JP4150206B2 - 網点閾値データ作成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続階調画像データを網点画像データに変換する網点閾値データ作成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
網点画像作成装置では、原稿画像から得た連続階調画像データを網点閾値データと比較して2値あるいは多値の網点画像データとし、この網点画像データに従ってレーザビーム等を制御することにより、印刷用紙やフイルム等の記録媒体に網点画像を出力している。
【0003】
図13は、網点画像作成装置において、ドット集中型の網点閾値パターン2を用いて網点画像を作成する方法の一例を示す。この方法では、網点閾値パターン2を構成する1〜16の値の網点閾値データと、Xの値の連続階調画像データとの大小を比較器4で比較し、網点閾値データ以上の値の連続階調画像データに対応する画素6を黒化することで、X=0の場合を含む17階調のドットセル8を形成する。
【0004】
この場合、ドット集中型の網点閾値パターン2は、網点閾値データを中央部から周辺部にかけて徐々に大きくなるように配列したものであり、ドットセル8の濃度が増加するのに従い各画素6が隣接して順次形成されるため、記録媒体上でのドットゲインの急激な増加が少なく、高濃度域においても希望する黒化面積に近い網点画像を得ることができる。
【0005】
しかしながら、画像の品質上、網点閾値パターン2によって形成される1つのドットセル8の大きさ、すなわち、スクリーン線数の下限値が制限されるため、網点閾値パターン2を構成する網点閾値データによって決定される階調数を十分に増加できないという不具合がある。
【0006】
そこで、例えば、17階調の網点閾値パターン2を構成する網点閾値データの配列規則と同じ規則からなる4つの網点閾値パターンを用いて、図14に例示するように、65階調のマルチドットセル10を作成する方法が提案されている。
【0007】
しかしながら、この方法では、例えば、図15に示すように、網点画像12が同一パターンからなる多数のマルチドットセル10によって構成されるため、網点画像作成装置の出力解像度によっては、特定の濃度域において一点鎖線で示す周期的な濃度むらが視認されてしまう不具合がある。
【0008】
一方、周期的な濃度むらの出現を可能な限り抑制する方法として、図16に示すドット分散型の網点閾値パターン14を用いた方法がある。なお、ドット分散型の網点閾値パターンの代表例として、網点閾値データを視覚の空間周波数特性を考慮したベイヤー(Bayer)配列としたものがある。
【0009】
ドット分散型の網点閾値パターン14は、ドットセル16を構成する画素6の空間周波数特性が高周波となるように網点閾値データを配列したものであり、画素6の周期性が小さいため、周期的な濃度むらが視認されにくいという利点がある。
【0010】
しかしながら、この図16に示す網点閾値パターン14を用いた方法では、各画素6が分散して形成されるため、ドット集中型の網点閾値パターン2に比較すると、記録媒体上での各画素6によるドットゲインの影響が大きく、それを制御することが困難である。また、各画素6が分散して形成されるため、特に低濃度域の網点画像にざらつき感が生じてしまう。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、周期的な濃度むらが低視認化され、高階調且つ高品質な網点画像を容易に作成することのできる網点閾値データ作成方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、連続階調画像データを網点画像データに変換する網点閾値データの作成方法において、
網点閾値データの配列をドット集中型として設定した網点閾値パターンを作成し、複数の前記網点閾値パターンを集合させ、前記各網点閾値パターンを構成する網点閾値データの配列がドット集中型であるサブマルチ網点閾値パターンを作成し、複数の前記サブマルチ網点閾値パターンを集合させ、前記各網点閾値パターンを構成する網点閾値データの前記各サブマルチ網点閾値パターン間での配列をドット分散型として設定したマルチ網点閾値パターンを作成し、前記ドット分散型の網点閾値データの配列は、前記マルチ網点閾値パターンの周囲に複数の前記マルチ網点閾値パターンを配置し、前記各マルチ網点閾値パターンを構成する複数の前記サブマルチ網点閾値パターンから、最も離間する前記サブマルチ網点閾値パターンを選択し、選択された前記サブマルチ網点閾値パターンに対して順次網点閾値データを設定した配列とすることを特徴とする。
【0013】
この場合、ドット集中型の網点閾値データの配列からなる網点閾値パターンを集合させてサブマルチ網点閾値パターンとし、このサブマルチ網点閾値パターンをさらに集合させたマルチ網点閾値パターンの網点閾値データの配列を、サブマルチ閾値パターン間でドット分散型とすることにより、高階調、高品質な網点画像を作成するとともに、ドット分散型の網点閾値データの配列によって濃度むらの視認を低下させることができる。
また、ドット分散型の網点閾値データの配列は、前記マルチ網点閾値パターンの周囲に複数の前記マルチ網点閾値パターンを配置し、前記各マルチ網点閾値パターンを構成する複数の前記サブマルチ網点閾値パターンから、最も離間する前記サブマルチ網点閾値パターンを選択し、選択された前記サブマルチ網点閾値パターンに対して順次網点閾値データを設定して作成することができる。これにより、周期的なむらをさらに低視認化させることができる。
【0014】
なお、ドット分散型の網点閾値データの配列としては、FMスクリーン(特開平8−265566号公報、特開平8−274991号公報等参照)と呼ばれる視覚の空間周波数特性に応じた配列とすることが好適である。ベイヤー配列もこのFMスクリーンの1つである。
【0018】
なお、1つの網点閾値パターンを構成する網点閾値データの個数は、網点画像作成装置の出力解像度を1000〜1300 dpi(dot per inch)、スクリーン線数を150〜200 lpi(line per inch)とした場合、4〜100程度とすると好適である。また、1つの網点閾値パターンによって形成されるドットセルの大きさを0.5mmよりも小さく設定することにより、マルチ網点閾値パターンによって形成される網点画像における周期的な濃度むらを十分に低視認化することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る網点閾値データ作成方法について説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図13〜図16に示したものと対応するものには同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、繁雑さを避けるために、必要に応じて上記図13〜図16をも参照して説明する。
【0020】
図1は、本実施形態の網点閾値データ作成方法の手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに従って、網点閾値データ作成方法を説明する。
【0021】
まず、図2に示す1つのドットセルを形成する網点閾値データの基本単位である網点閾値パターン2を作成する(ステップS1)。この網点閾値パターン2は、図13に示すように、網点閾値データを中央部から周辺部にかけて徐々に大きくなるように配列したドット集中型とする。
【0022】
次に、網点閾値パターン2の網点閾値データの配列に従い、図3に示す4つの網点閾値パターン2a〜2dからなるサブマルチ網点閾値パターン18を構成する網点閾値データの配列を決定する(ステップS2)。なお、各網点閾値パターン2a〜2dは、4×4の網点閾値データから構成されるものとする。
【0023】
サブマルチ網点閾値パターン18を構成する網点閾値データの配列は、例えば、網点閾値パターン2における1の網点閾値データが設定される各網点閾値パターン2a〜2dの対応位置に1〜4の網点閾値データを所定の順に設定し、次いで、網点閾値パターン2における2の網点閾値データが設定される各網点閾値パターン2a〜2dの対応位置に5〜8の網点閾値データを所定の順に設定する、といった作業を繰り返すことにより決定される。
【0024】
網点閾値データの配列が決定されると、その配列に従い、図3に示すようにしてサブマルチ網点閾値パターン18の網点閾値データを作成する(ステップS3)。このようにして作成されたサブマルチ網点閾値パターン18は、65階調の網点画像を表すことができる。
【0025】
次いで、サブマルチ網点閾値パターン18の網点閾値データの配列を基準として、図4に示す16のサブマルチ網点閾値パターン18a〜18rからなるマルチ網点閾値パターン20を構成する網点閾値データの配列を決定する(ステップS4)。
【0026】
この場合、サブマルチ網点閾値パターン18a〜18r間での網点閾値データの配列は、ベイヤー配列等のFMスクリーンであるドット分散型で設定される。ベイヤー配列とした場合、まず、図16に示す網点閾値パターン14に設定された1の網点閾値データの設定位置に対応するサブマルチ網点閾値パターン18aが選択される。次いで、図3に示すサブマルチ網点閾値パターン18に設定された1の網点閾値データの設定位置を選択し、サブマルチ網点閾値パターン18aの対応する位置に1の網点閾値データを設定する。次に、図16に示す網点閾値パターン14に設定された2の網点閾値データの設定位置に対応するサブマルチ網点閾値パターン18kが選択される。次いで、図3に示すサブマルチ網点閾値パターン18に設定された1の網点閾値データの設定位置を選択し、サブマルチ網点閾値パターン18kの対応する位置に2の網点閾値データを設定する。以下同様にして、図4に示すように、網点閾値データの配列が決定される。
【0027】
以上のようにして網点閾値データの配列が決定されると、その配列に従ってマルチ網点閾値パターン20の網点閾値データを作成する(ステップS5)。このようにして作成されたマルチ網点閾値パターン20は、1025階調の網点画像を表すことができる。
【0028】
また、視覚の空間周波数特性に応じたドット分散型の配列として、例えば、距離の最も離れたサブマルチ網点閾値パターン18a〜18rを順に選択して決定することもできる。この閾値決定方法については、後述する。
【0029】
図5は、以上のようにして作成されたマルチ網点閾値パターン20を用いて網点画像を作成する網点画像作成装置30の回路構成を示す。
【0030】
網点画像作成装置30は、装置全体の制御を行うCPU(Central Processing Unit)32と、プログラムや各種処理データを記憶するROM/RAM(Read Only Memory/Random Access Memory)34と、マルチ網点閾値パターン20を記録する記録媒体であるCD−ROM(Compact Disk−Read Only Memory)36を駆動するCDドライブ38とを備える。
【0031】
CDドライブ38は、CD−ROM36からマルチ網点閾値パターン20を読み取り、網点閾値データとして網点閾値データ記憶部40に記憶する。画像入力部42は、原稿の画像情報を読み取り、連続階調画像データとして画像処理部44に供給する。画像処理部44は、連続階調画像データに対して所望の画像処理を施する。網点画像データ作成部46は、所望のスクリーン角度およびスクリーン線数からなる網点閾値データを網点閾値データ記憶部40から読み出し、画像処理された連続階調画像データと比較することにより、網点画像データを作成する。網点画像出力部48は、この網点画像データに基づいてレーザビーム等を駆動し、フイルム等の記録媒体に網点画像を出力する。
【0032】
図6は、1025階調を表現することのできるマルチ網点閾値パターン20を用いて、網点画像作成装置30により出力された256階調目のマルチ網点閾値パターン20に対応した領域からなる網点画像50を表す。なお、257階調目の網点画像50は、「1」の数字が付された画素6がさらに黒化されて出力される。以下、階調の増加に伴い、ドット分散型の規則に従って付された数字の順に画素6が黒化されて出力される。
【0033】
この場合、図15の一点鎖線で示す周期的な濃度むらが出現するのは、図14に示すようにして網点画像12を作成する場合の1/16の確率となるため、そのような周期的な濃度むらの出現を実質上無視することができる。
【0034】
次に、視覚の空間周波数特性に応じたドット分散型の配列として、距離の最も離れたサブマルチ網点閾値パターンを順に選択して決定する方法につき、図7〜図9のフローチャートに従い詳細に説明する。
【0035】
まず、図10に示すように、7×7の閾値マトリックスT5と、閾値マトリックスT5と同一構成からなる周囲の閾値マトリックスT1〜T4、T6〜T9とを定義する。なお、閾値マトリックスT5は、図2の場合と同様に、4×4の閾値マトリックスとして求めるようにしてもよい。
【0036】
図7のフローチャートのステップS10において、各閾値マトリックスTk(k=1〜9)、前記各閾値マトリックスTk(k=1〜9)を構成する49個の網点閾値データt(Pkn)(k=1〜9、n=1〜49、t=1〜49)の各画素点Pknを定義する。なお、前記各画素点Pknのx座標およびy座標をxkn、yknとする。
【0037】
ステップS11において、各閾値マトリックスTkの全ての網点閾値データt(Pkn)を0とし、ステップS12において、各閾値マトリックスTkから、適当に離間した2つの画素点Pk1およびPk2を選択し、図10に示すように、初期値として網点閾値データt(Pk1)=1、t(Pk2)=2を設定する。
【0038】
次に、3から49までの網点閾値データt(Pkn)を設定する画素点Pknを求める。まず、z=3、2つの画素点Pkn間の距離の最大値Rmax=0、乱数RND=0、i=1とし(ステップS13〜S18)、網点閾値データt(P5i)=0であれば(ステップS20で、YESの場合)、当該画素点P5iと、その周囲の既に網点閾値データt(Pkn)が設定された画素点Pknとの間の距離の最小値Rmin(i)を求める(ステップS21)。
【0039】
前記最小値Rmin(i)は、図9に示すフローチャートに従って求めることができる。すなわち、最小値Rmin(i)の初期値を99999に設定した後(ステップS40)、ステップS41、S42、S43、S44、S45、S46を経て、0以外の網点閾値データt(Pkn)が設定されている画素点Pknを抽出し(ステップS47)、その画素点Pknと当該画素点P5iとの間の距離RRを次の(1)式に従って求める(ステップS48)。
【0040】
RR=√((xkn−x5i)2+(ykn−y5i)2)…(1)
そして、前記のようにして求めた距離RRと最小値Rmin(i)とを比較し(ステップS49)、RR<Rmin(i)であれば、Rmin(i)=RRとする(ステップS50)。この処理を全閾値マトリックスTkの網点閾値データt(Pkn)が0でない全ての画素点Pknに対して行うことにより、画素点P5iとその周囲の既に網点閾値データt(Pkn)が設定された画素点Pknとの間の距離の最小値Rmin(i)を求めることができる。
【0041】
図8のフローチャートにおいて、前記のようにして求めた最小値Rmin(i)と最大値Rmaxとを比較する(ステップS22、S25)。この場合、i=1では、最大値Rmax=0であるから(ステップS16)、Rmax=Rmin(i)に設定するとともに(ステップS23)、x5z=x5i、y5z=y5iとする(ステップS24)。そして、iを更新して(ステップS18)、再び最小値Rmin(i)を求め(ステップS21)、前記最小値Rmin(i)とステップS23で更新された最大値Rmaxとを比較する(ステップS22、S25)。
【0042】
ここで、Rmin(i)>Rmaxである限り(ステップS22)、網点閾値データt(P5i)=3(z=3)を設定する座標x5z、y5zを順次更新して行く。すなわち、この処理によって、既に網点閾値データt(Pkn)が設定されているいずれの画素点Pknからも離間した座標x5z、y5zを求めることができる。
【0043】
なお、ステップS25において、Rmin(i)=Rmaxと判定された場合には、0または1のいずれかの値を採る乱数NEWRNDを求め(ステップS26)、この乱数NEWRNDとステップS16で設定された乱数RNDとを比較し(ステップS27)、NEWRND>RNDであればRND=NEWRNDとし(ステップS28)、後から求めた座標x5i、y5iを網点閾値データt(P5i)=3(z=3)を設定する座標x5z、y5zとする(ステップS29)。また、NEWRND≦RNDの場合には、最初に求めた座標x5i、y5iを網点閾値データt(P5i)=3(z=3)を設定する座標x5z、y5zとする。
【0044】
このようにして、閾値マトリックスT5の全ての画素点Pknの中から、既に網点閾値データt(Pkn)が設定されている他の画素点Pknより最も離間した位置にある画素点P5zを抽出することができる。そこで、前記画素点P5zを含む各閾値マトリックスTkの画素点Pkzに対して網点閾値データt(Pkz)=3(z=3)を設定する(ステップS19、S30)。
【0045】
同様にして、ステップS14からの処理を繰り返し、網点閾値データt(Pkn)=4〜49の設定を行うことで、閾値マトリックスTk内の全ての画素点Pknに対して網点閾値データt(Pkn)が設定される(ステップS15)。
【0046】
前記のようにして決定された閾値マトリックスTkは、中心となる閾値マトリックスT5のみが抽出され、最終的には、図11に示す7×7のドット分散型網点閾値パターン22を得る。
【0047】
そこで、図12に示すように、ドット集中型の4つの網点閾値パターン2a〜2dを単位として49のサブマルチ網点閾値パターン18(1)〜18(49)からなるマルチ網点閾値パターン20aを作成し、各サブマルチ網点閾値パターン18(1)〜18(49)を図11に示すドット分散型網点閾値パターン22の網点閾値データの順序に従って選択し、網点閾値データを設定することにより、最終的な網点閾値データが決定される。
【0048】
具体的には、図11の規則に従い、まず、サブマルチ網点閾値パターン18(1)を選択し、図3の規則に従って網点閾値パターン2aに網点閾値データ「1」が配置される。次いで、サブマルチ網点閾値パターン18(2)を選択し、網点閾値パターン2aに網点閾値データ「2」が配置される。以下、図4の場合と同様にして、図3及び図11の規則に従って1〜3136までの網点閾値データが配置される。
【0049】
このようにして設定されたマルチ網点閾値パターン20aを用いて網点画像を作成することにより、周期性のない、より良好な画像を得ることができる。
【0050】
なお、上述した実施形態では、ドット集中型の網点閾値パターンを作成し、その網点閾値データの配列を元にサブマルチ網点閾値パターンを作成し、さらに、その網点閾値データの配列を元にドット分散型のマルチ網点閾値パターンを作成するようにしているが、ドット集中型の網点閾値パターンの網点閾値データの配列を元に、直接ドット分散型のマルチ網点閾値パターンを作成するようにしてもよい。
【0051】
網点画像作成装置の出力解像度を1000〜1300 dpi(dot per inch)、スクリーン線数を150〜200 lpi(line per inch)とした場合、1つの網点閾値パターンを構成する網点閾値データの個数は、4〜100程度とすると好適である。また、1つの網点閾値パターンによって形成されるドットセルの大きさを0.5mmよりも小さく設定することにより、マルチ網点閾値パターンによって形成される網点画像における周期的な濃度むらを十分に低視認化することができる。
【0052】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、最小単位の網点閾値データの配列をドット集中型の網点閾値パターンとしているため、特に濃度の高い網点画像を作成した際、ドットゲインの影響による濃度増加が少なく、所望の階調からなる網点画像を得ることができる。
【0053】
また、複数のドット集中型の網点閾値パターン間での網点閾値データの配列がドット分散型となるマルチ網点閾値パターンとしているため、高階調な網点画像を作成することができるとともに、網点閾値データの規則的な配列による周期的な濃度むらが出現することのない網点画像を得ることができる。
【0054】
さらに、網点閾値データの配列の基本最小単位をドット集中型としているため、ドット分散型に特有のざらつき感のない高品質な網点画像を得ることができる。
さらにまた、ドット集中型の網点閾値パターンを集合させたサブマルチ網点閾値パターンを作成し、このサブマルチ網点閾値パターンを集合させて、サブマルチ網点閾値パターン間での網点閾値データの配列がドット分散型となるマルチ網点閾値パターンを作成しているため、低濃度から高濃度に至る全濃度範囲で違和感のない網点画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の網点閾値データ作成方法の手順を示すフローチャートである。
【図2】網点閾値データの最小構成単位であるドット集中型の網点閾値パターンの説明図である。
【図3】網点閾値データの最小構成単位であるドット集中型の網点閾値パターンを集合させたサブマルチ網点閾値パターンの説明図である。
【図4】網点閾値データであるサブマルチ網点閾値パターンを集合させ、ベイヤー配列に従ったドット分散型の網点閾値データの配列としたマルチ網点閾値パターンの説明図である。
【図5】網点画像作成装置の回路構成図である。
【図6】本実施形態の網点画像作成装置によって作成された網点画像の説明図である。
【図7】距離の最も離れたサブマルチ網点閾値パターンを順に選択して配列を決定する方法を説明するフローチャートである。
【図8】距離の最も離れたサブマルチ網点閾値パターンを順に選択して配列を決定する方法を説明するフローチャートである。
【図9】距離の最も離れたサブマルチ網点閾値パターンを順に選択して配列を決定する方法を説明するフローチャートである。
【図10】9組の閾値マトリックス及びそれに設定された閾値の初期値を示す説明図である。
【図11】図7〜図9のフローチャートに示した処理を実行することにより得られた7×7のドット分散型網点閾値パターンの説明図である。
【図12】網点閾値データであるサブマルチ網点閾値パターンを集合させ、図11の配列に従ったドット分散型の網点閾値データの配列としたマルチ網点閾値パターンの説明図である。
【図13】ドット集中型の網点閾値パターンおよびそれを用いて作成される網点画像の説明図である。
【図14】ドット集中型の網点閾値パターンを複数用いて作成される網点画像の説明図である。
【図15】ドット集中型の網点閾値パターンを複数用いて作成される網点画像に出現する周期的な濃度むらの説明図である。
【図16】ドット分散型の網点閾値パターンおよびそれを用いて作成される網点画像の説明図である。
【符号の説明】
2、2a〜2d…網点閾値パターン 6…画素
18、18a〜18r、18(1)〜18(49)…サブマルチ網点閾値パターン
20、20a…マルチ網点閾値パターン
22…ドット分散型網点閾値パターン 30…網点画像作成装置
36…CD−ROM 40…網点閾値データ記憶部
46…網点画像データ作成部 50…網点画像
Claims (2)
- 連続階調画像データを網点画像データに変換する網点閾値データの作成方法において、
網点閾値データの配列をドット集中型として設定した網点閾値パターンを作成し、複数の前記網点閾値パターンを集合させ、前記各網点閾値パターンを構成する網点閾値データの配列がドット集中型であるサブマルチ網点閾値パターンを作成し、複数の前記サブマルチ網点閾値パターンを集合させ、前記各網点閾値パターンを構成する網点閾値データの前記各サブマルチ網点閾値パターン間での配列をドット分散型として設定したマルチ網点閾値パターンを作成し、前記ドット分散型の網点閾値データの配列は、前記マルチ網点閾値パターンの周囲に複数の前記マルチ網点閾値パターンを配置し、前記各マルチ網点閾値パターンを構成する複数の前記サブマルチ網点閾値パターンから、最も離間する前記サブマルチ網点閾値パターンを選択し、選択された前記サブマルチ網点閾値パターンに対して順次網点閾値データを設定した配列とすることを特徴とする網点閾値データ作成方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ドット分散型の網点閾値データの配列は、視覚の空間周波数特性に応じた配列であることを特徴とする網点閾値データ作成方法。
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