JP2759186B2 - 多色網目版画像作成方法 - Google Patents

多色網目版画像作成方法

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JP2759186B2
JP2759186B2 JP4308255A JP30825592A JP2759186B2 JP 2759186 B2 JP2759186 B2 JP 2759186B2 JP 4308255 A JP4308255 A JP 4308255A JP 30825592 A JP30825592 A JP 30825592A JP 2759186 B2 JP2759186 B2 JP 2759186B2
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    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern
    • H04N1/4058Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern with details for producing a halftone screen at an oblique angle
    • HELECTRICITY
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  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)
  • Color, Gradation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カラー画像を再現す
るための複数の網目版画像を作成する方法に関し、特
に、モアレの発生を抑制する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常のカラーの印刷物は、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック
(K)の4色の網目版画像を刷り重ねることによって作
成される。このように多色の網目版画像を刷り重ねる際
には、スクリーン角度(網点の配列方向)を調節するこ
とによってモアレの発生を防止している。例えば、Y版
のスクリーン角度を0°、M版を15°、C版を75
°、K版を45°に設定する。YMCKの4色の中でモ
アレの発生に関連が深いのは、濃い色であるシアン、マ
ゼンタ、ブラックの3色であり、上記の例ではこれらの
スクリーン角度の差を互いに30°にとることによって
モアレの発生を抑制している。
【0003】上記のスクリーン角度(0°,15°,7
5°および45°)の中で、15°と75°は、その正
接tan15°,tan75°が無理数である。このよ
うにスクリーン角度の正接が無理数であるものを含むよ
うな網点形成方法は「無理正接法」と呼ばれる。一方、
すべての網目版画像のスクリーン角度の正接が有理数で
あるような網点形成方法は「有理正接法」と呼ばれる。
従来は、無理正接法がよく用いられていたが、近年のコ
ンピュータ技術の発展に伴って有理正接法が次第に多く
用いられようになってきている。これは、有理正接法で
は複数の網点を含む一定の正方領域が周期的に画面上に
現われるので、コンピュータによる処理に適しているか
らである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】有理正接法では各網目
版画像のスクリーン角度の正接が有理数に制限されてい
るので、スクリーン角度を上記の例(0°,15°,7
5°および45°)と同じ値に設定することはできず、
これらに近い値に設定するのが普通である。しかし、モ
アレの発生には各網目版画像のスクリーンピッチ(網点
のピッチ)も関連しているので、モアレの発生を抑制す
るように各網目版画像のスクリーン角度とスクリーンピ
ッチとを設定するのはかなり困難な作業である。
【0005】有理正接法においてモアレを抑制する方法
としては、本出願人により開示された特公昭60−41
343号公報に記載されたものがある。しかし、上記の
公報に記載された方法は、限られた条件でのみ採用する
ことができるものであり、実現することが困難な場合も
あった。
【0006】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、有理正接法にお
いてモアレの発生を抑制することができる融通性のある
方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明による方法では、(A)第1ないし第3の
網目版画像のスクリーン角度θ1 ,θ2 ,θ3 につい
て、tanθ1 =n1 /m1 ,tanθ2 =n2 /m2
,およびtanθ3 =n3 /m3 をそれぞれ満足する
整数m1 ,n1 ,m2 ,n2 ,m3 ,n3 を設定し、
(B)前記第1ないし第3の網目版画像について、(m
12+n12)個,(m22+n22)個,および(m32+n
32)個の網点をそれぞれ含む第1ないし第3の正方領域
の一辺の長さをそれぞれ整数L1 ,L2 ,L3 で表わす
とき、次の式およびを満足する。m1 /L1 −m
2 /L2 =n3 /L3 ,かつ−n1 /L1 +n2 /L
2 =m3/L3
【0008】なお、n1 ,n2 およびn3 がいずれも0
でない整数で、かつ m1≠n1,m2≠n2,およびm3≠
n3が成立することが好ましい。
【0009】
【作用】上記の(A)および(B)を満たすように整数
m1 ,n1 ,m2 ,n2 ,m3,n3 を設定することに
より、後述するように、第1と第2の網目版画像の網点
によって形成される模様の周期が第3の網目版画像の網
点の周期と一致する。この結果、2次モアレを防止する
ことができる。また、n1≠0,n2≠0,およびn3≠
0 かつm1≠n1,m2≠n2,およびm3≠n3が成立す
るように設定すれば、スクリーン角度が0°および45
°になることがなく、画像記録時に使用される複数の光
ビームの光量や間隔に不揃いがある場合にも、これに起
因して主走査方向に周期的な筋が現われることを防止で
きる。
【0010】
【実施例】
A.モアレ発生とモアレ防止方法の考え方 ここでは簡単のために、単線スクリーンによって形成さ
れる平行線状の網点を例に取り、モアレの発生とその防
止方法の考え方について説明する。
【0011】図1は、2つの単線スクリーンでそれぞれ
形成された2組の平行線群が角度θで交差する場合を拡
大して示す平面図である。図1(A)において、斜線を
付した領域は黒色領域(または黒色以外の別の色の領域
であってもよく、また2組の平行線群が互いに異なる色
の領域を形成していてもよい)を示しており、ひし形の
領域BLは白色領域を示している。白色領域BLは、ピ
ッチPmの仮想的な平行線(破線で示す)の上に配列さ
れており、この画像を肉眼で観察すると、ピッチPmの
濃淡の縞が見える。この縞は2つの網目版画像を刷り重
ねたときに発生するモアレであり、1次モアレと呼ばれ
ている。
【0012】図1(B)は、図1(A)の斜線を省略し
た図であり、三角形QaQbQfと三角形QeQcQd
は相似である。1次モアレのピッチPmは、第1と第2
の平行線群のピッチP1 ,P2 、および第1と第2の平
行線群のなす角度θによって数式1で与えられる。
【数1】
【0013】1次モアレの角度α(第1の平行線群が伸
びる方向から反時計回り測った値)は、次の数式2で与
えられる。
【数2】
【0014】なお、数式2はP1 ・cosθ≦P2 の場
合に成立する式であり、P1 ・cosθ>P2 の場合に
は次の数式3が成立する。
【数3】
【0015】3番目の平行線群をさらに重ねると、1次
モアレと3番目の平行線群とによって形成されるモアレ
(「2次モアレ」と呼ばれる)が発生する可能性があ
る。2次モアレは、1次モアレと3番目の平行線群が干
渉して形成されるモアレである。しかし、第3番目の平
行線群のピッチと角度が上記の数式1および2、または
数式1および3を満足していれば、2次モアレは発生し
ない(厳密に言えば、2次モアレの周期が無限大にな
り、限られた紙面サイズでは濃淡の縞が発生しない)。
【0016】第3の平行線群のピッチP3 を1次モアレ
のピッチPmに等しく設定したとき、第1ないし第3の
平行線群のピッチP1 ,P2 ,P3 の逆数(すなわち、
線密度)V1 ,V2 ,V3 を用いて数式1および数式2
の結果を書き直すと次の数式4が得られる。
【数4】
【0017】ここで、線密度V1 ,V2 ,V3 のベクト
ルV1 ,V2 ,V3 はその大きさが線密度(単位長さ当
たりの線数)V1 ,V2 ,V3 に等しく、その方向が各
平行線群と垂直なベクトルである。なお、この明細書の
文章中では、ベクトルを示す場合にその矢印を省略して
「ベクトルV1 」等と記載する。ただし、図や数式にお
いては、ベクトルに矢印を付して記載する。なお、「ベ
クトル」という修飾語を伴わない用語、例えば「線密度
V1 」は、ベクトルの大きさを示している。
【0018】数式4は、線密度ベクトルV1 ,V2 ,V
3 が次の数式5を満たすことと等価である。
【数5】
【0019】2次モアレの発生を防止するには、上記の
数式4または数式5を満足すればよい。なお、数式5に
よれば、第3の平行線群の線密度ベクトルV3 は、図2
に示すように、第1と第2の平行線群の線密度ベクトル
V1 ,V2 の合成ベクトルに等しい。
【0020】B.直交スクリーンにおける2次モアレ防
止方法 スクエアドットやチェインドットのような直交スクリー
ンに上記の2次モアレの防止方法を適用する場合につい
て考える。以下ではまず、有理正接法における直交スク
リーンの網点配列とスクリーンパターンデータの関係を
説明する。スクリーンパターンデータとは、スキャナで
画像を記録する場合に画像信号と比較されるしきい値で
ある。
【0021】図3は、有理正接法における網点配列の一
例を示す説明図である。ここでXは副走査方向、Yは主
走査方向である。図3(A)において、実線の正方形は
スクリーンパターンデータの繰り返し領域(以下、「正
方領域」と呼ぶ)SA1であり、破線の正方形は1つの
網点に対応する網点領域HD1である。なお、スクリー
ン角度はθ1 であり、図3の例ではtanθ1 =1/3
となっている。
【0022】図3(B)は、網点領域HD1の構成を示
している。1つの網点領域HD1は複数の画素PX(実
線の小さな正方形で示す)で構成されており、各画素P
Xごとにスクリーンパターンデータの1つの値が割り当
てられている。各画素PXは露光用光ビームに対応し、
主走査方向Yおよび副走査方向Xに沿って配列されてい
る。従って、図3(A)に示す正方領域SA1の一辺の
長さL1 は、画素数で表現した時に整数となる。
【0023】画像を記録する場合には、主走査方向Yに
沿って画素PXごとにスクリーンパターンデータがメモ
リから読み出され、画像信号のレベルと比較される。そ
して、その比較結果に応じて画素毎にオン/オフ信号
(網点信号)が生成される。有理正接法では、このよう
にスクリーンパターンデータのアドレスの方向が主走査
方向Yと一致している。画面上の各正方領域SA1には
同じスクリーンパターンデータのセットが割り当てられ
るので、1つの正方領域SA1のスクリーンパターンデ
ータをメモリに記憶しておくだけで、全画面の画像を記
録することができる。なお、スクリーン角度の異なる複
数の網目版画像を作成する場合には、各スクリーン角度
ごとにスクリーンパターンデータが準備される。
【0024】有理正接法においては、第1ないし第3の
網目版画像のスクリーン角度θ1 ,θ2 ,θ3 に関して
それぞれ次の数式6が成立する。
【数6】 ここで、m1 ,n1 ,m2 ,n2 ,m3 ,n3 は整数で
ある。
【0025】有理正接法において2次モアレを防止する
には、上記の数式4と数式6、または、数式5と数式6
を満足すればよい。
【0026】図4は、第1、第2、および第3の網目版
画像に対する正方領域SA1,SA2,SA3を示す説
明図である。図4(A)の正方領域SA1に含まれる4
つの直角三角形のそれぞれにおいて、直角を挟む2辺の
それぞれの長さは、網点領域HD1の一辺の長さP1
(すなわち網点ピッチ)の整数倍(m1 倍およびn1
倍)である。他の正方領域SA2,SA3についても同
様である。なお、各正方領域SA1,SA2,SA3内
に含まれる網点領域の境界は図示の便宜上省略してい
る。
【0027】網点領域HD1,HD2,HD3の一辺の
長さP1 ,P2 ,P3 と各正方領域SA1,SA2,S
A3の一辺の長さL1 ,L2 ,L3 との関係は、次の数
式7で表わされる。
【数7】 なお、各正方領域SA1,SA2,SA3にはそれぞれ
(m12+n12)個,(m22+n22)個、および(m32
n32)個の網点が含まれている。
【0028】有理正接法では、次の数式8も成立する。
【数8】
【0029】一方、前記数式5から、各ベクトルV1 ,
V2 ,V3 のX成分V1x,V2x,V3x、およびY成分V
1x,V2x,V3xに関して次の数式9が成立する。
【数9】
【0030】図4(A),(B),(C)には、図2の
各ベクトルV1 ,V2 ,V3 の方向が示されている。V
1 =1/P1 ,V2 =1/P2 ,V3 =1/P3 の関
係、および図2における各ベクトルの角度θ1 ,θ2 ,
θ3 の定義と図4における角度θ1 ,θ2 ,θ3 の対応
を考慮すると、次の数式10が導かれる。
【数10】
【0031】数式10を数式9に代入すると、次の数式
11が得られる。
【数11】
【0032】数式11は数式9(すなわち数式5)を変
形したものなので、2次モアレを防止するには数式11
と数式6とを満足すれば良い。なお、数式11と数式6
における変数m1 〜m3 ,n1 〜n3 ,およびL1 〜L
3 はいずれも整数である。実際には、第1の網目版画像
に関する整数m1 ,n1 ,L1 の値と、第2の網目版画
像に関する整数m2 ,n2 ,L2 の値とをまず仮定し、
第3の網目版画像に関する整数m3 ,n3 ,L3 の値を
数式11を用いて決定する。すなわち、数式11に含ま
れる2つの式の両辺を互いに除算すると、次の数式12
に示すように、整数n3 ,m3 の比が得られる。
【数12】
【0033】数式12において、m1 ,n1 ,L1 ,m
2 ,n2 ,L2 は整数なので、右辺の値(n3 /m3 )
は常に有理数となる。従って、数式12を満たす整数m
3 ,n3 が常に存在する。言い換えれば、数式12は、
第1と第2の網目版画像に関する整数m1 ,n1 ,L1
,m2 ,n2 ,L2 の値から、第3の網目版画像のス
クリーン角度θ3 を決める整数m3 ,n3 が常に得られ
ることを示している。第3の網目版画像の正方領域SA
3の一辺の長さL3 は、数式12で求められた整数m3
,n3 の候補値を前記数式11に代入し、変数L3 も
整数となるような整数m3 ,n3 の組を探すことによっ
て求められる。なお、数式11を満足する1組の整数m
3 ,n3 ,L3 が得られたとき、それらの整数倍K・m
3 ,K・n3,K・L3 (Kは任意の整数)も数式11
と数式6を満足する。ただし、整数m3 ,n3 ,L3 の
値としては、整数L3 の値が最も小さいものが好まし
い。整数L3 は正方領域SA1の一辺の長さ(すなわ
ち、正方領域SA1のピッチ)なので、整数L3 が小さ
い方がスクリーンパターンデータを記憶するためのメモ
リ容量が少なくて済むからである。
【0034】下記の表1に、上記数式6および数式11
を満足する数値の実施例を示す。
【表1】
【0035】なお、2次モアレを防止するには、一般に
知られているように、3つの網目版画像のスクリーン角
度の差をそれぞれ約30°にすることが好ましいので、
第1と第2のスクリーン角度の差(θ1 −θ2 )が約6
0°になるように整数m1 ,n1 ,m2 ,n2 を選択し
ている。
【0036】一般に、網点ピッチが細かいほど滑らかな
画像表現が可能で好ましいが、小さい網点を安定して印
刷するには技術的な困難が伴うので、画質の要求と印刷
技術の妥協点として網点ピッチが決まることになる。従
って実現可能な3つの網目版画像の網点ピッチP1,P
2,P3が複数組求まった場合、それら3つの網点ピッ
チの値は、なるべく近いことが好ましく、特にその差が
約15%以下であることが好ましい。表1の実施例7で
は網点ピッチP1 ,P2 ,P3 の差が1%以下であり、
表1の実施例の中では最も好ましい。
【0037】図5は、実施例7の3つの網目版画像に対
する線密度ベクトルV1a,V2a,V3aを示すグラフであ
る。なお、図5では、スクリーン角度を副走査方向Xか
ら反時計回りに測った角度として定義している。直交ス
クリーンではベクトルV1a,V2a,V3aと90°異なる
方向のベクトルV1b,V2b,V3bも同じスクリーン構造
を示すベクトルである。Y版はモアレの発生との関係が
少ないので、Y版のスクリーン角度としては任意の値を
とることができるが、一般には、M版、C版、K版のい
ずれか2つの版のスクリーン角度のほぼ中間の値をとる
のが普通である。表1の実施例1〜7では、Y版のスク
リーン角度θy としてtanθy =1/8または1/7
の値を用いるのが実用上好適である。図5に示すベクト
ルVya,Vybはtanθy =1/8とした場合のY版の
線密度ベクトルである。
【0038】なお、表1の実施例4では、第3の網目版
画像のスクリーン角度θ3 が45°である。2次モアレ
の発生を防止するためにはこれでもよいが、次に説明す
る理由から、スクリーン角度は0°や45°でない値に
選択するのが好ましい。
【0039】図6は、スクリーン角度θが0°と45°
の場合の網点配列を示す説明図である。図6は、網点を
記録する際に複数の光ビームを用いて複数の走査線を同
時に露光した結果であり、複数の光ビームの中の1本の
ビームの光量が他のビームに比べて大きい場合の例を示
している。光量の大きな光ビームで露光された画素は、
他の光ビームで露光された画素に比べてより大きな黒化
部を形成する。複数の光ビームによって幅Wの範囲を同
時に露光するものと仮定すると、図6に示すように、幅
Wごとに大きな黒化部が画像上に現われる。図6
(A)、(B)の画像を肉眼で観察すると周期Wの黒い
筋として見えてしまう。このように、スクリーン角度が
0°または45°の場合には、主走査方向に沿って網点
が配列されているので、光ビームの光量や間隔に不揃い
がある場合に、主走査方向に沿って周期的に黒や白の筋
が観察される。このような黒や白の筋は、本来存在しな
いものなので、画質を劣化させる結果となる。これに対
して、スクリーン角度が0°または45°でない場合に
は、網点が主走査方向に配列されないので、このような
黒や白の筋が目に付きにくく、画質劣化が小さい。
【0040】なお、スクリーン角度を0°にしないため
には、整数n1 ,n2 ,n3 を0以外の整数とすればよ
い。また、スクリーン角度を45°にしないためには、
n1≠m1 ,n2 ≠m2 ,n3 ≠m3 とすればよい。
【0041】上記実施例では、スクリーン角度を副走査
方向Xから反時計回りに測った値で定義したが、他の定
義(例えば主走査方向から時計回りに測る)を採用して
も上記と同じ結果が得られる。また、表1に示す実施例
において、m1 〜m3 の値をそれぞれn1 〜n3 の値と
交換しても、上記と同様に2次モアレの発生を防止でき
る。
【0042】なお、この発明は上記実施例に限られるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の
態様において実施することが可能である。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、有理正接法において2次モアレの発生を抑制する
ことができ、また、この方法に従う整数の組m1 ,n1
,L1,m2 ,n2 ,L2 ,m3 ,n3 ,L3 は多数存
在するので、これらの整数の組の決定に関して融通性が
あるという効果がある。
【0044】また、n1 ,n2 およびn3 がいずれも0
でない整数で、かつ m1≠n1,m2≠n2,および m3
≠n3が成立するようにすれば、画像記録時に使用され
る複数の光ビームの光量や間隔に不揃いがある場合に
も、これに起因する画質劣化を防止できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】2つの単線スクリーンでそれぞれ形成された2
組の平行線群が交差する場合を拡大して示す平面図。
【図2】2次モアレを防止するための3組の平行線群の
線密度ベクトルの関係を示すグラフ。
【図3】有理正接法における網点配列の一例を示す説明
図。
【図4】第1ないし第3の網目版画像に対する正方領域
を示す説明図。
【図5】実施例7の3つの網目版画像に対する線密度ベ
クトルを示すグラフ。
【図6】スクリーン角度θが0°と45°の場合の網点
配列を示す説明図。
【符号の説明】
BL…白色領域 HD1,HD2,HD3…網点領域 L1 ,L2 ,L3 …正方領域の一辺の長さ P1 ,P2 ,P3 …網点領域の一辺の長さ(網点ピッ
チ) PX…画素 SA1,SA2,SA3…正方領域 V1 ,V2 ,V3 …線密度ベクトル X…副走査方向 Y…主走査方向 θ1 ,θ2 ,θ3 …スクリーン角度

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像を再現するための複数の網目
    版画像を作成する方法であって、(A)第1ないし第3
    の網目版画像のスクリーン角度θ1 ,θ2 ,θ3 につい
    てtanθ1 =n1 /m1 ,tanθ2 =n2 /m2 ,
    およびtanθ3 =n3 /m3 をそれぞれ満足する整数
    m1 ,n1 ,m2 ,n2 ,m3 ,n3 を設定し、(B)
    前記第1ないし第3の網目版画像について、(m12+n
    12)個,(m22+n22)個,および(m32+n32)個の
    網点をそれぞれ含む第1ないし第3の正方領域の一辺の
    長さをそれぞれ整数L1 ,L2 ,L3 で表わすとき、次
    の式およびを満足することを特徴とする多色網目版
    画像作成方法。 m1 /L1 −m2 /L2 =n3 /L3 ,かつ −n1 /L1 +n2 /L2 =m3 /L3
  2. 【請求項2】 請求項1記載の多色網目版画像作成方法
    であって、n1 ,n2 およびn3 がいずれも0でない整
    数で、かつm1≠n1,m2≠n2,およびm3≠n3が成立
    する多色網目版画像作成方法。
JP4308255A 1992-10-21 1992-10-21 多色網目版画像作成方法 Expired - Lifetime JP2759186B2 (ja)

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US08/133,236 US5371612A (en) 1992-10-21 1993-10-07 Method of and apparatus for forming halftone images
DE69320293T DE69320293T2 (de) 1992-10-21 1993-10-07 Verfahren und Gerät zur Erzeugung von halbtongerasterten Bildern
EP93116255A EP0593989B1 (en) 1992-10-21 1993-10-07 Method of and apparatus for forming halftone images

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