JP2008141751A - 5色までのロゼット印刷 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラー文書をモアレを含まないでハーフトーン化する。
【解決手段】第1、第2、及び第3のクラスタ化ドットのハーフトーンスクリーンに対する第1及び第2のカラーハーフトーン・スクリーンの基本周波数ベクトルを定義し、
第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが3つのハーフトーンスクリーンのうちの1つと基本周波数ベクトルを共有し、第4のスクリーンの第2の基本ベクトルが3つのカラーハーフトーンスクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第4のカラーハーフトーンスクリーンを定義し、
第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが3つのハーフトーンスクリーンのうちの1つと基本周波数を共有し、第5のスクリーンの第2の基本周波数ベクトルが3つのカラーハーフトーンスクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第5のカラーハーフトーンスクリーンを定義する
ことを含む方法。
【選択図】図1
【解決手段】第1、第2、及び第3のクラスタ化ドットのハーフトーンスクリーンに対する第1及び第2のカラーハーフトーン・スクリーンの基本周波数ベクトルを定義し、
第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが3つのハーフトーンスクリーンのうちの1つと基本周波数ベクトルを共有し、第4のスクリーンの第2の基本ベクトルが3つのカラーハーフトーンスクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第4のカラーハーフトーンスクリーンを定義し、
第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが3つのハーフトーンスクリーンのうちの1つと基本周波数を共有し、第5のスクリーンの第2の基本周波数ベクトルが3つのカラーハーフトーンスクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第5のカラーハーフトーンスクリーンを定義する
ことを含む方法。
【選択図】図1
Description
本発明の教示は、5色までのクラスタ化ドット・スクリーンの組み合わせを用いて、カラー文書をモアレを含まないでハーフトーン化するための方法及び装置に向けられる。
安価なデジタルカラープリンタの出現で、カラーデジタル・ハーフトーニングの方法及びシステムは、連続カラートーンをもつ印刷された画像又は表示された画像の再現において、ますます重要になっている。ほとんどのデジタルカラープリンタはバイナリモードで動作すること、即ち、それぞれの色分離について、対応するカラースポットが特定の位置又はピクセルにおいて印刷される又は印刷されないことが知られている。デジタル・ハーフトーニングは、人間の視覚系又は視覚器官のいずれかによる、印刷されたカラースポットの空間平均化が、必要とされる連続カラートーンの錯覚をもたらしてしまう、カラースポットの印刷を制御する。
最も一般的なハーフトーン技術はスクリーニングであり、これは各々の色分離に対して必要とされる各々のピクセルの連続カラーレベルと、1つ又はそれ以上の所定の閾値とを比較するものである。所定の閾値レベルは、通常、画像のプレーンを埋めるようにタイリングされ、従って、閾値のハーフトーン・スクリーンを形成する長方形のセルについて定義される。所与のピクセルにおいて、必要とされるカラートーンレベルが閾値ハーフトーンレベルより濃い場合には、カラースポットはその特定のピクセルで印刷される。そうでなければ、カラースポットは印刷されない。スクリーニング法の出力は、多数の小さな「ドット」のバイナリ・パターンであり、これは、ハーフトーン・セルの大きさ、形状、及びタイリングによって定められるように、規則的に離間されている。換言すると、スクリーニング出力は、二次元的反復パターンとして、ハーフトーン・スクリーンの幾何学的形状によって完全に定義される2つの基本空間周波数を有する。
印刷されたピクセルの分布がハーフトーン・スクリーンの設計に依存することは当業者に理解される。クラスタ化ドット・ハーフトーン・スクリーンにおいては、単一のハーフトーン・セルを用いて形成された全ての印刷ピクセルは、通常、1つ又はそれ以上のクラスタに群化する。ハーフトーン・セルが単一のクラスタを生成するのみであれば、シングルドット・ハーフトーン、又はシングルドット・ハーフトーン・スクリーンと呼ばれる。代替的には、ハーフトーン・スクリーンは、デュアルドット、トリドット、クワッドドット、又はその他同様なものとすることができる。
ハーフトーニングは、多くの場合、ハーフトーン・ドットに関して説明されるが、理想的なハーフトーン・ドットは、長方形、正方形、線形、円形、楕円形、「プラス記号」形、X形、風車形、及び針山形を含む多様な形状を有することができ、実際に印刷されるドットは、デジタル化及び物理的印刷法により導入される、それら理想的な形状の歪み及び断片化を有することができる。異なる形状及び角度を有する多様なデジタルハーフトーン・スクリーンは、T.M.Holladay,Information DisplayのためのProc.Soc.による「An Optimum Algorithm for Halftone Generation for Displays and Hard Copies」21,p.185(1980)に説明される。
デジタル・ハーフトーニングに生じる一般的な問題は、モアレ・パターンの出現である。モアレ・パターンは、2つ又はそれ以上の色のハーフトーン分離が互いの上に印刷されるときに発生する望ましくない干渉パターンである。印刷プロセス中の色混合は非線形プロセスであるため、基本周波数以外の周波数成分及び個々の色のハーフトーン分離の調波が、最終プリントアウトで発生することがある。例えば、同一ハーフトーン・スクリーンが2色分離に用いられた場合には、理論上は、モアレ・パターンはないはずである。しかしながら、角度差及び/又はスカラ差から発生する、2色ハーフトーン分離間のどのようなわずかな位置ずれも、2つのわずかに異なる基本周波数ベクトルをもたらす。非線形の色混合により、周波数ベクトルにおける差は、出力において非常に目立つモアレ干渉パターンとして視覚的に明白なうなり周波数を形成する。さらに、横方向の位置ずれは、同一のハーフトーン・スクリーンが2色分離に用いられた場合には、顕著なカラーシフトをもたらすことがある。例えば、位置ずれ又は他の理由による2色モアレ・パターンを避けるためには、異なるハーフトーン・スクリーンが、異なる色分離に一般に用いられて、異なるハーフトーン・スクリーンの基本周波数ベクトルは、比較的大きな角度で分けられる。従って、異なるスクリーンのいずれか2つの基本周波数間の周波数差は十分に大きく、目に見えて不快なモアレ・パターンは形成されない。
例えば3色分離において、異なるハーフトーン・スクリーンを選択する際には、どのようなニ色モアレも、どのような3色モアレも回避することが望ましい。従来の印刷産業においては、正方形の形状で同一のハーフトーン・セルにより構築できる3つのハーフトーン・スクリーンは、基となる点及び軸から、それぞれ15°、45°、及び75°に配置して、従来の3色モアレを含まない解決策を提供できることが周知である。これは、1967年、ニューヨーク州のJohn Wiley & Sonsによる「Principles of Color Reproduction」に説明される。
しかしながら、デジタル・ハーフトーニングに関しては、ハーフトーン・スクリーンを回転する自由度は、各ピクセルの位置を定義するラスタ構造によって制限される。tan(15°)及びtan(75°)は無理数であるため、ハーフトーン・スクリーンを15°又は75°回転することは、デジタル・ハーフトーニングにおいて厳密には実行できない。このために、いくつかの方法が、厳密なモアレを含まない解決策の代わりに、近似するものを提供することを提案している。例えば、米国特許第5,323,245号及び第5,583,660号においては、この問題は、2つ又はそれ以上の垂直で等しくない周波数のスクリーン・パターンと、非垂直で等しい周波数の通常のものではないスクリーン・パターンとの組み合わせを用いて対処される。しかしながら、これらの近似的な解決策全ては、ラスタ構造によって定義されたアドレス可能な点上又はピクセル位置上に直接位置しない中心を有する、いくつかのハーフトーン・ドットをもたらす。従って、形状及び中心位置は、一方のハーフトーン・ドットと別のものとでは異なる。その結果として、スクリーン周波数とラスタ周波数との間の付加的な干渉又はモアレが発生する可能性がある。別の手法では、米国特許第5,371,612号が、正方形の形状のハーフトーン・スクリーンだけに用いることができるスクリーン角度及びサイズを定めるモアレ防止方法を開示する。
Delabastitaに付与された米国特許番号第5,155,599号は、印刷において画像を再現するためのスクリーニング・システム及び方法を開示する。用いられるスクリーニング角度は従来のスクリーニング角度に違いが、同一のものではない。それにもかかわらず、従来のシステムからの角度における逸脱は、ラインルーリング(line rulings)における逸脱により、まさにオフセットされているという事実によって、再現はモアレを含まない。スクリーニング・システムは、有理の接線角度をもつスクリーンの組み合わせに用いられるときに、特に有利である。有理の接線スクリーンのモアレを含まない組み合わせは、回転量を小さい増分で制御して、定角により回転させることができる。
Wang他による、米国特許第6,798,539号は、色のハーフトーニングのために、モアレを含まない条件を満たす単一セルで非直角のクラスタ化ドット・スクリーンを用いるための方法を開示する。この開示はまた、モアレを含まない色のハーフトーニングのために、単一セルで非直角のクラスタ化ドット・スクリーンとライン・スクリーンとを組み合わせる方法も提供する。具体的には、これら単一セルのハーフトーン・スクリーンの選択は、それぞれの空間又は周波数方程式に与えられるモアレを含まない条件を満たすことにより定められる。
ハーフトーン・スクリーン間のモアレを回避する際の障害は、4色印刷の慣行により、さらに深刻になる。4色印刷は通常、最適な画像品質に満たないものを生成するイエロー画像分離にハーフトーニング法を採用する。典型的なクラスタ化ドット構成は、四角形のハーフトーン・セルとなり、周波数を他のスクリーンより高い
にして、イエローを0°に置く。低コントラストのモアレは、イエローと他の着色剤との特定の組み合わせに対して多くの印刷画像に見ることができる。イエローの別の一般的な構成は、イエローの確率スクリーン又はエラー拡散を使用する。その構成は、多数の異なるプリンタ上で用いられたときに、光度の不安定さをもたらす。その結果は、ページ間の色のむら、及びページ内の非一様性である。
にして、イエローを0°に置く。低コントラストのモアレは、イエローと他の着色剤との特定の組み合わせに対して多くの印刷画像に見ることができる。イエローの別の一般的な構成は、イエローの確率スクリーン又はエラー拡散を使用する。その構成は、多数の異なるプリンタ上で用いられたときに、光度の不安定さをもたらす。その結果は、ページ間の色のむら、及びページ内の非一様性である。
4つより多い画像分離を必要とする高品質の印刷用途がいくつか存在する。例えば、高忠実度(「ハイファイ」)カラー印刷は、通常、印刷エンジンの色域を拡張するために、1つ又はそれ以上の付加的な原色を使用する。付加的な原色の2つの一般的な選択は、オレンジ及びグリーンであるが、レッド、ブルー、及びバイオレットといった他の色を用いてもよい。高忠実度印刷の周知の例は、Pantone hexachrome(登録商標)印刷である。低クロマ印刷は、従来トナーと同じ又は類似した色相の付加的なトナー又はインクを採用する。例えば、低クロマのマゼンタを従来のマゼンタと併せて用いて、従来のマゼンタだけを用いるものと比較すると、より滑らかな階調グラデーション、及び肌色のテクスチャの減少を可能にすることができる。一般的な低クロマ又は淡い着色剤は、ライト・マゼンタ、ライト・シアン、及びグレイを含む。他の>4個の着色剤の強化された印刷法は、ホワイト、メタリック、及び蛍光といった特別な着色剤を採用でき、セキュリティ及び特殊画像形成効果のある適用例を有することができる。
付加的なクラスタ化ドット・ハーフトーン・スクリーンと関連するモアレの検討のために、第5のチャネルのハーフトーニングに現在使用可能な代替的手法は、不安定さ、望ましくないハーフトーン構造の外観、又は用途に対する制限に悩まされる。例えば、確率スクリーン及びエラー拡散は、ハイファイ色及び低クロマトナーに用いられるが、小さなドットサイズは、ゼログラフィ及びオフセット印刷に、不安定な結果を生じさせる傾向がある。ライン・スクリーンもまた用いられるが、ライン構造は、不安定になる可能性のある非常に高い周波数で用いられない限り、望ましくないと考えられる傾向がある。いくつかの方法は、ハイファイ着色剤及びその相補的着色剤と同じスクリーンを使用するが(例えば、シアン及びオレンジに対して同じスクリーンのように)、その方法は、色管理動作に制限を課す可能性があり、低クロマトナーには適用されない。
Balasubramanianに付与された米国特許第5,870.530号は、通常のCMYKの原色着色剤を超える等和色の着色剤が使用可能であり、等和色の着色剤は、フルカラーの色域を取得するために、原色着色剤の組み合わせの代わりとなる「ハイファイ」色印刷システムを開示する。等和色の着色剤が原色着色剤の代わりになる機能は、色空間内の経路にわたり非線形である。
Dalai他に付与された米国特許第5,892,891号は、通常のCMYKの原色着色剤を超えるハイファイ色の着色剤が使用可能な米国特許第5,892,891号を開示し、CMYK着色剤だけで取得できる主要な色域は、ハイファイ着色剤が用いられ、CMY着色剤の相補的なものが除外された、少なくとも1つの拡張された色域と相互に排他的である。主要色域及び拡張色域は相互に排他的であるため、画像のいかなる部分においても、わずか4つの着色剤しか用いられることはなく、かつ、いかなる望みの色を取得するのにも、わずか4つのハーフトーン・スクリーンを用いればよい。
上記の特許及び引用は以下の明細書に教示される開示の背景原理を提供し、さらに、上記の特許及び引用の各々については、それら開示全体が、その教示について引用により本明細書に組み入れられる。
本明細書に提供されるように、5色までのモアレを含まないカラーのハーフトーニングのために、異なる色分離のクラスタ化ドット・スクリーンを組み合わせるシステム及び方法に対する教示が与えられる。
本明細書の実施形態には、5つの色の各々に対して異なるハーフトーン・スクリーンを用いて、モアレを含まないカラーのハーフトーン画像をデジタルで再現するための画像形成方法が開示され、この方法は、第1の基本周波数ベクトルVa1=(Va1,θa1)と、第2の基本周波数ベクトルVa2=(Va2,θa2)とを有する第1のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、第1の基本周波数ベクトルVb1=(Vb1,θb1)と、第2の基本周波数ベクトルVb2=(Vb2,θb2)とを有する第2のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、第1の基本周波数ベクトルVc1=(Vc1,θc1)と、第2の基本周波数ベクトルVc2=(Vc2,θc2)とを有する第3のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、ベクトル角度はθai>θbi>θciの順序に従い、Vlow<0.5サイクル/インチ及びVhigh>50サイクル/インチである場合に、
及び
の閾値を満たすことにより、好ましくないモアレを生成しない組み合わせを識別するために、前記基本周波数ベクトルの値を選択し、第1の基本周波数ベクトルVd1=(Vd1,θd1)と、第2の基本周波数ベクトルVd2=(Vd2,θd2)とを有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、第1の基本周波数ベクトルVe1=(Ve1,θe1)と、第2の基本周波数ベクトルVe2=(Ve2,θe2)とを有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
を満たすように、前記第4のスクリーン及び前記第5のスクリーンに対する基本周波数ベクトルの値を選択することを含み、組み合わせて用いられる5つの異なるハーフトーン・スクリーンの組がモアレを含まないハーフトーン出力を生成するようにする。
及び
の閾値を満たすことにより、好ましくないモアレを生成しない組み合わせを識別するために、前記基本周波数ベクトルの値を選択し、第1の基本周波数ベクトルVd1=(Vd1,θd1)と、第2の基本周波数ベクトルVd2=(Vd2,θd2)とを有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、第1の基本周波数ベクトルVe1=(Ve1,θe1)と、第2の基本周波数ベクトルVe2=(Ve2,θe2)とを有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
を満たすように、前記第4のスクリーン及び前記第5のスクリーンに対する基本周波数ベクトルの値を選択することを含み、組み合わせて用いられる5つの異なるハーフトーン・スクリーンの組がモアレを含まないハーフトーン出力を生成するようにする。
さらに、本明細書の実施形態には、5色画像分離のモアレを含まないハーフトーニングのために複数の非直角のハーフトーンン・スクリーン出力を生成するための方法が開示され、この方法は、第1、第2、及び第3のクラスタ化ドットのハーフトーン・スクリーンの各々に対する第1及び第2のカラー・ハーフトーン・スクリーンの基本周波数ベクトルを定義して、ハーフトーン・スクリーンの組の出力が、好ましくないモアレを含まないロゼット外観を形成するようにし、第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが前記3つのハーフトーン・スクリーンのうちの1つと基本周波数ベクトルを共有し、前記第4のスクリーンの第2の基本ベクトルが前記3つのカラー・ハーフトーン・スクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
前記第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが前記3つのハーフトーン・スクリーンのうちの1つと基本周波数を共有し、第5のスクリーンの第2の基本周波数ベクトルが前記3つのカラー・ハーフトーン・スクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義することを含み、前記第5のスクリーンの前記第1の基本周波数ベクトル又は前記第2の基本周波数ベクトルも、前記第4のスクリーンの前記第1の基本周波数ベクトル又は前記第2の基本周波数ベクトルとは等しくない。
前記第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが前記3つのハーフトーン・スクリーンのうちの1つと基本周波数を共有し、第5のスクリーンの第2の基本周波数ベクトルが前記3つのカラー・ハーフトーン・スクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義することを含み、前記第5のスクリーンの前記第1の基本周波数ベクトル又は前記第2の基本周波数ベクトルも、前記第4のスクリーンの前記第1の基本周波数ベクトル又は前記第2の基本周波数ベクトルとは等しくない。
さらに、本明細書の実施形態には、各々の色に対するハーフトーン・スクリーンで構成される5つのハーフトーン・スクリーンの組を用いて、モアレを含まないカラーのハーフトーン画像を再現するためのカラー・ハーフトーニング・スクリーニング装置が開示され、この装置は、第1の基本周波数ベクトルVa1=(Va1,θa1)と、第2の基本周波数ベクトルVa2=(Va2,θa2)とを有する第1のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、第1の基本周波数ベクトルVb1=(Vb1,θb1)と、第2の基本周波数ベクトルVb2=(Vb2,θb2)とを有する第2のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、第1の基本周波数ベクトルVc1=(Vc1,θc1)と、第2の基本周波数ベクトルVc2=(Vc2,θc2)とを有する第3のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、を含み、ベクトル角度はθai>θbi>θciの順序に従い、Vlow<0.5サイクル/インチ及びVhigh>50サイクル/インチである場合に、
及び
により相関する前記第1及び前記第2のカラー・ハーフトーン・スクリーン基本周波数に値が指定され、第1の基本周波数ベクトルVd1=(Vd1,θd1)と、第2の基本周波数ベクトルVd2=(Vd2,θd2)とを有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、第1の基本周波数ベクトルVe1=(Ve1,θe1)と、第2の基本周波数ベクトルVe2=(Ve2,θe2)とを有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、を含み、前記第4のスクリーン及び前記第5のスクリーンに対する前記第1及び前記第2の基本周波数ベクトルに指定された前記値は、
により前記第1、前記第2、及び前記第3のスクリーンに対する基本周波数ベクトルに関連される。
及び
により相関する前記第1及び前記第2のカラー・ハーフトーン・スクリーン基本周波数に値が指定され、第1の基本周波数ベクトルVd1=(Vd1,θd1)と、第2の基本周波数ベクトルVd2=(Vd2,θd2)とを有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、第1の基本周波数ベクトルVe1=(Ve1,θe1)と、第2の基本周波数ベクトルVe2=(Ve2,θe2)とを有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、を含み、前記第4のスクリーン及び前記第5のスクリーンに対する前記第1及び前記第2の基本周波数ベクトルに指定された前記値は、
により前記第1、前記第2、及び前記第3のスクリーンに対する基本周波数ベクトルに関連される。
本特許又は出願ファイルは、カラーで生成された少なくとも1つの図面を含む。カラー図面をもつ本特許又は特許出願公告のコピーは、要請及び必要な料金の支払に応じて、特許庁より提供される。
本発明に開示される教示は、2つ、3つ、4つ、又は5つのカラーのハーフトーン分離を印刷するときに、モアレを含まないロゼットを生成するカラーのハーフトーンを提供する。このように開発されたハーフトーン・スクリーン技術により、モアレを含まないハーフトーン出力を生成する5つのクラスタ化ドットのハーフトーン・スクリーンを設計することが可能である。これらの例示的なクラスタ化ドットのハーフトーン・スクリーンを実現するための要求は、5つのハーフトーン・スクリーンのうちの少なくとも2つが他のハーフトーン・スクリーンと周波数ベクトルを共有しなければならない、いくつかの周波数とベクトルの方程式により指定される。周波数ベクトルの方程式は、さらに、多色のモアレを含まないハーフトーニングに対する従来の要求にも適合する。
ほとんどのスクリーニング・ベースのハーフトーン法は、二次元タイリング様式のハーフトーン・スクリーンを用いる。従って、対応するハーフトーン出力は、ハーフトーン・スクリーンによって定義された強い周期構造を有する。例えば、図1乃至図3は、現行の例示的なカラー・プリンタからの出力を実証する3つのハーフトーン・パターンである。シアン・パターンは75°と−15°スクリーンの出力であり、マゼンタ・パターンは15°と−75°スクリーンの出力であり、及び、ブラックは、45°と−45°スクリーンの出力である。図1乃至図3の3パターン全ては、正方形の形状のスクリーン・セルのタイリングの結果として、二次元周期的(又は、多ドット/セル又はスーパーセル手法のために準周期的)構造としてのハーフトーン出力を示す。
画像はまた、それらのフーリエ変換又はそれらの空間周波数表現によっても説明することができる。ハーフトーン・スクリーンのタイリングの結果として、図1乃至図3のハーフトーン・パターンのフーリエ変換は、各スクリーンとそれらの二次元高位調波又は基本波の一次結合に対する2つの基本ハーフトーン周波数ベクトルにより定義された離散周波数成分によって支配される。この明細書における以下の検討では、ハーフトーン・パターンのフーリエ変換を表すのに、図1乃至図3における変換プロットにより示される表記を用いる。基本ハーフトーン周波数ベクトルの位置Vc1、Vc2、Vm1、Vm2、Vk1、及びVk2と、それらの調波のいくつかだけが円形のドットとして空間周波数座標に表され、これらの図においては、各成分の振幅及び位相は無視される。下付き文字1及び下付き文字2の表記は、それぞれ、0°軸の上(0°から90°)、又は下(270°から360°、又は同様な意味合いで−90°から0°)のベクトルを指す。2つの象限を表すのに、本開示の中では一貫してこの表記を用いる。シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックによる4色印刷の慣行のために、ここで説明するハーフトーンニング法を教示する助けになるように、添字c、m、y、及びkを用いる。その表記を用いて教示するが、他の着色剤を使用することができるという点で、その概念は一般的なものである。例えば、表記Vm1を用いて、マゼンタ・スクリーンの周波数ベクトルとして、それを指す例を用いることができるが、いくつかの使用可能な着色剤のための第1象限における周波数ベクトルを一般的に意味する目的であることが理解される。さらに、特定のスクリーンの幾何学的形状のための着色剤は、互いに置き換え可能であることに留意されたい。例えば、第1の幾何学的形状のスクリーンによりハーフトーン化されたイエロー、及び第2の幾何学的形状のスクリーンによりハーフトーン化されたブラックを教示できるが、スクリーンは互いに置き換えることができ、イエローは第2の幾何学的形状のスクリーンによりハーフトーン化し、ブラックは第1の幾何学的形状によりハーフトーン化できると想定することは実用的で合理的である。
図1乃至図3の3つのプロットは、それぞれ、図における3つのハーフトーン・パターンの空間周波数表現である。もちろん、ハーフトーンは、関連概念を教示するプロットを簡潔にするように、範囲が両方向においてインチ当たり±300周期(cpi)に限られるために、プロットに示されない多くの高位調波を有する。
カラー印刷では、異なるプロセスカラーのハーフトーン・スクリーンの重ね合わせのために、通常、基本周波数よりも多い周波数成分が、ハーフトーン画像に生成される。フーリエ解析を用いて、2つの異なる色の重ね合わせによって引き起こされた結果を、それらの周波数とベクトルの差異として表すことができ、例えば、Vcm=Vc±Vmで、VxはVx1、−Vx1、Vx2、−Vx2、のいずれか1つを表し、Vcmは複合ベクトルを表す。各フーリエ成分はその共役を有するため、即ちVc-の共役成分を表す周波数ベクトル−Vcが常に存在するため、周波数ベクトルの符号定義は、むしろ任意的である。各ハーフトーン・ドット・スクリーンには、2つの基本周波数ベクトルがあり、従って、2つの異なる色に対する2つのスクリーンの色混合は、単独の基本周波数ベクトルに対して、8つの独特な複合ベクトルをもたらす。ハーフトーン周波数ベクトルの他の調波を考慮すれば、複合は、多数の異なる差異ベクトルをもたらすことができる。図4では図1及び図2に示されるシアンとマゼンタのハーフトーン・パターンの重ね合わせが左側に示され、その周波数表現が右側に示される。明らかに、混合色の周波数スペクトルは非常に複雑であり、確かに、図1及び図2に示される単一色スペクトルにおけるような二次元の周期関数ではなく、このことは、図4の重ね合わせのハーフトーン・パターンが、なぜ、単純な単色の場合のように、単純なセルのタイリングとして説明できないのかを説明する。
重ね合わせが、3色、通常はシアン、マゼンタ、及びブラックを含むときには、状況はさらに複雑となる。図5に示されるように、多くの場合、ロゼット・パターンと呼ばれるハーフトーン・パターンは、単純な反復パターンでなく、そのフーリエ表現は、2色の場合よりもさらに複雑である。従来のプレス印刷では、同じハーフトーン・スクリーンは、シアン、マゼンタ及びブラック各々に関して、ちょうど15°、75°、及び45°だけ回転される。そのようなハーフトーン構成によりもたらされるロゼット・パターンは、理論上は、非周期であることが証明されている(J.A.C. Yuleによる「Principles of Color Reproduction」)。換言すると、ロゼット・ターンは、同じページでは反復することがない。
好ましくない2色モアレを避けるための一般的な方策は、基本ハーフトーン周波数ベクトルの2色差異ベクトルが、著しい低周波と考えられるように十分に小さく、又は長さが短いことを保証する周波数ベクトルを選択することである。2色モアレを含まない条件は、
|Vc±Vm|>Vhigh (1)
のようにまとめられ、Vcは、Vc1、−Vc1、Vc2、−Vc2のいずれか1つを表し、Vmは、Vm1、−Vm1、Vm2、−Vm2のいずれか1つを表し、Vhighは、目立つモアレに対してのみ、1インチ当たり50乃至70のサイクルの間のどこかで設定された周波数限界である。
|Vc±Vm|>Vhigh (1)
のようにまとめられ、Vcは、Vc1、−Vc1、Vc2、−Vc2のいずれか1つを表し、Vmは、Vm1、−Vm1、Vm2、−Vm2のいずれか1つを表し、Vhighは、目立つモアレに対してのみ、1インチ当たり50乃至70のサイクルの間のどこかで設定された周波数限界である。
厄介なモアレが3色モアレであることは周知であり、これはCMYKの4色プリンタによって生成されたシアンとマゼンタとブラックのプリントに現れることがある。2色の場合の発展形態として、3色モアレを含まない条件の1つの態様は、
|Vc±Vm±Vk|>Vhigh (2)
のようにまとめられ、Vkは、Vk1、−Vk1、Vk2、−Vk2のいずれか1つを表し、Vhighは、2色の場合と同様に設定される。方程式(2)の不等式の左側に関しては、異なる色成分の、全部で32の独特な組み合わせがあるため、ハーフトーン・スクリーンが、例えばインチ当たり200ラインのように非常に高い基本周波数をもたない限り、3色の差異ベクトル全て並びに2色の差異ベクトル全てを十分に大きくしてどのような色モアレも避けるようにすることは非常に難しいということが実用性の問題として存在する。モアレを含まない条件の別の態様は、3色の差異ベクトルのうちの2つをヌルにし、残りは大きいまま保つことである。周波数ベクトルの符号及び指数の両方が、一般性を失うことなく、幾分任意に定義されるとすると、3色モアレを含まない条件は、以下のベクトル方程式により特定され、
Vc1−Vm1+Vk2=0 (3a)
又は、従来のスクリーン構成により、同等に、
Vc2−Vm2−Vk1=0 (3b)
となる。
方程式(3a)及び(3b)は、3色の、可能な周波数の組み合わせ全てのうちの2つである。ほとんどの適用例において、残りの組み合わせは、MIN[|Vc|,|Vm|,|Vk|]ほどの大きさで、具体的には特定されていないVhighに対する方程式(2)の不等式を満たし、ハーフトーン出力の組み合わせは、好ましくないモアレではなく、ロゼット外観を生成する。方程式3のベクトルの追加は、図6に説明される。
|Vc±Vm±Vk|>Vhigh (2)
のようにまとめられ、Vkは、Vk1、−Vk1、Vk2、−Vk2のいずれか1つを表し、Vhighは、2色の場合と同様に設定される。方程式(2)の不等式の左側に関しては、異なる色成分の、全部で32の独特な組み合わせがあるため、ハーフトーン・スクリーンが、例えばインチ当たり200ラインのように非常に高い基本周波数をもたない限り、3色の差異ベクトル全て並びに2色の差異ベクトル全てを十分に大きくしてどのような色モアレも避けるようにすることは非常に難しいということが実用性の問題として存在する。モアレを含まない条件の別の態様は、3色の差異ベクトルのうちの2つをヌルにし、残りは大きいまま保つことである。周波数ベクトルの符号及び指数の両方が、一般性を失うことなく、幾分任意に定義されるとすると、3色モアレを含まない条件は、以下のベクトル方程式により特定され、
Vc1−Vm1+Vk2=0 (3a)
又は、従来のスクリーン構成により、同等に、
Vc2−Vm2−Vk1=0 (3b)
となる。
方程式(3a)及び(3b)は、3色の、可能な周波数の組み合わせ全てのうちの2つである。ほとんどの適用例において、残りの組み合わせは、MIN[|Vc|,|Vm|,|Vk|]ほどの大きさで、具体的には特定されていないVhighに対する方程式(2)の不等式を満たし、ハーフトーン出力の組み合わせは、好ましくないモアレではなく、ロゼット外観を生成する。方程式3のベクトルの追加は、図6に説明される。
ほとんどの従来のハーフトーン・スクリーンは、タイリングに、正方形形状のハーフトーンを用いる。従って、各スクリーンの2つの基本周波数ベクトルは、互いに独立していない。2つの方程式のうちの一方、すなわち(3a)又は(3b)のいずれかが満たされると、他方が自動的に保持される。近年、Wang他は、モアレを含まないカラー・ハーフトーニングのために、ハーフトーン・スクリーンを構築するのに非直角のハーフトーン・セル又は一般的な平行四辺形のハーフトーン・セルを用いるハーフトーン法(Wang他による米国特許第6,798,539号、上記に引用により組み込まれる)を教示しており、この場合は、各平行四辺形ベースのスクリーンの2つの基本周波数ベクトルが互いに独立しており、従って、両方程式(3a)及び(3b)を満たすことが、3色のモアレを含まない条件に必要とされる。本明細書に用いられる「非直角」という用語は、「必ずしも四角ではない」ことを意味し、「厳密に直角ではない」ほどに限定的なものではないことに留意されたい。こうした専門用語は、「非線形」といった用語が「必ずしも線形でない」を指すような数学の従来のやり方に従う。
本明細書に提供される教示は、5つまでのクラスタ化ドットのハーフトーン・スクリーンによりモアレを含まないハーフトーン出力を実現するために、例示的な構成において、多数の非直角クラスタ化ドット・スクリーンを使用する。こうした出力に対しては、特定の周波数ベクトル条件が満たされなければならず、これらは、異なる色に対するハーフトーン・セルの形状が空間ベクトルにより定義される空間領域において指定することができ、又は、ハーフトーン・スクリーンが周波数ベクトルにより指定される周波数領域において指定することができる。以下の開示においては、これらの満たされるべき特定の条件は、周波数ベクトルを用いることにより、周波数領域で指定される。
方程式(1)から(3)のモアレを含まない条件は、周波数ベクトル共有概念を採用することにより、4色のスクリーンに発展させることができる。米国特許公開第2004/0109184号−A1において、イシイは、周波数ベクトルが、2つの他のスクリーンと同じになるように設定することにより(例えばVy1=Vk1,Vy2=Vc1)、モアレを含まない方法で、第4のスクリーンを含む。新規な周波数ベクトルがシステムに加えられていないため、新規なモアレ成分は生成されない。また、第4スクリーンは2つの異なるスクリーンからベクトルを共有しているため、いずれかの1つのスクリーンから角度的に変位されることに留意されたい。この角度的な変位は、スクリーンが、他の回転されたスクリーン設計と同様に、位置ずれに対して、ある程度のカラーシフトの感度の低さを有することができるようにする。さらに、少なくとも1つのスクリーンは、そのような周波数ベクトル共有を実現するために、直角であってはいけないことに留意されたい。周波数ベクトルの共有により、イエローを、シアン、マゼンタ、及びブラックに含む例は、図7に示される。この例においては、通常の角度及び周波数はc、m、及びkに対して用いられ、yは非直角スクリーンとして含まれる。
望ましく示されるロゼットをもち、5つまでのクラスタ化ドットのハーフトーン画像分離をモアレを含まないで印刷するという、はるかに難しい要求を考慮する。換言すると、5つの二次元的で空間的に周期性の関数のオーバーレイ(overlay)が、視覚的に許容可能な範囲に入るうなり(モアレ)をもつことを要求する。さらに、位置ずれに対するカラーシフト感度を回避するように、どの2つのスクリーンも同一でないことを要求する。確率スクリーン、エラー拡散、ライン・スクリーン、又は相補的なカラースクリーン置換の全てを用いる現行の5色印刷の慣行は、上述のような制限を有する。本発明における教示によれば、クラスタ化ドットのハーフトーン・スクリーン構成は、ハーフトーン周波数ベクトルの加算方程式を介して適切なモアレ制限を定義し、好適な周波数ベクトル供給基準(sharing criteria)を定義することにより、モアレを含まないゴールを満たすように指定することができる。
従来のモアレを含まない構成において、3つの着色剤、a、b、cに対する直角ハーフトーン・スクリーンを考慮する。各々のスクリーンは、第1及び第2の周波数ベクトルVx1=(Vx1,θx1)、Vx2=(Vx2,θx2)を有し、ここで下付き文字xは着色剤のそれぞれを示し、Vx1はベクトル長を示し、θx1はベクトル角度を示す。対称により、これらの周波数ベクトルの負数もまた存在する。ベクトル角度は順序θai>θbi>θciに従う。これらの周波数ベクトルは図8に提供される。従来の直交性要求のために、Vx1及びVx2は、0.5%の許容誤差内の等しい長さであり、互いに90°だけ回転される。モアレを含まない条件は、
Va1−Vb1+Vc2=0 (4a)
として示すことができ、又は、同様に、従来のスクリーン構成により、
Va2−Vb2+Vc1=0 (4b)
として示すことができる。
Va1−Vb1+Vc2=0 (4a)
として示すことができ、又は、同様に、従来のスクリーン構成により、
Va2−Vb2+Vc1=0 (4b)
として示すことができる。
各々のスクリーンが非直角である2つの付加的な着色剤d及びeに対するスクリーンを考慮する。各々のスクリーンは、第1及び第2の周波数ベクトルVx1=(Vx1,θx1)、Vx2=(Vx2,θx2)を有し、ここで下付き文字xは着色剤を示し、Vxiはベクトル長を示し、θx2はベクトル周波数を示す。対称により、これらの周波数ベクトルの負数もまた存在する。5つのスクリーンの組み合わせは、第4及び第5のスクリーンがベクトルを共有して、Vd1及びVd2が、Va1、Vc1、Vb2、の1つと等しく設定され、
であり、Vc1及びVc2の各々が、Vb1、Va2、Vc2、の1つと等しく設定され、
である場合には、モアレを含まない。これらのスクリーンに対する基本周波数ベクトルは、3つの要素の組
から得られるように、数学的に示すことができる。
であり、Vc1及びVc2の各々が、Vb1、Va2、Vc2、の1つと等しく設定され、
である場合には、モアレを含まない。これらのスクリーンに対する基本周波数ベクトルは、3つの要素の組
から得られるように、数学的に示すことができる。
図9は、着色剤a、b、c、d、及びeに対するハーフトーン・スクリーンの基本周波数ベクトルを示す。着色剤d及びeに対する基本周波数ベクトルを選択することができるベクトルの組は、Vd及びVeとそれぞれ表示が付される。着色剤a、b、及びcに対するスクリーンは従来のモアレを含まない構成とすることができ、着色剤d及びeに対するスクリーンは、厳密に非直角でなければならない。
3つの要素の組の考察は、興味深い相互関係を示す。いずれかの3つの要素の組のいずれか2つのベクトルを選択することにより、それぞれの組における第3のベクトルは、2つベクトルの線形の組み合わせにより生成され、従って、スクリーンの周波数スペクトルに存在する。第3のベクトルは、2つの選択されたベクトルと同じ周波数の大きさを有する。3つのこうしたベクトルが等しいか又はほぼ等しいときには、ハーフトーン・セルは、画像プレーンを充填するように六角形状にタイリングされた六角形の形状を有すると説明することができる。この種の非直角スクリーンにおいては、3つの周波数ベクトルのうちのいずれか2つを基本周波数ベクトルと考慮することができ、第3のものを代替的な基本周波数ベクトルと考慮することができ、基本周波数ベクトル上のモアレ解析を実行するときに考慮されるべきである。
5つまでのクラスタ化ドット・スクリーンを用いるために、方程式(4)及び(5)のモアレを含まない条件を満たす特定のスクリーンの組が設計された。以下は、例示的なハーフトーン・スクリーンの組に対する周波数ベクトルである。全ての周波数成分は、1インチ当たりのサイクル(cpi)の単位で測定され、周波数角度は水平方向のy軸に関して定義される。
着色剤a、シアン:Vc1=170cpi@75° Vc2=170cpi@−15°
着色剤b、ブラック:Vk1=170.0cpi@45° Vk2=170cpi@−45°
着色剤c、マゼンタ:Vm1=170cpi@15° Vm2=170cpi@−75°
着色剤d、イエロー:Vy1=Vk1 Vy2=Vc2
Vy1+Vy2=Vm2=170cpi@−75°(代替的な基本周波数)
着色剤e、レッド:Vr1=Vc1 Vr2=Vk2
Vr1+Vr2=Vm1=170cpi@−15°(代替的な基本周波数)
これらのスクリーンの組を、着色剤シアン、マゼンタ、ブラック、イエロー、及びレッドを用いて説明し、示す。この例に用いられる着色剤の選択は、どのような方法でも制限することを意図するものではない。むしろ、この着色剤の組は、ここでは、これらの着色剤がスクリーン及び重ね合わせを視認する際に提供する明瞭さのために、本概念を表示する視覚的な助けとして用いられる。
着色剤a、シアン:Vc1=170cpi@75° Vc2=170cpi@−15°
着色剤b、ブラック:Vk1=170.0cpi@45° Vk2=170cpi@−45°
着色剤c、マゼンタ:Vm1=170cpi@15° Vm2=170cpi@−75°
着色剤d、イエロー:Vy1=Vk1 Vy2=Vc2
Vy1+Vy2=Vm2=170cpi@−75°(代替的な基本周波数)
着色剤e、レッド:Vr1=Vc1 Vr2=Vk2
Vr1+Vr2=Vm1=170cpi@−15°(代替的な基本周波数)
これらのスクリーンの組を、着色剤シアン、マゼンタ、ブラック、イエロー、及びレッドを用いて説明し、示す。この例に用いられる着色剤の選択は、どのような方法でも制限することを意図するものではない。むしろ、この着色剤の組は、ここでは、これらの着色剤がスクリーン及び重ね合わせを視認する際に提供する明瞭さのために、本概念を表示する視覚的な助けとして用いられる。
図1、図2、及び図3は、シアン、マゼンタ、及びブラックのそれぞれに対して、本例において用いられたスクリーンを示す。図10及び図11は、本例において、イエロー及びレッドに対して用いられたスクリーンを示す。図12は、イエロー及びレッドのスクリーンの重ね合わせを示し、図13は5つ全てのスクリーンの重ね合わせを示す。これらの図は、ハーフトーン・ドットのおよそ40%から60%までのカバー範囲を必要とするグレーレベルに対するハーフトーン出力を示す。これらの重ね合わせにおいては、方程式(4)及び方程式(5)のモアレを含まない要求及びベクトル共有要求による、好ましくないモアレは存在しないことがわかる。
上述のモアレを含まないロゼット印刷の例は特定の着色剤を用いるが、ここで教示されるハーフトーン構成は、一般に、いずれの5つの着色剤にも適用することができる。例えば、構成において採用される着色剤の組は、従来の減法混色の原色(シアン、マゼンタ、ブラック、及びイエロー)、これらの原色の淡い又は色相をシフトさせた形態、「高忠実度」着色剤(例えば、オレンジ、グリーン、バイオレット、ターコイズ、エメラルド、レッド、ブルー)、グロストナー、ホワイト、メタリック、hexachrome(登録商標)Pntone着色剤、蛍光、磁気マーキング材料、及び印刷プロセスに使用可能な
他の着色剤及びマーキング材料のうちのいずれか5つを含むことができる。
他の着色剤及びマーキング材料のうちのいずれか5つを含むことができる。
ここで教示される5つのハーフトーン構成に対する印刷用途は、以下に限定されるものではないが、高品質グラフィックアート印刷、写真品質印刷、特殊効果印刷、及び文書セキュリティ用途を含むことができる。
どのスクリーンも直角であるという制約がなく、Vx1及びVx2が等しい長さであるという制約がない、より一般的なハーフトーン構成を考慮する。さらに、モアレは、特定の周波数閾値Vlowの下又は周波数閾値Vhighの上に存在することが可能とすることができる。こうした制約を満たすことは、実用的な印刷及び視認条件に対してモアレを含まず、全ての周波数にわたり厳密に数学的にモアレを含まないわけではないようなスクリーン構成を可能にする。従来のモアレを含まない構成において、3つの着色剤a、b、cに対する非直角ハーフトーン・スクリーンを考慮する。各々のスクリーンは、第1及び第2の周波数ベクトルVx1=(Vx1,θx1)、Vx2=(Vx2,θx2)を有し、Vx1はベクトル長を示し、θx2はベクトル角度を示す。対称により、これらの周波数ベクトルの負数もまた存在する。ベクトル角度は順序θai>θbi>θciに従うと仮定する。従来の直交性要求のために、Vx1及びVx2は、0.5%の許容誤差内の等しい長さであり、互いに90°だけ回転される。モアレを含まない条件は、3つの着色剤a、b、及びcに対して示すことができ、
及び、
として示すことができる。
及び、
として示すことができる。
従来の直角構成は、等しいの長さのベクトル及び90°の角度のために、より簡単な要求[等しい方程式(4)の2つの方程式]を有していたことに留意されたい。この非直角の例においては、両方の方程式(6a)及び(6b)は、構成がモアレを含まないものであることを保証するように満たされなければならない。方程式(6)は、ベクトル和の大きさが、0.5サイクル/インチのように閾値Vlowより下であるか、又は、50サイクル/インチのように閾値Vhighより上であることを要求する。下方の閾値を満たすときには、理想的には、方程式(6)の合計が0になることが望ましいが、本発明の範囲内の実際的な解は、ベクトル和の大きさは、<0.5サイクル/インチのように指定の閾値より下の小さいものであることを可能にする。
当該技術分野においては、方程式(6)の仕様によりスクリーンを設計する方法が既知である。Wang他による米国特許番号第6,789,539号、及びDelabastitaによる米国特許第5,155,599号は、方程式(6)を満たすスクリーンを設計するのに用いることができる方法の例である。
各々が非直角の2つの付加的な着色剤d及びeに対するスクリーンを考慮する。各々のスクリーンは、第1及び第2の周波数ベクトルVx1=(Vx1,θx1)、Vx2=(Vx2,θx2)を有し、Vxiはベクトル長を示し、θx2はベクトル周波数を示す。対称により、これらの周波数ベクトルの負数もまた存在する。5つのスクリーンの組み合わせは、第4及び第5のスクリーンがベクトルを共有して、Vd1及びVd2が、Va1、Vc1、Vb2の1つと等しく設定され、
であり、Vc1及びVc2の各々が、Vb1、Va2、Vc2、の1つと等しく設定され、
である場合には、モアレを含まない。これらのスクリーンに対する基本周波数ベクトルは、3つの要素の組
から得られるように、数学的に示すことができる。
であり、Vc1及びVc2の各々が、Vb1、Va2、Vc2、の1つと等しく設定され、
である場合には、モアレを含まない。これらのスクリーンに対する基本周波数ベクトルは、3つの要素の組
から得られるように、数学的に示すことができる。
このように周波数ベクトルを共有することにより第4及び第5のスクリーンを含むことは、新規な周波数ベクトルをシステムに加えることがなく、従って、新規なモアレ成分は生成されない。さらに、第4のスクリーンの第1及び第2の周波数ベクトルは、2つの異なるスクリーンからベクトルを共有するため、いずれか1つのスクリーンから角度により及び周波数により変位される。さらに、第5のスクリーンの第1及び第2の周波数ベクトルは、2つの異なるスクリーンからベクトルを共有し、第4のスクリーンの周波数ベクトルとは等しくないため、第5のスクリーンもまたいずれか1つのスクリーンから角度により及び周波数により変位される。この角度による変位及び周波数による変位は、他の回転されたスクリーン設計と同様に、スクリーンが位置ずれに対するカラーシフトの感度の低さを有することを可能にする。
いずれのおそらく全てのスクリーンは非直角とすることができるが、こうした5つのスクリーンの周波数ベクトル共有ハーフトーン構成は、厳密に非直角の又は平行四辺形の形状の少なくとも2つのスクリーンを用いることによってのみ実現することができるのは興味深いことである。モアレを含まない条件及び周波数ベクトル共有の組み合わせは、少なくとも2つのスクリーンに対して独立した第1及び第2の基本周波数ベクトルを必要とする。
5つまでの非直角のクラスタ化ドット・スクリーンを用いるための方程式(6)及び(7)のモアレを含まない条件を満たす1つの特定のスクリーンの組が設計された。以下は、例示的なハーフトーン・スクリーンの組の周波数ベクトルである。
着色剤a、マゼンタ:Vm1=170cpi@76° Vc2=170cpi@−16°
着色剤b、ブラック:Vk1=156.0cpi@50° Vk2=170cpi@−50°
着色剤c、シアン:Vm1=146cpi@16° Vm2=170cpi@−76°
着色剤d、イエロー:Vy1=Vk1 Vy2=Vc2
Vy1+Vy2=Vm2=146cpi@−16°(代替的な基本周波数)
着色剤e、レッド:Vr1=Vc1 Vr2=Vk2
Vr1+Vr2=Vm1=165cpi@−76°(代替的な基本周波数)
着色剤a、マゼンタ:Vm1=170cpi@76° Vc2=170cpi@−16°
着色剤b、ブラック:Vk1=156.0cpi@50° Vk2=170cpi@−50°
着色剤c、シアン:Vm1=146cpi@16° Vm2=170cpi@−76°
着色剤d、イエロー:Vy1=Vk1 Vy2=Vc2
Vy1+Vy2=Vm2=146cpi@−16°(代替的な基本周波数)
着色剤e、レッド:Vr1=Vc1 Vr2=Vk2
Vr1+Vr2=Vm1=165cpi@−76°(代替的な基本周波数)
図14から図18は、着色剤a、b、c、d、及びeのそれぞれに用いられるスクリーンを示す。図19は、色a及びcに用いられるスクリーンの重ね合わせを示し、図20は、色a、c、及びcに用いられるスクリーンの重ね合わせを示し、図21は、色d及びeに用いられるスクリーンの重ね合わせを示し、図22は、5つのスクリーン全ての重ね合わせを示す。これらの図は、ハーフトーン・ドットのおよそ40%から60%までのカバー範囲を必要とするグレーレベルに対するハーフトーン出力を示す。これらの重ね合わせにおいては、方程式(6)及び方程式(7)のモアレを含まない要求及びベクトル共有要求による、好ましくないモアレは存在しないことがわかる。
付加的な有利な特性を5つのスクリーンの構成に設計することができる。ハーフトーン・スクリーンの組は、この組が可能な限り直角に近いものである場合には、スクリーン間でより一貫したテクスチャの外観を有することができる。一貫性を実現するためには、互いにベクトルを共有しない3つのスクリーンの各々は、直角から15°を超えない基本周波数ベクトルを有するべきである。
Claims (4)
- 5つの色の各々に対して異なるハーフトーン・スクリーンを用いて、モアレを含まないカラーのハーフトーン画像をデジタルで再現するための画像形成方法であって、
第1の基本周波数ベクトルVa1=(Va1,θa1)と、第2の基本周波数ベクトルVa2=(Va2,θa2)とを有する第1のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
第1の基本周波数ベクトルVb1=(Vb1,θb1)と、第2の基本周波数ベクトルVb2=(Vb2,θb2)とを有する第2のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
第1の基本周波数ベクトルVc1=(Vc1,θc1)と、第2の基本周波数ベクトルVc2=(Vc2,θc2)とを有する第3のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
ベクトル角度はθai>θbi>θciの順序に従い、
Vlow<0.5サイクル/インチ及びVhigh>50サイクル/インチである場合に、
及び
の閾値を満たすことにより、好ましくないモアレを生成しない組み合わせを識別するために、前記基本周波数ベクトルの値を選択し、
第1の基本周波数ベクトルVd1=(Vd1,θd1)と、第2の基本周波数ベクトルVd2=(Vd2,θd2)とを有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
第1の基本周波数ベクトルVe1=(Ve1,θe1)と、第2の基本周波数ベクトルVe2=(Ve2,θe2)とを有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
を満たすように、前記第4のスクリーン及び前記第5のスクリーンに対する基本周波数ベクトルの値を選択する
ことを含み、組み合わせて用いられる5つの異なるハーフトーン・スクリーンの組がモアレを含まないハーフトーン出力を生成するようにすることを特徴とする方法。 - 5色画像分離のモアレを含まないハーフトーニングのために複数の非直角のハーフトーンン・スクリーン出力を生成するための方法であって、
第1、第2、及び第3のクラスタ化ドットのハーフトーン・スクリーンの各々に対する第1及び第2のカラー・ハーフトーン・スクリーンの基本周波数ベクトルを定義して、ハーフトーン・スクリーンの組の出力が、好ましくないモアレを含まないロゼット外観を形成するようにし、
第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが前記3つのハーフトーン・スクリーンのうちの1つと基本周波数ベクトルを共有し、前記第4のスクリーンの第2の基本ベクトルが前記3つのカラー・ハーフトーン・スクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義し、
前記第4のスクリーンの第1の基本ベクトルが前記3つのハーフトーン・スクリーンのうちの1つと基本周波数を共有し、第5のスクリーンの第2の基本周波数ベクトルが前記3つのカラー・ハーフトーン・スクリーンの異なる1つと基本周波数ベクトルを共有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンを定義する
ことを含み、前記第5のスクリーンの前記第1の基本周波数ベクトル又は前記第2の基本周波数ベクトルも、前記第4のスクリーンの前記第1の基本周波数ベクトル又は前記第2の基本周波数ベクトルとは等しくないことを特徴とする方法。 - 各々の色に対するハーフトーン・スクリーンで構成される5つのハーフトーン・スクリーンの組を用いて、モアレを含まないカラーのハーフトーン画像を再現するためのカラー・ハーフトーニング・スクリーニング装置であって、
第1の基本周波数ベクトルVa1=(Va1,θa1)と、第2の基本周波数ベクトルVa2=(Va2,θa2)とを有する第1のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、
第1の基本周波数ベクトルVb1=(Vb1,θb1)と、第2の基本周波数ベクトルVb2=(Vb2,θb2)とを有する第2のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、
第1の基本周波数ベクトルVc1=(Vc1,θc1)と、第2の基本周波数ベクトルVc2=(Vc2,θc2)とを有する第3のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、
を含み、ベクトル角度はθai>θbi>θciの順序に従い、Vlow<0.5サイクル/インチ及びVhigh>50サイクル/インチである場合に、
及び
により相関する前記第1及び前記第2のカラー・ハーフトーン・スクリーン基本周波数に値が指定され、
第1の基本周波数ベクトルVd1=(Vd1,θd1)と、第2の基本周波数ベクトルVd2=(Vd2,θd2)とを有する第4のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、
第1の基本周波数ベクトルVe1=(Ve1,θe1)と、第2の基本周波数ベクトルVe2=(Ve2,θe2)とを有する第5のカラー・ハーフトーン・スクリーンと、
を含み、
前記第4のスクリーン及び前記第5のスクリーンに対する前記第1及び前記第2の基本周波数ベクトルに指定された前記値は、
により前記第1、前記第2、及び前記第3のスクリーンに対する基本周波数ベクトルに関連されることを特徴とする装置。 - Va1、Va2、Vb1、及びVb2の長さは、0.5%の範囲内で等しいことを特徴とする請求項3に記載の装置。
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