JP2006311532A - ドットパターン形成装置及び閾値マトリクスのセット - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＭスクリーンの色各版の各ドットパターンを重ね合わせてカラー画像を形成したときに、画像のざらつきを低減する。
【解決手段】ＦＭスクリーン閾値マトリクスの閾値と均一濃度の連続調画像を比較して形成されるＣＭＫ各色版のドットパターンをＦＦＴ処理したときの周波数領域データ｛ＡＦＦＴ２（２，１５：Ｃ）、ＡＦＦＴ２（２，７５゜：Ｋ）、ＡＦＦＴ２（２，４５゜：Ｍ）｝がそれぞれ略楕円図形となり、かつ各略楕円図形の長軸の方向が異なるようになっていることで、前記ＣＭＫ各色版のドットパターンを重ねてＣＭＫ版画像を作成したときのざらつきを低減することができる。
【選択図】図１８

Description

この発明は、空間領域の連続調画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、空間領域の２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置及び閾値マトリクスのセットに関し、例えばフイルムセッタ、ＣＴＰ（Computer to Plate）装置、ＣＴＣ（Computer to Cylinder）装置、ＤＤＣＰ（Direct Digital Color Proof）システム等の印刷分野機器（出力システム）、その他インクジェットプリンタあるいは電子写真プリンタに適用して好適なドットパターン形成装置及び閾値マトリクスのセットに関する。なお、ここで、閾値マトリクスのセットとは、少なくとも２色の版用の閾値マトリクスの組み合わせ（組物）をいう。

従来から、印刷分野では、線数、角度、ドット形状で特徴付けられる、いわゆるＡＭ（振幅変調）スクリーンの他、ＦＭ（周波数変調）スクリーンが採用されている（特許文献１参照）。

このＦＭスクリーン用の閾値マトリクスを作成する技術が上記特許文献１に提案されている。

この特許文献１に係る技術では、既に決定された閾値の位置と新たに決定する閾値の位置との距離が最も離れるように閾値位置を決定することで閾値マトリクスの各要素の配列、すなわち閾値配列を昇順あるいは降順に作成する。このようにして作成された閾値マトリクスを用いた２値画像のドットパターンでは、ドットが片寄ることがなく、また、閾値マトリクスを複数並べてドットパターンを形成した場合においても、そのドットパターン上に、閾値マトリクスの繰り返しを原因とする周期性が現れないという優れた特徴を有する。

なお、閾値マトリクスの作成に関し、以下に示す特許文献を上げることができる。

特許文献２に係る技術は、あるドットパターンが持つ低周波成分で、白画素（未黒化画素）中、低周波成分が最も弱い画素と、黒化画素中、低周波成分が最も強い画素を抽出し、抽出した白画素と黒化画素を入れ替えることでドットパターンの平滑化を図る技術である（特許文献２参照）。

特許文献３に係る技術は、閾値マトリクス中、閾値マトリクスが持つ低周波成分の最も弱い位置に次の黒化画素が配置されるように閾値位置を決定していく技術である（特許文献３参照）。

特許文献４に係る技術は、ある階調までの閾値マトリクス中の閾値配列が決定しているとき、次階調の閾値位置を決める際、低周波成分を強めない位置に黒化画素が配置されるように閾値位置を決める技術である（特許文献４参照）。

特許文献５に係る技術は、ある階調での理想的なドットパターンが与えられている場合に、このドットパターンに基づき、上記特許文献２〜４の技術を適用し、閾値マトリクスを作成する技術である（特許文献５参照）。

ところで、ＦＭスクリーン等のスクリーンを用いるカラー画像の形成は、通常、連続調画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、空間領域の２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換し、各ドットパターンを重ねてカラー画像が形成される（特許文献６、特許文献７参照）。

特開平８−２６５５６６号公報 特許第３４００３１６号公報 特開２００１−２９２３１７号公報 特開２００２−３６８９９５号公報 特開２００２−３６９００５号公報 特表平１０−５０５４７３号公報（第７頁末行〜第８頁３行、図１ｂ、図６ｂ） 特表２００２−５４０７３５号公報（段落［００７８］−［００８０］、図１５ｃ）

特許文献２、３に係る技術においては、距離の関数でスクリーンを生成し、あるいは楕円リングの特性を用いることで、画像のざらつき（grainness）の低減を図ることが記載されているが、単版（モノクロスクリーン）において、画像のざらつきを低減することが記載されているに過ぎない。

しかしながら、単版で画像のざらつきが低減されても、重ね合わせてカラー画像を形成したときには、画像にざらつきが生じるという問題が発生することが分かった。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ＦＭスクリーンの色各版の各ドットパターンを重ね合わせてカラー画像を形成したときに、画像のざらつきを低減することを可能とするドットパターン形成装置及び閾値マトリクスのセットを提供することを目的とする。

この発明に係るドットパターン形成装置は、連続調画像を、２色以上のカラー画像の各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、中間調の均一濃度の画像を、２色以上のカラー画像の色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターン中、少なくとも２色の色版用のドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後の前記少なくとも２色の各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつ前記少なくとも２色の各版に対応する前記各略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が異なる方向になっていることを特徴とする。

ここで、中間調とは、画像のハイライト（明部）とシャドー（暗部）との中間の階調をいい、黒化率（網パーセント）で、１０［％］〜９０［％］の間の階調であって、好ましくは、５０［％］の階調をいう。

この場合、前記２色以上のカラー画像は、ＣＭＹＫ色からなるカラー画像とすることができる。ここで、ＣＭＹＫ色各版に対応する各略楕円図形中、ＣＭＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が３０゜間隔にされていることが好ましい。

あるいは、ＣＭＹＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が２２．５゜間隔にされていることが好ましい。

前記少なくとも２色の各版は、Ｃ色版とＭ色版とすることが好ましい。この場合、Ｃ色版用の略楕円図形とＭ色版用の略楕円図形の長軸が直交するようにされていることが好ましい。

なお、各略楕円図形は、合同図形であることが好ましい。

この発明に係るドットパターン形成装置は、連続調画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、中間調の均一濃度の画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターン中、Ｃ色版用のドットパターンとＭ色版用のドットパターンとをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後のＣＭ色各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつＣＭ色各版に対応する前記略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が異なる方向になっていることを特徴とする。

ここで、中間調とは、画像のハイライト（明部）とシャドー（暗部）との中間の階調をいい、黒化率（網パーセント）で、１０［％］〜９０［％］の間の階調であって、好ましくは、５０［％］の階調をいう。

この場合、Ｃ色版用の略楕円図形とＭ色版用の略楕円図形の長軸が直交するようにされていることが好ましい。

なお、各略楕円図形は、合同図形であることが好ましい。

また、この発明に係るドットパターン形成装置は、連続調画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、中間調の均一濃度の画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後のＣＭＹＫ色各版の各２次元画像は、略楕円（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対して線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつＣＭＹＫ色各版に対応する前記各略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が全て異なる方向になっていることを特徴とする。

この場合、ＣＭＹＫ色各版に対応する各略楕円図形中、ＣＭＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が３０゜間隔にされていることが好ましい。

あるいは、ＣＭＹＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が２２．５゜間隔にされていることが好ましい。

また、Ｃ色版用の略楕円図形とＭ色版用の略楕円図形の長軸が直交するようにされていることが好ましい。

なお、各略楕円図形は、合同図形であることが好ましい。

この発明に係る閾値マトリクスのセットは、連続調画像を、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換するための２色以上のカラー画像の色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスのセットであって、前記各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、中間調の均一濃度の画像を、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターン中、少なくとも２色の色版用のドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後の前記少なくとも２色の各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつ前記少なくとも２色の各版に対応する前記略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が異なる方向になっていることを特徴とする。

この発明に係る閾値マトリクスのセットは、連続調画像を、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスのセットであって、前記各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、中間調の均一濃度の画像を、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後のＣＭＹＫ色各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつＣＭＹＫ色各版に対応する前記各略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が全て異なる方向になっていることを特徴とする。

この発明によれば、ＦＭスクリーンの色各版のドットパターンを重ね合わせて形成されるカラー画像のざらつきを低減することができる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この実施形態に係るドットパターン形成装置が組み込まれた閾値マトリクス（閾値マトリクスのセット）作成システム１０の基本的な構成を示している。

なお、この実施形態に係るドットパターン形成装置は、閾値マトリクス格納部１４と比較器１６とドットパターン発生器１８とから構成される。

画像データ発生器１２は、入力装置２０ａで取り込まれた連続調画像（のデータＩ）を発生するとともに、閾値マトリクスの作成時には、構成画素の濃度が均一濃度のテスト画像（ハイライト、中間調、及びシャドーの均一濃度の画像）を含む任意の画像データＩを発生し、かつこの画像データＩの２次元上のアドレス（ｘ，ｙ）を発生する。

閾値マトリクス作成システム１０は、基本的には、この画像データ発生器１２と、前記アドレス（ｘ，ｙ）で読み出される閾値ｔｈを出力する複数の閾値マトリクスＴＭを格納する閾値マトリクス格納部１４と、閾値ｔｈと画像データＩとを比較して２値画像データＨを出力する比較器１６と、比較器１６から出力される２値画像データＨに対応するドットパターンデータＨａを発生するドットパターン発生器１８を含みドットパターンデータＨａが表すドットパターンが所望のドットパターンとなるように閾値マトリクスＴＭの閾値配列（閾値位置）を決定する閾値マトリクス作成装置２０と、ドットパターンデータＨａに対応するドットパターンをフイルム、刷版ＰＰ、あるいは印刷物上に形成する出力システム２２とから構成されている。

ここで、閾値マトリクス格納部１４は、ハードディスク等の記録媒体であり、出力システム２２を除く画像データ発生器１２、比較器１６、ドットパターン発生器１８及び閾値マトリクス作成装置２０は、パーソナルコンピュータ（ＣＰＵ、メモリ、キーボードマウス等の入力装置２０ａ、ディスプレイ２０ｂ及びプリンタ２０ｃ等の出力装置を含む。）に格納されたプログラムを該コンピュータが実行することで達成される機能実現手段で構成することができる。また、閾値マトリクス作成装置２０を構成する機能実現手段は、ソフトウエアではなくハードウエアにより構成することも可能である。

この実施形態において、出力システム２２は、基本的には、露光ユニット２６と印刷版材ＥＭが巻かれたドラム２７とを有するＣＴＰ（Computer To Plate）装置の構成とされ、図示しない主走査モータにより高速で主走査方向ＭＳに回転されるドラム２７に巻かれた印刷版材ＥＭに対して、ドットパターンデータＨａに応じて画素毎にオンオフする複数のレーザビーム（記録ビーム）を出力する露光ユニット２６を図示しない副走査モータによりドラム２７の軸方向である副走査方向ＡＳに移動させることで、印刷版材ＥＭ上に潜像としての２次元画像であるドットパターンを形成する。なお、レーザビームの数は、数百チャンネルにわたる場合もある。

ドットパターンの潜像が形成された印刷版材ＥＭ（通常、ＣＭＹＫ用の４種の印刷版材）は、自動現像機２８により現像処理されて、顕像化されたドットパターンが形成されたＣＭＹＫ色版用の各刷版ＰＰが作成される。作成された各刷版ＰＰが後述する印刷機に装着され、装着された各刷版ＰＰに対してインキが付けられる。

各刷版ＰＰに付けられたインキが印画紙等の記録媒体である印刷用紙上に転移され、色が重ね合わされることで、印刷用紙上にカラー画像が形成された所望の印刷物を得ることができる。

また、後述するように、出力システム２２としては、いわゆるレーザ光を用いた走査露光装置に限らず、面露光方式やインクジェット方式でフイルム、刷版あるいは印刷物を描画する装置、さらには、ＣＴＣ印刷機等にも適用することができる。

なお、閾値マトリクス格納部１４に格納されている閾値マトリクスＴＭの閾値配列は、ＤＶＤ、ＣＤＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、半導体メモリ等のパッケージメディアであって持ち運ぶことの可能な記録媒体に記録して可搬することが可能である。

次に、図１に示した閾値マトリクス作成システム１０を使用した閾値マトリクスの作成方法について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図２のフローチャートに係るプログラムを実行する主体は、閾値マトリクス作成装置２０である。

まず、ステップＳ１において、３つのパラメータを設定する。第１のパラメータは、閾値マトリクス格納部１４に設定される閾値マトリクスＴＭのサイズであり、Ｎ×Ｎ個の画素に対応するＮ×Ｎ個の閾値が格納される閾値マトリクスＴＭのサイズＮ×Ｎを設定する。閾値マトリクスＴＭは、アドレス（ｘ，ｙ）で決定される各位置（要素）に、値０〜ｔｈｍａｘをとる閾値ｔｈが配置される。最大閾値ｔｈｍａｘの値は、８ビットの階調を持つシステムでは「２５５」、１６ビットの階調を持つシステムでは「６５５３５」に設定される。なお、以下、正方の閾値マトリクスサイズＮ×Ｎについての例を説明するが、長方の閾値マトリクスサイズＮ×Ｍを用いることもできる。実際上、閾値マトリクスＴＭは、画像の大きさに対応して、同じ閾値配列を有する閾値マトリクスサイズＮ×Ｎの閾値マトリクスＴＭがタイル状に複数敷きつめられた構成（スーパー閾値マトリクスＳＴＭと呼ぶ。）として使用に供される。閾値マトリクスＴＭを構成する閾値ｔｈは、スーパー閾値マトリクスＳＴＭ全体の閾値配列を考慮して決定される。

なお、この実施形態において、出力システム２２により出力可能な画素の大きさは、１０［μｍ］×１０［μｍ］＝１×１画素ドット＝１画素であるものとする。１０［μｍ］×１０［μｍ］は、この実施形態では、印刷版材ＥＭを露光記録する際の露光ユニット２６で制御可能な最小単位である。

第２のパラメータは、出力システム２２から安定して出力可能な、換言すれば、出力システム２２から出力される刷版ＰＰ上に安定して形成可能な最小サイズのドットの構成画素数である。この場合、最小サイズのドットは、１画素ドット（最小サイズのドットの構成画素数が１画素）、２画素ドット、３画素ドット、２×２画素（最小サイズのドットの構成画素数が４画素）ドット、２×３画素（６画素）ドット、３×３画素（９画素）ドット等に設定することができる。この実施形態において、刷版ＰＰ（実際上は、印刷物）上に安定して形成可能な最小サイズのドットは、ドットサイズが２×２の４画素からなる２×２画素ドットであるものとする。すなわち、２×２画素ＦＭスクリーンを対象とする。

第３のパラメータは、網パーセント（濃度パーセントともいう。）が、１０％〜５０％（５０％〜９０％も同様）の中間調の中、所定の網パーセントでのパターン周波数、すなわち中間調ドットパターンのパターン周波数ｒである。中間調ドットパターンのパターン周波数ｒは、中間調でドットパターンが持つピーク空間周波数ｆｐｅａｋ［ｃ／ｍｍ］を指定する。

このピーク空間周波数ｆｐｅａｋは、実際上、画像のディテールの再現に対応する他、ざらつき等の画像品質に影響する。この実施形態においては、視覚的に十分に細かい２０［ｃ／ｍｍ］、すなわち、５０８（２０×２５．４）［ＬＰＩ：Line Per Inch］にパターン周波数ｒを設定する（ｆｐｅａｋ＝ｒ＝２０［ｃ／ｍｍ］）。

次に、ステップＳ２において、中間調において、パターン周波数ｒを持つように、ハイライトＨＬのドット候補位置及びシャドーＳＤのドット候補位置を決定する。

この場合、第１に、図３に示すように、閾値マトリクスＴＭのサイズＮ×Ｎと同一サイズＮ×Ｎの網パーセント５０％でのホワイトノイズパターンＷＨをホワイトノイズ発生器３０により形成する。ホワイトノイズパターンＷＨは、１×１画素ドットが空間領域にランダムに配置された画像である。なお、ホワイトノイズパターンＷＨは、網パーセント１０％〜９０％の中間調内の任意の値で発生させることができる。

第２に、このホワイトノイズパターンＷＨに対してＦＦＴ器（高速フーリエ変換器）３２でＦＦＴ（高速フーリエ変換）をかけ、さらに、パターン周波数帯域フィルタ（パターン周波数ＢＰＦ）３４によりパターン周波数ｒ（±Δ）で扁平率｛（長軸半径−短軸半径）／長軸半径｝１．５、角度０゜の帯域フィルタをかけると、図４に示すように、パターン周波数ｒ（ａ＞ｒ＞ｂ）で扁平率ｆ＝１．５｛ｆ＝（ａ−ｂ）／ａ｝の楕円リング状の周波数領域データＡＦＦＴ２が得られる。なお、楕円リングの扁平率をｆ、傾きをθ、色版をＣｏｌｏｕｒｓとするとき、図４に示す周波数領域データＡＦＦＴ２（ｆ，θ：Ｃｏｌｏｕｒｓ）をＡＦＦＴ２（１．５，０゜：Ｙ）と表す。なお、Ｙは、Ｙ色版周波数領域データであることを示す表示としている。この図４において、円形リング（ｆ＝０）の周波数領域データを、１点鎖線で表している。

第３に、この周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，０゜：Ｙ）にＩＦＦＴ器（高速逆フーリエ変換器）３６によりＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）をかけ、図示しない連続階調画像の空間領域データに変換する。

第４に、この空間領域データの各画素の値に対して、中央階調値（例えば、最大階調が２５５であれば、１２７）を比較器３８により比較し、図５に示す２値画像であるドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（ｆ，θ：Ｃｏｌｏｕｒｓ）＝Ａ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）を形成する。なお、Ｙは、Ｙ色版閾値マトリクス作成用の２値データであることを示す表示としている。

このＹ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）中、黒化されている部分（領域）がハイライトＨＬでのドット配置の候補位置となり、白抜けとなっている部分（領域）がシャドーＳＤでのドットの配置の候補位置となる。

なお、Ｙ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）は、ハイライトＨＬ側あるいはシャドーＳＤ側でのドットを配置する候補位置であって、必ずしも、網パーセントが５０％の時に、Ｙ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）のパターンになる訳ではない。これは、Ｙ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）が、必ずしも最適な５０％のドットパターンではないとき、最適なドットパターンとなるように自由度を大きくするためである。

ただし、５０％において、特徴的なドットパターンを用いたいとき、あるいはＹ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）に相当するドットパターンを修正して最適な５０％のドットパターンを得ることができたときには、５０％のドットパターンを設定することができる。

次いで、ステップＳ３において、ドットパターンが定まった網パーセントに対して、今回の網パーセントで新規に設定する最小サイズのドット数（新規の最小サイズのドット数あるいは最小サイズの新規ドット数ともいう。）Ｄｎを決定する。各網パーセントＰ［％］で設定される最小サイズの新規ドット数Ｄｎ（Ｐ）は、各網パーセントＰにおける累積ドット数（累積値）をＤｓ（Ｐ）とすると、Ｄｎ（Ｐ）＝Ｄｓ（Ｐ）−Ｄｓ（Ｐ−１）［個］で表すことができる。

すなわち、ステップＳ３では、網パーセントを増大させながら順次ドットの候補位置を決定するときに、既にドットパターンが定まっている１つ前の網パーセントＰ−１に対して今回の網パーセントＰで新規に設定する最小サイズのドット数Ｄｎ（Ｐ）を決定する。

閾値マトリクスＴＭのサイズＮ×Ｎに対して、ドットパターンが網パーセントＰを持つとき、閾値マトリクスＴＭのサイズＮ×Ｎに対応するドットパターン中での黒化総画素数は、Ｎ×Ｎ×Ｐ／１００［個］と計算される。ドットパターンを構成する全てのドットが２×２（ｎ＝４）画素ドットの最小サイズのドットのみによる構成であれば、各網パーセントＰにおける最小サイズのドットの数は、Ｄｓ（Ｐ）＝（Ｎ×Ｎ×Ｐ／１００）／ｎで表されるので、Ｎ×Ｎ×Ｐ／１００／ｎ（ｎ＝４）［個］となる。

このとき、今回の網パーセントＰで新規に設定する最小サイズのドット数Ｄｎ（Ｐ）は、Ｄｎ（Ｐ）＝Ｄｓ（Ｐ）−Ｄｓ（Ｐ−１）＝（Ｎ×Ｎ／１００）／ｎとなる。

次に、ステップＳ４のハイライトＨＬ側とシャドーＳＤ側とから閾値ｔｈを交互に順次昇順及び降順で決定するが、その閾値ｔｈの配置位置は、図５に示した２値データＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）から選択される。

閾値マトリクス（この場合、Ｙ版用閾値マトリクス）を構成する閾値ｔｈの作成手順については、特許文献２〜５に記載された技術により既知であるので省略する。

同様にして、Ｙ版以外のＭＣＫ版各版の閾値マトリクスを作成するが、作成する際の周波数領域データと２値データは、Ｙ版が図４に示す傾きθ＝０゜のデータ｛図４に示すＹ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，０゜：Ｙ）、図５に示すＹ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）｝であるとき、ＭＣＫ版各版の周波数領域データと２値データは、Ｍ版では傾きθ＝２２．５゜、Ｃ版では傾きθ＝４５゜、Ｋ版では傾きθ＝６７．５゜の組合せであることが、色版を重ねたときのざらつきが少ないことが分かった。

図６〜図１１に、それぞれ、Ｍ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，２２．５゜：Ｍ）（図６）、Ｍ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，２２．５゜：Ｍ）（図７）、Ｃ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，４５゜：Ｃ）（図８）、Ｃ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，４５゜：Ｃ）（図９）、Ｋ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，６７．５゜：Ｋ）（図１０）、Ｋ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，６７．５゜：Ｋ）（図１１）を示す。

ここで、中間調（この例では５０％）の均一濃度の画像の画像データＩを画像データ発生器１２により発生させ、閾値マトリクス格納部１４に格納されているＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、比較器１６及びドットパターン発生器１８により２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換すると、図５のＹ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）、図７のＭ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，２２．５゜：Ｍ）、図９のＣ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，４５゜：Ｃ）、図１１のＫ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，６７．５゜：Ｋ）が得られる。

そして、これら図５のＹ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｙ）、図７のＭ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，２２．５゜：Ｍ）、図９のＣ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，４５゜：Ｃ）、図１１のＫ版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，６７．５゜：Ｋ）を、ＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域の２次元の画像に変換する。

変換後のＣＭＹＫ各版の２次元画像は、図４、図６、図８、図１０の略楕円図形になる。なお、略楕円図形とは、方程式｛（ｘ²／ａ²）＋（ｙ²／ｂ²）｝＝１｝、（ａ≠ｂ）で表される楕円図形そのものの他、円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形を含む概念である。なお、これら略楕円図形のそれぞれの長軸の方向（長軸の角度）は、２２．５゜間隔の異なる方向（異なる角度）になっている。各略楕円図形は、合同図形である。

図１２は、扁平率ｆがｆ＝１．５（楕円）に係る図５、図７、図９、図１１のＹＭＣＫ各版のドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，θ：Ｃｏｌｏｕｒｓ）を重ね合わせたときのカラー画像（ＦＭスクリーンによるカラー画像）ＰＭ１（ｆ＝１．５で、θ＝０゜（Ｙ）、θ＝２２．５゜（Ｍ）、θ＝４５゜（Ｃ）、θ＝６７．５゜（Ｋ））を示している。

図１３は、比較例としての扁平率ｆがｆ＝０（円）に係るＹＭＣＫ各版のドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（０，θ：Ｃｏｌｏｕｒｓ）を重ね合わせたときのカラー画像（ＦＭスクリーンによるカラー画像）ＰＭ２（ｆ＝０で、θ＝０゜（Ｙ）、θ＝２２．５゜（Ｍ）、θ＝４５゜（Ｃ）、θ＝６７．５゜（Ｋ））を示している。

この実施形態に係る図１２のカラー画像ＰＭ１が、図１３に示す比較例としてのカラー画像ＰＭ２に比較して、色各版のドットパターンを重ね合わせて形成されるカラー画像のざらつきが低減されていることが分かる。

なお、任意のＦＭスクリーンによるカラー画像においてＣ色とＭ色が主要な色として使われているとき、Ｃ色用には、扁平率ｆがｆ＝１．５で傾きθがθ＝０゜の図４のＹ版用と同一形状のＣ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，０゜：Ｃ）の形状に対応する、図５のＹ版用と同一形状のＣ色版用ドットパターンドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，０゜：Ｃ）を用い、Ｍ色用には、これと直交する、図１４に示す扁平率ｆがｆ＝１．５で傾きθがθ＝９０゜の楕円リングに係るＭ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，９０゜：Ｍ）と、これに対応する図１５に示すＭ色版用ドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，９０゜：Ｍ）を用いるようにしてもよい。

図１６は、扁平率ｆがｆ＝１．５（楕円）に係る図５、図１５のＣＭ色各版のドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（１．５，θ：Ｃｏｌｏｕｒｓ）を重ね合わせたときのカラー画像（ＦＭスクリーンによるカラー画像）ＰＭ３（ｆ＝１．５で、θ＝０゜（Ｃ）、θ＝９０゜（Ｍ））を示している。

図１７は、比較例としての扁平率ｆがｆ＝０（円）に係るＣＭ色各版のドットパターンＡ２＿ｂｉｎ（０，θ：Ｃｏｌｏｕｒｓ）を重ね合わせたときのカラー画像（ＦＭスクリーンによるカラー画像）ＰＭ４（ｆ＝０で、θ＝０゜（Ｃ）、θ＝９０゜（Ｍ））を示している。

この実施形態に係る図１６のカラー画像ＰＭ３が、図１７に示す比較例としてのカラー画像ＰＭ４に比較して、ＣＭ色各版のドットパターンを重ね合わせて形成されるカラー画像のざらつきが低減されていることが分かる。

以上のように、上述した実施形態によれば、入力装置２０ａにより取り込まれた連続調画像を、閾値マトリクス格納部１４に格納されている２色以上のカラー画像の各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、画像データ発生器１２により中間調の均一濃度の画像を発生し、この中間調の均一濃度の画像と２色以上のカラー画像の各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスの閾値を比較器１６により比較し、比較結果の２値画像データＨをドットパターン発生器１８により、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターン中、少なくとも２色の色版用のドットパターン（例えば、通常、カラー画像の主要色であるＣ色版用のドットパターンとＭ色版用のドットパターン）をＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後の前記少なくとも２色の各版の各２次元画像［｛図４の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，０゜：Ｙ）と図１４の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，９０゜：Ｍ）｝あるいは｛図６の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，２２．５゜：Ｍ）と図８の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，４５゜：Ｃ）｝］は、楕円図形（両楕円図形は合同図形である。）になり、かつ前記少なくとも２色の各版に対応する前記略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が異なる方向（図４例と図１４例とでは直交する方向、図６例と図８例とでは２２．５゜異なる方向）になっている。

ここで、中間調とは、画像のハイライト（明部）とシャドー（暗部）との中間の階調をいい、黒化率（網パーセント）で、１０［％］〜９０［％］の間の階調であって、好ましくは、５０［％］の階調をいう。

また、上述した実施形態によれば、入力装置２０ａにより取り込まれた連続調画像を、閾値マトリクス格納部１４に格納されているＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、画像データ発生器１２により中間調の均一濃度の画像を発生し、この中間調の均一濃度の画像とＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスの閾値を比較器１６により比較し、比較結果の２値画像データＨをドットパターン発生器１８により、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後のＣＭＹＫ色各版の各２次元画像｛図８の周波数数領域データＡＦＦＴ２（１．５，４５゜：Ｃ）、図６の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，２２．５゜：Ｍ）、図４の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，０゜：Ｙ）、図１０の周波数領域データＡＦＦＴ２（１．５，６７．５゜：Ｋ）｝は、略楕円図形（４つの楕円図形は合同図形である。）になり、かつＣＭＹＫ色各版に対応する前記略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が全て異なる方向（上例ではＣ→４５゜、Ｍ→２２．５゜、Ｙ→０゜、Ｋ→６７．５゜の方向）になっている。

この場合、ＣＭＹＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が２２．５゜間隔にされているが、Ｙ色版は目立たないので、ＣＭＹＫ色各版に対応する各略楕円図形中、ＣＭＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度を３０゜間隔にすることも効果的である。

例えば、Ｃ色版をθ＝１５゜、Ｍ色版をθ＝４５゜（１３５゜）、Ｋ色版をθ＝７５゜のように、ＣＭＹＫに対応する各略楕円図形中、ＣＭＫに対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が３０゜間隔にする。

なお、上述した実施形態において楕円の扁平率ｆは、１．５としているが、扁平率ｆは、ｆ＝１．１〜３．０（具体的に確認したのは、ｆ＝１．１、ｆ＝１．２５、ｆ＝１．５、ｆ＝２、ｆ＝３の各値）の間で、ざらつきを低減する効果があることを確認している。

図１８は、扁平率ｆがｆ＝２での周波数領域データＡＦＦＴ２（２，１５゜：Ｃ）、ＡＦＦＴ２（２，４５゜：Ｍ）、ＡＦＦＴ２（２，７５゜：Ｋ）を示しており、この例では、Ｃ色版をθ＝１５゜、Ｍ色版をθ＝４５゜（１３５゜）、Ｋ色版をθ＝７５゜のように、ＣＭＹＫに対応する各略楕円図形中、ＣＭＫに対応する各略楕円図形の長軸のなす角度を３０゜間隔にしている。

また、図１９に示すように、略楕円図形には、切れ目を設けてもよいことを確認している。図１９例の場合には、長軸方向と短軸方向に切れ目７０のあるＹ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（ｆ，０゜：Ｙ）、Ｃ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（ｆ，１５゜：Ｃ）、Ｍ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（ｆ，４５゜：Ｍ）、及びＫ版用周波数領域データＡＦＦＴ２（ｆ，７５゜：Ｋ）を示している。

上記のようにして作成された閾値マトリクスのセットは、例えば、以下に示すよう使用に供される。

図２０は、閾値マトリクス作成システム１０（図１参照）を構成する閾値マトリクス作成装置２０により作成された閾値マトリクスＴＭのセットが使用される例としての印刷・製版システム２００を示している。

この印刷・製版システム２００では、撮像装置としてのデジタルカメラ２０２により取り込まれたＲＧＢ画像データあるいはスキャナ（画像読取装置）としての製版入力機２０４により取り込まれたＲＧＢ画像データ（またはＣＭＹＫ画像データ）が、ＲＩＰ（ラスタイメージプロセッサ）２０６に供給され、ＲＧＢ画像データは、一旦ＣＭＹＫ画像データに変換される。なお、デジタルカメラ２０２、製版入力機２０４は、図１の入力装置２０ａに対応する。

この場合、ＲＩＰ２０６には、閾値マトリクス作成装置２０により作成された閾値マトリクスＴＭのセットのデータ（閾値マトリクスデータ）がＣＤ−Ｒ等の記録媒体としての光ディスク２０８を通じて、あるいは通信により、ＲＩＰ２０６のハードディスクに予め格納されている。

ＲＩＰ２０６は、ＣＭＹＫ各画像データと、対応するＣＭＹＫ各閾値マトリクスデータを比較して、ＣＭＹＫ各ドットパターンデータ（ＣＭＹＫ各画像データ）に変換する。

ＣＭＹＫ各ドットパターンデータは、いわゆるＤＤＣＰ（実網プルーファともいう。）２１０に送られて、紙上に印刷プルーフＰＲａが形成される。このＤＤＣＰ２１０により、印刷機２２０にかける前に、ノイズ成分の混入の有無、印刷品質が確認される。この場合には、紙として印刷用紙自体が使用される場合がある。

また、ＲＩＰ２０６からカラーインクジェットプリンタ２０ｃ１あるいはカラー電子写真プリンタ２０ｃ２にＣＭＹＫドットパターンデータが送られて、簡易的に紙上に印刷プルーフＰＲｂ、ＰＲｃを形成することができる。

さらにＣＭＹＫ各ドットパターンデータは、ＣＴＣ装置等の出力システム２２を構成する、フイルムセッターあるいはプレートセッターである露光ユニット２６に送られる。露光ユニット２６がフイルムセッターである場合には、自動現像機２８を介してフイルムＦが作成され、このフイルムＦが刷版用の印刷版材と重ねられ、図示しない面露光装置で露光されることで刷版ＰＰが作成される。また、露光ユニット２６が図１に示したようにプレートセッターである場合には、自動現像機２８を通じて刷版ＰＰが直接出力される。なお、露光ユニット２６に対して感光材料（印刷版材含む）のマガジン２１２から印刷版材ＥＭ等が供給される。

ＣＭＹＫの各刷版ＰＰは、印刷機２２０を構成するＫ版印刷部２１４Ｋ、Ｃ版印刷部２１４Ｃ、Ｍ版印刷部２１４Ｍ、Ｙ版印刷部２１４Ｙの図示していない版胴に装着される。印刷用紙供給部２１６から供給される印刷用紙に対して、Ｋ版印刷部２１４Ｋ、Ｃ版印刷部２１４Ｃ、Ｍ版印刷部２１４Ｍ、Ｙ版印刷部２１４Ｙで重ね刷りされることで、カラー画像が再現された印刷物ＰＭが得られる。なお、印刷機２２０が、ＣＴＣ装置構成である場合には、ＲＩＰ２０６からＣＭＹＫ各ドットパターンデータが直接通信により供給され、版胴に巻かれている印刷版材が露光記録・現像され、直接、刷版ＰＰとされる。

この発明の一実施形態が適用された閾値マトリクス作成システムの基本的な構成図である。 図１例のシステムによる閾値マトリクスの作成方法の説明に供されるフローチャートである。 １×１画素ドットにより形成された網パーセント５０％でのホワイトノイズパターンの説明図である。 ホワイトノイズパターンに対するＦＦＴ処理及び帯域フィルタ処理の説明図である。 図４の周波数領域データをＩＦＦＴ処理した空間領域画像の２値画像（ドットパターン）の説明図である。 扁平率１．５、傾き２２．５゜のＭ版用周波数領域データの説明図である。 図６のデータのＩＦＦＴ処理後のＭ版ドットパターンの説明図である。 扁平率１．５、傾き４５゜のＣ版用周波数領域データの説明図である。 図８のデータのＩＦＦＴ処理後のＣ版ドットパターンの説明図である。 扁平率１．５、傾き６７．５゜のＫ版用周波数領域データの説明図である。 図１０のデータのＩＦＦＴ処理後のＫ版ドットパターンの説明図である。 この実施形態に係るＣＭＹＫ各版ドットパターンの合成図である。 比較例としてのＣＭＹＫ各版ドットパターンの合成図である。 扁平率１．５、傾き９０゜のＭ版用周波数領域データの説明図である。 図１４のデータのＩＦＦＴ処理後のＭ版ドットパターンの説明図である。 他の実施形態に係るＣＭ版ドットパターンの合成図である。 比較例としてのＣＭ版ドットパターンの合成図である。 ＣＭＫ周波数領域データの説明図である。 切れ目のあるＣＭＹＫ周波数領域データの説明図である。 閾値マトリクス作成装置により作成された閾値マトリクスが適用される例としての印刷・製版システムを示すブロック図である。

符号の説明

１０…閾値マトリクス作成システム １２…画像データ発生器
１４…閾値マトリクス格納部 １６…比較器
１８…ドットパターン発生器 ２０…閾値マトリクス作成装置
２２…出力システム ２６…露光ユニット
２８…自動現像機 ３０…ホワイトノイズ発生器
３２…ＦＦＴ器 ３４…パターン周波数帯域フィルタ
３６…ＩＦＦＴ器 ２００…印刷・製版システム

Claims (10)

1. 連続調画像を、２色以上のカラー画像の各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、
   中間調の均一濃度の画像を、２色以上のカラー画像の色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターン中、少なくとも２色の色版用のドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後の前記少なくとも２色の各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつ前記少なくとも２色の各版に対応する前記各略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が異なる方向になっている
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
2. 請求項１記載のドットパターン形成装置において、
   前記２色以上のカラー画像は、ＣＭＹＫ色からなるカラー画像である。
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
3. 請求項１又は２記載のドットパターン形成装置において、
   前記少なくとも２色の各版は、Ｃ色版とＭ色版である
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
4. 連続調画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するドットパターン形成装置において、
   中間調の均一濃度の画像を、ＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後のＣＭＹＫ色各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対して線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつＣＭＹＫ色各版に対応する前記各略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が全て異なる方向になっている
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
5. 請求項４記載のドットパターン形成装置において、
   前記ＣＭＹＫ色各版に対応する前記各略楕円図形中、ＣＭＫ色各版に対応する各略楕円図形の長軸のなす角度が３０゜間隔にされている
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
6. 請求項４記載のドットパターン形成装置において、
   前記ＣＭＹＫ色各版に対応する前記各略楕円図形の長軸のなす角度が２２．５゜間隔にされている
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のドットパターン形成装置において、
   前記ＣＭ色各版に対応する各略楕円図形の長軸が直交するようにされている
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のドットパターン形成装置において、
   前記各略楕円図形は、合同図形である
   ことを特徴とするドットパターン形成装置。
9. 連続調画像を、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換するための２色以上のカラー画像の色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスのセットであって、
   前記各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、中間調の均一濃度の画像を、２値画像である２色以上のカラー画像の各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターン中、少なくとも２色の色版用のドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後の前記少なくとも２色の各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつ前記少なくとも２色の各版に対応する前記略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が異なる方向になっている
   ことを特徴とする閾値マトリクスのセット。
10. 連続調画像を、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換するＣＭＹＫ色各版用の各ＦＭスクリーン閾値マトリクスのセットであって、
    前記各ＦＭスクリーン閾値マトリクスを用いて、中間調の均一濃度の画像を、２値画像であるＣＭＹＫ色各版用の各ドットパターンに変換した場合に、変換された前記各ドットパターンをＦＦＴ処理により空間領域から周波数領域上の２次元の画像に変換したとき、変換後のＣＭＹＫ色各版の各２次元画像は、略楕円図形（円でもなく長方形でもない図形であって直交する長軸及び短軸に対してそれぞれ線対称で全周において曲率が滑らかな図形）になり、かつＣＭＹＫ色各版に対応する前記各略楕円図形のそれぞれの長軸の方向が全て異なる方向になっている
    ことを特徴とする閾値マトリクスのセット。

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