JPH0690350A

JPH0690350A - 多段中間階調イメージ発生装置及び方法

Info

Publication number: JPH0690350A
Application number: JP5140355A
Authority: JP
Inventors: Rodney L Miller; エルミラーロドニー
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-03-29
Also published as: US5291311A; EP0578110A2; EP0578110A3

Abstract

(57)【要約】【目的】マトリクスと比較器との組み合わせを用いず
に、中間階調セル内に多段ピクセルを発生し、連続階調
イメージの多段中間階調化処理を行う。【構成】制御回路１４０、複数の索引表１６０及び索
引表スタック１５５の形態の複数の索引表１６０のアド
レスをそのマトリクス素子として有する。通常、制御回
路１４０は優先マトリクス１５０に対して、索引表スタ
ック１５５から索引表１６０を選択するよう指令する。
選択された表１６０は、照度値１０２を中間階調イメー
ジ１０４内の多段ピクセル値１０６へ変換するために使
用される。出力段は、中間階調セル１０３内のピクセル
位置を割当てられる。索引表の選択は、優先マトリクス
１５０の各素子に対して繰り返され、各照度値１０２の
大きさは中間階調セルへマップされ、これによって多段
中間階調イメージ１０４が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル中間階調化処
理システムに使用する装置及びその付随方法、特に多段
中間階調イメージを発生する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にデジタル中間階調化処理は、２段
中間階調化法または多段中間階調化法のいずれかにより
行われている。２段中間階調化法は、当該技術分野で広
く使用されている基本デジタル中間階調化方法であり、
ここから多段中間階調化法が派生する。従って、デジタ
ル２段中間階調化法は、以下、多段中間階調化法を検討
するための前段階の技術として説明する。

【０００３】通常、デジタル２段中間階調化法は、連続
階調イメージを等照度ドットのパターンから成る中間階
調イメージに変換する。中間階調イメージ中の各ドット
は、存在する（黒）か或いは存在しない（白）か、即ち
２段階調イメージである。具体的には、デジタル２段中
間階調化法は、連続階調イメージを表す複数のデジタル
照度値を、複数の中間階調セルへ変換する。各中間階調
セルは、各照度値に対応している。また、各中間階調セ
ル内のドット数は、各々の対応する照度値の大きさに比
例する。照度値は、光学スキャナを用いて連続階調イメ
ージを周期的にサンプリングすることによって発生する
のが一般的である。各照度値は、連続階調イメージ中の
照度値サンプルが抽出された位置を包囲する、隣接領域
のイメージ照度を表す。各照度値は、グレースケール段
として知られる複数の段に量子化される。この量子化に
より、各照度値をデジタル値で表すことが可能となり、
またデジタル回路によって中間階調イメージへ処理する
ことができる。例えば、もし照度値が２５６段即ち２５
６段グレースケールへ量子化されたならば、照度値は８
ビットデジタルワードで表すことができる。

【０００４】デジタル２段中間階調化処理中、各照度値
は、中間階調セルとして知られる中間階調イメージ上の
空間領域内へマップされる。通常、２段階調システムで
は、各中間階調セルは複数のピクセルを含む。各ピクセ
ルは、２段階調値を持つ。即ち、黒または白である。し
かし、照度値数とデイスプレイセル内のピクセル数とを
等しく、即ちスキャナ及び中間階調の解像度を一致させ
ることを要求する装置もある。概ね、中間階調イメージ
内の２段階調ピクセルの構成は、装置の種類に拘りな
く、中間階調イメージの視認者によって、対応する照度
値の大きさに比例したグレースケールであると感受され
る。マッピング処理は、一般に空間変調として知られ
る。

【０００５】次に作用を説明する。デジタル２段中間階
調化処理システムは、各照度値サンプルを変調段のマト
リクスと比較し、各照度値に対応した中間階調セルを発
生する。変調段のマトリクスは、中間階調セル内のピク
セル数に相当する素子数を有するのが普通である。２段
中間階調セルを発生するため、与えられた照度値が変調
段マトリクス内の各変調段と比較される。変調段マトリ
クス内の変調段に対応し、且つ照度値よりも小さな値を
もつ中間階調セル内の各ピクセルは、黒になる。それ以
外の場合、ピクセルは白である。このようにして、照度
値は、黒と白のピクセル構成から成る領域内へマップさ
れる。その全体照度は、照度値の大きさに比例する。

【０００６】変調段マトリクス内の変調段の構成は、通
常はデイザリング、具体的にはクラスタドットデイザリ
ング及び分散ドットデイザリングとして知られる。この
デイザリングの本質的作用は、得られる中間階調ピクセ
ルが入力照度値の照度を正確確実に反映させるように変
調レベルを構成することにある。２階調システムにおけ
るデイザリングについては、「デジタル中間階調化処
理」（Ｕｌｉｃｈｎｅｙ、第７１−１７１頁、ＭＩＴ
Ｐｒｅｓｓ１９８７年発行）を参照されたい。

【０００７】マトリクス比較処理は、原連続階調イメー
ジからサンプルされた各照度値に対して繰り返される。
この結果、イメージ全体は、各々が照度値サンプルを表
すタイル状に配列された中間階調セルから成る中間階調
イメージに空間変調される。

【０００８】当該技術分野において周知のごとく、上述
の中間階調化処理は、各原色即ち赤、青、及び緑または
シアン、マゼンタ、及びイエローに対して２階調処理を
繰り返し、その後各カラー中間階調イメージを適切な位
置合わせ精度で重畳することによって、カラーイメージ
を中間階調化処理するのに有用である。

【０００９】多段中間階調化処理は２段中間階調化処理
を発展させたものである。その名前が示唆するように、
多段中間階調化処理は、２段中間階調セル内の黒または
白の各ピクセルを、各ピクセルに対して適用可能な多数
の値から選択された値を有するピクセルと代替するもの
である。多段中間階調化処理の要点は、単一の照度値の
照度を中間階調セル内の複数の照度値へ再分布させるこ
とにある。多くの表示装置で、多段ピクセル表示が可能
である。多段中間階調化処理は、この性能の利点を生か
したものである。例えば、サーマルプリンタは、各ピク
セル照度段に対応する大きさのドットを印刷可能であ
る。更に、陰極線管（ＣＲＴ）は、ＣＲＴデイスプレイ
内の各ピクセルに入射した電子ビーム照度を変化させる
ことによって種々のピクセル照度で表示できる。

【００１０】通常、表示装置が表示可能な段数には制限
がある。これに対して、サンプリング装置は、多数の出
力段を発生可能である。従って、多段中間階調化処理
は、サンプリング装置からの多数の出力段を表示装置と
コンパチブルなそれより少ない数の段へ変換するために
使用される。例えば、もしスキャナが２５６段の照度値
を発生できるのにもかかわらず、表示装置が正確に表示
できるのが５段であるならば、多段中間階調化処理は単
一の２５６段値を複数の５段ピクセルを含む中間階調セ
ル内へ分布させなければならない。この５段ピクセル
は、視認されたときに２５６段値として見える。

【００１１】多段中間階調セル内の各ピクセルに対して
適切な段を定めるため、入力照度値は多数の変調段マト
リクスと比較される。即ち、Ｎ−１マトリクスは、Ｎ個
の段を発生させるために使用される。一般に、比較処理
は、比較処理がＮ−１マトリクスに対してＮ−１回繰り
返されるのを除き、２段中間階調化処理に使用される場
合と同等である。２段中間階調化処理の場合のように、
各マトリクスは多数の変調レベルをマトリクス素子とし
て含む。マトリクス素子数は、中間階調セル内のピクセ
ル数に等しい。各比較出力は、デジタルビット即ち論理
「１」または論理「０」の値を有する信号である。出力
ビット値は、照度値が変調段よりも大きい即ち論理
「１」であるか、或いは変調レベルよりも小さい即ち論
理「０」であるか、を示す。各出力ビットは、中間マト
リクス内に記憶される。このようにして、デジタルビッ
トを含む一組のＮ個の中間マトリクスが発生する。エン
コーダは、中間マトリクスの素子を合成し、中間階調セ
ルに対するピクセル値を発生する。

【００１２】例えば、照度値は８ビットスキャナにより
量子化され、０−２５５の範囲の値をもつようになる。
照度値は、例えば４×４マトリクスとして配列された変
調段を含む４個マトリクスと比較される。各マトリクス
は０−２５５の範囲の種々の変調段を有する。各マトリ
クス内の各変調段を照度値と比較することにより、デジ
タル値を含む４個の中間マトリクスが得られる。各中間
マトリクスの素子は、照度値が対応変調段よりも大きい
時はいつでも、論理「１」の値となる。その他の場合に
は、マトリクス素子として論理「０」が使用される。４
個の中間マトリクスは、本質的に４個の２段中間階調セ
ルである。同じ座標を有する各中間マトリクスの素子
は、４ビットワードを形成するよう組み合わされる。各
４ビットワードはその後符号化され、多段中間階調セル
内のピクセルに対して中間階調出力値を発生するよう符
号化される。結果として得られるピクセル値は、０−４
の範囲にわたる。即ち、一の段が各変調段マトリクスに
対応し、一の段はピクセルが存在しないことを意味す
る。

【００１３】２段中間階調化処理の場合のように、変調
段は、デイザーパターン内の各変調段マトリクス内に配
置されている。使用されるデイザーパターンは、２段中
間階調化処理に使用されるものと同じである。即ち、ク
ラスタドットデイザー及び分散ドットデイザーである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】現在、多段中間階調化
処理システムの各マトリクス内の変調段は、手動操作で
発生し、これらの各段は、中間階調セル変換のための所
望照度値を達成するように、経験的手法で配列されてい
る。特定されるために必要な変調段数は（ｍ×ｎ）（Ｎ
−１）である。ここで、Ｎは所望出力段数、ｍ及びｎは
変調段マトリクスのマトリクス素子の寸法である。実際
には、発生すべき変調段数は非常に多い。例えば、８×
８素子マトリクスの１２出力段を有するシステムでは、
６４個の変調段を、１１の変調段マトリクス内に特定し
且つ適切に配置しなければならない。

【００１５】更に、各照度値を比較するため、Ｎ−１変
調段マトリクスに対応するＮ−１比較回路がＮ−段出力
を発生するのに必要となる。このように、従来の多段中
間階調システムは、各出力段を発生するために、多数の
比較器及び対応するマトリクスを必要とする。この結
果、各中間階調化システムは、特定表示装置を駆動する
ためには特定数の出力段を発生できるように設計されて
いなければならない。このように、任意数の出力段を発
生するように容易に変更可能なフレキシビリテイをもつ
単一多段中間階調イメージ発生装置は、実現できなかっ
た。

【００１６】従って、この分野では、容易に任意数の出
力段を発生可能な方法で中間階調セル内のピクセルに対
して多段出力値を発生する装置が極めて強く要望されて
いる。特に、比較器及び変調段マトリクスの構成を用い
ることなく、多段値を発生する装置が待望されている。

【００１７】従って、本発明の目的は、連続階調イメー
ジの多段中間階調化処理を実行するための装置を提供す
ることにある。

【００１８】本発明の他の目的は、マトリクスと比較器
との組み合わせを用いることなく、中間階調セル内に多
段ピクセルを発生することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、請求項１記載の多段中間階調イメージ発生
装置は、多段中間階調化処理システムにおいて照度値の
大きさから中間階調セルに対する多段ピクセル値を発生
する多段中間階調イメージ発生装置であって、前記照度
値の大きさに応じて前記多段ピクセル値として変調段を
発生する手段であって、それぞれが所定の伝達関数を表
す値をもつ複数の索引表を含む変調段発生手段と、前記
変調段発生手段に接続され、前記複数の索引表の内の一
を選択する優先マトリクス手段と、前記優先マトリクス
手段に接続され、前記多段ピクセル値として変調段を生
成するために所定の方法で一の索引表が選択されるよう
に前記選択動作を制御する制御手段とを含むことを特徴
とする。

【００２０】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の多重中間階調イメージ発生装置は、請求項１に
記載の装置において、前記各伝達関数は、複数の段に量
子化され、各量子化段は変調段であることを特徴とす
る。

【００２１】また、上記目的を達成するために、請求項
３記載の多重中間階調イメージ発生装置は、請求項１に
記載の装置において、前記中間階調セルは複数の多段ピ
クセル値を含み、前記制御手段は更に、前記照度値の大
きさから複数の多段ピクセル値を発生する手段を含むこ
とを特徴とする。

【００２２】また、上記目的を達成するために、請求項
４記載の多段中間階調イメージ発生装置は、請求項３に
記載の装置において、前記多段ピクセル値発生手段は、
前記複数の索引表の前記優先マトリクス手段によって前
記選択動作を繰り返し制御する手段を含み、これにより
前記照度値の大きさが各選択された索引表に適用され、
前記中間階調セル内の前記多段ピクセル値として複数の
変調値を発生することを特徴とする。

【００２３】また、上記目的を達成するために、請求項
５記載の多段中間階調イメージ発生装置は、請求項１に
記載の装置において、複数のマトリクス素子を有する前
記優先マトリクス手段は、前記中間階調セル内の多数の
ピクセル位置を定めることを特徴とする。

【００２４】また、上記目的を達成するために、請求項
６記載の多段中間階調イメージ発生方法は、多段中間階
調化処理システムにおいて或る大きさを有する照度値か
ら中間階調セルに対する多段ピクセル値を発生する方法
であって、各々が所定の伝達関数を表す値を含む複数の
索引表から、その一を選択するステップと、一の索引表
が所定の方法で選択されるように、前記選択動作を制御
するステップと、前記照度値の大きさに応じて、前記多
段ピクセル値として変調段を発生するステップとを含む
ことを特徴とする。

【００２５】また、上記目的を達成するために、請求項
７記載の多段中間階調イメージ発生方法は、請求項６に
記載の方法において、前記各伝達関数は、複数の段に量
子化され、各量子化段は変調段であることを特徴とす
る。

【００２６】また、上記目的を達成するために、請求項
８記載の多段中間階調イメージ発生方法は、請求項６に
記載の方法において、前記中間階調セルは、複数の多段
ピクセル値を含み、前記方法は、更に、前記照度値の大
きさから多段ピクセル値を発生するステップを含むこと
を特徴とする。

【００２７】さらに、上記目的を達成するために、請求
項９記載の多段中間階調イメージ発生方法は、請求項８
に記載の方法において、前記多段ピクセル値発生ステッ
プは、更に、照度値の大きさが前記各選択された索引表
へ適用され、これにより前記中間階調セル内の多段ピク
セル値として複数の変調段を発生するように前記索引表
の選択動作を繰り返し制御するステップを含むことを特
徴とする。

【００２８】このように、上記目的は本発明に係る索引
表選択技術を用いた多段中間階調イメージを発生する装
置により達成される。この装置は、制御回路、そのマト
リクス素子として複数の索引表のアドレスを有する優先
マトリクス、及び索引表スタックとして構成された複数
の索引表、を含む。通常、制御回路は、優先マトリクス
に対し、索引表スタックから索引表を選択するように指
令する。選択された索引表は、照度値を多段ピクセル値
に変換するために使用される。具体的には、制御回路
は、優先マトリクスに対し、該マトリクス内の素子のア
ドレスを供給する。選択された素子の値は、スタックか
ら索引表を選択する。その後、選択された索引表は、中
間階調セル内で照度値をピクセル値に変換するために使
用される。この変換を行うために、各索引表は、その入
力として照度値の大きさを有する１次元量子化伝達関数
を含む。この伝達関数により、照度値の大きさは複数の
有用出力レベル中の一レベルにマップされる。出力レベ
ルには、中間階調セル内のピクセル位置が割当られる。
索引表の選択作用は、優先マトリクスの各素子に対して
繰り返され、各照度値の大きさは中間階調セルへマップ
される。各照度値が処理されると中間階調セルが発生
し、この中間階調セルは、各セルがタイル状パターンに
堆積することにより中間階調イメージが発生するように
位置決めされる。

【００２９】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明の好適な実施
例について説明する。

【００３０】図１は、本実施例の多段中間階調イメージ
発生システムのハイレベルブロック図である。通常、シ
ステム１００は連続階調イメージ１０１の照度値１０２
を、中間階調イメージ１０４を含む中間階調セル１０３
に変換する。この変換は、システム１００内の優先マト
リクスによって達成される。この優先マトリクスによ
り、複数の１次元伝達関数内の一伝達関数が照度値１０
２をピクセル値１０６へ変換するために選択される。具
体的には、照度値１０２は、例えば中間階調イメージ１
０４内の上部右側位置に存在するセル１０３に対して
は、対応ピクセル値「２」、「１」、「３」、及び
「２」へ変換される。便宜上、個々のピクセル値は、以
降ピクセル値１０６とする。

【００３１】更に具体的には、各照度値１０２は、連続
階調イメージ１０１を周期的にサンプリングし、各照度
値サンプルを量子化し、各照度値サンプルを表すデジタ
ル照度値を発生し、そしてデジタル照度値を後に再生す
るためにメモリ内に記憶することによって生成される。
照度値発生処理の結果、サンプル位置を包囲する領域内
におけるイメージ照度を表すデジタル数が得られる。通
常、照度値発生処理は、イメージスキャナまたはコンピ
ュータグラフィックス発生ソフトウェアによって行われ
る。本発明の目的には、照度値源の種類は無関係であ
る。

【００３２】システム１００は、各照度値１０２をピク
セル値１０６に変換する。これにより、ピクセル値１０
６は、原イメージ１０１中の各照度値で、中間階調イメ
ージ内に配置される。セル１０３はタイル状の構成で配
置され、これによって原連続階調イメージ１０１の完全
中間階調表現が生成される。本発明の一態様では、中間
階調セル１０３内の各ピクセル値１０６は、多段値を有
する。図示したように、各照度値１０２は、２ｘ２中間
階調セル１０３内の４ピクセル中の一ピクセルにマップ
される。このセル１０３内では、各ピクセルは０−４に
亘る５個の段中の一段をもつ。

【００３３】図２は、中間階調イメージを発生するため
にシステム１００内で使用される本発明の詳細ブロック
図である。通常、中間階調セル発生器１２０は、照度値
源１０５により与えられた照度値を表示装置１３５上に
表示するための多段中間階調ピクセル値へ変換する。具
体的には、照度値源１０５は、ライン１１５及び１１０
を介して中間階調セル発生器１２０へ照度値の大きさ及
び位置アドレスを供給する。照度値は、中間階調セル発
生器によって対応中間階調セルピクセル値となるよう処
理される。この作用は、照度値受領順即ちシリアルに行
われる。中間階調セル内の各ピクセルのアドレス及び段
は、ライン１２５及び１３０を介して、陰極線管（ＣＲ
Ｔ）モニタまたはプリンタ等の表示装置１３５へ転送さ
れる。

【００３４】中間階調セル発生器１２０は、索引表スタ
ック１５５、優先マトリクス１５０、及び制御回路１４
０を含む。作用時、制御回路１４０は照度値アドレスに
応じて優先マトリクス１５０内のマトリクス素子を選択
する。その後、選択されたマトリクス素子に含まれる値
により、スタック１５５内に配置された各索引表１６０
のうちから、特定の索引表を選択する。各索引表は、照
度値の大きさを個別出力段へマップする量子化伝達関数
を含む。使用時、選択された索引表は、照度値の大きさ
を中間階調セルピクセル値へマップし、これにより表示
装置１３５上への表示が行われる。

【００３５】例えば、図３は、５個の段に量子化された
４個の伝達関数１６５’、１７０’、１７５’、１８
０’の組を示したものである。各伝達関数１６５’、１
７０’、１７５’、１８０’の一般的形状は、量子化線
形ランプ関数である。伝達関数形状の意味は以下に説明
する。ここでは、与えられた伝達関数に適用される各照
度値の大きさに対して、対応する出力段が発生すると理
解しておけば十分である。例えば、照度値が８０であれ
ば関数１６５’から段「４」が、関数１７０’から段
「１」が、そして関数１７５’及び１８０’から段
「０」が発生する。その後、各段は、多段中間階調セル
内のピクセル値として使用される。このように、適切な
伝達関数を選択することにより、与えられた照度値に対
して、中間階調セル内のピクセルが多段値で満たされ
る。

【００３６】これら４種の量子化された伝達関数１６
５’、１７０’、１７５’、１８０’は、図２の索引表
スタック１５５内に索引表１６０として記憶される。索
引表スタック１５５及び優先マトリクス１５０は、ラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）内に記憶されることが好
適である。索引表１６０及び優先マトリクス１５０は、
任意の特定アプリケーション要件に適合するように容易
に再プログラム可能である。各表１６５、１７０、１７
５及び１８０は、通常１次元マトリクス即ち１ＸＮとし
て記憶される。ここでＮは量子化段数である。

【００３７】特定中間階調セルピクセル値を発生するた
めに使用される適切な表１６０は、制御回路１４０及び
優先マトリクス１５０によって決定される。制御回路１
４０は通常、標準マイクロプロセッサとして構成され、
他方優先マトリクス１５０はＲＡＭ内に記憶される。機
能的には、制御回路１４０によって、各照度値アドレス
（ｘ，ｙ）に対して中間階調セルピクセルアドレス
（ｉ，ｊ）が発生し、この結果中間階調セルが中間階調
イメージ内でタイル状パターンを形成する。中間階調セ
ルピクセルアドレスは、ライン１２５を介して表示装置
１３５へ転送され、デイスプレイ中のセルを容易且つ適
切にな位置決め可能とする役割を果たす。

【００３８】動作中、制御回路１４０はライン１４５を
介して優先マトリクス１５０内の各素子のアドレスをア
クセスする。素子を選択するための特定処理について、
以下図７を参照しつつ説明する。優先マトリクス１５０
は、中間階調セルのサイズ即ちピクセル数及び形状を定
める。通常、優先マトリクス１５０は直角形状または６
角形状である。更に、優先マトリクス内の各素子のアド
レスは、中間階調セル内のピクセル位置に対応する。優
先マトリクス１５０及び中間階調セル内の素子数につい
ては、一般に無制限である。しかし、通常は優先マトリ
クス１５０は、索引表スタック１５５内の索引表数と同
じ数の素子を含む。従って、図示例では各優先マトリク
ス素子は、各々が索引表１６０に対応した番号１、２、
３、４、．．．、Ｐを含む。索引表アドレス番号を含む
各素子が制御回路１４０によってアドレスされると、選
択された数に対応する索引表が、現在の照度値を多段中
間階調ピクセル値へ変換するための基礎として使用され
る。

【００３９】優先マトリクス１５０内の番号の構成は、
２段中間階調セルを発生するためにデイザーマトリクス
内で使用される周知のピクセル構成に従っている。一般
に、デイザーマトリクスは、αｐ＝ｍｎという条件さえ
満たされれば、どんな大きさでもよい。ここでαは整数
であり、ｐは索引表１６０の数、ｍ及びｎは優先マトリ
クス内の素子数である。クラスタドットデイザまたは分
散ドットデイザが使用されることが多い。「１」のαを
有するクラスタドットデイザを使用した優先マトリクス
の一例を図４に示す。第１ピクセルは、通常マトリクス
の中心近傍に存在し、以降の各ピクセルは最外部のピク
セルに向けて放射した螺旋パターンに付番されている。
即ち、クラスタを形成している。「１」のαを有する分
散ドットデイザフォーマットを用いた優先マトリクスの
例を図５に示す。ここで、各ピクセルは、マトリクス全
体を通じてある順序で分散している。或いは、デイザー
マトリクスの素子は、一または複数の索引表を２回以上
アドレスすることができる。例えば、２重クラスタドッ
トデイザーフォーマット及び「２」のαを有し、各索引
表を２回アドレスする優先マトリクスを図６に示す。デ
イザーマトリクスの形態及び機能に関する更に詳細な説
明については、「デジタル中間階調化処理」（Ｕｌｉｃ
ｈｎｅｙ、第７７−１７０頁）（ＭＩＴＰｒｅｓｓ，
１９８７年発行）を参照されたい。

【００４０】図７は、本実施例の多段中間階調化処理の
フローチャートを示す。一般に、照度値３００は、選択
された索引表により中間階調イメージ３４１内のピクセ
ル値に変換される。図の作用をよりよく説明するため、
全照度値３００は、図示した入力領域全体を通じて可能
な２５６段から、「８０」の量子化値を有するものと例
示的に仮定する。即ち、領域全体にわたり、一定の照度
を有する。

【００４１】作用時、制御回路１４０は、優先マトリク
ス１５０が各照度値３００に対して４個の表１６５、１
７０、１７５及び１８０から一の表を選択するよう制御
する。具体的には、制御回路１４０は、同じ順で優先マ
トリクス素子を選択する。即ち、４個の照度値３００の
各群に対して、表１６５、１７０、１７５及び１８０を
選択する。このようにして、照度値が一定の時には、中
間階調セルピクセル値の繰り返しパターンが発生する。
変換処理を高精度で行うため、制御回路１４０は、各照
度値の位置アドレスを使用して対応ピクセル値の位置ア
ドレスを発生する。通常、連続階調イメージ内における
与えられた照度値の位置は、与えられた照度値から発生
した中間階調イメージ内におけるピクセル値の位置と直
接対応する。しかし、中間階調システム装置の中には、
中間階調イメージは連続階調イメージの大きさを変更し
及び／または回転して生成する装置も存在する。この場
合、制御回路１４０は、対応照度値位置に関するピクセ
ル値位置に対してスケールまたは回転された座標を発生
する。

【００４２】照度値３００の大きさに応じて、選択され
た表は中間階調セル３０５内のピクセル位置に対してピ
クセル値を発生する。例えば、「８０」の値を有する特
定照度値３０１は、選択された表１６５の出力として
「４」を発生する（図３における伝達関数１６５’）。
段「４」は、中間階調セル３０５内のピクセル位置３１
０に配置されている。同様に、照度値３０２から派生し
た表１７０の出力「１」は位置３１５に配置され、照度
値３０３から派生した表１７５の出力「０」は位置３２
０に配置され、照度値３０４から派生した表１８０の出
力「０」は位置３２５に配置される。これら４個のピク
セル位置３１０、３１５、３２０、及び３２５は、一の
中間階調セル３０５を含む。

【００４３】その後、残存照度値が同様の方法で処理さ
れ、中間階調セル３３０、３３５及び３４０に対するピ
クセル値が発生する。中間階調セル３０５、３３０、３
３５及び３４０の組み合わせは、照度値３００がサンプ
ルされた連続階調イメージ領域を表す中間階調イメージ
３４１を発生する。

【００４４】図８は、本発明の他の実施例に係る多段中
間階調化処理のフローチャートを示す。この中間階調化
処理は、各照度値に応じて複数の多段ピクセル値を発生
する。この実施例によれば、多段中間階調イメージは照
度値の数よりも多い数のピクセルを含むこととなる。換
言すれば、中間階調イメージ解像度は、照度値源の解像
度よりも大きい。これに対して、先の実施例では、各照
度値が単一のピクセル値に変換されており、中間階調イ
メージ解像度は照度値源解像度と等しかった。一般に、
本実施例では、各照度値はそれぞれが中間階調セルを含
む４個のピクセル値にマップされる。機能的には、各照
度値３００に対して制御回路１４０は、優先マトリクス
がその全素子に対して循環するように制御し、これによ
って４個の表の各々１６５、１７０、１７５、及び１８
０を順次選択することとなる。選択されると、各表は照
度値３００の大きさに応じて中間階調マトリクス８０５
内のピクセルへアドレスされた段を出力する。例えば、
「８０」の値を有する特定照度値３０１は、表１６５の
出力として「４」を発生する。段「４」は、中間階調セ
ル８０５内の位置８１０に配置される。同様に、表１７
０の出力である「１」は位置８１５に配置され、表１７
５の出力である「０」は位置８２０に配置され、表１８
０の出力である「０」は位置８２５に配置される。これ
ら４個のピクセル位置８１０、８１５、８２０及び８２
５は、単一照度値３０１から発生した一の中間階調セル
８０５を含む。

【００４５】その後、照度値３０２は照度値３０１の場
合と同様の方法で処理され、中間階調セル８３０に対す
るピクセル値を発生する。同様に、中間階調セル８３５
及び８４０は、照度３０３及び３０４の処理によって発
生する。各中間階調セル８０５、８３０、８３５及び８
４０は、各照度値３００の領域変調表現である。即ち、
各照度値３００は、複数のピクセル値から成る領域によ
って表される。中間階調セル８０５、８３０、８３５、
及び８４０の組み合わせにより、連続階調イメージ領域
を表す中間階調イメージ３４１が発生する。この領域か
ら、照度値３００がサンプルされる。

【００４６】上述した多段中間階調化処理例は、中間階
調ピクセル値として５種の段のうちの一を使用した。し
かし、当業者であれば、伝達関数をより大きな段数に量
子化するだけで、任意数の段を発生可能であることが理
解される。例えば、図９は、２５６量子化段を有する線
形伝達関数１６５’’、１７０’’、１７５’’及び１
８０’’を示す。伝達関数１６５’’、１７０’’、１
７５’’及び１８０’’は、図３に示した伝達関数の代
わりに、索引表１６５、１７０、１７５及び１８０とし
て記憶可能である。図３に示した伝達関数と比較する
と、図９に示した伝達関数１６５’’、１７０’’、１
７５’’、及び１８０’’は、出力段数が多い。即ち、
前者の５段に対して後者は２５６段を発生する。

【００４７】図１０は、本発明の他の実施例に係る図９
の伝達関数１６５’’、１７０’’、１７５’’、１８
０’’を用いた多段中間階調化処理のフローチャートを
示す。索引表１６５、１７０、１７５及び１８０は、伝
達関数１６５’’、１７０’’、１７５’’及び１８
０’’を表形態で記憶するように、簡単に再プログラム
可能である。概ね、本実施例の作用は上述の各実施例の
作用にほぼ類似している。しかし、量子化段数が増大し
ているので、各照度値３００は、それぞれが０−２５５
の範囲内の値を有する４個のピクセルにマップされる。
照度値３００が「８０」の値を有する場合、索引表１６
５の出力は「２５５」となり、表１７０の出力は「６
４」、表１７５及び１８０の出力は「０」となる。「８
０」の値を有する１６個の照度値から得られた中間階調
イメージは、中間階調イメージ８４７に示す。

【００４８】中間階調セルが多段ピクセル値で満たされ
る作用は、優先マトリクス内の素子配列及び優先マトリ
クスにより選択された索引表内に記憶された伝達関数の
形態により制御される。上述のように、優先マトリクス
内の素子は伝統的なクラスタドットデイザリングまたは
分散ドットデイザリングパターンで配列される場合が多
い。これらのマトリクス素子パターンは、中間階調セル
内の特定位置に多段ピクセル値を発生するためにどの索
引表が使用されるかを決定し、一方各索引表内に記憶さ
れた伝達関数の形状は、各個別ピクセル値が決定される
作用を制御する。

【００４９】例えば、照度値の大きさが増分的に「０」
の値から「２５５」の値へと増大してゆくと、図３及び
９に示した伝達関数が、まず関数１６５’または１６
５’’で多段ピクセル値を増分増大させることによって
中間階調セルを発生する。全ての他の伝達関数の出力
は、「０」のままである。照度値が増大すると、関数１
６５’は、関数１７０’が「０」より大きいピクセル値
を発生する前に最大ピクセル値「４」を発生し、関数１
６５’’は、関数１７０’’が「０」より大きいピクセ
ル値を発生する前に最大ピクセル値「２５５」を発生す
る。更に具体的には、図７において、照度値３００の大
きさが増大すると、中間階調セル３０５のピクセル３１
０は、ピクセル３１５が「１」の値を得る前に最大値
「４」を得る。同様に、照度値３００の大きさが更に増
大すると、ピクセル３１５の値は、ピクセル３２０の値
が増大し始める前に最大値「４」にまで増大する。この
特性は、高変調中間階調化処理を表すものである。図３
及び９に示した伝達関数は、高変調中間階調処理伝達関
数の例である。或いはまた、照度値の大きさが増大する
につれて、中間階調セル内の第２ピクセルの値が中間階
調セル内の任意の他のピクセルが完全値を達成する前に
増大開始するように重畳することも可能である。

【００５０】高変調中間階調化処理関数に対して、図１
１は低変調中間階調化処理伝達関数を示す。ここでは、
伝達関数８５０、８５５、８６０及び８６５によって、
照度値が増大するにつれて、中間階調セル内の全ピクセ
ルがその近接ピクセルの値を超えた任意の一ピクセル値
が増大する前に同じ値を確実に得ることができる。

【００５１】図１２は、図１１の低変調伝達関数８５
０、８５５、８６０、及び８６５を用いた多段中間階調
化処理のフローチャートを示す。図１２に示すように、
照度値３００の大きさが増大すると、中間階調セル８７
０内の全ピクセルが、これらのピクセルのうちの任意の
一ピクセルの値が増大する前に同じ値を得なければなら
ない。もちろん、図３の表の場合同様、装置に応じて任
意数の量子化段を使用することができる。

【００５２】本発明の幾つかの実施例を詳述してきた
が、当業者であれば、本発明の教示内用を包含した多く
の他の変更改良実施例を容易に構成できよう。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の多段中間
階調イメージ発生装置及び方法によれば、容易に任意数
の出力段を発生可能な方法で中間階調セル内のピクセル
に対して多段出力値を発生することができ、特に比較器
及び変調段マトリクスの構成を用いることなく、多段値
を発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】中間階調イメージを発生するシステムのブロッ
ク図である。

【図２】本発明に係る中間階調を発生するシステムの一
実施例を示す詳細ブロック図である。

【図３】照度値の大きさに応じて５個の出力段のうちの
一を生成するようそれぞれが量子化された４個の高変調
伝達関数の組を示す図である。

【図４】クラスタドットデイザを発生するための優先マ
トリクスの例を示す図である。

【図５】分散ドットデイザを発生するための優先マトリ
クスの例を示す図である。

【図６】２個のクラスタドットデイザを同時に生成する
優先マトリクスの例を示す図である。

【図７】本発明の実施例における図３に示した伝達関数
を用いて多段中間階調セル内の単一ピクセル値へ各照度
値を変換する処理を示すフローチャートである。

【図８】本発明の他の実施例における、図３に示した伝
達関数を用いて、それぞれが中間階調セルを含む複数の
多段ピクセル値へ各照度値を変換する処理を示すフロー
チャートである。

【図９】照度値の大きさに応じて、２５６個の出力段の
うちの一を生成するようそれぞれが量子化された４個の
高変調伝達関数の組を示す図である。

【図１０】本発明の他の実施例における、図９に示した
伝達関数を用いて多段中間階調セル内の単一ピクセル値
へ各照度値を変換する処理を示すフローチャートであ
る。

【図１１】照度値の大きさに応じて、５個の出力段のう
ちの一を生成するようそれぞれが量子化された４個の低
変調伝達関数の組を示す図である。

【図１２】本発明の他の実施例における、図１１に示し
た伝達関数を用いて多段中間階調セル内の単一ピクセル
値へ各照度値を変換する処理を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０１連続階調イメージ１０３中間階調セル１０４多段中間階調イメージ１４０制御回路１５０優先マトリクス１６０索引表

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多段中間階調化処理システムにおいて照
度値の大きさから中間階調セルに対する多段ピクセル値
を発生する多段中間階調イメージ発生装置であって、前記照度値の大きさに応じて前記多段ピクセル値として
変調段を発生する手段であって、それぞれが所定の伝達
関数を表す値をもつ複数の索引表を含む変調段発生手段
と、前記変調段発生手段に接続され、前記複数の索引表の内
の一を選択する優先マトリクス手段と、前記優先マトリクス手段に接続され、前記多段ピクセル
値として変調段を生成するために所定の方法で一の索引
表が選択されるように前記選択動作を制御する制御手段
と、を含むことを特徴とする多段中間階調イメージ発生装
置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記各伝達関数は、複数の段に量子化され、各量子化段
は変調段であることを特徴とする多段中間階調イメージ
発生装置。
【請求項３】請求項１に記載の装置において、前記中間階調セルは複数の多段ピクセル値を含み、前記
制御手段は更に、前記照度値の大きさから複数の多段ピ
クセル値を発生する手段を含むことを特徴とする多段中
間階調イメージ発生装置。
【請求項４】請求項３に記載の装置において、前記多段ピクセル値発生手段は、前記複数の索引表の前
記優先マトリクス手段によって前記選択動作を繰り返し
制御する手段を含み、これにより前記照度値の大きさが
各選択された索引表に適用され、前記中間階調セル内の
前記多段ピクセル値として複数の変調値を発生すること
を特徴とする多段中間階調イメージ発生装置。
【請求項５】請求項１に記載の装置において、複数のマトリクス素子を有する前記優先マトリクス手段
は、前記中間階調セル内の多数のピクセル位置を定める
ことを特徴とする多段中間階調イメージ発生装置。
【請求項６】多段中間階調化処理システムにおいて或
る大きさを有する照度値から中間階調セルに対する多段
ピクセル値を発生する方法であって、該方法は、各々が所定の伝達関数を表す値を含む複数の索引表か
ら、その一を選択するステップと、一の索引表が所定の方法で選択されるように、前記選択
動作を制御するステップと、前記照度値の大きさに応じて、前記多段ピクセル値とし
て変調段を発生するステップと、を含むことを特徴とする多段中間階調イメージ発生方
法。
【請求項７】請求項６に記載の方法において、前記各伝達関数は、複数の段に量子化され、各量子化段
は変調段であることを特徴とする多段中間階調イメージ
発生方法。
【請求項８】請求項６に記載の方法において、前記中間階調セルは、複数の多段ピクセル値を含み、前
記方法は、更に、前記照度値の大きさから多段ピクセル
値を発生するステップを含むことを特徴とする多段中間
階調イメージ発生方法。
【請求項９】請求項８に記載の方法において、前記多段ピクセル値発生ステップは、更に、照度値の大
きさが前記各選択された索引表へ適用され、これにより
前記中間階調セル内の多段ピクセル値として複数の変調
段を発生するように前記索引表の選択動作を繰り返し制
御するステップを含むことを特徴とする多段中間階調イ
メージ発生方法。