JP2891775B2 - ハーフトーン原画像の網目スクリーン化のためのデジタル化濃度限界値生成及び記憶方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は請求項１ないし請求項２の上位概念による連
続階調原画の網目スクリーン化のためのデジタル化濃度
限界値生成及び記憶方法に関する。

当該網目スクリーンは記憶担体を走査ラインに沿って
走査する記録装置の走査方向に対して回転される。上記
網目スクリーンのスーパーセル（多重基準セル）の境界
線は走査方向ないしそれに対して直角方向に延びる。

連続階調原画の走査により得られる階調値信号（画信
号）の網目スクリーン化のため、当該階調値信号を、記
録方向に対して回転された網目スクリーンの濃度限界値
信号（網目スクリーン信号）と重畳することが公知であ
る（ドイツ連邦共和国特許明細書第1901101号）。とこ
ろで、画像は濃度値によって表される構造を有する。上
記公知刊行物記載の技術において生成される濃度限界値
信号ないし網目スクリーン信号は選択された当該スーパ
ーセルの、上記の濃度値によって表される画像構造に相
応し、上記スーパーセルの境界線は記憶方向及びそれに
対し直交する送り方向に位置する。上記スーパーセル中
には当該両直交方向の各々に対して回転される網目スク
リーンの構造の基本周期が１つ含まれている。その場
合、当該スーパーセルは走査方向及びそれに対して直角
方向に、上下左右に配置された複数の網点領域（スポッ
ト）を含む。

回転された網目スクリーンのスーパーセルの周期性に
基づき、濃度限界値信号（網目スクリーン信号）は周期
的に繰返されて、それにより、再生さるべき画像の階調
信号と重畳され得る。更に、網目スクリーンのスーパー
セルは画像記録方向に延びる次のような程度の多数の部
分線に分解され得る。即ち１つの画像走査線幅に当該の
部分線の複数が割当てられる多数の部分線に分解され
る。前述の公知方法の実施のため、網目スクリーン（ス
ーパーセル）の濃度限界値をデジタル記憶するデータメ
モリが用いられる。そのように記憶された濃度限界値は
可視的イメージ化により濃度山形特性曲線ないし限界値
山形特性曲線とも称される。濃度限界値はデータメモリ
中に次のような形で記憶入力される、即ち、所要の網目
スクリーン情報がパターン網目スクリーンの事前の走
査、及び網目スクリーン信号の量子化及びコード化によ
り入力されるような形で入力記憶される。それによりデ
ータメモリ中に含まれるデジタル濃度限界値は原画から
走査線ごとに検出された階調値信号との重畳のためアナ
ログ値にD/A変換され、それにひきつづいて、限界値段
に供給される。典型的には光学的原稿（原画）の走査の
際、円形、楕円形又は矩形の点の形態が用いられ、それ
ら点の形態は中心からの成長又は増大した形をとる。

同じ階調値を有する部分面にわたって安定した連続階
調原画を網目スクリーン化して再現するために、記憶す
べき濃度限界値を光学的原画の走査によらずに、完全に
デジタル的に２次元関数に従って形成する問題について
は取り扱われていない。上記関数はスポット関数（階調
値の増大につれてスポットの大きさの値を２次元関数で
表わしたものである）とも称される。公知の従来技術に
より１つのスーパーセルの網点の濃度限界値の完全なデ
ジタル形成のためには先ず、当該スーパーセルの記憶語
の総数が決定される。上記総数の決定は網目スクリーン
角、網目スクリーン幅、当該システムの分解能に従って
行なわれ得る。その場合スーパーセルの記憶語の分類さ
れた列が、スポット関数に従って形成される。スーパー
セルの記憶語に濃度限界値が、分類された列の中の記憶
語の位置に直線的に依存して濃度限界値が割当てられ
る。

ここで、当該の技術分野における基本的概念（本願明
細書中で使用）の若干を以下簡単に説明する。

網点とは印刷において画像が形成される点を意味す
る。

「パイクセル」とはレコーダ（記憶装置）にて記録の
際網点を形成する画素を意味する。通常の記録のため、
走査偏向されるレーザビームが使用され、該レーザビー
ムはビットマップにより明及び暗に輝度制御される。

「サブセル」とは網目を意味しこの網目内にて、網点
が存在するような網目である。網点が網目に全くない場
合には網目は明るいスポット、換言すれば黒くない個所
が生じる。

本明細書中「記憶語」とはデジタル処理の際に用いら
れ、語の形でメモリに記憶される濃度値を意味する。

実際には或１つのスーパーセルの個々の網点領域（ス
ポット）は次のような事情、条件が存在するから幾らか
異なったものとなる、即ち、網点領域の各１つに割当て
られている記憶語の数が変動するから、そして、概し
て、目標値（この目標値はスーパーセルの記憶語の総数
と網点領域ないし網目の数とから算出される）に相応し
ないから、幾らか異なったものとなる。その結果、隣接
する網点領域において、多かれ少かれパイクセルがレー
ザなどの記録装置を用いて黒化されさらに詳しく述べれ
ば、レーザビームは記録の際に投入され、個々の照射点
がフィルム上に露光され、それら個々の照射点が合わさ
って夫々の網点を形成する。即ち、所定のグレートーン
（階調値）に従って当該スーパーセルに割当てられたす
べてのパイクセルのうちの或所定の部分を黒化しようと
する場合にレーザビームで露光される。それにより、
（グレー値が50％より著しく小さい場合）再現された連
続階調原画の観察者に対して白地（白い背景）上の異な
った大きさの黒い点の視感が生ぜしめられる。これに反
して、50％を著しく上回る比較的暗いグレートーン、例
えば70％の場合のものをスーパーセルを用いて再現する
場合は先に低いグレー値について述べたように、類似の
理由から、黒地（黒い背景）上での異なった大きさの明
るい点の視感が生ぜしめられ、双方の場合において、再
現される連続階調画は滑らかでない感じを与える。

従って、本発明の課題は当該の網目スクリーン化の後
再現される連続階調画が均一にないし安定に滑らかな感
じを与えるように、連続階調原画を網目スクリーン化可
能にする濃度限界値を形成すべく、冒頭に述べた形式の
連続階調原画の網目スクリーン化のためのデジタル化濃
度限界値の生成及び記憶方法を提供することにある。

上記課題は請求範囲１の特徴部分に規定された構成要
件により解決される。

請求の範囲２による本発明の方法では補正基準の形成
及び個々の網点領域（スポット）に関連する補正の実施
法について提案されている。

上記方法の階調値補正のための関数発生器が記載され
ており、関数発生器（これはスポット関数に従って分類
された記憶語の列の中の記憶語の位置に依存して、割当
られるべき濃度限界値の大きさを決定し、それを用いて
グレートーンに従って黒くすべきパイクセルの数を決定
する）において補正関数が記憶されている。その場合、
各網点領域に、すなわち、スーパーセルの１つの網目
に、次のようなパラメータが割当てられる。即ち、夫々
の網目の目標値数からの、記憶語の実際値数の偏差に相
応するパラメータが割当てられる。実際値が目標値に等
しい場合は補正が行なわれず、割当てるべき濃度限界値
の大きさは分類された記憶語の列の中の記憶値の位置に
比例する。黒くすべきパイクセルの増加は、所要のグレ
ートーン（階調値）に比例する。網点の各々に割当てら
れている記憶語の数の実際値が夫々の網点領域ないし網
目に対する目標値より大である場合、分類されたリスト
の始めの方の記憶語に対して、比較的高い濃度限界値が
割当てられて、それにより、低いグレー値（階調値）に
対する黒くすべきパイクセルの増加が抑えられる（これ
は不足又は低減制御と称される）。網目の比較的大きな
同じ実際値に対しては分類されたリストの終りの方の記
憶語において、濃度限界値が低下されて、それにより、
変らない同じ数の白のパイクセルが生ずるようにする。

最後に述べた場合は過制御と称せられる。過制御及び
不足制御の場合、黒くすべきパイクセルの数の増加はグ
レースケール又はグレー値に依存して理想特性曲線（こ
れが成立つ場合とは記憶語の実際値が夫々の網点領域に
対する目標値に等しい場合である）に平行に延びる経過
をとる。このような特性曲線の平行経過、殊に直線の線
分は関数を成しており一定の過制御ないし不足制御と称
せられる。一般に、一定でない過−／不足制御も可能で
ある。

記憶語の実際値が比較的小さい別の場合記憶語の分類
された列の始めの方では濃度限界値が低下され、したが
って、低いグレー値では黒くすべきパイクセルの数が増
加される（このことはやはり過制御と称される）。これ
に反し、記憶語の分類された列の終りの方の網点領域の
同じ比較的低い実際値に対して濃度限界値が高められ、
それにより、高いグレー値のもとで黒くすべきパイクセ
ルの数が低下される（これは不足制御と称される）。

グレー値補正は特に次のようにして行なわれる、即
ち、50％を著しく下回る各低いグレー値では、実際の記
憶語の数に無関係に網点の同数の黒パイクセルが生ぜし
められ、これに反し、50％より著しく高いグレー値では
実際の記憶語の数に無関係に網点の同数の白パイクセル
が生ぜしめられる。即ち、その意義は、１つの所定のグ
レー値に対して、各網点ごとに、同数の黒（又は白）パ
イクセルがセットされることを達成することである。50
％のグレー値（このグレー値のもとで白及び黒の面積が
バランスしている）の場合、補正がなされないか、殆ど
なされない。上述のように、網点及びグレー値に応じて
個々の網点を多かれ少かれ不足−又は過制御する補正量
が得られる。補正量は各網目に対してスーパーセルの濃
度限界値の生成に個別に関与する。記憶された濃度限界
値を用いての網目スクリーン化過程が従来のように行な
われ得る。

関数発生器により実現される過制御及び不足制御の各
領域間で、請求範囲４に規定されているように移行領域
が存在する。この移行領域において過制御及び不足制御
はほぼ50％のグレイスケール値まで低減される。50％の
グレイスケール値のもとで、過制御も不足制御も行なわ
れない。この移行領域は比較的高次の関数によっても実
現できる。

請求範囲５に記載されているように、関数発生器は移
行領域において黒くすべきパイクセルないし相応の濃度
限界値と分類された列との間の直線的関係を形成する。
上記関係は関数発生器において比較的簡単に実現でき
る。

補正段は有利に、請求項６にて記載された関数領域に
従って限界値を生成し、上記関数領域によっては不足−
及び過制御の歩進的解消が実現される。

補正段の殊に好適な関数領域が請求範囲７に記載され
ている。

スポット関数（このスポット関数では通常通り網点が
中心から成長又は増大する）の使用の場合は再現される
連続階調画において黒化された網点間の白点の妨害的な
異なった大きさが次のようにして生じることがある。即
ち、コーナにてつき合された網点の白パイクセルが不均
一にコーナに分布することにより生じる。従って実際
上、白点の大きさが変動し、そして、再現される画像に
より与えられる視感は不安定で滑らかでないものとな
る。この欠点を除くため、請求範囲８に記載の手法は比
較的大きなグレー値、即ち有利に50％より大の場合適用
される。上記の所謂白補正にはさらなる補正手段、４象
限への各網点領域の分割が前提とされる。前述のグレー
値補正のため、そのつど１つの方形が４つの隣接する網
点（そのコーナはつき合される）の各象限から成る。

次に本発明を９つの図を用いてさらに詳述する。

図１は２×２の相互に上下左右に並べて配置され回転
された２×２個の方形のスポットから成りスポット群が
小さな比較領域の中にコーナが当接して配置されてい
る。

図２は１つのスーパーセルを示しこのセル中には複数
の回転されたスポットが相互に隣接し合って配置されて
いる。

図３は、当該のスーパーセルのうちの基準領域として
の縮小されたセクションを示し、このセクションは２つ
の直交方向のうちの１つ、即ち例えば高さの方向におい
てスーパーセルより著しく短かく、そして本発明は基準
領域としてのセクションにも適用可能である。

図４は連続階調原画のデジタル形網目スクリーン化装
置の簡単化された部分構造を示す。

図５はグレー値補正及び白補正用装置の実施例のブロ
ック接続図である。

図６は図５の装置の一部としての関数発生器の特性曲
線を示す。

図７は図１の最小の比較領域内のスポット群を示し、
各網点領域は白補正のため４つの象限に分割されてい
る。

図８はグレー値補正のためのフローチャートを示す。

図９は白補正のためのフローチャートを示す。

図１では14は小さな比較領域を示し、この比較領域内
にはｎ・ｎ、（但しｎ＝２、）のスポット（網点領域）
15〜18が配されており、それら網点領域は上、下、左、
右に並びかつ回転して配置されており、その結果、当該
の配置パターンは最小の比較領域に対して一様に回転さ
れている。比較領域のサブセルにスポットが対応する。
最小の比較領域ではマルチスポットが配置により大きさ
ａとｂが規定され、ａは比較領域のコーナ20とスポット
グループ15〜18のコーナ19との間の間隔である。大きさ
ｂはａの方向に対して直角方向にとった間隔であって、
当該の比較領域のコーナ20と上記スポットグループの別
のコーナ点21との間隔である。スクリーン角はβで示さ
れ、このスクリーン角だけ、スポット15〜18のグループ
のパターン全体が、記録方向（これは最小比較領域１の
２つの辺に対して平行に延びている）に対して回転され
ている。

図１による網点ないしスポット（網点領域）の群15〜
18は１つのスーパーセルを形成する。比較（基準）領域
14はスクリーン角β（該スクリーン角βだけスーパーセ
ルはビットマップ２に対して相対的に回転されている）
を明示するために使用される。

図１について述べたように最小比較領域の中にて複数
スポットをグループ化して配置することにより、スクリ
ーン角及びスクリーン幅がスポットの数の増大と共に、
任意に細かくされ、その際次のような条件の下で、即ち
上記スポットグループのコーナを各パイクセル間隔で細
分化された比較領域の複数パイクセルの１つに対応させ
るか、または当該パイクセルに該当するという条件の下
で細かくされる。

各スポットごとの記憶語の数はデジタル化の結果（こ
れは当該のスポットの想定される境界線にて１つのスポ
ットへの記憶語を対応させること基因する）により変動
する。当該スポットには次のような記憶語が割合てられ
る、即ち、記憶語の中心点が当該スポットの境界線内に
位置する記憶語が割合てられる。それにより、当該スポ
ットにおける記憶語の実際値が得られる。

スーパーセル（これはそのようなマルチスポットで構
成されている）の周期性の必要性により、通常は比較的
大きなスーパーセルが生ぜしめられる、それというの
は、スポットのグループ化が次のような繰返されるから
である、即ち、スーパーセルの２つの直交方向の各々に
おいて周期性ラップアラウンド（warp around）条件が
スーパーセルの２つの直交方向の各々において満たされ
て繰返される。

図３に示す基準領域23は図２のスーパーセルの１つの
所定のセクションを成す。当該の両直交方向のうちの１
つ、即ち例えば幅の方向における基準領域の寸法はスー
パーセルのそれと同じである、即ち、 ｗ＝（ａ・ａ＋ｂ・ｂ）/ggt（a,b） ただしggt（a,b）はａとｂの最大公約数である。幅方
向に対して直交する方向、即ち例えば高さの方向の基準
領域の寸法はスーパーセルのそれに比して小さく（a,
b）の最大公約数である。

ａとｂの最大公約数はここで前提として説明している
方形パイクセルのもとで１つのパイクセルの幅又は高さ
である。

従ってオフセット、即ち濃度限界値を当該の基準領域
から１度読出した後、走査線方向すなわち幅方向に走査
の際図３の基準領域内へジャンプすべき際のオフセット
は65の幅の場合57である。走査線の方向で（ｘは図中示
されていない）そのつど新たなｘ−位置（このｘ位置で
は濃度限界値の読出しが始まる）は次のようになる。

ｘ新−（ｘ旧＋オフセット値）modulo ｗ その場合幅ｗは次のようになる。

ｗ＝（ａ・ａ＋ｂ・ｂ）/ggt（a,b） 上記濃度限界値は、１つのスポットのスーパーセルの
各記憶語に対して１次的にスポット関数により与えられ
る。本発明の１つの態様ではスポット関数により定めら
れる濃度限界値の補正に関する。

図４には連続階調原画のデジタルスクリーン化の方法
を実施する装置の構造を著しく簡単化して示し、この装
置ではデータメモリ（このデータメモリでは走査方向に
対して回転された図３のスクリーンの中のセクション23
の濃度限界値のみが記憶されている）を用いて、連続階
調の原画のデジタル網目スクリーン化の方法が実施され
る装置の構造を簡単化して示す。図４の装置はスクリー
ン−イメージ−プロセッサの一部として、ビットマップ
２において、図４には示されていない記録装置の明／暗
制御のため当該比較結果に依存して信号を記憶する（恰
も網目スクリーン化すべき走査される連続階調原画と所
定限界値との比較のため図２のスーパーセル22が網目ス
クリーンの完全セクションとして利用できるように記憶
する）ための手段を有する。

基準領域のデータメモリ１中には基準領域（これはス
ーパーセルより相当小さなセクションである）の濃度限
界値が、補正されたスポット関数に従って記憶されてお
り、行および列に従ってアドレス指定可能である。基準
領域に関して、データメモリ１中には複数の濃度限界値
が２次元の形態で格納されている。それにより、個々の
メモリロケーション（ビット）が比較器３にて実施され
る比較により２進値１にセットされたり２進値０にセッ
トされたりする。

ビットマップ２の列のアドレス指定のため入力側４が
用いられ、行のアドレス指定のため入力側７が用いられ
る。基準領域のデータメモリ１の行アドレス指定が入力
側９において行なわれ、基準領域のアドレス指定として
当該濃度限界値に対する基準領域のオフセットされたア
ドレス指定のため、入力側６がデータメモリ１に設けら
れている。

図４に示す装置のクロック制御作動のため、各クロッ
クパルスごとに一方ではビットマップ２の１ビットがア
ドレス指定され、他方ではアドレス指定されるビットに
相応する基準領域のデータメモリの中の限界値がアドレ
ス指定される。それ故データメモリ１の出力側に現われ
る限界値信号は比較器３においてグレー値線路13上の階
調値信号（この信号は連続階調原画の走査及び場合によ
り後続の信号処理により生じたものである）と比較され
る。比較器３にて実施される比較の結果は２進形式で、
上述のようにビットマップ２にてアドレス指定されるビ
ットになる。従って上記ビットは階調値及び基準領域の
前述の個所に従って１にセットされたり０にセットされ
る。図示してない記録装置の明／暗制御のため当該デー
タはビットマップ２から読出される。

本発明の方法の以下詳細に説明する記載内容はさらな
る構成要件及び利点を明示し、図３のスーパーセルの基
準領域を基礎とする。その基準領域はｎ・ｎの網点領域
（スポット）を含む。

説明のため相互に所定の関係にある２つの異なる座標
系を関連させて説明する。ここで簡単のため両座標系が
直交しており、両軸に対して同じスケーリング（スケー
ル尺度）を有するものと仮定して説明する。

第１の座標系は図４中２で示すビットマップの座標系
である。当該ビットマップは再生装置のパイクセルの画
像である。上記ビットマップの各ビットは１つの単位の
幅及び高さを有する。当該軸はｘとｙで表わされる。

第２座標系はスポットの座標系であり、１つのスポッ
トは幅及び高さ１を有する。当該軸はｘ′及びｙ′で示
される（図７参照）。ｘ′,y′座標系はx,y座標系に対
して角度βだけ回転されている。

x,yからｘ′,y′−座標系への変換は次式に従って行
なわれ得る。

ｘ′＝ ｋ・ｘ・cosβ＋ｋ・ｙ・sinβ ｙ′＝−ｋ・ｘ・sinβ＋ｋ・ｙ・cosβ 但し、ｋはｘ′,y′座標系におけるx,y座標系の長さ
単位の変換係数である。

１つのパイクセルの座標はそれの中心点で表わされ
る。従ってx,y座標系の原点におけるパイクセルの座標
は0.5/0.5であり、0/0ではない。

更に、以下の事項が決められている。即ち、所望のグ
レー値は０とg_maxとの間の整数によって表わされ、g_max
は最大の限界値である。グレー値０は黒（100％濃度）
に相応し、g_maxは白（０％濃度）に相当する。そこで、
グレー値ｇを実現するにはグレー値ｇは0...g_maxの範囲
で自由に選択可能な値にされる。図４のデータメモリ１
における濃度限界値へのビットマップ２のビットの固定
的対応関係が存在する。このことを明示するために、ビ
ットマップ２中には網目スクリーンのセクション（これ
はデータメモリ１中に記憶されている）が破線で示して
ある。

そこで、グレー値ｇを実現するにはグレー値ｇは0...
g_maxの範囲で自由に選択可能な値にされる。ビットマッ
プ２からのビットの（濃度限界）−値は次のような（濃
度限界）−値である。即ち、データメモリ１中に格納さ
れた網目スクリーンのセクションの当該の値である。要
するに基準セルにおける語の数値によって次のような順
序が定められる、即ち、当該ビットが益々より明るい方
から暗くなるようは順番で並べられる。それらの数値は
限界値信号とも称され、基準セルの限界値山形特性とも
称せられる。更に、黒化は単調に増大しなければなら
ず、即ち、１度セットされた１ビット（又はパイクセ
ル）は比較的暗いトーンに対してはもはやリセットされ
得ない。当該限界値の値領域は1...g_maxになる。それに
より表示可能なグレースケールの数はg_max＋１である。

すなわち、上述のように当該限界値の値領域は1...g
_maxになる。g_maxより多くの要素（パイクセル）を含む
網点領域（スポット）の場合、当該の（複数の）多くの
要素（パイクセル）に等しい濃度限界値を割り当てる。

g_maxより少ない要素を有する網点領域の場合、すべて
の可能な数値が代表されるものではない。即ち表示可能
なグレースケールの数は比較的に小さい。トーンを連続
的に増大するため、双方の場合において限界値が均一に
アドレス空間1...g_maxに分布されることが必要である。

当該限界値はデジタル的表わす場合、基準セルにおい
て、２次元関数（スポット関数）に基づき領域0...0.99
に正規化された入力パラメータｘ′,y′で割当てられ
る。（ｘ′,y′は網点領域の面積内の各座標を表わ
す。）スポット関数から逆に導かれる関数値から直接的
に限界値を導出できる。限界値の、それの値領域に亘っ
ての均質な分布を得るため、中間ステップが設けられ
る。このために、網点領域の各要素に対してスポット関
数が呼出され、逆に導出された関数値が、当該要素のx,
y座標と共にリストにエントリされる。リスト要素は関
数値の順序で分類される。即ちリスト要素は、それの関
数値に依存して逓昇する順序で分類される。分類された
リスト中にエントリされた要素の限界値は次のように得
られる。

sw＝ｍ・ｉ＋１ 但し、 それにより、限界値の連続的割当がなされる。

スーパーセルに対してはスーパーセルのすべての要素
に１つの限界値を割当てるためにすべての網目（＝スポ
ット）に対して上述の過程が繰返される。

グレー値補正の必要性に対して１つのスーパーセルに
おいて各スポットが理論上においてのみ同数の要素（要
素は濃度限界値を意味する。）を含むということから出
発している。実際上、この数は理想的スポットのデジタ
ル化により変動する。従って、目標値と実際値とを区別
しなければならない。或１つのスポットの実際値はスポ
ットの辺のデジタル化後各要素の計数により得られる。
目標値は次式から得られる。

目標値＝（ａ・ａ＋ｂ・ｂ）／（ｎ・ｎ） 先に述べたように、目標値と実際値との差から、所定
のグレー値のもとで、異なった大きさの黒（ないし白）
の点（スポット）が、当該スーパーセルの種々のスポッ
トにおいて生じる。

スポットの黒（ないし白）の点の均等化のため上述の
一般的に不足−及び過制御−補正を行なうために、限界
値は関数に従って生成され、この関数は３つの区分（関
数領域）に細分化されている。

第1.線分:0＜ｉ＜実際値s₁に対して： sw＝f₁（ｉ）＋１＝m_soll・ｉ＋１ 但し:m_sollはｍの目標値を表わし、 f₁（ｉ）はこの線分に対する補正特性曲線を表わす関
数である。

第2.線分：実際値s₁＜ｉ＜実際値s₂に対して： （但し、f₂（ｉ）は、実際値s₂＜ｉ＜実際値の場合の補
正特性曲線を表わす関数である。） sw＝f₂（ｉ）＋１＝m_soll・ｉ＋ｂ＋１により定義付
けられている。） 第3.線分：実際値s₂＜ｉ＜実際値に対して： sw＝f₂（ｉ）＋１＝m_soll・ｉ＋ｂ＋１ 但し、 ｂ＝m_soll・（目標値−実際値） 値s₁,s₂は０＜s₁＜s₂＜１を満足し、経験的に求めら
れる。実際にはs₁とs₂に対して0.3と0.7の値が有用であ
ることが明らかになっている。第２線分に対する式によ
って第１線分におけるf₁（ｉ）から第２線分におけるf₂
（ｉ）への移行特性が生ずる。精細に適合させるため
に、より多くの線分又は比較的高次の関数、又は第２線
分における移行に他の形式を使用するのはより複雑にな
り大きなコストがかかる。

第１、第３線分では或１つの網点領域のパイクセルの
実際値と、目標値との差により生じる誤差は完全に補正
される。或１つのスポットの実際値と目標値との間に大
きな差のある場合はこの差は中間の第２線分中に常に現
われる。このことは次のようにして緩和することができ
る。即ち、実際値に依存して、第１、第３線分における
許容可能な誤差を許容にして第２線分にて網点領域相互
間を幾らか均質化にするのである。

上述の一般的に述べた白補正に対して、網点領域は付
加的に当該各象限に細分化され、当該各象限に細分化さ
れたスポットは０〜50％及び50〜100％のグレー値に対
して分けて夫々異なってまとめられる。

グレー値補正は次のように行なわれる。

1. スーパーセルのすべてのスポットのすべての象限に
対して、既述のように分類されたリストが割当てられ
る。

2. スーパーセルの各スポットに対して、４つの象限の
分類されたリスト（象限リスト）はまとめられる。スー
パーセルのスポット（網点領域）は４つの部分、即ち、
各象限に細分化され、当該各象限には図５による象限メ
モリ70における１つのメモリ領域が割当てられる。これ
は付加的リストの中で行なわれる。上記リストのエント
リは上記の４つの異なる象限リストにおける個別のエン
トリを意味する。当該参照は次のように行われる。即ち
関数値に従って分類された（間接的な）リストを再び形
成するようになされる。上記過程は次のように表わすこ
とができる。即ち、すべての４つの象限リストが仮想的
に１つの新たにリストが形成されるように連結され、新
たな分類される。上記過程は“つなぎ合せ”過程と称さ
れる。しかる後、補正特性曲線は各線分に分割された、
グレー値補正に関連づけて説明した関数に相応して決定
され、当該限界値は参照リストの各要素の第１半部に対
して割当てられる。象限リストにおける各エントリ（該
エントリには１つの限界値が割当てられている）は無効
であるとマーキングされる。それにより、限界値は０〜
50％に対して割当てられる。

3. 次に、限界値は50〜100％に対して割当てられる。
このために、４つの隣接するスポットの各象限が上述の
ようにいわばつなぎ合わされる。既に上記のステップに
おいて各要素の半部が処理されているので、相当に低い
実際値が得られ、この低い実際値は補正特性曲線の求め
られる前に２倍にされる。限界値はわずかに変形された
式に従って生成される。

ただし、ｆ（ｉ）は線分ごとに規定された補正特性曲
線を表わす。

の高い偏位は既に先行のステップで処理された限界値を
補償する。

図５に示すグレー値及び白補正のための装置の例では
スーパーセル（これは基準領域のデータメモリ１に等し
い）に対する限界値の生成が複数のステップにて行なわ
れる。

先ず重要なことは、スーパーセルの各要素に対してス
ポット関数の関数値を決定し、象限メモリ70（これは象
限リストを含む）にて中間記憶することである。このた
めに、シーケンス制御回路61は順次、ｘ＝0...（ｗ−
１）及びｙ＝0...（ｈ−１）に対する値を生成する。以
下述べる過程がすべての対の値に対して繰返される。先
ずｘに対してもｙに対しても0.5が加算器62,63にて加え
られ、処理さるべき要素の中心点が表わされる。次いで
当該対の値は座標変換段64にて値対ｘ′,y′に変換され
る。この値対ｘ′,y′は一方ではデシマルフィルタ65,6
6（これは小数点以下の桁のみを通過させる）を介し
て、スポット関数発生器67へ達する。この発生器67の出
力側にはスポット関数の値が現われる。

他方ではｘ′,y′は実際の対の値の所属する象限の決
定のために用いられる。このことは次のように行なわれ
る。即ち、ｘ′,y′が先ずモジュロ段68,69を有する乗
算器にて２と乗算され、それにひきつづいて、モジュロ
（２・ｎ）の処理により領域0...（２・ｎ−１）,0...
（２・ｎ−１）に写像される。そのようにして形成され
た対の値によっては象限メモリ70から当該象限が選び出
される。象限メモリ70は（２・ｎ）（２・ｎ）のメモリ
ブロック（象限）から成る。各象限には１つのメモリ領
域が設けられており、その際各アドレスのもとに、４つ
のデータから成る組が記憶される。上記４つのデータか
ら成る組は関数値ｚ、x/y値および有効ビットｖから成
る。なお有効ビットｖとは４つのデータ組が未処理であ
ることを表わすビットのことである。更に、象限メモリ
70中には図示してない数値カウンタが設けられており、
このカウンタは利用されるエントリの数を記憶する。ｚ
及びx/yの値は選出された象限にて、値ｚに対して逓昇
する順序で分類され、所属の有効ビットｖがセットされ
る。更に数値カウンタが１だけ高められる。

次のステップで多重基準メモリ中にて０〜50％に対し
て限界値を割当てることである。このことはｎ・ｎの動
作サイクルで行なわれ（ｎ・ｎはスーパーセルのスポッ
トの数）、その際各動作サイクルにおいて１つのスポッ
トの各４つの象限が処理される。各動作サイクルにて先
ず参照リストが、参照メモリ71中にて形成される。参照
メモリは１つのメモリ領域から成る。そのメモリ領域の
各要素は２つのデータから成る組を含む。即ち、象限の
選出番号と、当該象限内の４つのデータから成る組のア
ドレスqindexとの２つのデータから成る組を含む。この
ことは“間接アドレス指定”とも称せられる。４つの選
出された象限における各４つのデータから成る組（デー
タクアルテット）に対して記憶が参照メモリ中にて行わ
れる。このことは次のようにして行なわれる、即ち、参
照メモリにおける記憶が、ｚに従って分類された順序
で、象限の４つのデータから成る組を参照するようにし
て行なわれる。

参照メモリにおける記憶の数は、作業サイクルにて処
理されるスポットに対する限界値要素（パイクセルに相
当する）の数と等しく、ひいては補正段に対するパラメ
ータ計算のための記憶語の実際値と一致する。補正段に
おける処理は前述のように行われる。シーケンス列制御
回路はパラメータm_soll、ｂ、実際値s₁、実際値s₂を計
算し、これを関数発生器を有する補正段72中にロードす
る。この中では本来の黒値割当てが行なわれる。このた
めに、vindex＝0...（実際値/2）を用いて順次そのつ
ど、参照メモリ71における記憶値がアドレス指定され、
さらに、その記憶内容を介して、象限メモリ70の１つの
象限の４つのデータから成る組がアドレス指定される。
当該４つのデータから成る組のx/y値によって、基準セ
ルメモリ１の１つの要素がアドレス指定される。vindex
は補正段72にも供給され、補正段の出力側には限界値が
現われ、この限界値は基準セルメモリ１のアドレス指定
される要素に割当てられる。更に、データセットが未だ
処理されていないことを表わす有効ビットＶが消去され
る。当該過程は実際値/2までvindexに対して繰返され
る、それというのは50％までの限界値のみが当該ステッ
プにおいて割当てられるからである。

ここで前述のようにデータセット未処理状態を表わす
有効ビットＶが消去される意味について付言する。

先ず、0...50％の限界値が割当てられる場合について
説明する。ここで、象限メモリ70からのデータセットが
処理される。処理されたデータに対しては、それの有効
ビットＶが消去される。後述するように、50...100％の
限界値が割当てられる場合には、既に処理されたデータ
セットは再度使用されてはならないのである。従って既
に処理されたデータビットは、0...50％の値の割当ての
場合は有効ビットＶの消去により表示され、50...100％
の値の割当ての場合は考慮されないままにおかれる。

補正段72における関数発生器により実現される関数を
図６における３つの補正特性曲線を用いて説明する。上
記特性曲線は１つのスポットの記憶語の分類された列の
インデックス（横座標）と、限界値（縦座標）との関係
を示す。特性曲線Ａは１つのスポットの記憶語の数の実
際値が目標値に等しい理想関係の場合に相当する。特性
曲線Ｂは１つのスポットが、実際には理論的目標値に相
当するよりも少ない記憶語を含む場合を示す。逆に特性
曲線Ｃは、記憶語の実際値が目標値よりも大である場合
を示す。

図６から明らかなように、理想的特性曲線に対して記
憶語の分類された列のインデックスと、濃度限界値との
間で常に同じ直線的関係が成立つ。これに対して折線特
性曲線C1〜C3の場合、分類された列の始めから実際値s₁
までの要素に対して、第１の線分C1において理想特性曲
線Ａに従い、それにより、割当てられる限界値が高めら
れ、ひいては、実際に黒のパイクセルの数が、わずかな
グレートーンに対して不足（低減）制御される。同じ特
性曲線C1〜C3の場合、実際値s₂から記憶語の分類された
列の終わりまでの要素に対して、理想特性曲線Ａに対し
て平行な特性曲線に従う。このことは限界値の低下、ひ
いては過制御に相当する（線分C2参照）。C2の場合にお
ける過制御およびC1の場合における不足制御は破線で示
す特性曲線Ｃ′との比較により差異は明らかであり、上
記特性曲線Ｃ′は分類された列のインデックスと補正さ
れていない限界値との関係を示す。不足制御される線分
C1と過制御される線分C2は補償線分C3によって結ばれて
いる。そこで、当該不足制御は線分C1から連続的に実際
値/2の位置まで行われ、その位置は50％のグレー値に相
当し、ここでは過制御も不足制御もなされず、そこから
線分C2まで過制御しつつ上昇する。多角形特性曲線B1〜
B3は分類されたリストの始めの要素に対して線分B1を有
し、ここでは限界値は補正のない場合におけるより低
く、したがって、より多くのバイクセルが黒化される
（過制御）。このこと（補正のない場合）は補正されて
いない線Ｂ′から明らかである。線分B2は不足制御の線
分を成す。両線分B1,B2は補償線分B3で橋絡される。

従って、図５の装置により実施される方法によっては
小さなグレー値の再現の際図１の個々の網点領域（スポ
ット）15〜18に対して、同数の黒化されるべきパイクセ
ルに最適化でき、大きなグレー値の際は同数の白い（非
黒）パイクセルに最適化できる。

但し、白い部分面（点）は大抵は通常のスポット関数
に対して網点領域の（コーナー）に集中し、黒の部分面
（点）は網点の中心から成長又は増大していく。つま
り、視感で捉えられる白の部分面または点は方形に配置
された４つの網点領域の場合、４つの網点領域の部分か
ら成る。このことは図７に示されており、ここでは網点
領域の黒化された部分が円50〜53で示されており、それ
ら円は黒点を縁取っている。要するに白点は複数の網点
領域の白領域から成るので、当該白の部分面の大きさは
白いパイクセルの数が前述のグレー値補正に相応して、
個々の網点領域に対して大きなグレー値において最適化
された場合でも変動することがある。

白部分面（点）の大きさのそのような変動を除去する
ため、各網点領域は４つの象限に細分化される。従って
１つの中央の白部分領域は種々の網点領域の象限54〜57
から成る。

白補正の50〜100％に対して限界値の割当てについて
説明する。このために、先のグレー値補正に対して述べ
た過程がわずかに変形して繰返される。その列はｎ・ｎ
の作業サイクルで再び行なわれ（ｎ・ｎはスーパセルの
スポットの数）、その際４つの隣接する象限は４つの隣
接する網点領域からまとめられる。参照メモリ71におけ
る参照リストの形成の際、その有効ビットｖが消去され
ている４つのデータからなる組は考慮されない、という
のは、それに対して既に限界値が割当てられているから
である。参照メモリにおける記憶の数は実際値の半分の
みに相応し、要するに実際値は参照メモリにおける記憶
数の２倍になる。

補正段72に対する補正段パラメータのロードの際、精
確な限界値を得るため、１でなく、 のオフセットがロードされる。

図５の装置において経過する前述の過程は、限界値０
〜50％に対するグレー値補正に対して図８のフローチャ
ートに示されており、限界値50〜100％に対する、白補
正に対して図９のフローチャートに示されている。その
場合、図９のブロック73′,74′,75′の内容のみが、図
８における相応のブロック73,74,75とは異なる。なお、
図８中には当該の分類のステップは示されていない。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−118840（ＪＰ，Ａ) 米国特許4918622（ＵＳ，Ａ) 米国特許4468442（ＵＳ，Ａ) 米国特許4245260（ＵＳ，Ａ) 米国特許4308553（ＵＳ，Ａ) 米国特許4413286（ＵＳ，Ａ) 米国特許4680646（ＵＳ，Ａ) ドイツ特許公開1901101（ＤＥ，Ａ１)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハーフトーン（連続階調）原画、例えば色
   分解版の形の連続階調原画の網目スクリーン化のための
   デジタル化濃度限界値の生成及び記憶方法であって、少
   なくとも１つのデータメモリ中に網目スクリーンのセク
   ションの限界値の濃度がスポット関数に依存して記憶語
   として記憶され、当該セクションにて、夫々複数の記憶
   語を含むスポット（網点領域）がスーパーセルを形成す
   るように相互に上下左右に並べて配置され、当該セクシ
   ョンの限界値を記憶するメモリのすべての記憶語のため
   に分類された列がスポット関数に従って求められ、デー
   タメモリの記憶語に、当該の列の中の記憶語の位置に依
   存して濃度限界値が割当てられるようにした方法におい
   て、当該網目スクリーンのセクションの各スポットに複
   数の記憶語を割当て、各スポットに対して上記記憶語の
   大きさ順に並んだ１つの固有の列を上記スポット関数に
   従って求め、各スポットに対して、当該スポットに割当
   てられた記憶語に、記憶語の分類された列における位置
   に依存して濃度限界値を、割当てることを特徴とするハ
   ーフトーン原画像の網目スクリーン化のためのデジタル
   化濃度限界値生成及び記憶方法。
2. 【請求項２】網目スクリーンのセクションの各スポット
   に対して、個別に記憶語の実際の数を求め、各スポット
   に対して記憶語の分類された列をスポット関数に従って
   求め、グレー値補正のため網目スクリーンのセクション
   のスポットの記憶語の平均数を目標値として求め、その
   つど１つのスポットの記憶語の実際の数と比較し、更
   に、比較結果を調整パラメータとして補正段（72）にお
   いて関数発生器に供給し、上記補正段は記憶語の実際の
   数が記憶語の平均数より大である場合、スポットの記憶
   語の分類された列の始めでは割当られる濃度限界値を高
   め、それにより、記録の際に低いグレー値に対して黒く
   すべきパイクセルの数を低下させ（不足制御し）、スポ
   ットの記憶語の実際の数が記憶語の平均数より小である
   場合、割当てるべき濃度限界値を低下させ、それによ
   り、低いグレー値に対して黒くすべきパイクセルの数を
   高め（過制御し）、上記補正段はスポットの記憶語の分
   類された列の終りでは記憶語の実際の数が記憶語の平均
   数より大である場合、割当られるべき濃度限界値を低
   め、それにより、記録の際に高いグレー値に対して黒く
   すべきパイクセルの数を増大させ（過制御し）、スポッ
   トの記憶語の実際の数が記憶語の平均数より小である場
   合、割当てるべき濃度限界値を増大させ、それにより、
   高いグレー値に対して黒くすべきパイクセルの数を低下
   させ（不足制御し）、それにより、高いグレー値に対し
   て黒くすべきパイクセルの数を低下させ（不足制御す
   る）ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】上記補正段（72）において、関数発生器を
   使用し、該関数発生器は限界値生成のため過制御領域と
   不足制御領域間の移行領域を有する関数を発生する請求
   項２記載の方法。
4. 【請求項４】上記補正段（72）において、関数発生器を
   使用し該関数発生器は限界値生成のため過制御領域と不
   足制御領域との間の直線的移行領域を有する関数を発生
   する請求項２記載の方法。
5. 【請求項５】補正段（72）に複数の線分に細分された関
   数を有する関数発生器を使用し、上記複数の線分におい
   ては記憶語の分類された列の始めと終りにおける不足制
   御−及び過制御が平均ないし中間位置に向って歩進的に
   戻されるようにした請求項２記載の方法。
6. 【請求項６】下記の３つの線分（関数領域）に分割され
   ている関数に従って限界値swが補正段により生成される
   ようにし、即ち、 第１の線分:0＜ｉ＜実際値s₁に対して： sw＝f₁（ｉ）＋１＝m_soll・ｉ＋１ 但し： 第２の線分：実際値s₁＜ｉ＜実際値s₂に対して： 第３の線分：実際値s₂＜ｉ＜実際値に対して： sw＝f₂（ｉ）＋１＝m_soll・ｉ＋ｂ＋１ 但し、 ｂ＝m_soll・（目標値−実際値） 実際値＝スポットの記憶語の実際の数 目標値＝スポットの記憶語の平均数 ０＜s₁＜ｉ＜s₂＜１ （s₁≒0.3 s₂≒0.7） である請求項２記載の方法。
7. 【請求項７】網点が中心から成長又は増大するスポット
   関数を使用し、各網点領域が４つの象限に分割され、更
   に、白補正のため、比較的大きなグレー値（50％より
   大）の場合４つの隣接する網点領域の各１つの象限から
   合成されるようにした請求項１から６までのうちいずれ
   か１項記載の方法。
8. 【請求項８】網点がコーナから成長又は増大するスポッ
   ト関数を使用し、各網点領域が４つの象限に分割され、
   比較的小さいグレー値（50％より小）の際黒補正のため
   当該グレー値補正を受けるスポットが、４つの隣接する
   網点領域の各１つの象限から合成されるようにした請求
   項１から６までのうちいずれか１項記載の方法。