JP2005111946A - Method for nonlinear calibration of halftone screen - Google Patents

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Ling-Chu Shen
凌 朱 沈
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TOKUKIN KAGI KOFUN YUGENKOSHI
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the nonlinear calibration of a halftone screen which does not require the setting of a permanent program and installation of an additional apparatus. <P>SOLUTION: The method for the nonlinear calibration of a halftone screen comprises a phase 10 in which an original halftone screen table is formed, a phase 20 in which a plurality of parameters are established and the plurality of parameters are applied to a gamma function, a phase 30 in which the gamma function is used to recalculate the density level of the original halftone screen table to form a new halftone screen table, and a phase 40 in which printing is performed by the new halftone screen table and the optical density of a printed matter is measured. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像形成装置のハーフトーンスクリーン較正方法に関し、より具体的には、本発明は、ハーフトーンスクリーンの生成過程で使用されるものである。   The present invention relates to a halftone screen calibration method for an image forming apparatus, and more specifically, the present invention is used in a halftone screen generation process.

一般に、プリンタは、RGB色空間からCMYK色空間へ色変換を実行する必要がある。典型的には、3バイトのRGB電子データは、4バイトのCMYKデータへ変換される。ここで、R,G,B,C,M,Y,およびKは、それぞれ0〜255の間の値を持つ1バイトのデータで表現される。色レンダリング過程(color rendering process:色表現過程)において、原画像のCMYK値と、ハーフトーンスクリーンテーブルに含まれる対応値とが比較される。この結果、各ドットを打つべきか否か(プリントすべきか否か)が決定され、各ドットの打点具合によって濃度レベル(グレーレベル)が表現される。   Generally, a printer needs to perform color conversion from an RGB color space to a CMYK color space. Typically, 3-byte RGB electronic data is converted to 4-byte CMYK data. Here, R, G, B, C, M, Y, and K are each represented by 1-byte data having a value between 0 and 255. In a color rendering process, the CMYK values of the original image are compared with corresponding values included in the halftone screen table. As a result, whether or not to print each dot (whether or not to print) is determined, and the density level (gray level) is expressed according to the dot dot condition of each dot.

図1は、従来のハーフトーンスクリーンテーブルを例示するための概略図である。0から255のいずれかの濃度レベルをそれぞれが示すように、256個のグリッドを持つ16×16のマトリックスが形成される。なお、図では、224〜255の値のみを示しているが、他のグリッドの値も、同様に示すことが可能である。ハーフトーンスクリーンテーブルの各グリッドにおける濃度レベルは、対応するドットを打つべきか否かを決定するために、生データと比較されるべき参照値を表している。   FIG. 1 is a schematic view illustrating a conventional halftone screen table. A 16 × 16 matrix with 256 grids is formed so that each represents a density level between 0 and 255. In the figure, only the values of 224 to 255 are shown, but values of other grids can be similarly shown. The density level in each grid of the halftone screen table represents a reference value to be compared with the raw data to determine whether or not to hit the corresponding dot.

ドットをプリントする方法は、PCLやPS3などのコマンドプログラムの設定に依存する。たとえば、生データの値がハーフトーンスクリーンテーブルの値よりも大きい場合(あるいは小さい場合)、ドットが打たれる。   The method for printing dots depends on the setting of a command program such as PCL or PS3. For example, when the raw data value is larger (or smaller) than the halftone screen table value, a dot is hit.

図2は、ハーフトーンスクリーンテーブルの値が生データの値よりも大きいときに、ドットが打たれる場合を示している。ここで、濃度レベル247を保つ矩形領域を印刷することを希望していると仮定する。この場合、図1に示されるスクリーンテーブルを247と比較することによって、図2のようにプリントされた各ドットを得ることができる。   FIG. 2 shows a case where a dot is hit when the value of the halftone screen table is larger than the value of the raw data. Here, it is assumed that it is desired to print a rectangular area that maintains the density level 247. In this case, each dot printed as shown in FIG. 2 can be obtained by comparing the screen table shown in FIG.

モノクロ印刷のみならず、カラー印刷システムの場合であっても、同様の概念を用いて、CMYKのそれぞれのハーフトーンスクリーンテーブルを各々調整することができる。   In the case of not only monochrome printing but also a color printing system, the CMYK halftone screen tables can be adjusted using the same concept.

一般に、印刷装置は、それぞれが異なる特性を有している。この異なる特性としては、たとえば、各印刷装置ごとに異なるドットゲインやトナー特性が含まれる。ここで、ドットゲインとは、再現を重ねるうちに、ハーフスクリーンドットサイズが変化してしまう現象を意味する。ドットゲインによって、白い部分が埋まってしまうと、画像が暗くなることがあり、暗い部分が完全にドットゲインによって埋まってしまうおそれがある。この場合、本来のグレーではなく黒になってしまうこともある。   Generally, each printing apparatus has different characteristics. The different characteristics include, for example, dot gain and toner characteristics that are different for each printing apparatus. Here, the dot gain means a phenomenon in which the half screen dot size changes during repeated reproduction. If the white portion is filled with the dot gain, the image may become dark, and the dark portion may be completely filled with the dot gain. In this case, it may become black instead of the original gray.

したがって、ある装置用に作られたハーフトーンスクリーンであっても、それらのドットゲインやトナー特性などのように印刷装置ごとに異なる特性によって異なる振る舞いをする。このため、このような各装置ごとの特性の違いを補償するためには、結果としてスクリーン較正が必要となり、最適の画像/データを出力するためにプリンタエンジンの機種に応じてスクリーン較正が実行される。   Therefore, even a halftone screen made for a certain device behaves differently depending on different characteristics such as dot gain and toner characteristics. For this reason, in order to compensate for such a difference in the characteristics of each device, screen calibration is required as a result, and screen calibration is executed according to the model of the printer engine in order to output optimal images / data. The

特許文献1は、画像の色強度に関係した問題を解決するために用いられる出力装置の非線形較正方法を開示している(特許文献1参照)。この較正方法では、画像の8ビット濃度レベルデータは、データ較正に用いられる補償情報が追加された16ビット濃度レベルデータに変換される。しかしながら、この較正方法では、通常、パーマネントプログラムの設置が要求され、あるいは他の場合では、付加的な装置の設置が要求される。したがって、負担が大きく、実際上も不便なものであった。
米国特許5953498号
Patent Document 1 discloses a nonlinear calibration method for an output device used to solve a problem related to the color intensity of an image (see Patent Document 1). In this calibration method, 8-bit density level data of an image is converted into 16-bit density level data to which compensation information used for data calibration is added. However, this calibration method typically requires the installation of a permanent program, or in other cases, the installation of additional equipment. Therefore, the burden is heavy and practically inconvenient.
US Pat. No. 5,953,498

本発明は、不可避的に生じるプリンタエンジンの特性を調整するために、異なるタイプの印刷装置においても使用可能であり、パーマネントプログラムの設定や付加的な装置の設置を必要としないハーフトーンスクリーンの非線形較正方法を提供することを目的としている。   The present invention can be used in different types of printing devices to adjust the inevitably occurring characteristics of the printer engine, and does not require the setting of a permanent program or the installation of additional devices. It aims to provide a calibration method.

(1)本発明のハーフトーンスクリーンの非線形較正方法は、ハーフトーンスクリーンの非線形較正方法であって、元のハーフトーンスクリーンテーブルを生成する段階と、複数のパラメータを設定して、当該複数のパラメータをガンマ関数に適用する段階と、前記ガンマ関数を用いて、前記元のハーフトーンスクリーンテーブルの濃度レベルを再計算して、新たなハーフトーンスクリーンテーブルを生成する段階と、新たなハーフトーンスクリーンテーブルによって印刷を実行し、印刷物の光学的濃度を計測する段階と、を有することを特徴とする。   (1) A non-linear calibration method for a halftone screen according to the present invention is a non-linear calibration method for a halftone screen, the step of generating an original halftone screen table, a plurality of parameters set, and the plurality of parameters Applying to the gamma function, re-calculating the density level of the original halftone screen table using the gamma function to generate a new halftone screen table, and a new halftone screen table Performing printing and measuring the optical density of the printed matter.

(2)上記パラメータは、印刷装置用のパラメータである。   (2) The above parameters are parameters for the printing apparatus.

(3)上記パラメータは、モノクロ形式の印刷装置のハーフトーンスクリーンテーブルを調整するためのものである。   (3) The above parameters are for adjusting the halftone screen table of the monochrome printing apparatus.

(4)上記元のハーフトーンスクリーンテーブルは、クラスタ−ドット−オーダ(AM)ハーフトーンスクリーンテーブルである。   (4) The original halftone screen table is a cluster-dot-order (AM) halftone screen table.

本発明のハーフトーンスクリーンテーブルの非線形較正方法によれば、複数のパラメータを設定して、当該複数のパラメータをガンマ関数に適用し、当該ガンマ関数を用いて、元のハーフトーンスクリーンテーブルの濃度レベルを再計算して、新たなハーフトーンスクリーンテーブルを生成する。そして、新たなハーフトーンスクリーンテーブルによって印刷を実行し、その印刷物の光学的濃度を計測する。したがって、パーマネントプログラムの設定や付加的な装置の設置がない場合でも、効果的な較正を実現できる。特に、ただ一つの非線形ガンマ関数が要求されて、印刷装置の特性に応じて必要な調整が実行される。したがって、印刷工程の他段階における濃度レベルの付加的な調整は要求されない。特に、本発明は、印刷装置がそれほど複雑でないときに効果的であり、設計者がソフトウエアドライバに調整処理を加える必要がなくなる。   According to the halftone screen table nonlinear calibration method of the present invention, a plurality of parameters are set, the plurality of parameters are applied to the gamma function, and the density level of the original halftone screen table is determined using the gamma function. Is recalculated to generate a new halftone screen table. Then, printing is performed using a new halftone screen table, and the optical density of the printed matter is measured. Therefore, effective calibration can be realized even when there is no setting of a permanent program or installation of an additional device. In particular, only one non-linear gamma function is required and the necessary adjustments are performed according to the characteristics of the printing device. Therefore, no additional adjustment of the density level in other stages of the printing process is required. In particular, the present invention is effective when the printing apparatus is not so complicated, and it is not necessary for the designer to apply adjustment processing to the software driver.

特に、本発明の方法によれば、印刷装置の較正を効果的に単純化することができ、非線形較正を達成するために付加的な装置を要求しない。この点は、経済的な解決方法を提供する上で有利である。   In particular, the method of the present invention can effectively simplify the calibration of printing devices and does not require additional devices to achieve non-linear calibration. This is advantageous in providing an economical solution.

色レンダリング過程の際に、最高水準の色品質を確実にするためには、いくつかの処理過程で較正を実行しうる。そして、較正を実行することが可能で効果的な実装箇所の一つとして、そのハーフトーンスクリーンテーブル自体が存在する。ハーフトーンスクリーンテーブル自体に較正を実装するためには、ドットゲインやトナー特性などのような出力装置の特性から生じる要因を調整するのに十分な程度にハーフトーンスクリーンテーブルをインテリジェントなものとする必要がある。このためには、正規化階調曲線(ノーマライズド グラデーション カーブ)を用いてスクリーンテーブルを生成する必要があり、以下に説明する本発明の方法が導入される。また、いくつかの色バランス調整機能も考慮される。   To ensure the highest level of color quality during the color rendering process, calibration can be performed in several processes. One of the effective mounting locations where calibration can be performed is the halftone screen table itself. In order to implement calibration on the halftone screen table itself, the halftone screen table needs to be intelligent enough to adjust factors arising from output device characteristics such as dot gain and toner characteristics. There is. For this purpose, it is necessary to generate a screen table using a normalized gradation curve (normalized gradation curve), and the method of the present invention described below is introduced. Some color balance adjustment functions are also considered.

本発明の実施形態の非線形較正方法は、クラスタ−ドット−オーダ(AM)のハーフトーンスクリーンテーブル上に実装される。ここで、クラスタとは、ドット間の連結成分であり、AMハーフトーンスクリーンテーブルは、ドット集中型の画像形成装置の場合に用いられるハーフトーンスクリーンテーブルである。一方、図3に示されるものは、ドット拡散型のFMハーフトーンスクリーングロースオーダを説明するための概略図である。   The nonlinear calibration method of an embodiment of the present invention is implemented on a cluster-dot-order (AM) halftone screen table. Here, the cluster is a connected component between dots, and the AM halftone screen table is a halftone screen table used in the case of a dot concentration type image forming apparatus. On the other hand, what is shown in FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a dot diffusion type FM halftone screen growth order.

なお、本実施の形態においても、まず、元になるハーフトーンスクリーンテーブル(以下、「原ハーフトーンスクリーンテーブル」という)が作成される。この原ハーフトーンスクリーンテーブルの作成を実行する方法は、たとえば、従来からホラデイアルゴリズム(Holladay algorithm)として示されているものと同様である。したがって、この点については、詳しい説明は省略する。なお、この方法は、紙質の問題には影響されない。   Also in the present embodiment, first, the original halftone screen table (hereinafter referred to as “original halftone screen table”) is created. The method for creating the original halftone screen table is the same as that conventionally shown as a Holladay algorithm, for example. Therefore, detailed description of this point is omitted. This method is not affected by paper quality problems.

256の濃度レベルのハーフトーンスクリーンテーブルがデータ表現のために使われる際に、入力画像の生データは、ハーフトーンスクリーンテーブルの値と比較されて、対応するドットがプリントされるべきか否かが決定される。   When a halftone screen table with 256 density levels is used for data representation, the raw data of the input image is compared with the values of the halftone screen table to determine whether the corresponding dot should be printed. It is determined.

異なる印刷装置のために、本発明は、濃度レベルを調整するための異なる関数パラメータをもつ所定の非線形ガンマ関数を用いる。この非線形ガンマ関数に含まれる異なる関数パラメータ値が、印刷装置の特性に応じて調整される。したがって、一旦、調整された非線形ガンマ関数を用いて計算されたハーフトーンスクリーンテーブルが、特定の印刷装置のための画像/写真の印刷に適用されれば、確実なスクリーン品質を得ることができる。   For different printing devices, the present invention uses a predetermined non-linear gamma function with different function parameters for adjusting the density level. Different function parameter values included in the nonlinear gamma function are adjusted according to the characteristics of the printing apparatus. Thus, once the halftone screen table calculated using the adjusted nonlinear gamma function is applied to image / photo printing for a particular printing device, reliable screen quality can be obtained.

本発明では、ただ一つの非線形ガンマ関数が要求されて、印刷装置の特性に応じて必要な調整が実行される。したがって、印刷工程の他段階における濃度レベルの付加的な調整は要求されない。特に、本発明は、印刷装置がそれほど複雑でないときに効果的であり、設計者がソフトウエアドライバに調整処理を加える必要がなくなる。   In the present invention, only one nonlinear gamma function is required, and necessary adjustments are performed according to the characteristics of the printing apparatus. Therefore, no additional adjustment of the density level in other stages of the printing process is required. In particular, the present invention is effective when the printing apparatus is not so complicated, and it is not necessary for the designer to apply adjustment processing to the software driver.

本発明の方法は、印刷装置の較正を効果的に単純化することができ、非線形較正を達成するために付加的な装置を要求しない。この点は、経済的な解決方法を提供する上で有利である。   The method of the present invention can effectively simplify the calibration of the printing device and does not require additional equipment to achieve non-linear calibration. This is advantageous in providing an economical solution.

本発明の適用範囲は、後述する説明から明らかである。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、例示のために与えられたものであると理解するべきである。したがって、本発明の範囲内において、当業者によって種々の変更および改変が可能であることは明らかである。   The scope of application of the present invention will be apparent from the following description. However, it should be understood that the detailed description and specific examples are given for purposes of illustration. Therefore, it is apparent that various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention.

図1は、従来技術としてのAMスクリーンスポットグロースオーダを説明するための概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a conventional AM screen spot growth order.

図2は、従来技術としてのAMスクリーンスポットグロースオーダを説明するための他の概略図である。   FIG. 2 is another schematic diagram for explaining an AM screen spot growth order as a prior art.

図3は、FMスクリーンスポットグロースオーダを説明するための概略図である。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the FM screen spot growth order.

図4は、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。図4には、いかなる較正もされておらず、傾きが1である場合が示されている。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the original density level value and the new density level value. FIG. 4 shows the case where no calibration is performed and the inclination is 1.

図5は、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。図5には、線形(輝度)調整によって、すべての更新された濃度レベルが当初のレベルに比べて高められる場合が示されている。この場合、傾きは、変更されず、維持される。しかしながら、全体のヒストグラムは、図の右方向は移動する。この場合も、いくつかの高濃度レベルの部分が失われる。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the original density level value and the new density level value. FIG. 5 shows the case where all the updated density levels are increased compared to the original level by linear (brightness) adjustment. In this case, the tilt is not changed and is maintained. However, the entire histogram moves in the right direction of the figure. Again, some high concentration level portions are lost.

図6は、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。ここで、新たな濃度レベル値は、1よりも大きい所定の比率を元の濃度レベル値に乗じることによって計算される。これは、元の濃度レベルのためにコントラスト調整を行った結果である。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the original density level value and the new density level value. Here, the new density level value is calculated by multiplying the original density level value by a predetermined ratio greater than 1. This is the result of contrast adjustment for the original density level.

図7は、乗じられる比率が1よりも小さいことを除いて、図6の場合と同様である。濃度レベルの変化を平坦化した結果である。   FIG. 7 is the same as FIG. 6 except that the ratio to be multiplied is smaller than 1. This is a result of flattening the change in density level.

図8は、非線形較正の概念を構成するために利用されるY=eの関数を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a function of Y = e X used to construct the concept of nonlinear calibration.

図9は、非線形較正のために使われる他の関数であるY=log10Xを示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating Y = log 10 X, which is another function used for nonlinear calibration.

図10は、非線形較正のために使われる第3の関数であるY=lnXを示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating Y = lnX, which is a third function used for nonlinear calibration.

図11は、非線形較正のために使われる第4の関数であるY=e−Xを示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating Y = e− X , which is a fourth function used for nonlinear calibration.

図12は、非線形較正のために使われる具体例としての関数であるY=X1.1を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating Y = X 1.1 , which is an example function used for nonlinear calibration.

図13は、本発明の実施の形態におけるハーフトーンスクリーンテーブルの非線形較正方法を説明するためのフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the non-linear calibration method of the halftone screen table in the embodiment of the present invention.

図14は、較正前の原ハーフトーンスクリーンテーブルを示す図である
図15は、本発明の実施の形態による非線形ガンマ関数較正を実行しない場合の画像出力例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an original halftone screen table before calibration. FIG. 15 is a diagram showing an example of image output when nonlinear gamma function calibration is not executed according to the embodiment of the present invention.

図16は、本発明の実施の形態による第1の非線形ガンマ関数較正を適用した後のハーフトーンスクリーンテーブルを示す図である。   FIG. 16 is a diagram showing a halftone screen table after applying the first nonlinear gamma function calibration according to the embodiment of the present invention.

図17は、本発明の実施の形態による第1の非線形ガンマ関数較正で較正されたハーフトーンスクリーンテーブルを適用して得られた画像出力例を示す図である。   FIG. 17 is a diagram showing an image output example obtained by applying the halftone screen table calibrated by the first nonlinear gamma function calibration according to the embodiment of the present invention.

図18は、本発明の実施の形態による第2の非線形ガンマ関数較正を適用した後のハーフトーンスクリーンテーブルを示す図である。   FIG. 18 is a diagram showing a halftone screen table after applying the second nonlinear gamma function calibration according to the embodiment of the present invention.

図19は、本発明の実施の形態による第2の非線形ガンマ関数較正で較正されたハーフトンスクリーンテーブルを適用して得られた画像出力例を示す図である。   FIG. 19 is a diagram showing an image output example obtained by applying the halftone screen table calibrated by the second nonlinear gamma function calibration according to the embodiment of the present invention.

本発明によれば、ハーフトーンスクリーン用の非線形較正方法がデータ印刷過程に実装される。本発明は、ハーフトーンスクリーンテーブルにおいて元の濃度レベルを調整するために非線形ガンマ関数を用いる。この点は、迅速で、かつ矛盾がないスクリーンデータの変更を行うのに役立つ。典型的な応用では、較正されたスクリーンテーブルを用いて、シャドウ領域(陰影領域)の濃度レベルを調整する。この場合、いくつかのプリンタの特性によって、本来的にはシャドウ領域において異なる濃度レベルを持っているにもかかわらず、まったく同じように、すなわち暗い状態に見えるようになっている。   According to the present invention, a non-linear calibration method for a halftone screen is implemented in the data printing process. The present invention uses a non-linear gamma function to adjust the original density level in the halftone screen table. This is useful for making quick and consistent screen data changes. In a typical application, a calibrated screen table is used to adjust the density level of the shadow area. In this case, some printer characteristics make it look exactly the same, i.e. dark, despite having different density levels in the shadow area.

以下に、より具体的に、本発明の実施の形態を説明する。   The embodiment of the present invention will be described more specifically below.

図14に示されるとおり、クラスタ−ドット−オーダーアプローチを用いて、原ハーフトーンスクリーンが形成される。このスクリーン形成を取り扱う方法は、たとえば、ホラデイアルゴリズム(Holladay algorithm)として示されるものである。この点は、従来と同様である。そして、この方法は、紙質の問題によって制限されない。図14において、元の濃度レベルの値(0〜255)は、新たな濃度レベルの値へと線形的にマッピングされる。この場合では、新たな濃度レベルの値は、元の濃度レベルの値を同様となる。   As shown in FIG. 14, the original halftone screen is formed using a cluster-dot-order approach. A method for handling this screen formation is shown, for example, as a Holladay algorithm. This is the same as in the prior art. This method is not limited by paper quality problems. In FIG. 14, the original density level value (0-255) is linearly mapped to the new density level value. In this case, the new density level value is the same as the original density level value.

すでに知られているように、較正による補償は、印刷装置のドットゲインの効果を軽減するために主として用いられている。ドットゲインの影響をなくすべく、エンジンでの現像バイアスやドラム帯電電圧の調整などのような印刷装置自体における調整が試行されるが、ハーフトーンスクリーンテーブル調整のように、ソフトウエア上での調整を行うことがもできる。ここで、ハーフトーンスクリーン調整の結果に影響を与える、いくつかの要因が存在する。たとえば、これらの要因として、色バランス要素(コントラスト、輝度、彩度、および色の濃度)、トナー特性、およびドットゲインが存在する。これらの要因が所定のガンマ関数を用いて統一的に扱われる。この場合、ハーフトーンスクリーンを一度だけ調整する必要があるのみである。これは、印刷工程の全体にわたって、唯一の較正がハーフトーンスクリーンにおいて要求され、他の較正はまったく要求されないことを意味する。したがって、印刷工程における色較正のために要求される処理過程は、好ましいことに簡略化することができる。   As already known, compensation by calibration is mainly used to reduce the effect of dot gain in the printing device. In order to eliminate the influence of dot gain, adjustments in the printing device itself, such as adjustment of the development bias and drum charging voltage in the engine, are attempted, but adjustments in software such as halftone screen table adjustments are made. It can also be done. Here, there are several factors that affect the result of the halftone screen adjustment. For example, these factors include color balance factors (contrast, brightness, saturation, and color density), toner characteristics, and dot gain. These factors are treated uniformly using a predetermined gamma function. In this case, it is only necessary to adjust the halftone screen once. This means that throughout the printing process, only one calibration is required on the halftone screen and no other calibration is required. Thus, the processing steps required for color calibration in the printing process can be advantageously simplified.

本発明は、いくつかの数式を用いて記述することができ、それらをガンマ関数とよばれる一つの形式にまとめることができる。ガンマ関数は、スクリーンの階調を正規化するために用いられる。ガンマ関数を用いることによって、シャドウおよびハイライト領域において階調の差を視認可能となる範囲が増加し、中間の色調領域においてさえも、好ましい結果をもたらすことができる。   The present invention can be described using several mathematical expressions, which can be combined into one form called a gamma function. The gamma function is used to normalize the screen gradation. By using the gamma function, the range in which the difference in gradation is visible in the shadow and highlight areas is increased, and favorable results can be obtained even in the middle tone area.

調整を行うごとに、選択された対象ファイルは、すばやく印刷される。そして、光学的濃度計、または他の光学測定装置を用いることによって、印刷された色品質が知覚される。また、測定された光学的濃度または視覚的な観察結果によって、色彩技術者は、次の調整を実行するか否かを決定し、調整処理を続けることができる。   Each time an adjustment is made, the selected target file is printed quickly. The printed color quality is then perceived by using an optical densitometer or other optical measuring device. Also, depending on the measured optical density or visual observation, the color engineer can decide whether to perform the next adjustment and continue the adjustment process.

色彩技術者は、次の調整処理に入る前に、所定のガンマ関数におけるパラメータとして異なる値を適用することができる。ガンマ関数は、元の濃度レベルを調整するために使用される。以下のガンマ関数において、「x」は元の濃度レベルを示し、「F(x)」は較正された新たな濃度レベルを示す。本発明によれば、ガンマ関数の表現は、次のように記述される。すなわち、本明細書において、ガンマ関数とは、以下の形式で表現される関数であると定義される。   The color engineer can apply different values as parameters in a given gamma function before entering the next adjustment process. The gamma function is used to adjust the original density level. In the following gamma function, “x” indicates the original density level, and “F (x)” indicates the calibrated new density level. According to the present invention, the representation of the gamma function is described as follows: That is, in this specification, the gamma function is defined as a function expressed in the following format.

F(x)=min{max〔(x+(xp_val/div_val)−shift)*exp(e_val)*log(l_val),0〕,u_bound},
ここで、p_valは、曲線の屈曲に影響する出力値であり、div_valは、コントラストに影響する除数であり、shiftは、輝度に影響するシフト値であり、e_valは、曲線の屈曲に影響する指数値であり、l_valは、曲線の屈曲に影響する対数パラメータであり、u_boundは、ドットが打たれるドット濃度レベル上限である。
F (x) = min {max [(x + ( xp_val / div_val) −shift) * exp (e_val) * log (l_val), 0], u_bound},
Here, p_val is an output value that affects the curve bend, div_val is a divisor that affects the contrast, shift is a shift value that affects the luminance, and e_val is an index that affects the curve bend. 1_val is a logarithmic parameter that affects the bending of the curve, and u_bound is the upper limit of the dot density level at which dots are shot.

本発明の一実施例では、以下のようになる。   In one embodiment of the present invention, it is as follows.

F(x)=min{max〔(x+x1.1/10−42)*exp(0)*log(10),0〕,249}
そして、調整された濃度レベルを総て含んだセットをを得ることができる。このような総ての濃度レベルは、対象ファイルを印刷するために使用される。対象ファイルがプリントアウトされると、光学的濃度測定が再び行われる。調整された品質に応じて、非線形較正を続けるか否かが決定される。受け入れ可能な品質が達成されるまで、このような処理を繰り返すことができる。
F (x) = min {max [(x + x 1.1 / 10-42) * exp (0) * log (10), 0 ], 249}
A set including all adjusted density levels can be obtained. All such density levels are used to print the target file. When the target file is printed out, the optical density measurement is performed again. Depending on the adjusted quality, it is determined whether to continue the non-linear calibration. Such a process can be repeated until an acceptable quality is achieved.

図4は、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示している。図4には、なんらの較正もされておらず、傾きが1である場合が示されている。図5に示される場合には、、最初の濃度レベル値から定数が減じられる。すなわち、各濃度レベルは、同じ量を減少させられる。これは、上記のガンマ関数において設定される「shjft」に対応する。これは、線形調整であり、最終的な画像の輝度に影響を与える。このアプリケーション設計によって、結果の画像は、より明るく、または、より暗くなる。一方、図6および図7に示される場合では、与えられたレベル値に定数を乗じ、またはレベル値を定数で割り、これによって、元の濃度レベル値のコントラスト調整がされる。これも線形調整である。   FIG. 4 shows the relationship between the original density level value and the new density level value. FIG. 4 shows a case where no calibration is performed and the inclination is 1. In the case shown in FIG. 5, the constant is subtracted from the initial density level value. That is, each concentration level is reduced by the same amount. This corresponds to “shjft” set in the above gamma function. This is a linear adjustment and affects the brightness of the final image. Depending on this application design, the resulting image will be lighter or darker. On the other hand, in the cases shown in FIGS. 6 and 7, the given level value is multiplied by a constant, or the level value is divided by the constant, thereby adjusting the contrast of the original density level value. This is also a linear adjustment.

図8,9,10,11および12は、非線形較正機能を表している。図8は、Y=eの関数を示す図であり、非線形較正の概念を構成するために役立つ。指数関数を使用することによって、新たな濃度レベルの非線形な変化を得る。 Figures 8, 9, 10, 11 and 12 represent non-linear calibration functions. Figure 8 is a diagram illustrating a function of Y = e x, serve to configure the concept of non-linear calibration. By using an exponential function, a new non-linear change in concentration level is obtained.

図9は、非線形較正で用いるための第2の関数であるY=log10Xを示す。図10は、非線形較正で用いるための第3の関数であるY=lnXを示す。図11は、非線形較正で用いるための第4の関数であるY=e−xを示す。図12は、非線形較正のために使われる具体例としての関数であるY=X1.1である。 FIG. 9 shows Y = log 10 X, the second function for use in non-linear calibration. FIG. 10 shows Y = lnX, a third function for use in nonlinear calibration. FIG. 11 shows Y = e− x , which is a fourth function for use in non-linear calibration. FIG. 12 shows Y = X 1.1, which is an exemplary function used for nonlinear calibration.

図13に示されるフローチャートは、本発明の非線形較正の処理を概略的に説明するものであり、特に、印刷装置で具現されるべき処理ステップを示している。非線形較正方法は、たとえば、ハーフトーンスクリーンテーブルの各濃度レベルが較正するために印刷装置において実装され、この結果、画像出力のレンダリング特性を改良することができる。   The flow chart shown in FIG. 13 schematically illustrates the non-linear calibration process of the present invention, and particularly shows the process steps to be implemented in the printing apparatus. Non-linear calibration methods can be implemented, for example, in a printing device to calibrate each density level of the halftone screen table, thereby improving the rendering characteristics of the image output.

まず、元のハーフトーンスクリーンテーブルが生成される(ステップ10)。そして、較正されるべき印刷装置から(図15に示されるような)対象画像がプリントアウトされる。これは、(図14に示されるような)元のハーフトーンスクリーンテーブルに基づいてなされる。そして、図15に示されるような印刷された画像において、ハイライト領域にある4番および5番のグリッドは、過度に白くなった色を持つ。また、シャドウ領域にある86番から100番までのグリッドは、過度に暗く/濃い色を持ち、薄い黒と濃い黒の区別を不可能としている。   First, the original halftone screen table is generated (step 10). A target image (as shown in FIG. 15) is then printed out from the printing device to be calibrated. This is done based on the original halftone screen table (as shown in FIG. 14). In the printed image as shown in FIG. 15, the grids No. 4 and No. 5 in the highlight area have an excessively white color. In addition, the grids from 86 to 100 in the shadow area have excessively dark / dark colors, making it impossible to distinguish between light black and dark black.

このような場合には、プリントアウト品質から、スクリーンテーブルの更なる較正が必要であると判断される。この例では、プリントアウトされたものを見ると、輝度とコントラストが不十分である。この他にも、色密度を調整するために幾つかの非線形曲線を必要とする場合もある。上述したことを要約すると、一組の関数パラメータが設定され、非線形ガンマ関数に適用される(ステップ20)。すなわち、このステップでは、いくつかのパラメータを設定することによって、一つの非線形ガンマ関数が生成される。   In such a case, it is determined from the printout quality that further calibration of the screen table is necessary. In this example, looking at the printed out, the brightness and contrast are insufficient. In addition, some non-linear curves may be required to adjust the color density. To summarize the above, a set of function parameters are set and applied to the non-linear gamma function (step 20). That is, in this step, one nonlinear gamma function is generated by setting several parameters.

そして、ガンマ関数によって、元のハーフトーンスクリーンテーブルの濃度レベルを再計算して、新たなハーフトーンスクリーンテーブルを生成する(ステップ30)。図16は、図14に示される元の濃度レベルを較正することによって得られた新たなハーフトーンスクリーンテーブルを示している。このような処理は、たとえば、マイクロソフト社のEXCEL(登録商標)において非線形ガンマ関数を以下のように適用することを経て行うことができる。   Then, the density level of the original halftone screen table is recalculated by the gamma function to generate a new halftone screen table (step 30). FIG. 16 shows a new halftone screen table obtained by calibrating the original density level shown in FIG. Such processing can be performed, for example, by applying a nonlinear gamma function as follows in EXCEL (registered trademark) of Microsoft Corporation.

MIN(ROUNDDOWN(MAX(x+POWER(x,1.1)/10−20,0),0),249)
ここで、MINは、最小オペレータである。この場合、較正された濃度レベルは、249よりも高くならない。ROUNDDOWNは、切捨てオペレータである。濃度レベルは、整数で得る必要があるからである。MAXは、最大オペレータである。較正された濃度レベルは、0よりも低くならない。xは、ハーフトーンスクリーンテーブルの元の濃度レベルを現す変数である。POWERは、指数オペレータである。非線形曲線のために使用される。
MIN (ROUNDDOWN (MAX (x + POWER (x, 1.1) / 10-20,0), 0), 249)
Here, MIN is a minimum operator. In this case, the calibrated concentration level will not be higher than 249. ROUNDDOWN is a truncation operator. This is because the concentration level needs to be obtained as an integer. MAX is the maximum operator. The calibrated concentration level will not be lower than zero. x is a variable representing the original density level of the halftone screen table. POWER is an exponent operator. Used for non-linear curves.

最終的に、新たなハーフトーンスクリーンテーブルによってプリントアウトがなされ、プリントアウトされた印刷物の光学的濃度が測定される(ステップ40)。図17は、第1の較正処理がされたハーフトーンスクリーンテーブルから得られたプリントアウトを示している。この例では、全体の画像の色が暗くなっている。   Finally, a new halftone screen table is printed out and the optical density of the printed product is measured (step 40). FIG. 17 shows a printout obtained from a halftone screen table subjected to a first calibration process. In this example, the color of the entire image is dark.

したがって、ユーザは、ステップ20に戻り、新たな関数パラメータを設定し、ハーフトーンスクリーンテーブルの濃度レベルを再び較正するために、新たな非線形ガンマ関数が適用される。画像が許容可能な品質となるまで、この処理が繰り返される。   Thus, the user returns to step 20 to apply a new non-linear gamma function to set new function parameters and recalibrate the halftone screen table density levels. This process is repeated until the image is of acceptable quality.

図18は、他のハーフトーンスクリーンテーブルを示している。このハーフトーンスクリーンテーブルは、以下のExcel(登録商標)で実装されるような第2の非線形ガンマ関数で較正される。   FIG. 18 shows another halftone screen table. This halftone screen table is calibrated with a second non-linear gamma function as implemented in Excel® below.

MIN(ROUNDDOWN(MAX(x+POWER(x,1.1)/10−42,0),0),249)
図19は、較正されたハーフトーンスクリーンテーブルより得られたプリントアウトを説明している。図に示されるとおり、総てのシャドウ領域およびハイライト領域で、十分に区別できる階調を維持している。図15と図17を比較ればわかるように、この処理は、相当な改良を実現する。
MIN (ROUNDDOWN (MAX (x + POWER (x, 1.1) / 10-42,0), 0), 249)
FIG. 19 illustrates a printout obtained from a calibrated halftone screen table. As shown in the figure, a sufficiently distinguishable gradation is maintained in all shadow areas and highlight areas. As can be seen by comparing FIG. 15 and FIG. 17, this process provides a significant improvement.

上述したように、本発明は、モノクロ印刷装置に制限されるものではなく、カラー印刷装置での使用にも適している。カラー印刷装置のためには、較正は、CMYKの4色のそれぞれについて独立的に適用されねばならない。   As described above, the present invention is not limited to a monochrome printing apparatus, and is suitable for use in a color printing apparatus. For color printing devices, calibration must be applied independently for each of the four colors of CMYK.

以上のように本発明を説明したが、本発明は以上の説明によって限定されるものではなく、多くの方法によって種々に変更することができることは明らかである。当業者に明らかな総ての変形は、本発明の範囲に含まれるものとすべきである。   Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above description, and it is obvious that various modifications can be made by many methods. All modifications apparent to those skilled in the art should be included within the scope of the invention.

AMスクリーンスポットグロースオーダを説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating AM screen spot growth order. AMスクリーンスポットグロースオーダを説明するための他の概略図である。It is another schematic diagram for demonstrating AM screen spot growth order. FMスクリーンスポットグロースオーダを説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating FM screen spot growth order. 較正がされておらず、傾きが1である場合における、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the original density | concentration level value and new density | concentration level value when not calibrated and the inclination is 1. 線形(輝度)調整によって、すべての更新された濃度レベルが当初のレベルに比べて高められる場合における、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the original density level value and a new density level value in case all the updated density levels are raised compared with the original level by linear (luminance) adjustment. 1よりも大きい所定の比率を元の濃度レベル値に乗じることによって新たな濃度レベル値が計算される場合における、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the original density level value and a new density level value in the case where a new density level value is calculated by multiplying the original density level value by a predetermined ratio greater than 1. . 1よりも小さい所定の比率を元の濃度レベル値に乗じることによって新たな濃度レベル値が計算される場合における、元の濃度レベル値と新たな濃度レベル値との間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the original density level value and a new density level value in case a new density level value is calculated by multiplying the original density level value by a predetermined ratio smaller than 1. . 非線形較正の概念を構成するために使われる第1の関数であるY=eを示す図である。Is a diagram illustrating a Y = e X is the first function used to construct the concept of non-linear calibration. 非線形較正のために使われる第2の関数であるY=log10Xを示す図である。Is a diagram illustrating a Y = log 10 X is a second function to be used for the non-linear calibration. 非線形較正のために使われる第3の関数であるY=lnXを示す図である。It is a figure which shows Y = lnX which is the 3rd function used for nonlinear calibration. 非線形較正のために使われる第4の関数であるY=e−Xを示す図である。It is a figure which shows Y = e- X which is the 4th function used for nonlinear calibration. 非線形較正のために使われる具体例としての関数であるY=X1.1を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating Y = X 1.1 as an example function used for nonlinear calibration. 本発明の実施の形態におけるハーフトーンスクリーンテーブルの非線形較正方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the nonlinear calibration method of the halftone screen table in embodiment of this invention. 較正前の原ハーフトーンスクリーンテーブルを示す図であるIt is a figure which shows the original halftone screen table before a calibration. 本発明の実施の形態による非線形ガンマ関数較正を実行しない場合の画像出力例を示す図である。It is a figure which shows the example of an image output when not performing nonlinear gamma function calibration by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による第1の非線形ガンマ関数較正を適用した後のハーフトーンスクリーンテーブルを示す図である。It is a figure which shows the halftone screen table after applying the 1st nonlinear gamma function calibration by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による第1の非線形ガンマ関数較正で較正されたハーフトーンスクリーンテーブルを適用して得られた画像出力例を示す図である。It is a figure which shows the image output example obtained by applying the halftone screen table calibrated by the 1st nonlinear gamma function calibration by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による第2の非線形ガンマ関数較正を適用した後のハーフトーンスクリーンテーブルを示す図である。It is a figure which shows the halftone screen table after applying the 2nd nonlinear gamma function calibration by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による第2の非線形ガンマ関数較正で較正されたハーフトンスクリーンテーブルを適用して得られた画像出力例を示す図である。It is a figure which shows the image output example obtained by applying the halftone screen table calibrated by the 2nd nonlinear gamma function calibration by embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 原ハーフトーンスクリーンテーブルの生成処理、
20 パラメータの設定およびガンマ関数への適用処理、
30 新たなハーフトーンスクリーンテーブルの生成処理、
40 プリントアウトおよび光学的濃度測定処理。
10 Generation process of original halftone screen table,
20 Parameter setting and application processing to gamma function,
30 New halftone screen table generation process,
40 Printout and optical density measurement process.

Claims (4)

ハーフトーンスクリーンの非線形較正方法であって、
(a)元のハーフトーンスクリーンテーブルを生成する段階と、
(b)複数のパラメータを設定して、当該複数のパラメータをガンマ関数に適用する段階と、
(c)前記ガンマ関数を用いて、前記元のハーフトーンスクリーンテーブルの濃度レベルを再計算して、新たなハーフトーンスクリーンテーブルを生成する段階と、
(d)新たなハーフトーンスクリーンテーブルによって印刷を実行し、印刷物の光学的濃度を計測する段階と、を有することを特徴とするハーフトーンスクリーンの非線形較正方法。
A non-linear calibration method for a halftone screen,
(A) generating an original halftone screen table;
(B) setting a plurality of parameters and applying the plurality of parameters to the gamma function;
(C) re-calculating the density level of the original halftone screen table using the gamma function to generate a new halftone screen table;
(D) performing printing with a new halftone screen table and measuring the optical density of the printed matter, and a non-linear calibration method for a halftone screen, comprising:
前記パラメータは、印刷装置用のパラメータであることを特徴とする請求項1に記載の非線形較正方法。   The nonlinear calibration method according to claim 1, wherein the parameter is a parameter for a printing apparatus. 前記パラメータは、モノクロ形式の印刷装置のハーフトーンスクリーンテーブルを調整するためのものであることを特徴とする請求項1に記載の非線形較正方法。   The nonlinear calibration method according to claim 1, wherein the parameter is for adjusting a halftone screen table of a monochrome printing apparatus. 前記元のハーフトーンスクリーンテーブルは、クラスタ−ドット−オーダ(AM)ハーフトーンスクリーンテーブルであることを特徴とする請求項1に記載の非線形較正方法。   The non-linear calibration method of claim 1, wherein the original halftone screen table is a cluster-dot-order (AM) halftone screen table.
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