 12a gesteuerte Auflösung 360 dpi ist und die Auflösung des Farbdruckers 720 dpi ist, wird der Interpolationsskalenfaktor "2".
In der Ausführungsform wird die Auflösung auf der Basis des zuvor beschriebenen zweiten Beispiels gewonnen. Die Bilddatengröße nach der Interpolation wird in Schritt ST204 eingebeben, wie zuvor beschrieben. Bei Eingabe der Interpolationsbilddatengröße in Schritt ST204 wird in Schritt ST206 auf der Basis des Verhältnisses der Interpolationsbilddatengröße zu der Originalbilddatengröße, die in Schritt ST202 eingegeben wurde, bestimmt, ob der Interpolationsskalenfaktor "4" überschreitet. Wenn das Verhältnis "4" nicht überschreitet, wird ein Interpolationsprozess in Schritt ST208 ausgeführt. Wenn das Verhältnis "4" überschreitet, wird ein Interpolationsprozess in Schritt ST210 ausgeführt.
Es werden nun Methoden des Interpolationsprozesses, der in der Ausführungsform verwendet wird, beschrieben. Die Nearest-Methode ist für ein nicht natürliches Bild, wie eine Computergrafik, geeignet, und hat ein außerordentlich geringes Berechnungsvolumen. In der Nearest-Methode, wie in 10 dargestellt, werden Abstände zwischen einem Interpolationspunkt Puv und vier peripheren Gitterpunkten Pij, Pi + 1j, Pij + 1 und Pi + 1j + j ermittelt. Daten des nächsten Gitterpunktes werden zu dem Interpolationspunkt Puv verschoben. Dies wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt: Puv = Pij wobei i = [u + 0,5] und j = [v + 0,5] und jede Klammer anzeigt, dass ein integraler Teil in der Gaußschen Notation angeführt ist.
11 zeigt einen Fall, in dem die Anzahl von Bildelementen in die Länge und die Breite durch die Nearest-Methode verdreifacht ist. Die obengenannten Daten des nächsten Bildelements werden dann als ein zu interpolierendes Bildelement verschoben. 12 zeigt das Originalbild und 13 zeigt ein Bild, das durch Interpolation der Bildelemente in der zuvor beschriebenen Methode erhalten wird. Das Verhältnis zwischen schräg angeordneten schwarzen Bildelementen und weißen Bildelementen, die als Hintergrund in dem Originalbild dienen, wird in dem interpolierten Bild von 3 beibehalten, in dem die Anzahl schwarzer Bildelemente, die schräg angeordnet sind, verdreifacht ist.
In der Nearest-Methode werden Kanten des Originalbildes in dem interpolierten Bild unverändert beibehalten. Wenn daher das interpolierter Bild vergrößert wird, sind Zacken auffällig, obwohl die Kanten beibehalten werden. Da jedoch die zu interpolierenden Daten die Daten des Gitterpunkts sind, ist eine Belastung in dem Berechnungsvolumen gering. In anderen Methoden wird andererseits das zu interpolierende Bildelement so verarbeitet, dass es unter Verwendung von Daten von umliegenden Bildelementen geglättet wird. Dadurch wird ein Teil der Informationen der Originaldaten weggeschnitten, obwohl Zacken weniger auffällig sind, so dass das Bild kantenlos wird. Daher sind diese anderen Methoden für die Computergrafiken ungeeignet.
Andererseits ist die kubische Methode für ein natürliches Bild, wie Fotografien, geeignet und erfordert ein großes Berechnungsvolumen. In der kubischen Methode, wie in 14 dargestellt ist, werden Daten von insgesamt sechzehn Gitterpunkten verwendet, die den zu interpolierenden Punkt Puv, vier Gitterpunkte P22, P23, P32 und P33 um den Punkt Puv und weiter außen liegende Punkte, die die vier Gitterpunkte umgeben, enthalten.
Wenn die 16 Gitterpunkte, die den Interpolationspunkt Puv umgeben, entsprechende Werte haben, hängt der Interpolationspunkt Puv von den Gitterpunkten ab. Wenn zum Beispiel das Bildelement durch einen linearen Ausdruck interpoliert wird, werden zwei Gitterpunkte, zwischen welchen der Interpolationspunkt Puv liegt, im umgekehrten Verhältnis zu den Abständen zwischen den Gitterpunkten und dem Interpolationspunkt gewichtet und addiert. Beachte die x-Richtung. In 14 bezeichnet das Bezugszeichen x1 einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den linken äußeren Gitterpunkten. Das Bezugszeichen x2 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den linken inneren Gitterpunkten. Das Bezugszeichen x3 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den rechten inneren Gitterpunkten. Das Bezugszeichen x4 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den rechten äußeren Gitterpunkten. Eine Funktion f(x) bezeichnet einen Einflussgrad jedes Gitterpunktes entsprechend jedem Abstand. Beachte nun die y-Richtung. Das Bezugszeichen y1 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den oberen äußeren Gitterpunkten. Das Bezugszeichen y2 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den oberen inneren Gitterpunkten. Das Bezugszeichen y3 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den unteren inneren Gitterpunkten. Das Bezugszeichen y4 bezeichnet einen Abstand zwischen dem Interpolationspunkt Puv und den unteren äußeren Gitterpunkten. Eine Funktion f(y) bezeichnet einen Einflussgrad jedes Gitterpunktes entsprechend jedem Abstand.
Jeder der sechzehn Gitterpunkte trägt somit zu dem Interpolationspunkt Puv bei, wobei der Einflussgrad dem zuvor beschriebenen, dazwischen liegenden Abstand entspricht. Daher wird eine Gleichung zur Akkumulation des Einflussgrades in der x- und y-Richtung im Bezug auf die Daten aller Gitterpunkte wie folgt ausgedrückt:
Der Einflussgrad gemäß dem Abstand wird durch eine kubische Faltungsfunktion ausgedrückt als: f(t) = {sin(πt)}/πt
Jeder der Abstände x1 bis x4 wird unter Verwendung eines absoluten Koordinatenwertes (u, v) des Interpolationspunktes Puv erhalten als: x1 = 1 + (u – |u|) y1 = 1 + (v – |v|) x2 = (u – |u|) y2 = (v – |v|) x3 = 1 – (u – |u|) y3 = 1 – (v – |v|) x4 = 2 – (u –|u|) y4 = 2 – (v – |v|)
Unter der obengenannten Annahme wird die vorangehenden Gleichung wie folgt erweitert:
Der Einflussgrad f(t) wird durch die folgende kubische Gleichung genähert:
In dieser kubischen Methode ändert sich der Einflussgrad graduell, während er sich von einem Gitterpunkt dem anderen Gitterpunkt nähert. Die kubische Methode hat als Eigenschaft, dass diese Änderung des Einflussgrades kubisch wird.
15 und 16 zeigen ein Beispiel, in dem das Bildelement durch die kubische Methode interpoliert wird. Für ein einfaches Verständnis werden Daten über die vertikale Richtung nicht verwendet, und in dem Beispiel erscheinen Kanten in der horizontalen Richtung. Ferner müssen in dem Beispiel drei Bildelemente interpoliert werden. Zuerst werden numerische Werte in 16 beschrieben. Die linke Überschrift "ORIGINAL" bezeichnet Gradationswerte der Bildelemente vor der Interpolation. Es sind vier Bildelemente P0, P1, P2 und P3 angeordnet, die jeweils einen Gradationswert von "64" haben. Fünf Bildelemente P5, P6, P7, P8 und P9, jeweils mit einem Gradationswert von "192" sind angeordnet. Ein Bildelement P4 mit einem Gradationswert "128" liegt zwischen den Bildelementen P3 und P5. Das Bildelement mit dem Gradationswert "128" entspricht der Kante.
Wenn drei Bildelemente Pn1, Pn2 und Pn3 zwischen den Bildelementen interpoliert werden, ist der Abstand zwischen den interpolierten Bildelementen 0,25. Die obengenannten Abstände x1 bis x4 sind in dem mittleren Teil der Tabelle dargestellt. Funktionen f(x1) bis f(x4) werden mit den entsprechenden Abständen x1 bis x4 berechnet. Wenn zum Beispiel die Abstände x1, x2, x3 und x4 "1,25", "0,25", "0,75" und "1,75" sind, ist die Funktion f(t) etwa "–0,14", "0,89", "0,30" beziehungsweise "–0,05". Wenn ferner die Abstände x1 bis x4 "1,50", "0,50", "0,50" und "1,50" sind, sind die Funktionen f(t) etwa "–0,125", "0,625", "0,625" beziehungsweise "–0,125". Wenn die Abstände x1 bis x4 "1,75", "0,75", "0,25" und "1,25" sind, sind die Funktionen f(t) etwa "–0,05", "0,30", "0,89" beziehungsweise "–0,14". Gradationswerte der Interpolationspunkte werden auf der Basis der zuvor beschriebenen Ergebnisse berechnet. Ergebnisse der Berechnung sind in der rechten Spalte von 16 unter der Überschrift "Kubisch" dargestellt und auch in der Grafik von 15, wobei die Grafik später beschrieben wird.
Die Berechnung wird vereinfacht, wenn angenommen wird, dass sich die Daten über die vertikale Richtung nicht ändern. Unter Bezugnahme nur auf die Daten (P1, P2, P3, P4) der vier horizontal angeordneten Gitterpunkte wird der Einflussgrad gemäß dem Abstand zwischen dem Interpolationspunkt und jedem Gitterpunkt wie folgt berechnet: P = P1·f(x1) + P2·f(x2) + P3·f(x3) + P4·f(x4)
Wenn daher der Einflussgrad im Bezug auf den Interpolationspunkt P21 berechnet wird, P21 = 64*f(1,24) + 64*f(0,25) + 64*f(0,75) + 128*f(1,75) = 64*(–0,14063) + 64*(0,890625) + 64*(0,296875) + 128*(–0,04688) = 61
Da der Einflussgrad f(t) als die kubische Funktion in der kubischen Methode ausgedrückt wird, kann die Qualität des Ergebnisses der Interpolation durch Einstellen der Form ihrer Kurve verändert werden. Als ein Beispiel einer Einstellung: 0 < t < 0,5 f(t) = –(8/7)t**3 – (4/7)t**2 + 1 0,5 < t < 1 f(t) = (1 – t)(10/7) 1 < t < 1,5 f(t) = (8/7)(t – 1)**3 + (4/7)(t – 1)**2 – (t – 1) 1,5 < t < 2 f(t) = (3/7)(t – 2)
Dies wird als "hybride bikubische Methode" bezeichnet.
17 zeigt Ergebnisse einer Interpolation durch die hybride bikubische Methode. In diesem Beispiel wird dasselbe Modell wie in der kubischen Methode verwendet. 15 zeigt auch die Ergebnisse der Interpolation durch die hybride bikubische Methode. In diesem Beispiel wird die kubische Kurve etwas steil, so dass das gesamte Bild scharf wird.
Eine andere Interpolationsmethode wird später beschrieben, so dass die Eigenschaften der zuvor beschriebenen Nearest-, kubischen und hybriden bikubischen Methoden verständlich werden. Hier wird eine bilineare Interpolationsmethode beschrieben. Unter Bezugnahme auf 18 ist die bilineare Methode der kubischen Methode dahingehend ähnlich, dass sich der Einflussgrad graduell ändert, während er sich von einem Gitterpunkt dem anderen Gitterpunkt nähert. Die bilineare Methode unterscheidet sich jedoch von der kubischen Methode dahingehend, dass die Änderung linear ist und nur von Daten der Gitterpunkte an den gegenüberliegenden Seiten abhängig ist. Insbesondere wird ein Bereich, der durch die vier Gitterpunkte Pij, Pi + 1j, Pij + 1 und Pi + 1j + 1 definiert ist, die den Interpolationspunkt Puv umgeben, durch den Interpolationspunkt in vier Subdivisionen dividiert wird. Diagonal angeordnete Daten werden auf der Basis der Flächenverhältnisse unter den Subdivisionen gewichtet. Dies wird ist in der folgenden Gleichung dargestellt: P = {(i + 1) – u}{(j + 1) – v}Pij + {(i + 1) – u}{v – j}}Pij + 1 + {u – i}{(j + 1) – v}Pi+lj + {u – i}{v – j}Pi + 1j + 1wobei i = [u] und j = [v].
Sowohl in den zwei kubischen Methoden als auch in der bilinearen Methode ändert sich der Einflussgrad graduell, während er sich von dem einem Gitterpunkt dem anderen Gitterpunkt nähert. Die Änderung ist jedoch in den zwei kubischen Methoden kubisch, während die Änderung in der linearen Methode linear ist. Diese Differenz ist groß. 19 zeigt die zweidimensionalen Ergebnisse der Interpolationen durch die Nearest-, kubische, hybride bikubische und bilineare Methoden. Die Achse der Abszissen bezeichnet eine Stelle und die Achse der Ordinaten bezeichnet eine Interpolationsfunktion entsprechend dem zuvor beschriebenen Einflussgrad gemäß dem Abstand zwischen dem Interpolationspunkt und jedem Gitterpunkt. Die Gitterpunkte liegen an Stellen, wo t = 0, t = 1 beziehungsweise t = 2. Die Interpolationspunkte liegen an den Stellen, wo t = 0 und 1.
In der bilinearen Methode ändert sich die Interpolationsfunktion linear zwischen benachbarten Punkten (t = 0 und 1). Da die Randabschnitte geglättet sind, wird dadurch ein erhaltenes Bild auf dem Schirm verschwommen. Insbesondere, wenn sich die Randabschnitte von Eckenabschnitten unterscheiden und geglättet sind, geht eine ursprüngliche Kontur des Bildes im Falle von Computergrafiken verloren, und das Bild wird im Falle einer Fotografie unscharf.
Andererseits nähert sich in den kubischen Methoden die Interpolationsfunktion allmählich dem Gitterpunkt zwischen den benachbarten Punkten (t = 0 und 1), wodurch eine nach oben gerichtete Konvexität entsteht. Ferner wird die Interpolationsfunktion zwischen benachbarten Punkten (t = 1 und 2) nach unten konkav. Mit anderen Worten, ein Kantenabschnitt wird so verändert, dass er eine solche Differenz aufweist, dass keine Stufe erzeugt wird. Dadurch wird die Schärfe erhöht und in der Fotografie keine Stufe erzeugt. Ferner erhöht die hybride bikubische Methode die Schärfe des Bildes. Ein Berechnungsvolumen ist in der kubischen Methode groß und wird groß, da ein Interpolationsskalenfaktor, und somit die Anzahl von interpolierenden Bildelementen, stärker erhöht wird.
Wenn der Qualität eines Bildes große Bedeutung zugemessen wird, kann die kubische Funktion, wie die kubische Methode, gewählt werden. Das Gleichgewicht zwischen einer Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Bildqualität ist jedoch im Computer wichtig. Mit anderen Worten, eine Toleranz in der Abnahme der Verarbeitungsgeschwindigkeit wird entsprechend dem Ausmaß der Verbesserung der Bildqualität groß. Eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung ist jedoch manchmal bevorzugt, selbst wenn ein Ausmaß der Verbesserung der Bildqualität gering ist oder die Bildqualität leicht abnimmt.
Die obengenannten Methoden sind unter Bezugnahme auf 15 und 16 leicht verständlich, die konkrete Werte gemeinsam mit dem zuvor beschriebenen Vergleich von Interpolationsfunktionen zeigen. Beachte das Bildelement P3 mit dem Gradationswert 64, das Bildelement P4 mit dem Gradationswert 128 und das Bildelement P5 mit dem Gradationswert 192 in 15. Eine Technik zur einfachen linearen Verbindung zwischen den Gitterpunkten ist die bilineare Methode. Andererseits wird eine S-förmige Kurve im Falle der kubischen Methode gebildet, und die S-förmige Kurve wird in der hybriden bikubischen Methode steiler. Die S-förmige Kurve ist in eine solche Richtung gerichtet, dass die Änderung in dem Gradationswert des Bildelements steiler wird, wodurch die Kante betont wird. Ferner werden in den Bereichen (P2 und P3, P5 und P6) neben dem Kantenbildelement eine Überschwingung und Unterschwingung erzeugt. Eine Höhendifferenz zwischen den Seiten, zwischen welchen das Kantenbildelement liegt, wird infolge der Unterschwingung an einer unteren Seite und der Überschwingung an einer oberen Seite erhöht. Daher ist verständlich, dass die Kante durch diese zwei Faktoren betont wird. Ferner ist leicht verständlich, dass, ob ein Bild scharf erscheint, von einer zentralen Neigung in der S-förmigen Kurve abhängig ist. Zusätzlich beeinflusst die Höhendifferenz, die sich aus der Überschwingung und der Unterschwingung ergibt, auch die Schärfe des Bildes.
8 zeigt einen Fall, in dem der Verarbeitungsgeschwindigkeit Bedeutung zugemessen wird. Der Interpolationsprozess wird im Prinzip durch die Nearest-Methode ausgeführt. Die hybride bikubische Methode wird nach Bedarf ausgeführt. Insbesondere wird in Schritt ST206 bestimmt, ob der Interpolationsskalenfaktor "4" überschreitet. Wenn der Skalenfaktor "4" nicht überschreitet, wird der Interpolationsskalenfaktor β mit Wd/Ws bestimmt und der Interpolationsprozess durch die Nearest-Methode in Schritt ST208 ausgeführt. Wenn andererseits der Interpolationsskalenfaktor "4" überschreitet, macht der Interpolationsprozess nur durch die Nearest-Methode Zacken auffällig, was zu einer Verringerung in der Bildqualität führt. Wenn angesichts dessen in Schritt ST206 bestimmt wird, dass der Interpolationsskalenfaktor "4" überschreitet, wird der Interpolationsprozess durch die hybride bikubische Methode zuerst zur Vergrößerung mit Hilfe einer Multiplikation mit einer bestimmten ganzen Zahl ausgeführt, und ein übriger Teil der Interpolation wird durch die Nearest-Methode ausgeführt. Somit wird die Vergrößerung durch die hybride bikubische Methode ausgeführt und die Multiplikation mit der vorbestimmten ganzen Zahl wird in dem Interpolationsprozess ausgeführt. Dadurch kann ein Berechnungsvolumen verringert werden.
Der Interpolationsprozess kann mit jedem Skalenfaktor sowohl in der hybriden bikubischen Methode als auch in der kubischen Methode ausgeführt werden. Wenn jedoch die Multiplikation mit einer ganzen Zahl in dem Interpolationsprozess akzeptiert wird, sinkt die Anzahl zu interpolierender Bildelemente derart, dass die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden kann. 20 zeigt ein Beispiel eines Interpolationsprozesses, in dem die Anzahl von Bildelementen sowohl in die horizontale als auch in die vertikale Richtung verdoppelt ist. Wenn eine variable Region im Voraus für Bilddaten nach der Interpolation sichergestellt wird, werden Bilddaten eines Originalbildes durch den Interpolationsprozess einer Multiplikation mit einer ganzen Zahl zu Bilddaten umgewandelt, die aus Bildelementen mit Koordinatenwerten bestehen, die jenen des Originalbildes multipliziert mit der ganzen Zahl entsprechen. In dem dargestellten Beispiel entsprechen alte Koordinatenwerte (0, 0) neuen Koordinatenwerten (0, 0) und alte Koordinatenwerte (1, 0) entsprechen neuen Koordinatenwerten (2, 0). Alte Koordinatenwerte (0, 1) entsprechen neuen Koordinatenwerte (0, 2) und alte Koordinatenwerte (1, 1) entsprechen neuen Koordinatenwerten (2, 2). Daher werden Bilddaten gemäß dem obengenannten Interpolationsprozess nur im Bezug auf die verbleibenden Koordinatenwerte erzeugt. In diesem Fall kann die Richtung der Breite der Bilddaten eine primäre Abtastrichtung sein und die Richtung der Länge der Bilddaten kann eine sekundäre Abtastrichtung sein, so dass die Bilddaten in dieser Reihenfolge abgetastet werden. Ferner kann der Interpolationsprozess für Koordinatenwerte in jedem Block ausgeführt werden, die durch vier Gitterpunkte definiert sind.
Somit wird der Interpolationsprozess einer Multiplikation mit der ganzen Zahl durch die hybride bikubische Methode ohne Erhöhung im Berechnungsvolumen ausgeführt und danach wird der Interpolationsprozess durch die Nearest-Methode im Bezug auf den verbleibenden Interpolationsskalenfaktor β = Wd/(α·Ws) ausgeführt.
Es folgt nun eine Beschreibung einer Last jedes Interpolationsprozesses, wenn ein Bild einer VGA-Größe (640 × 480) in einer 2L Druckgröße gedruckt wird. Die Größe von Originalbilddaten wird durch Ws = 640 Pixel und Hs = 480 Pixel ausgedrückt. Die 2L Druckgröße als Größe der interpolierten Bilddaten ist 16 cm × 12 cm oder 6,299 Inch × 4,724 Inch. Wenn eine endgültige Auflösung 720 dpi ist, wird die Größe der interpolierten Bilddaten in Pixeln als Ws = 4535, Hs = 3401 Pixel erhalten. Dann wird der gesamte Skalenfaktor Wd/Ws als 4536/640 = 7,0875 erhalten.
Die Bestimmung in Schritt ST206 soll den Interpolationsskalenfaktor durch die Nearest-Methode auf oder unter "4" senken, so dass Zacken verhindert werden. Wenn der gesamte Skalenfaktor "4" überschreitet, wird der Interpolationsprozess durch die Nearest-Methode und die hybride bikubische Methode ausgeführt. Damit die hybride bikubische Methode einer Multiplikation mit einer ganzen Zahl ausgeführt werden kann, muss die Interpolation mindestens des Skalenfaktors "2" aufgeführt werden. Damit der gesamte Skalenfaktor Wd/Ws "4" überschreitet und der Skalenfaktor, der in der ersten Stufe der Interpolation verbleibt, "4" nicht überschreiten kann, muss mindestens ein Viertel des gesamten Skalenfaktors oder mehr in der ersten Stufe ausgeführt werden. Daher ist α = (Wd/Ws) × 1/4 = Wd/4Ws.
Wenn der Interpolation durch die Nearest-Methode eine gewisse Toleranz hinzugefügt wird, wird der Interpolationsskalenfaktor α ausgedrückt als: α = Wd/5Ws.
In diesem Fall jedoch wird der Interpolationsskalenfaktor nur einmal so groß wie jener vor der Interpolation. Da der Interpolationsskalenfaktor zumindest verdoppelt werden muss, wird der Interpolationsskalenfaktor wie folgt ausgedrückt: α = Wd/5Ws + 1.
Fraktionen werden ausgelassen. Dann wird der Interpolationsskalenfaktor α durch die hybride bikubische Methode wie folgt ausgedrückt: Wd/5Ws + 1 = 4536/(5*640) + 1 = 2,4175.
Daher ist α = 2 als integraler Teil. Der Interpolationsskalenfaktor β der Nearest-Methode wird erhalten als: β = Wd/αWs = 4536/(2*640) = 3,54375.
In Schritt ST214 werden die interpolierten Bilddaten einer nächsten Stufe zugeleitet, wenn der gesamte Interpolationsprozess durch einen der Interpolationsprozesse für neue Koordinatenwerte ausgeführt wird. Eine Menge interpolierter Bilddaten wird jedoch manchmal übermäßig groß, oder eine Speicherfläche, die dem Druckertreiber 12c zugeordnet ist, ist manchmal nicht groß. In diesen Fällen können die interpolierten Bilddaten so geteilt werden, dass alle Subdivisionsdaten ausgegeben werden können.
Somit wird der Verarbeitungsgeschwindigkeit in der Interpolation, die in dem Flussdiagramm von 8 dargestellt ist, Bedeutung zugemessen. Die Interpolation, bei der der Bildqualität Bedeutung zugemessen wird, ist jedoch möglich. 21 zeigt ein Beispiel für eine solche Interpolation.
Die Interpolation in 21 unterscheidet sich von jener in 20 darin, dass der Interpolationsprozess, der in Schritt ST308 ausgeführt wird, die hybride bikubische Methode, aber nicht die Nearest-Methode ist. Somit ist die in 21 dargestellte Interpolation ein Prozess, in dem der Bildqualität Bedeutung in dem Sinne zugemessen wird, dass die Ausführung der hybriden bikubischen Methode Ergebnisse einer Interpolation im Falle natürlicher Bilder verbessert. Das Berechnungsvolumen ist jedoch in der hybriden bikubischen Methode groß. Daher wird ein Berechnungsvolumen enorm, wenn die gesamte Interpolation durch die hybride bikubische Methode ausgeführt wird, selbst wenn der Interpolationsskalenfaktor groß ist. Angesichts des enormen Berechnungsvolumens wird der Interpolationsprozess durch die hybride bikubische Methode ausgeführt, bis der Interpolationsskalenfaktor "4" wird, und danach wird die Nearest-Methode für den Interpolationsprozess ausgeführt, der den Interpolationsskalenfaktor von "4" überschreitet, so dass eine rasche Zunahme in dem Berechnungsvolumen verhindert wird.
In dem zuvor beschriebenen Beispiel werden mehrere Interpolationsprozesse ausgeführt, wenn der Interpolationsskalenfaktor auf einen vorbestimmten Wert oder darüber gestiegen ist. Die Interpolationsprozesse müssen jedoch nicht der Reihe nach ausgeführt werden.
Verschiedene Interpolationsprozesse können stattdessen für verschiedene Interpolationsskalenfaktoren vorbereitet werden. Da die Kurve in der kubischen Methode wie zuvor beschrieben eingestellt werden kann, können mehrere Einstellparameter gemäß den Interpolationsskalenfaktoren bereitgestellt werden, so dass die Differenz in den Parametern die Ergebnisse der Interpolation verändert, obwohl der Interpolationsprozess die kubische Methode ist.
Gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform enthält das Computersystem 10 den Scanner 11a, der als Bildeingabevorrichtung dient, und den Farbdrucker 17b, der als Bildausgabevorrichtung dient. In dem Computersystem 10 gibt der Druckertreiber 12c die Originalbilddaten in Schritt ST202 ein und gibt ferner die Größe der Interpolationsbilddaten in Schritt ST204 ein. Der Druckertreiber 12c gewinnt ferner den Interpolationsskalenfaktor in Schritt ST206 und führt den Interpolationsprozess nur durch die Nearest-Methode in Schritt ST208 aus. Als Alternative führt der Druckertreiber 12c den Interpolationsprozess durch die hybride bikubische Methode und den Interpolationsprozess durch die Nearest-Methode der Reihe nach aus. Folglich kann ein optimales Ergebnis einer Interpolation leicht gemäß dem Interpolationsskalenfaktor erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die vorangehende Ausführungsform beschränkt sein. Die folgenden Modifizierungen fallen in den Umfang der Erfindung. Zuerst stellen die Bilddaten ein Bild als Punktmatrix-Bildelemente in der vorangehenden Ausführungsform dar. Es können jedoch alle Daten, die jedes Bildelement darstellen, verwendet werden. Das Bild kann ein Farbbild oder ein monochromes Bild sein. Ferner kann der Gradationswert binär oder multipel sein.
Die Bilddaten-Gewinnungseinheit ist zur Gewinnung der Bilddaten bereitgestellt. Die Bilddaten-Gewinnungseinheit kann die zu interpolierenden Bilddaten halten, wenn die Bildelement-Interpolationseinheit den Interpolationsprozess ausführt, um die Anzahl von Bildelementen zu erhöhen, die das Bild bilden. Daher ist die Art der Gewinnung der Bilddaten nicht auf die zuvor beschriebene beschränkt, sondern es können verschiedene Gewinnungsarten verwendet werden. Zum Beispiel können die Bilddaten über eine Schnittstelle von externen Geräten gewonnen werden. Ferner kann eine Fotografiereinheit zum Fotografieren des Bildes bereitgestellt sein. Zusätzlich kann eine Computergrafikanwendung ausgeführt werden, so dass die Bilddaten von einer Maus oder einer Tastatur eingegeben werden.
Die Bildelement-Interpolationseinheit ist bereitgestellt, damit einer von mehreren Interpolationsprozessen durch verschiedene Weisen gewählt werden kann. So kann die Bildelement-Interpolationseinheit nur mit Optionen bereitgestellt sein, die verschiedene Interpolationsergebnisse erreichen. Daher müssen nicht alle Optionen einzelne Interpolationsarten sein. Nachdem die Bildelemente zuerst durch einen Interpolationsprozess interpoliert werden, kann anschließend ein anderer Interpolationsprozess ausgeführt werden. In diesem Fall bieten zwei einzelne Interpolationsprozesse drei Optionen, die diese einzelnen Prozesse enthalten und einen Prozess, in dem die einzelnen Prozesse der Reihe nach ausgeführt werden.
Die Ergebnisse der Interpolation, die von den Interpolationsprozessen gemäß den Interpolationsskalenfaktoren erhalten werden, können sich voneinander unterscheiden. Als ein Beispiel führt die Bildelement-Interpolationseinheit einen Interpolationsprozess aus, wenn der Interpolationsskalenfaktor einen vorbestimmten Wert aufweist. Wenn der Interpolationsskalenfaktor den vorbestimmten Wert überschreitet, für die Bildelement-Interpolationseinheit andererseits einen Interpolationsprozess aus, bis der Interpolationsskalenfaktor den vorbestimmten Wert erreicht. Die Bildelement-Interpolationseinheit führt einen anderen Interpolationsprozess für den verbleibenden Interpolationsskalenfaktor aus. In diesem Fall wird der eine Interpolationsprozess ausgeführt, wenn der Interpolationsskalenfaktor bei oder unter dem vorbestimmten Wert ist. Wenn der Interpolationsskalenfaktor den vorbestimmten Wert überschreitet, wird anschließend der andere Interpolationsprozess ausgeführt. Daher ist diese Verarbeitungsart für einen Fall geeignet, wenn ein Interpolationsprozess, der gute Interpolationsergebnisse erreicht aber mit einem großen Berechnungsvolumen verbunden ist, wenn der Interpolationsskalenfaktor groß ist, zuerst ausgeführt wird, und ein anderer Interpolationsprozess, der keine guten Ergebnisse einer Interpolation erzielt, aber mit einem geringeren Berechnungsvolumen verbunden ist, ausgeführt wird, wenn ein Berechnungsvolumen einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Somit wird der Rest des Interpolationsskalenfaktors durch einen anderen Interpolationsprozess kompensiert, wenn der Interpolationsskalenfaktor groß wird. Wenn der Interpolationsprozess, der für den Rest des Interpolationsskalenfaktors ausgeführt wird, so eingestellt ist, dass er ein kleineres Berechnungsvolumen hat, kann folglich ein rascher Anstieg im Berechnungsvolumen verhindert werden, selbst wenn der Interpolationsskalenfaktor groß wird.
Ferner führt in einem anderen Beispiel die Bildelement-Interpolationseinheit einen Interpolationsprozess aus, wenn der Interpolationsskalenfaktor bei oder unter dem vorbestimmten Wert liegt. Wenn der Interpolationsskalenfaktor den vorbestimmten Wert überschreitet, führt die Bildelement-Interpolationseinheit einen anderen Interpolationsprozess aus, bis der Interpolationsskalenfaktor den vorbestimmten Wert erreicht. Der eine Interpolationsprozess wird für den Rest des Interpolationsskalenfaktors ausgeführt. In diesem Fall wird im Prinzip der eine Interpolationsprozess ausgeführt. Wenn der Interpolationsskalenfaktor den vorbestimmten Wert überschreitet, wird der andere Interpolationsprozess zuvor ausgeführt. Wenn daher ein Berechnungsvolumen klein ist, aber der Interpolationsskalenfaktor groß wird, wird für gewöhnlich ein Interpolationsprozess verwendet, der schlechte Interpolationsergebnisse erreicht. Nur wenn der Interpolationsskalenfaktor groß ist, wird ein anderer Interpolationsprozess, der gute Interpolationsergebnisse erreicht, aber ein Berechnungsvolumen erhöht, vor dem einen Interpolationsprozess ausgeführt. Folglich ist diese Art für einen Fall geeignet, in dem passende Interpolationsergebnisse erreicht werden. Somit wird ein Hochpräzisions-Interpolationsprozess zuvor ausgeführt, wenn der normalerweise verwendete Interpolationsprozess keine guten Interpolationsergebnisse aufgrund eines hohen Interpolationsskalenfaktors erreichen kann. Folglich kann eine rasche Verringerung der Interpolationsergebnisse verhindert werden, wenn der Interpolationsskalenfaktor groß wird.
Es können verschiedene Arten zum Gewinnen des Interpolationsskalenfaktors verwendet werden. Als ein Beispiel kann ein bestimmter Skalenfaktor gewonnen werden, wenn die Bilddaten-Gewinnungseinheit die Bilddaten gewinnt. Ferner kann der Skalenfaktor auf der Basis eines Verhältnisses der Größe der Bilddaten, die durch die Bilddaten-Gewinnungseinheit gewonnen werden, zu der Größe der Bilddaten nach der Interpolation erhalten werden. Im erstgenannten Fall wird ein Interpolationsskalenfaktor angegeben, wenn die Bilddaten-Gewinnungseinheit die Bilddaten gewinnt, so dass die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit den angegebenen Skalenfaktor gewinnt. Somit wird der Interpolationsskalenfaktor auf diese Weise angegeben. Andererseits ist der Interpolationsskalenfaktor im letztgenannten Fall nicht angegeben. Wenn in diesem Fall die Größe der Bilddaten nach der Interpolation erhalten wird, wird das Verhältnis der Größe der Bilddaten vor der Interpolation zu der Größe der Bilddaten nach der Interpolation berechnet, so dass der Skalenfaktor erhalten wird. In einem Fall, wo die Größe des Bildes nach der Interpolation als notwendige Informationen für die Interpolation angegeben wird, kann die Interpolationsskala berechnet werden, wenn das Verhältnis der Bildgröße vor der Interpolation zu der Bildgröße nach der Interpolation ermittelt wird. Da der angegebene Interpolationsskalenfaktor im erstgenannten Fall erhalten wird, kann der Gewinnungsprozess vereinfacht werden. Im letztgenannten Fall kann der Interpolationsskalenfaktor leicht auf der Basis der Größen der Bilddaten vor und nach der Interpolation ohne Angabe des Interpolationsskalenfaktors gewonnen werden.
Es wird eine andere Ausführungsform beschrieben, in der Interpolationsprozesse mit entsprechenden optimalen Interpolationsskalenfaktoren ausgeführt werden, wenn die Interpolationsprozesse der Reihe nach ausgeführt werden. 22 zeigt eine Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten der Ausführungsform. Die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten umfasst eine Bilddaten-Gewinnungseinheit D1, eine Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit D2 und eine Bildelement-Interpolationseinheit D3. Die Bilddaten-Gewinnungseinheit D1 gewinnt die Bilddaten. Die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit D2 gewinnt einen Interpolationsskalenfaktor auf der Basis der Differenz zwischen der Auflösung der Bilddaten und der Auflösung des Druckers. Die Bildelement-Interpolationseinheit D3 führt einen Interpolationsprozess zur Erhöhung der Anzahl konstituierender Bildelemente in den gewonnenen Bilddaten aus. In diesem Fall wird der gewonnene Interpolationsskalenfaktor in einen ersten ganzzahligen Skalenfaktor und einen zweiten verbleibenden Skalenfaktor geteilt. Verschiedene Interpolationsprozesse werden der Reihe nach unter Verwendung des ersten beziehungsweise zweiten Skalenfaktors ausgeführt. Insbesondere können Druckergebnisse eines Farbbildes in der Ausführungsform verbessert werden.
Ergebnisse der Verarbeitung durch die Applikation 12d oder Druckdaten werden über den Druckertreiber 12c zu dem Farbdrucker 17b geleitet. Der Farbdrucker 17b macht Punkte auf Druckpapier unter Verwendung von Farbtinten, wodurch ein Bild gedruckt wird.
23 bis 25B zeigen eine schematische Konstruktion eines Farbtintenstrahldruckers 21, der als Farbdrucker dient. Der Farbtintenstrahldrucker 21 umfasst einen Druckkopf 21a, der drei Druckkopfeinheiten, eine Druckkopfssteuerung 21b, die den Druckkopf 21a steuert, einen Druckkopfschaltmotor 21c, der den Druckkopf 21a verschiebt, eine Papiervorschubmotor 21d, der Druckpapier in Richtung von Zeilen vorschiebt, und einen Punktdruckmechanismus, der eine Druckersteuerung 21e enthält, die als Schnittstelle zwischen der Druckkopfsteuerung 21b, dem Druckkopfschaltmotor 21c und dem Papiervorschubmotor 21d dient, und externe Geräte umfasst. Der Farbtintenstrahldrucker 21 kann ein Bild gemäß den Druckdaten mit dem Druckkopf 21a drucken, der über das Aufzeichnungsmedium, wie Druckpapier, tastet.
24A und 24B zeigen eine konkrete Konstruktion des Druckkopfs 21a. 25A und 25B zeigen einen Tintenausgabebetrieb des Druckkopfs 21a. Der Druckkopf 21a ist mit einem außerordentlich engen Rohr 21a3 bereitgestellt, das sich von einem Farbtintentank 21a zu einer Düse 21a2 erstreckt. Das Rohr 21a3 hat eine Tintenkammer 21a4, die an seinem Ende gebildet ist. Die Tintenkammer 21a4 hat einen Wand, die aus einem elastischen Material hergestellt ist, und mit einem piezoelektrischen Element 21a5 bereitgestellt ist, das als elektrostriktives Element dient. Das piezoelektrische Element 21a5 verzerrt seine Kristallstruktur, wenn Spannung angelegt wird, wodurch elektrische Energie rasch in mechanische Energie umgewandelt wird. Die Verzerrung der Kristallstruktur verschiebt die Wand der Tintenkammer 21a4 derart, dass das Volumen der Tintenkammer verringert wird. Dadurch wird eine vorbestimmte Menge an Farbtinte aus der Düse 21a2 ausgepresst, die mit der Tintenkammer 21a4 in Verbindung steht. Diese Pumpenstruktur wird als "Mikropumpenstruktur" bezeichnet.
Jede Druckkopfeinheit hat zwei unabhängige Düsen 21a1. Farbtinte wird jeder Düse 21a2 unabhängig zugeführt. Daher können sechs Farbtinten verwendet werden, da drei Druckkopfeinheiten bereitgestellt sind. In dem in 23 dargestellten Beispiel wird jeder der zwei Düsen 21a2 der linken Druckkopfeinheit schwarze Tinte zugeführt. Cyan-Tinte wird einer der Düsen 21a2 der mittleren Druckkopfeinheit zugeführt. Magenta-Tinte und gelbe Tinte werden den Düsen 21a2 der rechten Druckkopfeinheit zugeführt.
Diese Ausführungsform verwendet das zuvor beschriebene Hardware-System, und der Druck wird auf der Basis der Bilddaten ausgeführt, die von der Bildeingabevorrichtung des Computersystems 10 gewonnen werden. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Interpolationsprozess ausgeführt, wenn eine Differenz zwischen der Auflösung der Originalbilddaten und der Auflösung des Farbdruckers 17b besteht.
Es folgt eine Beschreibung von Variationen in der Auflösung und Gradation, wenn die Druckdaten zu dem Farbdrucker 17b geleitet werden, wenn die Applikation 12d den Druckprozess ausgeführt hat. 28 zeigt Prozesse, die von dem Computersystem 10 ausgeführt werden, mit einem Fluss von Bilddaten. Wenn die Auflösung der Originalbilddaten, dargestellt als Punktmatrix-Bildelemente, bei oder unter 180 dpi und bei 256 Gradationen liegt, wird der Bildelement-Interpolationsprozess in Schritt ST402 ausgeführt, so dass die Auflösung der Originalbilddaten gleich der Auflösung des Farbdruckers 17b wird, das heißt, 720 dpi. Die interpolierten Bilddaten haben dann die Auflösung von 720 dpi und die Gradation von 256. Wenn danach die Farbumwandlung entsprechend den Farbtinten des Farbdruckers 17b in Schritt ST494 ausgeführt wird, werden CMYK-Bilddaten mit 256 Gradationen erhalten. Schließlich wird ein Halbtonprozess in Schritt ST406 ausgeführt, so dass binäre Bilddaten, die der Darstellungsgradation des Farbdruckers 17b entsprechen, erhalten werden.
In diesem Beispiel stellt der Bildelement-Interpolationsprozess in Schritt ST402 die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten der Erfindung dar. Der Druckertreiber führt eine Abfolge einer Bilddatenverarbeitung aus, die den Schritt ST402 enthält. Daher stellt der Druckertreiber 12c die Bilddaten-Gewinnungseinheit D1, die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit D2 und die Bildelement-Interpolationseinheit D3 dar.
Der Druckertreiber 12c ist auf der Festplatte 13b gespeichert und wird beim Starten des Computersystems 10 in den Computer 12 gelesen. Bei Inbetriebnahme werden diese Treiber, die auf einem Medium, wie einer CD-Rom oder eine Diskette aufgezeichnet sind, auf der Festplatte installiert. Daher stellt eine solche CD-ROM oder Diskette ein Medium dar, auf dem ein Bilddaten-Interpolationsprogramm aufgezeichnet ist. In der Ausführungsform wird die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten als Computersystem 10 ausgeführt, und insbesondere in einem Prozess zur Zuleitung von Druckdaten zu dem Farbdrucker 17b. Der Drucker sollte jedoch nicht auf den Tintenstrahlfarbdrucker 21 beschränkt sein.
Der Farbdrucker 21 ist vom Tintenstrahltyp, der den Mikropumpenmechanismus verwendet. Farbdrucker, die andere Mechanismen als den Mikropumpenmechanismus verwenden, können eingesetzt werden. Zum Beispiel wurde vor Kurzem ein Bubble-Jet-Farbdrucker, wie in 26A bis 26E dargestellt ist, in praktische Verwendung genommen. In einem Pumpenmechanismus dieses Farbdruckers ist eine Heizvorrichtung 21a8 an einer Wand eines Rohres 21a7 in der Nähe einer Düse 21a6 bereitgestellt. Die Heizvorrichtung 21a8 wird erregt, so dass sie sich erwärmt und Blasen erzeugt werden. Der dadurch entstehende Druck dient zur Abgabe von Farbtinte.
Als Beispiel für einen anderen Mechanismus zeigt 27 einen elektrofotografischen Farbdrucker 22. Um eine Drehtrommel 22a, die als fotoempfindliches Element dient, sind eine Ladevorrichtung 22b, eine Belichtungsvorrichtung 22c, eine Entwicklungsvorrichtung 22d und eine Übertragungsvorrichtung 22e bereitgestellt. Nachdem eine Umfangsfläche der Drehtrommel 22a durch die Ladevorrichtung 22b gleichförmig mit Elektrizität geladen wurde, wird die elektrische Ladung von einem Teil des Bildes durch die Belichtungsvorrichtung 22c entfernt. Toner wird auf dem nicht geladenen Teil durch die Entwicklungsvorrichtung 22d abgeschieden und dann auf das Druckpapier als Aufzeichnungsmedium durch die Übertragungsvorrichtung 22e übertragen. Danach wird das Papier zwischen einer Heizvorrichtung 22f und einer Walze 22g durchgeleitet, so dass der Toner schmilzt und auf dem Papier fixiert wird. Da ein Satz der zuvor beschriebenen Vorrichtungen für eine Tonerfarbe bereitgestellt ist, sind vier Sätze einzeln für jeweils vier Farben bereitgestellt. Somit sollte die Drucktechnik nicht auf eine bestimmte Konstruktion beschränkt sein. Ferner sind verschiedene Modifizierungen bei jeder Drucktechnik hinsichtlich sowohl eines Anwendungsbereichs als auch einer Anwendungsform möglich.
Eine konkrete Verarbeitung, die die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten darstellt, wird nun beschrieben. 29 zeigt den Innhalt des obengenannten Bildelement-Interpolationsprozesses im Detail. Die Originalbilddaten werden in Schritt ST502 eingegeben. Zum Beispiel wird das Bild über den Scanner 11a auf die Applikation 12d eingelesen. Wenn ein Druckprozess nach einer vorbestimmten Bildverarbeitung ausgeführt wird, werden Druckdaten mit einer vorbestimmten Auflösung über das Betriebssystem 12a zu dem Druckertreiber 12c geleitet. Das Bild kann von dem Scanner 11a gelesen werden. Der zuvor beschriebene Prozess entspricht einem Bilddaten-Gewinnungsschritt vom Standpunkt der Software. Bei Betrachtung in Kombination mit Hardware, wie der CPU, entspricht der Prozess der Bilddaten-Gewinnungseinheit D1.
Ein Interpolationsskalenfaktor wird für die gelesenen Bilddaten in Schritt ST504 gewonnen. Für den Zweck der Gewinnung des Interpolationsskalenfaktors wird in diesem Beispiel eine Bilddatengröße nach der Interpolation eingegeben. Es gibt verschiedene Arten zur Gewinnung des Interpolationsskalenfaktors, wie zuvor beschrieben. Hier wird der Interpolationsskalenfaktor durch das zweite Beispiel gewonnen, das in 9 dargestellt ist. Die Bilddatengröße nach der Interpolation wird in Schritt ST504 eingegeben. Der Schritt ST504 entspricht somit einem Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungsschritt. Bei Betrachtung einer integralen Kombination mit Hardware, wie der CPU, stellt der Schritt die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit D2 dar.
Nachdem die Bilddatengröße nach der Interpolation in Schritt ST504 eingegeben wurde, wird in Schritt ST506 bestimmt, ob die Auflösung der Originalbilddaten unter 180 dpi liegt. Ein geeigneter Interpolationsprozess wird entweder in Schritt ST508 oder ST510 ausgeführt. Der Schwellenwert von 180 dpi ergibt sich aus einer Druckeigenschaft des Farbdruckers 17b. Insbesondere hat der Farbdrucker 17b eine Auflösung von 720 dpi, wie zuvor beschrieben, und daher eine außerordentlich hohe Auflösung. Ferner wurde vor Kurzem ein Farbdrucker mit einer Auflösung von 1440 dpi entwickelt. Wenn jedoch ein interpoliertes Bild von einem Drucker mit einer solch hohen Auflösung ausgegeben wird, muss die Bildqualität nicht unbedingt verbessert sein, weil die Auflösung des Druckers höher ist.
Wenn die Auflösung der Originalbilddaten nicht so hoch ist, wird das gedruckte Bild kleiner, wenn das Bild gemäß den Punkten gedruckt wird, ohne Abstimmung zwischen den Auflösungen der Originalbilddaten und des gedruckten Bildes. Daher wird das Bild für gewöhnlich mit der Abstimmung der Auflösungen gedruckt. Wenn die Auflösung der Originalbilddaten gering ist, werden Bildelemente, die in den Originalbilddaten enthalten sind, interpoliert, so dass die Anzahl konstituierender Bildelemente der Bilddaten erhöht ist. In diesem Fall ist ein Interpolationsprozess notwendig. Die obengenannten verschiedenen Interpolationsprozesse können verwendet werden und haben entsprechende Eigenschaften. Die Interpolationsprozesse können in einen ersten Typ, in dem Bilddaten des am nächsten liegenden Bildelements wiedergegeben werden, und einen zweiten Typ, in dem eine gewisse Berechnung zur Erzeugung von Interpolationsbildelementen durchgeführt wird, klassifiziert werden. In dem zweiten Typ ist ein Berechnungsvolumen erhöht, so dass die Bildqualität verbessert werden kann. Es gibt jedoch eine definitive Grenze. Aus der Erfahrung der Erfinder hat die Art des Interpolationsprozesses weniger Einfluss auf die Bildqualität, wenn Bilddaten mit einer Auflösung von weniger als 360 dpi mit einer Auflösung von 720 pdi des Darbdruckers 17b abgestimmt werden. Dies ist eine Grenze, die sich aus dem Verhältnis zwischen der menschlichen Sehkraft und der Druckart des Farbdruckers 17b ergibt.
Schwankungen in der Bildqualität sind jedoch sichtbar, wenn die Auflösung der Bilddaten bei oder unter 360 dpi liegt. Zum Beispiel kann eine höhere Bildqualität erreicht werden, wenn der Interpolationsprozess in der zweiten Art ausgeführt. führt, als wenn der Interpolationsprozess in der ersten Art ausgeführt wird. Daher hat die Wahl verschiedener Interpolationsprozesse für die Auflösung bei oder unter 360 dpi und die Auflösung über 360 dpi Bedeutung. Es ist jedoch nicht die beste Art, den Interpolationsprozess bis 360 dpi auszuführen, wenn ein Interpolationsprozess, der eine Berechnung erfordert, als jener für die Auflösung bei oder 360 dpi gewählt wird. Da dieser Interpolationsprozess ein großes Berechnungsvolumen für jedes zunehmender Bildelemente erfordert, müssen im schlimmsten Fall alle Bildelemente der Bilddaten nach der Interpolation durch Berechnung erhalten werden, wenn der Interpolationsprozess mit einem beliebigen Skalenfaktor ausgeführt wird. Dies führt zu einem enormen Berechnungsvolumen.
Wie in 20 dargestellt ist, ist der Interpolationsprozess mit jedem Skalenfaktor ausführbar. Wenn jedoch nur der Interpolationsprozess mit einem ganzzahligen Skalenfaktor akzeptiert wird, nimmt die Anzahl zu berechnender Bildelemente ab, so dass eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung erreicht werden kann. Natürlich kann die Richtung der Breite der Bilddaten eine primäre Abtastrichtung sein und die Richtung der Länge der Bilddaten kann eine sekundäre Abtastrichtung sein, so dass die Bilddaten in dieser Reihenfolge abgetastet werden. Ferner kann der Interpolationsprozess für Koordinatenwerte in jedem Block ausgeführt werden, der durch vier Gitterpunkte definiert ist. Wenn daher die Auflösung bei oder unter 360 dpi liegt, ist die beste Möglichkeit, die Interpolation mit dem ganzzahligen Skalenfaktor in dem Interpolationsprozess auszuführen, der eine Berechnung erfordert, und für einen verbleibenden Skalenfaktor eine Interpolation durch einen Interpolationsprozess auszuführen, der ein möglichst kleines Berechnungsvolumen erfordert. Der Schwellenwert wird durch eine endgültige Druckauflösung und eine darstellbare Gradation beeinflusst und kann nicht bedingungslos festgelegt werden.
Wenn in dieser Ausführungsform die Auflösung der Originalbilddaten mit weniger als 180 dpi in Schritt ST506 bestimmt wird, wird der Interpolationsprozess in Schritt ST508 ausgeführt. In diesem Interpolationsprozess wird ein erster Skalenfaktor als ganzzahliger Skalenfaktor eingeführt, um die Auflösung auf einen Wert zu erhöhen, der von 180 bis 360 dpi reicht. Der erste Skalenfaktor wird durch die hybride bikubische Methode interpoliert. Ein verbleibender Skalenfaktor nach der Multiplikation wird durch die Nearest-Methode interpoliert. Wenn diese zwei Interpolationsprozesse bei dem Flussdiagramm der Ausführungsform anwendet werden, das in 29 dargestellt ist, wird unter gebührlicher Berücksichtigung seiner Eigenschaften der Interpolationsprozess des ganzzahligen Skalenfaktors als erster ausgeführt. Dieser Prozess erforderlich ein großes Berechnungsvolumen, aber die relativ kleine Anzahl von Bildelementen. Ein Interpolationsprozess, der eine größere Anzahl von zu interpolierenden Bildelementen, aber weniger Berechnung erfordert.
Wenn die Originalbilddaten die Auflösung von 150 dpi haben, ist der ganzzahlige Interpolationsskalenfaktor in einem Fall, in dem die Auflösung bei oder unter 360 dpi liegt, "2", und die Auflösung wird infolge der Ausführung der hybriden bikubischen Methode 300 dpi. Daher wird der verbleibende Skalenfaktor "2,4" (720/300) und der Interpolationsprozess durch die Nearest-Methode wird ausgeführt, während der zweite Skalenfaktor auf "2,4" eingestellt ist. Somit wird in Schritt ST508, mit der Bestimmung des ersten Skalenfaktors, der Interpolationsprozess, der für den ersten Skalenfaktor geeignet ist, ausgeführt und mit der Bestimmung des verbleibenden oder zweiten Skalenfaktors wird der Interpolationsprozess, der für den zweiten Skalenfaktor geeignet ist, ausgeführt. Daher stellt der Schritt ST508 einen Bildinterpolationsschritt dar. Wenn der Schritt als integrale Kombination mit Hardware, wie der CPU, betrachtet wird, stellt er die Bildelement-Interpolationseinheit D3 dar.
In dem Beispiel, das in 29 dargestellt ist, hat der Farbdrucker 17b, der als Drucker dient, die Auflösung von 720 dpi und der erste Skalenfaktor wird unter Annahme dieser Auflösung bestimmt. Der Interpolationsprozess mit dem ganzzahligen Skalenfaktor wird als erster ausgeführt, so dass die Auflösung erhöht wird und in den Bereich zwischen 180 und 360 dpi fällt. Wenn jedoch die Auflösung des Druckers auf zum Beispiel 600 dpi verringert wird, erhält eine obere Grenze des Bereichs einen Wert bei oder unter einem Teil der Auflösung dividiert durch eine ganze Zahl. Zum Beispiel ist in diesem Beispiel die obere Grenze 300 dpi.
In einem Beispiel, das in 30 dargestellt ist, liegt der obengenannte Bereich zwischen 180 und 300 dpi, wenn der erste Skalenfaktor in Schritt ST608 bestimmt wird. Wenn die eingegebenen Originalbilddaten eine Auflösung von zum Beispiel 72 dpi haben, ist der ganzzahlige Interpolationsskalenfaktor in einem Fall, in dem die Auflösung bei oder unter 300 dpi liegt, "4", und die Auflösung wird bis zu 288 dpi infolge der Ausführung des Interpolationsprozesses durch die hybride bikubische Methode interpoliert. Daher wird der verbleibende Skalenfaktor von etwa "2,1" (600/288) als der zweite Skalenfaktor verwendet und der Interpolationsprozess wird durch die Nearest-Methode ausgeführt.
Wenn in Schritt ST506 oder ST606 bestimmt wird, dass die Auflösung der Originalbilddaten über 180 dpi ist, verbessert die Art des Interpolationsprozesses, der zum Abgleichen der Auflösung der Originalbilddaten mit jener des Druckers dient, nicht unbedingt die Bildqualität. Daher wird der Interpolationsprozess durch die Nearest-Methode in Schritt ST510 oder ST610 ausgeführt.
Bei Beendigung des Interpolationsprozesses werden die interpolierten Bilddaten in Schritt ST514 oder ST614 ausgegeben. Danach jedoch werden der Farbumwandlungsprozess und der Halbtonprozess in Schritt ST404 beziehungsweise ST406 ausgeführt. Somit bedeutet die Ausgabe der Bilddaten eine Zuleitung der Bilddaten zu einer nächsten Stufe.
In dem Computersystem 10, das den Tintenstrahlfarbdrucker 17b enthält, wird der Interpolationsprozess ausgeführt, wenn die Auflösung des Farbdruckers 17b nicht mit jener der Originalbilddaten übereinstimmt. In dem Interpolationsprozess wird der Interpolationsskalenfaktor in den ersten Skalenfaktor, der ein ganzzahliger Skalenfaktor ist, und den zweiten Skalenfaktor, der der verbleibende Skalenfaktor ist, geteilt. Verschiedene Interpolationsprozesse werden für die entsprechenden Skalenfaktoren ausgeführt. Daher wird der Interpolationsprozess des ganzzahligen Skalenfaktors durch die hybride bikubische Methode ausgeführt und der Interpolationsprozess des verbleibenden Skalenfaktors wird anschließend durch die Nearest-Methode ausgeführt. Folglich kann ein optimales Gleichgewicht zwischen dem Berechnungsvolumen in dem Interpolationsprozess und der Verbesserung der Bildqualität erreicht werden.
Die Bildelemente müssen bei jedem Skalenfaktor in dem Interpolationsprozess interpoliert werden. Die vorhandenen Bildelemente werden jedoch zwischen den Bildelementen in dem Interpolationsprozess des ganzzahligen Skalenfaktors interpoliert. Dies verringert ein Berechnungsvolumen in dem Interpolationsprozess. Wenn daher eine Mehrzahl von Interpolationsprozessen ausgeführt wird, hat die Teilung des Interpolationsprozesses in jenen des ganzzahligen Skalenfaktors und jenen für den verbleibenden Skalenfaktor Bedeutung. Das einfache Teilen des Interpolationsprozesses in die zwei Prozesse, wie zuvor beschrieben, trägt jedoch nicht unbedingt zu einer Verbesserung in der Bildqualität bei. Dies ist auf die Eigenschaft des Druckers zurückzuführen, der den Druck in einer Darstellung mit geringer Gradation abhängig davon ausgeführt, ob ein Punkt eines Aufzeichnungsmittels, wie einer Aufzeichnungstinte, abgeschieden wird. Daher wird die aufeinanderfolgende Ausführung des Interpolationsprozesses, der zu einer Verbesserung der Eigenschaft führt, und eines anderen Interpolationsprozesses von einem anderen Standpunkt aus, bedeutend. Folglich kann eine Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten bereitgestellt werden, die den Drucker veranlassen kann, das Bild auf der Basis eines optimalen Ergebnisses der Interpolation zu drucken, indem ein Interpolationsprozess ausgeführt wird, der ein Interpolationsergebnis liefert, das den Eigenschaften des Druckers entspricht, sowie ein anderer Interpolationsprozess, der nicht ein solches Ergebnis liefert.
In der Bildelement-Interpolationseinheit sind verschiedene Modifizierungen in der Art der Teilung des Interpolationsskalenfaktors im Verhältnis zu einem Ablauf der Interpolationsprozesses möglich. Als ein Beispiel wird der Interpolationsprozess mit dem ersten Skalenfaktor ausgeführt, so dass die Auflösung der Bilddaten geringer wird als eine Auflösung eines ersten Schwellenwertes, der Teil der Aufzeichnungsauflösung des Druckers, geteilt durch eine bestimmte ganze Zahl ist, und der Interpolationsprozess wird anschließend mit dem zweiten Skalenfaktor ausgeführt, so dass die Auflösung der Bilddaten gleich der Aufzeichnungsauflösung des Druckers ist.
Auch in diesem Fall wird der Interpolationsprozess zuerst mit dem ersten Skalenfaktor gleich dem ganzzahligen Interpolationsskalenfaktor ausgeführt und dann wird der Interpolationsprozess anschließend mit dem zweiten Skalenfaktor ausgeführt. In diesem Fall ist die Auflösung, die durch die Interpolation mit dem ersten Skalenfaktor erhalten wird, geringer als die Auflösung, die ein Teil der Aufzeichnungsauflösung des Druckers geteilt durch die vorbestimmte ganze Zahl ist. Der zweite Skalenfaktor ist ein verbleibender Skalenfaktor und bei oder über einer inversen Zahl des Teils der Aufzeichnungsauflösung des Druckers. Dann werden die Bildelemente zwischen vorhandenen Bildelementen in der ersten Interpolation interpoliert und ein oder mehrere Bildelemente werden weiter zwischen den Bildelementen interpoliert. Folglich werden die Bilddaten vierfach oder mehr vergrößert. Mit diesem Skalenfaktor ist die Verbesserung in der Bildqualität durch den Interpolationsprozess angesichts der Eigenschaft des Druckers nahezu das Limit, so dass ein Gleichgewicht im Durchsatz durch Ausführung einer Mehrzahl von Interpolationsprozessen erreicht werden kann.
Beim Erreichen des Gleichgewichts des Durchsatzes wird der Interpolationsprozess mit dem ersten Skalenfaktor ausgeführt, so dass die Auflösung zwischen 180 und 480 dpi liegen kann, und die Auflösung kann der Aufzeichnungsauflösung des Druckers durch den Interpolationsprozess mit dem zweiten Skalenfaktor gleich gemacht werden. Wenn der Drucker die Auflösung von 720 dpi hat, wird aus der Erfahrung der Erfinder die Auflösung der Bilddaten auf 480 dpi durch den Interpolationsprozess mit dem Skalenfaktor "2" erhöht, der das minimale Vielfache ist, wenn die Auflösung der Originalbilddaten 240 dpi ist. Eine weitere Verbesserung in der Bildqualität kann nicht erreicht werden, selbst wenn ein Hochpräzisionsinterpolationsprozess ausgeführt wird, damit eine höhere Auflösung erhalten wird. Da die Wiedergabe, die keine Berechnung erfordert, später ausgeführt wird, muss andererseits ein bestimmter Grad an Auflösung durch den ersten Hochpräzisionsinterpolationsprozess erreicht werden. In diesem Fall ist ein zulässiger Bereich von etwa 180 dpi erforderlich. Dann muss der erste Interpolationsprozess so ausgeführt werden, dass die Auflösung zwischen 180 und 480 dpi liegt, damit der Interpolationsprozess mit dem ganzzahligen Skalenfaktor bis zu 240 dpi ausführbar ist und die niedrigste Auflösung von etwa 180 dpi erhalten werden kann.
Es wird eine weitere Ausführungsform beschrieben, in der der Skalenfaktor, bei dem ein Interpolationsprozess zu einem anderen Interpolationsprozess umgeschaltet wird, wenn eine Mehrzahl von Interpolationsprozessen ausgeführt wird. Dies ergibt sich aus der menschlichen Sehkraft, und eine Berechnungseffizienz kann verbessert werden, indem der Skalenfaktor geändert wird. 31 zeigt die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten dieser Ausführungsform. Die Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten führt den Interpolationsprozess für die konstituierenden Bildelemente der Bilddaten aus, wobei eine sensible Wechselbeziehung mit der menschlichen Sehkraft berücksichtigt wird. Eine Bilddaten-Gewinnungseinheit E1 gewinnt Bilddaten, die Punktmatrix-Bildelemente in mehrfacher Gradationsdarstellung umfassen. Eine Bildelement-Interpolationseinheit E2 führt eine Interpolation mit einer Hochpräzisionsberechnung aus und danach eine andere Interpolation mit einer Niederpräzisionsberechnung. Wenn der Interpolationsprozess für die Bilddaten durch die Bildelement-Interpolationseinheit E2 ausgeführt wird, erfasst eine Präzisionsdetektiereinheit E3 die Präzision beim Drucken. Auf der Basis der Präzision, die von der Präzisionsdetektiereinheit E3 detektiert wird, berechnet eine Interpolationsskalenfaktor-Einstelleinheit E4 ein Lastverhältnis in der Bildelement-Interpolationseinheit E2. Zu diesem Zeitpunkt wird der Interpolationsskalenfaktor so eingestellt, dass ein Lastskalenfaktor, der der Hochpräzisionsberechnung zugeordnet ist, zunimmt, wenn die detektierte Präzision höher wird. Die Bildelement-Interpolationseinheit E2 interpoliert bei der Hochpräzisionsberechnung und der Niederpräzisionsberechnung gemäß dem eingestellten Interpolationsskalenfaktor. Eine Druckdatenausgabeeinheit E5 wandelt die interpolierten Bilddaten zu vorbestimmten Druckdaten um und gibt die Druckdaten aus.
Es folgt eine Beschreibung von Variationen in der Auflösung und Gradation, wenn die Druckdaten zu dem Farbdrucker 17b geleitet werden, wenn die Applikation 12d den Druckprozess ausgeführt hat. 32 zeigt Prozesse, die von dem Computersystem 10 ausgeführt werden, mit einem Fluss von Bilddaten.
Die Applikation 12d erzeugt eine Druckanforderung, die zu dem Betriebssystem 12a geleitet wird. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Applikation 12d eine Ausgangsgröße und Bilddaten von 256 Gradationen aus. Das Betriebssystem 12a leitet dann die Ausgangsgröße und Bilddaten zu dem Druckertreiber 12c. Der Druckertreiber 12c gibt Daten von dem Betriebssystem ein und an dieses aus, so dass die Druckoption eingegeben wird. Unter Steuerung der Anzeige 17a über den Anzeigetreiber 12b, so dass der Anzeigevorgang ausgeführt wird, gibt das Betriebssystem 12a die Ergebnisse der Betätigung der Tastatur 15a und/oder Maus 15b an den Druckertreiber 12c aus. Der Druckertreiber 12c erzeugt Druckdaten auf der Basis der zugeleiteten Betriebsergebnisse oder Druckoption. Die erzeugten Druckdaten. sind normalerweise binäre Daten von CMYK und werden über das Betriebssystem 12a und den Hardware-Port zu dem Farbdrucker 17b geleitet. In diesem Beispiel stellt der Druckertreiber 12c die obengenannte Bilddaten-Gewinnungseinheit E1, die Bildelement-Interpolationseinheit E2 und die Druckdatenausgabeeinheit E5 dar. Der Druckertreiber 12c stellt ferner die Präzisionsdetektiereinheit E3 und die Interpolationsskalenfaktor-Einstelleinheit E4 dar, die beide eine Verarbeitung der Inhalte ausführen, wie später beschrieben wird.
Der Inhalt des Druckprozesses wird unter Bezugnahme auf 33 beschrieben. Die Bilddaten werden in Schritt ST702 eingegeben. Zum Beispiel wird das Bild über den Scanner 11a auf der Applikation 12d gelesen. Wenn ein Druckprozess nach einer vorbestimmten Bildverarbeitung ausgeführt wird, werden Druckdaten mit einer vorbestimmten Auflösung über das Betriebssystem 12a zu dem Druckertreiber 12c geleitet. Das Bild kann von dem Scanner 11a gelesen werden. Der zuvor beschriebene Prozess entspricht einem Bilddaten-Gewinnungsschritt. Bei Betrachtung des Prozesses als integrale Kombination mit Hardware, wie der CPU, entspricht er der Bilddaten-Gewinnungseinheit E1.
In Schritt ST702 wird eine Ausgangsauflösung gewählt, damit die Präzision beim Druck erhalten werden kann. Wenn der Druck auf der Applikation 12d ausgeführt wird, wird ein Fensterschirm für den Druckvorgang angezeigt, wie in 34 dargestellt ist, wenn das Betriebssystem 12a eine GUI-Umgebung bereitstellt. In diesem Fall können verschiedene Parameter verwendet werden. Zum Beispiel enthalten die Parameter "ANZAHL VON KOPIEN (zu drucken)", "ERSTE SEITE", "LETZTE SEITE", usw. Ferner sind eine "OK"-Taste und eine "LÖSCHEN"-Taste und eine "DRUCKERINSTELLUNG"-Taste als Betriebsbezeichnungstasten bereitgestellt.
Wenn "DRUCKEREINSTELLUNG" angegeben wird, wird ein Fensterschirm, wie in 35 dargestellt ist, angezeigt. Dieser Fensterschirm ist so bereitgestellt, dass verschiedene Einstellungen gemäß den Funktionen jedes Druckers ausgeführt werden. In diesem Beispiel wird eine Druckauflösung zwischen 360 dpi und 720 dpi gewählt. Ferner wird ein Papier zwischen "A4" und "B5" gewählt. Eine Druckrichtung wird zwischen "VERTIKAL" und "HORIZONTAL" gewählt. Die Auswahl der Auflösung hat in der Ausführungsform eine wichtige Bedeutung. Wenn eine Auflösung in Schritt ST704 gewählt wurde, wird auf eine Einstellungsdatei verwiesen, die ausgelesen wird. Wenn ein Bediener die Auflösung nach dem Druckbetrieb ändert, wird die geänderte Auflösung als Ausgangsauflösung ausgelesen. In jedem Fall ist dieser Wählprozess ein Präzisionsdetektierschritt. Bei Betrachtung als integrale Kombination mit Hardware, wie der CPU, entspricht der Prozess der Präzisionsdetektiereinheit E3. Obwohl die Auflösung, die mittels Software auf der Basis des Fensterschirms gewählt wird, als Präzision in der Ausführungsform detektiert wird, sollte die Präzisionswählart nicht darauf beschränkt sein. Sie kann sowohl in der Software als auch in einer Hardware modifiziert sein. Bezüglich Software kann eine andere Anzeige als der Fensterschirm ausgeführt werden. Die Auflösung muss nicht direkt gewählt werden, und ein indirekter Parameter, wie eine Druckgeschwindigkeit, kann gewählt werden, da die Druckgeschwindigkeit gering ist, wenn die Auflösung hoch ist, und hoch ist, wenn die Auflösung gering ist.
In Schritt ST706 wird die Verarbeitung auf der Basis der gewählten Auflösung gelenkt. Umschaltauflösungen werden in Schritt ST708 beziehungsweise ST710 eingestellt. Der Fluss des Bildelement-Interpolationsprozesses wird vor der Beschreibung der Umschaltauflösungen beschrieben. Die Umschaltauflösung wird in Schritt ST708 auf 180 dpi eingestellt, während in Schritt ST710 die Umschaltauflösung auf 240 dpi eingestellt wird. Ein Interpolationsskalenfaktor wird in Schritt ST712 gewonnen, und ein Interpolationsskalenfaktor für die erste Stufe der Interpolation wird aus dem Verhältnis zwischen dem Interpolationsskalenfaktor und jeder Umschaltauflösung gewonnen. Der erhaltene Interpolationsskalenfaktor wird als hybrider bikubischer Skalenfaktor in Schritt ST714 eingestellt. Anschließend wird ein verbleibender Interpolationsskalenfaktor gewonnen und als Nearest-Skalenfaktor in Schritt ST716 eingestellt. Danach werden die Interpolationsprozesse mit beiden Interpolationsskalenfaktoren in Schritt ST718 beziehungsweise ST720 ausgeführt. Diese Interpolationsprozesse werden jeweils auf verschiedene Arten ausgeführt. Der erstgenannte ist der Interpolationsprozess durch Hochpräzisionsberechnung, während der letztgenannte der Interpolationsprozess durch Niederpräzisionsberechnung ist.
Der folgende Vorteil wird aus der aufeinanderfolgenden Ausführung dieser zwei verschiedenen Berechnungsarten erhalten. Da die hybride bikubische Methode ein großes Berechnungsvolumen für jedes interpolierte Bildelement erfordert, kann sie im Wesentlichen nicht angewendet werden, wenn der Interpolationsskalenfaktor groß ist. Andererseits wird der Interpolationsprozess häufig für den Druckzweck ausgeführt, eine Differenz in den Auflösungen aufzuheben. Ferner wird die Auflösung des Druckers für eine Verbesserung in der Bildqualität erhöht, selbst wenn der Druck bei einer geringen Gradation ausgeführt wird. Wenn daher der Punktdurchmesser auf einen bestimmten Wert verringert wird, kann das Ergebnis der Hochpräzisionsberechnung nicht notwendigerweise tatsächlich eine feine Bildqualität erreichen. Mit anderen Worten, eine Verbesserung in der Bildqualität, die einer Erhöhung im Berechnungsmaß entspricht, kann nicht erreicht werden, wenn der Punktdurchmesser einen bestimmten Wert überschreitet. Daher ändert sich die Bildqualität nicht in einem großen Ausmaß, selbst wenn der Interpolationsprozess in der hybriden bikubischen Methode bis zu einem bestimmten Grad ausgeführt wird, und danach der Interpolationsprozess in der Nearest-Methode ausgeführt wird. Ferner wird in diesem Fall ein Berechnungsvolumen in großem Maße verringert.
Wenn dann der Interpolationsskalenfaktor in Schritt ST712 gewonnen wird, werden der hybride bikubische und Nearest-Skalenfaktor in den entsprechenden Schritten ST714 und ST716 eingestellt, so dass der gewonnene Interpolationsskalenfaktor durch zwei Stufen erreicht wird. Die Umschaltauflösungen sind für die Zuordnung des Interpolationsskalenfaktors zu den zwei Interpolationsprozessen notwendig. Damit das zuvor beschriebene Gleichgewicht zwischen dem Berechnungsvolumen und dem Skalenfaktor beibehalten werden kann, wird insbesondere ein Verhältnis des hybriden bikubischen Skalenfaktors zu. dem Nearest-Skalenfaktor nicht als konstant bestimmt, sondern der Interpolationsprozess wird durch die hybride bikubische Methode so ausgeführt, dass die Auflösung der Bilddaten auf oder über die Umschaltauflösung erhöht wird, und der Interpolationsprozess wird durch die Nearest-Methode ausgeführt, die den verbleibenden Skalenfaktor betrifft.
Ferner wird der unzureichende Skalenfaktor nicht durch den Nearest-Skalenfaktor bestimmt, nachdem die Auflösung umgewandelt wurde, um die Umschaltauflösung in dem Interpolationsprozess durch die hybride kubische Methode auszugleichen. Der hybride bikubische Skalenfaktor wird als ein Skalenfaktor einer minimalen ganzen Zahl bestimmt, die die Umschaltauflösung überschreitet. Alle Bildelemente von Bilddaten nach der Interpolation müssen durch Berechnung ermittelt werden, wenn der Interpolationsprozess mit einem beliebigen Skalenfaktor ausgeführt wird. Dies führt zu einer Erhöhung des Berechnungsvolumen. Andererseits stimmt ein Teil der Bildelemente mit den Gitterpunkten vorhandener Bildelemente im Falle eines integralen Skalenfaktor überein, so dass ein Berechnungsvolumen deutlich gesenkt werden kann.
Die Interpolationsskalenfaktoren der hybriden bikubischen und Nearest-Methode werden unter Verwendung der Umschaltauflösungen eingestellt. Die Umschaltauflösungen selbst werden jedoch entsprechend der Ausgangsauflösung in den Schritten ST708 und ST710 verändert. Der Grund dafür ist folgender. Als ein Beispiel haben Eingangsbilddaten Auflösungen von 170 dpi beziehungsweise 185 dpi. Wenn die Umschaltauflösung bei 180 dpi festgelegt ist, wird ein Fall, in dem die Ausgangsauflösung auf 360 dpi eingestellt ist, mit einem anderen Fall verglichen, in dem die Ausgangsauflösung auf 720 dpi eingestellt ist. In diesem Beispiel werden die erstgenannten Bilddaten durch die hybride bikubische Methode zur Verdopplung interpoliert, so dass sie eine Auflösung von 340 dpi haben, während die letztgenannten Bilddaten nicht durch die hybride bikubische Methode interpoliert werden. Die Druckpräzision ist jedoch nicht hoch, wenn die Ausgangsauflösung bei 360 dpi liegt. Daher tritt keine Inversion der Bildqualität auf, selbst wenn die Auflösungen der erstgenannten Bilddaten, die durch die hybride bikubische Methode interpoliert werden, und der letztgenannten Bilddaten, die nicht durch die hybride bikubische Methode interpoliert werden, 360 dpi wird. Wenn jedoch die Ausgangsauflösung 720 dpi ist, werden die erstgenannten Bilddaten präzise und eine Verbesserung in der Bildqualität ist erkennbar, so dass eine Inversion eintritt.
Da die Differenz auf einem sensiblen menschlichen Gefühl beruht, ist es daher nicht richtig, die Auflösung im Verhältnis zur Ausgangsauflösung zu erhöhen. Da sich ferner die Differenz zusätzlich aus der Toleranz der Berechnungszeit ergibt, gibt es keine andere Möglichkeit, als eine Bestimmung auf der Grundlage von Versuchen vorzunehmen. In der Ausführungsform wird angesichts eines solchen Gleichgewichts die Umschaltauflösung auf 180 dpi eingestellt, wenn die Ausgangsauflösung 360 dpi ist, und auf 240 dpi, wenn die Ausgangsauflösung 720 dpi ist. Das heißt, die Ausgangsauflösung wird verdoppelt, während die letztgenannte Umschaltauflösung 1,33 mal so groß wie die erstgenannte ist.
Wenn das obengenannte Beispiel bei diesem Fall angewendet wird, sind beide Auflösungen von 170 dpi und 185 dpi kleiner als die Umschaltauflösung, 240 dpi, wenn die Ausgangsauflösung auf 720 dpi eingestellt ist. Dadurch wird jeder hybride bikubische Skalenfaktor auf "2" eingestellt, so dass jede Auflösung mit einer ganzen Zahl multipliziert wird, damit sie 240 dpi überschreitet. Dann wird der Interpolationsprozess durch die hybride bikubische Methode ausgeführt, bis 340 dpi und 370 dpi erreicht sind, und der Interpolationsprozess wird für die übrigen Skalenfaktoren des 720/340-Fachen und 720/370-Fachen durch die Nearest-Methode ausgeführt. Die Bildqualiät wird nicht invertiert, da der Interpolationsprozess durch die hybride bikubische Methode ausgeführt wird, bis 340 dpi und 370 dpi erreicht sind. Der Nearest-Skalenfaktor nimmt kein ganzzahliges Vielfaches an. Dies führt jedoch nicht zu einem ernsthaften Problem, da das Berechnungsvolumen ursprünglich gering ist.
Bei Beendigung des Interpolationsprozesses in Schritt ST718 oder ST720 wird der Farbumwandlungsprozess bei einem folgenden Schritt ST722 ausgeführt, und ein Halbtonprozess wird so ausgeführt, dass die Bilddaten entsprechend der Leistung des Druckers 17b zu binären Daten umgewandelt werden. Durch den Halbtonprozess kann eine Farbverzerrung unter Verwendung einer großen Zahl von Punkten minimiert werden.
Schließlich werden die gewonnenen binären CMYK-Druckdaten an den Farbdrucker in Schritt ST726 ausgegeben. Daher stellen die Schritte ST722 bis ST726 einen Druckdatenausgabeschritt dar. Bei Betrachtung als Kombination mit Hardware, wie der CPU, entsprechen die Prozesse der Druckdatenausgabeeinheit E5. Natürlich sind die Formen von Druckdaten abhängig von den Druckern unterschiedlich, und die Druckdaten müssen nicht direkt an den Drucker ausgegeben werden, sondern können in einem Dateiformat gespeichert werden. Daher bedeutet die Ausgabe der Druckdaten die Zuleitung der Daten zu einer nächsten Stufe.
In dem Computersystem 10, das den Tintenstrahlfarbdrucker 17b enthält, wird der Interpolationsprozess ausgeführt, wenn die Auflösung des Farbdruckers 17b nicht mit jener der Originalbilddaten übereinstimmt. In dem Interpolationsprozess wird zuerst die Hochpräzisionsberechnung ausgeführt, so dass die Auflösung der Bilddaten auf oder über die Umschaltauflösung erhöht wird, und dann wird die Niederpräzisionsberechnung ausgeführt, so dass die Auflösung der Bilddaten gleich der endgültigen Auflösung ist. Ferner wird die Umschaltauflösung entsprechend der Präzision beim Druck durch den Farbdrucker 17b geändert. Daher wird der Lastskalenfaktor der Hochpräzisionsberechnung erhöht, wenn die Endpräzision höher wird. Dies verhindert oder begrenzt ein Inversionsphänomen, dass die Bildqualität verschlechtert wird, obwohl die Endpräzision hoch ist.
Wie aus dem Vorhergesagten hervorgeht, wird der Lastskalenfaktor des Interpolationsskalenfaktors, der in der Hochpräzisionsberechnung verwendet wird, erhöht, wenn die Präzision beim Druck höher wird, und daher wird der Lastskalenfaktor, der durch die Hochpräzisionsberechnung interpoliert wird, derart erhöht, dass die Bildqualität verbessert wird. Selbst wenn der verbleibende Lastskalenfaktor durch die Niederpräzisionsberechnung interpoliert wird, kann folglich die Inversion der Bildqualität verhindert werden. Insbesondere, da die Präzision beim Drucken höher wird, beeinflusst die Präzision zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bilddaten von der Hochpräzisionsberechnung zu der Niederpräzisionsberechnung geleitet werden, die Bildqualität. Daher wird die Lastrate der Hochpräzisionsberechnung erhöht, wenn die Präzision beim Drucken höher wird. Somit wird der Lastskalenfaktor des Interpolationsskalenfaktors, der in der Hochpräzisionsberechnung verwendet wird, erhöht, wenn die Präzision beim Drucken höher wird. Da der Lastskalenfaktor, der durch die Hochpräzisionsberechnung interpoliert wird, erhöht wird, damit die Bildqualität verbessert wird, kann eine Inversion der Bildqualität verhindert werden, selbst wenn der verbleibende Lastskalenfaktor durch die Niederpräzisionsberechnung interpoliert wird.
Die Bildelement-Interpolationseinheit kann nur den Interpolationsprozess durch die Hochpräzisions- und Niederpräzisionsberechnung ausführen. Die Berechnungsarten sollten aber nicht auf zwei Berechnungsarten beschränkt sein. Ferner ist die Hochpräzisionsberechnung relativ zu der Niederpräzisionsberechnung hoch und die Niederpräzisionsberechnung ist relativ zu der Hochpräzisionsberechnung nieder. Es ist kein Referenzwert erforderlich.
Der Lastskalenfaktor ist nicht unbedingt das Verhältnis des Interpolationsskalenfaktors, der durch die Hochpräzisionsberechnung ausgeführt wird, zu jenem, der durch die Niederpräzisionsberechnung ausgeführt wird. Daher kann der Interpolationsskalenfaktor, der durch die Hochpräzisionsberechnung ausgeführt wird, allmählich gesenkt werden. Der Lastskalenfaktor wird erhöht, während der Interpolationsskalenfaktor allmählich gesenkt wird. Dies bedeutet, dass ein Verhältnis des Interpolationsskalenfaktors, wenn der Lastskalenfaktor nicht verändert wird, zu jenem, wenn der Lastskalenfaktor verändert wird, erhöht werden kann. Als ein Beispiel wird die Interpolation durch die Hochpräzisionsberechnung ausgeführt, bis die Auflösung der Bilddaten die Umschaltauflösung überschreitet, die eine vorbestimmte Auflösung ist. Der Interpolation wird des Weiteren durch die Niederpräzisionsberechnung ausgeführt, bis die verbleibende Auflösung erreicht ist. Die Umschaltauflösung wird jedoch erhöht, wenn die Präzision beim Drucken hoch ist. Es wird nun ein Fall angenommen, in dem die Präzision beim Drucken gering ist. Die Umschaltauflösung, die in diesem Fall eingestellt wird, ist verringert, und die Interpolation des Interpolationsskalenfaktors, bei dem die Auflösung der Bilddaten die Umschaltauflösung überschreitet, wird durch die Hochpräzisionsberechnung ausgeführt. Die Umschaltauflösung wird jedoch erhöht, wenn die Präzision beim Drucken höher wird, und in einem solchen Fall wird die Interpolation durch die Hochpräzisionsberechnung ausgeführt, bis die Umschaltauflösung erreicht ist. Daher wird der Interpolationsskalenfaktor erhöht. In diesem Sinn wird der Lastskalenfaktor erhöht. Da der Lastskalenfaktor im Wesentlichen nur durch Ändern der Umschaltauflösung geändert wird, kann folglich die Einstellung erleichtert werden.
Die vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung und sind nicht in einschränkendem Sinn zu verstehen. Verschiedene Änderungen und Modifizierungen sind für den Durchschnittsfachmann offensichtlich. Alle derartigen Änderungen und Modifizierungen sollen in den Umfang der Erfindung fallen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
Bei einer Implementierung oder Ausführung als Software kann die vorliegende Erfindung natürlich nicht als Medium, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist, sondern auch als Programm selbst realisiert werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst ein solches Programm.

Claims

Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten, umfassend: eine Bilddaten-Gewinnungseinheit (C1) zum Gewinnen von Bilddaten, die ein Bild darstellen, als Punktmatrix-Bildelemente; eine Bildelement-Interpolationseinheit (C2), die imstande ist, einen Interpolationsprozess auszuführen, wenn die Bilddaten interpoliert sind, so dass deren Anzahl konstituierender Bildelemente erhöht ist; eine Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit (C3) zum Gewinnen eines Interpolationsskalenfaktors, der für die Bilddaten geeignet ist; und eine Interpolationsprozess-Wähleinheit (C4) zum Wählen eines Interpolationsprozesses als diesen Interpolationsprozess, der imstande ist, ein optimales Interpolationsergebnis zu erzielen, in Übereinstimmung mit dem Skalenfaktor, der durch die Interpolationsskalenfaktor-Gewinnungseinheit (C3) gewonnen wurde, und die Bildelement-Interpolationseinheit (C2) zu veranlassen, den gewählten Interpolationsprozess auszuführen; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart angeordnet ist, dass: wenn der Interpolationsskalenfaktor einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Interpolationsprozess-Wähleinheit (C4) einen ersten Betriebsprozess wählt, der in einem früheren Interpolationsprozess bei den Bilddaten be stehender konstituierender Bildelemente angewendet wird, um dadurch Bilddaten interpolierter Bildelemente bei einem ersten ganzzahligen Skalenfaktor (α) zu erzeugen, und einen zweiten Betriebsprozess wählt, der in einem folgenden Interpolationsprozess bei Bilddaten der interpolierten Bildelemente angewendet wird, um dadurch Bilddaten interpolierter Bildelemente bei einem zweiten Skalenfaktor (β) zu erzeugen, der eine reelle Zahl ist, wobei ein Produkt aus dem ersten und zweiten Skalenfaktor dem gewonnenen Interpolationsskalenfaktor entspricht, und der erste Betriebsprozess rechnerisch intensiver ist als der zweite Betriebsprozess.
Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten nach Anspruch 1, wobei die Interpolationsprozess-Wähleinheit (C4) zur Bestimmung des ersten und zweiten Skalenfaktors in Übereinstimmung mit dem Interpolationsskalenfaktor angeordnet ist.
Vorrichtung zur Interpolation von Bilddaten nach Anspruch 2, wobei die Interpolationsprozess-Wähleinheit (C4) zum Erfassen einer Druckauflösung angeordnet ist, um dadurch den ersten und zweiten Skalenfaktor auf der Basis der erfassten Druckauflösung zu bestimmen.
Verfahren zur Interpolation von Bilddaten, enthaltend die folgenden Schritte: Gewinnen von Bilddaten, die ein Bild darstellen, als Punktmatrix-Bildelemente; Gewinnen eines Interpolationsskalenfaktors, der für die Bilddaten geeignet ist; Wählen eines Interpolationsprozesses, der imstande ist, ein optimales Interpolationsergebnis zu erzielen, in Übereinstimmung mit dem gewonnenen Skalenfaktor; und Ausführen des gewählten Interpolationsprozesses an Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der Interpolationsskalenfaktor einen vorbestimmten Wert überschreitet, ein erster Betriebsprozess bei den Bilddaten bestehender konstituierender Bildelemente in einem früheren Interpolationsprozess angewendet wird, so dass Bilddaten interpolierter Bildelemente bei einem ersten ganzzahligen Skalenfaktor (α) erzeugt werden, und ein zweiter Betriebsprozess bei Bilddaten der interpolierten Bildelemente in einem folgenden Interpolationsprozess angewendet wird, so dass Bilddaten interpolierter Bildelemente bei einem zweiten Skalenfaktor (β) erzeugt werden, der eine reelle Zahl ist, wobei ein Produkt aus dem ersten und zweiten Skalenfaktor dem gewonnenen Interpolationsskalenfaktor entspricht, und der erste Betriebsprozess rechnerisch intensiver ist als der zweite Betriebsprozess.
Verfahren zur Interpolation von Bilddaten nach Anspruch 4, wobei der erste und zweite Skalenfaktor in Übereinstimmung mit dem Interpolationsskalenfaktor bestimmt werden.
Verfahren zur Interpolation von Bilddaten nach Anspruch 5, wobei eine Druckauflösung erfasst wird, und der erste und zweite Skalenfaktor auf der Basis der erfassten Druckauflösung bestimmt wird.
Programm zur Interpolation von Bilddaten, das zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 4 konfiguriert ist.
Computerlesbares Medium mit einem darauf aufgezeichneten Programm nach Anspruch 7.