JPH07299932A - 中間調スクリーニング処理における印字システムの伝達特性の補償方法 - Google Patents

中間調スクリーニング処理における印字システムの伝達特性の補償方法

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JPH07299932A
JPH07299932A JP7082080A JP8208095A JPH07299932A JP H07299932 A JPH07299932 A JP H07299932A JP 7082080 A JP7082080 A JP 7082080A JP 8208095 A JP8208095 A JP 8208095A JP H07299932 A JPH07299932 A JP H07299932A
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Lars Borg
ラルス・ボルグ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の有限の濃度レベル値数から選択された
特定の濃度レベル値数を含む画像をスクリーニングする
ための中間調処理における印字装置の所定の伝達特性を
補償する方法を提供することを目的とする。 【構成】この方法は、（１）特定の濃度レベル値に対し
て、印字システムの所定の伝達特性の利用に基づいて、
所定の有限の濃度レベル数よりも大きい多数の複数のビ
ットパターンから一つのビットパターンを選択し、
（２）選択されたビットパターンを使用して特定の選択
された濃度レベル値を有する画像領域を印字する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像スクリーニングの
ために中間調処理で使用される印字装置の伝達特性を補
償する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明のための背景は、アドベシステム
社（Addison-Wesley 1990 ）による出版物「ポストスク
リプト言語参照マニュアル、第２版（「PostScript Lan
guageReference Manual,Second Edition」） 」及びピ
ータフィンク（Adobe Press 1992）による出版「ポスト
スクリプトスクリーニング：アドベの正確なスクリーン
（「PostScript Screening:Adobe Accurate Screen」）
に明かである。
【０００３】スクリーニングは、通常、画素（「ピクセ
ル」）によって「オン」及び「オフ」状態のみを表すこ
とができる技術又は媒体を使用して連続色調画像及び色
合いを再現するために使用される方法である。連続色調
を有する画像の領域は、小さい領域又はセルに分解され
る。各々のこのような領域の「シェード」は、画像ピク
セルのセットによってカバーされる領域が、ある距離か
ら見たとき階調の正しいシェードに等しいように所定の
画像ピクセルセットによって表される。用語「グレース
ケール」及び「濃度レベル値」がこの明細書の中、至る
所で使用されているけれども、これは、本発明が単色画
像に限定されることを意味しない。濃度レベル値又は階
調シェードは、カラー画像の特定のカラー濃度のシェー
ドでもよい。カラー画像は、そのカラーを形成する原色
のそれぞれの割合で表され、各々のこのような原色は、
通常それ自身の個々の濃度レベルを有する。
【０００４】伝統的なＡＭスクリーニングは、固定され
た配置にある可変サイズの中間調ドットを使用する。こ
のドットのサイズは、カバーされた領域を増加するよう
にその外側の縁に画像ピクセルを付加することによって
増加される。ある距離から見たとき、ドットサイズが大
きくなればなるほど、カバーされた領域は大きくなり、
画像領域は暗くなる。変更される変数がドットサイズ
（振幅）であったので、伝統的なスクリーニングは、
「ＡＭ」スクリーニング、すなわち振幅変調されたスク
リーニングと称された。
【０００５】計算力がスクリーニング装置又は印字装置
では増加したので、最近では、ＡＭスクリーニングが、
周波数スクリーニング、すなわちＦＭスクリーニングに
よって置き換えられつつある。ＦＭスクリーニングは、
伝統的なＡＭスクリーニングと同様な効果を達成するた
めに一定のサイズで間隔を変えるようにしたより小さい
ドットを使用する。ドット間隔の変動は、所与の領域の
ドット数、すなわちドット周波数、したがって用語ＦＭ
スクリーニングを変化させる。ドット分布が密であれば
あるほど（ドットが互いにより接近していることを意味
する）、画像領域は暗くなる。幾らかの出力装置に対し
て、ＦＭスクリーニングための各ドットは、実際、４つ
以上の画像ピクセルから形成される。ＦＭスクリーニン
グは、原画像のシェード変動に基づいたドット分布を与
える。ドット分布は、特定の出力装置又はシステムに対
して可能な最上の表現であるように最適化される。この
スクリーニングは、ＡＭスクリーニングで使用されるよ
り粗い一定の格子ドットパターンに制約されない。
【０００６】ＦＭスクリーニングの利点は、３つ又は４
つの原色の印字カラーがオーバーレイされるカラー画像
に対しては非常に効果的である。ＦＭスクリーニング
は、原画像、特に多数の細部を有するこれらの画像をよ
り綿密に表現する。
【０００７】中間調処理は、要求された多レベル階調又
はカラー値からの画像データを、一般に「印字可能なパ
ターン」の形をとる２レベル又は多レベル階調又はカラ
ー値の印字可能なパターンに変換するように使用され
る。もしこの印字可能なパターンが一連の２進ピクセル
から形成されるならば、ビットは２進値であり、２進ピ
クセルは単に「オン」又は「オフ」のどちらかであの
で、このパターンは「ビットパターン」と呼ばれる。各
ビットは、印字されたページ上にインクのピクセルを表
す。
【０００８】印字されるビットがないならば、このペー
ジは全て白であるだろう。もし全てのビットが印字され
るならば、このページは、カラーの場合、最大カラー濃
度であるか又は単色印字の場合、黒であるだろう。もし
このビットの半分がオンにされるならば、印字された領
域は、中間階調（又は中間のカラー濃度）のように見え
るはずである。
【０００９】しかしながら、印字可能なパターンは、２
進でないデータから形成され得る。そこで、グレースケ
ールピクセルは、完全にオン、完全にオフ又はおよそ中
間ののいずれかである。このような場合、スクリーンは
なおピクセルから形成されているので、印字可能なパタ
ーンのドットはなお複数のピクセルから形成されてい
る。ＡＭスクリーニング及びＦＭスクリーニングの組み
合わせである確率的なスクリーニングは、ドットサイズ
の変更並びに間隔の変更の両方を使用する。幾らかの確
率的な方式は、ドットサイズの最上の組み合わせを決定
するための適応アルゴリズム及び画像を最も正確に再現
するための装置を使用する。
【００１０】残念ながら、上記のことは、簡単に見え、
印字されたページ上の画像の正確な再現を生じるべきで
あるが、実世界では、それは事実と違う。オンにされ、
かつページの領域に印字されたビット数とその領域のた
めに実際測色計で測定されたカラー値間にはめったに厳
密な線形関係がない。大抵のレーザプリンタ、印刷機及
びイメージセッタによって、例えば、それが印字される
ための２進ピクセルが百分率の濃度レベル値から直接計
算された印字されたピクセルの百分率に単に基づいてい
る場合よりは、実際の印字された領域は暗い。この暗さ
の増加は、「ドットゲイン」と呼ばれた。所与のオンさ
れたわずかなビットによって印字され、かつ測定された
濃度レベル及びドットゲインは、使用される実際のビッ
トパターンに依存する。もしオンにされたビットが大き
なクラスタでグループ化されるならば、ドットゲインは
最小である。もし印字されたピクセルが印字されないピ
クセルによって分割されるならば、それは最悪である。
ＦＭスクリーニングはピクセル分割を利用するので、ド
ットゲインは、ＦＭスクリーニングが高品質の印字処理
でＡＭスクリーニングと取り替えられた場合は、より厳
しい問題になった。例えば、９１％の実際の濃度レベル
は、ドットの５０％だけをオンとして領域を印字した結
果として生じる。
【００１１】ドットゲインは多くのパラメータによって
影響される。これらは、印字装置の分解能、画像ピクセ
ルのサイズ、（ゼログラフィー対ウエブオフセットのよ
うな）印刷技術、インク特性、使用される用紙（ＳＷＯ
Ｐ被覆用紙対新聞印刷用紙）及び製版処理を含むが、そ
れに限定されない。いかなる所与のビットパターンに関
しても、このドットゲインは、これらの変数に依存する
パラメータの範囲中に広範に変化するだろう。
【００１２】種々の従来の方法が、ドットゲイン問題を
処理するために利用された。一つのこのような方法は、
多くのハイエンド（ｈｉｇｈ ｅｎｄｏ）レーザプリン
タ、イメージセッタ及び他のオフセットプリンタの文字
及びスクリーンを発生するために使用されるアドベポス
トスクリプト（Ａｄｏｂｅ ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ）イ
ンタプリタにおける伝達関数を使用する。この伝達関数
は、２５６の入力カラーレベルを２５６の出力カラーレ
ベルに写像する。これは、適度のドットゲインに有効に
作用しているが、多くの入力濃度レベルは、同一の出力
濃度レベルに強いて写像されるようにされるため、それ
は厳しいドットゲインを十分に補償することができな
い。もし補償が、例えば、シフトアップを必要とするな
らば、２５６の出力レベルの下部は使用され得ない。こ
れは、印字可能な濃度レベル数を５０％程度減少させ
る。オリジナルな入力される印字データが８ビットの精
度を有している場合、最大限の２５６の出力カラーレベ
ルよりも少ないレベルに写像されるとき、印字は８ビッ
トの精度によってもはや実行されない。この結果は、印
字された領域内のシェードステップを有する悪い印刷品
質となる。
【００１３】大きなドットでは、例えば、２０％のドッ
トゲインはあまり重要でない。しかしながら、ドットが
より小さくなるにつれ、それがＦＭスクリーンで行わ
れ、かつドットゲインが５０％に達するかもしれないと
き、印字精度は、８ビットの精度を有する原データから
もっと多く著しく減少される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、印字され
るデータ再現の正確さを目に見えるほどに減少されない
ようにスクリーニング処理のドットゲインを補償するこ
とができることが非常に望ましいだろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】要するに、本発明は、画
像をスクリーニングするための中間調処理の印字装置の
所定の伝達特性を補償する方法を提供する。その画像
は、所定の有限の入力濃度レベル値数から選択した特定
の入力濃度レベル値を含む。
【００１６】本発明の方法は、所定の有限の入力濃度値
数よりも大きい多数のビットパラメータから一つのビッ
トパターンを特定の入力濃度レベル値に対して選択する
ことによって開始する。ビットパターンの選択は、印字
システムの所定の伝達特性に基づいている。ビットパタ
ーンは画像の入力濃度レベルに対して選択された後、そ
の入力濃度レベルを有する画像のその領域は、選択され
たビットパターンを使用してスクリーンされる。
【００１７】ビットパターン選択は、異なる時に行うこ
とができる。例えば、印字装置は、最初に正しく較正で
きる。この較正中、ビットパターンは、印字される画像
の各々の可能な入力濃度レベル値に対して、より多数の
複数のビットパターンから選択される。これらのパター
ンはメモリに記憶され、かつインデックスされる。した
がって、画像が印字されるとき、対応する予め選択され
たビットパターンが、画像の各入力濃度レベル値を印字
するために使用される。
【００１８】他の方法ではラン又は印字時にビットパタ
ーン選択を行う。この方法で、各入力濃度レベル値に対
して、ビットパターンが、多数の複数のビットパターン
から動作中に選択される。
【００１９】
【実施例】本発明は、種々の環境を使用するスクリーニ
ングに適用可能であるが、好ましい実施例は、ポストス
クリプトプリンタを使用して説明されるだろう。
【００２０】印字されるための画像は、単色画像内又は
一つのカラー成分内でいずれかの多数の異なる濃度レベ
ルで形成される。この実施例では、２５６の異なるレベ
ルがある。しかしながら、可能な濃度値の全数が制限さ
れない限りでは、濃度値は整数である必要はない。当業
者に公知であるように、将来のプリンタでは、この数は
より大きいかもしれなく、例えば、１０２４又は４０９
６、あるいはより多数の異なるカラー成分もしくは濃度
レベルであるかもしれない。プリンタの伝達特性は、こ
れらの２５６の濃度レベルのいかなるレベルに対して
も、多数の複数の使用可能なビットパターンからビット
パターンを選択することによって補償されねばならな
い。２５６の異なる濃度レベルを使用する例の多数の複
数のビットパターンの個々のビットパターン数は、２５
６よりも多くなければならないし、かつ約５１２から６
５，５３６までの異なるパターンの範囲にあるかもしれ
ない。可能な選択を多くすればするだけ、印字された画
像はより明瞭になり得る。このパターンは、印字される
ための画像の入力濃度レベルの最上の近似を得るように
選択される。
【００２１】選択される多数の複数のパターンは多数の
方法で得られ得る。例えば、最初のパターンは、全ての
ビットをオフにし、ページの白領域を表し、最後のパタ
ーンは、全てのそのビットをオンにしてページの黒領域
を表すことになるであろう。各非白パターンは、パター
ン領域のピクセルの一つのピクセルから全てのピクセル
までを含む。メモリ容量のような実用的な理由のため
に、これらのパターンは、約３０と１，０００，０００
間のピクセルに制限される。
【００２２】このパターンは、ランダムに編成され、か
つ各パターンにインデックス番号を割り当てることによ
ってインデックスされる。一般に、パターンは、いかな
るパターンもその先行パターンよりも暗く印字するよう
な一定の順序に配列される。これは、幾つかの方法で達
成され得る。一つの方法は、各連続パターンが最初にそ
の先行するパターンがオンとされたビットと同じビット
をオンとし、その後さらに一つ以上の付加ビットをオン
にさせる。この方法を順序立てると、複数のビットパタ
ーンは、各個々のパターンから印字される濃度レベルを
測定する必要もなく濃度レベルによることによって一定
の順序に配列される。
【００２３】他の方法は、各々の得られたパターンは印
字され、それから実際の測色計で測定された印字濃度値
に従って記憶される。しかしながら、データベースの多
数の複数のパターンに関して、これはたくさんの作業を
必要とするだろう。
【００２４】一定の順序で配列されたパターンを使用す
る好ましい方式では、これらの印字された濃度レベルが
およそ等しい間隔で並ぶように同じビット数が各パター
ンに付加される。例えば、１０００パターンに対して
は、パターン領域のビット数の１／９９９が、各々の後
のパターンに対して付加的にオンにされるだろう。しか
しながら、これらのビットは一定の割合でオンされる必
要がない。例えば、パターンのオンされたビット数がよ
り大きくなるにつれオンされるためのビットの割合を増
加するように変動する割合でビットをオンにすることは
可能である。この増加は、ドットゲインを予め補償する
ために使用され得る。
【００２５】さらに他の例では、ビットパターンを別々
に記憶する代わりに、それらは、スレッショルドアレイ
として集合的に記憶される。濃度レベル値を表すピクセ
ル値の長方形のアレイである。各々の特定の濃度レベル
値に対する対応するビットパターンは、特定の濃度レベ
ル値に関する値を有するピクセルをオンにすることによ
って得られるパターンである。例えば、特定の濃度レベ
ル値以上の値を有するピクセルは、オンにされるが、そ
れよりも低い値を有するピクセルはオフにされる。又
は、反対の関係もスレッショルドアレイを得るために使
用される。
【００２６】本発明の好ましい実施例では、印字するた
めに使用される各々のビットパターンは、所定の伝達特
性としてドットゲイン補償関数を使用して選択される。
これは、曲線又は表から得られた単一の係数又は関数で
ある。この補償関数は、印字される画像から選択された
入力濃度値に適用される。選択された画像入力濃度値を
ｘと仮定して、これに補償関数ｆ（ｘ）が適用された新
しい値ｘ′はｘ′＝ｆ（ｘ）である。ｘ′は、高分解
能、例えば、１６〜３２ビットに保持される。したがっ
て、この新しい値ｘ′は、多くのパターンセットからビ
ットパターンを選択するために使用される。前述のよう
に、この多くのパターンセットは、好ましい実施例の例
では２５６の可能な濃度レベルがあるので、２５６のパ
ターンよりも多くなければならない。好ましくは、多く
の可能なパターン数は、約４０９６と６５，５３６の間
である。
【００２７】正しいビットパターンを選択するための好
ましい方法は、ｘ′をそれの範囲が全ての可能なパター
ンをカバーするインデックスに変換することである。し
たがって、このインデックスによって選択されたパター
ンは、選択された濃度値ｘの良好な近似として印字され
る。
【００２８】上記のパターン選択は、印刷時又は前以て
別々の較正ステップ時でのいずれかで行われ得る。後者
の場合では、パターンは、出来る限り要求され得る各々
の濃度レベルに対して多数の複数のパターンから選択さ
れる。ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔの例では、２５６のパター
ンが選択され、かつ再現又は印字等の後の使用のために
保管される。好ましくは、これらのパターンはスレッシ
ョルドアレイとして記憶される。したがって、再現処理
中、簡単なパターンアクセス機構は、較正中の各々の可
能な画像入力濃度レベル値に既に関連づけられたパター
ンを検索する。
【００２９】パターンが実行時間に選択された本発明の
方法の実施例のフローチャートが、図１に示される。画
像の要求された濃度レベル値１０は、補償された濃度値
１４を出力する補償関数発生器１２に送られる。この補
償された濃度値は、多数のパターンセット１８からの補
償された濃度レベル値１４に対応するパターンを選択す
るパターン選択関数１６に送られる。選択されたパター
ン２０は、パターン選択関数１６から現れ、印字された
濃度値２４に送る印字パターンステップ２２に送られ
る。
【００３０】プリンタが前以て較正された本発明の方法
の実施例のフローチャートが図２に示される。画像の要
求された入力濃度レベル値１０は、補償された濃度値１
４を出力する補償関数発生器１２に送られる。この補償
された濃度値は、多数のパターンセット１８からの補償
された濃度レベル値１４に対応するパターンを選択する
パターン選択関数１６に送られる。選択されたパターン
２０は、パターン選択関数１６から現れ、２１で合致し
たパターンサブセットとして記憶される。
【００３１】図２に示された較正手順の後印字処理は図
３に示されるように簡素化される。図２の較正ステップ
は、２５６の可能な要求された濃度レベル値１０のそれ
ぞれに対して一つのパターンを一致したパターンサブセ
ット２１に与える。要求された濃度レベル値１０は、要
求された濃度レベル１０に対応する一致したパターンサ
ブセット２１からインデックスされたパターンを単に選
択する必要がある高速パターン選択器２６に送られる。
選択器２６は、選択されたパターン２０を出力し、それ
を原画像の入力濃度レベルに対応する印字された濃度値
２４が発生する印字関数２２に渡す。
【００３２】図１及び図２の補償関数１２は、原濃度レ
ベル値の良好な近似を与えるのに十分正確であることが
必要である。印字条件及びそのそれぞれが異なるドット
ゲイン量を有するプリンタの範囲にわたるこれらの近似
を得るために、システムは、２から約２００までの複数
の補償関数を必要とする。ユーザは、印字条件及び使用
することを計画しているプリンタの種類に基づいている
補償関数を選択する。
【００３３】補償関数を決定するためには多数の方法が
ある。例えば、所与の印字条件セットの下で、かつ特定
のプリンタに対して、ユーザは識別補償関数を使用して
白黒の範囲にわたる濃度値のサンプルセット、例えば、
０と１００％の間の各１０％の間隔に対して一つの印字
を印字する。この場合、ｆ（ｘ）＝ｆ0（ｘ） ＝ｘ、ｘ
＝［０，０．１・・１］である。印字された濃度レベル
がｘの選択されたサンプル値間の値に対して線形に変化
することが仮定される。もしそれが所与のｘのセットに
対する場合でないならば、前述のようにｘの階調は、２
つの隣接のｘ値の間の非線形が無視できると見なされ得
るまでより小さくされる必要がある。
【００３４】次に、各々の要求された濃度レベル（ポス
トスクリプトの例では最大２５６）に対する印字された
濃度レベルＹが測定される。これは、補償されていない
システムを特徴づける関数ｐを提供する。Ｙは次のよう
に計算される。 Ｙ＝ｐA（ｘ′）＝ｐA（ｆ0（ｘ））＝ｐA（ｘ）
【００３５】次に補償関数を決定する。この関数はｆA
（ｘ）＝ｐA -1 （ｘ）であり、ｐA（ｘ′）の逆関数で
ある。ユーザは、システムの挙動を変更するためにこの
補償関数ｆA（ｘ） をインストールする。すなわちｐA
（ｆA（ｘ））＝ｐA（ｐA -1（ｘ））＝ｘとなる。これ
は、線形システムである。
【００３６】もし印字システムが公知の特性を有するな
らば、補償曲線はまた、経験に基づいてよりもむしろ分
析に基づいて決定され得る。さらに、上記の処理は、非
線形システムを設計するために使用され得る。例えば、
このシステムは、ｆA（ｘ）＝ｐA -1（ｇ（ｘ）） をセ
ットすることによって伝達関数ｙ＝ｇ（ｘ）で他のシス
テムをエミュレートするようにセットされ得る。ｆ
A（ｘ）＝ｐA -1（ｇ（ｘ））は、ｐA（ｐA -1（ｇ
（ｘ））＝ｇ（ｘ）のシステム伝達関数に帰する。
【００３７】用語「ビットパターン」が使用された場
合、その用語は、前述のように非２進又は濃度レベルピ
クセルを含む印字可能なパターンを含むことを意図して
いる。当業者によって理解されるように、前述の装置及
び方法の多くの変更が、特許請求の範囲に記載されてい
るようにのみ限定されるべきである本発明の精神及び範
囲から逸脱しないで当業者によってなされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一つの実施例のラン時間方法のフロ
ーチャート図、
【図２】 本発明の一つの実施例の較正方法のフローチ
ャート図、
【図３】 本発明の較正方法が使用されるときの印字方
法のフローチャート図である。
【符号の説明】
１０ 要求された濃度レベル、１２ 補償関数、１４
補償された濃度値、１６ パターン選択関数、２０ 選
択されたパターン。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｂ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の有限の数の濃度レベル値から選択
    された特定の濃度値を有する画像領域をスクリーニング
    する、中間調処理における印字装置の所定の伝達特性を
    補償する補償方法において、 印字システムの所定の伝達特性の適用に基づいて、前記
    所定の有限の濃度レベル数よりも大きい多数の複数のビ
    ットパターンから一つのビットパターンを特定の濃度レ
    ベル値に対して選択し、 前記選択されたビットパターンを使用して前記特定の濃
    度レベル値を有する前記画像領域を印字することを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項２】 所定の有限の入力濃度レベル値数を有す
    る画像領域をスクリーニングする、中間調処理における
    印字装置の所定の伝達特性を補償する補償方法におい
    て、 印字システムの所定の伝達特性の適用に基づいて、記憶
    装置の多数の複数の使用可能なビットパターンから一つ
    の複数のビットパターンを選択し、 前記特定の入力濃度レベル値に基づいて前記選択された
    複数のビットパターンから一つのビットパターンを選択
    する、 ことを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 所定の有限の入力濃度レベル値数を有す
    る画像領域をスクリーニングする、中間調処理における
    印字装置の所定の伝達特性を補償する補償方法におい
    て、 印字システムの所定の伝達特性の適用に基づいて、前記
    所定の有限の入力濃度レベル数のよりも大きい多数の複
    数のビットパターンから一つのビットパターンを各入力
    濃度レベル値に対して選択し、 前記選択されたビットパターンをスレッショルドアレイ
    として記憶することを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法により得たスレッ
    ショルドアレイ。
JP7082080A 1994-03-15 1995-03-15 中間調スクリーニング処理における印字システムの伝達特性の補償方法 Withdrawn JPH07299932A (ja)

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