JP2014176968A - 画像データ処理装置、印刷装置および印刷システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像の階調値に対応するドット形成の割合が第1のドット発生率となるようにハーフトーン処理されたハーフトーン処理済みデータを入力データとして、画像を表す画像データを変換する際、第1のドット発生率とは異なる第2のドット発生率となるように、誤差拡散法を用いて再ハーフトーン処理する。このとき、ハーフトーン処理済みデータにおけるオンドットに対応した第1の階調値と、前記誤差拡散法を用いた再ハーフトーン処理によるオンドットに対応した第2の階調値とを、異なる値に設定することで、ドットの発生率を適切に制御する。
【選択図】図1
Description
・低階調値の領域でドットの分散性がブルーノイズ特性など分散性の良い特性を示すようにされている。
・高階調値の領域で、ドットが形成されない画素の配置がブルーノイズ特性等を示すようにされている。
・所定階調値以下では異なるインク色のドットが重なったりつながったりしないように配置されている。
V2=V1/(1+DP)
の関係が成り立つものとしてもよい。こうすることで、再ハーフトーン処理後のドットの発生率である第2のドット発生率の調整を、一層容易に実現することができる。
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の一実施形態である印刷システム10の概略構成を示す構成図である。図示するように、この印刷システム10は、画像の作成や選択を行なうコンピューターPC、コンピューターPCに接続されて実際に印刷を行なう捺染印刷機PR、コンピューターPCとはネットワークNTを介して接続されたページコンポーザCMPなどを備える。
次に、印刷システム10が実行する処理について説明する。この処理は、実際には、コンピューターPCにおいて実行される。コンピューターPCは、内部にCPUやROM、RAM、ハードディスクなどを備え、ハードディスクに記憶したアプリケーションプログラムを呼び出して、図4、図6に示した処理を実行する。この処理は、ページコンポーザCMPのデータベースDDBから必要なドットデータを読み出して、これを変換した後、捺染印刷機PRに出力する一連の「印刷制御処理」を実行する。
8×2ビット(なし、大、中、小)=16ビット(2バイト)
あれば、8色それぞれのドットの形成を指定することができる。従って、1500×3000ミリを、720dpiで表現するには、90Mバイト程度のデータ量になる。これだけの容量のデータをコンピューターPCは、順次ページコンポーザCMPから読み出し、印刷しようとする捺染印刷機PRに適したデータに変換する処理を行ない(ステップS150)、変換済みのドットデータを捺染印刷機PRに出力する(ステップS160)。捺染印刷機PRは、受け取ったドットデータを印刷ヘッド51の印刷に適した配列に並べ直し、印刷ヘッド51に設けられたピエゾ素子を駆動して、インク滴を吐出させ、布地CLにドットを形成することで、画像を形成する。
データ変換処理(ステップS150)は、ページコンポーザCMPから呼び出したドットデータが、捺染印刷機の特定の機種(例えば機種ML)用に作られているため、他の機種(例えば機種SP)でこのドットデータを用いて捺染印刷を行なうために必要となる処理である。図6に示したように、同じ大中小ドットといっても機種毎にそのインク滴の容量(ドットの大きさ)は異なる。場合によっては、インクの濃度も異なる。このため、データ変換を行なうことで、こうした機種間のインクシステムの違いを吸収し、捺染印刷される結果を同一にするのである。そのために、本実施形態では、データ変換処理として、2値化された結果であるドットデータ(0または1)を、所定階調値Voldのデータとみなして、誤差拡散処理を行なう。誤差拡散の結果は、ドットを形成する(値1)かドットを形成しない(値0)かを示すドットデータとなる。このとき、元の機種のそのドットのインク滴の容量(従って実現されていた濃度)と、実際に印刷を行なう機種がそのドットに対応して吐出するインク滴の容量(従って実際に実現される濃度)とには、図6に示したように相違が存在する。そこで、前者の濃度をVoldとし、後者の濃度をVnewとして、誤差拡散処理を行なうことで、データ変換を行ない、結果的に特定の機種用のドットデータから、他の機種用の、しかし実現される画像の濃度がほぼ等価なドットデータを得ることができる。
dataX←data(x,y)+DE(x,y) … (1)
ここで、DE(x,y)は、周辺の誤差拡散処理済みの画素から配分された拡散誤差である。誤差拡散処理による誤差拡散の範囲については後で説明する。
ΔD=dataX−RSLT … (2)
として求められる。本来、実現すべきであった濃度に対応した補正データdataXと実際に実現された濃度RSLTとの差分が、この画素で生じた誤差となる。仮に元データ生成機種とターゲット機種とが同一であれば、どの画素でもドットデータDD(x,y)と結果値RSLTとは同一となり、誤差は生じない。他方、元データ生成機種とターゲット機種とが相違していると、ドットデータを形成する場合の階調値Voldと、ターゲット機種がドットを形成して実現した結果値RSLT(つまり階調値Vnew)とは、相違する。つまり
ΔD=dataX−Vnew
=DE(x,y)+Vold−Vnew … (3)
となる。周辺の画素からの誤差DE(x,y)も考慮して、この実施形態で説明している例(元データの生成機種が機種MLでターゲット機種が機種SP)では、
ΔD=DE(x,y)+255−204
=D(x,y)+51
の階調誤差が生じることになる。
DE(x+1,Y) ←DE(x+1,y) + ΔD・(7/16)
DE(x−1,Y+1)←DE(x−1,y+1) + ΔD・(3/16)
DE(x,Y+1) ←DE(x,y+1) + ΔD・(5/16)
DE(x+1,Y+1)←DE(x+1,y+1) + ΔD・(1/16)
として演算されることになる。
以上で誤差拡散処理は終了する。
[変形例1]
上記実施形態では、機種毎のインク滴の容量の比率は、大中小ドットで同一であった。元データ生成機種とターゲット機種との間で、大中小のドットそれぞれのインク滴の容量の比率が異なる場合には、図8に示した階調値VoldとVnewとを、大中小のドット毎に設定すればよい。また、上記の説明では、インク滴の容量により階調値VoldとVnewとの比率を求めているが、実際にドットを形成し、その濃度を計測して、VoldとVnewとの比率を設定するものとしても良い。
上記実施形態では、階調値VoldとVnewとは、機種毎のインク滴の容量の比として設定した。これとは別に、次の手法に拠り階調値VoldとVnewとを決定しても良い。元データ生成機種用に作られたドットデータから、ドットを増減率DP(0≦DP≦1)で増減すると決める。例えば元のドットデータにおけるドットの形成個数を20%低減するという場合には、DP=−0.2となる。このとき、階調値VoldとVnewは、以下の式(4)により設定される。
Vnew=Vold/(1+DP) … (4)
ここで、実際に捺染印刷機に用いられるドットデータによる階調値Vnewを255とすれば、
255=Vold/(1−0.2)
Vold=204
となる。これは、上記実施形態で説明した例とは逆にも元データ生成機種が機種SPであり、ターゲット機種が機種MLであるような場合に相当する。つまり、増減率DPは、画像の状態から使用者が適宜設定しても良いし、図6のようなインク滴の容量比から求めても差し支えない。
上記実施形態では、データ変換によりドットが形成されるとされた画素において、式(3)、即ち、
ΔD=dataX−Vnew … (3)
として誤差を求めている。従って、ドットを増やす場合であって、新たにドットが形成されると判断された画素では、誤差ΔD通常マイナスの値になり、周辺の画素でのドットの形成を抑制する。式(3)の計算をした結果、新たにドットを形成するとした画素における誤差ΔDがマイナスにならない場合には、ドットを形成しても更に誤差が残ると言うことなので、解消しきれない誤差が蓄積されていくことになる。具体的には元の印刷機のハーフトーン結果で、ドットON画素の割合がVnew/Voldを超えている領域がある場合には、全画素をドットONにしてもまだONドットが不足することになるので、このような事態が発生する。そこでこうした場合には、式(3)による演算後、更に、
ΔD=ΔD−Vold+Vnew … (5)
という計算を行なうものとすれば良い。式(5)の右辺に式(3)を代入すれば、
ΔD=dataX−Vold
となり、新たなドットが形成される場合の結果値として元のドットに対応した階調値Voldを用いることになるので、誤差は解消する。なお、こうした場合に単純にΔD=0としても良い。
捺染印刷機が大小ドットあるいは大中小ドットなど、複数のドットを形成できる場合、小ドットのみ、あるいは中ドットのみのように、特定のドットだけをデータ変換の対象とすることも容易である。変換の対象となっているドットが小ドットの場合には、これより大きなドット(中ドットや大ドット)については、他の手法でドットを間引いたり、増加したりしても良い。例えば25%増やすであれば、座標xが4で割り切れる場所のドットを間引くなどである。
上記の説明では、大中小などの複数種類のドットを増加したり間引いたりする処理は、ドットの種類毎に独立で行なうものとしたが、誤差が解消できるのであれば、誤差の演算は各種類のドット毎に行ない、その誤差を小ドット用の誤差バッファに蓄積するものとしても良い。例えば、小ドットを形成する捺染印刷機同士の間でデータ変換を行なう場合であって、大ドットのインク滴の容量が僅かしか異ならない場合(例えば容量比で250対255)、大ドットの形成によって発生した誤差、ΔD=5、を小ドットの形成を判断する誤差バッファに蓄積するものとしても良い。小ドットの形成を増減することで、濃度誤差を解消できるのであれば、小ドットを用いることで、画質に与える影響を小さくできるからである。
図7に示したデータ変換処理では、ドットを形成しない場合(ステップS230:「NO」)でも、誤差拡散処理(ステップS260)を行なうものとした。これに対して、ドットの形成を行なわない場合には、誤差拡散処理を行なわず、単に誤差拡散バッファの値を一つ下のラスタの対応する画素の誤差拡散バッファに転送するものとしても良い。誤差拡散処理を行なわないため、処理を高速化することができる。データ変換によってドットを間引こうとしている場合には、元々ドットが形成されていない画素にドットが新たに形成される可能性はないから、例えば元のドットデータがランレングスにより圧縮されている場合には、複数画素に亘ってドットが形成されないことを容易に検出することができる。例えば1ラスタに亘ってドットが形成されないことがランレングスデータから検出された場合には、そのラスタに関するステップS200ないしS260の処理は行なわず、単に誤差拡散バッファのデータの移し替えを行なうものとすれば良い。こうすることで、データ変換処理を極めて高速化することができる。
上記実施形態では、閾値Dhtは、値127とし、固定的な値として扱った。これに対して、閾値Dthを補正データdataXに応じた値としても良い。例えば、
Dth=(Vnew/2 + data)/2 … (6)
として設定しても良い。もとより、読み出された元データ生成機種のドットデータDD(x,y)に対応付けられた階調値が0またはVoldの二つしかない場合には、
ドットデータDD(x,y)=0なら、Dth=Vnew/4
ドットデータDD(x,y)=1なら、Dth=Vnew/4+Vold/2
としても、式(4)と同じ結果となる。従って、このように閾値Dthを設定しても良い。尚、誤差拡散を用いた2値化の処理において閾値Dthを入力データに応じて設定すると、尾引などの非所望のドットが形成されることがなく、得られた画像が高画質になることは、例えば特許第3360391号などに詳しい。
本実施形態では、誤差拡散の範囲は、図9に示した4つの画素に固定していたが、誤差拡散の範囲は、これより広くてもよいし、狭くても良い。また、3ラスタ以上に亘って誤差を配分するものとしても良い。更に、ドットの密度に応じて誤差拡散の範囲を変えても良い。上記のようにドットデータがランレングスにより圧縮されている場合には、ランレングスデータより、ドットが形成されない画素がいくつ連続するかを容易に検出することができる。そこで、ドットが形成されている画素が見い出されたとき、それまでにドットが形成されないで連続した画素がいくつかにより、誤差拡散の範囲を変えることは容易である。ドットが形成されない画素が連続しているほど、誤差拡散範囲を広くするように構成すれば、ドットの分散性は一層改善される。
上記の実施形態では、元の捺染印刷機用に生成されたドットデータは、ページコンポーザCMPに保存して呼び出すものとしたが、ターゲットとなっている捺染印刷機に接続されたコンピューターPC内に記憶しておくものとしても良い。あるいは、印刷の際にターゲット機種とは異なる機種用のドットデータを一旦生成し、これを本実施形態のデータ変換処理によりターゲット機種用のドットデータに変換しても良い。こうすれば、接続したコンピューターPCにターゲット機種用のプリンタードライバーがインストールされていなくても、捺染印刷を行なうことができる。また、コンピューターPCと捺染印刷機PRとは直接接続されている必要はなく、図11に示すように、ネットワークNTを介して接続されていても差し支えない。こうした場合、捺染印刷機PRはラスタイメージプロセッサRIPを介して接続するものとしても良い。この場合、コンピューターPCは、ページコンポーザCMPに保存されたデータベースDDBから既存のドットデータを選択して、印刷指令をラスタイメージプロセッサRIPに出力すると、ラスタイメージプロセッサRIPは、指定されたドットデータをページコンポーザCMPのデータベースDDBから読み出し、これに対して図7に示したデータ変換処理を施して、順次捺染印刷機PRに出力する。ラスタイメージプロセッサRIPは、データ変換処理をソフトウェアによって行なっても良いし、ハードウェア回路により行なうものとしても良い。また、こうしたイメージプロセッサRIPは、増設ボードの形態で、印刷機やコンピューターに内蔵することも可能である。
上記の実施形態では、元の印刷機と新しい印刷機の解像度は同一であったが、異なる解像度の印刷機で出力したい場合には、元の印刷機のハーフトーンされた結果であるドットデータ対し、バイリニアなどの補間演算法を用いて、新しい印刷機の解像度に解像度変換を行い、それを入力データとしてもよい。これにより入力データの階調数は増加する。解像度変換の様子を図12に示した。図12(A)が元のハーフトーン処理結果を示しているものとする。このドットデータの解像度を縦横ともに1/2に減らした例を、図12(B)の中間データとして示した。第1実施例のように元の印刷機のドットON階調値を255とした場合では、4画素の平均値が解像度変換後の画素の階調値(図は小数点以下四捨五入で表示)となる。このため、2値のデータが、解像度変換後は5値のデータとなる。5値のデータとは、以下の通りである。
〈1〉4画素全てがドットなし(0)の場合:中間値データ0
〈2〉4画素のうち、1つにドットが形成される場合:中間データ64
〈3〉4画素のうち、2つにドットが形成される場合:中間データ128
〈4〉4画素のうち、3つにドットが形成される場合:中間データ191
〈5〉4画素全てがドットあり(255)の場合:中間値データ255
第1実施例と同様に、この入力データに対してVnewを適切に設定した上で、閾値(例えば127)と比較して誤差拡散法を適用すると、ドット発生数を255/Vnew倍に変換した出力が得られる。ただし、解像度が縦横それぞ1/2になっているため、単位面積当たりのドット発生数でみれば、その1/4になる。解像度変換は同様の考え方により、縦1/m倍、横1/n倍(m,nは、それぞれ正の整数、但しm,nのいずれか一方は値2以上)とすることができる。
この他、本発明は、捺染印刷機以外の印刷機、例えば用紙や樹脂シートなどに印刷する印刷機を用いた画像の形成にも適用できる。もとより、半導体製造などの特殊な印刷機に適用することも差し支えない。印刷機が使用するインク色の構成、数、種類にも制限はなく、CMYKの4色プリンター、CMYKに淡色インクLC,LMを備えた6色プリンター、あるいは実施形態に示したブルー,オレンジ,レッド以外の特色を備えたプリンター、またはモノクロプリンターなどにも適用可能である。更には、インクジェットタイプであれば、ピエゾ素子以外のアクチュエータを用いたプリンター、例えばバブルジェット(登録商標)方式のプリンターも使用可能である。インクジェットプリンター以外の熱転写、熱昇華型、マイクロカプセル方式などの各種プリンターを用いることも差し支えない。ドットを形成するノズルなどのドット形成要素が、印刷媒体の幅方向に亘って形成されたラインプリンターにも適用できることはもちろんである。また、本発明は、データ変換装置またはその方法として単独で使用することも可能である。
20 … 制御回路
21 … CPU
22 … ROM
23 … RAM
25 … 通信インタフェース
26 … 出力インタフェース
28 … 入出力インタフェース
41 … プラテン
43 … 搬送モーター
50 … 操作パネル
51 … 印刷ヘッド
52 … キャリッジ
53 … ガイド
54 … 無端ベルト
55、56 … プーリ
58 … 主走査モーター
リザーバ61〜68
71〜78 … 各色インクタンク
81〜84 … 各ノズルユニット
CL … 布地
CMP … ページコンポーザ
DDB … データベース
NT … ネットワーク
PC … コンピューター
RIP … ラスタイメージプロセッサ
PR … 捺染印刷機
SN … サムネイル
Claims (8)
- 画像の階調値に対応するドット形成の割合が第1のドット発生率となるようにハーフトーン処理されたハーフトーン処理済みデータを、前記画像を表す画像データとして処理する画像データ処理装置であって、
前記ハーフトーン処理済みデータにおけるオンドットに対応した第1の階調値に基づき、誤差拡散法を用いて再ハーフトーン処理を行なう再ハーフトーン処理部と、
前記再ハーフトーン処理によるドットの発生率が前記第1のドット発生率とは異なる第2のドット発生率となるように、前記誤差拡散法を用いた再ハーフトーン処理によるオンドットに対応した第2の階調値を設定するオンドット階調値設定部と
を備える画像データ処理装置。 - 前記第1の階調値と前記第2の階調値とは、形成される各ドットが、媒体上に実現する単位面積当たりの濃度に対応して決定される
請求項1記載の画像データ処理装置。 - 請求項1記載の画像データ処理装置であって、
前記ハーフトーン処理済みデータを基準とする前記再ハーフトーン処理後のドット数の増減率DPと、前記第1の階調値V1および前記第2の階調値V2との間には、
V2=V1/(1+DP)
の関係が成り立つ画像データ処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項記載の画像データ処理装置であって、
前記ハーフトーン処理済みデータは、第1の種類のドットを形成可能な第1の印刷装置において前記第1の種類のドット毎に、当該ドットの形成の有無を表すデータであり、前記再ハーフトーン処理により得られるデータは、前記第1の印刷装置とは異なる第2の印刷装置において形成可能な第2の種類のドット毎に、当該形成可能なドット毎の形成の有無を表すデータである画像データ処理装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項記載の画像データ処理装置と、
該画像データ処理装置によって処理されたドットデータを用いて印刷を行なう印刷部と
を備えた印刷装置。 - 請求項5記載の印刷装置であって、前記印刷部は、布地へのインク滴の吐出を行なうことにより、他の印刷装置において形成可能な第1の種類のドットとは異なる第2の種類のドットを形成する印刷装置。
- 所定の印刷媒体に印刷を施す印刷システムであって、
画像の階調値に対応するドット形成の割合が第1のドット発生率となるようにハーフトーン処理されたハーフトーン処理済みデータを、複数記憶するデータ記憶装置と、
前記記憶された複数のハーフトーン処理済みデータから選択したデータを入力データとし、前記第1のドット発生率とは異なる第2のドット発生率となるように、前記入力データを、誤差拡散法を用いて再ハーフトーン処理する再ハーフトーン処理装置と、
前記再ハーフトーン処理済みのデータを受け取って、印刷媒体上に、所定のドットを形成して印刷を行なう印刷装置と
を備え、
前記再ハーフトーン処理装置は、前記ハーフトーン処理済みデータにおけるオンドットに対応した第1の階調値と、前記誤差拡散法を用いた再ハーフトーン処理によるオンドットであって、前記印刷媒体上に形成されるドットに対応した第2の階調値とを、異なる値に設定する
印刷システム。 - 画像の階調値に対応するドット形成の割合が第1のドット発生率となるようにハーフトーン処理されたハーフトーン処理済みデータを入力データとして、前記画像を表す画像データを変換する方法であって、
前記第1のドット発生率とは異なる第2のドット発生率となるように、前記入力データを、誤差拡散法を用いて再ハーフトーン処理する際、
前記ハーフトーン処理済みデータにおけるオンドットに対応した第1の階調値と、前記誤差拡散法を用いた再ハーフトーン処理によるオンドットに対応した第2の階調値とを、異なる値に設定する
画像データ変換方法。
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