JP2001245173A

JP2001245173A - 和と差の誤差拡散技法を用いる画像レンダリング方法

Info

Publication number: JP2001245173A
Application number: JP2001010918A
Authority: JP
Inventors: Steven J Harrington; ジェイ．ハリントンスティーブン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2000-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2001-09-07
Also published as: US6721063B1

Abstract

(57)【要約】【課題】色材を４つ以上用いる画像レンダリングと共
に利用される和と差の誤差拡散技法を用いた画像レンダ
リングの方法を提供する。【解決手段】画像レンダリング・システムに入力さ
れた画像データ内で要求される色の値を特定し（Ｓ１０
５）、要求される各色材の割合を要求される色の値から
決定する（Ｓ１１０）。誤差拡散プロセスを、必要な色
材量、あるいは合計して必要な色材量を与える個々の色
材量に適用し（Ｓ１１５）、特定の位置におけるその調
整された要求色材量を、所定のしきい値と比較し、どれ
くらいの色材が必要であるか決定する（Ｓ１２０）。調
整された要求色材量を量の順にソートし（Ｓ１２５）、
最大量を持つ色材を選択して、特定の位置に表現される
色材に含める（Ｓ１３０）。誤差がシステム内の色材ご
とに決定されて、他の位置の処理のために分配される
（Ｓ１３５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベクトル誤差拡散
として、同様の画質で誤差拡散ドット・パターンが見え
る度合いを減じるために、ブラックを除く４色以上を用
いてモニタ上に表示される色、あるいはプリンタで表現
される色を制御するシステムおよび方法（ただし、セミ
・ベクトル量子化を用いる場合よりも計算がずっと少な
い）に関するものである。

【０００２】本特許文書の開示内容の一部には、著作権
保護を条件とする資料が載っている。この著作権所有者
は、「特許商標庁」の特許ファイルまたは記録に記載さ
れている通り、特許文書または特許開示内容を、誰かが
原物通りに複写することに対しては異議はないが、ただ
し、それ以外では、いっさいの著作権を留保している。

【０００３】

【従来の技術】スカラ誤差拡散は、二値装置を用いてレ
ンダリングするために、連続トーン画像を、ホワイトと
ブラックのスポットから成るパターンに減少させる公知
の技法である。誤差拡散用のプロセスは、「情報表示学
会会報」、第１７巻、７５〜７７ページ（１９７６
年）、ロバート・Ｗ．・フロイドとルイス・スタインバ
ーグ共著、「空間グレイスケールの適応アルゴリズム」
と題する論文に開示されている。この論文は、参照によ
って、ここに組み入れられている。このプロセスは、こ
の連続トーンデータと、しきい値との比較に基づいて、
画像内のある位置に１ドットを表現すべきかどうか分析
するアルゴリズムを使用している。選ばれたしきい値よ
りも大きい、連続トーン画像内のグレイスケール・レベ
ルには、表現されるドットが割当てられ、また前述のし
きい値よりも小さいグレイスケール・レベルには、表現
されるドットは割当てられない。このしきい値が、ブラ
ックとホワイトの中間に一致する場合には、この方法
は、つねに、ブラックとホワイトのうち近い方を選択す
る。このような選択から発生する固有の誤差は、まだ分
析されてない隣接する画素（すなわち、ピクセル）に、
指定した量を伝えて、しきい値処理の前に、これらのピ
クセルを変更する。この方法は、いくつかのドットを取
り巻く小さいエリアにわたって、グレイスケール・トー
ンを表現し、これは、従来のハーフトーン処理よりも正
確である。それゆえ、デジタル画像の濃度の誤差が拡散
され、誤差は平均してゼロとなる。

【０００４】それぞれの隣接ピクセルに加えられる上記
の誤差の割合は、一組の重みによって決まる。その場
合、合計誤差に、所与の隣接ピクセルに対応する重みを
掛け、次に、その計算値を前記の隣接ピクセルの値に加
算する。重みの選択は、画質に大きな影響を及ぼすこと
もあり、満足すべき結果を与えるのにふさわしい重みに
関しては、多くの議論がなされた。オリジナルであるフ
ロイドとスタインバーグのアルゴリズムのものとは異な
る重みの例は、ジャービス、ジュディス、ニンケ共著の
論文、すなわち「コンピュータ・グラフィックスと画像
処理」誌、第５巻、１３〜４０ページ（１９７６年）、
「二値ディスプレイ上に連続トーン映像を表示する技法
の調査」、スタッキによる「文書複写用の画像処理」
（「ディジタル画像処理の進歩」誌（１９７９年）、１
７７〜２１８ページ、ニュヨーク、プレナム）、ファン
による「誤差拡散重みのシンプルな修正」（ＩＳ＆Ｔ第
４６回年次会議の会議録、ボストン（１９９３年））、
および、シャウ（Ｓｈｉａｕ）らに付与された米国特許
第５，３５３，１２７号に記されている。これらは参照
によってここに組み入れられている。

【０００５】とはいえ、色の場合には、シンプルなスカ
ラ誤差拡散を、ただ、それぞれの色構成要素に別々に適
用することはできない。それぞれの色構成要素に別々に
適用すれば、ノイズのある画像が発生することになる。
例えば、ライト・ブルーは、マゼンタとシアンのピクセ
ルで生成できる。しかし、マゼンタとシアンが別々に処
理される場合には、いくつかのピクセルは、マゼンタも
シアンも持つ（従って、ブルーをもたらす）場合がある
一方で、他のピクセルは、まったく色を持たない（従っ
て、ホワイトをもたらす）。このようなホワイト、ブル
ー、マゼンタ、シアンの混色は、マゼンタとシアンだけ
のピクセルよりも高いコントラストを持ち、かつそれよ
りもノイズが多いように見える。各チャネルを別々に処
理するプロセスにより、画像エリア全体に、８つの可能
なピクセル色がすべて、分散されることがある。

【０００６】しかしながら、画像にノイズがあるという
問題は、ベクトル誤差拡散の方法を使用して、減少させ
ることができる。ベクトル誤差拡散処理法において、ピ
クセルごとに選択される色は、選択色空間内において、
所望の値にもっとも近い色であり、そこでは、その所望
の値は、隣接ピクセルから拡散された誤差だけ調整され
た入力値である。このような修正は、これらのピクセル
色を、その入力値の近くの１サブセットに局限する傾向
があって、ノイズを減少する。ベクトル誤差拡散として
知られているものは、ベネーブルらによる論文、すなわ
ち「映像ディスプレイ用のスモール・カラー・セットの
選択と使用法」（１９９０年ロチェスタでのＩＳ＆Ｔ年
次総会の会議録）と、ミラーらによる論文、すなわち
「誤差拡散とヒューマン視覚システム・モデルを用いて
のカラー・ハーフトーン処理」（１９９０年ロチェスタ
でのＩＳ＆Ｔ年次総会の会議録）に記述された。これら
の論文は、参照によって、ここに組み入れられている。

【０００７】ベクトル誤差拡散において、色は、三次元
空間内の点として処理される。この場合、これらの色
を、三次元空間内の所与のピクセル個別位置に印刷でき
るか、または表示できる。連続トーンの色を表示すると
きには、表示または印刷できるもっとも近い色材を選択
する。誤差、すなわち、入力色および加えられた誤差
と、出力色材との差が、色空間内のベクトルとして計算
される。ここで、このように「近い」とは、色空間内の
シンプルな距離であるか、あるいは、人間視覚モデルに
基づいて重み付けされた距離である。このベクトルは、
所望の理想的な色と、使用できる色材との差である。次
に、そのベクトルと関係のある誤差を、スカラ誤差拡散
の場合と同じやり方で拡散する。

【０００８】とはいえ、ベクトル誤差拡散には、いくつ
かの問題がある。このような問題の１つは、各ピクセル
にて、もっとも近い色材を求めるのに必要な三次元の計
算が困難である点である。第２に、この方法は、画像レ
ンダリング装置により与えられた使用できる色域の境界
近くの理想的な色に対しては不安定である。これらの理
想的な色の値の場合は、隣接ピクセルからの誤差調節を
追加することで、要求される理想的な色の値が、その使
用できる色域から得られる。その結果、その要求される
色にもっとも近い色材は誤差を発生し、それによりその
色域の範囲をさらに超えてしまう。その結果、ベクトル
誤差拡散プロセスが崩壊するか、あるいは不安定な結果
をもたらす。ベクトル誤差拡散のいくつかの実施例にお
ける第３の問題は、処理が、最適な一組の色材を選択し
ない場合がある点である。例えば、ベクトル誤差拡散法
は、ホワイトとブラックのピクセルから灰色を生成する
場合があり、そこでは、シアン、マゼンタ、イエローが
使用されるとすれば、生成される画像はさらに滑らかに
なる可能性がある。なぜなら、輝度コントラストがさら
に小さくなるからである。

【０００９】１９９７年６月３０日にスティーブン・
Ｊ．・ハリントンにより提出され、本発明と同一譲受人
に譲渡された「和と差の誤差拡散」と題する米国特許出
願第０８／８８５，６９１号（参照によって、ここに組
み入れられている）は、著しく異なる色誤差拡散用プロ
セスを教示している。このプロセスは、ベクトルまたは
スカラの誤差拡散を直接に、これらの色に適用するので
はなく、これらの色の和と差を用いて、誤差を最小限に
抑える。このような方法を用いて、３つのチャネルにつ
いてのみ、誤差拡散を実行し、シンプルな決定木が、各
ピクセルの出力色を選択する。とはいえ、カラー画像レ
ンダリング中にブラック以外の色を４色以上使用すると
きには、色誤差拡散の方法は適用できない。それゆえ、
多数の色の様々な組合せを用いて、所与の要求される色
を表現する方法が２つ以上あるときは、米国特許出願第
０８／８８５，６９１号に開示されているプロセスは適
用されない。これは、そのシステムが、ＣＭＹＫ画像レ
ンダリングシステム用に設計されたからである。

【００１０】さらに、１９９８年６月９日にジガン・フ
ァンとスティーブン・Ｊ．・ハリントンにより提出さ
れ、本発明と同一譲受人に譲渡された「セミ・ベクトル
量子化を用いるカラー画像用の誤差拡散」と題する米国
特許出願第０９／０９３，９２４号（参照によって、こ
こに組み入れられている）は、和と差の誤差拡散もスカ
ラの誤差拡散も使用する色誤差拡散の方法を教示してい
る。カラー画像をレンダリングするために、システム内
で使用される３色のうちのもっとも暗い２つの色に、和
と差の誤差拡散を実行する。残りのもっとも明るい色に
は、スカラ誤差拡散を実行する。より暗い、より目で感
知される色に対してのみ、ベクトル誤差拡散を実行する
ことで、この画像は、感知されるノイズを最小限に抑え
ながらレンダリングされる。しかしながら、より明る
い、より目には感知されない色に対してのみ、スカラ誤
差拡散が行われるので、そのスカラ誤差拡散と関連づけ
られる誤差量の増加は、感知されなくなる。例えば、セ
ミ・ベクトル誤差拡散は、マゼンタとシアンを表現する
ために和と差の誤差拡散を使用し、またイエローを表現
するためにスカラ・ベクトル誤差拡散を使用することに
なる。よって、画像レンダリング中に行われる計算量を
減らしながら、比較的に良い画質が提供される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の実施例は、色
材を４つ以上用いる画像レンダリングと共に利用される
ことのある和と差の誤差拡散技法を用いた画像レンダリ
ングのシステムおよび方法を提供する。これらの色材
は、任意および／または冗長である場合がある。この和
と差の誤差拡散技法は、２組のステップをともなう。第
１に、特定の位置に配置される色材の量を決定する。第
２に、表現される色材の量を含む特定の色材を選択す
る。使用される特定の色材を決定しようとするときに
は、特定の位置以外の位置に色材を表現することから発
生する任意の関連誤差調整も含め、ある特定の位置に対
する色材要求数の総数を合計する。次に、それらの色材
の要求数をソートし、選択して、カラー画像のレンダリ
ングを実現する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の実施例では、これ
らの調整された色材要求数（すなわち、他の位置に表現
する色材から発生した誤差だけ調整された色材要求数）
をソートして、最大の要求数が、特定の位置において、
その要求色材量の一部として選択されるようにしてい
る。

【００１３】第２の実施例において、それらの調整され
た色材要求数をサイズに基づいてソートすること以外の
追加的なルールが、それらの調整された色材要求数のソ
ート中に利用される。例えば、この認められる色材の組
合せは、それらの調整された色材要求数のソート中に制
限される。このことは、効率が求められるときに好まし
い。とはいえ、このソート中に色材の組合せを制限する
と、画像処理中には柔軟性が与えられない。

【００１４】別法として、第３の実施例において、その
調整された色材要求数のソートが行われ、完了して、そ
のソートの結果を用いて、ルックアップ・テーブルをイ
ンデックスする。システムの柔軟性をさらに高めるため
に実施するさらに複雑なルールがあるときには、この実
施例が好ましい。

【００１５】第４の実施例において、重み係数のシステ
ムを使用して、色材要求数を調整し、またこのシステム
をソート・プロセスに組み入れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の利点は、添付図面と共
に、本発明の実施例の下記の詳細な説明を考察すれば、
すぐに理解されるであろう。

【００１７】さらに多くの色材（すなわち、ブラックを
含む色材が５つ以上）を用いる画像レンダリングととも
に、和と差の方法を使用できるようにする見通しの１つ
は、ベクトル誤差拡散などの手続きが、実際に、２つの
機能を同時に実行することである。１つの機能は、各色
材をどのくらい使用すべきか決定することであるが、一
方、別の機能は、この色材を媒体内のどこに位置付ける
か決定することである。さらに具体的に言えば、印刷に
よる画像レンダリングとともに、特定の位置に、各カラ
ー・インクをどのくらい使用すべきか決定する一方で、
第２の機能は、そのカラー・インクを、そのレンダリン
グされる画像内のどこに配置するか決定することであ
る。

【００１８】図１は、本発明の第１の実施例に基づい
て、ブラックを除く色材を４つ以上使用する画像レンダ
リング・システムに、各色材をどのくらい使用すべきか
決定する方法を示している。この方法は、ステップＳ１
００から開始してステップＳ１０５に進む。ステップＳ
１０５において、画像レンダリング・システムに入力さ
れた画像データ内で、要求される色の値を特定して、画
像をレンダリングする。次に、制御が、ステップＳ１１
０に移る。

【００１９】ステップＳ１１０において、その要求され
る各色材の割合は、入力画像データ内の要求される色の
値から決定される。ステップＳ１１０において、この要
求される色の値からその要求される色材の割合を決定す
るステップは、例えば、インデックスとして色の値を使
用する三次元ルックアップ・テーブルを用いてマッピン
グすることで実行され、要求される色材の量が、そのル
ックアップ・テーブルから取出される。このようなテー
ブルは公知のものであるが、ただし、従来のように、色
の値を３つ、またはブラックを含む色の値を４つしか備
えていない。例として、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ色表現辞
書とＩＣＣカラー・プロフィールがある。このようなシ
ステムにおいて、補間を用いて、テーブル・エントリ間
にある色の値を提供し、それにより、さらに少ないエン
トリや、さらに小さいテーブル・サイズが可能となる。

【００２０】ステップＳ１１０において、入力画像デー
タに含まれるその要求される色の値は、実際の色材量の
仕様に変換されるが、それでも、任意の色材量を表現す
る問題がある。例えば、５０％のシアンによるカバー範
囲が指定されていることが理解される場合もある。一般
に、特定の位置には色材を表現できるのみか、あるい
は、色材を表現できないか、いずれかである。さらに具
体的に言えば、印刷の際に、インクの全スポットだけを
印刷できるか、あるいは、インクの１つのスポットも印
刷できないか、いずれかである。５０％のシアン・スポ
ットは生成できないが、もっと適切に言えば、１００％
のシアン・スポットか、０％のシアン・スポットのいず
れかを生成できる。その解決策は、これらのスポットの
半分を１００％で、また残りの半分を０％で印刷し、平
均して所望の５０％になるようにするが、この技術は、
どのピクセルが、どれくらいのインク量を得るか決定す
るものである。

【００２１】ステップＳ１１０において、必要な色材イ
ンク量を、以下のように合計する：ｓ＝ΣＶ_i ここで、この和は、システム内で使用できるあらゆる可
能な色材に及ぶ範囲ｉに関して行われ、またＶ_iは、そ
の要求色材量である。和と差の誤差拡散の場合のよう
に、ｓは表現される色材の量を示すが、ただし、その色
材が何であるかは示さない。

【００２２】次に、制御は、ステップＳ１１５に移る。
このステップＳ１１５において、誤差拡散プロセスを、
必要な色材量ｓ、あるいは合計してｓを与える個々の色
材量に適用して、前に処理された色材表現位置から、図
１の方法の後続する方法ステップで決定された分配誤差
をｓに加算した後で、ｓを使用するようにしている。ス
テップＳ１１５の結果は、他の位置に色材を表現するこ
とで発生した誤差を考慮に入れている調整された色材量
である。カラー画像を印刷する場合に、これらの位置
は、ピクセルであることもある。特定の位置にて、誤差
分配段階から得られたその調整された色材量はｓ’であ
り、これは、次式として計算される：ｓ’＝ｓ＋ｅ_s またはｓ’＝ΣＶ_i＋ｅ_i ここで、ｅ_sは他の位置に表現するこにより処理されて
いる位置に分配される前の誤差の合計であり、ｅ_iはそ
の位置に分配された色材ｉに対する分配誤差であり、ま
たｓはその要求された色の値を特定の位置に表現するの
に必要な色材量である。次に、制御がステップＳ１２０
に移る。

【００２３】ステップＳ１２０において、特定の位置に
おけるその調整された要求色材量ｓ’を、画像レンダリ
ング媒体と装置の特性に基づいて決定されたしきい値と
比較し、処理されている特定の位置に表現するのに、ど
れくらいの色材が必要であるか決定する。カラー画像を
印刷する場合には、この調整された要求色材量は印刷す
べきインクのスポット量に一致する。

【００２４】一例として、インクの量Ｖ_iが０と１の間
にあると仮定すると、その調整された要求総色材量ｓ’
が０．５よりも小さければ、印刷されるスポットはな
い。ｓ’が０．５を含む０．５と１．５の間にあれば、
印刷されるインク・スポットは１つである。ｓ’が１．
５〜２．５であれば、２つのインク・スポットが印刷さ
れ、同時に印刷できるインクの最大数まで、同様であ
る。同時印刷の限度値は、インクの数よりも少ないこと
もあるが、ただし、色材量を決定するステップＳ１１０
は、この限度値と合致しなければならず、さらに大きい
総色材量を決して要求することはない。

【００２５】ステップＳ１２０において、どのくらいの
色材を表現すべきか決定されると、ステップＳ１２５で
始まるように、どの色材が、その表現された色材量を含
むべきか決定される。ステップＳ１２５は、その調整さ
れた要求色材量、すなわちＶ _i＋ｅ_i（その要求量が、そ
の分配誤差だけ調整される）を、その調整された要求色
材の量の順にソートする。

【００２６】次に、制御がステップＳ１３０に移り、ス
テップＳ１３０において、調整された要求色材の最大量
を持つ色材を選択して、それらを、特定の位置に表現さ
れる色材に含める。これらの色材は、量の順に選択され
るが、まず最初に最大量を選択する。これらの色材は、
その位置に色材を表現する順に選択される。

【００２７】次に、制御がステップＳ１３５に移り、ス
テップＳ１３５において、誤差が、システム内の色材ご
とに決定されて、他の位置（例えば、隣接ピクセル）の
処理のために、Ｓ１１５で用いられるように分配され
る。次に、制御がステップＳ１４０に移り、ステップＳ
１４０において、この方法が終了する。この方法は、単
一の位置に対して、色材量を決定し、一般に、ある画像
内のあらゆる位置の色材量が決定されるまで、繰返し用
いられることになる。

【００２８】第１の実施例の上記説明は、すべての色材
を任意に組合せることができるとみなしている。とはい
え、このことは、必ずしも当てはまるとは限らない。例
えば、ブラックの色材とともに、ブラック以外の色材を
表現すると、単にブラックの色が与えられるだけであ
る。したがって、ブラック以外の色材のいかなる効果も
失われる。それゆえ、最大の要求量に集中する和とソー
トの方法を用いて、ｋ個の色材を単に表現するだけでは
充分でない場合がある。どのような色材の組合せが認め
られるかについて、さらなるルールを考察する必要があ
る。

【００２９】よって、本発明の第２の実施例は、図２に
示される通り、図１に示される方法ステップと同一であ
るが、ただし、処理中に選択ルールを参照する追加ステ
ップを含む。具体的に言えば、ステップＳ２００〜Ｓ２
３０の方法ステップは、ステップＳ１００〜Ｓ１３０の
方法ステップと同一である。しかしながら、第２の実施
例による方法では、ステップ２３０の後で、制御は、ス
テップＳ２３５に移り、ステップＳ２３５において、そ
の選択された色材の組成は、必要な場合には選択ルール
に基づいて変更される。

【００３０】具体的に言えば、表現する色材の単位数、
例えば印刷するインク・スポットの数、および、ステッ
プＳ２２５において実行されるソートとステップＳ２３
０において実行される選択による色材の順序付けを使用
して、インデックスをルックアップ・テーブルにする。
このルックアップ・テーブルは、表現する色材の実際の
選択を行う。このようなやり方で、その色材量の順序付
けが禁止組合せを示す場合には、ルックアップ・テーブ
ルが代りの選択を実行できる。色材の数と表現される単
位数が少なく、例えばテーブル・サイズが大きすぎない
ようにしている場合、また表現するための色材の選択
が、まさに色材量の順序によって決まる場合に、このよ
うな手法が使用できる。

【００３１】次に、制御がステップＳ２４０に移り、ス
テップＳ２４０において、誤差が、システム内の色材ご
とに決定されて、他の位置（例えば、隣接ピクセル）の
処理のために、Ｓ２１５で用いられるように分配され
る。次に、制御がステップＳ２４５に移り、ステップＳ
２４５において、この方法が終了する。

【００３２】代りの（おそらく好ましい）手法は、図３
に示される通り、追加的なルールの参照を、ソート・プ
ロセスにさらに完全に組み入れることである。図３に示
される通り、この方法は、特定の位置に表現される色材
の量を決定するために、図１に示される方法ステップと
同一である。しかしながら、その位置に表現される構成
色材の決定に関係のあるステップは異なる。具体的に言
えば、ステップＳ３００〜ステップＳ３２０の方法ステ
ップは、ステップＳ１００〜ステップＳ１２０の方法ス
テップと同一である。

【００３３】しかしながら、第２の実施例の変形例によ
る方法において、ステップ３２０の後で、制御は、ステ
ップＳ３２５に移り、ステップＳ３２５において、充分
な色材が指定されているかどうか判定する。Ｓ３００〜
Ｓ３２０の方法ステップが、その位置には、いかなる色
材も表現されないと判定するときには、制御は、ステッ
プＳ３２５からステップＳ３４５にジャンプして、特定
の位置と関係のある誤差を決定する。しかしながら、
Ｓ３００〜Ｓ３２０の方法ステップが、ある色材が必要
であると判定する場合には、制御はステップＳ３３０に
移り、ステップＳ３３０において、どの色材をどのよう
な順序で組合わせることができるのか理解した上であら
かじめ決められた一組の選択ルールに基づいて、一組の
認められる次の色材選択を決定する。ステップＳ３３０
を初めて実行するときには、次の色材の決定の基礎とな
る、前に選択された色材はない。しかしながら、第２と
それに続く色材選択の場合に、ステップＳ３３０は、特
定の位置において、前に選択されたすべての色材に基づ
いている。その組の認められる次の色材選択の決定は、
追加的なソート・ルールを取込んだハードウェア・ロジ
ックを使用して、あるいは、認められる色材選択のルッ
クアップ・テーブルを参照することで行うことができ
る。次に、制御はステップＳ３３５に移り、ステップＳ
３３５において、その組の認められる次の色材選択にソ
ートを行って、その組の認められる次の色材選択の中か
ら、最大の量を決定する。次に、制御はステップＳ３４
０に移り、ステップＳ３４０において、最大の要求量を
持つ色材を、特定の位置に表現される色材の一部として
選択し、制御は、ステップＳ３２５に戻る。ステップＳ
３２５では、追加的な色材選択が必要であるかどうか決
定する。もし必要であれば、その位置に表現されるのに
必要な色材の総量が指定されるまで、制御はステップＳ
３３０〜Ｓ３４０を実行する。

【００３４】追加的な色材選択が必要でない場合には、
制御はステップＳ３４５に移り、ステップＳ３４５にお
いて、特定の位置に色材の量と選択から発生した誤差
が、システム内の色材ごとに決定されて、他の位置（例
えば、隣接ピクセル）の処理のために、ステップＳ３１
５で用いられるように分配される。次に、制御がステッ
プＳ３５０に移り、ステップＳ３５０においてこの方法
が終了する。

【００３５】この組の認められる第２の色材選択は、こ
の組全体の使用できる色材と必ずしも一致する必要がな
いことに留意することが肝要である。この手法により色
材の所望の量があるしきい値を超えた場合に、その色材
を可能な選択であると認めるだけであるようなさらに複
雑な選択ルールが使用できる。

【００３６】本発明の第４の実施例は、無効か、または
美学的に不愉快な色材組合せを避けるために、重み係数
のシステムを利用している。ステップＳ４１０において
決定された各色材量に、重み係数を掛ける。禁止組合せ
を発生させる色材組合せ、例えばブラックと非常に明る
いイエローは、非常に明るいイエローがブラックにより
暗くされるから、無効である。それゆえ、ブラックを、
さらに明るい色材と組合わせるという不利益を示すため
に、ブラックにゼロの重み係数を割当てることができ
る。色材の組合せに重みを付ければ、ある組合せが、他
の組合せよりも有利に働くことができる。図４に示され
る通り、この方法は、特定の位置に表現される色材の量
を決定するために、図１に示される方法ステップと同一
である。しかしながら、その位置に表現される構成色材
の決定に関係のあるステップは異なる。具体的に言え
ば、ステップＳ４００からステップＳ４２０までの方法
ステップは、ステップＳ１００〜ステップＳ１２０の方
法ステップと同一である。

【００３７】第４の実施例による方法では、ステップ４
２０の後で、制御は、ステップＳ４２５に移り、ステッ
プＳ４２５において、その要求色材ごとに重みを決定す
る。次に、制御はステップＳ４３０に移り、ステップＳ
４３０において、その要求色材量に重みを加える。次
に、制御は、ステップＳ４３５に移り、ステップＳ４３
５において、充分な色材が指定されたかどうか判定す
る。Ｓ４００〜Ｓ４２０の方法ステップが、その位置に
は、いかなる色材も表現されないと判定するときには、
制御は、ステップＳ４３５からステップＳ４６５にジャ
ンプして、特定の位置と関係のある誤差を決定する。し
かしながら、Ｓ４００〜Ｓ４２０の方法ステップが、あ
る色材が必要であると判定する場合には、制御は、ステ
ップＳ４４０に移り、ステップＳ４４０において、どの
色材を、どのような順序で組合わせることができるのか
理解した上で、あらかじめ決められた一組の選択ルール
に基づいて、一組の認められる次の色材選択を決定す
る。

【００３８】ステップＳ４４０を初めて実行するときに
は、次の色材の決定の基礎となる、前に選択された色材
はない。しかしながら、第２とそれに続く色材選択の場
合に、ステップＳ４４０は、特定の位置において、前に
選択されたすべての色材に基づいている。その組の認め
られる次の色材選択の決定は、追加的なソート・ルール
を取込んだハードウェア・ロジックを使用して、あるい
は、認められる色材選択のルックアップ・テーブルを参
照することで行うことができる。次に、制御はステップ
Ｓ４４５に移り、ステップＳ４４５においてそれらの要
求色材ごとに重みを決定する。次に、制御はステップＳ
４５０に移り、ステップＳ４５０において、認められる
次の色材選択の量に重みを加える。次に、制御はステッ
プＳ４５５に移り、ステップＳ４５５において、重みの
付けられた要求色材量をソートし、制御がステップＳ４
６０に移る。ステップＳ４６０において、重みの付けら
れた要求色材量から、重みの付けられた最大要求量を持
つ色材を選択して、それを特定の位置に表現される色材
の量に含める。次に、制御はステップＳ４３５に戻る。

【００３９】ステップＳ４３５において、追加的な色材
選択が必要であるかどうか決定する。もし必要であれ
ば、その位置に表現されるのに必要な色材の総量が指定
されるまで、制御はステップＳ４４０〜Ｓ４６０を実行
する。

【００４０】追加的な色材選択が必要でない場合には、
制御はステップＳ４６５に移る。ステップＳ４６５にお
いて、特定の位置に色材の量と選択から発生した誤差が
システム内の色材ごとに決定される。これらの誤差を決
定する際に使用されるものは、その調整された要求色材
量（重み付けはいっさいない）である。これらの誤差
は、ステップＳ４１５において、隣接する画像位置（例
えば、ピクセル）に分配されたタイプの誤差である。次
に、制御はステップＳ４７０に移り、ステップＳ４７０
においてこの方法が終了する。

【００４１】図５は、本発明の実施例による画像レンダ
リングシステムを示している。図５に示される通り、画
像レンダリングシステム５００は、理想色材決定回路５
１０、誤差調整回路５２０、特定色材量ソート回路５３
０、総色材量決定装置５４０、色材選択装置５５０、誤
差決定回路５６０、画像レンダリング装置５７０、制御
装置５８０を含む。制御装置５８０を、他のすべての要
素５１０〜５７０に接続して、それらの要素の動作を制
御する。さらに、誤差調整回路５２０は、理想色材決定
回路５１０、特定色材量ソート回路５３０、総色材量決
定装置５４０、誤差決定回路５６０にも接続される。色
材選択装置５５０はまた、特定色材量ソート回路５３
０、総色材量決定装置５４０、誤差決定回路５６０、画
像レンダリング装置５７０にも接続される。

【００４２】画像データは、画像データパス５０５を通
じて、画像レンダリング・システム５００に供給され
る。この画像データを上記の理想色材決定回路に入力
し、その回路が、当該画像データで特定される色の値を
決定する。理想色材決定回路５１０は、その要求される
色の値に対応する要求色材の理想量を決定する。理想色
材決定回路５１０は、これらの要求色材量を、画像パス
５１５に沿って誤差調整回路５２０に出力する。誤差調
整回路５２０は、必要であればどんな誤差拡散も実行し
て、他の画像位置に以前に表現された色材に基づいて、
特定の画像位置に表現される色材の量を調整する。

【００４３】誤差調整回路５２０は、要求色材のその調
整された量を、特定色材量ソート回路５３０にも総色材
量決定装置５４０にも出力する。特定色材量ソート回路
５３０は、その調整された色材量をソートして、その最
大の調整色材量を持つ色材を特定する。総色材量決定装
置５４０は、総色材量を決定して、色材単位がいくつ、
特定の位置に表現されるか決定する。特定色材量ソート
回路５３０と総色材量決定装置５４０はそれぞれ、それ
らの装置と回路が決定したデータを、それぞれ画像デー
タパス５３５と５４５に沿って、色材選択装置５５０に
出力する。

【００４４】色材選択装置５５０は、上に説明された４
つの実施例の任意のものにより、特定色材量ソート回路
５３０と総色材量決定装置５４０から受取ったデータに
基づいて、特定の位置に表現される色材の量に組み入れ
るべき色材を選択する。特定色材量ソート回路５３０と
総色材量決定装置５４０は、特定の位置に対応する画像
入力データに同時に働いて、表現される色材の量と、そ
の量の範囲内で構成色材を選択する順序を同時に決定す
る。どの色材がどのような割合で選択されたかを示すデ
ータが、画像パス５５５に沿って、誤差決定回路５６０
にも、画像レンダリング装置５７０にも出力される。

【００４５】誤差決定回路５６０は、誤差調整回路５２
０から得られたその調整された要求色材量と、実際に、
画像レンダリング装置５７０で表現されるように指示さ
れた量との差を決定する。誤差決定回路５６０は、その
データを使用して、誤差調整回路５２０で用いられる誤
差を求めることで、後で分析される画像位置に対して色
材量を調整する。画像レンダリング装置５７０は、その
データを用いて画像をレンダリングする。

【００４６】画像レンダリング装置５７０が画像レンダ
リング・システム５００の一部であることが図５で示さ
れているが、画像レンダリング装置５７０の図解例は、
一組のインクジェット・ヘッド、カラー画像を生成する
ように設計されたＲＯＳシステム、あるいは、現在公知
の、または今後開発されるカラー画像を物理的にレンダ
リングする他の任意の機器を含むものとする。さらに、
画像レンダリングシステム５００は、プリンタ、複写
機、表示画面、デジタル複写機、あるいは、現在公知
の、または今後開発される、画像をレンダリングする他
の任意のタイプの装置であることは言うまでもない。別
法として、画像をレンダリングするか、または表示する
ために、装置に直接に表現する必要はない。それゆえ、
画像レンダリング装置５７０を、例えばファイルまたは
メモリ・バッファなどの別の画像データ・シンクに代え
ることが予見できる。このようなバッファを、画像レン
ダリング装置に接続すれば、バッファに蓄積された画像
データをレンダリングできるであろう。

【００４７】画像レンダリング装置５７０は、ブラック
を含まない色材を少なくとも３つ表現する。

【００４８】特定色材量ソート回路５３０は、本発明の
第１の実施例に基づいて動作しているときに、それらの
色材要求数をソートして、さらに多くの調整された色材
量を要求する色材要求数を、さらに少ない調整された色
材量を要求する色材要求数の前に選択するようにしてい
る。

【００４９】特定色材量ソート回路５３０は、本発明の
第２の実施例に基づいて動作しているときに、それらの
色材要求数をソートして、さらに多くの調整された色材
量を要求する色材要求数を、さらに少ない調整された色
材量を要求する色材要求数の前に選択するようにし、そ
れらの選択された色材要求数の色材組合せを制限する。

【００５０】特定色材量ソート回路５３０は、本発明の
第３の実施例に基づいて動作しているときに、それらの
色材要求数をソートして、さらに多くの調整された色材
量を要求する色材要求数を、さらに少ない調整された色
材量を要求する色材要求数の前に選択するようにし、そ
のソートの結果を使用して、表現される色材組合せのル
ックアップ・テーブルをインデックスする。このルック
アップ・テーブル（図には示されていない）は、特定色
材量ソート回路５３０の中に、あるいは画像レンダリン
グ・システム５００内の他のどこかに格納される場合が
ある。

【００５１】特定色材量ソート回路５３０は、本発明の
第４の実施例に基づいて動作しているときに、それらの
色材量をソートして、さらに多くの調整された加重色材
量を要求する色材要求数を、さらに少ない調整された加
重色材量を要求する色材要求数の前に選択するようにし
ている。

【００５２】本発明は、上に概説される特定の実施例と
ともに説明されてきたが、多くの代替例、変更例、変形
例は、当業者には明らかであることは言うまでもない。
よって、本発明の好適な実施例は、上述の通り、例示で
あって、限定するつもりはない。本発明の精神と範囲か
ら逸脱しなければ、様々な変更を行うことができる。

【００５３】例えば、色材の位置付けを決定していると
きに、さらに暗い色材と、さらに明るい色材とを区別す
れば、画質をさらに向上させることができる。さらに具
体的に言えば、暗い色材を一様に分配し、次に、明るい
色材の分配を重ねれば、さらに一様な外観を得ることが
できる。さらに、誤差拡散しきい値の調整を利用して、
明るい色材の量と位置を決定しているときに、暗い色材
の分配に関する情報が使用される場合がある。

【００５４】上述の通り、色材量の合計を用いると、色
材の一様な分配が得られるが、最適な画質が与えられな
いことがある。イエローのような色材は、異なるドット
として感知されないくらい、マゼンタとシアンなどの色
材に比べて明るい。その結果、暗い色材（例えば、シア
ン、マゼンタ、ブラック）を一様に分配し、次に、明る
い色材の分配を重ねれば、さらに一様な外観を得ること
ができる。誤差拡散しきい値の調整により、この暗い色
材の分配が、どのように、明るい色材の処理に入力でき
るかは、従来通り、公知のものである。

【００５５】このような考えは、本発明において考察さ
れる問題にまとめられる。ｎ個の色材に対して要求され
る量を決定した後で、それらの要求数は、暗い色材に対
する量と、明るい材料に対する量に分けることができ
る。この組の暗い色材は、図１〜図４に関連して説明さ
れる通りに処理できる。ただし、表現するために選択で
きるそれぞれの可能な色材組合せは、関連しきい値修正
量、例えばその要求される色材量と、その表現される色
材量との差を呈することになるという変更点がある。あ
らゆるしきい値修正量の平均は、画像内のすべての位置
に対してゼロに等しくなる。

【００５６】この明るい色材の組も上述の通りに処理で
きる。ただし、表現される明るい色材のスポット数を決
定するために用いられるしきい値は、表現するために選
択された暗い色材の組合せと関係のある量だけ調整され
ることになる。一般に、印刷される色材が暗ければ暗い
ほど、それだけしきい値を高くして、付加的な明るい色
材の表現の可能性を少なくすることになる。同様に、表
現される色材が明るくなればなるほど、それだけしきい
値を低くし、それにより明るい色材を表現する可能性が
さらに大きくなる。これを行うしきい値修正量の一例
は、表現される色材の単位数と所望の色材量との差、す
なわちｗ（ｋ−ｓ）（ここで、ｗは、一般に、０の単位
と１の単位の間にある）を、ある重み係数に掛けた値で
ある。

【００５７】さらに、本発明の実施例は、同一位置に表
現されるシアン、マゼンタ、イエローの色材を、ブラッ
クの色材に代えられるようにする重み係数と選択ルール
を利用する場合もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による画像レンダリング
・システムに、各色材をどのくらい使用すべきか決定す
る方法を示したフローチャートである。

【図２】本発明の第２の実施例による画像レンダリング
・システムに、各色材をどのくらい使用すべきか決定す
る方法を示したフローチャートである。

【図３】追加的なルールが色材ソート・プロセスの一部
として組み入れられている第２の実施例による方法の変
形例を示したフローチャートである。

【図４】本発明の第３の実施例による画像レンダリング
・システムに、各色材をどのくらい使用すべきか決定す
る方法を示したフローチャートである。

【図５】本発明の実施例による画像レンダリング・シス
テムを示した説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の位置において理想的な色材の量を
決定するステップと、前記第１の位置に表現される色材の総量を決定するステ
ップと、前記第１の位置に表現される色材の量を決定するステッ
プと同時に、前記第１の位置に配置される色材の量に、
複数の使用できる色材のうちのどの色材を含めるべきか
決定するステップと、を含み、前記複数の使用できる色材が、ブラック以外の色材を少
なくとも４つ含む、和と差の誤差拡散技法を用いる画像レンダリング方法。