JPH07283943A - イメージ印字方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価なプリンタでも高解像度で高品位にイメ
ージを印字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のレベルが多レベルのディザ・マトリクス
１２２の画素１２４，１２６のレベルより大きいか小さ
いかに応じて、多レベルのディザ・マトリクスを生成す
る群あるいは後続の群の最大レベルを第１の中間のＮ個
のトーンのイメージ１０１の画素１１４，１１６として
選択して、第１の中間のトーンのイメージ１０１を生成
し、画素１１４，１１６を多数の隣接するサブ画素によ
って表すかまたはモデル化し、さらにそのサブ画素を多
数のセグメントによって表すかまたはモデル化して第２
の中間のＮ個のトーンのイメージ１０３を生成して、印
字装置１０４で印字することにより、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、一般的にイメージの印
字に関し、より詳細にはＮ個のトーンを有するイメージ
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. U
lichney(アール・アリチネ) による「Digital Halftoni
ng( デジタル・ハーフトーニング) 」（１９８７年）に
見いだすことができる。他の表示式型が、エラー拡散技
術として知られている。エラー拡散技術の概括的な説明
は、Floyd(フロイド) とSteinberg(スタイグバーグ) に
よる、Proc. SID発行の「An Adaptive Algolithm for S
patial 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、１９７６年、
に見いだすことができる。

【０００４】ハーフトーンのイメージの印字において
は、イメージにおけるドットが目立たないことが好まし
い。ドットが分からないイメージを生成する一定の必要
性が存在する。

【０００５】このような視覚的に快いイメージを生成す
る方法の１つとして、ハーフトーンのイメージの解像度
を２４００ｄｐｉ等の高い数字にまで大きく増大させ
る、というものがある。このような高解像度の印字を実
施する装置は、通常非常に高価である、というのも、そ
れぞれのドットを生成する粒子は非常に小さくなければ
ならず、これは通常のレーザ・プリンタのドライ・トナ
ーの粒子では難しい可能性があるからである。さらに、
それぞれのドットを所望の位置に非常に正確に置かなけ
ればならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のことから、安価
な方法でドットが分からない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。

【０００７】

【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、安価な方法で本質的にドットが目
立たないイメージを生成する方法および装置に関する。
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。
従来、このような視覚的に快いイメージを生成する方法
では、通常非常に高解像度の印字装置が必要であり、非
常に高価なものになっていた。本発明は、比較的低解像
度の比較的安価なプリンタに依存しているが、生成され
るイメージは写真のようで、本質的にドットが分からな
い。

【０００８】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
個のグレー・レベルのうちの１つであるグレー・レベル
を有する。ただし、Ｎは２よりも大きく、グレー・スケ
ールのイメージが利用することのできるグレー・レベル
の数よりも小さい数である。

【０００９】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グレー・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グ
レー・レベルをベースにし、もとのディザ・マトリクス
またはエラー拡散技術のいずれかをベースにして決定さ
れる。

【００１０】Ｎ個のトーンのイメージにおけるそれぞれ
の画素は、画素を多数のサブ画素と交換し、それぞれの
サブ画素を多数のセグメントと交換することによってモ
デル化される。それぞれのセグメントは、対応する画素
のグレー・レベルによって決まる明暗度を有する。明暗
度の異なるセグメントを一緒に結合すると、対応する画
素のＮ個の本質的に再生可能なレベルを生成することが
できる。

【００１１】このモデル化をベースにして、本質的にド
ットが分からないＮ個のトーンのイメージが印字され
る。

【００１２】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。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図２０
（図２０は従来のグレー・傾斜を表示した中間調を示す
図）に基づき説明するが，図１ないし図２０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ないし図１９を参照
し、かつ従来例の図２０を援用して以下に説明する。し
かし、当業者であれば、本発明はこれらの限られた実施
例を越えてひろがるものであるから、これらの図に関し
て本明細書に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。

【００１４】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１０６
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。

【００１５】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。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。

【００１６】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。

【００１７】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個のグレー・レベルを
表す。

【００１８】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。

【００１９】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
によって形成される。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によってマト
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。群２０６
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１２２
を形成するために、グレー・レベルが「５６」から「３
１」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）式の計算を用いて小数
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。

【００２０】 ［｛（５６−３１）／２５５｝＊１６７＋３１］・・・・・・・・（１）

【００２１】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。

【００２２】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グレー・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か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、「５
１」が「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
「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。

【００２３】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。

【００２４】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、異なるイメージのグレー・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グレ
ー・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グレー・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(vision)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。

【００２５】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、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。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、３
０４、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３１２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。

【００２６】１６個のグレー・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サブ画素またはｄｐｉ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
グレー・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「１
５」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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】図９は、図８に示す異なるパルス幅やセグ
メントを用いて印字した１６個のグレー・レベルを示す
中間調を表す図である。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３０２、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。

【００３０】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９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２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。

【００３１】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」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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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
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個のグレー・レベルを有す
る従来技術のグレー傾斜を示す。図１５のグレー傾斜
は、図２０のグレー傾斜よりもかなり識別可能なグレー
・レベルを有する。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。

【００３６】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、「５１」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。

【００３７】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、多くの工程を省略して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グレー・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、３７５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。

【００３８】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。

【００３９】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組の工程は図１９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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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
素のグレー・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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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より大きく前記グレー・スケール
のイメージが利用することのできるグレー・レベルの数
よりも小さいＮ個のレベルのうちの１つであるレベルを
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、（１）もとのディザ・マト
リクスをベースにした技術および（２）エラー拡散技
術、のリストから選択された技術をベースにして、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、それぞれの画素を複数のサブ画素と交換
し、それぞれのサブ画素をそれぞれが前記画素のレベル
によって決まる値の明暗度を有する複数のセグメントと
交換することによってそれぞれの画素をモデル化し、前
記モデル化の工程をベースにして前記Ｎ個のトーンのイ
メージを印字することを含み、Ｎ個の本質的に再生可能
なレベルが、それぞれの画素について、それぞれ対応す
る明暗度を有するその対応するセグメントによって生成
されることができるようにしたイメージ印字方法であ
る。

【００４８】２． 前記Ｎ個のトーンのイメージのドッ
トが本質的に分からない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】３． 隣接するレベルを表すある明暗度を
有するセグメントの数における差が均一でないことを特
徴とする上記１に記載のイメージ印字方法である。

【００５０】４． 前記Ｎ個のトーンのイメージが３０
０画素またはｄｐｉと略等しいかまたはこれよりも高い
解像度を有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。

【００５１】５． それぞれの画素が４個のサブ画素に
よって表され、それぞれのサブ画素が８個のセグメント
によって表され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。

【００５２】６． 前記レベルを決定する工程がベイヤ
ー・マトリクスをベースにしてい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。

【００５３】７． 前記Ｎ個のトーンのイメージがレー
ザ・プリンタで生成され、前記モデル化の工程が、対応
するサブ画素のそれぞれのセグメントの明暗度に関係す
る幅を有する、それぞれのサブ画素のパルスを用いるこ
と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。

【００５４】８． それぞれのセグメントの明暗度が、
（１）高い明暗度および（２）低い明暗度、のリストか
ら選択され、高い明暗度であるすべてのセグメントがこ
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
ように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。

【００５５】９． それぞれのセグメントの明暗度が、
（１）高い明暗度および（２）低い明暗度、のリストか
ら選択され、高い明暗度であるすべてのセグメントがこ
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
ようにする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。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
画素のそれぞれの間にあるグレー・レベルを有するグレ
ー・スケールのイメージの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た技術
とエラー拡散技術のリストから選択した技術をベースと
してＮ個のトーンのイメージのそれぞれの画素のレベル
を決定し、それぞれの画素を複数のサブ画素と交換し、
それぞれのサブ画素を画素のレベルによって決まる明暗
度を有する複数のセグメントと交換してモデル化し、こ
のモデル化をベースにして２より大きくグレー・スケー
ルのイメージが利用できるレベル数より小さい数の画素
を有するＮ個のトーンのイメージを印字するようにした
ので、比較的低解像度の比較的安価なプリンタでも高解
像度で写真のように本質的にドットを識別できない程の
高品位のイメージを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
調画像を示す図である。

【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表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印
字工程説明図である。

【図１７】第４の好適な実施例の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
１４，３１６ 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 Ｇ０６Ｋ 3/00 15/00 15/02 15/10

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より大きく前記グレー・スケールのイ
   メージが利用することのできるグレー・レベルの数より
   も小さいＮ個のレベルのうちの１つであるレベルを有す
   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、（１）もとのディザ・マトリク
   スをベースにした技術および（２）エラー拡散技術、の
   リストから選択された技術をベースにして、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、 それぞれの画素を複数のサブ画素と交換し、それぞれの
   サブ画素をそれぞれが前記画素のレベルによって決まる
   値の明暗度を有する複数のセグメントと交換することに
   よってそれぞれの画素をモデル化し、 前記モデル化の工程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ことを含み、 Ｎ個の本質的に再生可能なレベルが、それぞれの画素に
   ついて、それぞれ対応する明暗度を有するその対応する
   セグメントによって生成されるイメージ印字方法。