JP2006194915A - ２値面積階調画像の画像形成装置、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷物の作成に用いる２値面積階調画像をプルーフの作成でも共通に用いて、印刷物におけるドットゲインを比較的簡単な処理で調整でき、トーンジャンプが強調されにくく、色材の特性に応じたドットゲイン調整も可能な画像形成装置等を提供する。
【解決手段】 ２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成装置であって、２値の面積階調画像の網点面積率を推定する手段と、網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめる手段とを備えた。
【選択図】 図１８

Description

本発明は、主に印刷物の色校正としての面積階調画像を形成するための画像形成方法及び画像形成装置に関する。より具体的には、ＲＩＰ（Raster Image Processor）により分版と画素ごとの２値化がなされた本印刷機用の２値面積階調画像に基づいて、印刷物に近似した色校正が得られる画像形成方法等に関する。

印刷原稿がコンピュータ上でデジタルデータとして作成され、ＲＩＰを通して印刷用の２値面積階調画像を形成することが普通に行われるようになってきた。通常のカラー印刷では、少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、墨（Ｋ）の４版の印刷用の２値面積階調画像が、印刷原稿からＲＩＰを通して作成され、印刷に使用される。

この２値面積階調画像は、画素の集合体として構成され、画像の階調は網点面積の大小により表現される。各画素には、対応する印刷物においてインキが置かれる網点部の画素であるか、インキのないヌケ部の画素であるかのいずれかを意味する１ビット（２値）のデータが貼り付けられている。

ところで、印刷版を作成・試し刷りした後に修正を施すのは無駄が多い。そのため、印刷版の作成前に、印刷物と同じ２値面積階調画像を出力し、あらかじめ印刷物の文字や色調の仕上がりをチェックするプルーフが作成されるのが通常である。

プルーフの作成は、本印刷機とは異なる出力方式のプルーファと呼ばれる画像形成装置を用いて行われる。その際、作成に用いられる２値面積階調画像は、印刷用とは異なるプルーフ用の調整がなされた別のＲＩＰを通したものが用いられる。これは、本印刷機では網点が太るドットゲインが生じる一方、出力方式が異なる画像形成装置では必ずしも同じドットゲインは生じないこと、また、色材の違いにより両者の発色特性が異なる等の理由による。そのため、コンピュータで作成された印刷原稿は、印刷用ＲＩＰとプルーフ用ＲＩＰの両方に送られ、それぞれで２値面積階調画像が生成される。

しかし、その結果、画像形成装置から得られるプルーフと印刷物との全体的な画質をほぼ合致させた場合には、細部の網点形状や大きさが異なることがあった。また、プルーフの網１００％のベタ部の色調（ベタ色）をあわせると、網点面積率が５０％程度の部分の色調がずれたりするため、ベタ部の色調をずらせてバランスをとるようなことも行われていた。さらに、ＲＩＰが違うことにより、指定するフォントの設定の誤り、網点形状の設定の誤りなどの人為的なミスが生じることもあった。

そのため、印刷用の２値面積階調画像を用いて、プルーフが印刷ドットゲインを反映するように加工してからプルーフ形成を行う技術も開示されている。例えば、２値面積階調画像を用いて、２値−多値変換と、多値−多値変換と、多値−２値変換とを経由することにより、ドットゲインをプルーフに反映させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、これでは処理が複雑なうえ、網点形状が元の画像の網点形状から大きく異なってしまう問題点がある。

また、２値面積階調画像の網点サイズを変更することなく、網点のエッジ部を検出して、検出されたエッジ画素の濃度を上げることでドットゲイン調整が行える方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、これでは元の画像よりトーンジャンプがかなり強調されてしまう。また、画像のシャドウ部からハイライト部にかけて一律にドットゲインを調整することしかできない。プルーフの色材によってはハイライト部とシャドウ部で調整すべきドットゲイン量を変えていく必要が生じることがあるが、開示された方法ではそのような調整ができず、色ズレが大きくなりやすい。
特開２００２−２９０７２２号公報 特開２００４−２３６３０９号公報

本発明は、印刷物の作成に用いる２値面積階調画像をプルーフの作成でも共通に用いて、印刷物におけるドットゲインを比較的簡単な処理で調整でき、トーンジャンプが強調されにくく、色材の特性に応じたドットゲイン調整も可能な画像形成装置等を提供することを課題とする。

本発明の第１は、２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成装置であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定する手段と、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめる手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

ここで、前記の色調を変更せしめる手段は、乱数を発生する手段と、前記の色変更確率を閾値として前記の乱数と比較する手段と、前記比較の結果に応じて前記２値の面積階調画像の網点画素の前記色調を画素ごとに変更する手段とを含んでなることは好ましい。また、前記の網点面積率を推定する手段は、前記２値の面積階調画像を複数の単位領域に分割し、前記の各単位領域に含まれる網点画素数または非網点画素数をカウントする手段を含むことは好ましい。また、前記の網点面積率を推定する手段は、前記２値の面積階調画像の画素ごとに、当該画素の周辺領域における網点面積率を算出することは好ましい。

発明の第２は、２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成装置であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定する手段と、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめる手段と、前記網点の境界画素を検出する手段と、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた反転確率に応じて前記境界画素を反転する手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

ここで、前記の境界画素を反転する手段は、乱数を発生する手段と、前記の反転確率を閾値として前記の乱数と比較する手段と、前記比較の結果に応じて前記境界画素を反転する手段とを含んでなることは好ましい。また、前記の境界画素は、前記網点の外側境界画素または内側境界画素であり、前記境界画素を検出する手段と前記の境界画素を反転する手段とが、前記外側境界画素と内側境界画素の各々に対して設けられていることは好ましい。

発明の第３は、２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成方法であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定するステップと、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめるステップとを有することを特徴とする画像形成方法である。

発明の第４は、２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成方法であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定するステップと、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめるステップと、前記網点の境界画素を検出するステップと、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた反転確率に応じて前記境界画素を反転するステップとを備えたことを特徴とする画像形成方法である。

印刷物の作成に用いる２値面積階調画像をプルーフの作成でも共通に用いることができ、印刷物におけるドットゲインを比較的簡単な処理で調整できて、色材の特性に応じたドットゲイン調整も可能である。また、トーンジャンプが強調されにくい。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の画像形成方法を具体化した場合の処理流れの全体を示した図である。ここでは、２値の面積階調画像として印刷物のＤＴＰ原稿データ１１からＲＩＰ２０により分版、２値化されて得られた１ビットデータの集合である２値面積階調画像２１を例として用いる。第１の工程の例は、印刷原稿１１から印刷物３２を得る工程であり、第２の工程の例は、印刷原稿１１からプルーフ４１を得る工程に該当する。

図１の処理流れでは、まず、コンピュータにより印刷原稿１１が作成される。コンピュータとしては、ポストスクリプトなる記述言語を用いたＤＴＰ（Desk Top Publishing）システム１０が多く使用される。印刷原稿１１は、例えば、ＰＤＦ（Portable Document Format）等のファイルとして作成され、文章の部分に関しては、テキストデータとフォントデータの組み合わせで構成される。これに図形表示のための図形部品のデータと書式データとが組み合わされて、全体が構成されている。

ＲＩＰ２０は、図形を構成するベクトルデータを含む印刷原稿を、要素色に色分解すると共に、印刷や表示が可能な１ビットデータの集合である２値面積階調画像に展開する。ＲＩＰにより得られた２値面積階調画像は、画素の集合である網点（またはセル）の大きさにより階調表現を行う。ＲＩＰ処理では、膨大な量のデータを処理する必要があるため、ＲＩＰは専用のハードウェアで構成されることが多いが、コンピュータ上のソフトウェアで構成されていても良い。なお、同じ印刷原稿を用いても異なるＲＩＰを通した場合には必ずしも同じ結果は得られない。それぞれのＲＩＰに搭載されているフォントが異なっていたり、ソフトウェアのバージョンが違うなどにより、予期せぬエラーを生じることもある。

ＲＩＰ処理２０を経て得られた１ビットデータの集合体である２値面積階調画像２１は、そのままＣＴＰ装置３０に送られて印刷版が形成され、この印刷版を用いて印刷機３１で印刷物３２が形成される。また、２値面積階調画像２１は、画像形成装置４０にも送られてプルーフ４１が得られる。ここで、ＲＩＰ２０における処理は、ＣＴＰ装置３０と画像形成装置４０とで共通であるから、両者で網点形状や線数の違い等の基本的な網点構造は同じとなる。しかし、一方で、印刷時に生じるドットゲインや色材の違いによる色調の変化等に対応するため、画像形成装置４０では、以下に図５から図１６を用いて説明する処理を行う。

印刷機３１は、プロセスカラーであるＹＭＣＫの各版と必要により用いられる特色版とを用い、あらかじめ定めた順序で印刷用紙上にそれぞれのインキを刷り重ねていく。インキの刷り重ねにより種々の色調を表現する。例えば、ＹＭＣＫの組み合わせでは、それぞれの単独の４色と複数の版の組み合わせで１１色、これに白地を入れた合計１６色が表現される。

図２は、印刷物においてプロセスカラーであるＹＭＣＫの版を用いた場合に、色名の列に示された印刷物上の網点面積率が１００％のベタ色が、同じ行の白丸で示された印刷版の刷り重ねで表現されることを意味している。ここで「＋」は、色を刷り重ねていることを意味する。以下の説明に使用する版の色の表示は、図２の記載に従うものとする。これに特色版を加えるのは任意である。

画像形成装置は、画像形成装置４０と出力装置５０とからなり、画像形成装置４０は、２値の面積階調画像２１からプルーフ形成に適した多値の面積階調画像を生成して出力装置５０に出力する。画像形成装置４０は汎用のコンピュータ上に設けられており、その制御出力に出力装置５０が接続されている。出力装置５０としては、以下の例では、図２の色名の列の色を、感光材料の要素色であるＹ、Ｍ、Ｃ各発色層の組み合わせで発色させるハロゲン化銀カラー感光材料を用い、これをＬＥＤ等で二次元走査しながら露光して、さらに所定の現像液等で現像するものを用いて説明する。

このような出力装置では、図２の白（Ｗ）を除いた１５色の各々に関して、ハロゲン化銀感光材料の各要素色に対するＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤの露光量を多段階に変化させることにより、ほぼ連続的に濃度変化させることが可能である。これにより、インキや印刷用紙のグレードの違い等に伴う多様な色の違いに対応することができる。

出力装置は、様々な色調を表現できるものであれば特に制限されず、色の異なる画素の組み合わせにより様々な色を表現するものであっても良い。例えば、昇華型、熱転写型、インクジェット型、ハロゲン化銀感光剤型等から選択することができるが、網点形状を明確に再現して検版性を高めるにはハロゲン化銀感光剤型を用いるのが好ましい。

図３は、ＲＩＰ処理により得られた１ビットデータの集合体である２値面積階調画像のデータ構造を示した概念図である。各画素ごとに、各版でインキが置かれる（刷られる）か否かを示す「１（インキを置く）」か「０（インキを置かない）」かの１ビットのデータが貼り付けられている。なお、以下、説明を簡単化するために、いずれか一つの版（例えばＹ版）について説明し、必要により複数の版に言及する。

図４は、いずれか一つの版の２値の面積階調画像の一部を模式的に示した図である。図４では、標準的な線数の場合に略対応した画像を例として示した。画像は画素の集合体として構成され、インキが置かれる部分である網点５は、インキが置かれることを意味する斜線が付された画素２（網点画素）の集合により構成されている。インキが置かれない部分は、白地を意味する画素１（白地画素）から構成されている。ここで、太線の格子線６は、２値面積階調画像を網点が出現する周期の一つ分に相当する大きさの複数の単位領域に分割する線を意味する。この単位領域を基準として網点面積率を求める処理を行う。

以下、画像形成装置４０の第１の実施形態について説明する。この画像形成装置で行われる処理の概略流れを図５に示した。まず、ＲＩＰ２０を経た２値面積階調画像２１が画像形成装置４０に入力されると、合わせて標準印刷物を用いて測定された印刷物のドットゲインのデータが入力される（Ｓ１０）。ここで、印刷物のドットゲインは、標準印刷物の電子的な網点面積率が０％の白地と１００％のベタ地の濃度とを光学的に測定してこれらを基準とし、さらに、電子的な網点面積率がそれらの中間である例えば５％刻みや１０％刻みの複数の標準画像の濃度を光学的に測定して、先に測定した白地とベタ地の濃度に対して電子的な網点面積率の各々における網点の太り量（ドットゲイン）を演算することで、あらかじめ求められたものである。測定された印刷物のドットゲインのデータは、図６のドットゲインテーブルに格納される。なお、図６のテーブルでは精度を高めるために、電子的な網点面積率が、ハイライト部及びシャドー部では５％刻みで、中間部では１０％刻みとなるようにドットゲインのデータが格納される。

プルーフにおいて、ハイライト部とシャドウ部でドットゲイン調整の程度を変化させたい場合は、図６の測定ドットゲインの値をベースにして、ドットゲインの値を増加または減少させることにより、変化させることができる。このようにすることで、色材の特性に由来するドットゲイン調整の問題点を解消することができる。

また、ドットゲインと同時に、印刷物でも紙質やインキの種類等の印刷条件に由来する特性の違いを特定する特性データが入力される（Ｓ１０ステップ）。これによりプルーフ形成の際に、どのような発色をさせるかの条件が特定される。ここで入力された印刷条件に対応して、続いて、プルーフ形成の際に用いられるルックアップテーブル（ＬＵＴ）が特定される（Ｓ２０ステップ）。ＬＵＴは、画像形成装置４０のいわゆるデバイスプロファイルを格納したテーブルであり、印刷物で標準で用いられる１５色の網点面積率１００％におけるベタ色（標準色）をプルーフで再現するために必要な、ハロゲン化銀感光材料の要素色であるＹＭＣの色濃度の組み合わせを特定するテーブルである。このテーブルの例を図７に示す。なお、調整色に関しては後述する。

このテーブルは、出力装置において、あらかじめＹ、Ｍ、Ｃの各層の発色を多段階に変えた条件で組み合わせ、それらの条件で露光・現像により作成されたカラーパッチに対して、ＣＩＥＬＡＢ色空間におけるＬ＊、ａ＊、ｂ＊座標及びステータスＴ条件下で測定されたＹ、Ｍ、Ｃ濃度を測定することで、印刷物の標準色に対応する適切なＹＭＣ濃度のデータが結びつけられて格納されたものである。プルーフの網１００％のベタ色は、印刷物のベタ色（標準色）にできるだけ合致させるのが望ましい。なお、説明を簡単にするために、印刷条件により決まる印刷物の色は、すでにＬ＊ａ＊ｂ＊座標系の値を用いて指定されているものとした。さらに、印刷物で使用される色版の全部について、２値の面積階調画像が与えられているものとする。

次に、２値の面積階調画像２１の単位領域ごとに、単位領域の画素数に対して網点画素が占める割合である網点面積率を演算する（Ｓ３０ステップ）。これは、印刷物におけるドットゲインが網点面積率によって変化することと、プルーフにおいても色材によってはハイライト部とシャドウ部とでドットゲイン調整の程度を変化させる必要が生じることがあることに対応するためである。網点面積率の算出は、２値面積階調画像を図４に示したごとき一定の大きさの複数の単位領域に分割し、各領域内において網点が占める面積率を測定するのが簡単で望ましい。各画素がどの単位領域に属するかは図８の単位領域テーブルで特定され、また、各単位領域の網点面積率の算出値は、図９に示した網点面積率テーブルに格納される。

ここで、網点面積率を測定するにあたって上記のような単位領域を用いずに、注目している画素の周辺領域、例えば、注目画素を中心とする単位領域と同じ程度か、それよりやや小さい程度の大きさのマスクを用いて、注目画素ごとにマスク内に占める網点画素のマスクの面積に対する面積率を検出し、これを網点面積率としてもよい。この場合、画素ごとに網点面積率が異なることになる。このようにすることにより演算負荷は増大するが、モアレなどの予期せぬパターンは生じにくくなる。

次に、上記で算出された網点面積率と図６のドットゲインテーブルとから、プルーフを印刷物に近づけるためのドットゲインを網点画素ごとに特定し、続いて、図１０に示した色変更確率テーブルを用いて、網点画素ごとに色を変更する確率を読み出す（Ｓ４０ステップ）。この色変更確率テーブルは、１または２以上の網点画素の色を標準色から調整色にランダムに変更することによりプルーフにおいて生じるドットゲインを、標準パッチを作成してあらかじめ特定し、そのデータをテーブル化したものである。

なお、調整色は、印刷物のドットゲインがプラスの場合は標準色より濃度が高い色とし、印刷物のドットゲインがマイナスの場合は、標準色より濃度が低い色とする。このようにしてあらかじめ定められた調整色のＹＭＣ濃度のデータが、図７のルックアップテーブルに格納されている。ここで、ドットゲインがプラスの場合とマイナスの場合を同時に取り扱う場合は、それぞれに対応した調整色を用意しておけばよい。

次に、２値の面積階調画像の網点画素ごとに、読み出された色変更確率に従って標準色にするか調整色にするかが選択されて、多値の面積階調画像が得られる。さらに、多値の面積階調画像の画素ごとに、図７のルックアップテーブルからＹＭＣ濃度が特定されて、その結果が図１１の画像濃度テーブルに格納される（Ｓ５０ステップ）。これで画素ごとに発色すべき色が確定され、網点画素ごとにランダムに色が標準色から変更されることになる。このようにして図４の画像を加工して得られた画像例を図１２に示す。網点画素のうちの複数個が、斜線を付された標準色ではなく、細かい縦線が付された調整色にランダムに変更されていることがわかる。

次に、図１１の画像濃度テーブルのデータは、Ｂ（Blue）、Ｇ（Green）、Ｒ（Red）出力等を備えた出力装置５０に出力され（Ｓ９０ステップ）、図１３に示した露光量コードテーブルを介して、画素ごとに出力装置のＬＥＤの駆動電流データに変換され、感光材料への露光と現像が行われる。これにより印刷物に近似したプルーフが得られる。

このような画像形成方法により得られるプルーフは、本印刷機と同じＲＩＰを経た２値の面積階調画像をそのまま画像形成装置４０で用いているにも係わらず、網点の形状が崩れることなく印刷物とほぼ同等のドットゲインを表現でき、かつ目標とする印刷物とベタ色が近似したプルーフが得られる。

次に、上記のように面積階調画像をソフトウェア的に加工するのではなく、ハードウェア的に加工する画像形成装置の例について説明する。画像形成装置の構成例を示したブロック図を図１４に示す。図１４で示された画像形成装置は、ＲＩＰで生成された２値の面積階調画像２０を画像メモリ６０（ｎ列のラインメモリ）にストアし、これを用いて、上記で説明した多値の面積階調画像を生成して出力装置に出力する機能を有する。なお、簡単のため、ドットゲインがプラスの場合について説明する。ドットゲインがマイナスの場合に拡張するのは容易である。

ＲＩＰで生成された２値の面積階調画像が画像メモリ６０に取り込まれて画像形成処理がスタートする。まず、面積率演算部６１において、２値の面積階調画像の全画素に対して、各画素を中心とした単位領域に対応するｎ×ｎ画素のマスク領域内において、２値データが「１（発色）」となっている網点画素数がカウントされる。これにより、すべての画素について画素ごとの網点面積率のデータが得られる。カウント値は、画素の順番に従って閾値テーブル６２に送られる。ここで、閾値テーブル６２は印刷物の印刷条件に従ってあらかじめ選択されているものとする。

閾値テーブル６２は、図６のドットゲインテーブルと図１０の色変更確率テーブルとを合わせたテーブルで、網点面積率のカウント値に基づいて画素ごとの色変更確率を閾値として提供する。読み出された閾値は順次比較器６３に送られる。これにより、全画素に関して、網点面積率に対応する閾値が順次得られる。

乱数発生器６４は、閾値の全範囲と同じ範囲の乱数を常に発生して比較器６３に送る。比較器６３では、閾値と乱数とを比較して、乱数が閾値より小さいか同じ場合には「１（変更する）」、乱数Ｓ４が閾値Ｓ２より大きい場合には「０（変更しない）」の制御信号を、ルックアップテーブル６５に送る。これにより、全画素に関して画素ごとに標準色とするか（変更しない場合）、調整色にするか（変更する場合）が決定される。

一方、画像メモリ６０から２値の面積階調画像のデータが画素の順番に従って、ルックアップテーブル６５に送られる。これと比較器６３から送られた信号とを用いて、画素ごとに標準色とするか調整色とするかが判断される。これで多値の面積階調画像が実質的に得られ、さらにルックアップテーブル６５で２値面積階調画像のデータが画素ごとに色調を指定されて、出力装置５０に出力されてプルーフが形成される。

次に、第２の実施形態について説明する。この画像形成装置例は、図５のフローチャートで示されたような網点画素の色調を変化させるだけではなく、同時に網点画素の増減も併用することにより、印刷物のドットゲインをプルーフにおいて再現できる。この画像形成装置では、ドットゲイン調整可能な幅をさらに拡げることができ、かつ網点形状の変型を比較的小さい範囲にとどめることができる。

この画像形成装置例における処理のフローチャートを図１５に示す。図１５のフローチャートは、図５のフローチャートとＳ１０ステップ〜Ｓ５０ステップまでが同じで、続くＳ６０ステップからＳ８０ステップが付け足された形となっている。もっとも、図１０の色変更確率テーブルや図１４の閾値テーブル６２に関しては、網点画素の色調変更だけではなく網点画素の増減を含めてドットゲイン調整するために、格納されるデータが先の画像形成装置例の場合とは異なってくる。図１０の色変更テーブルや図１４の閾値テーブルのデータは、後述の反転確率テーブルと合わせて、網点画素の色を変えるとともに網点画素を増減した標準パッチを作成することであらかじめ定められる。

これを前提として図５のフローチャートと異なる部分を中心に処理を説明する。また、説明を簡単にするために、印刷物におけるドットゲインがプラスで、網点画素を増加する場合を中心にして説明するが、ドットゲインがマイナスで網点画素を減少する場合も、プラスの場合から類推して同様に処理することができる。まず、図５のフローチャートと同じＳ５０ステップに続き、２値の面積階調画像の網点に、網点の外側から接する外側境界画素（白地画素）を検出する（Ｓ６０ステップ）。外側の画素を検出するのは、この画素を網点画素に反転することでドットゲイン調整を行うためである。従って、ドットゲインがマイナスの場合は、網点の内側から境界に接する境界画素を検出すればよい。

このような境界画素を特定するためのマスクを図１６に示す。このマスクでは、中央の注目画素４３の２値データが「０（インキを置かない）」である場合に、その４近傍に位置する検査画素４４の２値データを調べ、それらのいずれかの２値データが「１（インキを置く）」であれば、その注目画素４３を外側境界画素と判定する。判定結果は、画素種別テーブルに格納される。

図４に示した２値面積階調画像について、上記のように特定された外側境界画素がドットゲイン調整の対象となる。印刷物に合わせるために必要なドットゲイン調整のうち、どれだけの部分を網点画素の増減で行い、どれだけの部分を網点画素の色調変更で行うかは、あらかじめ標準パッチを用いた測定により定めておく。このように、２種類の方法でドットゲイン調整を行うので調整可能な幅がより広くなる。なお、ドットゲイン調整は、網点画素の色調変更をメインにして、これで不足する部分を網点画素の増減で補うようにするのが望ましい。このようにすることで、網点形状の変化を比較的小さい範囲にとどめることができ、プルーフ画像にガサツキ感が発生しにくく、かつトーンジャンプが強調されにくい。

次に、画素ごとに必要なドットゲイン量に応じて、図１７で示した反転確率テーブルの外側境界画素の反転確率を読み出す（Ｓ７０ステップ）。反転確率は、標準パッチを用いた測定により、色変更確率と同時にあらかじめ定めておく。ここで、反転とは、２値の面積階調画像の何れかの版において網点画素であれば、それを白地画素に変更すること、または、２値の面積階調画像の何れかの版において白地画素であれば、それを網点画素に変更することを言う。

次に、画素ごとに読み出された反転確率に基づいて、２値の面積階調画像の外側境界画素の反転処理を行う（Ｓ８０ステップ）。具体的には、外側境界画素のうちの反転確率に対応した個数の画素が、白地画素から網点画素にランダムに変更され、多値の面積階調画像が得られる。さらに、この多値の面積階調画像とルックアップテーブルとを用いて、画素ごとにＹＭＣ濃度が指定されて図１１の画像濃度テーブルが構成される。なお、この例では反転された外側境界画素の色調は標準色としている。このようにすることで、外側境界画素が増加した際のトーンジャンプが強調されにくくなる。ドットゲイン調整の幅を拡げるために、外側境界画素の色調を調整色にすることも可能である。

図４の２値の面積階調画像例に対して、上記の処理で得られた面積階調画像例の模式図を図１８に示す。２値の面積階調画像において網点画素であった画素の一部が調整色に変更され、さらに網点の外側境界画素の一部が白地画素から網点画素に変更されているのがわかる。このようにすることで、ドットゲイン調整の幅を拡げ、印刷物に画質が近似したプルーフを得ることができる。

最後に、図１１の画像濃度テーブルのデータは、Ｂ（Blue）、Ｇ（Green）、Ｒ（Red）出力等を備えた出力装置５０に出力され（Ｓ９０ステップ）、図１３に示した露光量コードテーブルを介して、画素ごとに出力装置のＬＥＤの駆動電流データに変換され、感光材料への露光と現像が行われる。これにより印刷物に近似したプルーフが得られる（Ｓ９０ステップ）。

このようにすることで、本印刷機と同じＲＩＰを経た２値の面積階調画像を用いているにもかかわらず、広い範囲のドットゲインに対して調整が可能となり、また、ドットゲイン調整を行ってもプルーフ画像にガサツキ感が出にくく、トーンジャンプも強調されにくい。

次に、上記の第２の実施形態について、多値の面積階調画像をソフトウェアではなくハードウェアにより加工する画像形成装置の例について説明する。この画像形成装置の構成例を示したブロック図を図１９に示す。図１９は、境界画素の増減に関して、外側境界画素を増加する場合と、内側境界画素を減少する場合の両方を含めた画像形成装置の例である。

ＲＩＰで生成された２値の面積階調画像が、ｎ個のラインメモリからなる画像メモリ７０に取り込まれて画像形成処理がスタートする。まず、面積率演算部８０において、２値の面積階調画像の全画素に対して、各画素を中心とした単位領域に対応するｎ×ｎ画素のマスク領域内において、２値データが「１（発色）」となっている網点画素数がカウントされる。これにより、すべての画素について画素ごとの網点面積率のデータが得られる。カウント値は、画素の順番に従って閾値テーブル８１〜８３に送られる。

ここで、閾値テーブル８１は、網点の外側境界に位置する白地画素を反転する反転確率に関する閾値を格納したテーブルである。閾値テーブル８１に網点面積率のカウント値が入力されると、外側境界画素の反転確率を閾値として順次比較器９１に出力する。これにより、全画素に関して、外側境界画素の反転確率に関する閾値が順次得られる。

閾値テーブル８２は、網点の内側境界に位置する網点画素を反転する反転確率に関する閾値を格納したテーブルである。閾値テーブル８２に網点面積率のカウント値が入力されると、内側境界画素の反転確率を閾値として順次比較器９２に出力する。これにより、全画素に関して、内側境界画素の反転確率に関する閾値が順次得られる。

閾値テーブル８３は、画素ごとの色変更確率の閾値を規定するテーブルであり、図１４の画像形成装置の閾値テーブル６２と同様なものであるが、網点画素の増減を伴うためにテーブルに格納されている閾値は異なっている。閾値テーブル８３に網点面積率のカウント値が入力されると、画素ごとの色変更確率を閾値として順次比較器９３に出力する。これにより、全画素に関して、網点面積率に対応する色変更確率に関する閾値が順次得られる。

なお、閾値テーブル８１〜８３の閾値データは、印刷物の印刷条件に従って作成された標準パッチを測定することであらかじめ定められている。また、プルーフで調整すべき印刷物のドットゲインがプラスの場合は、閾値テーブル８１が実質的に機能して閾値テーブル８２は機能しないように、両テーブルの閾値データが設定されており、一方、ドットゲインがマイナスの場合は閾値テーブル８２が実質的に機能して閾値テーブル８１は機能しないように閾値データが設定されている。このようにすることで、ドットゲインがプラスでもマイナスでも同様に対応可能となる。

乱数発生器９０は、閾値の全範囲と同じ範囲の乱数を常に発生して比較器９１〜９３に送る。比較器９１〜９３では、それぞれに入力された閾値と乱数とを比較して、乱数が閾値より小さいか同じ場合には「１（変更する、または反転する）」、乱数が閾値より大きい場合には「０（変更しない、または反転しない）」の制御信号を出力する。比較器９１から出力された信号は、ＡＮＤ回路７３に入力される。また、比較器９２から出力された信号は、ＮＡＮＤ回路９４に入力される。

比較器９３から出力された信号はルックアップテーブル７６に入力される。これにより、全画素に関して、画素ごとにその色調を調整色に変更するか否かが決定される。一方、２値の面積階調画像の画素の順番に従って、画像メモリ７０からＯＲ回路７４とＡＮＤ回路７５を経由してルックアップテーブル７６に入力されたデータと、比較器９３から送られた信号とを用いて、画素ごとに標準色とするか調整色とするかが決定される。これで多値の面積階調画像が実質的に得られ、さらに画素ごとに色調が指定されることになる。

また、画像メモリ７０のデータは、外側境界画素検出部７１と内側画素検出部７２とにも送られる。外側画素検出部７１では、２値面積階調画像の各画素に対して、図１６に示したごときマスクを適用して、その画素が網点の外側境界画素であるか否かを検出し、その制御信号をＡＮＤ回路７３に送る。ＡＮＤ回路７３は、この制御信号と比較器９１からの信号との論理積を求める。これにより、対象画素が外側境界画素であって反転する旨の信号か、または対象画素が外側境界画素ではなく反転しない旨の信号が生成され、ＯＲ回路７４に送られる。

ＯＲ回路７４では、このＡＮＤ回路７３から送られた信号と、画像メモリ７０から画素ごとに順次送られた画素の２値データとの論理和を求める。これにより、外側境界画素が、反転確率に応じてランダムに反転された２値面積階調画像が、画素ごとに順次得られる。この画像のデータは、続いてＡＮＤ回路７５に送られる。

内側画素検出部７２では、２値面積階調画像の各画素に対して、図１６に示したマスクに類似したマスクを適用して、その画素が網点の内側境界画素であるか否かを検出し、その制御信号をＮＡＮＤ回路９４に送る。ＮＡＮＤ回路９４は、この制御信号と比較器９２からの信号との否定論理積を求める。これにより、対象画素が内側境界画素であって反転する場合に「０」の制御信号が、それ以外の場合に「１」の制御信号が、ＡＮＤ回路７５に送られる。ＡＮＤ回路７５では、ＯＲ回路７４から順次画素ごとに送られた画像データと、ＮＡＮＤ回路９４から送られた制御信号との論理積を求める。これにより、内側画素が反転確率に応じて反転された２値面積階調画像が得られる。

なお、すでに閾値テーブルに関して説明したように、外側境界画素に関する閾値テーブル８１と内側境界画素に関する閾値テーブル８２は、同時には機能しないように設定されているから、ＡＮＤ回路７５を経た２値面積階調画像は、ドットゲインがプラスかマイナスかに応じて、対象となる網点の内側境界画素を反転するか、または外側境界画素を反転するかのいずれか一方だけの処理がなされるようになっている。

このようにすることで、２値の面積階調画像の局所ごとの網点面積率に応じて、外側境界画素が反転したり、内側境界画素が反転したりしている面積階調画像が得られる。これがルックアップテーブル７６に送られ、さらに比較器９３から送られた網点画素の色変更に関する信号により、色調変更と網点画素の増減とがなされた多値の面積階調画像が得られる。この多値の面積階調画像は、ルックアップテーブル７６により画素ごとにＹＭＣ濃度が指定され、出力装置５０に出力される。出力装置５０では、図１３に示したごとき露光量コードテーブルを介して、画素ごとにＬＥＤの駆動電流データに変換され、感光材料への露光と現像が行われる。これにより印刷物に近似したプルーフが得られる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上に示された発明の具体的態様に限定されるものではない。例えば、ハードウェア構成は図１４または図１９に例示したものに限定されず、これと等価な他の構成をとっても良い。また、出力機はＢＧＲ出力ではなく、インクジェットなどの出力方式に応じてＹＭＣＫ出力などでも良い。また、２値面積階調画像のスクリーニング方式は、ＡＭスクリーニングでもＦＭスクリーニングでも良い。図５または図１５の処理フローは、画像形成処理に特に問題ない限り、ステップの順番を入れ替えることもできる。また、画像形成処理が汎用コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現されている場合、そのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納しても良い。プログラムを記録媒体に格納する際には、複数の部分に分割し、分割したものをそれぞれに記憶媒体に格納することも可能である。ここで、記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディクス、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等を言う。

画像形成装置を含む全体システムの構成とフローの例を示したブロック図である。 印刷機において表現できる色ごとの、色版の刷り重ねを示した図である。 ２値面積階調画像のデータ構造の例を示した概念図である。 いずれか１版に関する２値面積階調画像の例を示した模式図である。 第１の実施形態の画像形成装置における処理フローの概略を示したフローチャートである。 ドットゲインテーブルの例を示した概念図である。 ルックアップテーブルの例を示した概念図である。 単位領域テーブルの例を示した概念図である。 網点面積率テーブルの例を示した概念図である。 色変更確率テーブルの例を示した概念図である。 画素濃度テーブルの例を示した概念図である。 多値の面積階調画像の例を示した模式図である。 露光量コードテーブルの例を示した概念図である。 第１の実施形態をハードウェアで実現した場合の装置構成例の概略ブロック図である。 第２の実施形態の画像形成装置における処理フローの概略を示したフローチャートである。 境界画素を検出するマスクの例を示した概念図である。 反転確率テーブルの例を示した概念図である。 多値の面積階調画像の他の例を示した模式図である。 第２の実施形態をハードウェアで実現した場合の装置構成例の概略ブロック図である。

符号の説明

１ 白地画素
２ 網点画素
３ 内側境界画素
４ 外側境界画素
５ 網点
６ 単位領域の分割線
７ 修正された網点
８ 修正された網点
４２ マスク
４３ 注目画素
４４ 検査画素

Claims (9)

1. ２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成装置であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定する手段と、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめる手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記の色調を変更せしめる手段は、乱数を発生する手段と、前記の色変更確率を閾値として前記の乱数と比較する手段と、前記比較の結果に応じて前記２値の面積階調画像の網点画素の前記色調を画素ごとに変更する手段とを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記の網点面積率を推定する手段は、前記２値の面積階調画像を複数の単位領域に分割し、前記の各単位領域に含まれる網点画素数または非網点画素数をカウントする手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記の網点面積率を推定する手段は、前記２値の面積階調画像の画素ごとに、当該画素の周辺領域における網点面積率を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. ２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成装置であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定する手段と、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめる手段と、前記網点の境界画素を検出する手段と、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた反転確率に応じて前記境界画素を反転する手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記の境界画素を反転する手段は、乱数を発生する手段と、前記の反転確率を閾値として前記の乱数と比較する手段と、前記比較の結果に応じて前記境界画素を反転する手段とを含んでなることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記の境界画素は、前記網点の外側境界画素または内側境界画素であり、前記境界画素を検出する手段と前記の境界画素を反転する手段とが、前記外側境界画素と内側境界画素の各々に対して設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. ２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成方法であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定するステップと、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめるステップとを有することを特徴とする画像形成方法。
9. ２値の面積階調画像から多値の面積階調画像を得る画像形成方法であって、前記２値の面積階調画像の網点面積率を推定するステップと、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた色変更確率に応じて、前記２値の面積階調画像の網点画素の色調を画素ごとに変更せしめるステップと、前記網点の境界画素を検出するステップと、前記網点面積率に対してあらかじめ定められた反転確率に応じて前記境界画素を反転するステップとを備えたことを特徴とする画像形成方法。
   

Images