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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Variieren von Farben
und Form bei der Reproduktion von verschiedenen Bildmerkmalen. Insbesondere
beschreibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Variieren
der Farbe von farbigen, kleinen Bildmerkmalen, basierend auf der
Größe, der Form,
der Orientierung oder der Farbe derselben, um das Erscheinungsbild
unter minimaler Auswirkung oder unter einer bevorzugten Auswirkung
auf die wahrgenommene Farbe zu verbessern.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Das
Drucken von Dokumenten zu Hause und im Büro hat sich dazu entwickelt,
Farbe in eine große Anzahl
von Dokumenten einzubeziehen. Die Verwendung von Farbe in Dokumenten
hat auf dem Gebiet des Druckens von farbigem Text, der sich zu anderen
kleinen Merkmalen in den Dokumentenbildern erstreckt, Probleme erzeugt.
Die Lesbarkeit von farbigem Text wird stark durch die Wahl der Farbe
beeinflusst, nicht nur aufgrund des visuellen Kontrastes zwischen
Text und Hintergrund, sondern ebenso aufgrund des Druckprozesses,
der einen endlichen Satz von Farbmitteln bei einer kleinen Anzahl
von festgelegten lokalen Dichteniveaus einbezieht.
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Die
Farbe in Dokumenten ist das Ergebnis einer Kombination eines begrenzten
Satzes von Farbmitteln über
einen kleinen Bereich, in Mengen die ausgewählt sind, eine gewünschte Farbwirkung zu
integrieren. Dies wird in vielen Druckeinrichtungen durch Reproduzieren
von Trennungen des Bildes erreicht, wobei jede Trennung variierende
Mengen eines einzigen primären
Farbmittels bereitstellen. Wenn diese mit anderen Trennungen zusammen kombiniert
werden, entsteht als ein Ergebnis ein Vollfarbenbild.
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Für Farbbilder
wird eine Vielzahl von Farbtrennungen kombiniert. Jede Farbtrennung
entspricht einem einzigen Farbmittel und kann durch eine Anzahl
von Graustufen festgelegt sein, die die Möglichkeiten des Druckers übersteigen.
In derartigen Fällen
wird jede der Farbtrennungen von der Eingabeanzahl der Stufen zu
der kleineren Ausgabeanzahl der Stufen, die durch den Drucker reproduzierbar
sind, reduziert. Die mehreren Farbtrennungen werden beim Drucken
zusammen kombiniert, um den fertigen Farbausdruck zu erhalten. Üblicherweise
werden Farbdokumente unter Verwendung von Cyan, Magenta und Gelbfarbmitteln
oder Cyan, Magenta, Gelb- und Schwarzfarbmitteln ausgebildet. Eine
größere Anzahl
oder alternative Farbmittel können
ebenso verwendet werden. Ein Farbbild kann ebenso als ein Satz von
Bildebenen dargestellt werden, die andere Größen als Farbmittel repräsentieren.
Beispielsweise könnten
Farbebenen Parameter innerhalb einer Darstellung von Farbe, wie
etwa L*, a*, und b* darstellen, die jeweils Helligkeit und zwei Aspekte
der Farbart beschreiben.
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Beim
Drucken von Dokumenten wird die gewünschte Graustufe über einer
Fläche üblicherweise durch
Binärrastern
erreicht, wobei die Variation der Bildgraustufen durch das Ablegen
einer größeren oder
kleineren Anzahl von "ON"-Bildelementen in
einer diskreten Fläche
des Bildes dargestellt wird. Bei einem Binärrasterverfahren, das als "Zittern" (dithering) oder "Schirm" (screening) bekannt
ist, wird über einer
bestimmten Fläche
mit einer Anzahl von Grautrennungsbildelementen ein Wert, der die
Graustufe von jedem Trennungsbildelement eines Feldes von Grautrennungsbildelementen
innerhalb der Fläche
darstellt, mit einer aus einem Satz von vorbestimmten Schwellen
verglichen, wie beispielsweise in US-A-4,149,194 für Holladay
gelehrt wird. Für
ein Gebiet, in dem das Bild grau ist, werden einige der Schwellen
innerhalb der Dithermatrix überschritten, d.h.
der Bildwert bei dieser bestimmten Stelle ist größer als der in der Dithermatrix
gespeicherte Wert für diese
gleiche Stelle, während
andere es nicht sind. In dem binären
Fall können
die Bildelemente oder Zellenelemente, für die die Schwellen überschritten
werden, als ein maximaler Farbmittelwert gedruckt werden, während die übrigen Trennungsbildelemente weiß verbleiben
können,
abhängig
von der tatsächlichen
physikalischen Größe, die
durch die Daten beschrieben wird. Das beschriebene Binärrasterverfahren
erzeugt ein Ausgabemuster, das in räumlichen Koordinaten periodisch
oder quasi periodisch ist.
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Die
Binärrasterung
erzeugt bei der Reproduktion von Farbdokumenten in denen farbiger
Text oder andere kleine Bildmerkmale verwendet werden, Probleme.
Eine ständige
Abwägung
beim Farbdrucken besteht zwischen der räumlichen Auflösung und der
Farbauflösung.
Um eine gegebene Farbe genau wiederzugeben muss eine vergleichsweise
große
Binärrasterzelle
verwendet werden. Große
Binärrasterzellen
erlauben mehr Graustufen für
jede Farbe und daher mehr Farben. Die Wirkung dieser großen Zelle besteht
jedoch darin, dass kleine Details nicht mehr genau wiedergegeben
werden können.
Die große
Binärrasterzellenstruktur
wird für
das Auge sichtbar. Die Auswirkung dieses Phänomens besteht darin, dass
kleine farbige Textobjekte unlesbar werden. Wenn andererseits eine
vergleichsweise kleine Binärrasterzelle
verwendet wird, wird die Farbe von Grafiken und Bildern nicht mehr
genau dargestellt. Wenn die für
die Erzeugung der Farbe verwendeten Binärrasterzellen in kleinere Zellen
geändert
werden wird die Auswahl der Farben jedoch ebenso kleiner, wodurch
es unwahrscheinlich wird, dass die richtige Farbe erhalten werden
kann.
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Das
Problem der Reproduktion von kleinem Farbtext dehnt sich auf viele
andere kleine Merkmale aus, einschließlich beispielsweise Strukturen
in Karten oder andere genaue Darstellungen, insbesondere wenn derartige
Strukturen in Farbe sind. Ein bemerkenswertes Beispiel ist die Darstellung
eines bestimmten Straßentyps
auf einer Landkarte als eine durchgehende, dünne farbige Linie. Wenn die
Straße ungünstig binärgerastert
wird, kann die Straße
als "gestrichelt" erscheinen und der
ursprüngliche
Bildinhalt geht verloren.
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US-A-5,204,918
offenbart ein Verfahren wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die Binärrasterung von Farbbilddokumenten
insbesondere in Bezug auf die Vermeidung von Schäden der Binärrasterung für kleine
Merkmale des Farbbildes zu vermeiden. Dieses Ziel wird durch Bereitstellen
eines Verfahrens zur Vorbereitung eines Farbdokumentenbildes zur
Reproduktion gemäß Anspruch
1 erreicht. Ausführungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
niedergelegt.
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Diese
und weitere Aspekte der Erfindung werden mit der folgenden Beschreibung
offensichtlich, die verwendet wird, um eine bevorzugte Ausführung der
Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen zu veranschaulichen:
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1 ist
eine vereinfachte Beschreibung eines Systems, in dem die vorliegende
Erfindung vorteilhaft genutzt werden kann;
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2A und 2B zeigen
eine Einrichtung, die betrieben wird und die Erfindung einschließt;
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess beschreibt, der die vorliegende
Erfindung beinhaltet;
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4, 5 und 6 veranschaulichen zusammen
die Erzeugung einer Maske, die Gebiete des Bildes identifizieren,
die einen Schutz bei der Binärrasterung
benötigen;
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7 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Prozess zur Erzeugung einer Maske beschreibt
und die Verwendung der Maske, um die Farbtransformation für das Bild
zu ändern.
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Mit
nachfolgendem Bezug auf die Zeichnungen, in denen die Darstellungen
zum Zweck der Beschreibung einer Ausführung der Erfindung gezeigt sind
und nicht zur Begrenzung derselben, wird in 1 ein grundlegendes
bildverarbeitendes System gezeigt. In dem vorliegenden Fall können Bilddaten von
kontinuierlicher Tönung
oder kontinuierlich getönte
Bilddaten als Bildsignale charakterisiert werden, von denen jedes
Bildelement bei einem einzigen Niveau oder optischer Dichte in einem
Satz von "c" Niveaus der optischen
Dichte festgelegt ist, wobei die Anzahl der Elemente in dem Satz
der Niveaus größer als
gewünscht
ist. Jedes Pixel wird auf die nachfolgend beschriebene Weise verarbeitet
werden, um jedes Bildelement in der Form eines neuen, kleineren Satzes
von "d" Niveaus neu festzulegen.
Bei diesem Prozess sind "c" und "d" ganzzahlige Werte, die die Bildelementtiefe
oder eine Anzahl von Signalniveaus darstellen, bei denen das Bildelement
auftreten kann. Ein üblicher
Fall dieses Verfahrens schließt
die Umsetzung von Daten von einem relativ großen Satz von kontinuierlich
getönten
Niveaus in einen von zwei zugestandenen oder erlaubten Binärniveaus
zum Drucken in einem binären
Drucker ein.
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Die
Bezeichnung "Binärrasterung" wird hier verwendet
um Bezug zu nehmen auf ein deterministisches oder nicht stochastisches
Verfahren, um Bilddaten zu verarbeiten, die ursprünglich bei "c" Niveaus der optischen Dichte festgelegt
sind in einen neuen, kleineren Satz von "d" Niveaus.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Punkt" auf ein Produkt oder ein Bild, das
aus einem Rasterungsprozess resultiert. Eine "Rasterzelle" bezieht sich, wie hier verwendet, auf
einen Satz von Bildelementen, die zusammen einen Punkt ausbilden
werden, während
die Bezeichnung "Rastermatrix" verwendet wird,
um einen Satz von Werten zu beschreiben, die zusammen den Satz von
Schwellwerten ausbilden, der auf ein kontinuierlich getöntes Bild
anzuwenden ist, um zu einem Punkt zu gelangen. Ein "Bildelement" bezieht sich auf
ein Bildsignal, das einer bestimmten Position in einem Bild zugeordnet
ist, das eine Dichte zwischen einem Nullwertzustand und einem maximalen Intensitätszustand
aufweist. Dementsprechend werden die Bildelemente durch Intensität und Position festgelegt.
Ein Punkt wird aus einer Vielzahl von Bildelementen aufgebaut. Während Drucker
individuelle Bildelemente drucken (manchmal als "Flecke" bezeichnet), stellen Rasterungsverfahren
manchmal Bildelemente zu einem Punkt zusammen. Punkte von zusammengestellten
Bildelementen weisen besse re Reproduktionseigenschaften für manche Druck-Hardware
auf als Punkte von nicht zusammengestellten Bildelementen. Wenn
standardmäßige Rasterungs-
oder Ditherprozesse verwendet werden, wird das Bild nachfolgend
eine Frequenz oder Binärraster-Repetitionsperiode
aufweisen und einen Winkel der damit verknüpft ist.
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Bei
dem bestimmten, zu erörternden
System, werden Dokumente durch einen Satz von Bildsignalen dargestellt.
Ein "Farbbild" ist ein Dokument, das
mindestens zwei Trennungen von Bildsignalen einschließt, wobei
jeder Satz (oder Trennung) durch einen unabhängigen Kanal dargestellt wird,
welcher üblicherweise
unabhängig
verarbeitet wird, wenngleich bestimmte Prozesse die Kenntnis des
anderen Kanals erfordern. Jeder Satz der Signale oder Trennung wird
verwendet, um einen Drucker anzusteuern, um ein Bild zu reproduzieren,
vielleicht mit verschiedenen Farbmitteln, so dass ein endgültiges Bild erhalten
werden kann, welches mehrere Trennungen in Überlagerung umfasst. Ein "Farbbild" ist daher ein Dokument,
das mindestens zwei Trennungen einschließt, wie etwa in dem Xerox 4850
Highlight Color Printer und üblicherweise
drei oder vier Farbtrennungen, wie etwa in dem Xerox DocuColor 40
oder manchmal mehr als vier Trennungen. Ein möglicher digitaler Kopierer
(eine Scanner/Druckerkombination) wird beispielsweise in US-A-5,655,061
oder US-A-5,659,634 beschrieben.
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Wie
hier verwendet, bezieht sich "grau" nicht auf eine Farbe
es sei denn, dieses wird insbesondere als solche identifiziert.
Vielmehr bezieht sich die Bezeichnung auf Bildsignale, die zwischen
einem Maximum und einem Minimum variieren unabhängig von der Farbe der Trennung,
in welcher die Signale verwendet werden.
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Jedes
Dokument stellt einen Satz von Bildsignalen oder Bildelementen bereit,
die einen Drucker ansteuern, um ein Bild zu erzeugen. Im Falle von Vielfarbendruckern
bilden die Trennungen, die zusammen überlagert werden, das Farbbild
aus. In diesem Zusammenhang werden wir Farbbildelemente als Kombination
von Trennungsbildelementen beschreiben, die Grauniveaus für jede Trennung
in einem Dokumentenbild in einer vorgegebenen, kleinen Fläche desselben
darstellen.
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Die
Rasterung kann aus Gründen
der Einfachheit als die Addition eines Satzes von ausgewählten Rasterwerten
zu Bildsignalen in einem festgelegten Gebiet des Bildes beschrieben
werden in Zusammenhang mit einer gleichförmigen Anwendung eines Schwellniveaus/von
Schwellniveaus auf die kombinierten Werte. Der Prozess der Rasterung kann
ebenso durch einen Satz von sich ändernden Schwellwerten dargestellt
werde, die an Stellen festgelegt werden, die Bildelementen über einem
bestimmten Gebiet des Bildes entsprechen. Eine Rasterzelle ist im
Allgemeinen kleiner als das gesamte Bild und wird in einem vorbestimmten
Schema zur Verarbeitung des Bildes wiederholt angewandt werden,
um ein Gebiet des Bildes abzudecken (bei einer Frequenz, die mit
der Zellengröße verknüpft ist).
Die Ausgabe eines Prozesses, der eine Rasterzelle verwendet, ist
ein Satz von Bildelementen, die durch einen Satz von Niveaus festgelegt
sind, die eine Anzahl von Elementen aufweisen, die weniger als der Eingabesatz
der Werte sind. Üblicherweise
ist der Satz von d-Bit-Ausgangswerten binär, entweder schwarz oder weiß oder ein
Fleck oder kein Fleck, wenngleich die Werte grau sein können. Die
binäre Ausgabe
einer einzigen Binärrasterzelle
ist ein Satz von Bildelementen, die entweder schwarz oder weiß sind,
welche zusammen einen "Punkt" ausbilden.
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Mit
nachfolgendem Bezug auf die 1, die eine
allgemeine Systemanforderung zeigt, die das Ziel der Erfindung darstellt,
erhält
eine elektronische Darstellung eines Dokumentes (nachfolgend ein
Bild) von einem Bildeingabeterminal, wie etwa dem Scanner 10,
elektronische Digitaldaten auf irgendeine Art und Weise, in einem
Formt, das mit den physikalischen Eigenschaften der Einrichtung
in Beziehung steht, und üblicherweise
mit Bildelementen, die mit c Bits pro Bildelement festgelegt sind. Übliche Scanner erzeugen
beispielsweise als solches 8 Bit/Bildelement Daten mit Auflösungen,
die für
viele Zwecke akzeptabel sind. Wenn dies ein Farbdokument ist, wird das
Bild mit zwei oder mehr Trennungsbitkarten festgelegt, üblicherweise
mit ähnlicher
Auflösung
und Bildelementtiefe. Daten von dem Scanner 10 können für die Verarbeitung
unmittelbar weitergeleitet werden, oder zu einem geeignet programmierten
Vielzweckcomputer 12, oder Ähnliches. Alternativ dazu kann
die Quelle der Bilddaten der geeignet programmierte Vielzweckcomputer
sein. Die elektronischen Bildsignale werden durch eine Bildverarbeitungseinheit
(Image Processing Unit – IPU) 16 geleitet,
um so verarbeitet zu werden, dass ein Bild erhalten wird, das für die Reproduktion
auf einem Bildausgabeterminal oder Drucker 18 geeignet
ist. Die Bildverarbeitungseinheit 16 schließt üblicherweise
eine Farbumwandlungseinheit 22, die die Farbbeschreibung
mit drei Komponenten auf eine druckerspezifische Farbbeschreibung
mit vier oder mehr Komponenten umsetzt, und eine Binärrastereinrichtung 20 ein,
welche digitale Bildsignale mit c Bit in digitale Bildsignale mit d
Bit wandelt, die zum Ansteuern eines bestimmten Druckers geeignet
sind, wobei c und d ganzzahlige Werte sind. Die IPU 16 kann
ein Teil des Druckers sein, oder ein Teil eines Vielzweckcomputers.
Sie kann spezialisierte Hardware einschließen oder nur geeignete Programme
darstellen, die auf dem Vielzweckcomputer laufen. Sie kann ebenso
Programme für
spezielle Zwecke darstellen, die auf einem entfernten Computer laufen.
Zusätzlich,
kann sie ein Dekompositionsprogramm einschließen, zur Erzeugung von Bitkartenbildern
aus Bildern, die in PDL beschrieben sind.
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Eine übliche Vorgehensweise
bei der Wiedergabe unterschiedlicher Objekte besteht in der Verwendung
von unterschiedlichen Binärrasterungen für unterschiedliche
Objekte. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die Notwendigkeit für eine Seitensegmentierung
(oder Objektklassifizierung für
eine PDL-Eingabe), die einen relativ großen Rechnerüberbau erfordert. Zusätzlich bedingen
Fehlkassifizierungen häufig
schwerwiegende Fehler. Weiterhin kann das Ändern von Binärrasterfrequenzen
für unterschiedliche
Objekte auf einer Seite an allen Stellen Probleme erzeugen, an denen
die unterschiedlichen Binärrasterfrequenzen
aneinander stoßen.
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Die
vorliegende Erfindung zeigt ein Verfahren auf, das in Kombination
mit allen Binärrasterpunkten
verwendet werden kann, ohne die Notwendigkeit, zwischen unterschiedlichen
Binärrasterungen
zur Wiedergabe von kleinen oder großen Merkmalen umzuschalten.
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Im
Allgemeinen werden Textgebiet identifiziert und geprüft, um festzustellen,
ob sie kleine Merkmale enthalten, welche durch die Zerklüftung der
Binärrasterung
schwerwiegend verschlechtert würden.
Wenn das Gebiet ausschließlich
große Merkmale
enthält,
könnte
eine geringfügige
Zerklüftung
tolerierbar sein. Für
den Zweck dieser Erörterung
bezieht sich "klein" auf Bildmerkmale,
Einzelheiten oder Objekte, welche durch die Verwendung von Binärrasterungen
an den Rändern
der Merkmale, Einzelheiten oder Objekte negativ beeinflusst werden.
Alternativ dazu könnte
man sagen, dass die vergleichsweise Größe der verwendeten Binärrasterzelle
und des Merkmals, der Einzelheit, oder dass Objekts derart ist,
dass zerklüftete
Ränder,
die durch die Binärrasterzelle
erzeugt werden, so signifikant sind, dass diese als Defekte für das Auge
eines Nutzers erkennbar werden.
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Die
Zerklüftung
von farbigen Merkmalen, Einzelheiten oder Objekten wird durch den
Binärrasterprozess
verursacht. Jede Farbe, die nicht vollständig "ON" (oder
vollständig "OFF") ist, wird einen
Binärrasterpunkt
erzeugen, der mit Trennungen, und möglicherweise mit ungefüllten oder
zerklüftete
Rändern
gedruckt werden muss. Hier und im Folgenden werden wir die Bezeichnung "ON" verwenden, um entweder
auszusagen, dass die Trennung vollständig "ON" ist,
oder dass die Ausgabe des Binärrasterprozesses
für diese
Trennung nicht unterscheidbar ist von der Ausgabe, die von einer
Trennung mit vollständig "ON" erhalten wird, z.B.:
wenn eine Eingabe von 243 dieselbe binärgerasterte Ausgabe erzeugt wie
eine Eingabe von 255 (vollständig "ON") wird das Niveau
243 als "ON" für die Beschreibung
dieses Patentes betrachtet. Es ist anzumerken, dass voll ständig "ON" unterschiedliche
digitale Werte aufweisen kann abhängig von Farbraum, additivem/subtraktivem
Farbsystem, etc. Wenn in der visuellen Wahrnehmung der Rand glatt
ist, dann hat man die Anforderung der Erfindung erfüllt, selbst
wenn die tatsächliche
Trennung nicht auf Sättigung
gesetzt wurde. Um das Problem der Rauhigkeit zu eliminieren, liefert der
erfindungsgemäße Binärrasterprozess
für mindestens
eine der drei Farben (4 für
c, m, y, k), dass diese auf vollständig "ON" gedrückt wird,
um den Umriss des Zeichens zu erhalten. Dieser Prozess kann durch
den nachfolgenden Pseudocode für
eine r, g, b Darstellung eines Bildes erläutert werden: Wenn ein farbiges
Merkmal als unterhalb einer bestimmten Größe identifiziert wird, dann:
für jedes
Pixel
finde Minimum für
Rot, Grün,
Blau
Setze Minimum = 0
nächstes Bildelement
Ende
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Es
ist anzumerken, dass eine Trennung bei min = 0 in einem derartigen
Farbraum vollständig
gesättigt
wäre. Alle
Bildelemente in einer gegebene Binärrasterzelle werden "ON" sein, oder farbig.
Wenn das Bild bereits in eine c, m, y, k Dichtedarstellung des Bildes
umgesetzt worden ist, wird der Prozess geändert, um auf eine der vier
Farben zu arbeiten und liefert ein Drücken des Maximums auf 255.
Es ist anzumerken, dass der Wert nicht vollständig "ON" oder "OFF" sein muss. Eine
Dichte oder Intensität, die
ausreichend ist, um dieselbe Entschärfung der Zerklüftung durch überwiegendes
Füllen
der Ränder der
Binärrasterzellen
zu erreichen, erfüllt
die Bedingungen der Erfindung. Bei hohen Dichte- oder Intensitätswerten
könnte
das Erscheinungsbild des Randes dasselbe sein oder ähnlich genug
mit dem Erscheinungsbild des Randes, das wahrgenommen wird, wenn
ein vollständig
gesättigter
Wert verwendet wird.
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Bei
diesem Prozess wird ein graufarbiges, kleines Merkmal auf ununterbrochenes
Schwarz oder auf ein Niveau abgebildet, das eine bevorzugte Merkmalwiedergabe
ergibt. Beispielsweise wird sämtlicher
rötlicher
Text (oder Text mit einer Rottrennung, die einem Minimum am nächsten ist
verglichen mit anderen Trennungen) geändert, um eine vollständig gesättigte Binärrasterzelle
der Rottrennung zu enthalten (wird daher in diesem Fall etwas röter). Optional
dazu können
die anderen Farben der Eingabe ebenso modifiziert werden, z.B. können sie
auf eine von einigen erlaubten Farben wie etwas 0, 128 und 255 abgebildet
werden.
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Selbst
wenn die Farbe falsch ist, unter einem kolorimetrischem Gesichtspunkt,
ist diese wichtigerweise nicht so falsch, dass dies unmittelbar
bemerkbar ist. Die resultierende Farbe wird einen engen Zusammenhang
zu der nachgefragten Farbe aufweisen. Wichtigerweise ist darauf
zu verweisen, dass das menschliche visuelle System sehr begrenzt
ist, wenn es keine passenden Referenzen zur Verfügung hat, die mit der Wahrnehmungsgenauigkeit
für kleine Merkmale
gekoppelt sind. Eine vereinfachte Betrachtungsweise eines Binärrasterpunktes,
der mit allen drei Trennungen gezeigt ist, vor und nach der Prozedur
ist in 2A und 2B gezeigt.
Die 2A zeigt die rote Trennung als die min-Trennung,
und 2B zeigt den gefüllten Binärrasterpunkt, gesetzt auf 0.
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Selbstverständlich können mehrere
Trennungen ebenso auf Null gesetzt werden. Während die minimalwertige Trennung
in dem Beispiel auf 0 gesetzt wurde, um einen minimalen kolorimetrischen Einfluss
zu haben, können
zusätzlich
andere Trennungen ausgewählt
werden, mit ihrem eigenen kolorimetrischen Einfluss. Nutzer können unterschiedliche
kolorimetrische Einflüsse
auswählen.
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Das
Ablaufdiagramm der 3 veranschaulicht den Prozess
für die
Verwendung insbesondere von kleinem Text: Bei dem Schritt 100 wird
das Eingabebild empfangen. Bei dem Schritt 102, der gleichzeitig
mit Schritt 100 stattfinden kann, wird Information über den
Gegenstand, den das Eingabebild darstellt, empfangen. Beim Schritt 104 wird
eine Entscheidung getroffen, ob das Bild Text darstellt oder nicht.
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Mit
Bezug auf den Entscheidungsblock 104 wird die Entscheidung
für kleinen
Text einfach vorgenommen in einem Page Description Language (PDL) Prozessor,
wie er für
Postskriptsysteme bereitgestellt wird. Bei derartigen Anordnungen
identifizieren PDL-Operatoren
Textgebiete mit Größen- und
Fontbeschreibungen. Beim Schritt 106 wird, wenn indentifizierte
Abschnitte Text/Größenbeschreibungen über einem
vorbestimmten Wert aufweisen, die ausgewählte Textfarbe durchgeleitet.
In dem bestimmten Beispiel wird dies als ein Schritt "nächstes Bild" gezeigt, wobei sich das Bild auf ein
vollständiges
Bild oder einen vorbestimmten Bildabschnitt oder -gebiet beziehen
kann. Wenn jedoch die identifizierten Abschnitte Textgrößenbeschreibungen
aufweisen, die kleiner als ein vorbestimmter Wert sind, wird der Farbkorrekturalgorithmus
implementiert. Dieser Algo rithmus ist in den Schritten 107–110 für den Fall
einer Wiedergabe von einer PDL als die folgenden Schritte dargestellt:
Für eine
Binärrasterzelle,
I(r,g,b), Auswählen
der Minimalwerttrennung (I(r,g,b)min (107); Setze
I(r,g,b)min = 0 (alle Bildelemente in der
Binärrasterzelle
einer Trennung werden auf ON geschaltet) (108); Ausgeben der Binärrasterzellen,
und Weiterspringen zu der nächsten
I(r,g,b). Die äquivalente Wirkung
könnte
durch Ändern
der Farbbeschreibung des Objektes innerhalb der PDL implementiert
werden, ohne tatsächliche
Wiedergabe der PDL zu einem Rasterbild.
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Selbstverständlich könnten ebenso
spezielle Binärrasterzellen
bereitgestellt werden, die die Zerklüftung bei anderen Dichten als
100 % durch die Verwendung von speziellen Binärrasterstrukturen verringern.
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Die 4 veranschaulicht
die Arbeitsweise einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, nicht begrenzt
auf Text. Für
Text- und Nicht-Text-Bilder mit kleinen Merkmalen, die wünschenswerterweise
gegen Schäden
durch die Verwendung von Binärrasterung
geschützt
werden, kann eine Maske erzeugt und auf das Bild angewandt werden,
um zu identifizieren, wo Korrekturmaßnahmen vorgenommen werden
oder nicht vorgenommen werden. Merkmale können durch Filter identifiziert
werden, die ausgewählt
werden, um Größe, Form,
Orientierung oder Farbe der zu schützenden Merkmale, entweder
alleine oder in Kombination zu detektieren. Es ist günstig Ausdehnungs-
und Erosionsprozesse zu verwenden, um eine Maske zu erzeugen, die
bei der Anwendung von Farbtransformationen auf das Bild verwendet werden
soll. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren,
wird das Eingabebild verwendet, um dynamisch eine Maske der kleinen
Merkmale zu erzeugen. Morphologische Operationen wie etwa Erosion
oder Ausdehnung sind wohlbekannt und erörtert, beispielsweise in US-A-5,048,109.
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Eine
Erosion, der eine Ausdehnung desselben strukturierenden Elementes
nachfolgt, wird als eine morphologische Öffnung bezeichnet, was bedeutet,
dass das resultierende Bild ausschließlich aus Formen zusammengesetzt
sein wird, die durch das strukturierende Element offen sind. Das
bedeutet, dass alle Abschnitte des Bildes entfernt worden sind mit
der Ausnahme von solchen, die das strukturierende Element geeignet
in dieses einpassen können.
Zweiniveau-Öffnung
ist eine Art der Form und Größenerkennung.
Alle Merkmale, die bei der Öffnung
im Betrieb entfernt oder nicht entfernt werden, würden in
bestimmte Größen und
Formklassen fallen, die durch die Auswahl des strukturierenden Elementes
bestimmt sind. Das Sammeln von Bildmerkmalen innerhalb dieser Klassen
kann verwendet werden, um Masken für die nachfolgende Verarbeitung aufzu bauen.
In dem vorliegenden Fall müssen
die Erosions- und Ausdehnungsprozesse nicht mit demselben strukturierenden
Element durchgeführt
werden, das zu Masken führen
würde,
die in Bezug auf das Eingabemerkmal geringfügig vergrößert oder verkleinert werden
können.
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Für unsere
Zwecke ist "Erosion" eine morphologische
Operation, in der Bildelemente innerhalb einer festgelegten Form
(strukturierendes Element) in binären (Zweiniveau) Bildern durch
UND miteinander verknüpft
werden und einem Minimum unterzogen werden, möglicherweise mit irgendeiner
Gewichtung in dem Grauskalenbild. In ähnlicher Weise ist "Ausdehnung" die ODER Verknüpfung von
Bildelementen innerhalb des strukturierenden Elementes des binären Bildes
und Maximumbildung oder der gewichteten Maximumbildung der Bildelemente
innerhalb einer Form des Grauskalenbildes.
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Entgegengesetzt
zu der Öffnung
gibt es eine morphologische Operation, die als "Schließen" bezeichnet wird, die durch eine Ausdehnung
durchgeführt
werden kann, der eine Erosion folgt. Das Schließen und der Vergleich mit dem
Eingabebild wird durchgeführt,
um Formmerkmale in dem Hintergrund zu finden, etwa weiße Abschnitte
eines Bildes. In der vorliegenden Erfindung kann man unterschiedliche strukturierende
Elemente verwenden, so dass hier eine verallgemeinerte Form des
Schließens
durchgeführt
wird.
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Äquivalent
zum Öffnen
des Vordergrundes ist das Schließen des Hintergrundes und umgekehrt. In
dieser Beschreibung wird entweder die Operation auf dem Hintergrund
des Bildes oder auf dem Vordergrund durchgeführt.
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Für die vorliegende
Erfindung wird weiße Fläche anfänglich ausgedehnt
und nachfolgend erodiert (es wird angenommen, dass optionale Hintergrundunterdrückung vor
der Ausdehnung durchgeführt
werden soll), wodurch sich eine Maske ergibt, die "ON" ist, wann immer
ein darunterliegendes Objekt größer ist
als die Merkmalgröße des strukturierenden
Elementes 200 für
die Ausdehnung und "OFF" ist, überall sonst
(einschließlich
in der weißen Fläche). Diese
Maskenbestimmungsoperationen können
auf den Graustufenwerten oder auf den Versionen des Bildes durchgeführt werden,
die Schwellwerten unterzogen sind. Die 4 bis 6 zeigen Beispiele
der vorstehend aufgeführten
Verarbeitung. Die 4 zeigt ein Beispiel eines Rastereingabebildes,
das Text in der Größe von 4
Punkt und 20 Punkt einschließt.
Es ist anzumerken, dass der Text in 4 für Veranschaulichungszwecke
schwarz gezeigt ist, und dass der Originaltext Farbe war. 5 zeigt
die Maske, die aus der 4 erzeugt wurde, wobei schwarz
nun ein Bildelement bezeichnet, das einem kleinen Merkmal in der 4 entspricht.
Man kann erkennen, dass der 4 Punkt Text der 4 wahrheitsgetreu
in die Maske abgebildet wird, wie für die vorgesehene Farbmodifikation
gewünscht.
Weiterhin, sind einige andere Bildelemente markiert, z.B. die Bildelemente,
die dem engen Teil der Zahl "2" in dem Fontgebiet
von 20 Punkt entsprechen, das durch den Kreis 40 in der 4 und 5 angezeigt ist.
Dies wird verursachen, dass ein Teil der Zahl "2" unter
Verwendung eines Farbschemas abgebildet wird, während ein anderer Teil unter
Verwendung eines unterschiedlichen Schemas abgebildet wird. Diese
Wirkung ist wünschenswert,
da es ermöglicht, dass
der Buchstabe die richtige Farbe in allen Flächen aufweist, die für die Reproduktion
groß genug sind,
z.B. in der Basis der Zahl, während,
zur selben Zeit, die kritische Linie, die die Basis zu dem Oberteil der
Zahl verbindet, erhalten bleibt. Da die menschliche Farbwahrnehmung
für genaue
Farbreproduktion in sehr feinen Merkmalen sehr unempfindlich ist,
wird die Zahl "2" wahrgenommen als
hätte sie
eine einzige richtige Farbe, trotz der Farbabweichung in der dünnen Verbindungslinie.
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Die 6 zeigt
eine geringfügige
Modifikation an dem Verfahren, das in 5 angewandt
wird. Hier wurde die Ausdehnung/Erosion so eingestellt, dass kleiner
Text ebenso wie der Umriss von großem Text eine Maske erzeugt.
In diesem Fall wird sowohl kleiner Text als auch der Umriss von
großem
Text in dem Binärraster-geschützten Modus
reproduziert, während
der Körper
des großen
Textes in dem Standardmodus reproduziert wird. Die Wirkung hiervon
ist die verbesserte Schärfe
sogar von großem
Text. Es ist anzumerken, dass 6 die Maske
zeigt und dass der Umriss des Textes in der Maske sich in das Hintergrundgebiet
erstrecken kann. Um die Maske über
das Merkmal hinweg auszudehnen wird man das Verfahren verwenden:
(1) Öffnen,
(2) Erstellen der Differenz mit dem Eingabebild, um das Merkmal zu
erhalten, (3) Ausdehnen des Merkmals, um die endgültige Maske
zu erhalten. Da weißes
Papier in den beiden Farbmodi identisch dargestellt wird, wurde
keine Anpassung auf der Maske durchgeführt, wobei die erforderliche
Anpassung jedoch für
den Fachmann unmittelbar klar ist.
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Die
Maske wird daraufhin mit den Daten (z.B. eine ☐ Ebene)
zusammengeführt
und es wird eine bedingte Farbmodifikation durchgeführt, bevor
die Daten durch die Binärrasterung
zu dem Drucker zum Drucken übertragen
werden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
und mit Bezug auf 7 werden Bilddaten bei dem Schritt 200 empfangen.
Bei dem Schritt 202 wird ein Bildmaskenkorn erzeugt, dass
Gebiete der Seite identifiziert, die durch Objekte bedeckt sind.
Bei den Schritten 204 und 206 findet der Maskenerzeugungsschritt statt
mit geeigneter morphologischer Filterung durch Ausdehnung und Erosion
des Maskenkorns des Schrittes 202. Bei dem Schritt 208 erzeugt
der Prozess eine Prozessmaske, die zum Schalten der Farbwiedergabe
verwendet wird. Es ist anzumerken, dass die Binärrastereigenschaften nicht
geschaltet werden müssen,
wodurch ein üblicher
Grund für
Bildfehler ausgeschlossen wird. Bei dem Schritt 210 wird
Farbabbildung angewendet, wodurch die Farbe der Bildelemente geändert wird,
so dass diese mindestens eine Trennung in dem "ON" Zustand
aufweisen, wenn die Prozessmaske ein kleines Merkmal anzeigt, und
Beibehalten der Originalfarbe, wann immer die Prozessmaske ein kleines
Merkmal nicht anzeigt. Bei dem Schritt 212 wird die standardmäßige Binärrasterung
angewendet, wie vorstehend beschrieben ohne die Notwendigkeit zwischen
unterschiedlichen Binärrasterungen
zu schalten. Es ist anzumerken, dass die von der Merkmalgröße abhängigen Farbmodifikationen
entweder auf die Eingabe r, g, b-Werte vor der Gerätefarbabbildung,
oder auf die Ausgabe c, m, y, k-Werte der Geräteabbildung angewandt werden
können.
Es ist nur wesentlich, dass die restlichen c, m, y, k-Werte in beiden
Fällen
eine Farbe darstellen, die unter Beibehaltung von einem Detail produziert
werden kann.
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Wenngleich
diese Erfindung mit Erosions-/Ausdehnungsfiltern und -filterung
beschrieben worden ist, ist selbstverständlich anzumerken, dass andere
Filter oder Filterordnungen im Fall von morphologischen Filtern
für den
beabsichtigten Zweck ebenso eingesetzt werden können. Im Allgemeinen arbeiten
andere nicht lineare Filter oder Filter, die mit der Vorlage zusammenpassen,
für die
Aufgabe der Identifikation von Merkmalen in einem Bild, die eine besondere
Aufmerksamkeit erfordern, ebenso für Binärrasterungsschutz oder bevorzugte
Farbwiedergabe.
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Es
ist anzumerken, dass die Schritte aufeinanderfolgend beschrieben
sind, dass aber die Verarbeitung eines nachfolgenden Schrittes beginnen kann,
sobald ausreichend Daten für
die erforderlichen Berechnungen vorhanden sind, ohne die Notwendigkeit
das gesamte Bild in jedem Schritt zu bearbeiten, bevor man zu dem
nächsten
Schritt kommt.
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Es
ist zu würdigen,
dass die Erfindung beschrieben wurde in Anwendung auf ein kontinuierlich getöntes Bild
anstelle auf ein binär
gerastetes Bild; es sollte jedoch erkannt werden, dass ein binär gerastetes
Bild eingegeben werden kann und Entrasterung oder lokale Entrasterung
vor der Implementierung der Erfindung angewandt werden kann. Es
sollte sehr klar sein, dass allgemeine Formen durch den beschriebenen
Prozess modifiziert werden können,
und dass dementsprechend die Erfindung nicht auf die Modifikation
von Text begrenzt ist. Die Ausrichtung einer Form kann ebenso ein
Faktor sein, um ein Merkmal für
die Modifikation zu etablieren. Beispielsweise hat das menschliche
visuelle Wahrnehmungssystem eine größere Schärfe für vertikale und horizontale
Kanten als für
diagonale Kanten. In einigen Fällen
kann es, vielleicht aus Kostengründen
oder um bestimmte andere Verarbeitungsartefakte zu vermeiden, wünschenswert
sein, eine Kante ausschließlich
von ausgewählten
Orientierungen zu modifizieren. In ähnlicher Weise können der
Binärrasterprozess
oder der Markierungsprozess besonders schädigend für Merkmale oder Kanten in einer
bestimmten Orientierung sein und möglicherweise würden nur
diese Merkmale bei der Orientierung modifiziert.
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Es
ist zu würdigen,
dass der vorliegende Modifikationsmodus als eine Operation für einen
Auftrag, eine Seite oder eine Merkmalbasis ausgewählt werden
kann. Beispielsweise kann ein Nutzer einen Abbildungsmodus für eine derartige
Verarbeitung einer bestimmten Seite auswählen.
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Es
ist zu würdigen,
dass die Verarbeitung auf Bildebenen angewandt werden kann, die
keine Farben darstellen. Beispielsweise können derartige Operationen
auf der L* Ebene (Helligkeit) einer L*a*b* Bilddarstellung durchgeführt werden.
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Es
ist zu würdigen,
dass es logisch äquivalente
Formen des Öffnens
und des Schließens
wie etwa das direkte Vorlagenanpassen gibt. Der Schritt der Maskenbestimmung
könnte
unter Verwendung von einer dieser äquivalenten Formen durchgeführt werden.
Die Maskenbestimmung könnte
ebenso auf einer für
Computerberechnung günstigen
Form des Bildes durchgeführt
werden, wie etwa auf einer oder mehreren Schwellwert berechneten
Kopien des Bildes.