JPH06245060A

JPH06245060A - モデルに基づくカラー画像の中間階調化方法

Info

Publication number: JPH06245060A
Application number: JP5287273A
Authority: JP
Inventors: Thrasyvoulos N Pappas; ニコラウパパススラシヴォウロス
Original assignee: American Telephone and Telegraph Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1994-09-02
Also published as: CA2107324A1; US5473439A; EP0595504A1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】カラー入力信号に対応するカラー中間調出力
画像を生成するモデルに基づく印刷方法とシステムとを
提供する。【構成】個々のプリンタタイプのモデルは、プリンタ
に適用されたとき、高品質のカラー中間調画像を生成す
る出力信号を生成する方法でカラー信号を修正するため
に使用されうる予測プリンタ誤差信号が生成されるのを
可能とする。他の態様によれば、（１）目モデルフィル
タによりろ波されたカラー画像入力に対応する予測知覚
画像と（２）目モデルフィルタが後続する、プリンタを
モデル化するフィルタにより出力画像のろ波から生じた
カラー中間調画像との差に基づいて、誤差関数を最小と
する出力画像信号が選択される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示技術の分野に
関し、特に、カラー画像を近似する２値画素を使用する
画像表示に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル中間階調化（「空間ディザ
法」ともいう）は、連続階調画像という錯覚を作り出す
ために限られた数の色で画素パターンを作り出す方法で
ある。上記錯覚は、集合することにより、人間の目に連
続画像として知覚される近接円形スポット（すなわち、
ドット）の配置により作り出される。ディジタル中間階
調化は、連続階調の直接翻訳が不可能なメディアにおい
て、連続階調画像を表示するために使用される。ディジ
タル中間階調の使用のありふれた例は、紙へのカラー画
像の印刷である。

【０００３】「完全」プリンタは、方形インクドットを
生じる。これらの方形ドットの寸法は、Ｔ×Ｔである
（ただし、Ｔは、ドット間隔）。しかし、大抵のプリン
タは、円形ドットを生じる。「理想」プリンタによれ
ば、ドットは、Ｔ／２^1/2の半径を有する円形である。
これは、１頁全体をインクでカバーするのに必要な最小
半径である。しかし、これは、隣合うドットの重なりが
存在することを意味する。この重なりは、印刷画像の色
の歪み源である。また、Ｔ／２^1/2より大きい半径を有
するインクドットを生じるプリンタも存在するので、さ
らに大きい歪みを生じることになる。カラープリンタ
は、３色のインク（代表的な場合、シアン、マゼンタお
よび黄）を使用する。したがって、ドットの重なりは、
同一色、または、互いに異色のドット間で生じる虞があ
る。ドットの重なりは、非理想プリンタによって引起こ
される幾つかのタイプの歪みのひとつにすぎない。

【０００４】従来の中間階調化技術は、カラードットを
群として（すなわち、マクロドットとして）印刷するこ
とにより、ドットの重なりのようなプリンタ歪みに影響
されない。このような技術は、「古典的」集合ドット配
列ディザである。この技術によれば、画像強度は、マク
ロドット（ドット間隔は一定である）の寸法により表現
される。この古典的技術は、新聞画像印刷で使用される
伝統的アナログ中間階調化技術を模倣する。カラー印刷
では、３色からなるマクロドットが印刷される。代表的
な場合、互いに異なる色からなるマクロドットが重なる
ので、プリンタ歪みは、画像の全体の明るさだけでな
く、色にも影響する。したがって、これらの従来方法
は、空間解像力およびカラー解像力を犠牲にすれば、歪
みに影響されない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カラー中間
階調化にプリンタモデルを使用するための一般的骨組を
与える。本発明は、プリンタ歪みの影響を受けないよう
にするよりも、ドットの重なり、および、色の相互作用
のような歪みを利用することにより、結果として生じる
表示カラー画像の色解像力および空間解像力を増大させ
る。上記歪みは、カラー中間階調化過程においてプリン
タモデルを使用することにより利用される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】複数のカラープリンタモ
デルを組込む本発明の実施例が開示される。これらのモ
デルは、印刷ドットがほぼ円形であり、頁を完全にカバ
ーするのに必要な最小寸法よりも大きいことを仮定す
る。上記モデルは、近接する同一色のドット、および、
互いに異色のドット間の重なりを補償する。誤差拡散中
間階調化でのプリンタモデルの適用に関する第１実施例
が開示される。第２実施例は、最小二乗中間階調化での
プリンタモデルを組込む。

【０００７】両実施例は、画像がプリンタでの中間階調
化に適する非中間階調形式で伝達される、カラー画像フ
ァクシミリ伝送の文脈において提示される。この文脈
は、利用可能な技術による受信位置への伝送のため、画
像の符号化（これにより、低ビット伝送速度を達成す
る）を可能とし、プリンタモデルにおいて表現されたプ
リンタ特性の知識により上記受信位置での画像の中間階
調化（これにより、印刷画像の品質を向上させる）を可
能とする発明の有利な使用を説明する。中間階調化は、
プリンタモデルに関して表現されたプリンタ特性の知識
または推定値が与えられるならば、発信位置においても
なしうる。

【０００８】明細書中での議論は、本発明がカラープリ
ンタに適用された場合に絞られているが、本発明が陰極
線管（ＣＲＴ）表示装置のような他の表示システムにも
適用できることを理解すべきである。

【０００９】

【実施例】Ｉ．序論Ａ．視知覚モデル中間階調化は、目が近接するカラースポットの集合を色
の影として知覚することにより、機能する。または、目
は、空間低域通過フィルタを内蔵するかのように動作す
ると言いうる。多くの研究者は、目の（しばしば、変調
伝達関数（ＭＴＦ）と称される）空間周波数感度を推定
してきた。その代表例は、（最初、符号化された画像の
主観的品質を予測するために使用された）以下の推定式
である。

【００１０】

【数１】

【００１１】数式中、ｆは、サイクル／度で表される。
マノス，ジェイ・エル．(Mannos,J.L.)、および、ディ
ー．ジェイ．サクリソン(D. J. Sakrison)の「画像符号
化に関する視覚的忠実性基準の効果」（IEEE Trans. on
Info. Th.、第ＩＴ−２０巻第４号第５２５〜５３６ペ
ージ、１９７４年７月）を参照してほしい。マノス・サ
クリソン思想に基づく、この変調伝達関数は、図１に示
されている。数式（１）で示されているように、目は、
８サイクル／度前後の周波数に対して最も敏感である。
他の研究者もピーク感度が３〜１０サイクル／度に存在
すると種々試算している。より高い周波数での感度低下
は、一般的に、目の光学的特性（例えば、瞳孔寸法）に
帰せられる。

【００１２】図１は、目の感度が約３サイクル／度およ
び１６サイクル／度でのピークから３ｄＢ下落し、３５
サイクル／度で２０ｄＢ下落し、６０サイクル／度で約
４６ｄＢ下落したことを示す。低周波数での感度低下
は、（あるカラー水準の領域は、より暗いカラー水準に
囲まれたときよりも、より明るいカラー水準に囲まれた
ときの方が暗く見える）「同時対比の錯覚」を補償し、
（互いに異なるカラー水準の２つの領域が端縁で出会う
とき、目が端縁の明るい側に明るい帯域を知覚し、端縁
の暗い側に暗い帯域を知覚する）マッハバンド効果を補
償する。

【００１３】目は、斜めのパターンに対してよりも、水
平もしくは垂直正弦状パターンに対して敏感である。具
体的には、目は、４５度シヌソイドに対して最も感度が
小さい。その差は、１０サイクル／度で約０．６ｄＢで
あり、３０サイクル／度で約３ｄＢである。これは、大
きいとは思われない。しかし、これは、プリンタのため
の最も普通に使用される中間階調化技術に使用され良い
効果を生じる。

【００１４】人間の視知覚の中心特性を把握しようとす
る多数のモデルが提案されている。例えば、ジェイン，
エイ．ケイ．(Jain, A. K.)の「ディジタル画像処理の
基礎」（プレンティスホール（Prentice Hall)、エン
ゲルウッドクリフス，ニュージャージー(Englewood C
liffs, N. J.)１９８９年，特に、第５６〜５７頁）、
コーンズウィーク，ティー．エヌ．(Cornsweek, T. N.)
の「視知覚」（アカデミック出版、ニューヨーク、ニュ
ーヨーク州、１９７０年）、および、ネトラヴァリ、エ
イ．エヌ．(Netravali, A. N.)およびビー．ジィー．ハ
スケル（B. G.Haskell)の「ディジタル画像：再現と圧
縮」（プレナム、ニューヨーク、ニューヨーク州、１９
８８年、特に、第２９２〜２９７頁）を参照してほし
い。最も単純な視知覚モデルは、フィルタ（例えば、数
式（１）のフィルタ）のみを含む。多分、最も普通に引
用される他の視知覚モデルは、図２に示されているよう
に、無記憶非線形性を含む。図２において、ｘで表され
た入力画像は、フィルタ２０２（例えば、数式（１）の
フィルタ）によってろ波される前に、無記憶非線形性２
０１に曝されることにより、修正画像ｙを生じるものと
して示されている。フィルタ２０２の出力ｚは、知覚画
像である。このような非線形性は、最も小さい有意強度
変化は、強度（すなわち、灰色レベル）に比例すると言
うウェーバーの法則を補償する。最も普通には、これ
は、対数、または、べき乗（例えば、ｘ³）則として表
現される。さらに複雑なモデルは、例えば、非線形性２
０１の前にあるフィルタ、または、フィルタ２０２の代
りにフィルタバンクを含む。

【００１５】多くの場合、実用上の考慮により、目の特
性をモデル化するための有限長インパルス応答フィルタ
の使用を決める。例えば、１次元離散空間モデルは、以
下の形を取りうる。

【００１６】

【数２】

【００１７】数式中、ｘ_kは、（１行目または１列目か
らの）カラー画像の標本であり、ｚ_kは、（認識の基礎
となる）モデル出力であり、Ｍ（・）は、２ｍ＋１個の
独立変数（ｍは、負でない整数である）を有するすべり
ウインドウである。このようなモデルは、容易に無記憶
非線形性および有限長インパルス応答フィルタを組込み
うる。使用できる代表的モデルは、以下の形を有する。

【００１８】

【数３】

【００１９】数式中、ｎ（・）は、無記憶非線形性であ
り、ｈ_-m，ｈ_mは、有限長インパルス応答フィルタのイ
ンパルス応答であり、星印＊は、たたみこみを意味す
る。また、状況により、非線形関数２０１は、以下の式
が適切である。

【００２０】

【数４】

【００２１】数式中、ｘ₁，ｘ₂，ｘ₃は、画像の色成分
であり、ｒ₁，ｒ₂，ｒ₃は、実数である。例えば、他の
者は、ｒ₁＝ｒ₂＝ｒ₃＝１／３が最良であることを発見
した。ｍは、できるかぎり大きいように選定する方が有
利であるが、１９次の有限長インパルス応答フィルタに
対するｍ＝９という値（その周波数応答は、３００ｄｐ
ｉで採られ７６．２ｃｍ（３０インチ）で見られた標本
に対してほぼ１となった）は、多くの適用例に対して妥
当な水準の計算の複雑性を含むことが判明した。有限長
インパルス応答フィルタのインパルス応答と周波数応答
とは、それぞれ、図３と図４とに示されている。図４
中、実曲線は、比較のため、図１の目の変調伝達関数ｆ
_s＝１／τ＝１５７．１サイクル／度を示す。図３中、
τは、０．００６４度に等しい。

【００２２】以下の形を有する目の特性の２次元離散空
間モデルを使用しうる。

【００２３】

【数５】

【００２４】数式中、ｘ_k,lは、カラー画像標本であ
り、Ｎ_i,jは、位置（ｉ，ｊ）の有限周辺であり、ｚ_i,j
は、（認識の基礎となる）モデル出力であり、Ｍ（・）
は、すべりウインドウ関数である。このようなモデル
は、有限長インパルス応答フィルタが後続する無記憶非
線形性を容易に組込むことができる。使用しうる代表的
モデルは、以下の形を有する。

【００２５】

【数６】

【００２６】数式中、ｎ（・）は、（１次元の場合と同
一の）無記憶非線形性であり、ｈ_i, _jは、有限長インパ
ルス応答フィルタのインパルス応答であり、星印＊は、
たたみこみを意味する。３００ｄｐｉで採られ７６．２
ｃｍ（３０インチ）の距離で見られた標本について、ｈ
_i,j＝ｈ_iｈ_j（ただし、ｈ_kは、図３と図４とに示された
１次元フィルタである）により、２次元フィルタが与え
られうる。さらに複雑なフィルタは、非分離とすること
ができ、上述した４５度シヌソイドに対する目の小さい
感度を補償することができる。

【００２７】Ｂ．プリンタモデルここでは、本発明の実施例に使用されるプリンタモデ
ル、および、カラーレーザプリンタの幾つかの具体的モ
デルのための骨組を紹介する。本発明の技術思想は、種
々のタイプのプリンタに適用されうるものであるが、本
発明に使用されるプリンタの一例は、（４００ｄｐｉの
電気図的プリンタである）ＣＡＮＯＮＣＬＣ３００プ
リンタである。プリンタの他の一例は、（３００ｄｐｉ
感熱プリンタである）ＱＭＳカラースクリプト１００プ
リンタである。

【００２８】最初の近似に対して、上記プリンタは、Ｔ
インチの水平間隔および垂直間隔を有するデカルト座標
格子のいずれの位置にも、紙上に、（通常、ドットと称
する）カラースポットを出力する能力がある。Ｔの逆数
は、一般的に、ｄｐｉ単位でのプリンタ解像度という。

【００２９】多くのカラープリンタは、シアン（Ｃ）、
マゼンタ（Ｍ）および黄（Ｙ）の３色のインクを使用す
る。プリンタは、２値成分を含む３次元ベクトルのＮ_W
×Ｎ_H配列によって制御される。各ベクトルは、以下の
形を有する。

【００３０】

【数７】

【００３１】数式中、ｂ^C _i,j＝１は、上端からｉ×Ｔイ
ンチ離れ画像の左端からｊ×Ｔインチ離れた位置（ｉ，
ｊ）にシアン色ドットが配置されるべきことを示し、ｂ
^C _i,j＝０は、位置（ｉ，ｊ）にいずれのシアン色ドット
も配置されるべきでないことを示す。マゼンタ色のｂ^M
_i,j成分と黄色のｂ^Y _i,j成分も、同様に定義される。ｂ^C
_i,j＝０、ｂ^M _i,j＝０およびｂ^Y _i,j＝０のとき、位置
は、白色のままとなる。このような白色の位置は、白色
ドットという。２個以上の成分が１に等しいときは、互
いに異色のインクが刷り重ねられ、赤、緑、青または黒
のドット（シアン、マゼンタおよび黄の組合せの代りに
黒インクを使用して黒ドットを印字するプリンタもあ
る）、したがって、各ドットについて、２³＝８種の色
を指示しうる。

【００３２】シアン、マゼンタおよび黄は、減色系の基
礎を形成する。中間調カラー画像は、加色の赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）および青（Ｂ）によっても表現しうる。このよ
うな場合には、各ベクトルは、以下の形となる。

【００３３】

【数８】

【００３４】数式中、ａ^R _i,j＝１は、位置（ｉ，ｊ）に
おける赤色成分の出現が阻止されていないことを示し、
ａ^R _i,j＝０は、赤色成分が０であることを示す。その他
の色成分も同様に定義される。理想インクを仮定する
と、２つの表現間の変換は、以下のようになる。

【００３５】

【数９】

【００３６】

【数１０】

【００３７】理想インクの仮定は、シアン色インクが緑
と青との出現を阻止しない状態で、赤色成分の出現を１
００％阻止する一方、マゼンタ色インクが緑色成分の出
現を１００％阻止する一方、赤と青との出現を阻止せ
ず、黄色インクが青色成分の出現を１００％阻止する一
方、赤と緑との出現を阻止しないことを意味する。本発
明の実施例に関する以下の議論は、赤、緑および青の加
色系の文脈で示される。しかし、当業者は、上述した減
色系を含めて、他の表色系にも使用できることを理解し
よう。

【００３８】上述したプリンタは、正方形ドットでなく
円形ドットを生じる。図５は、上記プリンタの大部分に
よって引起される歪み（インクの拡がりが位置（ｉ，
ｊ）で生じたかのように、この位置（ｉ，ｊ）をカバー
するのに必要な最小寸法より大きいドット）の重要な理
由を示す。この図において、各正方形は、位置（ｉ，
ｊ）を表現する。各ぼかし円は、インクドットを表現す
る。インクの色は、各位置内の順に並んだ３個の数字に
よって示される。だから、例えば、加色系の３個の数字
０，１，０は、位置における緑色ドットを示し（ａ^G _i,j
＝１）、赤色ドットおよび緑色ドットを示さない（ａ^R
_i,j＝ａ^B _i,j＝０）。

【００３９】熱仕上、紙内への光の反射および他の現象
によって引起される他の種々のプリンタ歪みも存在す
る。また、インクは、理想インクでなくてもよい。結果
として、位置（ｉ，ｊ）において、プリンタにより生成
されたカラー水準は、若干複雑な方法でベクトルａ_i,j
と周辺ドットとにより決まる。しかし、ドット間の接近
した間隔と目の空間的解像力の制限とのために、カラー
水準は、位置（ｉ，ｊ）の平均カラー水準に等しい位置
（ｉ，ｊ）についての一定値Ｐ_i,jを有するものとして
モデル化されうる。

【００４０】従って、カラープリンタモデルは、以下の
形となる。

【００４１】

【数１１】

【００４２】数式中、Ｗ_i,jは、ａ_i,jと周辺位置とを含
む位置マトリックス、または、位置ウィンドウ（例え
ば、ａ_i,jを中心位置とする３×３位置ウインドウ）で
あり、プリンタモデルＰは、Ｗ_i,jの関数である。した
がって、印刷されるべきドットパターンを指定する配列
［ａ_i,j］が与えられれば、プリンタモデルＰは、原ド
ット配列と同一次元を有する新カラー水準配列
［Ｐ_i,j］を生成する。

【００４３】１．非分離型プリンタモデルプリンタモデルＰは、印刷された頁の隣合う位置におい
て、重なり合うカラードットの幾何学的配置と光吸収性
とに関係する。幾何学的配置は、図６に示されている。

【００４４】図６に示されているように、１個の正方形
画素位置は、互いに異色のセグメントを含みうる。上記
画素とその８個の周辺画素（すなわち、Ｗ_i,j）につい
てのカラー指定により、画素（ｉ，ｊ）の各セグメント
は、インクスポット０（インク無）または１個以上のイ
ンクスポット（または、その一部）の存在により生成さ
れるいずれの色をも呈しうる。各セグメントの色が不明
のときは、プリンタモデルＰは、例えば、ＲＧＢ（加
色）領域での平均色Ｐ_i,jを種々のセグメントの色の重
み付き合計として指定できる。各セグメントの重みは、
セグメントの面積に等しい。この面積は、図７に示され
たパラメータα，βおよびγに基づいて計算しうる。

【００４５】

【数１２】

【００４６】パラメータα，βおよびγはＴ²に対する
図７に示されたぼかし領域の面積の比である。これらの
パラメータは、理想ドット半径Ｔ／２^1/2に対する実ド
ット半径の比であるρによって表現しうる。上述したＣ
ＡＮＯＮプリンタとＱＭＳプリンタとの両方について、
実ドット寸法は、理想ドット寸法（すなわち、ρ＝１，
α＝０．１４３，β＝０およびγ＝０）に近似する。

【００４７】さらに具体的に言えば、非分離型モデル
は、以下の式および図９を参照して理解される。

【００４８】

【数１３】

【００４９】数式中、面積（ｋ）＝ε，ｋ＝１，２，３，４面積（ｋ）＝δ，ｋ＝５，６，７，８面積（ｋ）＝ζ，ｋ＝９，１０，１１，１２面積（ｋ）＝η，ｋ＝１３およびＰ_ij,1＝印刷カラー（Ｃ，Ｍ，Ｙ）ａ^R _ij＝０，または、ａ^R _i-1,j＝０，または、ａ^R _i,j-1
＝０，または、ａ^R _i-1,j- ₁＝０のときは、Ｃ＝１であ
る。ａ^G _ij＝０，または、ａ^G _i-1,j＝０，または、ａ^G
_i,j-1＝０，または、ａ^G _i-1,j- ₁＝０のときは、Ｍ＝１
である。ａ^B _ij＝０，または、ａ^B _i-1,j＝０，または、
ａ^B _i,j-1＝０，または、ａ^B _i-1,j- ₁＝０のときは、Ｙ＝
１である。ｋ＝２，３，…，１３についても、Ｐ_ij,kは
同様に定義される。

【００５０】関数、印刷カラー（シアン，マゼンタ，
黄）は、選定されたインクに基づいて確定されうる。ま
た、この関数の（赤、緑、青）成分は、例えば、以下の
表として指定しうる。

【００５１】

【表２】

【００５２】総計８（すなわち、２³）個の独立変数に
ついても同様である。関数、印刷カラーの値は、例え
ば、単独で、または、他のインクとの組合せで、或る色
の出現を阻止するインクの能力によって決まる。

【００５３】この結論は、３×３ウィンドウＷ_i,jを有
する非分離型のプリンタモデルを明らかにする。より高
い次元のウィンドウ群を使用するプリンタモデルが同様
な方法で生じることが理解されよう。

【００５４】２．分離型プリンタモデルすべてのインクが理想インクであると仮定されるとき
は、位置（ｉ，ｊ）の平均色Ｐ_i,jは、赤色成分、緑色
成分および青色成分のいずれとも無関係に確定されう
る。したがって、数式（１１）は、以下のようになる。

【００５５】

【数１４】

【００５６】数式中、各色成分は、円形ドット重なりモ
デルによって指定される。

【００５７】円形ドット重なりモデルは、印刷された画
素から反射される色成分（赤、緑または青）の光の割合
を予測（すなわち、推定）する。各色成分について、円
形ドット重なりモデルは、以下のように定義される（赤
成分について例示する）。

【００５８】

【数１５】

【００５９】数式中、Ｗ^R _i,jは、ａ^R _i,jを囲む（ａ^R _i,j
とその８個の周辺画素を含む）ウィンドウを示す。この
ウィンドウは、磁針方向を使用して、以下のように指数
化してもよい。

【００６０】

【数１６】

【００６１】関数ｆ₁は、赤色成分が０の水平方向およ
び垂直方向の周辺ドットの数（すなわち、集合｛ａ^R _n，
ａ^R _e，ａ^R _s，ａ^R _w｝における０の数）である。関数ｆ₂
は、赤色成分が０であり、赤色成分が同様に０である水
平方向または垂直方向のいずれの周辺ドットにも隣合う
ことのない対角線方向において近接する（すなわち、
｛ａ^R _nw，ａ^R _ne，ａ^R _se，ａ^R _sw｝に囲まれた）ドットの
数である。（赤色成分が０であり、赤色成分が同様に０
である水平方向または垂直方向のいずれの近接ドットに
も隣合うことのない）対角線方向において近接するドッ
トの一例は、ａ^R _nw＝０およびａ^R _n＝ａ^R _zw＝１である。
関数ｆ₃は、（一方が位置（ｉ，ｊ）の水平方向近接ド
ットであり、他方が位置（ｉ，ｊ）の垂直方向近接ドッ
トである）赤色成分が０である近接ドット対の数である
（例えば、ａ^R _n＝ａ^R _w＝０は、このような近接ドット対
のひとつである）。

【００６２】緑色成分および青色成分は、数式（１５）
および数式（１６）に関連して上述した赤色成分と同様
に定義される。

【００６３】理想ドット半径に対する実ドット半径の比
であるρにより、α、βおよびγは、以下のように表さ
れうる。

【００６４】

【数１７】

【００６５】

【数１８】

【００６６】

【数１９】

【００６７】これらの数式は、１≦ρ≦２^1/2、すなわ
ち、色成分ドットは、Ｔ×Ｔの正方形をカバーするのに
十分な大きさであるが、１個の白色ドットによって（水
平方向または垂直方向において）隔てられたドットが重
なる大きさでないことを仮定する。３個のパラメータの
うち最大であるパラメータαは、ドットによりカバーさ
れる水平方向または垂直方向の近接位置の画分を表す。
モデルは、紙が各色成分に対して強度０で飽和するとい
う事実によって、入力ビットにおいて線形でないことに
留意すべきである。

【００６８】この議論は、３×３ウィンドウＷ_i,jを有
する分離型プリンタモデルを明らかにする。より大きな
ウィンドウを使用するプリンタモデルも同様な方法で生
じうることは、明らかであろう。

【００６９】Ｃ．ハードウェアの実施例説明を明瞭にするために、本発明の実施例は、（「プロ
セッサ」と名づけられた機能ブロックを含む）個々の機
能ブロックから成るものとして示されている。これらの
ブロックが表現する機能は、ソフトウェアを実行する能
力を有するハードウェア（限定されないが）を含めて、
共用もしくは専用ハードウェアの使用により得ることが
できる。

【００７０】「プロセッサ」という用語の使用は、ソフ
トウェアを実行する能力を有するハードウェアのみを指
すものと解釈されるべきでない。

【００７１】実施例は、例えば、ＡＴ＆ＴＤＳＰ１６
またはＤＳＰ３２Ｃのようなディジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ）、以下に述べる演算を行うソフトウェア、お
よび、従来の半導体メモリ（例えば、ランダムアクセス
メモリ、および、読出し専用メモリ）から構成しうる。
超大規模集積ハードウェアからなる本発明の実施例、お
よび、ディジタル信号プロセッサと超大規模集積との混
成からなるものも使用されうる。

【００７２】本発明の、プリンタモデルに基づく中間階
調化技術の適用例は、他のハードウェアを使用しうる
し、また、適切な場合には、上記適用例の特殊な要件に
適合するソフトウェアを使用しうる。例えば、プリンタ
を修正する場合に、必要な処理は、プリンタに組込まれ
たマイクロプロセッサによって行われうる。モデル情報
と制御用ソフトウェアとは、便宜が良ければ、読出し専
用メモリ装置（ＲＯＭ）に格納しうる。

【００７３】ＩＩ．本発明の実施例以下、本発明の２つの実施例を示す。第１実施例は、色
誤差拡散中間階調化過程にプリンタモデルを組込む例で
ある。第２実施例は、色最小二乗中間階調化過程にプリ
ンタモデルを組込む例である。

【００７４】Ａ．色誤差拡散モデルに基づく中間階調化誤差拡散中間階調化によれば、各画素は、（通常、着目
画素の上方に存在する画素および左方に存在する）
「前」画素によって決まるしきい値と比較される。換言
すると、各画素は、過去誤差を補償するために、補正係
数が最初の色強度に適用された後、固定しきい値と比較
される。［ｘ_i,j］を２次元の連続カラー階調画像とす
れば、以下の数式は、ｉ行ｊ列に位置する画素を示す。

【００７５】

【数２０】

【００７６】画像［ｘ_i,j］は、従来型走査の結果であ
り、左から右へ、および、上から下へ処理される。当
然、他の順序も可能である。走査の結果として、画像
［ｘ_i,j］は、１個の生成されるべきドットについて、
１個の画素から構成されることもある。指定された画像
の画素標本の数が生成されるべきドットの数より少ない
ときは、画像の補間が必要である。補間は、例えば、従
来の双線形補間、または、等リプル低域通過有限長イン
パルス応答フィルタと結合されたエキスパンダの使用
（例えば、プレンティスホールの第１０７頁のオッペン
ハイム(Oppenheim)とシェイファー(Schafer)による「離
散時間信号処理」（１９８９年）参照）のような高級技
術によって行われてもよい。画素ｘ_i,jの各色成分の強
度は、０と１との間で変化する。

【００７７】標本化された画像［ｘ_i,j］に応答して、
誤差拡散法により生成された画像［ａ_i,j］は、以下の
１組の数式に従う信号処理によって得られる。

【００７８】

【数２１】

【００７９】

【数２２】

【００８０】

【数２３】

【００８１】数式中、Ｖ_i,jは、「補正」連続カラー階
調画素である。いずれの「瞬時」（ｉ，ｊ）における誤
差ｅ_i,jも、補正画素Ｖ_i,jと中間調画素ａ_i,jとの差と
して定義される。「過去」誤差は、しきい値と比較され
ることにより中間調画素ａ_i,jを得る前に、色成分毎に
低域通過ろ波され、現画像値ｘ_i,jから差引かれる。低
域通過フィルタのインパルス応答は、［ｈ_i,j］であ
る。したがって、中間階調化誤差は、画像全体に「拡
散」される。

【００８２】従来の色誤差拡散中間階調化の概略図が図
１１に示されている。画像［ｘ_i,j］は、左から右へ、
および、上から下へ（すなわち、左上から出発して右下
で終了するように）走査される。通常、誤差拡散中間階
調化は、画像を１回通過することを必要とするだけであ
る。ブロック１１０によって表現されるしきい値のＴ^R _i
_,jは、説明のため、（色強度目盛の中間である）値０．
５に固定されている。緑色成分と青色成分とのしきい値
も、同様に設定されうる。

【００８３】下つき、および、上つきで示されているよ
うに、しきい値Ｔは、位置から位置へ変化し、色から色
へ変化し得る。

【００８４】差分回路は、図中、１２０および１２５で
示されている。低域通過フィルタ１１５は、インパルス
応答［ｈ_i,j］を有する。低域通過フィルタは、非対称
中間平面支持（因果性２次元同値）を有し、（安定性を
保証するため）合計が１となる正の係数群を有する。す
なわち、（左方または上方の）「前」画素の効果は、補
償されうるが、（走査順序において未だ生じていない）
「将来」画素は、いずれの誤差信号にも寄与しない。

【００８５】誤差拡散法で使用される種々のフィルタ
は、既に文献に示唆されている。このようなフィルタの
説明に役立つのは、ジャーヴィス(Jarvis)、ジュディス
(Judice)、および、ニンケ(Ninke)により提案された、
「２水準表示装置による連続階調画像の表示技術の評
価」（５コンピュータグラフィクスと画像処理、第１
３〜４０ページ（１９７６年））である。このフィルタ
の特性は、表１により示される。

【００８６】

【表１】

【００８７】図８は、色誤差拡散中間階調化に関して、
本発明の実施例を示す。原連続階調カラー画像１は、伝
送位置に存在する従来型カラースキャナ５により走査さ
れる。カラースキャナ５は、ＪＰＥＧ符号器のような従
来型カラー符号器６による符号化のためのカラー画素を
生成する。カラー符号器６から出力された符号化画素
は、通信チャネル２を通じて、受信位置の（ＪＰＥＧ復
号器のような）カラー復号器７に伝送される。

【００８８】本発明の実施例のため、通信チャネルは、
装置、または、システム間で情報を通信するためのいず
れかの経路からなる。このような経路は、例えば、ＲＯ
ＭまたはＲＡＭのようなメモリ装置もしくはシステムか
ら構成されうる。また、このような経路は、例えば、コ
ンピュータ通信網またはバス、ならびに、電話網のよう
な通信網、無線通信リンクもしくは網から構成されう
る。

【００８９】上記復号されたカラー画素の数は、（上述
された通りに動作する）補間プロセッサ８によって調整
され、差分回路１３０に供給される。図に示された均衡
は、プリンタモデル１４０の使用プリンタ９との結合、
補正済過去カラー画像値の蓄積のためのメモリ１３２、
プリンタモデル１４０内のメモリ１４１および１４２お
よび低域通過フィルタ１５０の使用を示すように修正さ
れた図１１に類似する。要素１５１は、表１の係数を使
用するものとして上述された低域通過ろ波を行う。当業
者であれば、種々のろ波係数を使用しうることを理解す
るであろう。

【００９０】しきい値プロセッサ１３５の出力（すなわ
ち、プリンタへ送られる実カラー２値パターン）は、入
力値を修正するために、上記入力値がしきい値プロセッ
サに提供される前にフィードバックされるべき誤差信号
を生成するために使用されない。逆に、プリンタモデル
１４０に従って処理されプリンタ特性を反映する２値パ
ターンの修正版は、フィードバックシーケンスとして使
用される。

【００９１】プリンタモデル１４０は、上述された従来
型半導体メモリと上述されたディジタル信号プロセッサ
ハードウェアとを使用することにより、数式（１４）〜
（１９）または（１２）〜（１３）に従って実現されう
る。各誤差信号ｅ^i,j _m,nは、「補正」カラー画素Ｖ_m,n
とプリンタモデル１４０の出力との差として定義され
る。したがって、実施例は、プリンタ歪みとともに量子
化効果を補償する。

【００９２】図８の実施例は、以下の式に従って動作す
る。

【００９３】

【数２４】

【００９４】

【数２５】

【００９５】

【数２６】

【００９６】数式中、（ｍ，ｎ）＜（ｉ，ｊ）は、走査
順序において、（ｍ，ｎ）が（ｉ，ｊ）に先行すること
を意味する。

【００９７】

【数２７】

【００９８】数式中、Ｗ^i,j _m,nは、ａ_m,nの行列および
周辺画素である。しかし、この数式では、周辺画素ａ
_k,lは、（ｋ，ｌ）＜（ｉ，ｊ）についてのみ決定され
ていた。周辺画素は、（ｋ，ｌ）≧（ｉ，ｊ）に対して
のものと理解される。

【００９９】誤差拡散中間階調化の複数パス実施例によ
れば、（ｋ，ｌ）≧（ｉ，ｊ）に対する周辺画素ａ_k,l
は、前通過において得られた値を取りうる。

【０１００】「過去」画素のドット重なりの貢献のみが
数式（２７）で使用されうるので、「過去」画素は、よ
り多くの２値が算出されるにつれて、更新され続ける。
したがって、過去誤差とプリンタモデル出力とは、「瞬
時」（ｉ，ｊ）によって決定される。

【０１０１】数式（２４）中のインパルス応答ｈ
_m,nは、各色成分について異なりうことを理解すべきで
ある。

【０１０２】説明として、差分回路１３０と低域通過フ
ィルタ１５０とは、数式（２４）で示された信号処理を
実現するものとする。しきい値回路１３５は、数式（２
５）で示されたしきい値演算を実現する。最後に、差分
回路１４５とプリンタモデル１４０とは、数式（２６）
および（２７）によって示された演算を実現する。しき
い値回路１３５、低域通過フィルタ１５０とプリンタモ
デル１４０とは、上述の関連数式によって指定された信
号処理を行うようにプログラムされたディジタル信号プ
ロセッサハードウェアによって実現されうる。

【０１０３】図８の実施例の動作に関しては、与えられ
た信号ｘ_i,jは、差分回路１３０に入力される。差分回
路１３０は、（低域通過フィルタ１５０によって生成さ
れた）補正信号を入力信号ｘ_i,jから差引くことによ
り、修正もしくは補正入力信号Ｖ_i _,jを形成する。低域
通過フィルタ１５０により生成された補正信号は、数式
（２１）の方法で１個以上の過去誤差信号ｅ^i,j _i-m,j-n
を反映する（上つきｉ，ｊは、現入力信号の位置を示
し、下つきｉ−ｍおよびｊ−ｎは、過去の位置を示
す）。過去誤差信号は、過去修正入力信号Ｖ_i-m,j-nと
過去表示装置（Ｐ^i,j _i-m,j-n）によって形成された中間
調画像域を予測する過去信号との差を反映する。したが
って、「現」修正入力信号Ｖ_i,jは、現入力信号ｘ_i,jと
過去誤差信号と過去誤差信号の重み付き総和、ｅ^i,j
_i-m,j-nとの差に基づく（数式（２１）に従う）。

【０１０４】各現修正入力信号は、しきい値関数１３５
に供給される。しきい値関数１３５は、数式（２５）に
従って、信号ａ_i,jを生成する。信号ａ_i,jは、プリンタ
９のような表示装置に供給される２値パターン（すなわ
ち、中間調画像）を形成する。

【０１０５】信号ａ_i,jは、プリンタモデル１４０にも
供給される。プリンタモデル１４０は、プリンタによっ
て生成される画像の位置（ｉ−ｍ，ｊ−ｎ）の色のモデ
ル化または予測に使用するために、上記信号ａ_i,jをメ
モリ１４１に蓄積する。予測されたカラー水準信号は、
図８中、プリンタモデル１４０の出力Ｐ^i,j _i-m,j-nとし
て示されている。

【０１０６】予測された信号Ｐ^i,j _i-m,j-nは、差分要素
もしくは回路１４５に供給される。差分回路１４５は、
予測された信号Ｐ^i,j _i-m,j-nから、上述されメモリ１３
２に蓄積された修正過去入力信号Ｖ_i-m,j-nを差引くこ
とにより、カラー水準誤差ｅⁱ ^,j _i-m,j-nの推定値を生成
する。予測された信号Ｐ^i,j _i-m,j-nを形成するプリンタ
モデル１４０の使用により、カラー水準誤差ｅ^i,j
_i-m,j-nは、（メモリ１４１に蓄積された過去２値信号
に応答して）印刷カラー画像を生成するとき、プリンタ
によって引起こされる歪みを考慮する。ついで、カラー
水準誤差は、入力信号の補正信号の形成に使用される低
域通過フィルタ１５０に供給される。低域通過フィルタ
１５０は、数式（２１）のたたみこみ総和を形成する合
計メモリ１５２を含む。

【０１０７】図８の装置の動作の上記説明が回帰過程に
おける１個のみのステップを例外とすることは、理解さ
れるべきである。図１１に示された従来型の誤差拡散中
間階調化と同様に、図８に示された本発明の実施例の動
作は、回帰的文脈の中で正当に理解される。

【０１０８】分離型プリンタモデルの使用を仮定すれ
ば、数式（２７）および（２６）は、分離的に実現され
うる（すなわち、成分毎基準で）。数式（２４）および
（２５）は、分離的なので、図８に示された誤差拡散法
は、数式（１４）〜（１９）に従って、各色成分につい
て独立的に実施されうる。このような独立実施は、並列
またはパイプラインハードウェアアーキテクチャにおい
て有利に適用されうる。並列アーキテクチャの場合に
は、ベクトルが色成分を表すスカラーによって置換され
た（例えば、Ｖ_i,j→Ｖ^R _i,j）図８の実施例は、３回実
施されうる。各回の実施は、同時に行われることによ
り、各色成分を処理する。パイプラインアーキテクチャ
の場合には、ベクトルが一の色成分を表すスカラーによ
って置換された（例えば、Ｖ_i,j→Ｖ^R _i,j）図８の実施
例は、３個の連続した処理時間内に行われうる。各処理
時間は、３種の色成分の指定されたものと関連する全て
の処理を行う。もちろん、上述したような非分離型プリ
ンタモデルも、本発明の実施例に使用しうる。

【０１０９】リスト１（表３〜表１２）は、周知のＣ言
語によるコンピュータプログラム標本（例えば、サンマ
イクロシステムズによって市販されているスパークステ
ーションモデル１＋プロセッサのような代表的な汎用コ
ンピュータ上で実行されたとき、図８に示され上述され
た処理を行う）である。リスト１は、分離型プリンタモ
デルを組込む。リストは、標本化されたカラー画像［ｘ
_i,j］の入力値が、低域通過フィルタ値および他の必要
とされるデータおよびプログラムを有するものとして、
プロセッサのメモリに蓄積されていることを仮定する。
当業者であれば、必要に応じて、リスト１に挙げられた
手続を他のコンピュータおよび言語に適合させうるであ
ろう。プリンタへの出力は、明細書に述べた全ての場合
と同様に、ａ_i,jについての値である。

【０１１０】Ｂ．最小二乗モデルに基づくカラー中間階
調化最小二乗モデルに基づく（ＬＳＭＢ）中間階調化は、
（ｉ）中間調入力信号に応答するプリンタ視覚モデル縦
列の出力信号と（ｉｉ）原連続階調カラー画像信号を処
理した視覚モデルの出力信号との差に基づいて形成され
る２乗された誤差信号を最小化するしようとする方法で
ある。繰返しの実施例によれば、誤差信号は、中間調画
像入力信号の修正の基礎として使用されうる。ついで、
修正入力信号は、さらに修正するため繰返し過程に供給
される。

【０１１１】最小二乗モデルに基づく中間階調化を採用
する本発明の実施例は、図９に示されている。図は、最
小二乗モデルに基づく中間階調化印刷システムに結合さ
れたカラー画像ファクシミリ伝送システムを示す。

【０１１２】図示されているように、カラー画像１は、
カラーファクシミリ伝送システム２のスキャナ３によっ
て走査される。連続色調符号器４（例えば、従来のＪＰ
ＥＧ符号器）は、色調受信器５への伝送のため、走査さ
れた画像を符号化する（例えば、通信チャネルを介する
ＪＰＥＧ）。中間階調化のための連続階調カラー画像信
号［ｘ_i,j］は、受信器５の出力として供給される。画
像［ｘ_i,j］は、生成されるべき印刷可能ドット当り１
個の画素からなる（上述の通り、補間もなされうる）。
この画像は、ライン２２５ａ上の視覚もしくは「目」フ
ィルタに入力される。フィルタ２２０ａは、非線形プロ
セッサ２３０ａと、インパルス応答フィルタとからな
る。フィルタ２２０ａは、以下の数式に従って、出力画
像標本Ｚ_i,jを生成する。

【０１１３】

【数２８】

【０１１４】数式中、「＊」は、たたみこみを示し、ｎ
は、上述した非線形プロセッサ２３０ａを示す。目フィ
ルタ２２０ａが１回だけ画像［ｘ_i,j］に作用する必要
があることを理解すべきである。これは、実施例で使用
される画像［Ｚ_i,j］が、繰返し最小二乗過程の間、変
化しないことを意味する。

【０１１５】さらに、図に示されているように、中間階
調化された画像を形成する信号［ａ_i,j］は、プリンタ
モデル２１０ａに供給される。この中間階調化画像は、
初期中間階調化画像、または、実施例の最小二乗法の中
間もしくは最終結果から構成されうる。実施例の目的の
ため、初期中間調画像は、例えば、単色ドット、また
は、黒色もしくは白色ドットの画像のようないずれの画
像でもあってもよい。この初期画像は、上述した色誤差
拡散中間階調化のようないずれの中間階調化法の出力か
らも構成されうる。複数パス誤差拡散中間階調化がこの
目的のため使用されるとすれば、利点がある。

【０１１６】プリンタモデル２１０ａは、上述の数式
（１２）〜（１３）または（１４）〜（１９）に従って
動作する。本質的に、プリンタモデルは、該モデルによ
って表現されたプリンタの出力の推定値を形成する信号
からなる画像［Ｐ_i,j］を出力する。画像［Ｐ_i,j］は、
第２目フィルタ２２０ｂに入力される。

【０１１７】フィルタ２２０ｂは、インパルス応答［ｈ
_i,j］を有する有限長インパルス応答フィルタ２４０ｂ
と結合された非線形プロセッサ２３０ｂからなる。フィ
ルタ２２０ｂの出力は、以下の数式に従って決定される
画像［Ｗ_i,j］である。

【０１１８】

【数２９】数式中、「＊」は、たたみこみを示し、ｎは、非線形プ
ロセッサ２３０ｂである。

【０１１９】本発明の実施例によれば、目フィルタ２２
０ａおよび２２０ｂは、同一の分離型２次元有限長イン
パルス応答フィルタを含めて、同一方法で実現されう
る。これらのインパルス応答［ｈ´_i,j］および
［ｈ_i,j］は、図３および図４に示されているように、
目の変調伝達関数の１次元近似値の積により得ることが
できる。しかし、目フィルタ２２０ａおよび２２０ｂ
が、例えば、非線形プロセッサを除くフィルタのような
他の形でも実現されうることを理解すべきである。ま
た、インパルス応答は、等しいことを必要としない。ま
た、場合によっては、目モデル２２０ａによる画像［ｘ
_ij］のろ波を省略する（すなわち、［ｚ_ij］＝［ｘ_ij］
と設定する）ことは利点がある。これにより、より鮮鋭
に中間階調化された画像が生じうる。

【０１２０】画像信号［ｚ_i,j］および［ｗ_i,j］は、誤
差プロセッサ２５０に供給される。この誤差信号は、プ
ロセッサ２５０により確定された誤差信号を減少させる
ように、中間調画像標本［ａ_i,j］を修正するように動
作する決定プロセッサ２６０に供給される。プリンタモ
デル２１０ａ、目フィルタ２２０ｂ、誤差プロセッサ２
５０および決定プロセッサ２６０は、繰返し動作するこ
とにより、中間階調化された画像近似値［ａ_i,j］を供
給する。繰返し過程は、画像［ａ_i,j］が決定プロセッ
サ２６０により決定された誤差基準を満足するとき、終
了する。

【０１２１】実例として、プロセッサ２６０は、二乗さ
れた誤差を最小とする画像［ａ_i,j］を決定する。

【０１２２】

【数３０】

【０１２３】数式中、図９に示されているように、

【０１２４】

【数３１】

【０１２５】および、‖・‖²＝（・^R）²＋（・^G）²＋
（・^B）²である。また、＊は、たたみこみを示す。境界
条件は、以下の通りである。

【０１２６】

【数３２】

【０１２７】これらの境界条件は、インクが画像輪郭外
に配置されないことを決定する。

【０１２８】数式（２８），（２９）および（３１）中
のインパルス応答ｈ_m,nおよびｈ´_m _,nは、各色成分につ
いて異なりうることを理解すべきである。

【０１２９】数式（３０）の２次元最小二乗解は、繰返
し技術により与えられうる。繰返し技術の実施例によれ
ば、各画像位置（ｉ，ｊ）について、（なんらかの一定
またはランダムな順序により、通常、ラスタ走査によ
り）［ａ_i,j］の初期推定値が与えられれば、決定プロ
セッサ２６０は、２乗された誤差を最小にする画素ａ
_i,jを決定する。

【０１３０】

【数３３】

【０１３１】数式中、λおよびμは、画像［ａ_i,j］内
の領域を定義する整数である。λ＝μ＝０であることが
望ましい。繰返しは、最小化が各画像位置の各色成分に
ついて行われるときに、完全となる。

【０１３２】したがって、例えば、画像位置（ｉ，ｊ）
について、プロセッサ２６０は、ａ_i,jの８個の可能値
のいずれがλおよびμで定義された画像域内で（プロセ
ッサ２５０により決定される）小さな誤差を与えるかを
決定する。ついで、決定プロセッサ２６０は、ａ_i,jに
ついて、この値を選択する。数回（代表的には、５〜１
０回）の繰返しで十分である。過程の収束は、連続する
繰返しのために、誤差測定（例えば、数式（３０））の
正規化された差がプロセッサ２６０により決定されるし
きい値より小さくなるとき、生じるものと判断される。
出発点が修正誤差拡散結果のときは、より少ない回数の
繰返ししか必要でない。上記方法を使用して生成された
画像は、最小二乗問題の極小にすぎない。実際には、出
発点によって、指定された画像について複数個の極小が
存在しうる。収束が決定したときは、画像［ａ_i,j］
は、プリンタ９により直ぐに印刷される。

【０１３３】上記繰返し技術の変形例によれば、全ての
画像位置（ｉ，ｊ）について（一定の、または、ランダ
ムな順序、通常、ラスタ走査により）中間階調化された
画像［ａ_i,j］の初期推定値が与えられれば、ｋ＝ｉ−
ｉ₁，…，ｉ＋ｉ₂，ｌ＝ｊ−ｊ₁，…，ｊ＋ｊ₂に対する
値ａ_k,lは、２乗化された誤差を最小とするように選択
される。

【０１３４】

【数３４】

【０１３５】数式中、λ，μ，ｉ₁，ｉ₂，ｊ₁，ｊ₂は、
一定の整数である。また、λ＝μ＝０であることが望ま
しい。計算量は、整数ｉ₁，ｉ₂，ｊ₁，ｊ₂のうちの１つ
の各増分について２倍となる。収束するためには、数回
の（代表的な場合、３〜５回）の繰返しが必要である。

【０１３６】数式（３０）の誤差関数を最小とするため
に、他の繰返し技術および非繰返し技術が採用してもよ
いことを理解すべきである。

【０１３７】分離型プリンタモデル、および、例えば、
数式（４）におけるような分離型非線形の仕様を仮定す
れば、数式（３１）中の３番目の数式中の３個の成分
は、独立となり、数式（３０）の最小化は、各色成分に
ついて個別に実現されうる。このような場合、図９の実
施例は、分離型誤差拡散法に関して上述されたのと同様
の方法により、各色成分について、独立に実施されう
る。

【０１３８】リスト２（表１３〜表２４）は、例えば、
サンマイクロシステムズのマークの入った、スパークス
テーションモデル１＋プロセッサのような代表的汎用コ
ンピュータで実行されたとき、図９に示され上述された
処理を行うＣ言語コンピュータプログラムの標本であ
る。リスト２は、分離型プリンタモデルを組込む。この
リストは、標本化されたカラー画像［ｘ_i,j］について
の入力値が低域通過フィルタ値および他の必要データと
プログラムとを有するものとして、処理済メモリ内に蓄
積されていると仮定する。当業者であれば、リスト２内
の手続を必要により特定の他のコンピュータおよび言語
に適合させることができるであろう。プリンタへの出力
は、明細書中に記載された全ての場合と同様に、ａ_i,j
についての値である。

【０１３９】上述されたモデル、ウィンドウサイズフィ
ルタ係数、他のシステムパラメータ、および、方法パラ
メータは、説明のためのものに過ぎないと理解されるべ
きである。他の特定のプリンタ（および目）モデルがあ
る事情において利点があると判明しうることは、当業者
には明らかであろう。

【０１４０】上述した処理の前に、プリンタパラメータ
が定められ、前以って知られると仮定されているが、こ
のような制限は、本発明に必須ではない。すなわち、時
間超過のようなプリンタパラメータにおける変化を説明
するようにモデルを調整することは、事情により、利点
がある。特に、プリンタパラメータを検知することは可
能である。

【０１４１】

【発明の効果】本発明によれば、ディジタルカラー中間
階調化にプリンタモデルを使用するための一般的骨組が
得られる。また、本発明によれば、プリンタ歪みの影響
を受けないようにするよりも、ドットの重なり、およ
び、色の相互作用のような歪みを利用することにより、
結果として生じる表示カラー画像の色解像力および空間
解像力を増大させる。すなわち、このような歪みは、カ
ラー中間階調化過程においてプリンタモデルを使用する
ことにより、利用され高品質のカラー中間調画像を生成
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】人間の目についての周波数感度特性を示すグラ
フである。

【図２】目のモデルの一例を示すブロック線図である。

【図３】目のモデルの有限長インパルス応答フィルタの
インパルス応答の一例を示すグラフである。

【図４】図３に示された有限長インパルス応答フィルタ
の周波数応答の一例を点線で示すグラフである（実線
は、参照のため図１の特性を示す）。

【図５】プリンタのインクドット重なり歪みを示す模式
図である。

【図６】位置（ｉ，ｊ）と隣合う複数個の位置による、
位置（ｉ，ｊ）でインクドット重なりの幾何学的配置図
である。

【図７】プリンタモデルに使用されるパラメータα，β
およびγの定義を示す説明図である。

【図８】カラー誤差拡散中間階調化に関する本発明の一
実施例を示すブロック線図である。

【図９】カラー最小二乗モデルベース中間階調化に関す
る本発明の一実施例を示すブロック線図である。

【図１０】図６の幾何学的配置に関する非分離型プリン
タモデルの出力を示す説明図である。

【図１１】従来のカラー誤差拡散中間階調化の模式図で
ある。

【符号の説明】

５カラースキャナ６カラーＪＰＥＧ符号器７カラーＪＰＥＧ復号器８補間プロセッサ９プリンタ１３５しきい値関数１４０プリンタモデル１５０低域通過フィルタ２２０ａ目モデル２３０ａ非線形プロセッサ２３０ｂ非線形プロセッサ２１０ａプリンタモデル２５０誤差プロセッサ２６０決定プロセッサ

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【表１０】

【表１１】

【表１２】

【表１３】

【表１４】

【表１５】

【表１６】

【表１７】

【表１８】

【表１９】

【表２０】

【表２１】

【表２２】

【表２３】

【表２４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像を特徴づける入力信号の配列
に応答して、カラー中間調画像を生成する表示装置に適
用するのに適した出力信号の配列を生成する方法におい
て、（ａ）人間の目に知覚されるカラー画像の推定物を表現
する第１信号を派生させるため、人間の視覚特性を反映
する目モデルフィルタを使用して上記入力信号をろ波す
るステップと、（ｂ）上記表示装置の出力の推定物を表現する第２信号
を出力するため、上記表示装置を表現する特性を反映するフィルタを使用
して画像信号列をろ波するステップと、（ｃ）第３信号を出力するため、目モデルフィルタを使
用して上記第２信号をろ波するステップと、（ｄ）上記第１信号と第３信号との差を表現する誤差信
号を形成するステップと、（ｅ）上記表示装置へ入力されるべき入力画像信号とし
て、上記誤差信号の予め選択された基準を実現する画像
信号列を選択するステップとからなることを特徴とする
モデルに基づくカラー画像の中間階調化方法。
【請求項２】カラー画像を特徴づける入力信号の配列
に応答して、カラー中間調画像を生成する表示装置に適
用するのに適した出力信号の配列を生成する方法におい
て、１個以上の過去誤差信号に応答して、上記複数の入力信
号のそれぞれを修正するステップであって、上記過去誤
差信号は、修正過去入力信号と、入力された画像信号に
応答して上記表示装置により形成されたカラー中間調画
像域を予測する過去信号との差を反映する修正ステップ
と、上記複数の修正入力信号のそれぞれに応答して画像信号
を形成するステップとからなることを特徴とするモデル
に基づくカラー画像の中間階調化方法。