JP2012015840A - モアレ低減を実現する画像処理装置、その方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数色を重ねたディザ法において、重ね合わせることでモアレが発生してしまう場合がある。線数角度に自由度が低いプリンタにおいてその組み合わせの選択肢が狭いといった課題がある。
【解決手段】 ドット集中型のディザにおいてその周期に対してモアレが最も発生しにくい箇所に孤立ドットを成長の過程で発生させることにより、色間の干渉を押さえモアレ発生を低減させる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、複数色のディザを重ね合わせることで画像を形成する処理においてその色間での干渉を抑制する画像処理装置、その方法及びプログラムに関するものである。

プリンタあるいは複写機等の画像形成装置に用いられる画像記録方式として、電子写真方式が知られている。電子写真方式は、レーザビームを利用して感光ドラム上に潜像を形成して、帯電した色材（以下、トナーと称する）により現像するものである。画像の記録は、現像されたトナーによる画像を転写紙に転写して定着させることにより行う。

その際の出力画像は中間調を含む多階調の画像データであることが考えられるが、上記電子写真方式では、中間調の画像を得にくいため、一般的にハーフトーンを用いた擬似階調方式にて画像を作成する必要があり、その変換が必要になっている。

以下に２階調のプリンタに対しての、ディザ法による画像２値化の原理について図３を用いて説明する。入力の多値画像（たとえば８ｂｉｔ階調画像）をＮ×Ｍ（図では８×８）のブロックに分割し、ブロック内の画素の階調値を同サイズのＮ×Ｍのディザ閾値マトリクス（ディザ閾値マトリクスのことをディザマトリックスとも呼ぶ。）と大小比較し、その閾値より画素値が大きければ黒を出力し、それ以外で白を出力する。これをマトリクスのサイズ毎に全画素に対して行うことで、画像全体を２値化することが可能になる。

また通常上記ディザ法では低濃度域で生成されるドットが小さいとトナーが付着しにくく不安定になり、階調再現性が悪くなってしまう。そのため低濃度域ではドットを集中させ安定したドットが形成されるような閾値マトリクスを用いてドットを成長させる。しかしながらドットの大きさが大きいことで元の多階調の画像データが持つ解像力が損なわれてしまうので、その解像力を損なわないレベルでドットを大きくする必要がある。すなわち階調再現性と解像力のトレードオフを勘案しながらそのプリンタのドットサイズは決定される。

この低濃度域からのドット成長に関しては、多くの技術が開示されている。例えば「特許文献１」では低濃度域ではドットを集中させて成長させ、高濃度域では逆に白く抜けてしまう事を防ぐためにドットを分散して成長させると言ったものである。

上記の手法はフルカラーのプリンタや複写機にも適用され、その場合通常Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗ、Ｂｌａｃｋの４色のトナーの重ね合わせで表現し、４色独立にハーフトーン処理を行う事で実現される。この際この重ね合わせる４色はそれぞれの色版毎に異なる周期または角度を取る事で色間の干渉モアレ（以下、モアレと称する）を回避するのが一般的である。

６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）や１２００ｄｐｉ等の解像度が昨今のプリンタでは採用されているが、その解像度に応じて周期または角度を調整しモアレが出にくい組み合わせを各色で使用している。そういった調整の他に色間のモアレを防ぐ方法としては「特許文献２」で開示されるように、低濃度域ではドットを集中的に成長させ、高濃度部ではドットを大きくするのではなく連続的に均等な濃度を出力することで実現させている。

特開２００１−１７７７２２ 特開２００１−２５７８９３

しかしながら、先に述べたように階調安定性を考慮したドットの大きさを、そのプリンタ解像度の範囲の中で探し出すことは難しく、プリンタ解像度が低ければ低いほど、プリンタの安定性が低ければ低いほどその選択肢は狭まってしまう。

プリンタ解像度が低い例えば３００ｄｐｉの場合では、隣接１ピクセルの距離が長いため取りうる線数も１ドット１スペースで１５０線、１ドット２スペースで１００線となり、角度を付けても粗い線数の組み合わせしか取れない。これがその倍の解像度の６００ｄｐｉであれば１ドット３スペースで１５０線、１ドット４スペースで１２０線と刻みが細かく選択肢が増える。

プリンタの安定性が低い場合には、前述したように大きなドットをより集中的に成長させる必要があるので、取れる線数を低いものに限定する必要があり、より選択肢が狭まる。

また前引用文献で示したモアレ低減の方法では多値ディザであることが前提とされており２値（１ｂｉｔ）では実現することができない。また低から中濃度域での階調性は保証できるがその時のモアレ抑制の効果は望めず、低から中濃度域ででてしまうモアレの抑制効果は限定的になる。

ドットを大きくしていく過程の中で、孤立ドットを生成する。

本発明によって、低濃度ではドット集中の成長を行うことで階調安定性を実現し、モアレが出やすい濃度域より高い濃度ではそのモアレの影響を最小限に抑えることが可能になる。さらに、低濃度から高濃度にかけて安定したドットの形成が実現できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概観図である。 ディザ法を用いた２値化に関する説明図である。 本発明の実施形態に係る画像処理の流れを示すフロー図である。 本発明のモアレ発生の様子を模式的に示した図である。 本発明のモアレ低減の様子を模式的に示した図である。 通常のドット集中ディザのドット成長順を示した図である。 実施形態１に係る孤立ドットを含めたドット成長順を示した図である。 実施形態１に係る別線数の孤立ドットを含めたドット成長順を示した図である。 実施形態２に係る孤立ドットを含めたドット成長順を示した図である。 実施形態２に係る孤立ドットを含めたドット成長順を示した別図である。 ディザ法を用いた４値化に関する説明図である。 実施形態３に係る孤立ハーフドットを含めたドット成長順を示した図である。 実施形態１に係るディザ処理のフローを示した図である。 実施形態１に係るディザマトリクスの例を示したずれある。（ａ）は３ｘ６画素を用いて１８階調表現可能なディザマトリクスである。（ｂ）は６ｘ６画素を用いて３６階調表現可能なディザマトリクスである。（ｃ）は入力階調数が８ｂｉｔを想定して正規化した１８階調表現可能なディザマトリクスである。（ｄ）は孤立ドットを含めたディザマトリクスである。 実施形態１に係る２色間のモアレを確認するチャートの例である。 実施形態２に係るランダムに孤立ドットを付加するための処理フローを示した図である。

以下、本発明の発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。

（実施形態１）
［画像形成装置の構成］
図１は実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、画像形成装置は、画像読取部１０１、画像処理部１０２、記憶部１０３、ＣＰＵ１０４および画像出力部１０５を備える。なお、画像形成装置は、画像データを管理するサーバ、プリントの実行を指示するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などにネットワークなどを介して接続可能である。

画像読取部１０１は、原稿の画像を読み取り、画像データを出力する。

画像処理部１０２は、画像読取部１０１や外部から入力される画像データを含む印刷情報を中間情報（以下「オブジェクト」と呼ぶ）に変換し、記憶部１０３のオブジェクトバッファに格納する。その際、濃度補正などの画像処理を行う。さらに、バッファしたオブジェクトに基づきビットマップデータを生成し、記憶部１０３のバッファに格納する。その際、色変換処理や、プリンタガンマ補正処理、ディザなどのハーフトーン処理を行う。詳細に関しては後述する。

記憶部１０３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク（ＨＤ）などから構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵ１０４が実行する各種の制御プログラムや画像処理プログラムを格納する。ＲＡＭは、ＣＰＵ１０４がデータや各種情報を格納する参照領域や作業領域として用いられる。また、ＲＡＭとＨＤは、上記のオブジェクトバッファなどに用いられる。

このＲＡＭとＨＤ上で画像データを蓄積し、ページのソートや、ソートされた複数ページにわたる原稿を蓄積し、複数部プリント出力を行う。

画像出力部１０５は、記録紙などの記録媒体にカラー画像を形成して出力する。

［装置概観］
図２は画像形成装置の概観図である。

画像読取部１０１において、原稿台ガラス２０３および原稿圧板２０２の間に画像を読み取る原稿２０４が置かれ、原稿２０４はランプ２０５の光に照射される。原稿２０４からの反射光は、ミラー２０６と２０７に導かれ、レンズ２０８によって３ラインセンサ２１０上に像が結ばれる。なお、レンズ２０８には赤外カットフィルタ２３１が設けられている。図示しないモータにより、ミラー２０６とランプ２０５を含むミラーユニットを速度Ｖで、ミラー２０７を含むミラーユニットを速度Ｖ／２で矢印の方向に移動する。つまり、３ラインセンサ２１０の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）にミラーユニットが移動し、原稿２０４の全面を走査する。

３ラインのＣＣＤからなる３ラインセンサ２１０は、入力される光情報を色分解して、フルカラー情報レッドＲ、グリーンＧおよびブルーＢの各色成分を読み取り、その色成分信号を信号処理部２０９へ送る。なお、３ラインセンサ２１０を構成するＣＣＤはそれぞれ５０００画素分の受光素子を有し、原稿台ガラス２０３に載置可能な原稿の最大サイズであるＡ３サイズの原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を６００ｄｐｉの解像度で読み取ることができる。

標準白色板２１１は、３ラインセンサ２１０の各ＣＣＤ ２１０−１から２１０−３によって読み取ったデータを補正するためのものである。標準白色板２１１は、可視光でほぼ均一の反射特性を示す白色である。

画像処理部１０２は、３ラインセンサ２１０から入力される画像信号を電気的に処理して、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹおよびブラックＫの各色成分信号を生成し、生成したＣＭＹＫの色成分信号を画像出力部１０５に送る。このとき出力される画像はディザなどのハーフトーン処理が行われたＣＭＹＫの画像となっている。

画像出力部１０５において、画像読取部１０１から送られてくるＣ、Ｍ、ＹまたはＫの画像信号はレーザドライバ２１２へ送られる。レーザドライバ２１２は、入力される画像信号に応じて半導体レーザ素子２１３を変調駆動する。半導体レーザ素子２１３から出力されるレーザビームは、ポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５およびミラー２１６を介して感光ドラム２１７を走査し、感光ドラム２１７上に静電潜像を形成する。

現像器は、マゼンタ現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２１およびブラック現像器２２２から構成される。四つの現像器が交互に感光ドラム２１７に接することで、感光ドラム２１７上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像を形成する。記録紙カセット２２５から供給される記録紙は、転写ドラム２２３に巻き付けられ、感光ドラム２１７上のトナー像が記録紙に転写される。

このようにしてＣ、Ｍ、ＹおよびＫの四色のトナー像が順次転写された記録紙は、定着ユニット２２６を通過することで、トナー像が定着された後、装置外へ排出される。

前述の画像処理部における色処理、ガンマ補正処理、ディザ処理を図４を用いて具体的に説明する。ネットワークやリーダースキャナから入力されるＲＧＢで表現される階調画像データを色処理変換（Ｓ４０１）によりトナーの色材等プリンタデバイスに依存したＣＭＹＫ色空間へ変換する。これらの処理は公知の３次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）により変換される。その後それぞれの色に応じたガンマ補正処理（Ｓ４１２、Ｓ４２２、Ｓ４３２、Ｓ４４２）を独立に行う。このガンマ補正処理によりプリンタデバイスに依存した各色の階調の非線形性を吸収し、それぞれの色がターゲットとする階調へ補正する。この処理は通常１次元のＬＵＴによって行われる。

続いてこの多値のＣＭＹＫ階調画像に対してディザ処理による擬似中間調処理を行う。（Ｓ４１３、Ｓ４２３、Ｓ４３３、Ｓ４４３）この処理はディザの種類に応じたＮ×Ｍの閾値マトリクスと画素値との比較により行う。ディザ処理部では所定のＮ×Ｍの閾値マトリクスデータをメモリより読み出し、そのマトリクスを用いて処理を行う。ここでは説明が簡単なドットのＯＮ／ＯＦＦで表現される１ｂｉｔのディザに関して説明を行う。前述したように、画素値がその注目画素座標において閾値より大きいかどうかでドットのＯＮ／ＯＦＦを決定させる。またそのマトリクスは通常色毎にサイズも含め異なるものを用いる。

その後これら４色のディザ処理された画像を重ね合わせ（Ｓ４０４）プリンタより出力することでフルカラーの画像を出力することが可能になる。

これより本件の特徴とするディザ処理に関して図を用いて詳細説明する。

図１４にディザ処理のフロー図を示す。入力されるガンマ補正処理後の階調画像（Ｓ１４０１）から注目画素を１画素取り出す（Ｓ１４０２）。続いてその取り出された座標位置を算出し（Ｓ１４０３）、その座標位置に応じたディザ閾値マトリクスを参照し、その閾値を取り出す（Ｓ１４０４）。ディザマトリクスの例を図１５に示す。通常ディザマトリクスのサイズの方が、画像サイズより小さく、マトリクスは画像内繰り返し使用する。そのため画像座標を元に、参照するディザマトリクス位置を算出する必要がある。例えばマトリクスのサイズが６ｘ６で、画像座標が３、３であればマトリクス座標の３、３の閾値を、また画像座標が７、７とマトリクスサイズを超えていればマトリクスを回り込み、マトリクス座標の１、１の閾値を取り出す。その後その取り出された画素値と取り出された閾値とを比較し（Ｓ１４０５）、もし画素値の方が閾値より大きければ１をそうでなければ０を出力する（Ｓ１４０６、Ｓ１４０７）。出力が０／１の２値であるが、入力の画素値が高いほど１が出やすくなり、広い面積でみると平均濃度は保存される仕組みである。この処理を全画素に対して行うことで、画像全体を２値化させることが可能になる。

前述したこのディザの処理はＣＭＹＫ各色に対して独立に行われる。この時ドットの大きさと間隔を表現する単位として線数が知られている。ドットの間隔をｄｐｉで表現するこの線数が低ければ各ドットは大きく間隔は広い。逆に線数が高いとドットは小さく間隔は狭い。線数が低いほど階調安定性は高まるが解像力は低まるというトレードオフの関係がある。一般的な印刷には１７０線付近の線数が用いられるが、プリンタの解像度によってその所望の線数ないし角度を取ることはできず、近い線数に丸めて用いる。

また色間で線数または角度を異なるものにするため、色毎に閾値マトリクスは異なるものを用いる。この時各色間でモアレが出にくい組み合わせを用いる必要がある。

ここで著しいモアレが出てしまう例を１次元、２色の組み合わせを用いて模式的に説明する。図５では２つの色がそれぞれ近いが異なる周期のドットスペースで５０％の濃度を表現している。図では１６ドット１６スペースの波と１５ドット１５スペースの波の重ね合わせを例として用いている。この様に近い周期で２つの色が重なった場合、２色が完全に重なる位置と完全にずれる位置とが周期的に発生する。２つの色それぞれの周期が独立には視認できないほど十分高い周期であっても、その干渉によって生まれる干渉周期はそれより低い周期になり、それがモアレとして視認される。

これが２次元、４色に拡張されたものがＣＭＹＫ各色の画像と捉えることができる。

このように完全に重なる位置での重なり方と、完全にずれる位置でのずれ方を緩和させることができればその干渉の程度は弱まる。図６では前図５の２色のうち１色の周期に対して半位相ずらした位置に同一周期の波を重ねたものである。別の言い方をすると倍周期の波への変調となる。図では１６ドット１６スペースの波のうち２ドット分を半位相の８ドットずらしたものであり、結果１４ドット８スペース２ドット８スペースの波へ変換している。こうすることで図５でこれまで２色が完全に重なっていた位置での重なり方は２ドット分ずれることで緩和され、逆に完全にずれていた位置でも２ドット分は重なることで緩和され、干渉具合としては弱まる。

これを２次元のドットの成長へ拡張させることで４色の重なり合わせのモアレを緩和させることが可能になる。具体的にドットの成長順として説明する。

図７はある特定の１色において一般的なドット集中型の２階調（１ｂｉｔ）ディザの成長順を示している（即ち、濃度が上昇するにつれ、ドットが大きくなっていくタイプの成長順を示している）。６００ｄｐｉのプリンタであればこの画像はおよそ１４１線４５°のディザという事になる。図７の左上（ａ）から右下（ｌ）に向かって次第に濃度が濃くなり、右上（ｉ）でちょうど５０％の濃度を示している。このように最初にドットが付き始めたところから、隣接するドットからじょじょに点灯しドットが大きくなることで、安定した階調再現が可能になっている。この時のディザマトリクスは図１５の（ａ）に示したものになる。

なおここでは説明を簡単にするためにこのような成長順で濃度変化を示しているが、このディザでは１８階調しか表現できない。通常ドット点灯位置も図では８画素同時点灯しているように見えるが、実際はそれら８画素も濃度によって順次点灯させ階調を表現している。２ヶ所の点灯位置をずらしたマトリクスの例を図１５（ｂ）に示す。このマトリクスの場合では２倍の面積を使い２倍の階調が表現されている。その様にして点灯順を制御することで、図７で示した面積があれば８箇所点灯位置をずらすことで、本来階調は１４４階調表現可能である。また本来入力多階調画像の画素値が０〜２５５の８ｂｉｔであれば閾値は０〜２５４まで必要になる。図１５の（ｃ）に図１５の（ａ）をベースとして、８ｂｉｔの入力を想定したマトリクスの例を示す。このようにこの線数のマトリクスで２５５階調以上を表現しようと思ったら本来１５箇所順次点灯させる必要がある。

以降本件の特徴となるディザ処理におけるモアレ低減の手段に関して詳細説明する。前述の１次元の模式例で示したように、この線数に近い線数で他色に対してディザ処理を行い重ね合わせるとモアレが発生してしまう事がある。そのため図８では、図７で示すディザの成長順に対して１次元の例で示したように半位相ずらした箇所に同一周期の孤立ドットを付加している。図８で示すところの濃度域（ｆ）で主走査、副走査それぞれ半位相ずらした位置にこのディザが持つ周期と同一周期でドットを付加している。この例では低濃度部（ａ〜ｅ）における階調再現性はドットを付加していない前述のものと同等になる。この時のディザマトリクスは図１５（ｄ）のように表現される。図１５（ａ）と見比べるとわかるように、低濃度のドット成長は同等で、中濃度で一度孤立ドットが付加される。ドットを付加した濃度域（ｆ）以降の濃度から、若干の階調性劣化はあるものの、他色との干渉が弱まりモアレの低減が実現できる。ここで生じる劣化とは、濃度が線形に増えず、濃度（ｆ）の箇所で非線形な濃度変化、階調ジャンプを起こしてしまうことにつながる場合がある。この非線形性は図４のＳ４１２、Ｓ４２２、Ｓ４３２、Ｓ４４２で説明したガンマ補正処理である程度吸収することが可能になる。

なお、このように画像の濃度の上昇の過程で、途中まではドットが大きくなるようにすると共に、途中で孤立ドットを発生させ、その後、さらに前記ドットをさらに大きくしていくという方法を取っている。このようにすることで、モアレ低減が見込めると共に、安定したドットの形成（用紙への形成）が可能となる。なお、安定したドットの形成が可能となるのは、できるだけドットが大きくなるようにしているからである。温度や湿度によって印刷能力の変わるような不安定な印刷能力を持つプリンタであっても、大きなドットであれば用紙に安定して印刷することができるのである。

他色の例を図９に示す。これは上記と同様６００ｄｐｉのプリンタであればおよそ１４６線程度のディザとなり前述の１４１線と線数が近い例となる。こちらのディザに対しても低濃度域ではドット集中の成長をし（ｉ）の濃度から半位相ずらした箇所に同一周期の孤立ドットを付加し干渉を低減させている。このように他色も含めてこのような孤立ドットを付加することで１色でのみ行うのに対してよりモアレ低減効果を高めることが可能になる。

ここでの説明は図８で示すところの濃度域（ｆ）からモアレ低減のための孤立ドットを付加しているが、重ね合わせるディザの線数及び角度によってはモアレが目立ちやすくなる濃度域は異なる。これはプリンタの紙搬送ローラー径やドラム径によるピッチや、ミラーの回転ムラ等、複数の周期性を持つデバイスの要因が絡まり目立ちやすさは異なってくる。そこでモアレが目立ちやすくなる濃度域をあらかじめ実験的に求めておき、その濃度から孤立ドットを付加させることで階調の安定性とモアレ低減の両立を図ることが可能になる。例えば、図１６に示したようなチャートを印字することでその濃度域を求めることが可能になる。このチャートは横方向に５パッチ、ある色Ａの濃度を線形に増やしたものを印字している。ここでは０、２０％、４０％、６０％、８０％の５通りを印字している。同様に縦方向には他色Ｂの濃度を同様に変化させたものを重ねて印字している。このチャートを確認することで、モアレの程度を知ることが可能になる。例えば図中破線で囲われた領域でモアレが視認される場合、Ａが６０％、Ｂが４０％重なったらモアレが出ている事が予想でき、その濃度域で孤立ドットを点灯させるように制御する。

またここで付加した孤立ドットはデジタル画像的には点灯させた画素としてプリント動作を行うが、実際の出力紙面では１画素のドットとして再現されにくい。小さい孤立ドットはトナーとしては飛び散りドットとして顕在化しない場合が多い。このように顕在化しにくい不活性なドットとして画像は作成するが、実際トナーはいくらか紙に乗るためモアレの低減が可能になっている。

本実施形態で説明したようにベースのディザ周期に対して半位相ずらした箇所にベースのディザと同一周期の孤立ドットを付加することで、モアレの低減が可能になる。またこの際低濃度部では通常モアレは発生しにくく付加ドットを付ける必要がないため、その時のハイライトの再現性はドット集中型のもっとも安定しているディザと同等になる。

（実施形態２）
実施形態１では、付加した孤立ドットはある特定の濃度域で規則正しく一斉に点灯させているが必ずしもすべてのドットを順序良く点灯させる必要はない。

本実施形態では、ある濃度域で１つ、また別の濃度域で１つといったように不規則に点灯させることでモアレの抑制に加え階調劣化も最小限に抑える実施例に関して説明する。

なお、実施形態１と同様である画像形成装置の構成および装置概観に関しての記載およびブロック図の説明は割愛し、ポイントとなるディザ処理に関して記載する。

ここでも図７で示した６００ｄｐｉのプリンタで１４１線に相当するディザを例に図１０を用いて説明する。実施形態１では図８で示すように付加ドットがすべて濃度域（ｆ）になったときに同時に点灯している。図１０ではドットの位置によって点灯している孤立ドットの濃度域が異なっている。あるドットは濃度域（ｄ）で点灯し、また別のドットは濃度域（ｅ）で点灯している。この例ではこのようにして４つの濃度域に散らしてドットを付加してる。この様に付加ドットの点灯濃度域が散らばることである特定の濃度域（実施形態１での濃度域（ｆ））での階調の急激な変化、非線形な階調変化が緩和され、より滑らかな線形な濃度変化を実現できる。

また、モアレの程度が弱い場合、全てのドットを半位相ずらした位置で全てのドットを付加させる必要はない場合もある。ある程度のドットを付加するだけでモアレが低減する場合は、例えば図１１のように最小限の付加ドット、（この図では全体の半分の割合）で孤立ドットの付加を終わらせることも効果的である。

この付加ドットの点灯濃度域はあらかじめ決められた順序に基づいて点灯させてもよいが、乱数を用いてランダムに点灯させてもよい。例えばある濃度域である比率で点灯させる必要がある場合にその点灯位置をランダムにしたり、また点灯濃度域そのものをランダムにすることでよりモアレ低減効果が出る場合もある。具体的には図１７のようなフローで実現することが可能である。図１４のフローに対してドットを付加するマトリクスと付加しないマトリクスの２枚をランダムに切り替える構成になっている。例えばマトリクス０（Ｓ１７０５）には付加ドットが無いマトリクス、マトリクス１（Ｓ１７０６）には付加ドットがあるマトリクスがセットされており、乱数の０／１（Ｓ１７０５）によりそれらを切り替える。またこの乱数の０、１の発生率を制御することで、モアレが目立つのであれば１が発生しやすい乱数発生率へ、目立ちにくければ０が発生しやすい乱数発生率へと切り替えることでレベルの制御が可能になる。

（実施形態３）
実施形態１および２ではドットのＯＮまたはＯＦＦの２階調へ変換するディザ処理に関して述べたが、本実施例ではこの出力が多値になった時のディザの成長に関して説明する。なお、実施形態２と同様画像形成装置の構成および装置概観に関しての記載およびブロック図の説明は割愛し、ポイントとなるディザ処理に関して記載する。

ディザの出力は前述してきた２値１ｂｉｔのもののほか、４階調持つ２ｂｉｔディザや１６階調もつ４ｂｉｔディザもプリンタでは多く用いられている。これはレーザードライバにてレーザーの駆動パルス幅を変調させることでＯＮ／ＯＦＦだけでなく３／１６画素点灯など画素単位である程度の階調を表現することが可能であるため実現することが可能になる。以降このようにパルス幅を１画素未満の大きさにしたドットをハーフドット、１画素の大きさのドットをフルドットと称する。

この複数階調表現可能なディザに関しても基本的な仕組みは２階調のディザと同じである。階調数が増える分だけディザの閾値マトリクスを複数階層（２ｂｉｔ、４階調であれば３階層の閾値マトリクス）持つことで処理可能である。図１２を用いて２ｂｉｔ出力ディザに関して説明を行う。

入力の多値画像（たとえば８ｂｉｔ階調画像）をＮ×Ｍ（図では４×４）のブロックに分割し、ブロック内の画素の階調値を同サイズのＮ×Ｍのディザ閾値マトリクス３枚と１枚づつ大小比較する。３枚の閾値はそれぞれ画素値１を出力するためのもの、画素値２を出力するためのもの、画素値３を出力するためのものとして機能し、閾値比較の結果は出力画素値が大きいもの（図では（Ｃ）の閾値（２））が優先される。その閾値より画素値が大きければその閾値に対応する画素値を出力する。図中矢印に示している階調画像の画素レベル１０が入力され夫々ディザ閾値マトリクス０〜２と比較した場合、閾値（０）との比較では画素値が大きいので１を出力、閾値（１）および閾値（２）との比較では画素値が閾値以下なので出力は０となる。これらを全て足して、最終的に出力される画素値は１となる。これをマトリクスのサイズ毎に全画素に対して行うことで、画像全体を４値化することが可能になる。

このようにすることで、実施形態１、２で示したものに対してさらに中間レベルのハーフドットが出力されることになる。このように１画素が複数階調持つことでより細かい滑らかな階調が表現できる。この制御はモアレ低減ドットに関しても同様であり、実施形態１、２では付加ドットは１画素の孤立フルドットで表現しているため点灯するかしないかで制御していた。このように階調数が増えることで１ドット点灯させる必要が無い低い程度のモアレや、逆に１ドット点灯させてなおモアレが目立つ場合の制御のためのマージンが増える。

ここまでで説明した多値ディザ（例えば４値）であった場合には、孤立ドットをフルドットとして出力する必要が無い程度の弱いモアレであれば、ハーフドット（画素値１または２）の点灯で押さえることが可能になる。図を用いて説明する。ここでも図７で示した６００ｄｐｉのプリンタで１４１線に相当するディザを例に図１３を用いて説明する。図１３の左上（ａ）から右下（ｌ）に向かって次第に濃度が濃くなっている。先の実施形態１、２に対して階調数が増えているので、説明を簡略化するため一部濃度（ｆ）から濃度（ｇ）への階調遷移は図示していない。濃度域（ｊ）において孤立のハーフドットを付加し、それ以降はまたドット集中の成長を続けている。当然今まで説明してきたようなフルドットの付加に対して小さいドットの付加になるためモアレの低減効果は小さいがモアレのレベルによってはこの程度の付加で十分視認できないレベルになる場合もある。またフルドットを出力するのに対してレベルの小さいハーフドットを出力するので、その濃度域での階調の線形性はある程度保たれ、フルドットの出力に対して階調性劣化は少なくて済む。

なお本実施形態においても特定濃度域に対して一様に孤立ドットを付加するだけでなく、前述した様に付加濃度域を複数に散らしたり、またその付加濃度域をランダムするなどを併せて行う事も可能である。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (5)

1. 画像に対してディザマトリックスを適用してドットを生成する画像処理装置であって、
   前記ディザマトリックスは、
   前記画像における濃度の上昇に応じて生成されるドットが大きくなるディザマトリックスとなっているが、前記ドットが大きくなる途中で孤立ドットを生成するディザマトリックスであることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記孤立ドットは、前記大きくなるドットに比べて半位相ずれていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 画像に対してディザマトリックスを適用してドットを生成する画像処理方法であって、
   前記ディザマトリックスは、
   前記画像における濃度の上昇に応じて生成されるドットが大きくなるディザマトリックスとなっているが、前記ドットが大きくなる途中で孤立ドットを生成するディザマトリックスであることを特徴とする画像処理方法。
4. 前記孤立ドットは、前記大きくなるドットに比べて半位相ずれていることを特徴とする請求項３に記載の画像処理方法。
5. 請求項３又は４に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータよみとり可能なプログラム。

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