JP4406095B2 - カラー文書再現方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー文書が白黒の複写機あるいはプリンタで複写されるときに、それらのカラー情報内容が保たれるような方法でカラー文書を印刷するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープリンタおよび複写機は、依然白黒の装置を含む作業環境で通常動作する。カラー印刷は職場で益々一般的になっているが、カラー印刷のコストは、白黒印刷のものよりも依然かなり高いままである。このように、少量の使用についてはカラー文書を容易に作成することができるが、大量の複写の場合には、白黒のプリンタあるいは複写機が使用されるべきであるとされている。
【０００３】
カラー文書が白黒コピーされると、色によって伝えられる情報を失うおそれがある。情報は、異なった情報を表す異なった色の使用により、色によってしばしば伝えられる。カラー文書が白黒の複写機でコピーされるとき、あるいは白黒のファクシミリ装置でファックスされたとき、あるいは、カラーファイルから白黒プリントに再現されたときに、情報が失われる場合がある。これらの装置は、通常、ソース画像の輝度成分を閾値で切り分けて、画像を黒あるいは白のいずれかで表すが、ページ上の色付きの対象物の中間輝度を変換するときに問題が生じる。多くの暗い色はしばしば黒としてコピーされるが、明るい色は完全に失われる。灰色の階調が再現されると、それらは、しばしばまだらであったり荒れたりしている。皮肉にも、カラー画質を改善するプリンタ解像度および網版周波数の増加が、コピーの問題を悪化させるように作用する。プリンタ解像度の増加により、複写機並びに人の観察者に対して、画像が網版ドットのパターンではなくて中間輝度の滑らかな領域として見える。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
たとえ、複写機が確実にソースカラーの輝度レベルを再現することができたとしても、多くの異なった色が同じ輝度を有することになるので、コピー後に区別することができない。これは、大部分の情報が輝度成分にある絵の画像では大きな問題ではないが、色が情報を伝えるための新しい要素を提供するテキストやプレゼンテーション用グラフィックスでは大きな問題である。色は、重要な項目を組織化し、カテゴリーを区別し、そして、文書および文書内容を組織化するために使用することができる。しかしながら、白黒でコピーされるかファックスされるときには、色の識別能力は失われる。
【０００５】
ほとんどの文書の主な目的は、情報を伝えることである。文書が白黒の再現装置でコピーあるいはファックスされ、したがって、情報が失われることが予測される場合には、情報内容のために原稿の外観をある程度犠牲にすることが望ましい。たとえば、全く色を使用しないようにすることができる。代わりに、よくコピーすることができる色および色の特徴のみを使用するような選択を行うこともできる。そのような選択は、文書生成においては大きな障害となる。
【０００６】
たとえば、ヘックマン（Ｈｅｃｋｍａｎ）他への米国特許第５，２９１，２４３号の合成画像機密文書のシングルパス電子写真印刷に関して開示されたような、選択された背景および／または英数字テキスト領域を、ハイライトカラーのパターンを繰り返して、あるいは、変更して印刷したり、黒の繰り返されるあるいは変更されるパターンを挿入することが知られている。そのような色のパターンのいくつかは、そのような文書が白黒の複写機でコピーされるときに再現されるかもしれないが、そのようなコピーは信頼することができない。
【０００７】
更に関心がある背景は、ロトリング（Ｒｏｅｔｌｉｎｇ）への米国特許第５，３０８，５５３号およびハリントン（Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ）への米国特許第５，１５３，５７６号である。しかしながら、これらの特許は、原稿のベタの色を黒のみの種々の画像パターンにピクセル単位で電子的に変換することにより、フルカラー文書を後続の単色印刷のために単色ファクシミリに電子的に変換している。そのような配置は、当然のことながら、原稿カラー画像の情報内容を保つ後続の白黒複写機でのコピーのために、カラーで再現される原稿を作り出さない。更に、これらの方法が作り出すパターンは、固定された組、あるいは、三つの色成分だけによって直接に制御された設計に限定されており、異なった色成分によって制御された領域は重なっていない。
【０００８】
関心がある他の特許は、（１）複数の色文字のそれぞれがカラー画像の規定された領域内で背景色あるいは前景色を記述するカラー画像の表現に基づいた文字を形成することにより、あるいは、（２）それぞれが、異なった色の領域の間で単色画像の視覚的な区別を与えることができる明るいドットおよび暗いドットのパターンを含むカラー画像内の色に対応する複数のカラーパターンマスクを提供することにより、あるいは、（３）明るいドットおよび暗いドットの対応するパターンにおいて各々の色文字の背景色および前景色を置き換えることによって色文字を単色文字に変換することにより、あるいは、（４）文字用出力装置によって単色文字を表示することにより、カラー画像のデジタル表現から文字用の単色画像を形成するアイディアを示すハガチー（Ｈａｇｇｅｒｔｙ）への米国特許第４，７０３，３１８号を含んでいる。本発明は、その目的が、コピー可能であり、色を使用した原稿文書の情報内容を維持するために色および色の陰影を再現することができる印刷された画像を作り出すことであるという点で、ハガチー特許とは異なっている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カラー原稿の作成に際して色の使用を可能にし、カラー原稿が白黒でコピーされたときにも区別できる色の内容を保つ、色が変化するパターンを作り出すための方法および装置を目指すものである。
【００１０】
本発明の一つの局面によれば、色付きのテキストを含むカラー文書を再現する際に、カラー文書のカラー情報内容が保たれるような白黒印刷を可能とするためのカラー文書再現方法であって、黒以外の色で印刷されるように指定されたテキスト表現を有する電子的な文書を受け取るステップと、テキストの各々の項目についてのサイズを決定するステップと、テキストの各々の項目についての輝度を計算するステップと、計算した輝度に基づいて、テキストの各々の項目についての輪郭の色を黒または白に設定し、前記輪郭の色を使用して、テキストの各々の項目についての文字輪郭を生成し、テキストの各々の項目についての新しいテキスト表現を生成するステップであって、前記新しいテキスト表現の生成がテキストの各々の項目の決定されたサイズに依存しており、前記新しいテキスト表現は、サイズ範囲の各々について独特のフォーマットであって、カラープリンタで印刷される場合には色を保ち、白黒プリンタで印刷される場合には色の差異を保つフォーマットになっているステップと、前記新しいテキスト表現を生成するステップにより生成された新しいテキスト表現に基づいて前記テキストを再現するステップとを含み、比較上、小さいサイズと決定されたテキストの項目については、前記新しいテキスト表現を生成するステップが肉太のテキストを生成し、中間のサイズと決定されたテキストの項目については、前記新しいテキスト表現を生成するステップが白または明るい色からなる内部と前記文字輪郭の内側の輪郭とを有するテキストを生成し、大きいサイズと決定されたテキストの項目については、前記新しいテキスト表現を生成するステップが前記黒以外の色を表す黒と白の繰り返しパターンを備える内部と前記文字輪郭の内側の輪郭とを有するテキストを生成する、カラー文書再現方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の実施態様を記述する前に、本発明の原理が説明される。本発明によれば、大きな英数字すなわちテキストを白黒でコピーしやすくするための方法は、文字のベタ領域において色の縁および特定のパターンに輪郭を付けることであり、そこでは、パターンは画像の輝度成分について独特な外観を有する。このアイディアは、コピーの際に、たとえ色が失われるとしてもパターンは残るということである。このように、それらは異なったテクスチャーパターンを有するので、文字が色を有していたことが判り、そして更には、異なった色の文字を区別することができる。動機付けは、色を次にコピーすることができる白黒テクスチャーにマッピングする、先に引用されたロトリング特許およびハリントン特許のものに類似している。しかしながら、ここで説明された方法は、原稿カラー文書において使用される元の色から大幅に変化することがない色付きのテクスチャーを作り出す点で異なっている。このように、原稿文書は、情報を表示するために色を使用することができ、また、それがコピーされない場合には、その色付きの外観を保つことができる。
【００１４】
ハリントン他の特許出願に記載されたベタ領域のための方法は、テキストに対しては不適切である。単独でパターンを使用する場合の問題は、（文字が非常に大きくない限りは）粗いパターンが文字の微細な構造および細い線と干渉することである。その結果、読むに堪えないことになる。必要とされることは、文字をコピーすることができ、且つ、白黒で通常の文字と依然区別できるように、（強調のための色を使用して）文字を印刷するための技術である。
【００１５】
白黒のテキストを異なっているように見せるためのいくつかの方法は、その「重み」を変える（肉太にする）こと、輪郭が付された文字を使用して印刷すること、あるいは、それをパターンで埋めることである。白黒コピーに伝えることができる情報の量は、文字のサイズに依存している。このように、本発明によれば、本発明は受け取った文字のサイズに依存して、差別的に動作する。
【００１６】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ここでは非常に小さいテキストについて、テキストのサイズに依存して三つの場合があり、文字は非常に小さくてそれらの内部のどのような修正も行うことができないので、文字を肉太に見せることが選択肢である。図２Ａの小さいテキストと図２Ｂの修正されたテキストとの比較は、テキストが着色されること示すための可能性を示す。６ポイントより小さなサイズのテキストは、小さいと考えられる。
【００１７】
図２Ｂに示されるように、白へコピーする色で内部を埋めて、中間サイズのテキスト文字に輪郭を付けることができる。これにより、原稿のカラー文書において色付きの文字、および、白黒再現用の黒が可能となる。ハリントン特許およびテーバー（Ｔａｂｅｒ）特許のような色を表すパターンは、中間サイズの文字にとっては大きすぎる。
【００１８】
大きなテキストについては、ハリントン特許およびテーバー特許で説明され、図２Ｂで大きなテキストについて示されるように、内部をパターンで埋めることができる。典型的には、テキストは、この方法で処理するためには、２０ポイント以上であるべきである。大きい文字は、それらの形を保存するために、ベタの輪郭を依然有するべきであり、内部がパターンセルのいくつかの繰り返しを含むように、十分大きくなければならない。
【００１９】
白黒で取扱いやすい色付きのテキストを印刷する方法は、全てのテキストサイズについて文字輪郭を使用する。文字輪郭は、少なくとも１インチの１００分の１の幅のストロークとしてカラーで印刷される。小さい文字については、この有限の線幅は文字の内部を埋めてその境界を広くする傾向がある。この効果は、それが肉太に見えるように文字の重みを増加することである。しかしながら、非常に小さい文字（通常の境界線の幅のオーダー）については、線幅は減らさなければならず、さもなければ、文字は読むに堪えなくなる。文字サイズが増加するのにしたがって、内部空間は、輪郭が付された文字を明らかにするために開く。更に大きいサイズについては、内部は明るい色および／またはパターンで埋められるが、文字輪郭は、文字の形を規定するために依然ベタのカラーで印刷される。
【００２０】
輪郭を印刷するための指定された文字色と異なっている色を使用することを選択することは可能である。たとえば、輪郭を際だたせるためにベタに見える色を選択することが望まれるかもしれない。これは、色付きの文字を読み取ったりコピーしたりするのを一層容易にすることになる。しかしながら、ベタのカラーへのマッピングの場合でさえ、いくつかの色は非常に明るいので、コピーすることができない場合がある。コピーするために、色付きの文字輪郭に黒を加えることができる。これは、太い色付きの文字輪郭の中央の下で、文字の細い黒い輪郭を描く方法によって行われる。また、輪郭の導入は、文字がパターン化された背景に置かれる時か、パターン化された内部を有する時に、文字形状を認識するのにも役に立つ。
【００２１】
テキストは、プレゼンテーションのための色付きの背景の上にしばしば配置される。そして、ベタの色付きの領域をコピーするための技術が、パターンに対するその背景を変更することになる。次いで、背景パターンと文字縁の間の干渉の問題がある。白黒の境界縁を含むことが、この問題を克服するのに役に立つ。所望の効果は、縁を強調することである。これは、図３に示されるように、暗い色の側に黒い縁取りを行い、明るい色の側に白い縁取りを行うように、白黒の両方で縁取りを含ませることにより行うことができる。
【００２２】
残念ながら、ＰＤＬ記述に関しては背景色を知ることは困難であり、したがって、文字が一層暗いのか、あるいは、明るいのかは確実には判らない。明るい文字は暗い背景に、また、暗い文字は明るい背景に表示される傾向にあることが推測されるだけである。
【００２３】
ここで、内部の再現が一層小さい中間サイズの文字について重要である文字について検討すると、その内部は白あるいは非常に明るい色で埋められるので、コピーするための内部と輪郭の間に良好なコントラストが存在する。しかしながら、一層大きい中間サイズの文字については、白い内部は、文字が色付きであるという概念からは外れる。これを相殺するために、一層大きい文字の内部は、文字が大きくなるにしたがって一層暗くなるソースカラーの濃度で埋められる。選ばれた陰影は、輪郭が付された文字を与えるために、それらが白（あるいは明るい灰色）としてコピーするように十分明るくなければならない。陰影が暗い灰色あるいは黒としてコピーするかもしれない点においては、ベタ領域にパターン構造を使用することが望ましい。陰影付けは、パターンが約２０ポイントあるいはそれより大きなサイズのフォントのために使用されるように、調整されるべきである。
【００２４】
追加の色を決定するために、以下の決定関数を使用することができる。色を（ｒ，ｇ，ｂ）とすると、同じ色相の明るいバージョンは以下のように計算することができる。
ｒ’＝１−ｓ（ｌ−ｒ）
ｇ’＝１−ｓ（ｌ−ｇ）
ｂ’＝１−ｓ（ｌ−ｂ）
ここで、ｓはどの程度色を残すかを示す。ｓが０の場合には、結果は白であり、ｓが１の場合には色は変化しない。陰影付けパラメータｓは、フォントサイズｆの、あるいは、ソースカラーのフォントサイズおよび輝度ｙの両方の関数として設定することができる。
輝度は、
ｙ＝ｒ／４＋５ｇ／８＋ｂ／８
として近似することができる。
たとえば、
ｓ＝（ｆ３／（ｆ３＋ａ））３
あるいは、
ｓ＝（ｆ３／（ｆ３＋ａｙ））３
である。
【００２５】
使用された関数は、効率化のために事前計算してテーブルに格納することができる。パラメータは、測定されたフォントのサイズがどの程度であるか、および、どのサイズにおいて色を欠落させかに依存している定数である。多くの他の関数が可能である。
【００２６】
また、フォントサイズは、何時パターンを印加すべきかを決定するためにも使用することができる。急激な遷移を減少させるのを補助するためのパターンを構成する際に、修正された色（ｒ’，ｇ’，ｂ’）を使用することができるが、元の色（ｒ，ｇ，ｂ）を使用することも可能である。
【００２７】
ＰＤＬレベルにおいて、このスタイルの文字は、ベタ部分を覆って、種々の輪郭幅および色で文字に輪郭を付けることによって形成することができる。たとえば、明るいピンク色の内部と、黒い縁取りによって囲まれ、次いで白い縁取りによって囲まれたベタ赤色部分を備えた文字を作成する場合には、最初に文字の輪郭を大きな幅で白で印刷し、次いで、これを中間幅の黒の文字の輪郭で覆うことになる。輪郭は、赤の小さい幅でもう一度印刷され、最後に、ベタの文字がピンク色に印刷される。また、ウィンドウズ（Ｗｉｎｄｏｗｓ）ＧＤＩは、いくつかのフォントについて文字輪郭へのアクセスを与えることができ、このアプローチを許可するかもしれない。一層能率的な実施形態は、各々の輪郭についてのラスターを事前計算して格納することができるラスター化ソフトウェアにおいて可能である。
【００２８】
最初に図１を参照すると、本発明のための可能な環境の単純化した説明が示される。多分コンピュータあるいはワードプロセッサである文書作成装置１０は、ＰＤＬすなわちページ記述言語でファイルを生成する。画像処理ユニット１１は、他の関数のなかでとりわけ、ＰＤＬインタプリタ１２および白黒保存指定機能１３を含む。白黒保存再現が適用されるかどうかの決定は、それに対して指示されたＰＤＬファイルに応答してブロック１３においてＩＰＵの内部で生じる。ＰＤＬは、プリンタによって使用するためのラスター化画像を発生させるために解釈あるいは分析しなければならない比較的高レベル言語である。典型的には、このタスクを達成する分析器あるいはインタプリタ１２は、プリンタに接続された、あるいは、「プリンタフロントエンド」あるいはＥＳＳとしてプリンタと組み合わされた、あるいは、組み合わせ可能なコンピュータのいずれかとすることができる。画像のラスター化バージョンが発生すると、分析器は画像を印刷用のプリンタエンジンに渡す。文書は、処理の結果として出力される。示された特定の環境におけるプリンタは、カラープリンタ１４あるいは白黒プリンタ１６のいずれであってもよい。この環境においては、白黒再現可能な印刷オプションをオンあるいはオフするためのオン／オフスイッチが、望ましくは、アプリケーションソフトウェアへのユーザインターフェースコマンドにより提供される。
【００２９】
ここで図４を参照すると、図３にあるような文字を作り出すために、本発明のデジタルプロセッサの実施形態を示すフローチャートが提供される。ＰＤＬファイルに基づいて、ページ上のオブジェクトがテキストであるか否か識別するための情報が利用可能になる。これに加えて、テキストの色およびサイズに関する情報が利用可能になる。
【００３０】
ここではオブジェクトがテキストを含んでいることが判っていると仮定する。ステップ１００において、黒いテキスト（イエス）を含むか、あるいは、色付きのテキスト（ノー）を含むかを見分けるために、テキストが調べられる。テキストが黒い場合には、ステップ１０２において、各々の文字の輪郭の幅がフォントサイズから計算される。ステップ１０４において、輪郭の色は白に設定される。ステップ１０６において、テキスト文字の輪郭が描かれ、ステップ１０７で色が画像に復元され、ステップ１０８において、（ＰＤＬで）文字が描かれ（文字はその輪郭から別々に生成される）、ラスター化画像が生成される。
【００３１】
テキストが黒でないか、あるいは、着色されている場合には、ステップ１２２において、輪郭幅がフォントサイズから計算される。選択された色の輝度値は、ステップ１２４において計算される。ステップ１２６において、色の輝度レベルが予め選択された閾値より大きい場合には、輪郭の色はステップ１３０において黒に設定され、そうでない場合には、ステップ１３２において白に設定される。ステップ１３４において、テキスト文字の輪郭が描かれる。ステップ１３６において、テキストが非常に小さい場合には、提供されたフォントサイズに基づいて、ステップ１３７において、色が画像に復元され、小さいテキストはステップ１３８において肉太にされる。次いで、テキストは、ステップ１３９において、その元の色で画像形成される。
【００３２】
テキストが、たとえば、中間サイズや大きなテキストのように、非常に小さくない場合には、ステップ１３６の後に、フォントサイズに基づいて、ステップ１４０において内側の輪郭幅が設定され、ステップ１４２において輪郭の色が反転され、ステップ１４４において内側の輪郭が描かれる。
【００３３】
ステップ１４６において、前に説明されたアルゴリズムに基づいて、テキストの輝度および色を使用して、内側の色が設定される。この点で、文字の明るくされた内部部分を計算するために、図５のルーチンに入る。ステップ２００において、元の色およびフォントサイズに基づいて、明るくされた内部カラーを計算した。ステップ２０２においてフォントが十分に大きい場合には、ステップ２０４において文字をパターンで埋める。ステップ２０２において、フォントがパターンを使用するのには十分に大きくないことが判った場合には、文字の内部の色を、決定された明るくされた値に設定する。
【００３４】
図４に戻って、ステップ１４８において文字が描かれ、ステップ１５０において文字のためのベタのあるいは飽和した色が決定される。ステップ１５２において色の輪郭幅が設定され、ステップ１５４において色付きの輪郭が画像形成される。
【００３５】
このアルゴリズムは、白黒コピーで十分に再現可能であるカラーテキストで印刷されるように、あるいは、黒で直接印刷されるように、テキストをフォーマットするために使用することができることが理解できることは当然であり、その場合には、テキストが、白黒コピーが可能である方法で依然フォーマットされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が好都合な用途を見い出すことができるシステムを示す
【図２】 ＡおよびＢは、発明による各々のパターンにおける通常のテキストと白黒再現可能なテキストの例を比較している。
【図３】 色付きの背景の上の白黒再現可能なテキストの別の様式を示す。
【図４】 本発明の方法の全体を実証するフローチャートである。
【図５】 本発明の方法の全体を実証するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 文書作成装置
１１ 画像処理ユニット
１２ ＰＤＬインタプリタ
１３ 白黒保存指定機能
１４ カラープリンタ
１６ 白黒プリンタ

Claims (1)

1. 色付きのテキストを含むカラー文書を再現する際に、カラー文書のカラー情報内容が保たれるような白黒印刷を可能とするためのカラー文書再現方法であって、
   黒以外の色で印刷されるように指定されたテキスト表現を有する電子的な文書を受け取るステップと、
   テキストの各々の項目についてのサイズを決定するステップと、
   テキストの各々の項目についての輝度を計算するステップと、
   計算した輝度に基づいて、テキストの各々の項目についての輪郭の色を黒または白に設定し、前記輪郭の色を使用して、テキストの各々の項目についての文字輪郭を生成し、テキストの各々の項目についての新しいテキスト表現を生成するステップであって、前記新しいテキスト表現の生成がテキストの各々の項目の決定されたサイズに依存しており、前記新しいテキスト表現は、サイズ範囲の各々について独特のフォーマットであって、カラープリンタで印刷される場合には色を保ち、白黒プリンタで印刷される場合には色の差異を保つフォーマットになっているステップと、
   前記新しいテキスト表現を生成するステップにより生成された新しいテキスト表現に基づいて前記テキストを再現するステップとを含み、
   比較上、小さいサイズと決定されたテキストの項目については、前記新しいテキスト表現を生成するステップが肉太のテキストを生成し、中間のサイズと決定されたテキストの項目については、前記新しいテキスト表現を生成するステップが白または明るい色からなる内部と前記文字輪郭の内側の輪郭とを有するテキストを生成し、大きいサイズと決定されたテキストの項目については、前記新しいテキスト表現を生成するステップが前記黒以外の色を表す黒と白の繰り返しパターンを備える内部と前記文字輪郭の内側の輪郭とを有するテキストを生成する、カラー文書再現方法。

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