JP2001211324A - 対象画素の出力カラーの選択方法およびデジタルハーフトーニングの誤差拡散法 - Google Patents
対象画素の出力カラーの選択方法およびデジタルハーフトーニングの誤差拡散法Info
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- JP2001211324A JP2001211324A JP2000359967A JP2000359967A JP2001211324A JP 2001211324 A JP2001211324 A JP 2001211324A JP 2000359967 A JP2000359967 A JP 2000359967A JP 2000359967 A JP2000359967 A JP 2000359967A JP 2001211324 A JP2001211324 A JP 2001211324A
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- H04N1/4052—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions
- H04N1/4053—Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a dispersed dots halftone pattern, the dots having substantially the same size by error diffusion, i.e. transferring the binarising error to neighbouring dot decisions with threshold modulated relative to input image data or vice versa
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- Color Image Communication Systems (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示画像のアーチファクトを軽減すると共
に、画質低下を防ぐ。 【解決手段】 対象画素の出力カラーは、入力カラー信
号を、有効な出力カラーを分割する境界と比較すること
によって選択される。入力カラー信号は、出力カラーと
入力カラー信号との関係を他の画素に反映するため、少
なくとも部分的に調整される。また、境界は、ノイズ源
の規模の変化をするため、少なくとも部分的に調整され
る。
に、画質低下を防ぐ。 【解決手段】 対象画素の出力カラーは、入力カラー信
号を、有効な出力カラーを分割する境界と比較すること
によって選択される。入力カラー信号は、出力カラーと
入力カラー信号との関係を他の画素に反映するため、少
なくとも部分的に調整される。また、境界は、ノイズ源
の規模の変化をするため、少なくとも部分的に調整され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象画素の出力カ
ラーの選択方法と、連続したトーン画像のデジタルハー
フトーニング、更に詳しくは、デジタルハーフトーニン
グの誤差拡散法とに関するものである。
ラーの選択方法と、連続したトーン画像のデジタルハー
フトーニング、更に詳しくは、デジタルハーフトーニン
グの誤差拡散法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】デジタルハーフトーニングは、原稿画像
に含まれる多数レベルの輝度あるいはクロミナンスを示
すのが不可能なディスプレイ装置に、連続したトーン画
像を表示する技術である。例えば、デジタルハーフトー
ニングは、連続したグレーレベルを有する画像を、黒ド
ットをプリントするかしないかの２値出力のみが可能な
プリンタで印刷するのに用いられる。同様に、デジタル
ハーフトーニングは、赤、緑、青の限られた数の組み合
わせを表示することのみが可能なディスプレイに、連続
したトーンのカラー画像を表示するのに用いられること
もある。
に含まれる多数レベルの輝度あるいはクロミナンスを示
すのが不可能なディスプレイ装置に、連続したトーン画
像を表示する技術である。例えば、デジタルハーフトー
ニングは、連続したグレーレベルを有する画像を、黒ド
ットをプリントするかしないかの２値出力のみが可能な
プリンタで印刷するのに用いられる。同様に、デジタル
ハーフトーニングは、赤、緑、青の限られた数の組み合
わせを表示することのみが可能なディスプレイに、連続
したトーンのカラー画像を表示するのに用いられること
もある。
【０００３】ハーフトーニング処理によって画像を表示
するには、画像のピクチャ素子あるいは画素の色を標本
化・量子化する。画素の色は、輝度・クロミナンス複合
信号のレベルによって表示される。連続したトーンのグ
レー画像の画素の輝度は、２値の出力装置での表示のた
めに、グレーレベルに量子化される。グレートーンは、
８データビットによって画素の描写を容易にする２５６
のレベルで量子化されるのが代表的である。カラーディ
スプレイでは、輝度・クロミナンス複合信号は、デジタ
ルカラー出力装置の要求に応じて、個々の「赤、緑、
青」の信号や「シアン、マゼンタ、イエロー、黒」の信
号に変換される。
するには、画像のピクチャ素子あるいは画素の色を標本
化・量子化する。画素の色は、輝度・クロミナンス複合
信号のレベルによって表示される。連続したトーンのグ
レー画像の画素の輝度は、２値の出力装置での表示のた
めに、グレーレベルに量子化される。グレートーンは、
８データビットによって画素の描写を容易にする２５６
のレベルで量子化されるのが代表的である。カラーディ
スプレイでは、輝度・クロミナンス複合信号は、デジタ
ルカラー出力装置の要求に応じて、個々の「赤、緑、
青」の信号や「シアン、マゼンタ、イエロー、黒」の信
号に変換される。
【０００４】ハーフトーニングによる画像をプリントあ
るいは表示するため、画像は、多数のピクチャ素子や画
素を含むハーフトーンセル格子に分解される。原稿画像
のある領域のグレーは、表示画像で対応する領域のハー
フトーンセル全域に分配される黒画素をプリントまたは
表示することによってシミュレート、つまり、模擬的に
示される。同様に、出力装置のカラーパレットに含まれ
ない色は、パレットから使用可能な「近似」色でプリン
トまたは表示されるハーフトーンセル全域に画素を分配
することによってシミュレートされる。デジタルハーフ
トーニングが有効なのは、人間の視覚システムに、画像
領域の微小な細部を無視して、主に全体的な強度を知覚
する傾向があるからである。
るいは表示するため、画像は、多数のピクチャ素子や画
素を含むハーフトーンセル格子に分解される。原稿画像
のある領域のグレーは、表示画像で対応する領域のハー
フトーンセル全域に分配される黒画素をプリントまたは
表示することによってシミュレート、つまり、模擬的に
示される。同様に、出力装置のカラーパレットに含まれ
ない色は、パレットから使用可能な「近似」色でプリン
トまたは表示されるハーフトーンセル全域に画素を分配
することによってシミュレートされる。デジタルハーフ
トーニングが有効なのは、人間の視覚システムに、画像
領域の微小な細部を無視して、主に全体的な強度を知覚
する傾向があるからである。
【０００５】デジタルハーフトーニングでは、誤差拡散
や空間ディザリングが一般的な技術として知られてい
る。誤差拡散は、フロイドとスタインバーグによって、
「空間グレースケールの適応アルゴリズム」（Proceedi
ngs of the Society for Information Display, vol.17
-2, pages 75-77 (1976)）で初めて発表された。
や空間ディザリングが一般的な技術として知られてい
る。誤差拡散は、フロイドとスタインバーグによって、
「空間グレースケールの適応アルゴリズム」（Proceedi
ngs of the Society for Information Display, vol.17
-2, pages 75-77 (1976)）で初めて発表された。
【０００６】誤差拡散技術において、原稿画像の各画素
の色は、測定され、量子化される。測定された画素の色
と誤差拡散調整との和を表す入力カラー信号は、予め選
択された閾値と比較されるか、あるいはその装置のパレ
ットの有効表示カラーを示す信号を分割する境界信号と
比較される。原稿の色に最も近い表示カラーが選択され
ると、出力装置はこの表示カラーで対象画素を表示する
ように指示される。
の色は、測定され、量子化される。測定された画素の色
と誤差拡散調整との和を表す入力カラー信号は、予め選
択された閾値と比較されるか、あるいはその装置のパレ
ットの有効表示カラーを示す信号を分割する境界信号と
比較される。原稿の色に最も近い表示カラーが選択され
ると、出力装置はこの表示カラーで対象画素を表示する
ように指示される。
【０００７】対象画素の調整された入力カラー信号と、
パレットから選択された表示カラーとの間の誤差または
差異が決定される。この誤差は、複数の拡散調整因子を
生じる重み付け関数に応じて分割される。この拡散調整
因子は入力へフィードバックされ、第１画素の隣接画素
の入力カラー信号に加えられる。したがって、調整され
た入力カラー信号とは、測定された画素の色価に、隣接
画素の表示カラー選択時の量子化誤差によって生じる蓄
積調整因子を加えたものである。言い換えれば、色が限
られたパレットから画素の色を選択した結果生じる量子
化誤差が、その画素の隣接領域に拡散される。各画素に
分配される誤差、および誤差が分配される隣接領域の次
元や形状は、誤差拡散技術特有の幾つかのバリエーショ
ンにおいて異なる。
パレットから選択された表示カラーとの間の誤差または
差異が決定される。この誤差は、複数の拡散調整因子を
生じる重み付け関数に応じて分割される。この拡散調整
因子は入力へフィードバックされ、第１画素の隣接画素
の入力カラー信号に加えられる。したがって、調整され
た入力カラー信号とは、測定された画素の色価に、隣接
画素の表示カラー選択時の量子化誤差によって生じる蓄
積調整因子を加えたものである。言い換えれば、色が限
られたパレットから画素の色を選択した結果生じる量子
化誤差が、その画素の隣接領域に拡散される。各画素に
分配される誤差、および誤差が分配される隣接領域の次
元や形状は、誤差拡散技術特有の幾つかのバリエーショ
ンにおいて異なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】誤差拡散は、デジタル
ハーフトーニングにとって最も効果的で一般的な技術の
一つである一方で、その信号処理の遅延は、出力画像に
望ましくないアーチファクト（artifacts ）を生成する
ことがある。つまり、誤差拡散は、ハイライト領域およ
びシャドー領域においては、ウォーム、一過性ノイズ、
エッジディレイを引き起こすことがあり、中間調領域に
おいては、不愉快なパターニングやパターンシフトを引
き起こすことがある。
ハーフトーニングにとって最も効果的で一般的な技術の
一つである一方で、その信号処理の遅延は、出力画像に
望ましくないアーチファクト（artifacts ）を生成する
ことがある。つまり、誤差拡散は、ハイライト領域およ
びシャドー領域においては、ウォーム、一過性ノイズ、
エッジディレイを引き起こすことがあり、中間調領域に
おいては、不愉快なパターニングやパターンシフトを引
き起こすことがある。
【０００９】このようなアーチファクトを軽減あるいは
除去する方法として、これまで、境界にノイズを加えて
閾値決定をランダム化する方法や、様々な調整重み付け
因子を有する多数の拡散フィルタを利用する方法が提案
されてきた。
除去する方法として、これまで、境界にノイズを加えて
閾値決定をランダム化する方法や、様々な調整重み付け
因子を有する多数の拡散フィルタを利用する方法が提案
されてきた。
【００１０】しかし、このような技術は、出力画像の画
質を低下させるか、処理をさらに遅らせ、ハーフトーニ
ング装置のコストを押し上げるかのいずれかの事態を生
じさせてしまうという問題が生ずる。
質を低下させるか、処理をさらに遅らせ、ハーフトーニ
ング装置のコストを押し上げるかのいずれかの事態を生
じさせてしまうという問題が生ずる。
【００１１】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、表示画像のアーチファク
トをかなりの程度軽減あるいは除去することができ、か
つ、画質・処理の待ち時間に悪影響を与えず、ハーフト
ーニング処理機を複雑にすることのない対象画素の出力
カラーの選択方法およびデジタルハーフトーニングの誤
差拡散法を提供することにある。
なされたもので、その目的は、表示画像のアーチファク
トをかなりの程度軽減あるいは除去することができ、か
つ、画質・処理の待ち時間に悪影響を与えず、ハーフト
ーニング処理機を複雑にすることのない対象画素の出力
カラーの選択方法およびデジタルハーフトーニングの誤
差拡散法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る対象画素の
出力カラーの選択方法は、上記の課題を解決するため
に、（ａ）入力カラー信号を、有効な出力カラーを分割
する境界と比較し、（ｂ）直線の画素の前記出力カラー
と直前の画素の前記入力カラー信号との関係を他の画素
へ反映するために、前記入力カラー信号の少なくとも一
部を調整し、（ｃ）ガウス的ノイズ源の規模の変化を反
映するために、前記境界の少なくとも一部を調整するこ
とを特徴としている。
出力カラーの選択方法は、上記の課題を解決するため
に、（ａ）入力カラー信号を、有効な出力カラーを分割
する境界と比較し、（ｂ）直線の画素の前記出力カラー
と直前の画素の前記入力カラー信号との関係を他の画素
へ反映するために、前記入力カラー信号の少なくとも一
部を調整し、（ｃ）ガウス的ノイズ源の規模の変化を反
映するために、前記境界の少なくとも一部を調整するこ
とを特徴としている。
【００１３】また、本発明に係るデジタルハーフトーニ
ングの誤差拡散法は、上記の課題を解決するために、
（ａ）第１画素の調整された入力カラー信号を、有効な
出力カラー間の境界と比較することによって、第１画素
の出力カラーを選択し、（ｂ）前記調整された入力カラ
ー信号と前記第１画素の出力カラーとの誤差を計算し、
（ｃ）第２画素の前記入力カラー信号を、前記誤差の関
数に基づいて調整し、（ｄ）有効な出力カラー間の前記
境界を、調整可能なガウス的ノイズの関数に基づいて調
整し、（ｅ）前記第２画素の前記調整された入力カラー
信号を、前記調整された境界と比較することによって、
前記第２画素の前記出力カラーを選択することを特徴と
している。
ングの誤差拡散法は、上記の課題を解決するために、
（ａ）第１画素の調整された入力カラー信号を、有効な
出力カラー間の境界と比較することによって、第１画素
の出力カラーを選択し、（ｂ）前記調整された入力カラ
ー信号と前記第１画素の出力カラーとの誤差を計算し、
（ｃ）第２画素の前記入力カラー信号を、前記誤差の関
数に基づいて調整し、（ｄ）有効な出力カラー間の前記
境界を、調整可能なガウス的ノイズの関数に基づいて調
整し、（ｅ）前記第２画素の前記調整された入力カラー
信号を、前記調整された境界と比較することによって、
前記第２画素の前記出力カラーを選択することを特徴と
している。
【００１４】また、本発明に係るデジタルハーフトーニ
ングの誤差拡散法は、上記の課題を解決するために、
（ａ）画素の調整された入力カラー信号を、複数の有効
な出力カラー信号を分割する境界と比較することによっ
て、前記画素の出力カラー信号を選択し、（ｂ）前記出
力カラー信号・前記調整された入力カラー信号間の差異
を計算し、（ｃ）前記差異の重み付け部分を、他の画素
の入力カラー信号に加え、（ｄ）前記差異の関数を、調
整可能なガウス的ノイズと共に前記境界の変調に適用
し、（ｅ）前記差異の前記重み付け部分を含む他の画素
の前記入力カラー信号を、前記変調された境界と比較す
ることによって、前記他の画素の前記出力カラー信号を
選択することを特徴としている。
ングの誤差拡散法は、上記の課題を解決するために、
（ａ）画素の調整された入力カラー信号を、複数の有効
な出力カラー信号を分割する境界と比較することによっ
て、前記画素の出力カラー信号を選択し、（ｂ）前記出
力カラー信号・前記調整された入力カラー信号間の差異
を計算し、（ｃ）前記差異の重み付け部分を、他の画素
の入力カラー信号に加え、（ｄ）前記差異の関数を、調
整可能なガウス的ノイズと共に前記境界の変調に適用
し、（ｅ）前記差異の前記重み付け部分を含む他の画素
の前記入力カラー信号を、前記変調された境界と比較す
ることによって、前記他の画素の前記出力カラー信号を
選択することを特徴としている。
【００１５】また、本発明に係るデジタルハーフトーニ
ングの誤差拡散法は、上記の課題を解決するために、
（ａ）入力画像を、入力画像の複数の画素の各々の色を
表す複数の入力信号に分離し、（ｂ）他の画素の誤差信
号の拡散関数を使って、対象画素の前記入力信号を変化
させ、（ｃ）変換関数を使って、前記誤差信号の前記拡
散関数を変調し、（ｄ）調整可能なガウス的ノイズ入力
を含む境界調整関数を使って、前記変調した拡散関数を
変化させ、（ｅ）前記変換関数および前記境界調整関数
によって変調される場合の前記拡散関数によって、出力
装置用カラーパレット内の色空間の境界を調整し、
（ｆ）前記対象画素の前記変化した入力信号を、前記調
整された色空間の境界と比較することによって、前記カ
ラーパレットから前記対象画素の出力カラーを選択する
ことを特徴としている。
ングの誤差拡散法は、上記の課題を解決するために、
（ａ）入力画像を、入力画像の複数の画素の各々の色を
表す複数の入力信号に分離し、（ｂ）他の画素の誤差信
号の拡散関数を使って、対象画素の前記入力信号を変化
させ、（ｃ）変換関数を使って、前記誤差信号の前記拡
散関数を変調し、（ｄ）調整可能なガウス的ノイズ入力
を含む境界調整関数を使って、前記変調した拡散関数を
変化させ、（ｅ）前記変換関数および前記境界調整関数
によって変調される場合の前記拡散関数によって、出力
装置用カラーパレット内の色空間の境界を調整し、
（ｆ）前記対象画素の前記変化した入力信号を、前記調
整された色空間の境界と比較することによって、前記カ
ラーパレットから前記対象画素の出力カラーを選択する
ことを特徴としている。
【００１６】これらの方法によれば、ある画素の入力カ
ラー信号と、有効な出力カラーを分割する境界とを比較
することで、前記画素の出力カラーが選択される。この
出力カラーの選択において、入力カラー信号が調整さ
れ、調整された入力カラー信号と出力カラーとの関係
（例えば両者間の誤差）が、他の画素に反映され、誤差
拡散が行われる。
ラー信号と、有効な出力カラーを分割する境界とを比較
することで、前記画素の出力カラーが選択される。この
出力カラーの選択において、入力カラー信号が調整さ
れ、調整された入力カラー信号と出力カラーとの関係
（例えば両者間の誤差）が、他の画素に反映され、誤差
拡散が行われる。
【００１７】ここで、例えば入力ノイズを変化させるこ
とにより前記境界を調整することで、ノイズ付加に起因
して望ましくないドットが現れるのを回避し、かつ、画
像の細部を失うことがないように、選択された出力カラ
ーに応じてドットを出力させることが可能となる。これ
により、誤差拡散によって生じる表示画像のアーチファ
クトを軽減して画質を向上させることができる。また、
このような簡単な処理によってそのような効果を得るこ
とができるので、処理の遅延も生じず、ハーフトーニン
グ処理機の構成も複雑になることはない。
とにより前記境界を調整することで、ノイズ付加に起因
して望ましくないドットが現れるのを回避し、かつ、画
像の細部を失うことがないように、選択された出力カラ
ーに応じてドットを出力させることが可能となる。これ
により、誤差拡散によって生じる表示画像のアーチファ
クトを軽減して画質を向上させることができる。また、
このような簡単な処理によってそのような効果を得るこ
とができるので、処理の遅延も生じず、ハーフトーニン
グ処理機の構成も複雑になることはない。
【００１８】本発明における上述あるいはその他の目
的、特徴、長所は、以下に述べる本発明の詳しい説明を
添付の図面と共に考察すれば、より容易に理解されるで
あろう。
的、特徴、長所は、以下に述べる本発明の詳しい説明を
添付の図面と共に考察すれば、より容易に理解されるで
あろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００２０】本発明の拡散方法を図１のブロック図を用
いて説明する。
いて説明する。
【００２１】まず、入力画像２を表示するため、画像の
画素を表すデジタルカラー数値、あるいはデジタルカラ
ー信号の列を入力カラー信号（ｘｉｊ）８として誤差拡
散過程に入力する。これらのデジタルカラー数値あるい
はデジタルカラー信号は、画素の輝度、あるいは、画素
の輝度およびクロミナンスを表すが、グレーレベルまた
は原色の組み合わせとして表されることもある。このこ
とは、画素値をどのように表現してもよいと理解でき
る。
画素を表すデジタルカラー数値、あるいはデジタルカラ
ー信号の列を入力カラー信号（ｘｉｊ）８として誤差拡
散過程に入力する。これらのデジタルカラー数値あるい
はデジタルカラー信号は、画素の輝度、あるいは、画素
の輝度およびクロミナンスを表すが、グレーレベルまた
は原色の組み合わせとして表されることもある。このこ
とは、画素値をどのように表現してもよいと理解でき
る。
【００２２】加算器４は、対象画素の入力カラー信号
（ｘｉｊ）８に拡散調整（ｚｉｊ）６を加え、調整され
た入力カラー信号（ｖｉｊ）１０を生じさせる。言い換
えれば、加算器４は、入力カラー信号を所定の方法で変
調する。
（ｘｉｊ）８に拡散調整（ｚｉｊ）６を加え、調整され
た入力カラー信号（ｖｉｊ）１０を生じさせる。言い換
えれば、加算器４は、入力カラー信号を所定の方法で変
調する。
【００２３】出力信号（ｂｉｊ）１４に対応する出力カ
ラーは、閾値決定１２によって選択される。この閾値決
定１２は、調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０
と、表示装置のパレット中で有効な出力カラーを分割す
る１つあるいはそれ以上の境界と比較する。例えば、表
示装置が整数演算を利用する２値（白黒）プリンタであ
るならば、境界として１２８が予め選択されるのが典型
である。上記の１２８は、０（白）〜２５６（黒）間の
グレーレベルの中間点を意味する。調整された入力カラ
ー信号（ｖｉｊ）１０が１２８よりも大きい場合は、黒
（２５６）が出力カラーあるいは出力信号（ｂｉｊ）１
４として選択され、プリント機器に送られる。一方、調
整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０が１２８よりも
小さい場合は、０（白）あるいは『印刷不実行』が出力
カラーあるいは出力信号（ｂｉｊ）１４として選択さ
れ、プリント機器に送られる。
ラーは、閾値決定１２によって選択される。この閾値決
定１２は、調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０
と、表示装置のパレット中で有効な出力カラーを分割す
る１つあるいはそれ以上の境界と比較する。例えば、表
示装置が整数演算を利用する２値（白黒）プリンタであ
るならば、境界として１２８が予め選択されるのが典型
である。上記の１２８は、０（白）〜２５６（黒）間の
グレーレベルの中間点を意味する。調整された入力カラ
ー信号（ｖｉｊ）１０が１２８よりも大きい場合は、黒
（２５６）が出力カラーあるいは出力信号（ｂｉｊ）１
４として選択され、プリント機器に送られる。一方、調
整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０が１２８よりも
小さい場合は、０（白）あるいは『印刷不実行』が出力
カラーあるいは出力信号（ｂｉｊ）１４として選択さ
れ、プリント機器に送られる。
【００２４】誤差拡散技術を適用する場合、対象画素に
おいて、出力カラーあるいは出力信号（ｂｉｊ）１４
と、調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０との差
異、すなわち誤差（ｅｉｊ）１６は、加算器１８によっ
て計算される。誤差（ｅｉｊ）１６は、拡散フィルタ２
０にて、多数の重み付けされた調整因子（ｚｉｊ）６へ
と分割される。この調整因子（ｚｉｊ）６は、入力カラ
ー信号（ｘｉｊ）８に加えられて、対象画素に隣接する
画素の調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０を、こ
れらの画素処理時に発生させる。
おいて、出力カラーあるいは出力信号（ｂｉｊ）１４
と、調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０との差
異、すなわち誤差（ｅｉｊ）１６は、加算器１８によっ
て計算される。誤差（ｅｉｊ）１６は、拡散フィルタ２
０にて、多数の重み付けされた調整因子（ｚｉｊ）６へ
と分割される。この調整因子（ｚｉｊ）６は、入力カラ
ー信号（ｘｉｊ）８に加えられて、対象画素に隣接する
画素の調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０を、こ
れらの画素処理時に発生させる。
【００２５】例えば、上述した「空間グレースケールの
適応アルゴリズム」（Proceedingsof the Society for
Information Display, vol.17-2, pages 75-77 (197
6)）で説明されている、フロイド−スタインバーグアル
ゴリズムの拡散フィルタ２０は、誤差（ｅｉｊ）１６の
７／１６を対象画素の右側の最も近い画素に分配し、誤
差の３／１６を対象画素の左側および下方の画素へ、誤
差の５／１６を対象画素の下方に最も近い画素へ、誤差
の１／１６を対象画素の右側および下方の画素へと分配
する。つまり、誤差を異なった割合で、かつ、異なった
大きさと形をした近隣にわたって分配する拡散フィルタ
が利用されうる。したがって、調整された入力カラー信
号（ｖｉｊ）１０は、原稿画像の入力カラー信号（ｘｉ
ｊ）８へ、隣接画素のために蓄積された調整因子（ｚｉ
ｊ）６の合計を加えたものとなる。
適応アルゴリズム」（Proceedingsof the Society for
Information Display, vol.17-2, pages 75-77 (197
6)）で説明されている、フロイド−スタインバーグアル
ゴリズムの拡散フィルタ２０は、誤差（ｅｉｊ）１６の
７／１６を対象画素の右側の最も近い画素に分配し、誤
差の３／１６を対象画素の左側および下方の画素へ、誤
差の５／１６を対象画素の下方に最も近い画素へ、誤差
の１／１６を対象画素の右側および下方の画素へと分配
する。つまり、誤差を異なった割合で、かつ、異なった
大きさと形をした近隣にわたって分配する拡散フィルタ
が利用されうる。したがって、調整された入力カラー信
号（ｖｉｊ）１０は、原稿画像の入力カラー信号（ｘｉ
ｊ）８へ、隣接画素のために蓄積された調整因子（ｚｉ
ｊ）６の合計を加えたものとなる。
【００２６】誤差拡散処理の結果、量子化誤差は、その
量子化誤差を発生する画素に隣接する領域内の画素全体
に分配される。この量子化誤差は、入力カラー信号（ｘ
ｉｊ）８に有効な選択肢よりも少ない選択肢しかないパ
レットから、ある画素の出力信号（ｂｉｊ）１４が選択
されるときに生じる。
量子化誤差を発生する画素に隣接する領域内の画素全体
に分配される。この量子化誤差は、入力カラー信号（ｘ
ｉｊ）８に有効な選択肢よりも少ない選択肢しかないパ
レットから、ある画素の出力信号（ｂｉｊ）１４が選択
されるときに生じる。
【００２７】カラー誤差拡散は、３次元色空間内のポイ
ントを示す２k 出力カラーを含んだ量子化器を用いて、
２値（白黒）処理を３次元に拡張したものである。出力
カラーは任意の色の集合ではなく、出力装置に表示可能
な３原色（赤、緑、青）または４原色（シアン、マゼン
タ、イエロー、黒）を組み合わせた結果生じる色の集合
であるのが典型である。上記３原色は、モニタに表示さ
れる色であり、上記４原色は、プリンタによって生成さ
れる色である。
ントを示す２k 出力カラーを含んだ量子化器を用いて、
２値（白黒）処理を３次元に拡張したものである。出力
カラーは任意の色の集合ではなく、出力装置に表示可能
な３原色（赤、緑、青）または４原色（シアン、マゼン
タ、イエロー、黒）を組み合わせた結果生じる色の集合
であるのが典型である。上記３原色は、モニタに表示さ
れる色であり、上記４原色は、プリンタによって生成さ
れる色である。
【００２８】境界は、パレット内で有効な出力カラー周
辺の３次元色空間を分割する面を示す。将来的に入力カ
ラー信号（ｘｉｊ）８に分配される誤差（ｅｉｊ）１６
は、調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０と量子化
された出力信号（ｂｉｊ）１４との間のベクトルを示
す。
辺の３次元色空間を分割する面を示す。将来的に入力カ
ラー信号（ｘｉｊ）８に分配される誤差（ｅｉｊ）１６
は、調整された入力カラー信号（ｖｉｊ）１０と量子化
された出力信号（ｂｉｊ）１４との間のベクトルを示
す。
【００２９】ノイズ２２は、境界へと選択的に加えら
れ、境界にランダムな変化を引き起こして、閾値決定１
２がアーチファクトにつながる反復パターンを発生させ
る可能性を少なくする。その一方で、ノイズは画像の細
部を幾らか破壊し、出力画像がざらついて見える原因と
なる。
れ、境界にランダムな変化を引き起こして、閾値決定１
２がアーチファクトにつながる反復パターンを発生させ
る可能性を少なくする。その一方で、ノイズは画像の細
部を幾らか破壊し、出力画像がざらついて見える原因と
なる。
【００３０】本発明者が気付いたのは、誤差拡散技術に
よって、画像の局所的なコンテントを考慮することな
く、画像の全部位に均等にノイズを付与する結果、望ま
しくないアーチファクトが少なくとも部分的に生じるこ
とである。したがって、本発明の一局面において、本発
明者は、閾値決定１２における境界を変調し、望ましく
ないアーチファクトを軽減するために、適応性ノイズを
使用しうることに気付いた。
よって、画像の局所的なコンテントを考慮することな
く、画像の全部位に均等にノイズを付与する結果、望ま
しくないアーチファクトが少なくとも部分的に生じるこ
とである。したがって、本発明の一局面において、本発
明者は、閾値決定１２における境界を変調し、望ましく
ないアーチファクトを軽減するために、適応性ノイズを
使用しうることに気付いた。
【００３１】バルブフィルタ２４は、拡散フィルタ２０
によって計算された調整因子（ｚｉｊ）６に基づいて、
入力されるノイズ２７をろ過するために使用され、ノイ
ズ２７の規模を規制し、閾値決定１２における境界の変
調に使用される境界調整因子（ｗｉｊ）２６を生じさせ
る。要するに、ノイズは、調整因子（ｚｉｊ）６および
処理中の現画素を含む画像の局所状態に基づいて、閾値
決定に取り入れられることが望ましい。境界調整は、拡
散フィルタ２０によって生じた量子化誤差を中和し、誤
差によって生じたアーチファクトを補正するように、隣
接画素に適用される。バルブフィルタ２４は、どのよう
な変調関数とも適切に組み合わされることが望ましい。
によって計算された調整因子（ｚｉｊ）６に基づいて、
入力されるノイズ２７をろ過するために使用され、ノイ
ズ２７の規模を規制し、閾値決定１２における境界の変
調に使用される境界調整因子（ｗｉｊ）２６を生じさせ
る。要するに、ノイズは、調整因子（ｚｉｊ）６および
処理中の現画素を含む画像の局所状態に基づいて、閾値
決定に取り入れられることが望ましい。境界調整は、拡
散フィルタ２０によって生じた量子化誤差を中和し、誤
差によって生じたアーチファクトを補正するように、隣
接画素に適用される。バルブフィルタ２４は、どのよう
な変調関数とも適切に組み合わされることが望ましい。
【００３２】変換関数２８は、調整因子（ｚｉｊ）６を
画像空間へと変換するために組み入れられる。この画像
空間は、バルブフィルタ２４への入力により適するよう
に形成されている。変換関数２８は、出力装置のタイ
プ、インクのタイプ、あるいは使用される印刷媒体のタ
イプといった因子に基づいて選択されうる。また、変換
関数２８は、特定のアーチファクトを除去するために、
あるいは局所的な画像の特徴を強化するために適合され
る。したがって、変換関数２８は、むしろガウス的であ
る。画質をさらに改善するために、入力カラー信号（ｘ
ｉｊ）８あるいはそれを構成する係数の１つに基づき、
複数のバルブフィルタ２４・３４および変換関数２８・
３２の中から一つを選択するセレクタ３０が使用されう
る。
画像空間へと変換するために組み入れられる。この画像
空間は、バルブフィルタ２４への入力により適するよう
に形成されている。変換関数２８は、出力装置のタイ
プ、インクのタイプ、あるいは使用される印刷媒体のタ
イプといった因子に基づいて選択されうる。また、変換
関数２８は、特定のアーチファクトを除去するために、
あるいは局所的な画像の特徴を強化するために適合され
る。したがって、変換関数２８は、むしろガウス的であ
る。画質をさらに改善するために、入力カラー信号（ｘ
ｉｊ）８あるいはそれを構成する係数の１つに基づき、
複数のバルブフィルタ２４・３４および変換関数２８・
３２の中から一つを選択するセレクタ３０が使用されう
る。
【００３３】本発明のより好ましい方法による誤差拡散
は、以下の数学的表現によって表される。
は、以下の数学的表現によって表される。
【００３４】 ｂ（ｉ，ｊ）＝ｓｔｅｐ［ｘ（ｉ，ｊ）＋Σ（Ａ（ｍ，ｎ）×ｅ（ｉ−ｍ， ｊ−ｎ））＋Ｐｒｏｂ（Ｘ（ｉ，ｊ），（ΣＦ（ｅ（ｉ−ｍ， ｊ−ｎ））））×Ｎｏｉｓｅ（Ｓ）−Ｔ］ ｅ（ｉ，ｊ）＝ｂ（ｉ，ｊ）−［ｘ（ｉ，ｊ）＋Σ（Ａ（ｍ，ｎ） ×ｅ（ｉ−ｍ，ｊ−ｎ））］ ここで、Ｐｒｏｂは、処理中の各特定の条件に必要とさ
れるノイズの量を制御する目的に定義され推定される確
率関数である。Ｆ（）は、計算された誤差不連続な非線
形空間を、より線形的で数学的・統計的モデル化に適応
した空間へと変換する変換関数である。Ｆ（）は、所望
であれば恒等式になりうる。Ｎｏｉｓｅ（Ｓ）は、空間
依存性のブルーノイズ、パターン化したノイズ、あるい
はホワイトノイズのように時間依存性のノイズといっ
た、いかなるノイズでもありうる。
れるノイズの量を制御する目的に定義され推定される確
率関数である。Ｆ（）は、計算された誤差不連続な非線
形空間を、より線形的で数学的・統計的モデル化に適応
した空間へと変換する変換関数である。Ｆ（）は、所望
であれば恒等式になりうる。Ｎｏｉｓｅ（Ｓ）は、空間
依存性のブルーノイズ、パターン化したノイズ、あるい
はホワイトノイズのように時間依存性のノイズといっ
た、いかなるノイズでもありうる。
【００３５】また、ｉ、ｊは、それぞれ行方向、列方向
の対象画素の位置を示す１以上の整数であり、ｍ、ｎ
は、それぞれ行方向、列方向の画素の位置（拡散フィル
タＡ内の位置）を示す１以上の整数である。
の対象画素の位置を示す１以上の整数であり、ｍ、ｎ
は、それぞれ行方向、列方向の画素の位置（拡散フィル
タＡ内の位置）を示す１以上の整数である。
【００３６】ちなみに、Ａ（ｍ，ｎ）×ｅ（ｉ−ｍ，ｊ
−ｎ））は、画素（ｉ−ｍ，ｊ−ｎ）から画素（ｉ，
ｊ）に拡散される量子化誤差を示し、Σ（Ａ（ｍ，ｎ）
×ｅ（ｉ−ｍ，ｊ−ｎ））は、画素（ｉ，ｊ）に拡散さ
れる量子化誤差を（ｍ，ｎ）について合算した値を示
す。
−ｎ））は、画素（ｉ−ｍ，ｊ−ｎ）から画素（ｉ，
ｊ）に拡散される量子化誤差を示し、Σ（Ａ（ｍ，ｎ）
×ｅ（ｉ−ｍ，ｊ−ｎ））は、画素（ｉ，ｊ）に拡散さ
れる量子化誤差を（ｍ，ｎ）について合算した値を示
す。
【００３７】また、Ｔは、図１の閾値決定１２で、ノイ
ズが無い場合の境界（閾値）を示す。ノイズが正負平均
して０であるなら、境界＝閾値の平均値でもある。
ズが無い場合の境界（閾値）を示す。ノイズが正負平均
して０であるなら、境界＝閾値の平均値でもある。
【００３８】局所的に適応するノイズは望ましいという
認識に基づき、本発明者は、最も望ましいノイズを独創
的に発生させることに着手した。
認識に基づき、本発明者は、最も望ましいノイズを独創
的に発生させることに着手した。
【００３９】システムに入力されるグレーレベルには、
それぞれ主要な周波数と波長とがある。例えば、入力グ
レーレベル＝１では、理想的な波長は１６画素である。
それぞれ主要な周波数と波長とがある。例えば、入力グ
レーレベル＝１では、理想的な波長は１６画素である。
【００４０】図２は、入力グレーレベル＝１での誤差拡
散の確率関数の一例を示している。水平軸は、画素の位
置を示しており、見やすくするためにスケールを２倍に
拡大している。垂直軸は、特定の画素位置（ｂ（ｉ
ｊ））に位置づけられるドットの出力確率を示してい
る。図２に示すドットの出力確率を示すモデルは、標準
偏差（Ｓｄ）＝２を有する一般ガウス分布と仮定され
る。平均（Ｍ）は、特定の入力グレーレベルの主要波長
の中央に位置する。グレーレベル＝１に対し、Ｗ＝１６
画素である。標準偏差として２が選択されると、ドット
半径＝１６画素の領域に位置づけられる確率は９５％で
ある。そのことは、次のように表される。
散の確率関数の一例を示している。水平軸は、画素の位
置を示しており、見やすくするためにスケールを２倍に
拡大している。垂直軸は、特定の画素位置（ｂ（ｉ
ｊ））に位置づけられるドットの出力確率を示してい
る。図２に示すドットの出力確率を示すモデルは、標準
偏差（Ｓｄ）＝２を有する一般ガウス分布と仮定され
る。平均（Ｍ）は、特定の入力グレーレベルの主要波長
の中央に位置する。グレーレベル＝１に対し、Ｗ＝１６
画素である。標準偏差として２が選択されると、ドット
半径＝１６画素の領域に位置づけられる確率は９５％で
ある。そのことは、次のように表される。
【００４１】 Ｐ（Ｍ−２×Ｓｄ≦Ｘ≦Ｍ＋２×Ｓｄ）＝０．９５ ドットの出力確率を求めるために選択される特定の数学
的モデルは、装置依存度が高いと考えられる。これは、
プリンタエンジン、インク、媒体、ドットサイズ、ドッ
ト粒子、そして誤差拡散その他の要因によって生成され
るアーチファクトの組み合わせのそれぞれにおいて異な
る特性が、特定モデルの最適な選択に影響するからと考
えられる。
的モデルは、装置依存度が高いと考えられる。これは、
プリンタエンジン、インク、媒体、ドットサイズ、ドッ
ト粒子、そして誤差拡散その他の要因によって生成され
るアーチファクトの組み合わせのそれぞれにおいて異な
る特性が、特定モデルの最適な選択に影響するからと考
えられる。
【００４２】図３は、理想的な誤差拡散確率関数と共
に、２０％の均等なノイズの確率関数を示している。均
等なノイズ確率分布は、均等ランダム発生器によって供
給されうるホワイトノイズによって表現される。また、
均等な確率分布は、受容可能なブルーノイズの近似でも
ある。ブルーノイズは、周期的になるように最適化され
るが、誤差拡散処理の実行時間以外になおも生成され
る。ブルーノイズマスクの周波数および位相シフトは、
周波数の局所条件および誤差拡散処理の位相角と同調し
ない。このため、誤差拡散におけるブルーノイズマスク
変調では、ブルーノイズは、均等分布を用いて連続性を
失うことなく図３のように近似される。また、パターン
化したノイズ、アングルスクリーン、組織的ディザのよ
うな他のタイプのノイズも、同様の理由により、均等確
率分布を用いて、連続性を失うことなく近似される。
に、２０％の均等なノイズの確率関数を示している。均
等なノイズ確率分布は、均等ランダム発生器によって供
給されうるホワイトノイズによって表現される。また、
均等な確率分布は、受容可能なブルーノイズの近似でも
ある。ブルーノイズは、周期的になるように最適化され
るが、誤差拡散処理の実行時間以外になおも生成され
る。ブルーノイズマスクの周波数および位相シフトは、
周波数の局所条件および誤差拡散処理の位相角と同調し
ない。このため、誤差拡散におけるブルーノイズマスク
変調では、ブルーノイズは、均等分布を用いて連続性を
失うことなく図３のように近似される。また、パターン
化したノイズ、アングルスクリーン、組織的ディザのよ
うな他のタイプのノイズも、同様の理由により、均等確
率分布を用いて、連続性を失うことなく近似される。
【００４３】ノイズが誤差拡散システムに導入される場
合、画像にざらつきを与えるだけでなく、原稿画像情報
の質を低下させる。例えば、図３に示すように、画素が
理想的に出力される確率が最も高い位置Ｍにネガティブ
ノイズが取り入れられると、画素が所望のドットを出力
しない場合が生ずる。この場合、その画素位置における
画像情報は、ノイズによって失われるかぼやけることに
なる。同様に、ドットが生成されることのない（ドット
出力の確率＝０となる）谷間位置Ｖにポジティブノイズ
が取り入れられると、望ましくないドットを画素が出力
する場合がある。この場合、出力画像にざらつきが加わ
る結果になる。このようなことは、ノイズに基づく閾値
変調に共通の問題である。
合、画像にざらつきを与えるだけでなく、原稿画像情報
の質を低下させる。例えば、図３に示すように、画素が
理想的に出力される確率が最も高い位置Ｍにネガティブ
ノイズが取り入れられると、画素が所望のドットを出力
しない場合が生ずる。この場合、その画素位置における
画像情報は、ノイズによって失われるかぼやけることに
なる。同様に、ドットが生成されることのない（ドット
出力の確率＝０となる）谷間位置Ｖにポジティブノイズ
が取り入れられると、望ましくないドットを画素が出力
する場合がある。この場合、出力画像にざらつきが加わ
る結果になる。このようなことは、ノイズに基づく閾値
変調に共通の問題である。
【００４４】図４は、２０％のノイズ変調を用いた理想
的な誤差拡散確率関数を示している。また、図４のグラ
フは、以下の式によって表される。
的な誤差拡散確率関数を示している。また、図４のグラ
フは、以下の式によって表される。
【００４５】Ｐｒｏｂ（誤差拡散ｗ／２０％ノイズ）＜
＞Ｐｒｏｂ（誤差拡散）＋０．２×Ｐｒｏｂ（ノイズ） 図４において、縦軸方向により大きく変動する曲線は、
理想的な誤差拡散でノイズ変調なしにドットが出力され
る確率を示す確率関数である。一方、平坦化された曲線
は、誤差拡散に２０％ノイズ変調を加えたときにドット
が出力される確率を示す確率関数である。本発明者が考
察したように、均等なノイズを加えることによって大量
の画像情報が失われる。画素が出力される頂上位置Ｍで
は、ドットの出力確率は２０％減少し、２０％の情報が
失われる。画像情報が存在しない谷間位置では、画素が
位置づけられる可能性は、今度は２０％であり、ざらつ
きを生じる。ノイズを用いた誤差拡散変調の長所は、失
われる画像情報の量に比例して、アーチファクトが不明
瞭になることであると理解される。
＞Ｐｒｏｂ（誤差拡散）＋０．２×Ｐｒｏｂ（ノイズ） 図４において、縦軸方向により大きく変動する曲線は、
理想的な誤差拡散でノイズ変調なしにドットが出力され
る確率を示す確率関数である。一方、平坦化された曲線
は、誤差拡散に２０％ノイズ変調を加えたときにドット
が出力される確率を示す確率関数である。本発明者が考
察したように、均等なノイズを加えることによって大量
の画像情報が失われる。画素が出力される頂上位置Ｍで
は、ドットの出力確率は２０％減少し、２０％の情報が
失われる。画像情報が存在しない谷間位置では、画素が
位置づけられる可能性は、今度は２０％であり、ざらつ
きを生じる。ノイズを用いた誤差拡散変調の長所は、失
われる画像情報の量に比例して、アーチファクトが不明
瞭になることであると理解される。
【００４６】こうした最適処理に準じる考察に基づい
て、本発明者は、アーチファクトを除去する確率関数を
さらに調整するためには、異なるノイズプロファイルを
使用すればよいことに気付いた。また、アーチファクト
除去の確率関数を最適に調整するのに、ガウスノイズが
適していることにも気付いた。図５では、２本のガウス
ベル曲線が、理想的な誤差拡散の確率関数の頂点と谷間
の間に適用されている。確率関数は以下のように表され
る。
て、本発明者は、アーチファクトを除去する確率関数を
さらに調整するためには、異なるノイズプロファイルを
使用すればよいことに気付いた。また、アーチファクト
除去の確率関数を最適に調整するのに、ガウスノイズが
適していることにも気付いた。図５では、２本のガウス
ベル曲線が、理想的な誤差拡散の確率関数の頂点と谷間
の間に適用されている。確率関数は以下のように表され
る。
【００４７】Ｐ（ＧＡＮＴ１）＝Ｐ（平均値＝Ｍ−０．
３Ｗ，Ｓｄ＝２．０，ｗ＝Ｗ／２） Ｐ（ＧＡＮＴ２）＝Ｐ（平均値＝Ｍ＋０．３Ｗ，Ｓｄ＝
２．０，ｗ＝Ｗ／２） ここで、Ｍ；誤差拡散の平均確率曲線 Ｓｄ；標準偏差 Ｗ；特定のグレーレベルにおける理想的な誤差拡散の主
要波長 ｗ；ノイズ関数の主要波長 その結果、得られる確率関数を図６に示す。ここで、 Ｎｅｗ Ｐｒｏｂ（ＧＡＮＴ）＝Ｐｒｏｂ（誤差関数）
＋Ｐ（ＧＡＮＴ１）＋Ｐ（ＧＡＮＴ２） 結果的に、確率関数は、頂点Ｍ周辺に概ね平坦な領域
（プラトー）を含む。平坦な領域は、ドットが位置づけ
られるべき領域の周辺に摂動を僅かに引き起こす。これ
が、出力時の高周波コンテントとブルーノイズタイプの
平滑さとを満足させる結果となる。ドットが理想的な位
置付近にランダムに位置づけられているので、画像の細
部が失われることはない。また、ドットが位置づけられ
るべきではない谷間では、確率関数が同一（あるいは実
質的に同一）の状態を保ち、その結果、システムには粒
子のざらつきが加わらなくなる。
３Ｗ，Ｓｄ＝２．０，ｗ＝Ｗ／２） Ｐ（ＧＡＮＴ２）＝Ｐ（平均値＝Ｍ＋０．３Ｗ，Ｓｄ＝
２．０，ｗ＝Ｗ／２） ここで、Ｍ；誤差拡散の平均確率曲線 Ｓｄ；標準偏差 Ｗ；特定のグレーレベルにおける理想的な誤差拡散の主
要波長 ｗ；ノイズ関数の主要波長 その結果、得られる確率関数を図６に示す。ここで、 Ｎｅｗ Ｐｒｏｂ（ＧＡＮＴ）＝Ｐｒｏｂ（誤差関数）
＋Ｐ（ＧＡＮＴ１）＋Ｐ（ＧＡＮＴ２） 結果的に、確率関数は、頂点Ｍ周辺に概ね平坦な領域
（プラトー）を含む。平坦な領域は、ドットが位置づけ
られるべき領域の周辺に摂動を僅かに引き起こす。これ
が、出力時の高周波コンテントとブルーノイズタイプの
平滑さとを満足させる結果となる。ドットが理想的な位
置付近にランダムに位置づけられているので、画像の細
部が失われることはない。また、ドットが位置づけられ
るべきではない谷間では、確率関数が同一（あるいは実
質的に同一）の状態を保ち、その結果、システムには粒
子のざらつきが加わらなくなる。
【００４８】このように、本発明では、入力レベルによ
って閾値を変動させるために付加するノイズの空間分布
を制御し、入力レベルに応じた空間分布のノイズを付加
することによって、ワームや疑似紋様を軽減・除去する
ことができると共に、ノイズ付加による画質への悪影響
を取り除くことができる。
って閾値を変動させるために付加するノイズの空間分布
を制御し、入力レベルに応じた空間分布のノイズを付加
することによって、ワームや疑似紋様を軽減・除去する
ことができると共に、ノイズ付加による画質への悪影響
を取り除くことができる。
【００４９】なお、ここで挙げた文献は、参照のために
本願に取り入れた。
本願に取り入れた。
【００５０】前述の記載で使用された用語および表現
は、限定用語としてではなく説明用語として用いられ
る。こうした用語や表現の使用において、前述の記載で
表示・説明される特徴と等しいものを、あるいはその部
分を除外する意図はない。本発明の適用範囲は、特許請
求の範囲の記載によってのみ定義され限定されることが
理解されよう。
は、限定用語としてではなく説明用語として用いられ
る。こうした用語や表現の使用において、前述の記載で
表示・説明される特徴と等しいものを、あるいはその部
分を除外する意図はない。本発明の適用範囲は、特許請
求の範囲の記載によってのみ定義され限定されることが
理解されよう。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、本発明の対象画素の出力
カラーの選択方法およびデジタルハーフトーニングの誤
差拡散法によれば、入力カラー信号と比較される境界を
調整することで、ノイズ付加に起因して望ましくないド
ットが現れるのを回避し、かつ、画像の細部を失うこと
がないように、選択された出力カラーに応じてドットを
出力させることが可能となる。これにより、誤差拡散に
よって生じる表示画像のアーチファクトを軽減して画質
を向上させることができるという効果を奏する。また、
このような簡単な処理によってそのような効果を得るこ
とができるので、処理の遅延も生じず、ハーフトーニン
グ処理機の構成が複雑になるのを回避することができる
という効果を併せて奏する。
カラーの選択方法およびデジタルハーフトーニングの誤
差拡散法によれば、入力カラー信号と比較される境界を
調整することで、ノイズ付加に起因して望ましくないド
ットが現れるのを回避し、かつ、画像の細部を失うこと
がないように、選択された出力カラーに応じてドットを
出力させることが可能となる。これにより、誤差拡散に
よって生じる表示画像のアーチファクトを軽減して画質
を向上させることができるという効果を奏する。また、
このような簡単な処理によってそのような効果を得るこ
とができるので、処理の遅延も生じず、ハーフトーニン
グ処理機の構成が複雑になるのを回避することができる
という効果を併せて奏する。
【図１】本発明に係る誤差拡散法を実現するための構成
の一例を示すブロック図である。
の一例を示すブロック図である。
【図２】ドットが出力される確率を示す確率関数を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】誤差拡散およびノイズ均等分布の確率関数を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】２０％のノイズ変調を用いる誤差拡散の確率関
数を示すグラフである。
数を示すグラフである。
【図５】誤差拡散におけるドットの出力確率を示すグラ
フである。
フである。
【図６】適応性ノイズを加えたときのドットの出力確率
を示すグラフである。
を示すグラフである。
８ 入力カラー信号 １０ 入力カラー信号 １４ 出力信号（出力カラー、出力カラー信号） １６ 誤差（差異）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/60 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ 1/52 1/46 Ｂ
Claims (21)
- 【請求項１】（ａ）入力カラー信号を、有効な出力カラ
ーを分割する境界と比較し、 （ｂ）直線の画素の前記出力カラーと直前の画素の前記
入力カラー信号との関係を他の画素へ反映するために、
前記入力カラー信号の少なくとも一部を調整し、 （ｃ）ガウス的ノイズ源の規模の変化を反映するため
に、前記境界の少なくとも一部を調整することを特徴と
する対象画素の出力カラーの選択方法。 - 【請求項２】前記境界は、さらに、前記入力カラー信号
を用いた関数に基づいて調整されることを特徴とする請
求項１に記載の対象画素の出力カラーの選択方法。 - 【請求項３】前記境界は、さらに、前記入力カラー信号
の輝度レベルを用いた関数に基づいて調整されることを
特徴とする請求項１に記載の対象画素の出力カラーの選
択方法。 - 【請求項４】前記他の画素へ反映する前記関係は、前記
出力カラー・前記入力カラー信号間の差異であることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の対象画
素の出力カラーの選択方法。 - 【請求項５】前記出力カラーは、モニタに表示される色
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
記載の対象画素の出力カラーの選択方法。 - 【請求項６】前記出力カラーは、プリンタによって生成
される色であることを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれかに記載の対象画素の出力カラーの選択方法。 - 【請求項７】前記ノイズ源は、所定のノイズを供給する
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の
対象画素の出力カラーの選択方法。 - 【請求項８】前記ノイズは、ガウスであることを特徴と
する請求項７に記載の対象画素の出力カラーの選択方
法。 - 【請求項９】（ａ）第１画素の調整された入力カラー信
号を、有効な出力カラー間の境界と比較することによっ
て、第１画素の出力カラーを選択し、 （ｂ）前記調整された入力カラー信号と前記第１画素の
出力カラーとの誤差を計算し、 （ｃ）第２画素の前記入力カラー信号を、前記誤差の関
数に基づいて調整し、 （ｄ）有効な出力カラー間の前記境界を、調整可能なガ
ウス的ノイズの関数に基づいて調整し、 （ｅ）前記第２画素の前記調整された入力カラー信号
を、前記調整された境界と比較することによって、前記
第２画素の前記出力カラーを選択することを特徴とする
デジタルハーフトーニングの誤差拡散法。 - 【請求項１０】前記境界は、さらに、前記入力カラー信
号を用いた関数に基づいて調整されることを特徴とする
請求項９に記載のデジタルハーフトーニングの誤差拡散
法。 - 【請求項１１】前記境界は、さらに、前記入力カラー信
号の輝度レベルを用いた関数に基づいて調整されること
を特徴とする請求項９に記載のデジタルハーフトーニン
グの誤差拡散法。 - 【請求項１２】（ａ）画素の調整された入力カラー信号
を、複数の有効な出力カラー信号を分割する境界と比較
することによって、前記画素の出力カラー信号を選択
し、 （ｂ）前記出力カラー信号・前記調整された入力カラー
信号間の差異を計算し、 （ｃ）前記差異の重み付け部分を、他の画素の入力カラ
ー信号に加え、 （ｄ）前記差異の関数を、調整可能なガウス的ノイズと
共に前記境界の変調に適用し、 （ｅ）前記差異の前記重み付け部分を含む他の画素の前
記入力カラー信号を、前記変調された境界と比較するこ
とによって、前記他の画素の前記出力カラー信号を選択
することを特徴とするデジタルハーフトーニングの誤差
拡散法。 - 【請求項１３】前記境界は、さらに、前記他の画素の前
記入力カラー信号を用いた関数に基づいて調整されるこ
とを特徴とする請求項１２に記載のデジタルハーフトー
ニングの誤差拡散法。 - 【請求項１４】前記境界は、さらに、前記他の画素の前
記入力カラー信号の輝度レベルを用いた関数に基づいて
調整されることを特徴とする請求項１２に記載のデジタ
ルハーフトーニングの誤差拡散法。 - 【請求項１５】（ａ）入力画像を、入力画像の複数の画
素の各々の色を表す複数の入力信号に分離し、 （ｂ）他の画素の誤差信号の拡散関数を使って、対象画
素の前記入力信号を変化させ、 （ｃ）変換関数を使って、前記誤差信号の前記拡散関数
を変調し、 （ｄ）調整可能なガウス的ノイズ入力を含む境界調整関
数を使って、前記変調した拡散関数を変化させ、 （ｅ）前記変換関数および前記境界調整関数によって変
調される場合の前記拡散関数によって、出力装置用カラ
ーパレット内の色空間の境界を調整し、 （ｆ）前記対象画素の前記変化した入力信号を、前記調
整された色空間の境界と比較することによって、前記カ
ラーパレットから前記対象画素の出力カラーを選択する
ことを特徴とするデジタルハーフトーニングの誤差拡散
法。 - 【請求項１６】前記入力信号の関数に基づいて前記変換
関数を選択するステップをさらに含んでいることを特徴
とする請求項１５に記載のデジタルハーフトーニングの
誤差拡散法。 - 【請求項１７】前記入力信号の関数に基づいて前記境界
調整関数を選択するステップをさらに含んでいることを
特徴とする請求項１５または１６に記載のデジタルハー
フトーニングの誤差拡散法。 - 【請求項１８】前記出力カラーは、モニタに表示される
色であることを特徴とする請求項９ないし１７のいずれ
かに記載のデジタルハーフトーニングの誤差拡散法。 - 【請求項１９】前記出力カラーは、プリンタによって生
成される色であることを特徴とする請求項９ないし１７
のいずれかに記載のデジタルハーフトーニングの誤差拡
散法。 - 【請求項２０】前記調整可能なノイズは、所定のノイズ
であることを特徴とする請求項９ないし１９のいずれか
に記載のデジタルハーフトーニングの誤差拡散法。 - 【請求項２１】前記ノイズは、ガウスであることを特徴
とする請求項２０に記載のデジタルハーフトーニングの
誤差拡散法。
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