JPH07283942A - イメージ印字方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 識別し易いグレー・レベル間の変化が滑らか
なイメージを印字することができるイメージ印字方法を
提供する。 【構成】 グレー・スケールのイメージ１０６の画素１
０８，１１２ともとのディザ・マトリックス１２２をベ
ースにして第１の中間のＮ個のトーンのイメージ１０１
の画素１１４，１１６と第２の中間のＮ個のトーンのイ
メージ１０３の画素のレベルを決定し、第１と第２の中
間のＮ個のトーンのイメージ１０１と１０２の画素のレ
ベルをモデル化し、このモデル化をベースにして第１と
第２の中間のＮ個のトーンのイメージ１０１と１０３を
印字してＮ個のトーンのイメージ１０２を印字する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的にイメージ印字
方法に関し、より詳細にはＮ個のトーンを有するイメー
ジの印字を行うイメージ印字方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】グレー・スケールのイメージからハーフ
・トーンのイメージを印字するのに利用することのでき
る方法は数多くある。これらの方法は、通常グレース・
ケールのイメージのそれぞれの画素のおよそのグレー・
レベルを確立し、その後、表示式型をベースにしてドッ
トを印字してグレー・スケールのイメージを表すという
ことを含む。

【０００３】表示式型の１つの形として、ディザ・マト
リクスに依存するものがある。ディザ・マトリクスは、
グレー・スケールのイメージと同数の画素を有してい
る。マトリクス内のそれぞれの画素はあるレベルを有し
ていて、そのレベルはグレー・スケールのイメージにお
ける対応する画素のレベルと比較され、ハーフ・トーン
のイメージにおける画素のレベルが作成される。イメー
ジを形成するディザ・マトリクスの概括的な説明は、R.
Ulichney （アール・アリイチネイ）による「Digital
Halftoning( デジタル・ハーフトーニング) 」（１９８
７年）に見いだすことができる。他の形式の表示式型
は、エラー拡散技術に依存する。エラー拡散技術の概括
的な説明は、Floyd(フロイド) とSteinberg(スタイング
バーグ) によるProc. SID 発行の「An Adaption Algoli
thm for spatial Greyscale(空間的グレー・スケールの
適応アルゴリズム) 」の第１７巻７５−７７ページ、１
９７６年、に見いだすことができる。

【０００４】ディザ・マトリクスの１つのタイプとし
て、ベイヤー・マトリクスが知られている。図２０は、
８画素×８画素のベイヤー・マトリクスを用いて印字し
た３００ｄｐｉの２５６個のレベルを有する従来技術の
中間調を表すグレー傾斜(greyramp) を示す図である。
傾斜におけるグレー・レベルの５０％以上が、識別不可
能に黒い。このことによって、イメージを印字するグレ
ー・レベルの数が減少する。また、識別可能なグレー・
レベル間の変化の多くは滑らかではなく、このことによ
って、ベイヤー・マトリクスによって生成される図にお
いて不連続な部分が目立つことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のことから、比較
的安価に、より識別可能なグレー・レベルで、隣接する
レベル間の変化が滑らかなイメージを印字する方法の必
要性が依然として存在する、ということが明白であろ
う。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、グレー・スケ
ールのイメージから、比較的安価な方法で、より識別可
能なグレー・レベルで隣接するレベル間の変化が滑らか
なＮ個のトーンのイメージを生成する方法に関する。こ
の方法は、ハーフトーンのイメージの代わりにＮ個のト
ーンのイメージを生成することをベースにしている。

【０００７】グレー・スケールのイメージもＮ個のトー
ンのイメージも多くの画素を有する。グレー・スケール
のイメージにおけるそれぞれの画素は、最大および最小
のグレー・レベルの間にあるグレー・レベルを有する。
Ｎ個のトーンのイメージにおけるそれぞれの画素は、Ｎ
個のレベルのうちの１つであるレベルを有する。ただ
し、Ｎは２よりも大きい。

【０００８】好適な１実施例において、Ｎ個のトーンの
イメージにおけるそれぞれの画素のレベルは、グレー・
スケールのイメージにおける対応する画素のレベルをベ
ースにし、もとのディザ・マトリクスをベースにして決
定される。Ｎ個のレベルにおける隣接するレベル間の区
分けは均一ではない。決定の過程の後、Ｎ個のトーンの
イメージにおけるそれぞれの画素は、そのグレー・レベ
ルを表すようにモデル化される。このモデル化をベース
にして、Ｎ個のトーンのイメージが印字される。

【０００９】それぞれの画素をモデル化する好適な方法
の１つは、Ｎ個のトーンのイメージにおけるすべての画
素を多くの隣接するサブ画素と交換する、というもので
ある。それぞれの画素のグレー・レベルはその対応する
サブ画素のそれぞれについての明暗度によって表され、
サブ画素の明暗度の異なる組み合わせがその画素につい
ての異なるレベルを作成するようになっている。上記の
方法をベースにして、印字されるＮ個のトーンのイメー
ジは、隣接するグレー・レベル間の変化が滑らかで、そ
のグレー傾斜においてグレー・レベルがより識別可能に
なる。

【００１０】本発明の他の態様および利点は以下の詳細
な説明から明らかになるであろう。以下の詳細の説明
は、添付の図面とともに、例として、本発明の原理を示
す。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照して
説明するが、従来の技術の説明の欄の記載時に参照した
図２０ならびに以下にのべる本発明に関する図１〜図１
９において、同じ数字はすべての図における同じ要素に
割り当てられている。本発明の実施例は、図１〜図１９
を参照し、かつ従来例の図２０を援用して以下に説明さ
れている。しかし、当業者であれば、本発明はこれらの
限られた実施例を越えて広がるものであるから、これら
の図に関して本明細書において与えられた詳細な説明は
説明のためのものである、ということが容易に理解され
るであろう。

【００１２】図１は、本発明の第１の好適な実施例１０
０を表したものである。この実施例においては、グレー
・スケールのイメージ１０６から、プリンタ、プロッ
タ、その他の印字装置１０４によって、Ｎ個のトーンの
イメージ１０２が印字される。Ｎ個のトーンのイメージ
１０２は、２つの中間形、すなわち第１の中間のＮ個の
トーンのイメージ１０１および第２の中間のＮ個のトー
ンのイメージ１０３、を有する。イメージは多くの画素
を有する。たとえば、グレー・スケールのイメージ１０
６は、画素１０８、１１２を有する。第１の中間のＮ個
のトーンのイメージ１０１は、画素１１４、１１６を有
する。

【００１３】グレー・スケールのイメージにおけるそれ
ぞれの画素は、最大および最小のグレー・レベルの間に
あるレベルを有する。たとえば、最大のグレー・レベル
は「２５５」であり、最小のグレー・レベルは「０」で
ある。それぞれのグレー・レベルは、グレー・スケール
のイメージ１０６のグレー・レベルの１つを表す。

【００１４】第１の中間のＮ個のトーンのイメージ１０
１は、Ｎ個のグレー・レベルを有する。ただし、Ｎは好
ましくは「２」よりも大きい数である。第１の中間のＮ
個のトーンのイメージ１０１におけるそれぞれの画素の
グレー・レベルは、これらＮ個のグレー・レベルのうち
の１つである。Ｎ個のグレー・レベルは、グレー・スケ
ールのＮ個のトーン・イメージ１０２におけるグレー・
レベルをＮ個の群に分割することによって、これらのグ
レー・レベルから選択される。グレー・レベルのそれぞ
れの群は、群の最大のグレー・レベルを有し、これはそ
の群における最大のグレー・レベルであり、Ｎ個のグレ
ー・レベルのうちの１つである。Ｎ個のグレー・レベル
における隣接するグレー・レベル間の区分けは均一では
ない。この不均一性を設定する方法は、本明細書におい
て後に説明する。

【００１５】図２は、Ｎ個のトーンのイメージを１６個
のレベルで生成するグレー・レベルの群の好適な表の例
である。１６番目の群２０２は、「２５５」から「２５
３」の間のグレー・レベルの範囲を網羅し、その群の最
大のグレー・レベルは「２５５」である。すべての群は
その群の最大のグレー・レベルで表される。１６個の群
全体で１６個の群の最大のグレー・レベルが生じ、これ
がＮ個のトーンのイメージの１６個のレベルを表す。

【００１６】第１の好適な実施例は、多レベルのディザ
・マトリクス１２２等の多くの多レベルのディザ・マト
リクス１１８を含む。それぞれの多レベルのディザ・マ
トリクスは、ディザ・マトリクス１２２が画素１２４、
１２６を有するように、多くの画素を有する。

【００１７】多レベルのディザ・マトリクスは、図２に
示すグレー・レベルの群ともとのディザ・マトリクスを
通して形成される。図３は、図４に示すものとしての多
レベルのディザ・マトリクス１２２を形成する１つの好
適な方法２６０を示す。最初に、２６２において、図２
に示すＮ個のグレー・レベルの群が形成される。次に、
２６４において、グレー・レベルの群にしたがってもと
のディザ・マトリクスを測定することを通してマトリク
スが形成される。もとのディザ・マトリクス２５０は、
グレー・レベルが「１」から「２５５」まで等の範囲の
ベイヤー・マトリクスまたは他のタイプのディザ・マト
リクスであってもよい。マトリクスは、イメージを形成
するのに広く用いられてきたタイプのものであり、本願
においてはこれ以上の説明は行わない。図４に示す多レ
ベルのディザ・マトリクス１２２は、図２に示すグレー
・レベルの４番目の群２０６に対応する。４番目の群２
０６は、「５６」から「３１」までのグレー・レベルを
網羅するものである。多レベルのディザ・マトリクス１
２２を形成するために、グレー・レベルが「５６」から
「３１」までの範囲の群２０６におけるグレー・レベル
にしたがい、もとのディザ・マトリクスにおけるグレー
・レベル（「１」から「２５５」）が測定される。たと
えば、以下の直接に測定する（１）式に示す計算を用い
て小数点以下を丸めると、もとのディザ・マトリクスの
２番目の画素におけるグレー・レベル「１６７」は、多
レベルのディザ・マトリクスの２番目の画素におけるグ
レー・レベル「４７」となる。

【００１８】 ［｛（６５−３１）／２５５｝＊１６７＋３１］・・・・・・（１）

【００１９】同様に、もとのディザ・マトリクスの画素
２５７におけるグレー・レベル「４０」は、多レベルの
ディザ・マトリクスの画素２５９におけるグレー・レベ
ル「３５」となる。上記の方法をベースにして、多レベ
ルのディザ・マトリクス１２２が形成される。もとのデ
ィザ・マトリクスと図２に示す１６個の群のグレー・レ
ベルを用いて、直接に測定する計算によって、１６個の
多レベルのディザ・マトリクスが生成される。図５は、
多レベルのディザ・マトリクスをベースにして、Ｎ個の
トーンのイメージを形成する好適な１組の工程を示す。

【００２０】第１の中間のＮ個のトーンのイメージ１０
１を生成するために、グレー・スケールのイメージ１０
６におけるすべての画素が、多レベルのディザ・マトリ
クスの１つにおける画素と比較され、その画素がしきい
値となる。たとえば、グレー・スケールのイメージ１０
６における第１の画素１０８は、グレー・レベル「５
１」を有する。このグレー・レベルは、図２に示すグレ
ー・レベルの４番目の群２０６の範囲にある。２７５に
おいて、グレー・レベルの４番目の群によって生成され
る多レベルのディザ・マトリクス１２２が選択される。
その後、２７７において、グレー・スケールのイメージ
の第１の画素が多レベルのディザ・マトリクス１２２の
第１の画素と比較される。比較の過程において、最初
に、グレー・スケールのイメージにおける画素のレベル
が多レベルのディザ・マトリクスの対応する画素におけ
るグレー・レベルよりも大きいまたは等しいかどうかが
判断される。そうであれば、多レベルのディザ・マトリ
クスを生成する対応する群の最大のグレー・レベルが、
第１の中間のＮ個のトーンのイメージについて選択され
る。しかし、グレー・スケールのイメージにおける画素
のグレー・レベルの方が小さい場合には、後続の群の最
大のグレー・レベルが第１の中間のＮ個のトーンのイメ
ージについて選択される。この例において、グレー・レ
ベル「５１」がグレー・レベル「５０」よりも大きいの
で、群の最大のグレー・レベル「５６」が、第１の中間
のＮ個のトーンのイメージにおける第１の画素のグレー
・レベルとして選択される。第２の画素について、グレ
ー・レベル「４６」がグレー・レベル「４７」よりも小
さいので、後続の群の最大のグレー・レベル「３１」
が、Ｎ個のトーンのイメージにおけるグレー・レベルと
して選択される。グレー・スケールのイメージと多レベ
ルのディザ・マトリクスにおけるグレー・レベルから、
上に説明した画素間の比較の方法で、第１の中間のＮ個
のトーンのイメージ１０１が生成される。

【００２１】第２の中間のＮ個のトーンのイメージ１０
３は、２つの工程で生成される。最初に、２７９におい
て、第１の中間のＮ個のトーンのイメージ１０１におけ
るそれぞれの画素が、多数の隣接するサブ画素によって
表されまたはモデル化され、その後、それぞれのサブ画
素が、多数のセグメントによって表されまたはモデル化
される。

【００２２】理論に束縛されることを望むものではない
が、本発明の有利な結果のいくつかは比較的低コストの
プリンタの機能性を理解することを通して得られると考
えられる。本質的にドットが分からないイメージを生成
するために、すべての画素は、たとえば、少なくとも６
００画素またはｄｐｉの解像度のレーザ・プリンタで印
字される。それぞれの画素の特性は、好ましくは、パル
ス幅のあるパルスを通して制御される。パルス幅は、さ
らに多数のセグメントに分割することができる。それぞ
れのセグメントは、高いまたは低い明暗度であり得る。
高い明暗度であるということは、セグメントが暗い、ま
たはパルス幅がセグメント内に延びてセグメントがオン
にされる、ということを意味する。低い明暗度であると
いうことは、セグメントが明るい、またはパルス幅がセ
グメント内に延びずセグメントがオフにされる、という
ことを意味する。通常の今日の６００ｄｐｉのレーザ・
プリンタについて、パルスが８個のセグメントに分割さ
れる場合には、再生可能な出力を生成するのに高い明暗
度であるセグメントを１個より多く有することが好まし
い。言い換えれば、高い明暗度であるすべてのセグメン
トは好ましくはこれもまた高い明暗度である隣接するセ
グメントを有するべきである。この表示をベースにし
て、異なるイメージのレベルは異なるパルス幅を必要と
し、または異なる数のセグメントを選択することを必要
とする。出力イメージについてより多くのレベルを生成
するために、Ｎ個のトーンのイメージにおけるすべての
画素は、多数の画素によって表されまたはモデル化され
る。画素の数をサブ画素と呼ぶ。好適な１実施例におい
て、４個のサブ画素を結合してそれぞれの画素について
異なるレベルを生成することによって、３００ｄｐｉの
解像度のＮ個のトーンのイメージが得られる。生成され
たＮ個のトーンのイメージは、２０／２０の視力(visio
n)の普通の人の肉眼では、通常の条件の下では、本質的
にドットが分からない。上の理論は、レーザ・プリンタ
のそれぞれの画素におけるパルス幅を変化させるのと同
様の方法でそれぞれの印字ドットの明暗度を変化させる
ことによって、インクジェット・プリンタ等の他の比較
的低コストのプリンタにも当てはめることができる。そ
の後、本発明において発明された方法を用いて、本質的
にドットが分からないイメージを生成することができ
る。

【００２３】サブ画素とセグメントを用いる１つの例を
図７および図８に示し、その好適な１組の工程を図６に
示す。この例は、６００ｄｐｉのレーザ・プリンタをベ
ースにしている。図７は、２８３において、４個の隣接
するサブ画素と交換される第１の中間のＮ個のトーンの
イメージ１０１におけるそれぞれの画素を示す。たとえ
ば、画素１１４は、サブ画素３０２、３０４、３０６、
３０８と交換される。図８は、２８５において、それぞ
れ８個のセグメントと交換される４個のサブ画素を示
す。それぞれのセグメント内に、数がある。たとえば、
セグメント３１０は数「１５」を有し、セグメント３１
２は数「１」を有する。セグメント内の数は、そのセグ
メントがオンにされるとき、つまり高い明暗度であると
きの画素のグレー・レベルを表す。たとえば、グレー・
レベル「１５」については、パルス幅は３個のセグメン
ト、つまりセグメント３１０、３１４、３１６を横切っ
て延びる。最も暗いグレー・レベルであるグレー・レベ
ル「１」については、パルス幅はすべてのセグメントを
横切って延びる。グレー・レベル「１６」については、
オンにされるセグメントはない、つまりすべてのセグメ
ントは低い明暗度である。このように、２８７におい
て、それぞれの画素のグレー・レベルがセグメントとサ
ブ画素によって表される。

【００２４】１６個のレベルは違いが分かるグレーのレ
ベルを有する。どのセグメントがどのグレー・レベルに
ついてオンにされるべきかを決定する好適な方法の１つ
は、視覚をベースにしている。図８に示すセグメントが
３２個の本実施例において、作り出されたグレー・レベ
ルを濃度計で測定して、セグメントが次々とオンにされ
る。濃度計はグレー・レベルの濃度を測定する。理論上
は、３２個のセグメントからは３３個のグレー・レベル
を作り出すことが可能である。しかし、多くのグレー・
レベルは視覚的に識別不可能である。これら識別不可能
なグレー・レベルは１つのグレー・レベルとしてまとめ
られる。たとえば、多くのセグメントがグレー・レベル
「１」およびグレー・レベル「２」に一緒にまとめられ
る。本実施例において、１６個の識別可能なグレー・レ
ベルが選択される。６００サブ画素／インチのレーザ・
プリンタを用いた好適な実施例を観察して他に知り得る
ことは、最も明るいグレー・レベル「１５」には好まし
くは１個より多いセグメントが必要である、ということ
である。隣接するセグメントがオンにされることなく１
つだけオンにされるセグメントの効果は、非常に再生可
能であるとは言えないかもしれないからである。このよ
うに、最も明るいグレー・レベルは、好ましくはオンに
されるセグメントが１個より多く必要である。しかし、
一旦オンにされるセグメントが複数あれば、後続のレベ
ルは違いが分かるセグメントが１個だけ余分にあればよ
い。たとえば、グレー・レベル「１４」は、グレー・レ
ベル「１５」と比較して、オンにされるセグメントが１
個多いだけである。本実施例において、グレー・レベル
間のセグメントの数は均一ではない。たとえば、グレー
・レベル「１６」とグレー・レベル「１５」の間の差は
３セグメントであるが、グレー・レベル「１５」とグレ
ー・レベル「１４」の差は１セグメントだけである。

【００２５】どのセグメントがどのグレー・レベルにつ
いてオンにされるべきかを決定する他の好適な方法は、
３２個のセグメントについて３３個のグレー・レベルを
保持する、ということである。多くのグレー・レベルが
視覚的に識別不可能であるかもしれず、すべてのグレー
・レベルを示すのに６ビットが必要である。ビット数が
問題となる場合には、１個のグレー・レベルを取り除い
てもよい。そうすれば３２個のグレー・レベルを示すの
に５ビットだけが必要となる。

【００２６】上記の例は、６００サブ画素またはｄｐｉ
のレーザ・プリンタをベースにしている。より高解像度
のレーザ・プリンタを用いることもできる。それぞれの
画素についてのサブ画素の数は４個である必要はない。
それぞれのサブ画素についてのセグメントの数は８個で
ある必要はない。セグメントの数、サブ画素の数、およ
びドットの大きさについて実験することにより、本明細
書の開示における教えをベースにして、解像度やサブ画
素の数やセグメントの数が異なっても、本質的にドット
が分からないイメージを生成することができる。

【００２７】図９は、図８に示す異なるパルス幅やセグ
メントを用いて中間調を印字した１６個のグレー・レベ
ルを示す。たとえば、４番目の四角のブロック３２５
は、４番目のグレー・レベルである。図８に示すとお
り、内部に４以上の数を有するすべてのセグメントがオ
ンにされる。これは、３個のサブ画素、すなわち３０
４、３０４、３０６についてパルスがオンにされる、と
いうことを意味している。言い換えれば、３２個のセグ
メントのうちの２４個がオンにされる、ということであ
る。

【００２８】図９に示す１６個のグレー・レベルは、濃
度計によって測定される。Ｎ個のトーンのイメージのそ
れぞれのグレー・レベルの濃度は、逆戻りしてグレー・
スケールのイメージのグレー・レベルに関係する。好適
な１実施例において、これは１次的な関係であると仮定
する。図１０は、グレー・レベルとＮ個のトーンのイメ
ージのそれぞれのグレー・レベルの濃度の関係を示す。
図１０におけるそれぞれのグレー・レベルは、グレー・
レベルの１つの群または範囲に写像される。たとえば、
４番目のグレー・レベルはおよそ「５６」のグレー・レ
ベルを有し、３番目のグレー・レベルはおよそ「３１」
のグレー・レベルを有する。したがって、グレー・レベ
ルの４番目の群は「５６」から「３１」までのグレー・
レベルを網羅する。これは、図３におけるすべての群の
グレー・レベルを決定する好適な１方法である。

【００２９】２８１において、第２の中間のＮ個のトー
ンのイメージ１０３から、プリンタ１０４によってＮ個
のトーンのイメージ１０２が印字される。本実施例にお
いて、オンにされるセグメントを表す１つの方法は、
「１」の値を用いることであり、オフにされるセグメン
トを表す１つの方法は、「０」の値を用いることであ
る。内部に「１」を有するセグメントは印字される。図
１１は、第１の好適な実施例によって印字された絵を示
す。イメージはインチ当たり３００ドットまたは画素を
有する。それぞれの画素は４個のサブ画素で表され、そ
れぞれのサブ画素は８個のセグメントで表される。それ
ぞれの画素について全部で３２個のセグメントが存在す
る。本実施例において、それぞれの画素は１６個のグレ
ー・レベルを有するのみである。これは４ビットで表す
ことができる。このように、それぞれの画素について４
ビット増大すれば、普通の人であれば、生成された図の
ドットは本質的に分からない。図における林檎のドット
等のいかなるドットも、もとのグレー・スケールのイメ
ージに存在する。

【００３０】本発明の第２の好適な実施例は、パルス幅
を変化させたり、第２の中間のディザ・マトリクス１０
３におけるそれぞれのサブ画素について異なるセグメン
トを用いる必要がない、という点を除けば、第１の好適
な実施例と同様である。たとえば、Ｎ個のトーンのイメ
ージは、８画素×８画素のもとのベイヤー・マトリクス
を通して生成される。

【００３１】第２の実施例の１例において、図１２に示
すように、すべての画素は１６個の隣接するサブ画素に
よって表されまたはモデル化される。図１３は、１３個
の異なるグレー・レベルを生成するサブ画素のオンにす
る順序を示す。たとえば、４番目のグレー・レベルを好
む場合は、４以上に分類されたすべてのサブ画素がオン
にされる、つまり内部に印字されるドットを有する。こ
のオンにする順序は、４５°のモデルの伝統的なスクリ
ーンまたはクラスタ・ドットをベースにして決定され
る。このようなモデルは当業者には容易に理解できるも
のであり、本明細書においてはこれ以上の説明は行わな
い。図１０と同様のグラフにしたがって、１３個のグレ
ー・レベルから、濃度計が１３群のグレー・レベルを生
成する。図１４は、見いだしたグレー・レベルの群を示
す。ここでも、グレー・レベルの群間の区分けは均一で
はない。

【００３２】図１４における１３群のグレー・レベルか
ら、もとのベイヤー・マトリクスが１３個の多レベルの
ディザ・マトリクスを形成する。多レベルのディザ・マ
トリクスから、第１の中間のディザ・マトリクス１０１
が生成される。図１３に示す１３個のグレー・レベルを
ベースにして、第１の好適な実施例と同様に、第２の中
間のＮ個のトーンのイメージとＮ個のトーンのイメージ
が作成される。

【００３３】図１５は、多レベルのベイヤー・マトリク
スと１３個のグレー・レベルを用いた第２の好適な実施
例をベースに生成した２５６個のグレー・レベルを有す
るグレー傾斜を示す。画素は７５ｄｐｉの解像度を有
し、サブ画素は３００ｄｐｉの解像度を有する。図２０
の従来技術のグレー傾斜と比較して、かなり識別可能な
グレー・レベルが存在する。さらに、図１５のグレー・
レベル間の変化は、図２０のグレー・レベル間の変化よ
りも滑らかである。これらの効果は、この２つの図を横
に置いて、２フィート等少し離れたところから見てみる
と、より容易に理解できる。

【００３４】第３の好適な実施例について、その第１の
好適な実施例との主要な違いは、多レベルのディザ・マ
トリクスの代わりに多レベルのエラー拡散技術を用いて
第１の中間のＮ個のトーンのイメージ１０１を生成す
る、ということである。通常のエラー拡散技術におい
て、それぞれの画素からのエラーはグレース・ケールの
イメージの中央のグレー・スケール・レベルと比較さ
れ、エラーはその周囲の画素に拡散される。エラー拡散
技術は当業者にはよく知られており、本明細書において
はこれ以上の説明は行わない。本発明における好適な多
レベルのエラー拡散技術について、それぞれのグレー・
スケールのイメージの画素におけるグレー・レベルが、
これも図２に示すもの等の対応するグレー・レベルの群
に写像される。グレー・スケールのイメージのそれぞれ
の画素におけるグレー・レベルは対応するグレー・レベ
ルの群の中央のグレー・レベルと比較され、エラーはこ
こでも対応する画素に拡散されて、第１の中間のＮ個の
トーンのイメージ１０１が生成される。たとえば、「５
１」のグレー・レベルを有する第１の画素１０８は、グ
レー・レベル「４３」（「５６」と「３１」の平均）と
比較され、エラーがその近傍に拡散される。

【００３５】図１６は、本発明の第４の好適な実施例４
０１の一部を示す。その好適な１組の工程は図１７に示
す。第１および第４の実施例の違いは、第４の実施例
は、多くの工程を滅失して１つの特別なディザ・マトリ
クスにすることによって、第１の実施例における工程の
数を減少している、ということである。本実施例におい
て、第２の中間のＮ個のトーンのイメージ４０４におけ
るそれぞれのセグメントのレベルが、グレー・スケール
のイメージ４００と特別なディザ・マトリクス４０２の
画素間の比較によって決定される。３７５において、こ
の比較をベースにして、Ｎ個のトーンのイメージのそれ
ぞれの画素におけるグレー・レベルが決定される。その
後、３７７において、第２の中間のＮ個のトーンのイメ
ージ４０４から、Ｎ個のトーンのイメージがプリンタで
印字される。他の実施例においては、好ましくは、３７
５におけるそれぞれの画素におけるグレー・レベルの決
定をする必要はない。第２の中間のＮ個のトーンのイメ
ージ４０４におけるすべてのセグメントは、ビット・マ
ップとしてプリンタに送られ、このビット・マップが直
接印字される。

【００３６】好適な１実施例において、図１６に示すよ
うに、グレー・スケールのイメージ４００におけるすべ
ての画素は、隣接するセグメントの群にさらに分割さ
れ、より高解像度のグレー・スケールのイメージ４０６
を形成する。それぞれの画素のすべてのセグメントが、
グレー・スケールのイメージ４００における対応する画
素と同じグレー・レベルを有してもよい。たとえば、
「２０６」のグレー・レベルを有する第１の画素４０８
は、４１０、４１２、４１４、４１６等の３２個の隣接
するセグメントにさらに分割され、すべてのセグメント
が「２０６」のグレー・レベルを有する。他の実施例に
ついて、より高解像度のグレー・スケールのイメージ４
０６は、実際にグレー・スケールのイメージ４００より
も高い解像度を有する。たとえば、解像度において３２
倍高い。このようにさらに分割した後、より高解像度の
グレー・スケールのイメージにおけるそれぞれのセグメ
ントは、特別なディザ・マトリクス４０２における対応
するセグメントと比較される。

【００３７】図１８は、特別なディザ・マトリクス４０
２を形成する１つの好適な方法を図式的に示す。その好
適な１組の段階は図２０に示す。概要として、５００に
おいて、４６０、４６２、４６４等の多くの標準のグレ
ー・スケールのイメージが１１８、１２２等の多レベル
のディザ・マトリクスとまず比較され、４５０、４５
２、４５４等の多くの中間出力マトリクスが作成され
る。その後、５０２において、第１の好適な実施例と同
様に、中間出力マトリクスにおけるすべての画素が隣接
するサブ画素の群と交換され、４７０、４７２、４７４
等の多くの出力マトリクスが形成される。５０４におい
て、すべての出力マトリクスが合計されて、特別なディ
ザ・マトリクス４０２が形成される。

【００３８】より詳細には、それぞれの標準のグレー・
スケールのイメージにおけるすべての画素が同じグレー
・レベルを有する。たとえば、標準のグレー・スケール
のイメージ４６０におけるすべての画素はグレー・レベ
ル「０」を有する。グレー・スケールのイメージは２５
６個のグレー・レベルを有するかもしれない。すべての
グレー・レベルを網羅するために、好ましくは２５６個
の標準のグレー・スケールのイメージが存在する。

【００３９】第１の好適な実施例と同様、多レベルのデ
ィザ・マトリクスが生成される。それぞれの標準のグレ
ー・スケールのイメージについて、その画素が対応する
１つの多レベルのディザ・マトリクスと比較されて、そ
の中間出力マトリクスが生成される。この比較は、第１
の好適な実施例における比較と同様である。たとえば、
標準のグレー・スケールのイメージ４６２は、そのすべ
ての画素について「４５」のグレー・レベルを有する。
その対応する多レベルのディザ・マトリクスは１２２で
あり、これは「５６」から「３１」までのグレー・レベ
ルを網羅する。このように、標準のグレー・スケールの
イメージ４６２におけるすべての画素が、多レベルのデ
ィザ・マトリクス１２２における対応する画素と比較さ
れ、中間出力マトリクス４５２が生成される。

【００４０】すべての中間出力マトリクスが、すべての
画素を１群の隣接するセグメントと交換することによっ
て、対応する出力マトリクスに変換される。この交換の
過程は、第１の実施例における第１の中間のＮ個のトー
ンのイメージからの第２の中間のＮ個のトーンのイメー
ジの生成における交換の過程と同様である。たとえば、
中間出力マトリクスにおけるそれぞれの画素が３２個の
セグメントの対応する明暗度に交換され、それぞれの画
素のレベルが表される。オンにされるべきセグメントは
内部に「１」を有し、オフにされるべきセグメントは
「０」を有する。交換の後、すべての中間出力マトリク
スがその対応する出力マトリクスとなる。たとえば、中
間出力マトリクス４５２は、交換の過程の後、出力マト
リクス４７２となる。それからマトリクス和によってす
べての出力マトリクスが合計されて、特別なディザ・マ
トリクス４０２が形成される。

【００４１】第４の好適な実施例についてベイヤー・マ
トリクスを用いてもよい。違いは、中間出力マトリクス
におけるすべての画素はセグメントによって交換される
のではなく、第２の好適な実施例のようにサブ画素のみ
によって交換される、という点である。オンにされるべ
きサブ画素は内部に「１」を有し、オフにされるべきサ
ブ画素は内部に「０」を有する。

【００４２】前述のことから、本発明は視覚的に快いＮ
個のトーンのイメージを比較的安価な用法で生成する、
ということが理解されるべきである。上記の説明は、カ
ラー・イメージに拡張することができる。カラーのＮ個
のトーンのイメージについて、発明された方法は、１回
ずつ異なる色について少なくともあと２回繰り返され、
カラーのＮ個のトーンのイメージが生成される。本発明
はまた、Ｎ個のトーンのイメージがプリンタで印字され
る代わりに表示されている表示装置にも拡張することが
できる。実際、本発明における印字の工程は、本発明に
おけるプリンタを表示装置として表示することを含む。

【００４３】本明細書を考察したり本明細書に開示され
た本発明を実施することから、当業者には本発明の他の
実施例が明白になるであろう。本明細書と例は、単に典
型的なものとみなされることを意図しており、本発明の
真の範囲および趣旨は特許請求の範囲によって示されて
いる。

【００４４】以上、本発明の各実施例について詳述した
が、ここで各実施例の理解を容易にするために各実施例
ごとに要約して以下に列挙する。

【００４５】１． 複数の画素を有しそれぞれの画素が
最大および最小のレベルの間にあるグレー・レベルを有
するグレー・スケールのイメージから、複数の画素を有
しそれぞれの画素が２より大きいＮ個のレベルのうちの
１つであるグレー・レベルを有するＮ個のトーンのイメ
ージを生成する方法であって、前記グレー・スケールの
イメージにおける対応する画素のレベルをベースにし、
もとのディザ・マトリクスをベースにして、前記Ｎ個の
レベルにおける隣接するレベル間の区分けが均一でない
前記Ｎ個のトーンのイメージにおけるそれぞれの画素の
レベルを決定し、前記Ｎ個のトーンのイメージにおける
すべての画素のレベルをモデル化し、前記モデル化をベ
ースにして前記Ｎ個のトーンのイメージを印字する、工
程を含むイメージ印字方法である。

【００４６】２． 前記決定する工程がさらに前記グレ
ー・スケールのイメージのすべての画素について、前記
Ｎ個のレベルと前記もとのディザ・マトリクスをベース
にして生成される複数の多レベルのディザ・マトリクス
の中から多レベルのディザ・マトリクスを選択し、前記
グレー・スケールのイメージにけるそれぞれの画素のレ
ベルと選択された多レベルのディザ・マトリクスにおけ
る対応する画素のレベルを比較して、前記Ｎ個のトーン
のイメージにおける対応する画素のレベルを決定する、
工程を含む上記１に記載のイメージ印字方法である。

【００４７】３． 前記グレー・スケールのイメージに
おけるレベルを、前記Ｎ個のトーンのイメージの前記Ｎ
個のレベルをベースにして、Ｎ群に分割し、前記もとの
ディザ・マトリクスを、それぞれの群におけるレベルに
よって測定してＮ個の多レベルのディザ・マトリクスを
生成することによって生成されるＮ個の多レベルのディ
ザ・マトリクスがあることを特徴とする上記２に記載の
イメージ印字方法である。

【００４８】４． 前記Ｎ個のトーンのイメージのＮ個
のレベルにおける隣接したレベル間の明暗度において視
覚的に分かる変化があることを特徴とする上記１に記載
のイメージ印字方法である。

【００４９】５． 前記Ｎ個のトーンのイメージが白黒
であることを特徴とする上記１に記載のイメージ印字方
法である。

【００５０】６． 前記Ｎ個のトーンのイメージがカラ
ーであり、前記方法がさらに、１回ずつ異なる色につい
て１回より多く前記方法を繰り返して前記カラーのＮ個
のトーンのイメージを生成する、工程を含むことを特徴
とする上記１に記載のイメージ印字方法である。

【００５１】７． 前記Ｎ個のトーンのイメージがカラ
ーであり、前記方法がさらに、１回ずつ異なる色につい
て１回より多く前記方法を繰り返して前記カラーのＮ個
のトーンのイメージを生成する、工程を含むことを特徴
とする上記３に記載のイメージ印字方法である。

【００５２】８． 前記モデル化の段階が前記Ｎ個のト
ーンのイメージにおけるすべての画素をそれぞれ明暗度
を有する複数のサブ画素と交換し、それぞれの画素のレ
ベルを対応するサブ画素のそれぞれの明暗度によって表
す、工程を含む上記１に記載のイメージ印字方法であ
る。

【００５３】９． 前記印字の工程が白黒のプリンタを
用いることを含む上記１に記載のイメージ印字方法であ
る。

【００５４】１０． 前記印字の工程がカラー・プリン
タを用いることを含む上記１に記載のイメージ印字方法
である。

【００５５】１１． 複数の画素を有するもとのディザ
・マトリクスと複数の画素を有する複数の標準のマトリ
クスをベースにして、それぞれの画素が最大および最小
のレベルの間にあるグレー・レベルを有するグレー・ス
ケールのイメージから、それぞれの画素が２より大きい
Ｎ個のレベルのうちの１つを有するＮ個のトーンのイメ
ージを生成する方法であって、前記グレー・スケールの
イメージにおける対応する画素のレベルを、（ａ）前記
Ｎ個のレベル、（ｂ）前記もとのディザ・マトリクス、
および（ｃ）サブ画素を用いたＮ個のレベルを生成する
ためのモデル化、に依存する特別なディザ・マトリクス
における対応する画素と比較することによって、前記Ｎ
個のトーンのイメージにおけるそれぞれの画素のレベル
を決定し、前記Ｎ個のトーンのイメージを印字する、工
程を含むイメージ印字方法である。

【００５６】１２． 前記特別なディザ・マトリクスが
それぞれの標準のマトリクスを、前記Ｎ個のレベルと前
記もとのディザ・マトリクスから形成される複数の多レ
ベルのディザ・マトリクスの１つによって動作して、対
応する中間出力マトリクスを生成し、前記中間出力マト
リクスにおけるすべての画素を、前記複数の隣接するサ
ブ画素によってモデル化することによって、複数の出力
マトリクスを作成し、前記出力マトリクスを加える、こ
とによって生成されることを特徴とする上記１１に記載
のイメージ印字方法である。

【００５７】１３． 前記Ｎ個のトーンのイメージにお
ける前記Ｎ個のレベルの隣接するレベル間の区分けが均
一でないことを特徴とする上記１２に記載のイメージ印
字方法である。

【００５８】１４． それぞれの標準のマトリクスにお
ける画素が同じグレー・レベルを有し、前記標準のマト
リクスのすべてからのレベルが前記グレー・スケールの
イメージにおけるすべてのレベルを網羅し、前記多レベ
ルのディザ・マトリクスが前記Ｎ個のトーンのイメージ
のＮ個のレベルをベースにして、前記グレー・スケール
のイメージにおけるレベルをＮ群に分割し、前記もとの
ディザ・マトリクスをそれぞれの群におけるレベルで測
定して前記Ｎ個の多レベルのディザ・マトリクスを生成
することによって生成される、ことを特徴とする上記１
３項に記載のイメージ印字方法である。

【００５９】１５． 前記モデル化の工程がサブ画素を
用いたＮ個のレベルを生成するためのモデル化を含み、
前記決定およびモデル化の工程が特別なディザ・マトリ
クスと複数の標準のマトリクスに依存する、ことを特徴
とする上記１に記載のイメージ印字方法である。

【００６０】１６． 前記特別なディザ・マトリクスが
それぞれの標準のマトリクスを、前記Ｎ個のレベルと前
記もとのディザ・マトリクスから形成される複数の多レ
ベルのディザ・マトリクスの１つによって動作して、対
応する中間出力マトリクスを生成し、前記中間出力マト
リクスにおけるすべての画素を、前記複数の隣接するサ
ブ画素によってモデル化することによって、複数の出力
マトリクスを作成し、前記出力マトリクスを加える、こ
とによって生成されることを特徴とする上記１５に記載
のイメージ印字方法である。

【００６１】１７． それぞれの標準のマトリクスにお
ける画素が同じグレー・レベルを有し、前記標準のマト
リクスのすべてからのレベルが前記グレー・スケールの
イメージにおけるすべてのレベルを網羅し、前記多レベ
ルのディザ・マトリクスが前記Ｎ個のトーンのイメージ
のＮ個のレベルをベースにして、前記グレー・スケール
のイメージにおけるレベルをＮ群に分割し、前記もとの
ディザ・マトリクスをそれぞれの群におけるレベルで測
定して前記Ｎ個の多レベルのディザ・マトリクスを生成
することによって生成される、ことを特徴とする上記１
６に記載のイメージ印字方法である。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、グレー
・スケールのイメージにおける対応する画素レベルと、
もとのディザ・マトリックスをベースにしてそれぞれの
画素が２より大きいＮ個のレベルにおける隣接するレベ
ル間の区分けが均一でないＮ個のトーンのイメージがそ
れぞれの画素レベルを決定し、Ｎ個のトーンの画素レベ
ルをモデル化して、そのモデル化をベースにしてＮ個の
トーンのイメージを印字するようにしたので、より識別
可能なグレー・レベルで隣接するレベル間の変化が滑ら
かなＮ個のトーンのイメージをグレー・スケールのイメ
ージから比較的安価に印字することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の好適な実施例を表す印字工程説
明図である。

【図２】第１の好適な実施例のＮ個のトーンのイメージ
を生成するグレー・レベルの群の好適な例を示す説明図
である。

【図３】本発明の多レベルのディザ・マトリクスを形成
する１つの好適な方法を示すフローチャートである。

【図４】図３において説明した方法によって形成された
１つの多レベルのディザ・マトリクスを示す説明図であ
る。

【図５】第１の好適な実施例のＮ個のトーンのイメージ
を形成する１つの好適な方法を示すフローチャートであ
る。

【図６】第１の好適な実施例のサブ画素およびセグメン
トを生成する１つの好適な方法を示すフローチャートで
ある。

【図７】第１の好適な実施例のサブ画素の形成を示す工
程説明図である。

【図８】４個のサブ画素に対する好適な１組のセグメン
トを示す説明図である。

【図９】図８における異なるセグメントを用いて印字さ
れる１６個のグレー・レベルを示す説明図である。

【図１０】グレー・レベルと第１の好適な実施例のＮ個
のトーンのイメージにおけるそれぞれのグレー・レベル
の濃度の関係を示すグラフである。

【図１１】第１の好適な実施例によって印字された中間
調を有する絵を示す説明図である。

【図１２】１６個の隣接するサブ画素が１個の画素を形
成する、第２の好適な実施例を示す説明図である。

【図１３】第２の好適な実施例の１３個の異なるグレー
・レベルを生成するサブ画素のオンにする順序を示す説
明図である。

【図１４】第２の好適な実施例のグレー・レベルの群の
１つを示す説明図である。

【図１５】本発明の第２の好適な実施例をベースにして
生成したグレー傾斜を示した中間調を示す図である。

【図１６】本発明の第４の好適な実施例の一部を示す工
程説明図である。

【図１７】第４の好適な実施例の好適な方法を示すフロ
ーチャートである。

【図１８】第４の好適な実施例における特別なディザ・
マトリクスを形成する１つの好適な方法を図式的に示す
工程説明図である。

【図１９】図１８における特別なマトリクスを形成する
好適な１組の工程を示すフローチャートである。

【図２０】ベイヤー・マトリクスを用いて印字した従来
技術のグレー傾斜を表示した中間調を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 第１の中間のＮ個のトーンのイメージ １０２ Ｎ個のトーンのイメージ １０３，４０４ 第２の中間のＮ個のトーンのイメージ １０６，４００ グレー・スケールのイメージ １０８，１１２，１１４，１１６ 画素 １１８，１２２ 多レベルのディザ・マトリクス ２５０ もとのディザ・マトリクス ３０２，３０４，３０６，３０８ サブ画素 ３１０，３１２，３１４，３１６，４１０，４１２，４
１４，４１６ セグメント ４０２ 特別なディザ・マトリクス ４０６ より高解像度のグレー・スケールのイメージ ４０８ 第１の画素 ４５０，４５２，４５４ 中間出力マトリクス ４６０，４６２，４６４ 標準のグレー・スケールのイ
メージ ４７０，４７２，４７４ 出力マトリクス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 5/00 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３２０ Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素を有しそれぞれの画素が最大
   および最小のレベルの間にあるグレー・レベルを有する
   グレー・スケールのイメージから、複数の画素を有しそ
   れぞれの画素が２より大きいＮ個のレベルのうちの１つ
   であるグレー・レベルを有するＮ個のトーンのイメージ
   を生成する方法であって、 前記グレー・スケールのイメージにおける対応する画素
   のレベルをベースにし、もとのディザ・マトリクスをベ
   ースにして、前記Ｎ個のレベルにおける隣接するレベル
   間の区分けが均一でない前記Ｎ個のトーンのイメージに
   おけるそれぞれの画素のレベルを決定し、 前記Ｎ個のトーンのイメージにおけるすべての画素のレ
   ベルをモデル化し、 前記モデル化をベースにして前記Ｎ個のトーンのイメー
   ジを印字する、工程を含むイメージ印字方法。