JPH07295160A - 階調記録方法 - Google Patents

階調記録方法

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JPH07295160A
JPH07295160A JP8458194A JP8458194A JPH07295160A JP H07295160 A JPH07295160 A JP H07295160A JP 8458194 A JP8458194 A JP 8458194A JP 8458194 A JP8458194 A JP 8458194A JP H07295160 A JPH07295160 A JP H07295160A
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JP8458194A
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Retsu Shibata
烈 柴田
Hideto Takayama
秀人 高山
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 多階調の画像を記録する際に階調数Lの入力
画像の画素を複数の密度の画素に分割処理し、分割され
た微画素に変調処理を施して出力画像として記録する階
調記録方法において、多階調画像の画像濃度の低い第1
の所定濃度値と、画像濃度の高い第2の所定濃度値を設
定し、第1の所定濃度値から第2の所定濃度値に至るま
での中間濃度部にあっては、画素をm×nの微小画素
に、中間濃度部をはさむ低濃度部および高濃度部にあっ
ては画素をm1×n1、m2×n2の微画素に分割し、分割
画素はそれぞれL/(m×n)、L/(m1×n1)、L
/(m 2×n2)段階に変調して記録することを特徴とす
る階調記録方法。但しm×n>m1×n1,m2×n2であ
る。 【効果】 階調記録が滑らかに行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル画像記録装置
にかかわり、例えば半導体レーザーの光出力により銀塩
フィルム等の感光材料上に階調画像を記録する階調記録
方法に関する。特に、画像を構成する画素を分割し、多
値階調を有する(変調された)微画素による網点を形成
し、網点の割合と網点を構成する画素の多値階調によっ
て、画像の階調を表示する階調記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、イメージスキャナなどから入力さ
れる多階調画像を記録出力するハードコピーとして、イ
ンクジェット、電子写真、銀塩写真、印刷機等が利用さ
れているが、近年高精細、高画質画像の出力にたいする
要求が高まり、高精細な画素を記録することのできる光
出力、例えば、半導体レーザーやLEDを用いた高解像
な出力装置が製品化されている。これらの記録装置で出
力する際に、階調を記録する方法として、いくつかの方
法が提案され、採用されている。
【0003】例えば、入力画像の画素データの階調値
を、画像の解像度(画素密度)はそのままで、半導体レ
ーザーなどの光出力を変調(強度変調法)し、階調を記
録する方法や、入力画像の画素を微小な面積の画素に分
割し、解像度を変換し、前記分割された構成画素の個数
を増減、すなわち、面積を変調(面積階調法)させて階
調を記録する方法が挙げられる。また、半導体レーザー
などの光出力の変調方法として、パルス幅変調を採用し
て記録する、さらには、強度変調法と面積変調法、ある
いはパルス幅変調法を併用して階調を記録する方法が取
られてきた。
【0004】一方、特に品質の良い階調画像を記録する
記録媒体として、ハロゲン化銀を主成分とした感光材料
である銀塩写真フィルムがあり、光出力により露光し、
液体を用いた湿式現像処理によって現像し階調記録をお
こなっていた。しかしながら、液体を使わずに乾式処理
でより簡便に画像を得ることのできる熱現像型ハロゲン
化銀感光材料の研究が近年活発におこなわれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、感光材料の感
度特性(ガンマ特性)は、図2に示すように画像濃度の
低いすなわちハイライト部、および画像濃度が高いすな
わちシャドウ部において、軟調な傾向にある。また、こ
の感度特性は、周囲の温度、湿度によって微小ながら変
動し、とくに中間濃度部においては変動による濃度のふ
れ幅が無視できない大きさになり、階調の再現性が問題
となっていた。
【0006】熱現像型ハロゲン化銀感光材料の場合も均
一に全面を加熱して現像する必要があることから、熱現
像時の温度制御の精度にもよるが、その感度特性は周囲
の温度、湿度によって微小ながら特性が変動し、出力画
像の階調を正確に記録することを困難にしていた。
【0007】さらに、たとえば、半導体レーザーなどの
光出力においては、スポットの周辺部の広がり、特に光
出力を変化させた際の記録画素径の広がりにより、高濃
度部においては、画像がつぶれて階調が正しく再現され
なかったり、低濃度部においては、電流発光特性から、
微画素を安定して再現することが困難であった。
【0008】これら問題を解決するために、一般には、
ガンマ特性から、光出力を電気的に補正して対応してき
た。しかしながら、特に感光材料のガンマ特性が硬調な
感光材料、例えば、熱現像型ハロゲン化銀感光材料にお
いて、光出力の強度変調を制御するダイナミックレンジ
を広く取ることができず、ガンマ特性による光出力の電
気的な補正が困難であった。また、面積階調法では、よ
り多階調な画像を出力するには画像の解像度を減じなけ
ればならず、したがって、より高解像度で高階調な画像
の階調の再現性が、未だ不十分であった。
【0009】本発明の目的は、階調再現における前記種
々の問題点を解決し、すぐれた階調記録方法を提供する
ことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像の画
像情報、感光材料の感度特性およびまたは記録装置の特
性から決められる、入力画像の所定濃度すなわち低い濃
度の所定値(第1の所定濃度値)と高い濃度の所定値
(第2の所定濃度値)を設定し、入力画像を3つの濃度
区分(第1の所定濃度値に至るまでの低濃度部、第1の
所定濃度値と第2の所定濃度値に至るまでの中間濃度
部、および第2の所定濃度値を越える高濃度部)に分
け、それぞれの濃度区分に属する画素を、微画素に分割
し、各微画素を変調して記録する階調記録方法であり、
上記各濃度区分における微画素の分割および変調に特徴
があるものである。
【0011】具体的には、本発明は、第1の所定濃度値
から第2の所定濃度値に至るまでの中間濃度部にあって
は、画素をm×nの微小画素に分割し、分割画素はL/
(m×n)(Lは、入力画像の階調数)段階に変調して
記録する。さらに、第1の所定濃度値にいたるまでの低
濃度部および第2の所定濃度値を越える高濃度部は、画
素をそれぞれm1×n1、m2×n2の微小画素に分割し、
分割画素はそれぞれL/(m1×n1)、(L/m2×
2)段階に変調して記録することにより、低濃度部か
ら高濃度部までの階調を、安定に記録するものである。 (但し、m≧m1、m2 n≧n1、n2 m×n>m1×n1、m2×n2 L=m×n×p=m1×n1×q=m2×n2×r であり、m、m1、m2、n、n1およびn2はそれぞれ自
然数であり、p、qおよびrはそれぞれ1以上の実数で
ある。) 第1および第2の所定濃度値は、例えば以下の方法から
決定することができる。
【0012】1)入力画像が8ビット256階調の画像
である場合は、第1の所定濃度値は第64階調値、第2
の所定濃度値は、第192階調値程度に任意に設定す
る。
【0013】2)図2に示すような感光材料の感度特性
曲線から外挿法により、2点の濃度i、jをもとめ、こ
れらを、感光材料の最大濃度で剰した割合を入力画像の
画像データビット数にあてはめて、所定濃度値を設定す
る。
【0014】3)観察者が、記録する画像の、特に階調
性を重視する階調値を中間濃度値として、好みに応じて
設定する。
【0015】4)入力画像データの全画素、または、写
真画像のような特に階調性を重視する部分の階調値の頻
度値から、算術的に求める。
【0016】本発明は広く階調記録方法として適用で
き、周囲の温度変化、湿度変化が、特性に影響を及ぼす
光出力記録、半導体レーザー出力記録に効果的である。
また、周囲の温度変化、湿度変化が、感光材料の感度特
性、現像特性に影響する熱現像型ハロゲン化銀感光材料
には、特に効果的である。
【0017】前記構成による本発明の階調記録方法は、
第1の所定濃度値から第2の所定濃度値にいたる中間濃
度部において、入力画像の1画素は、m×n画素に分割
され、記録画像の各画素は、L/(m×n)階調数の多
段階に濃度を順次増加させて階調を記録する。これによ
り、面積階調法による階調再現に比べて解像度の低下は
抑えられる。また、変調数も強度変調法による変調数よ
りも少なくてすみ、光出力の調整が容易である。
【0018】低濃度部においては、入力画像の1画素に
相当する記録画像の(m1×n1)画素の各画素は、入力
画像の階調数をL階調とすると、L/(m1×n1)階調
数の多段階に濃度を順次増加させて階調を記録する。こ
れにより、前記と同様に、面積階調法による階調再現に
比べて解像度の低下は抑えられる。また、変調数も、強
度変調法による変調数よりも少なくてすみ、光出力の調
整が容易である。さらに、熱現像型ハロゲン化銀感光材
料のようなガンマ特性の硬調な感光材料にあっては、マ
トリクスを構成する微画素が比較的に大きく、画素が再
現されないという問題も抑えられる。
【0019】第2の所定濃度値をこえる高濃度部におい
ては、入力画像の1画素に相当する記録画像のm2×n2
画素の各画素は、L/(m2×n2)階調数の多段階に濃
度を順次増加させて階調を記録する。このことにより、
前記と同様な作用のほかに、特に記録媒体を透過光で観
察する際の高濃度部の階調再現性に対する要求にも、満
足のいく階調記録が可能になる。
【0020】本発明により、感光材料および記録装置の
特性に左右されずに、記録画像の低濃度部、中間濃度
部、および高濃度部を安定して出力することができる。
【0021】
【実施例】
実施例1.以下、図面を参照して、本発明による階調記
録方法の実施例を詳細に説明する。
【0022】図1は、本発明を適用したデジタル記録装
置を示している。図中1は、波長680nmの半導体レ
ーザーであり、2は、走査露光光学系である。3は感光
材料、4は熱現像器である。入力画像として、8ビット
デジタル信号による記録画像の0%濃度に当たる第0階
調から記録画像の100%濃度にあたる第255階調値
までの256階調を有する画像を用意し、本発明にした
がって、第1の所定濃度値として第64階調値、第2の
所定濃度値として第192階調値を選択し、入力画像の
1画素を、低濃度部においては、4×2マトリクスに分
割し、中間濃度部においては、4×4マトリクスに分割
し、高濃度部においては、2×2マトリクスに分割し
た。この際、低濃度部の分割画素の光出力には、32値
の変調(第8階調、第16階調、第32階調・・・)を
施し、また、中間濃度部の分割画素は、16値の変調
(第16階調、第32階調、第48階調・・・)を施
し、高濃度部の分割画素は、64値の変調(第4階調、
第8階調、第12階調・・・)を施した。各濃度部の分
割された微画素のマトリクスを図4にしめす。
【0023】図4Aは、低濃度部のマトリクスである。
分割された8つの微画素が順次濃度を第8階調値に増加
させ、8つの微画素が第8階調値に増加した後、続いて
第16階調値に順次8つの微画素の濃度値を増加させ、
全ての微画素が第64階調値になるまで繰り返した。
【0024】図4Bは、中間濃度部のマトリクスであ
る。分割された16の微画素が順次濃度を第64階調値
から第80階調値に増加させ、16の微画素が第80階
調値に増加した後、続いて第96階調値に順次4つの微
画素の濃度値を増加させ全ての微画素が第192階調に
なるまで繰り返した。
【0025】同様に、図4Cは、高濃度部のマトリクス
で分割された4つの微画素が順次濃度を第192階調値
から第196階調値に増加させ、4つの微画素が第19
6階調値に増加した後、続いて第200階調値に順次4
つの微画素の濃度値を増加させ、全ての微画素が第25
5階調値になるまで繰り返した。この際便宜上256階
調値の代替として255階調値を用いた。
【0026】分割された微画素は階調記録する際に、本
実施例においては、感光材料上において、本発明が実施
されるよう、低濃度部の4×2マトリクスと高濃度部の
2×2マトリクスは、4×4マトリクス内において微画
素を割り当て、図5にそれぞれ一例を示すように階調記
録した。
【0027】前記の各階調値のマトリクスに入力画像の
各階調値を変換処理した画像を、下記の方法で出力し
た。図1および構成図である図6に示すように、波長6
80nmの半導体レーザー1を強度変調により変調し発
光させ、走査露光光学系2により、感光材料3上に前記
画像状に露光後、感光材料は、熱現像器4まで搬送し、
全面を均一に加熱現像し、低濃度部から高濃度部まで階
調の取れた画像を出力することができた。
【0028】使用した感光材料には、以下の熱現像型乾
式銀塩感光材料を用いた。図7は、感光材料の断面図で
あり、11は、支持体であるポリエチレンテレフタレー
トフィルム(膜厚100μm)、12は、感光層で膜厚
約10μm、13は、保護層であるポリビニルアルコー
ル層で、膜厚約2μmである。
【0029】感光層は、以下の組成で用意した。
【0030】バインダー:ポリビニルブチラール ハロゲン化銀:臭化銀(AgBr、粒径60Å) 有機銀:ベヘン酸銀 還元剤:2.2’−メチレンビス−(4−メチル−6−
t−ブチルフェノール) 色調剤:フタラジノン 増感色素:メロシアニン系三核色素 本実施例と比較するため、以下の変換処理を行なった画
像を用意した。全ての画像の階調域において4×4マト
リクスの微画素に分割して、分割された16の微画素が
順次濃度を第0階調値から第16階調値に増加させ、1
6の微画素が第16階調値に増加した後、続いて第32
階調値に順次16の微画素の濃度値を増加させ、全ての
微画素が第255階調になるまで繰り返しマトリクスを
作成した。この際便宜上256階調値の代替として25
5階調値を用いた。このマトリクスにより変換処理され
た画像を、図1および図6に示すように、半導体レーザ
ーを強度変調により変調し、前記実施例と同様に階調記
録した。出力した画像を観察すると、低濃度部および高
濃度部において、階調が滑らかに再現されなかった。 実施例2.低濃度部のマトリクスを2×2とし、中間濃
度部のマトリクスを4×4とし、高濃度部のマトリクス
を2×4としたほかは、実施例1と同様に階調記録をお
こなった。
【0031】低濃度部のマトリクスは、分割された4つ
の微画素が順次濃度を第4階調値に増加させ、4つの微
画素が第4階調値に増加した後、続いて第8階調値に順
次8つの微画素の濃度値を増加させ、全ての微画素が第
64階調値になるまで繰り返した。
【0032】中間濃度部のマトリクスは、分割された1
6の微画素が順次濃度を第64階調値から第80階調値
に増加させ、16の微画素が第80階調値に増加した
後、続いて第96階調値に順次4つの微画素の濃度値を
増加させ全ての微画素が第192階調になるまで繰り返
した。
【0033】高濃度部のマトリクスは、分割された4つ
の微画素が順次濃度を第192階調値から第200階調
値に増加させ、4つの微画素が第200階調値に増加し
た後、続いて第208階調値に順次4つの微画素の濃度
値を増加させ、全ての微画素が第255階調値になるま
で繰り返した。低濃度部から高濃度部まで、滑らかに階
調記録することができた。
【0034】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。例えば、
実施例においては、本発明を走査露光光学系を用いた半
導体レーザーによる強度変調方式のデジタル記録装置に
適用しているが、これをデジタル複写機やレーザープリ
ンタに留まらず感熱プリンタや、インクジェットプリン
タ、などにも適用可能である。これら装置は、階調記録
を面積階調法で行なえるものであり、さらに各画素を変
調可能なものであれば、本発明を容易に適用することが
できる。
【0035】また、本実施例では、入力画像の画素を4
×4マトリクスに分割したが、他のマトリクスサイズで
分割し、各微画素を変調することも可能である。さら
に、変調ビット数は、8ビットに限らず、他のビット数
の画像にも適用可能である。また、白黒画像のみなら
ず、カラー画像の各色の階調記録にも適用可能である。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、所定の濃度値を、任意
にあるいは経験的に、また、画像情報から、観察者が所
望する階調値に、設定することができる。これにより、
階調が滑らかに記録される階調記録が可能になる。
【0037】さらに本発明によれば、感光材料の感度特
性や、記録装置の出力特性、現像特性などからの、悪影
響を減じて、画像の階調を、低濃度部から高濃度部まで
安定して記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるデジタル記録装置の一例を
示す模式図である。
【図2】本発明に用いられる感光材料の感度特性曲線で
ある。
【図3】本発明に用いられる半導体レーザーの電流−光
出力特性曲線である。
【図4】本発明における微画素マトリクスの模式図であ
り、 Aは低濃度部マトリクス Bは中間濃度部マトリクス Cは高濃度部マトリクス の一例を示す図である。
【図5】分割された画素を出力する実施形態の一例を示
す模式図である。
【図6】本発明の画像出力の構成図である。
【図7】本発明に用いられる感光材料の断面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザー 2 走査露光光学系 3 感光材料 4 熱現像器 11 支持体 12 感光層 13 保護層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多階調の画像を記録する際に階調数Lの
    入力画像の画素を複数の密度の画素に分割処理し、分割
    された微画素に変調処理を施して出力画像として記録す
    る階調記録方法において、多階調画像の画像濃度の低い
    第1の所定濃度値と、画像濃度の高い第2の所定濃度値
    を設定し、第1の所定濃度値から第2の所定濃度値に至
    るまでの中間濃度部にあっては、画素をm×nの微小画
    素に分割し、分割画素はL/(m×n)段階に変調して
    記録し、第1の所定濃度値に至るまでの底濃度部および
    第2の所定濃度値を越える高濃度部は、画素をそれぞれ
    1×n1、m2×n2の微画素に分割し、分割画素はそれ
    ぞれL/(m1×n1)、L/(m2×n2)段階に変調し
    て記録することを特徴とする階調記録方法。 (但し、m≧m1、m2 n≧n1、n2 m×n>m1×n1、m2×n2 L=m×n×p=m1×n1×q=m2×n2×r であり、m、m1、m2、n、n1およびn2はそれぞれ自
    然数であり、p、qおよびrはそれぞれ1以上の実数で
    ある。)
  2. 【請求項2】 第1の所定濃度値および第2の所定濃度
    値が画像情報、感光材料の感度特性およびまたは記録出
    力装置の出力特性により決定されることを特徴とする請
    求項1に記載の階調記録方法。
  3. 【請求項3】 階調を記録する手段が、光出力である請
    求項1または2に記載の階調記録方法。
  4. 【請求項4】 分割された微画素を変調する手段が、レ
    ーザ光の強度変調によることを特徴とする請求項1、2
    または3に記載の階調記録方法。
  5. 【請求項5】 階調が記録される媒体が、感光体である
    請求項1ないし4のいずれか一つに記載の階調記録方
    法。
  6. 【請求項6】 階調が記録される媒体が、熱現像型乾式
    銀塩感光材料である請求項1ないし4のいずれか一つに
    記載の階調記録方法。
JP8458194A 1994-04-22 1994-04-22 階調記録方法 Pending JPH07295160A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019038180A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 日本電産コパル株式会社 レーザーマーキング装置及びレーザーマーキング装置の濃度調整方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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