JPH06205220A

JPH06205220A - 画像処理装置および印刷装置

Info

Publication number: JPH06205220A
Application number: JP4348849A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Sumiya; 繁明角谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー画像の２値化において、良好なグレー
バランスを保つ。【構成】Ｍ閾値制御手段１０２は色成分Ｃ２値化結果
を参照して色成分Ｍ２値化用閾値を増減し、ＣとＭのド
ットが重なるようにする。Ｙ閾値制御手段１０４は色成
分Ｃおよび色成分Ｍ２値化結果を参照して色成分Ｙ２値
化用閾値を増減し、ＣとＭとＹのドットが重なるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー階調画像データを
画素単位での階調制御ができない装置への出力のために
２値化する機能を有する画像処理装置および印刷装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】フルカラー画像データをドット単位での
階調制御ができない印刷装置やディスプレイ装置に出力
する場合、各色成分の階調数を２階調に減らす２値化処
理が広く行われている。そこでまず、本発明のベースと
なった２値化関連の既存技術について説明しておく。

【０００３】２値化手法には各種のものがあるが、その
中でも最も画質の優れているものとして平均誤差最少法
や誤差拡散法が広く用いられている。平均誤差最少法は
周辺の２値化済みの画素に生じた量子化誤差の重み付き
平均値で、次の画素のデータ値を修正するものである。
誤差拡散法はある画素の２値化時に生じた量子化誤差を
周辺のまだ２値化していない画素に拡散して加える。平
均誤差最少法と誤差拡散法は画像端での取り扱いを除け
ば全く等価である。誤差拡散法の例としては特開平１−
２８４１７３号公報の「画像処理方法及び装置」等があ
る。

【０００４】平均誤差最少法や誤差拡散法をカラー画像
の２値化に用いる場合には、各色成分ごとに独立して誤
差拡散処理を行うのが普通だが、この場合は各色ドット
の重なり具合の制御はできなかった。そこで誤差拡散法
を用いつつ、各色成分ドットの重なる確率を大きくする
ための方法が特開平４−６９４８号公報の「カラー画像
の２値化方法」において開示されている。特開平４−６
９４８号公報の目的は２値化したカラー画像データが高
い圧縮率でデータ圧縮できるようにすることであり、そ
のために各色の画素どうしが重なり易くなる２値化手法
を考案している。その考え方を要約すると、１．注目画素の各色成分信号を大きい順に並べる。２．１で並べ直した順に各色成分を２値化する。ただ
し、先に２値化した色成分の２値化結果がＯＦＦとなっ
た場合は、それ以降の色成分は強制的にＯＦＦとし、Ｏ
Ｎにはなれないようにする。以上のようになる。このような手法によって色信号成分
が小さいものはより大きい色信号成分がＯＮになった場
所以外ではＯＮになれないようにし、ＯＮになる位置が
重なりやすくなるようにしている。

【０００５】また、フルカラー画像を２値化してシアン
（以下Ｃ），マゼンタ（以下Ｍ），イエロー（以下
Ｙ），ブラック（以下Ｋ）の４色インクを持つ印刷装置
で出力する場合には、３原色成分の２値化の他にＫドッ
トの生成処理が必要になる。Ｋドットの生成方法は大き
く次の２通りがある。

【０００６】［ブラック生成法１］まず、Ｃ，Ｍ，Ｙ各
色成分をそれぞれ２値化し、得られたＣ，Ｙ，Ｍの２値
化データからＫドットを生成する。例えばＣ，Ｍ，Ｙ３
色ドットが重なった画素はそれらを１つのＫドットに置
き換える。

【０００７】［ブラック生成法２］Ｃ，Ｍ，Ｙの原画像
階調データをもとにＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋの４色成分の
階調データを生成し、その後Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋ各色
成分を２値化する。

【０００８】最も単純な例では、まず、Ｋ＝ＭＩＮ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）Ｃ’＝Ｃ−ＫＭ’＝Ｍ−ＫＹ’＝Ｙ−ＫによってＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋを生成する。ただし、Ｍ
ＩＮ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）はＣ，Ｍ，Ｙの最小値を取り出す関
数である。

【０００９】次に、Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋをそれぞれ２
値化し、ＣＭＹＫ各色の２値化ドットを生成する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】複数の色成分からなる
カラー画像を２値化した画像では、２値化結果の各色成
分のドット比率が同じでも、ドットの重なり率が変化す
ると出力色が変化して見える。それはＣＲＴ装置のよう
な加法混色系装置でも起こるが、特に印刷装置のように
減法混色によって色再現を行う場合に顕著である。

【００１１】これはインク間で光を吸収する波長が重複
している部分がかなりあることが主な原因の１つであ
る。例えばインク１が波長λの光を５０％吸収（即ち５
０％透過）し、インク２が同じく波長λの光を６０％吸
収（４０％透過）するとする。この時、図６（ａ）のよ
うに対象領域の半分の面積にインク１とインク２を重ね
打った場合には重ね打った部分の光透過率は０．５×
０．４＝０．２で２０％の光を透過（即ち８０％吸収）
し、対象領域全体で平均した波長λの光の吸収率は、８
０×０．５＝４０（％）となる。同様にインク１とイン
ク２を重ねずに併置し、図６（ｂ）のように対象領域の
半分にインク１、残り半分にインク２を印画した場合の
平均吸収率は、５０×０．５＋６０×０．５＝５５
（％）となる。

【００１２】このように、インクが重なるか併置される
かで特定波長における光吸収量が大きく異なってしま
い、それが色の差につながることがわかる。そこで、通
常はＣ，Ｍ，Ｙの３原色インクの混合によって黒を作り
出す印刷装置の場合、３色ドットが重なった場合に黒、
即ち「十分な濃度の無彩色」になるように色調整する。

【００１３】しかし、先に述べたように通常のカラー誤
差拡散法では各色成分ごとに独立して誤差拡散処理を行
ため、各色ドットの重なり具合の制御はできなかった。
このため、中間濃度のグレーデータを２値化した場合、
３色のドットの重なりかたはランダムとなり、３色重な
ったドット、２色重なったドット、単色ドット、ドット
無し部等が併置された出力が得られることになる。

【００１４】ところが、ドットの重なり具合によって異
なる色になるため、さまざまな重なり方が想定されるグ
レー領域で総ての濃度に渡って良好なグレーバランスを
保つのは非常に困難である。人間の目はグレーバランス
の崩れには非常に敏感で、本来グレー、すなわち無彩色
であるべき部分になんらかの色がかかると、そのずれが
少しでも鋭く感知してしまう。

【００１５】そこで、重なり確率を高くする方法として
前記特開平４−６９４８号公報の手法がある。しかしこ
の手法では、注目画素の各色データを大きい順に並べな
おす必要があり、注目画素の全色データが揃ってからで
ないと２値化作業に入れないという問題点があった。こ
のため、各色ごとの画像データを１ライン単位や１画面
単位で受け取るような場合でも、受信した色成分から先
に２値化作業にはいることができず、全色データが揃う
までは先に受信した色成分をそのまま記憶しておかなけ
ればならない。このため、処理速度が低下する上に余計
な記憶装置が必要になるという問題点が生じた。また、
特開平４−６９４８号公報の目的はデータ圧縮率を上げ
ることであり、グレーバランスの制御法に関してはなん
ら述べられていない。

【００１６】本発明の画像処理装置はこのような問題点
を解決するものであり、その目的とするところは全色デ
ータが揃うまで待つことなしに処理が開始できる上に
Ｃ，Ｍ，Ｙ各色成分の２値化ドットが重なりやすくなる
ようにすることで、グレーバランスのずれを防止した画
像処理装置を実現することにある。

【００１７】また、特にＣ，Ｍ，Ｙ、Ｋの４色インクを
用いて印画する印刷装置では上記の問題に加え、いかに
してＫドットを生成するかが問題となる。従来の技術で
示した［ブラック生成法１］ではＣ，Ｍ，Ｙが３色とも
重なった部分を単一のＫドットに置き換えるだけのた
め、グレーがさまざまな色のドットから構成される場合
の状況はあまり変わらず、依然としてグレーバランスが
ずれやすいままである。

【００１８】一方、［ブラック生成法２］では、Ｋ＝ＭＩＮ（Ｃ，Ｍ，Ｙ）Ｃ’＝Ｃ−ＫＭ’＝Ｍ−ＫＹ’＝Ｙ−ＫによってＣ’，Ｍ’，Ｙ’，Ｋを生成するが、グレーデ
ータの場合はＣ＝Ｍ＝Ｙであるので、Ｋ＝ＣＣ’＝Ｍ’＝Ｙ’＝０となる。その結果、Ｃ’，Ｍ’，Ｙ’各成分はゼロとな
り、２値化画像はブラックインクドットのみの画像とな
り、グレーバランスが完璧に保たれた色むらのないグレ
ー出力が得られる。しかしながら、この方法ではＣ，
Ｍ，Ｙ以外にＫ成分に対しても２値化処理を行わなけれ
ばならないため、２値化処理量が４／３倍に増加するこ
とになる。誤差拡散法等の２値化処理はかなり工程が多
くて複雑な処理であるため処理時間やメモリ等の処理ハ
ードウェアの増大は大きな問題となる。

【００１９】本発明の印刷装置はこのような問題点を解
決するものであり、その目的は２値化処理工数の増加を
最小減に押さえつつ、グレーバランスが良好に保たれた
出力の得られるカラー印刷装置を実現することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ために本発明の画像処理装置は３原色の色成分からなる
階調カラー画像データの各色成分の２値化処理におい
て、第１の色成分を２値化する第１色成分２値化手段
と、第２の色成分を２値化する第２色成分２値化手段
と、第１の色成分の２値化結果のＯＦＦ／ＯＮに応じて
第２色成分２値化用閾値を増減する前記第２色成分２値
化手段のための第２色成分閾値制御手段と、第３の色成
分を２値化する第３色成分２値化手段と、第１の色成分
の２値化結果と第２の色成分の２値化結果の少なくとも
一方を参照し、参照した色成分ドットの２値化結果のＯ
ＦＦ／ＯＮに応じて第３色成分２値化用閾値を増減する
前記第３色成分２値化手段のための第３色成分閾値制御
手段と、を有することを特徴とする。

【００２１】さらに、本発明の印刷装置はシアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックの４色のインクによるドット
印画手段を有する印刷装置であって、請求項１または２
または３記載の画像処理装置によって２値化した結果、
注目画素のシアン、マゼンタ、イエロー各色成分すべて
がドット有り（ＯＮ）に２値化された場合には、それを
１つのブラックインクドットに置き換えるブラックドッ
ト生成手段を有することを特徴とする。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明による画像処理装置及び印刷
装置の実施例について図に基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１は本発明の画像処理装置及び印刷装置
の第１の実施例を示するものである。本実施例は色成分
１がシアン（以下Ｃ）、色成分２がマゼンタ（以下
Ｍ）、色成分３がイエロー（以下Ｙ）で、注目画素の各
色成分をＯＦＦ（ドット無し）またはＯＮ（ドット有
り）に２値化する場合の例である。図１全体は本発明の
印刷装置の実施例であり、破線で囲んだ所は本発明の画
像処理装置のみにかかわる部分である。

【００２４】図１に基づいて、本実施例での実際の２値
化手順について説明する。ただし、以下の説明は基本的
な２値化手法として平均誤差最小法を用いた場合の例で
ある。また本実施例では２値化結果が値の大きいほうに
２値化された場合にドットＯＮ、値の小さい法に２値化
された場合にドットＯＦＦとなる。

【００２５】［工程１］色成分Ｃ２値化手段１０１は、
注目画素の色成分Ｃを２値化する。２値化手法として平
均誤差最少法を用いた場合には、以下のようになる。１−１注目画素のＣデータを周辺画素の２値化誤差で
補正する。１−２補正後Ｃデータを色成分Ｃ用閾値との比較によ
り２値化する。即ち、補正後Ｃデータが色成分Ｃ用閾値
より大きければＯＮ、小さければＯＦＦとする。１−３注目画素で生じた色成分Ｃの２値化誤差を求め
る。得られた誤差データは現注目画素の２値化工程では
不必要だが、周辺の未２値化画素の２値化作業時に用い
るために記憶しておく。

【００２６】［工程２］Ｍ閾値制御手段１０２は色成分
Ｃの２値化結果に応じて色成分Ｍ２値化用閾値を増減す
る。具体的には、色成分ＣがＯＮ（ドット有り）に２値
化された場合には閾値を減少し、色成分ＣがＯＦＦ（ド
ット無し）に２値化された場合には閾値を増加する。

【００２７】［工程３］色成分Ｍ２値化手段１０３はＭ
閾値制御手段１０２が決定した色成分Ｍ２値化用閾値を
用いて色成分Ｍを２値化する。平均誤差最小法を用いた
例では以下の様になる。

【００２８】３−１注目画素の色成分Ｍデータを周辺
画素の２値化誤差で補正する。３−２補正後Ｍデータを色成分Ｍ用閾値との比較によ
り２値化する。即ち、補正後Ｍデータが色成分Ｍ用閾値
より大きければＯＮ、小さければＯＦＦとする。３−３注目画素で生じた色成分Ｍの２値化誤差を求
め、記憶する。

【００２９】［工程４］Ｙ閾値制御手段１０４は色成分
ＣおよびＭの２値化結果に応じて色成分Ｙ２値化用閾値
を増減する。具体的には、ＣとＭがともにＯＮに２値化
された場合には閾値を減少し、ＣまたはＭがＯＦＦに２
値化された場合には閾値を増加する。

【００３０】［工程５］色成分Ｙ２値化手段１０５はＹ
閾値制御手段１０４が決定した色成分Ｙ２値化用閾値を
用いて色成分Ｙを［工程３］のＭ成分の場合と同様に２
値化する。平均誤差最少法を用いた場合には、５−１注目画素の色成分Ｙデータを周辺画素の２値化
誤差で補正する。５−２補正後Ｙデータを色成分Ｙ用閾値との比較によ
り２値化する。即ち、補正後Ｙデータが色成分Ｙ用閾値
より大きければＯＮ、小さければＯＦＦとする。５−３注目画素で生じた色成分Ｙの２値化誤差を求
め、記憶する。

【００３１】以上が本発明の画像処理装置の実施例で、
本発明の印刷装置の場合はさらに次の工程が加わる。

【００３２】［工程６］ブラックドット生成手段１０６
は、・注目画素のＣ，Ｍ，Ｙ成分のうち１つでもＯＦＦであ
った場合は、Ｋドットを単にＯＦＦとする。・注目画素のＣ，Ｍ，Ｙ成分がすべてＯＮに２値化され
ていた場合には、それをＫドットに置き換える。即ち、
ＫををＯＮとし、Ｃ，Ｍ，ＹはすべてＯＦＦとする。

【００３３】［工程７］ドット印画手段１０７は工程６
で得られたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋドットの２値化結果に応じて
実際のインクによる印画を行う。印画方式としてはワイ
ヤードット方式、インクジェット方式、熱転写方式、電
子写真方式等、各種の印画方式が利用可能である。

【００３４】以上の工程１から工程５の中では、工程
１、工程３及び工程５は既存の平均誤差最少法と共通の
部分で、工程２及び工程４のＭ閾値制御手段１０２、Ｙ
閾値制御手段１０４による部分が、本発明の本質にかか
わる部分である。これらの閾値制御手段の働きにより、
ドット同士が重なり会う確率が上昇する。その原理につ
いて、以下に説明する。

【００３５】一般に、組織的ディザ法や平均誤差最少法
等、閾値との比較により２値化する工程を含む２値化手
法では２値化用閾値を小さくすると２値化結果がＯＮに
なる確率は大きくなり、２値化用閾値を大きくすると、
２値化結果がＯＦＦになる確率が大きい。従って、本実
施例のようにＣの２値化結果に応じてＭ２値化用閾値を
増減すると、Ｃの２値化結果がＯＮであった場合にはＭ
もＯＮに、Ｃの２値化結果がＯＦＦであった場合には、
ＭもＯＦＦに２値化される確率が高まる。その結果、Ｃ
とＭのドットは重なり易くなる。

【００３６】同様に、Ｙの２値化時はＭ及びＣの２値化
結果がＯＮであった場合のみＹ２値化用閾値が減少し、
そこでは、ＹもＯＮに２値化される確率が高まる。

【００３７】以上の結果、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色のドットは
同じ画素に重なってＯＮに２値化される確率が高まる。
原画像データがグレーの場合にはＣ，Ｍ，Ｙのドット数
はほぼ等しいので、閾値増減量を十分に大きくすると
Ｃ、Ｍ、Ｙの３色ともＯＮになった画素と３色ともＯＦ
Ｆにの画素の２種類の画素がほどんどとなり、グレーの
中にさまざまな色のドットが出現することはなくなる。

【００３８】本実施例の［工程４］のＹ閾値制御手段と
しては、以下に示す［工程４Ａ］〜［工程４Ｃ］の様な
バリエーションも可能である。

【００３９】［工程４Ａ］Ｙ閾値制御手段１０４は色成
分Ｃの２値化結果に応じて、・ＣがＯＮに２値化された場合には閾値を減少する。・ＣがＯＦＦに２値化された場合には閾値を増加する。

【００４０】［工程４Ｂ］Ｙ閾値制御手段１０４は色成
分Ｍの２値化結果に応じて、・ＭがＯＮに２値化された場合には閾値を減少する。・ＭがＯＦＦに２値化された場合には閾値を増加する。

【００４１】［工程４Ｃ］Ｙ閾値制御手段１０４は、色
成分ＣおよびＭの２値化結果に応じて、・ＣまたはＭがＯＮに２値化された場合には閾値を減少
する。・ＣとＭがともにＯＦＦに値化された場合には閾値を増
加する。

【００４２】［工程４Ｄ］Ｙ閾値制御手段１０４は、ま
ず、色成分Ｃの２値化結果に応じて、・ＣがＯＮに２値化された場合には閾値を減少する。・ＣがＯＦＦに２値化された場合には閾値を増加する。さらに色成分Ｂの２値化結果に応じて、・ＭがＯＮに２値化された場合には閾値を減少する。・ＭがＯＦＦに２値化された場合には閾値を増加する。

【００４３】［工程４Ａ］と［工程４Ｂ］の例は、第３
色成分Ｙの２値化時にＣまたはＭの一方の２値化結果の
みしか参照していない。しかし、・［工程３］までで既に第１の色成分Ｃと第２の色成分
Ｍのドットは重なり易くなっている。・グレーデータの場合、ＣとＭのドット数は等しい。以上の理由により、グレーデータの場合は［工程３］ま
ででＣドットがＯＮになった画素では必ずＭドットもＯ
Ｎになっている可能性が高く、Ｃ、Ｍのうちの一方を参
照するだけで両方を参照したに近い、十分な効果が得ら
れる。

【００４４】同じ理由で［工程４Ｃ］や［工程４Ｄ］の
例のような場合も、原画像データがグレーの場合には同
様の効果が得られる。［工程４Ｄ］の場合、Ｙ２値化用
閾値は、・ＣとＭが共にＯＮであった場合に最小の値、
・ＣとＭが共にＯＦＦであった場合に最大の値、・Ｃと
Ｍの一方のみがＯＮであった場合に上記の中間の値にな
り、閾値が３または４段階に変動する。

【００４５】以上のなかでも特に［工程４Ａ］の例の場
合は、Ｍ閾値制御手段とＹ閾値制御手段がともにＣの２
値化結果を参照するだけになるので、・Ｍの２値化結果を保存しておく必要がなくなる。・ＭとＹの閾値制御手段がほとんど同じ構成になる。などの理由から最も簡単な構成で本発明の画像処理装置
が実現できる。

【００４６】また、第１の実施例では主に２値化手法と
して平均誤差最少法を用いた場合について述べたが、
［工程１］の色成分１の２値化手法には組織的ディザ
法、多段分割量子化法等の手法を用いてもよい。

【００４７】また、［工程３］や［工程５］の色成分
２、色成分３の２値化手法も閾値との比較により２値化
する工程さえ含んでいればどのような２値化手法でも本
発明の重なり確率制御機構が働く。ただし、通常の組織
的ディザ法等では単純に閾値を増減させると出力画像濃
度がかなり変化してしまうので、場合によってはその対
策をとる必要がある。しかし、２値化手法に本実施例の
平均誤差最少法や誤差拡散法等を用いた場合には、注目
画素の２値化時に生じた誤差を次の画素の２値化時に解
消しようとする補正処理が働く。このため閾値を多少変
動させても出力画像濃度が問題になるほどは変動するこ
とはない。

【００４８】図２は本発明の第２の実施例を説明するも
ので、第１の実施例をより具体的にした例である。本実
施例では原画像データの階調数が各色０〜２５５の２５
６階調でＣ，Ｍ，Ｙの３色成分からなる画像データの各
色成分を０または２５５に２値化する。

【００４９】本実施例では図１の第１の実施例における
［工程１］〜［工程６］の各段階に対応する処理内容を
Ｃ言語に準じた擬似プログラム言語を用いて記述してあ
る。演算子（+,-,=,==,>,&& 等）、条件分岐の if else
文、関数呼び出し、等に関してはＣ言語に準じている
が、使用する定数、変数、関数等の宣言は特に行ってお
らず、それらのデータ型も限定していない。ここで用い
られている変数や関数の意味は、

【００５０】

【表１】

【００５１】である。また、slsh_C,slsh_base_M,slsh_
base_Y,slsh_add_M,slsh_add_Y,slsh_sub_M,slsh_sub_Y
は定数で、その値は本実施例では、 slsh_C = slsh_base_M = slsh_base_Y = 127; slsh_add_M = slsh_add_Y = 26; slsh_sub_M = slsh_sub_Y = 26; のようにしてある。

【００５２】図２の［工程１］における error_sum_C()
は色成分Ｃデータの補正量を求める関数である。この
データ補正処理は平均誤差最少法では普通に行われてい
る処理で、周辺の既に２値化の終了した画素に生じた色
成分Ｃの２値化誤差の重み付き平均を求めている。今、
注目画素から右方向にｘ画素、上方向にｙ画素離れた画
素に生じた２値化誤差をＥ（ｘ，ｙ）、その重みをＷ
（ｘ，ｙ）とし、上方の画素（ｙ＞０の画素）および、
同じラインの左方の画素（ｙ＝０かつｘ＜０の画素）の
２値化が既に終了しているとする。この時、例えば図５
（ａ）のような重みマトリックスを用いた場合は、 W(-1,0) = W(0,1) = 2 W(-2,0) = W(-1,1) = W(1,1) = W(0,2) = 1 となる。誤差の重み付き平均値を求める一般式は、（ Σ E(x,y)W(x,y) ）／ Σ W(x,y) となる。ただし、Σ演算の対象となるｘ，ｙの組み合わ
せは、Ｗが定義されている場所についてのみ考える。具
体的には関数 error_sum_A() は色成分Ｃについて、（2・E(-1,0) + 2・E(0,1) + E(-2,0) + E(-1,1) + E(1,1) + E(0,2)）／(2+2+1 +1+1+1) を計算し、その結果を自分自身の値として返す。また、
［工程３］の error_sum_M() も同様のことを色成分Ｍ
に対して行うものである。

【００５３】［工程１］中のＣ２値化用閾値 slsh_C は
通常は２値化結果としてとりうる２つの値の中間付近の
値が用いられる。本実施例では１２７を用いた。ここで
は、色成分Ｃの補正後データ correct_C を閾値 slsh_C
との比較によって０または２５５に２値化し、２値化
結果データ result_C を得ている。

【００５４】err_C は注目画素で２値化によって生じた
色成分Ｃの２値化誤差である。これは次に別の画素を２
値化する際に［工程１］の error_sum_C() によって参
照されるもので、その時のために保存される。

【００５５】［工程２］はＭ閾値制御手段による色成分
Ｍの閾値増減処理で、色成分Ｍの閾値の基本値、slsh_b
ase_M に対して色成分Ｃの２値化結果が０となった場合
にはslsh_add_M を加え、色成分Ｃの２値化結果が２５
５となった場合には slsh_sub_M を減じる。本実施例
では、 slsh_base_M=127 slsh_add_M=25 slsh_sub_M=25 としたので、色成分Ｍ用の閾値 slsh_M は、・色成分Ｃの２値化結果が０となった場合には１２７
＋２５＝１５２・色成分Ｃの２値化結果が２５５となった場合には１
２７−２５＝１０２となる。

【００５６】［工程３］の色成分Ｍの２値化処理は［工
程１］の処理と全く同じことを色成分Ｍに対して行うも
のである。ただし、閾値としては［工程２］で増減させ
た slsh_M を用いる。

【００５７】［工程４］はＹ閾値制御手段による色成分
Ｙの閾値増減処理で、色成分Ｙの閾値の基本値、slsh_b
ase_Y に対して色成分ＣとＭの２値化結果が０となった
場合には slsh_add_Y を加え、色成分Ｃの２値化結果が
２５５となった場合には slsh_sub_Y を減じる。

【００５８】［工程５］の色成分Ｙの２値化処理は［工
程３］と全く同様の処理を色成分Ｙに対して行う。

【００５９】［工程６］は本発明の印刷装置にかかわる
部分で工程５までの本発明の画像処理装置部で得られた
result_C,result_M,result_Y を基にブラックインクを
有するプリンタ出力用にresult_K 、および新しい resu
lt_C,result_M,result_Y を生成する。最終的に印画を
行うドット印画手段部は本実施例では省略する。

【００６０】本実施例では閾値増減量 slsh_add_M,slsh
_sub_M,slsh_add_Y,slsh_sub_Y の値は等しく、すべて
２５としている。これは画像データの最大値２５５に対
して約±１０％閾値を増減さることになる。本実施例に
基づいてグレーの階調画像、即ちＣ，Ｍ，Ｙの３原色成
分の値が等しい画像の２値化を行ってみた所、閾値増減
量がわずか１０％でもＣ，Ｍ，Ｙの３色とも重なったド
ットが９９％以上を占め、Ｃ，Ｍ，Ｙの１色または２色
のみがＯＮとなる画素はほとんど生じないという非常に
良好な結果が得られた。

【００６１】閾値増減量をさらに大きくすればするほど
重なり制御効果は高まるので、採用する２値化手法等と
の相性で適当な閾値増減量を設定すればよい。

【００６２】また、本実施例のようにslsh_add_M,slsh_
sub_M,slsh_add_Y,slsh_sub_Y の値をすべて等しくする
必要は全くない。本実施例の場合、例えば、 slsh_add_M = 40 slsh_sub_M = 0 としてもほとんど問題は生じない。基本的には slsh_add_M > -slsh_sub_M の条件さえ満たしていればこれらの増減値は正でもゼ
ロ、さらには負でもよい。これは、本実施例のように平
均誤差最小法による２値化誤差補正効果が働く場合、閾
値の絶対値の大きさよりも周辺画素との相対的な閾値の
大小関係がドットがＯＮになる確率に大きく影響するた
めである。

【００６３】また、本実施例では閾値の増減処理をおこ
なった後に、画像データとの比較作業を行っているが、
この比較作業は閾値は固定で画像データ側に逆符号の量
の増減処理を行うのと論理的には等価であり、どちらで
もよい。例えば［工程２］では、 slsh_M = shsl_base_M + slsh_add_M ; のように閾値を増やし、その後［工程３］で if( correct_M > slsh_M ) 画像データとの比較作業を行っている。ここだけを取り
出せば、これは if( correct_M > slsh_base_M + slsh_add_M) のようにまとめることができるが、これはさらに、 if( correct_M - slsh_add_M > slsh_base_M ) のように閾値が固定でデータ側を増減した形に書き直せ
る。

【００６４】また、本実施例では閾値の基本値 slsh_ba
se_M, slsh_base_Y は定数としたが、これらは画素位置
によって組織的にあるいはランダムに変動する変数であ
ってもよい。

【００６５】以上の実施例では平均誤差最少法を例に説
明したが、先に述べたように平均誤差最少法と誤差拡散
法は原理的には等価であり、どちらであってもよい。
［工程］の error_sum_M() で求めるデータ補正量は、
誤差拡散法的に言うと「周辺画素から拡散されてきた誤
差の総和」という表現になるが、両者は同じものであり
本質的な差はない。第１の実施例における［工程１］の
１−１〜１−３の処理を誤差拡散法的に記述すると、以
下のようになる。

【００６６】［工程１’］１−１’ 補正後Ｃデータを
色成分Ｃ用閾値との比較により２値化する。即ち、補正後Ｃデータが色成分Ｃ用
閾値より大きければＯＮ、小さければＯＦＦとする。１−２’ 注目画素で生じた色成分Ｃの２値化誤差を求
める。１−３’ ２値化誤差データを周辺の未２値化画素に分
配（誤差拡散）する。

【００６７】誤差拡散法では注目画素の２値化誤差が求
まった時点で１−３’のように周辺の未２値化画素への
誤差拡散処理も行ってしまうので、次の注目画素の２値
化作業に入った時には［工程１］の１−１のような誤差
の総和を求める工程がなくとも既に補正後データ、即ち
誤差拡散されたデータが用意されていることになる。

【００６８】以上の実施例では平均誤差拡散法の重みマ
トリックスとしては図５（ａ）に示したものを用いた
が、それ以外にも図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すような
各種のものが利用可能である。また色成分によって異な
る重みマトリックスを用いたり、同じ色成分の２値化に
おいても複数の重みマトリックスを用意し、それらをラ
ンダムに切替えるような例もある。これらは平均誤差最
少法や誤差拡散法一般に関することで、本発明の本質と
は無関係なのでここでは詳しくは述べない。

【００６９】また、以上の実施例では色成分１にＣ、色
成分２にＭ、色成分３にＹを割り当てたが、この割り当
てはどのような順序であってもかまわない。

【００７０】図３は本発明の第３の実施例を示するもの
で、図２の実施例同様、Ｃ言語に準じた擬似プログラム
言語を用いて記述してある。図２までの実施例では、３
原色として、減法混色の３原色であるＣ，Ｍ，Ｙ成分を
用いていたが、本実施例では加法混色の３原色であるレ
ッド（以下Ｒ）、グリーン（以下Ｇ），ブルー（以下
Ｂ）をそれぞれ色成分１、色成分２、色成分３に割り当
てて、それらを２値化する場合の例について述べる。ま
た、第２の実施例では原画像データの階調数が各色０〜
２５５の２５６階調でそれを０または２５５に２値化し
たが、本実施例では階調数は特に限定せず、原画像デー
タが０から１の範囲の実数値ととり、それを０（ドット
ＯＦＦ）または１（ドットＯＮ）に２値化するものとす
る。ただし、本実施例では図２の実施例とはネガとポジ
の関係が逆になり、Ｒ，Ｇ，Ｂ全ドットがＯＮの時に白
（ハイライト）、全ドットがＯＦＦの時にブラックとな
る。

【００７１】本実施例の変数や関数の意味は、以下のよ
うになる。

【００７２】

【表２】

【００７３】である。また、slsh_R,slsh_base_G,slsh_
base_B,slsh_add_G,slsh_add_B,slsh_sub_G,slsh_sub_B
は定数で、その値は本実施例では、 slsh_R = slsh_base_G = slsh_base_B = 0.5; slsh_add_G = slsh_add_B = 0.1; slsh_sub_G = 0.2; slsh_sub_B = 0; のようにしてある。

【００７４】変数や関数は図２では_C、_M、_Y であっ
たものの多くがＲ，Ｇ，Ｂ成分に対応する _R、_G、_B
に変わっただけであり、［工程１］〜［工程５］の画
像処理装置部の動作もＣ，Ｍ，ＹをＲ，Ｇ，Ｂに置き換
えればほとんど同様となるので省略する。［工程６］の
印刷装置にのみかかわる部分では本実施例の場合には
Ｒ，Ｇ，Ｂの２値化結果をＣ，Ｍ，Ｙ値に変換するネガ
ポジ変換工程が必要となる。具体的にはＲ，Ｇ，Ｂの２
値化結果を逆にしてＣ，Ｍ，Ｙを得る工程が最初に入っ
ている点が図２と異なる。

【００７５】図４は図３の［工程６］を別の例に書き直
したもので、得られる結果は全く同じである。図４では
図３のようにＲ，Ｇ，ＢからＣ，Ｍ，Ｙへの変換を最初
に明示的に行うことはせず、Ｒ，Ｇ，Ｂ形式のままで、 ( result_R == 0 && result_G == 0 && result_B ) という条件式でＣ，Ｍ，ＹドットがすべてＯＮになる事
態を検出している。

【００７６】以上、図２〜図４ではＣ言語に準じた擬似
プログラム言語による実施例を示したが、これはデータ
の処理内容を示すために用いただけであり、実際には、
ハードウェアによって実現されてもかまわない。

【００７７】

【発明の効果】本発明の画像処理装置の構成によると、
第２色成分閾値制御手段、および、第３色成分閾値制御
手段によって閾値の増減処理という簡単な作業を行うだ
けで３色成分のドットすべてを重なりやすくすることが
できる。その結果、グレーデータを２値化した場合には
３色ドットがすべてＯＮになって重なった画素と、ドッ
トが１色もＯＮになっていない画素のほとんど２種類の
画素だけからなる出力が得られる。このため、グレーが
さまざまな色のドットから構成される場合に比べてグレ
ーバランスのずれの少ない、高品位な出力画像が得られ
る。

【００７８】また、本発明の画像処理装置の閾値制御手
段は先に２値化した色成分の２値化結果を参照するだけ
なので、注目画素の全色データが揃うのを待つ必要がな
い。このため、各色成分データを画素順次、線順次、画
面順次等どのような順序で受け取る場合にも柔軟に対応
できる。２値化後のデータは原画像データに比べてデー
タ容量が大幅に減るので、記憶する場合でも必要な記憶
容量は大幅に少なくて済む。また、特に第３色成分閾値
制御手段が参照するのを第１色成分の２値化結果のみに
した構成では第２色成分の２値化結果を参照する必要が
なくなるので、面順次の場合などには特に有効となる。
本発明の印刷装置は本発明の画像処理装置に加え、シア
ン、マゼンタ、イエロー各色成分がすべてＯＮになった
場合に、それをブラックインクによるドットに置き換え
るブラックドット生成手段を設けたためにグレーデータ
はほぼブラックインクのみで出力されるようになり、さ
らに完璧なグレーバランスが保てる。また、そのために
ブラックドットのための複雑な２値化工程が増えること
もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す図。

【図３】本発明の第３の実施例を示す図。

【図４】図３の［工程６］の異なる実施例を示す図。

【図５】本発明の平均誤差最少法の重みマトリックスの
例を示す図。

【図６】インクが重なった場合と併置された場合の色の
差を説明する図。

【符号の説明】

１０１色成分Ｃ２値化手段１０２Ｍ閾値制御手段１０３色成分Ｍ２値化手段１０４Ｙ閾値制御手段１０５色成分Ｙ２値化手段１０６ブラックドット生成手段１０７ドット印画手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３原色の色成分からなる階調カラー画像
データの各色成分の２値化処理において、第１の色成分を２値化する第１色成分２値化手段と、第２の色成分を２値化する第２色成分２値化手段と、前記第１の色成分の２値化結果のＯＦＦ／ＯＮに応じて
第２色成分２値化用閾値を増減する前記第２色成分２値
化手段のための第２色成分閾値制御手段と、第３の色成分を２値化する第３色成分２値化手段と、前記第１の色成分の２値化結果と前記第２の色成分の２
値化結果の少なくとも一方を参照し、参照した色成分ド
ットの２値化結果のＯＦＦ／ＯＮに応じて第３色成分２
値化用閾値を増減する前記第３色成分２値化手段のため
の第３色成分閾値制御手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記第３色成分閾値制御手段が特に第１
の色成分の２値化結果を参照し、第１の色成分の２値化
結果のＯＦＦ／ＯＮに応じて第３色成分２値化用閾値を
増減することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
置。
【請求項３】前記第２色成分２値化手段または前記第
３色成分２値化手段として誤差拡散法または平均誤差最
少法を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の
画像処理装置。
【請求項４】シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
の４色のインクによりドット印画を行う印刷装置におい
て、請求項１または２または３記載の画像処理装置によ
って２値化した結果、注目画素のシアン、マゼンタ、イ
エローの各色成分すべてがドット有り（ＯＮ）に２値化
された場合には、該注目画素を１つのブラックインクド
ットに置き換えるブラックドット生成手段を有すること
を特徴とする印刷装置。