JP6651198B2 - スクリーンの作成方法及び作成装置並びに作成用ソフトウェア - Google Patents
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Description
図1(a)に、連続階調画像の一例を示し、この画像をスクリーン処理した画像の一例を図1(b)に示す。以下、図1(b)に示されるようなスクリーンの構造について説明する。
スクリーンには、セルがスクリーンを構成する基本単位として繰り返し配置されている。図1(b)に示されたセルCは、正方形の形状を有するが、これに限らず、長方形、正六角形等、平面を隙間なしに埋め尽くすことができる形状であれば、他の形状を有することもできる。
セルは、単一あるいは複数の同一形状のユニットを有する。1個のセルを構成するユニットは、互いに同一の画線構成を有している。
ユニットは、単一あるいは複数の領域を有する。1個の領域は後述するエレメント1個を有する。
エレメントは、エレメントの属する領域における画線面積率が0%から100%までの間で変化するスクリーンの変化をもたらすものである。
次に、上述した構造を有するスクリーンを、スクリーンの設計者(以下「設計者」と称す。)が、あらかじめ用意された選択肢から好みのものを選択して作成する場合に、設計者が設定すべき項目とその選択肢の例について説明する。図8に、ユニット、領域及びエレメントに関する設定項目が有する選択肢の例を示す。
ユニットに関する設定項目は、ユニットの種類及び向きである。図8に示されるユニットの設定項目が有する選択肢1は、ユニットの種類、すなわちユニットの形状と1個のセルが有するユニットの数とに関するものであり、図8に示される例は、図2に示されるユニットu1〜u6に相当する。選択肢2は、ユニットの向きに関するもので、図3に示される向きに相当する。ただし、ランダムは図3(c)及び(d)以外の向きも可能である。
《領域の設計方法の例》
領域は、前述したように、ユニットが任意の直線あるいは曲線によって分割されて生ずるものである。まず、領域の設計方法の一例として、図形の外周の一部分を、ユニットを分割する線として利用する方法について説明する。
前述した方法で領域を設計する場合の例として、図8に示す領域に関する設定項目を用いる。以下、これらの設定項目について図10に示す図に沿って説明する。領域の設定項目が有する選択肢1は、設定する図形の形状に関するものである。領域に関する選択肢1に挙げた図形の実際の形状は、図10(a)〜(f)の図形asに相当する。十字形(図10(c))及び×字形(図10(d))は2組の双曲線で描かれる図形であり、横万線(図10(e))及び縦万線(図10(f))は互いに平行な2直線である。設計者が選択した図形asを領域図形と称する。選択肢1は、一例であり、他の図形(例えば三角形、正六角形等)を選択肢1に採用してもよい。
エレメントに関する設計方法の一例として、図6に示した立体e1及びe2のような、0%〜100%の各画線面積率における画線が、z軸方向に重畳された状態の立体を用いることとする。このような立体を用いてエレメントを設計する場合の例として、図8に示すエレメントに関する設定項目を用いる。以下、これらの設定項目について図11に示す図に沿って説明する。エレメントの設定項目が有する選択肢1は立体の形状に関するものである。エレメントに関する選択肢1に挙げた図形の実際の形状は、図11(a)〜(f)の立体esに相当する。立体esのxy平面に平行な断面は、それぞれ楕円(円)、菱形、十字形、×字形、横万線、縦万線となる。設計者が選択した立体esをエレメント立体と称する。図8に示したエレメントに関する選択肢1は一例であり、他の立体(例えば、三角錐、六角錐等)を選択肢1に採用してもよい。また、エレメントは領域には関係なく設定することができる。例えば、領域に関する選択肢1において楕円(円)を選択した場合、エレメントに関する選択肢1は楕円に限定されることはなく、エレメントに菱形や十字形等の別の形状を選択することができる。
スクリーン作成装置は、図12に示すように、設定項目設定手段1、設定結果格納手段2、関数格納手段3、ディフィニショナ格納手段4、スクリーン形状表示手段5、テキストデータ変換出力手段6、ビットマップデータ変換出力手段7及び演算手段8を備えている。
図13に、ソフトウェアの処理フローの例を示す。以下、文中の符号S1〜S25は、図に示す各ステップの説明に対応しているものとする。また、設計者がスクリーンを設計するのに必要な設定項目及び設定項目が有する選択肢の一例として、ソフトウェアが少なくとも図8に示した選択肢を有する場合について説明する。
図14に、ユニットの設計のステップ(S1)の詳細なフローを示す。ユニットの設計のステップ(S1)では、ユニットの設定項目が有する選択肢1を、ソフトウェアが表示し(S1−1)、表示された選択肢1のうちから設計者が好みのものを選択して、設定項目設定手段1を用いて設定する(S1−2)。ソフトウェアは、設定結果を設定結果格納手段2に格納する(S1−3)。
ソフトウェアはユニットに関する設定結果を格納後、一例として図15に示すような設計画面を表示する。設計画面とは、設計者が領域及びエレメントに関する設定項目の有する選択肢のうちから、好みのものを選択して設定するのを補助するものである。図15に示した設計画面は、設計者による設定結果を数値として表示する部分(以下「設定結果表示部」と称す。)G1、選択肢を表示する部分(以下「選択肢表示部」と称す。)G2及び後述するアートワーク画像を表示する部分(以下「アートワーク画像表示部」と称す。)G3を備えている。なお、図15に示した設計画面中のレイアウト及び表示の形態は、一例であってこれに限定されるものではない。
図16に領域の設計のステップ(S2)の詳細なフローの例を示す。領域の設計のステップ(S2)では、設計者は、まず、ユニットを分割するか否かを選択する(S2−1)。例えば、ユニットの分割を行う場合は、領域選択肢表示部G2−2に表示される選択肢から設定項目設定手段1を用いて領域a1を選択する。図15に示されるG2−2の一例では、領域a1は、赤(1)と表示されている。この赤は後述するアートワーク画像の色相と一致する。また、ユニットの分割を行わない場合は、ユニット全体で1個の領域とし、エレメントの設計のステップ(S3)へと進む。設計者は、ソフトウェアが選択肢1表示部G2−3に表示した(S2−2)選択肢1のうちから、設計者が好みのものを選択して設定項目設定手段1を用いて設定する(S2−3)。ソフトウェアは、設定結果を設定結果格納手段2に格納する(S2−4)。
図17にエレメントの設計のステップ(S3)の詳細なフローの例を示す。エレメントの設計のステップ(S3)では、設計者は、まず、領域選択肢表示部G2−2に表示される選択肢から、設定項目設定手段1を用いて、どの領域のエレメントを設計するのか選択する(S3−1)。次に、ソフトウェアが選択肢1表示部に表示した(S3−2)選択肢1のうちから、設計者が好みのものを選択して設定項目設定手段を用いて設定する(S3−3)。ソフトウェアは、設定結果を設定結果格納手段2に格納する(S3−4)。
次に、ソフトウェアは図18に示すディフィニショナの算出のステップ(S4)を実行する。ディフィニショナとは、画線面積率が0%から100%までの範囲で変化するスクリーンを表すデータである。図6に示したように、画線面積率が0%から100%までの範囲で変化する画線をz軸方向に重畳した立体としてスクリーンを表し、このようなスクリーンを3次元関数としてのディフィニショナにより表す。
ディフィニショナの占める座標空間的な範囲を、一例として、x及びyをそれぞれ−1以上1以下とし、zを0%以上100%以下とする。ディフィニショナは、ソフトウェアの内部演算処理の過程によって算出され、あるいは用いられるものなので、ディフィニショナの占める座標空間的な範囲は特に限定されない。例えば、印刷分野における代表的なページ記述言語の一つであるポストスクリプト(登録商標)との汎用性を高めるため、ポストスクリプト(登録商標)におけるスクリーンの定義方法の一つであるスポット関数と同じようにx、y、zをそれぞれ−1以上1以下としても構わない。
ソフトウェアは設定結果格納手段2に格納しているスクリーンの設定結果を入力する(S4−1)。次にソフトウェアは、ユニットに関する設定結果に相当する関数を、関数格納手段3が格納しているユニットに関する関数の中から選択して入力する(S4−2)。ユニットに関する関数の一例として、ユニットの種類をx及びyの不等式で、ユニットの向きを座標(x,y)から(x’,y’)に変換する式で表す場合について説明する。
x>0,y>0のとき、
x’=x (1)
y’=y (2)
x<=0,y>0のとき、
x’=y (3)
y’=−x (4)
x<=0,y<=0のとき、
x’=−x (5)
y’=−y (6)
x>0,y<=0のとき、
x’=−y (7)
y’=x (8)
また、ソフトウェアは、設定結果格納手段2から領域に関する設定結果を入力し、設定結果に基づいて、各々の領域an(n=1...i−1)について、図形の形状に関する関数a’fnを関数格納手段3から演算手段8に入力する(S4−3)。図9に示されるa’1の関数a’f1は、例えば以下の式(9)、a’2の関数a’f2は、例えば以下の式(10)となる。
a’f1(x,y)=x2+y2 (9)
a’f2(x,y)=|x2−y2| (10)
|(x−1)2−(y−1)2|<=0.25 (11)
領域を表す関数の算出後、ソフトウェアは、設定結果格納手段2からエレメントに関する設定結果を入力し、設定結果に基づいて、各々のエレメントen(n=1...i)について、立体の形状に関する関数e’fnを関数格納手段3から演算手段8に入力する(S4−5)。図6に示されるe1の関数e’f1は、例えば以下の式(12)となる。
e’f1(x,y)=x2+y2 (12)
ef1(x,y)=(x−0.75)2+(y−0.5)2 (13)
関数efnには、画線変化の範囲が加味されていない。画線変化の範囲を加味するとは、ディフィニショナの計算結果zが設定結果のとおりに、z最小値をエレメントの始点、zの最大値を終点とすることである。そのために、関数efnの最大値eMaxn及び最小値eMinnを求める(S4−7)。
ソフトウェアは、eMaxn及びeMinnをディフィニショナ格納手段4に格納する。最後に、ソフトウェアは、得られたeMaxn及びeMinnと画線変化の範囲を加味して、領域anの有するエレメントenを表す関数zfn(x,y)を算出する(S4−8)。
zfn(x,y)=(efn-eMinn)/(eMaxn-eMinn)*|eEn-eSn|+eSn (14)
z1(x,y)={(x-0.25)2+(y-0.5) 2}/(0.3125-0)*|50-0|+50 (15)
上述の式(15)において、eSn及びeEnには、画線面積率を百分率で表した場合の数値を用いた。しかし、他の数値、例えばポストスクリプト(登録商標)におけるスポット関数では、−1以上1以下の範囲で、完全な黒(画線面積率100%)から白(画線面積率0%)を表すこととしており、このような数値を用いてもよい。
ソフトウェアがディフィニショナの算出のステップ(S4)を終了した後、得られたディフィニショナによって、どのようなスクリーン形状が得られるのかを確認するため、設計者は、スクリーンの表示の有無を選択する(S5)。スクリーンを表示する場合は、アートワーク画像の生成を実行する。
図13のステップ(S11)に示すように、アートワーク画像を確認して、設計者が満足するスクリーン形状であることを確認できたら次のステップに進む。また、設計者が満足できないスクリーン形状であったならば、設計者はユニットの設定のステップ(S1)乃至エレメントの設定のステップ(S3)に戻ってディフィニショナの設計のやり直しを行う。
テキストデータ変換出力手段6及びビットマップデータ変換出力手段7は、ソフトウェアが作成したディフィニショナを、設計者が使用したいスクリーン処理ソフトの規定にのっとった定義データに変換して出力するものである。ソフトウェアは図13に示すように、ディフィニショナの出力形態を選択できる機能を有している。すなわち、従来の技術でも述べたような、ポストスクリプト(登録商標)等のコンピュータ言語で関数を記述したテキストデータ、1ビット形式のビットマップデータ、あるいは、8ビット等の複数ビット形式のビットマップデータ等、設計者が使用したいスクリーン処理ソフトに適した形態の定義データを、ソフトウェアは出力する。ソフトウェアが出力する定義データの形態は、一例であり、特に限定しない。
ソフトウェアが定義データの形態としてテキストデータを出力する機能を有し、設計者が出力したい定義データの形態としてテキストデータを選択した場合、ソフトウェアはテキストデータの生成処理のステップ(S13)を行う。テキストデータの形態を有する定義データが、プログラミング言語で記述した関数(ディフィニショナ)である場合について、テキストデータの生成処理のステップ(S13)の一例を以下に説明する。
ソフトウェアが定義データの形態としてビットマップデータを出力する機能を有し、設計者が出力したい定義データの形態として複数ビット形式のビットマップデータ(以下「複数ビット定義データ」と称す。)を選択した場合、ソフトウェアは複数ビット形式のビットマップデータの生成処理のステップ(S16)を実行する。
g=255*(100−z)/100 (16)
ソフトウェアはこれに基づき、各ピクセルを着色して複数ビット定義データを完成する。ソフトウェアは完成した複数ビット定義データを、ビットマップデータ変換出力手段7を用いて出力し、終了する。なお、本発明における「グレーレベル」とは、256階調で表現する数値、つまり、画像の濃淡を表す値のことである。
形状優先データの複数ビット形式のビットマップデータとは、基となるスクリーン図形を構成する単位ごとのデータであり、正四角形で構成された縦横同画素数から成る画素領域において、図21に示されたように黒化する優先順位をグレーレベルに変換したビットマップ形式の多値画像である。この複数ビット形式のビットマップデータにしきい値を設けて2階調化することで、優先順位に応じたスクリーン形状が生成される。例えば図22に示すように、黒化する優先順位を0から255までのグレーレベルに適用すると、複数ビット形式のビットマップデータにおいて、0のグレーレベルで最も早く黒化し、255のグレーレベルで最も遅く黒化される。
本発明では、更に意匠性を高める方法として図13に示されるブロック配列のステップ(S23)の処理を設けている。ブロック配列無しであれば、そのまま階調優先データの出力のステップ(S22)が行われるが、ブロック配列横型が選択されていればブロック配列横型の出力のステップ(S24)が実行され、ブロック配列縦型が選択されていれば、ブロック配列縦型の出力のステップ(S25)が実行される。図28(a)は回転がなされていない0度の状態が示されたもので、図28(b)は45度回転がなされた状態が示されたものである。図28(c)はブロック配列横型、すなわち、基となるスクリーン図形がマトリックス状に配置されている状態で、間隔を有する行又は列を成すスクリーン図形群が、スクリーン図形サイズの半分の長さでずれるように位相が調整されたものであり、六角形配列と近似したスクリーン形状から成る意匠となっている。図28(d)は、ブロック配列縦型、すなわちブロック配列横型に45度回転がなされた状態が示されたものである。
2 設定結果格納手段
3 関数格納手段
4 ディフィニショナ格納手段
5 スクリーン形状表示手段
6 テキストデータ変換出力手段
7 ビットマップデータ変換出力手段
8 演算手段
a1 領域
a2 領域
a3 領域
a’1 図形
a’2 図形
aB 領域径
ac 領域中心
aRx 領域図形のx方向の長さ
aRy 領域図形のy方向の長さ
as 領域図形
C セル
D 画線面積率
e1 エレメント
e2 エレメント
ec エレメント中心
eRx エレメント立体のx方向の長さ
eRy エレメント立体のy方向の長さ
es エレメント立体
G1 設定結果表示部
G2 選択肢表示部
G2−1 設定対象選択肢表示部
G2−2 領域選択肢表示部
G2−3 選択肢1表示部
G2−4 x方向長選択肢表示部
G2−5 y方向長選択肢表示部
G2−6 中心選択肢表示部
G2−7 領域径選択肢表示部
G2−8 画線変化範囲選択肢表示部
G3 アートワーク画像表示部
L 直線
Ph 複数ビット形式のビットマップデータにおける横方向のピクセルセル数
Pv 複数ビット形式のビットマップデータにおける縦方向のピクセルセル数
S1 ユニットの設計
S1−1 選択肢1の表示
S1−2 選択肢1の選択
S1−3 設定結果の格納
S1−4 表示すべき選択肢2の判定、選択肢2の表示
S1−5 選択肢2の選択
S1−6 設定結果の格納
S2 領域の設計
S2−1 分割するかの選択
S2−2 選択肢1の表示
S2−3 選択肢1の選択
S2−4 設定結果の格納
S2−5 表示すべき選択肢2の判定、選択肢2の表示
S2−6 選択肢2の選択
S2−7 設定結果の格納
S3 エレメントの設計
S3−1 領域の選択
S3−2 選択肢1の表示
S3−3 選択肢1の選択
S3−4 設定結果の格納
S3−5 表示すべき選択肢2の判定、選択肢2の表示
S3−6 選択肢2の選択
S3−7 設定結果の格納
S4 ディフィニショナの算出
S4−1 設定結果の入力
S4−2 ユニットの関数入力
S4−3 領域の図形を表す関数入力
S4−4 大きさ及び扁平率に基づく関数の変形
S4−5 エレメントの立体を表す関数入力
S4−6 大きさ及び扁平率に基づく関数の変形
S4−7 最大値及び最小値の算出
S4−8 エレメントを表す関数の算出
S4−9 ディフィニショナの格納
S5 表示の有無
S7 アートワーク画像の生成処理
S7−1 アートワーク画像のピクセルの割り振り
S7−2 ディフィニショナの計算
S7−3 ピクセルを着色する色相の決定
S7−4 ピクセルを着色する明度の決定
S7−5 アートワーク画像の生成
S8 アートワーク画像の表示
S11 スクリーン形状は良いか選択
S12 出力形態の選択
S13 テキストデータの生成処理
S14 テキストデータの出力
S16 複数ビット形式のビットマップデータの生成処理
S17 回転の有無
S18 画素置換無し
S19 画素置換有り
S20 画素置換の実行
S21 形状優先データの出力
S22 階調優先データの出力
S23 ブロック配列
S24 ブロック配列横型に出力
S25 ブロック配列縦型に出力
Sr 画線面積率設定用スライダーバー
u ユニット
u1 ユニット
u2 ユニット
u3 ユニット
u4 ユニット
u5 ユニット
u6 ユニット
ui ユニット
uii ユニット
uiii ユニット
uiv ユニット
Claims (5)
- 連続階調を各階調ごとに表現するための、セルを単位とする形状を有するスクリーンを、設定項目ごとに選択肢を選択する設定項目設定手段と、選択された前記選択肢に基づいてスクリーンの変化を定義するディフィニショナを生成する演算手段とを備えたスクリーンの作成装置を用いて、作成する方法であって、
前記スクリーンは、前記セルを複数有し、
各々の前記セルは、少なくとも1つのユニットを有し、
前記ユニットが1つの場合は、前記ユニットは少なくとも2つの領域を有し、前記ユニットが複数の場合は、前記ユニットは少なくとも1つの領域を有し、
各々の前記領域は、1つのエレメントを有し、
前記ユニット、前記領域、前記エレメントには、各々の前記設定項目ごとに設けられた複数の選択肢に対応して関数があらかじめ用意されて関数群を構成しており、
前記設定項目設定手段を用いて、前記ユニット、前記領域、前記エレメントをそれぞれ設計するため、前記設定項目ごとにいずれかの選択肢を選択するステップと、
前記演算手段を用いて、あらかじめ用意された前記関数群のうち、選択した前記選択肢に対応する関数を用いて、設計したスクリーンの変化を定義するディフィニショナを生成するステップと、
前記演算手段を用いて、生成された前記ディフィニショナを、複数ビット形式のビットマップデータに変換するステップと、
前記演算手段を用いて、変換された前記複数ビット形式のビットマップデータが表す2次元座標の画素がマトリックス状に配置された多値画像において、隣接する2×2の4つの画素から成る画素群を一単位としてグループ化し、各々の前記画素群にラベルを割り振るラベル化を行い、前記ラベル化された画素群に含まれる画素と、前記ラベル化された画素群と隣接する画素群に含まれる画素との間でそれぞれ1画素分ずつ重複するようにして成る、ラベル化を行うステップと、
前記ラベル化された各々の前記画素群のグレーレベルの平均値を、45度変換画像の1画素として置換することで、45度変換を行うステップと、
を備えることを特徴とするスクリーンの作成方法。 - 前記45度変換を行って得られたビットマップデータに対し、前記ビットマップデータで定義されたスクリーンを用いて階調再現した場合に、得られる階調が滑らかとなるように、同一のグレーレベルを有するピクセルが複数存在する場合、前記同一のグレーレベルの付近で異なる値に分散させる処理を行い、階調優先データを生成するステップを更に備えることを特徴とする請求項1に記載のスクリーンの作成方法。
- 生成された前記階調優先データに対し、前記階調優先データが定義するスクリーンがマトリックス状に配置された状態において、スクリーンの配列が横方向に並ぶように位相を調整してブロック配列横型のデータに変換し、あるいはスクリーンの配列が縦方向に並ぶように位相を調整してブロック配列縦型のデータに変換するステップを更に備えることを特徴とする請求項2に記載のスクリーンの作成方法。
- 連続階調を各階調ごとに表現するための、セルを単位とする形状を有するスクリーンを作成する装置であって、
前記スクリーンは、前記セルを複数有し、
各々の前記セルは、少なくとも1つのユニットを有し、
前記ユニットが1つの場合は、前記ユニットは少なくとも2つの領域を有し、前記ユニットが複数の場合は、前記ユニットは少なくとも1つの領域を有し、
各々の前記領域は、1つのエレメントを有し、
前記ユニット、前記領域、前記エレメントをそれぞれ設計するため、設定項目ごとにいずれかの選択肢を選択する設定項目設定手段と、
前記ユニット、前記領域、前記エレメントの各々の前記設定項目ごとに設けられた複数の選択肢に対応する関数を含む関数群を格納する関数格納手段と、
あらかじめ用意された前記関数群のうち、選択した前記選択肢に対応する関数を用いて、設計したスクリーンの変化を定義するディフィニショナを生成し、生成された前記ディフィニショナを、複数ビット形式のビットマップデータに変換し、変換された前記複数ビット形式のビットマップデータが表す2次元座標の画素がマトリックス状に配置された多値画像において、隣接する2×2の4つの画素から成る画素群を一単位としてグループ化し、各々の前記画素群にラベルを割り振るラベル化を行い、前記ラベル化された画素群に含まれる画素と、前記ラベル化された画素群と隣接する画素群に含まれる画素との間でそれぞれ1画素分ずつ重複するようにして成る、ラベル化を行い、前記ラベル化された各々の前記画素群のグレーレベルの平均値を、45度変換画像の1画素として置換することで、45度変換を行う演算手段と、
を備えることを特徴とするスクリーンの作成装置。 - 連続階調を各階調ごとに表現するための、セルを単位とする形状を有するスクリーンを作成する方法を、設定項目ごとに選択肢を選択する設定項目設定手段と、選択された前記選択肢に基づいてスクリーンの変化を定義するディフィニショナを生成する演算手段とを備えたコンピュータに実行させるスクリーンの作成用ソフトウェアであって、
前記スクリーンは、前記セルを複数有し、
各々の前記セルは、少なくとも1つのユニットを有し、
前記ユニットが1つの場合は、前記ユニットは少なくとも2つの領域を有し、前記ユニットが複数の場合は、前記ユニットは少なくとも1つの領域を有し、
各々の前記領域は、1つのエレメントを有し、
前記ユニット、前記領域、前記エレメントには、各々の前記設定項目ごとに設けられた複数の選択肢に対応して関数があらかじめ用意されて関数群を構成しており、
前記設定項目設定手段を用いて、前記ユニット、前記領域、前記エレメントをそれぞれ設計するため、前記設定項目ごとにいずれかの選択肢を選択するステップと、
前記演算手段を用いて、あらかじめ用意された前記関数群のうち、選択した前記選択肢に対応する関数を用いて、設計したスクリーンの変化を定義するディフィニショナを生成するステップと、
前記演算手段を用いて、生成された前記ディフィニショナを、複数ビット形式のビットマップデータに変換するステップと、
前記演算手段を用いて、変換された前記複数ビット形式のビットマップデータが表す2次元座標の画素がマトリックス状に配置された多値画像において、隣接する2×2の4つの画素から成る画素群を一単位としてグループ化し、各々の前記画素群にラベルを割り振るラベル化を行い、前記ラベル化された画素群に含まれる画素と、前記ラベル化された画素群と隣接する画素群に含まれる画素との間でそれぞれ1画素分ずつ重複するようにして成る、ラベル化を行うステップと、
前記ラベル化された各々の前記画素群のグレーレベルの平均値を、45度変換画像の1画素として置換することで、45度変換を行うステップと、
を備えることを特徴とするスクリーンの作成用ソフトウェア。
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