JPH07501428A - 改良された誤差分散システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 改良された誤差分散システム 発明の背景 本発明は一般的にはデイジタルノ＼−フトーンシステムに関連し、さらに詳しく 言えば、誤差分散を利用した改良されたディジタル）ｚ−フトーンシステムに関 する。

従来の印刷技術においては、ノ飄−フトーンスクリーンを介して露出を行うこと により、印刷のための連続した濃淡の像が準備されている。

結果として得られた像はスクリーンの各々の開孔（こｉｔ応して１つずつ設けら れたものであって、それぞれ異なる大きさの点である。これらの点はスクリーン 力）らたくさん光が入ったところではより大きく、スクリーンから少ない光が入 ったところではより小さくなっている。かくして、スクリーンを介しての露出に より、元の像のスクリーンの開孔に対応する強度のレベルカ（適当な直径または 大きさの点に変換される。前述のプロセスのディジタルアナログはディジタル） ｈ−フトーニングとして知られており、元の像はスキャナ（こよって操作されて 、獲得されたデータはディジタルコンピュータ内に収容される。このデータは走 査された強度または濃度の値の二進表現として存在する。各々のそれらの値、典 型的にはθ〜２５５の範囲にあり、走査された領域または入力像のピクセルに対 応するものである。この像を単に着色された点をプリントすることができるプリ ンタで再生するためにはプリントされるべき点の適当な選択によって、強度の間 隔を再現する必要がある。

ディジタルハーフトーニングにおいて、原稿の多段階または連続の像はピクセル ごとに走査される。

ピクセルまたはピクセルブロックの走査により取り出された濃度を表す信号はプ リンタのために２値出力に変換される。この２値出力に対応してプリンタは点ま たは点をプリントしないことによって原画に対応するイメージを提供する。

２種類のディジタルハーフトーン技術が用いられている。２種類のうちの１つは スクリーニングまたはディザ−リング法として知られており、原稿を走査して得 られたピクセルまたはピクセルのブロックの濃度のレベルを表す信号は２値信号 を得るために掛は算されるか、または２次元のスクリーン機能を代表する信号と 比較される。この２値のレベルに応答するために、プリンタは定められた出力の 位置において、点をプリントするか、またはプリントしない。もう１つの誤差拡 散方式として知られているものでは、スクリーニング機能は利用されない。その 代わり、ピクセルまたはピクセルのブロックの濃度レベルの量子化（すなわち、 ２値出力に変換する。）において、発生する誤差は近接するピクセルまたはピク セルのブロックが引き続いて、２値出力に変換されるときに考慮される（すなわ ち、隣接するピクセルまたはブロックに拡散される。）。

スクリーニングまたはディザ−リング法と比較すると誤差分散システムではプリ ンタは決められた出力点に必ずしもプリントするものではな（、その代わりプリ ンタは選択されたいかなる位置にでもプリントをし、そして望まれる濃度レベル は適当な点間隔、または点波長であって、走査によって得られた濃度レベルに対 応するものを選択することによって得られる。通常プリンタによってプリントさ れるドツト間の波長は、原稿から走査によって得られるピクセルまたはビクセル ブロックの濃度レベルに反比例して変化する。そこでもし、入力信号が原稿を走 査して得られる濃度レベルの変化を示す場合には印刷されるべきドツトの波長も また変化する。走査された像の濃度レベルの関数である印刷されるべきドツトの 波長はコンピュータメモリ内のルックアップテーブル内に蓄積されている。かく して、もし、走査する濃度レベルが０〜２５５の範囲にあって、そこで走査され た像のある特定の濃度レベルが値“１．”であったならば、これは１つのドツト が１６×１６アレイの中にプリントされ、その結果、１つのドツトが全ての１６ 番目のプリント位置にプリンタによってプリントされることになる。このことは 換言すれば、ドツト波長が１６ということである。誤差拡散方法においては、ド ツトのサイズは典型的には固定されており、スクリーニングとかディザ−リング 技術とは異なっている。

誤差拡散方式は最初にアール、ダブル、フロイドと、エル、ンユタインベルグに よって提案された。

のセクション８．２．２３９−２５２頁に詳細に示されている。そのような誤差 拡散方式とフロイドおよびシュタインベルブによって提案されたアルゴリズムの 一例はウリツクニーの著書の図８．６（８）に図示されており、ここでは印刷の ときに矩形のグリッドが用いられている。そのような図は黒い点によって表され るピクセルの濃度レベルが２値出力に変換されるときに隣接するピクセルに分散 される誤差の割合を示している。

７／１６で表せられる量子化誤差の項はその同一線状のすぐ右隣にプリントされ る。量子化誤差の１／１６の重みを持つ誤差は前のセルのすぐ下のピクセルに分 散させられることによって、分散させられる。

そして５／１６および３／１５の量子化誤差はすぐ左側の２つのビクセルに分散 させられ、それらはウリ・ツクニーの図８．６（ａ）に全て示されている。この 走査は誤差フィルタとして知られており、ここにおし）て、重みづけされた誤差 の量子化誤差は説明されたように４つのビクセルに分散させられている。４つの 重み（７／１６．１／１６．５／１６および３／１６）は“１．”として加算さ れることに注意されたい。黒い点として示されているビクセルが２値出力に変換 されたとき、走査されたビクセルの濃度レベルは閾値（例えば、“１２８″であ って、濃度レベルが０″から“２５５”の閾値）と比較される。もし、濃度レベ ルが閾値以下であったならばプリンタはその適当な位置に１つのドツトを打つよ うに命令され、そして量子化された誤差が濃度レベルを示すものを示している。

もし、入力信号が量子化されたちの以上であったならば、点はプリントされない で、誤差は最大値（すなわち、“２５５”）との間の誤差が与えられる。そして 入力信号力（走査されたビクセルの濃度を示す。換言すれば、もし、走査された ビクセルにおける“Ｘ、Ｙ”の位置における濃度レベルがＰｖａ　１　（Ｘ、Ｙ ）であって、変換されたビクセルの２値出力がＰｏｕｔ　（Ｘ、Ｙ）であるなら ば、濃度レベルは“０″から“２５５”であって、閾値が“Ｔ、”であるならば 、 もし　Ｐｖａ　ｌ　（Ｘ、Ｙ）＜Ｔ、ならばＰｏｕｔ　（Ｘ、Ｙ）＝カラー、そ して誤差＝Ｐｖａｌ　（Ｘ、Ｙ）　；（、かしもし　Ｐｖａ　１　（Ｘ、Ｙ）＞ Ｔ、ならばＰｏｕｔ　（Ｘ、Ｙ）＝ならば、そして誤差＝Ｐｖａｌ　（Ｘ、Ｙ） −２５５゜誤差はそれから回りのビクセルに前述したようにして分配される。

量子化するときの誤差を分配するための多くの方法が誤差分散において提案され ている。多くの誤差分散方法において、誤差は固定の部分に分けられるフロイド とシュタインベルブの前述した技術はその１つの例である。そのような方法によ って再生されたハーフトーンの図面は明らかに曲率を持つか、または直線である 人工的な所産、この業界では“ウオーム”と呼ばれるものを作り出す。

このような“つす−ム”を減少させるか、またはなくするために数多くの提案が 成されている。米国特許第４，６５４，７２１号、ゲルツツェル等、は誤差のラ ンダムな部分が近接するブロックに分配され、そしてその残りが他の隣接するブ ロックに分配される。

“ランダムフィールドモデルを用いた誤差分散”であって、Ｊ、Ｃ，ダルトン等 の記事にはマルコムランダムフィールド誤差拡散アルゴリズムが従来の大きな一 定の色調領域の通常の誤差拡散に関連して発生する境界誤差を除去するためにラ ンダム構成を発生するために利用されている。

前述の誤差拡散技術はいずれも完全に満足できるものではない。特に、走査され た像の濃度レベルが大変高いかまたは、大変低い領域、すなわちハイライト部分 とか黒い部分においては、特に前述したパターン化された人工的な所産または“ ウオーム”が特にはっきりしており、前述したような既知の誤差分散技術を用い る場合においては、特にそうである。そこで前述した全ての困難を除去するハー フトーニングシステムの誤差拡散方式を提供することが望まれる。

発明の要約 本発明は特にハイライト部分とか、暗い部分において、パターン化された人工的 な所産または“つオーム”を近接するビクセルに誤差を分散させるための重みづ けパターンの中に周期性を採用することによって減少させることができるという 考察に基づいている。

かくして、走査されるビクセルまたはビクセルのプロ・ツクの濃度レベルがある 領域またはある値の領域にある場合には周期性が後述するような方法において、 近接するビクセルまたはビクセルのブロックに分散させるだめの誤差項を導き出 すための重みづけの中に導入する。

ビクセルまたはビクセルのブロックの濃度レベルが予め定められた範囲または値 の範囲内にあるときには、誤差拡散のために利用される重みづけはそのようなビ クセルまたはブロックの導き出された修正項は前述したビクセルまたはビクセル のブロックの位置に関連して変化する要素を含み、そしてそれは前述したビクセ ルまたはブロックの濃度レベルまたは修正された前記ビクセルまたはブロックの 濃度レベルの関数に対応する波長に関連する周期性を持つものである。

本発明の１つの特徴は多段階のディジタルレベルまたは連続的な色調を有する原 稿の像を２値のイメージにするものに向けられている。この装置において、ビク セルまたはビクセルのブロックの濃度レベルを変換するための量子化誤差は隣接 するビクセルまたはビクセルのブロックに分配される。前記装置は原稿の像のビ クセルまたはビクセルのブロックが予め定められた範囲の光学的な波長の中にあ るものを検出するスキャナを持っており、複数のビクセルまたはビクセルのブロ ックであって、走査されたものの濃度レベルに対して誤差修正項であって、前記 ビクセルまたはビクセルのブロックの濃度を修正するものを加える手段を持って いる。この装置はさらに各々のビクセルまたはピクセルのブロックの修正された 濃度レベルを予め定められた閾値と比較して、前記ビクセルまたはビクセルのブ ロックを２値に変換するものを持っている。

好適な実施形態においては、この閾値は予め定められた領域内に均一に分散する 可変な閾値レベルのランダムな値に選ばれる。この装置はまた前記ビクセルまた はビクセルのブロックの各々の修正された濃度レベルからおよびそのようなビク セルまたはビクセルのブロックの誤差補正項の２値レベルを導き出す手段であっ て、少なくとも２つの近接するビクセルまたはビクセルのブロックに誤差を分配 するための手段を含んでいる。

少な（とも１つの変換されたビクセルまたはビクセルのブロックであって、その 濃度レベルまたは修正された濃度レベルが予め定められた範囲内にあるものに対 して、そのようなビクセルまたはブロックはビクセルまたはビクセルブロックの 位置に関連して変化し、そしてそれは前記ビクセルまたはブロックの濃度レベル または修正された濃度レベルの関数である波長に関連する周期性を持つ。

本発明による方法は、走査段階を含んでいる。その走査段階は、原稿像をビクセ ルまたはある定められた光学的な波長内に存在するビクセルブロックの濃度レベ ルを検出するためのステップを含んでおり、さらに加算するステップを含んでお り、その加算するステップは走査された複数のビクセルまたは複数のビクセルブ ロックに前記ビクセルまたはビクセルのブロックに修正された濃度レベルを提供 するための誤差修正項を付加して前記ビクセルまたはブロックを変換するステッ プを含んでいる。前記修正された各々のビクセルまたはビクセルブロック濃度の レベルは、それから予め定められている閾値と比較され、そして２値出カが前記 ビクセルまたはビクセルブロックに対応して提供される。好適な実施形態におい てはこの閾値は予め定められた鎖中に均一に分散される可変閾値からのランダム な個数が選ばれる。さらにこの方法は修正された濃度レベルであって、各々のビ クセルまたはビクセルブロックから導き出して、少なくとも２つの隣接するビク セルまたはピクセルブロックに分配するための導出手段または誘導手段を含んで いる。最後に１つの変換されたビクセルまたはビクセルのブロックであって、そ の濃度レベルまたは修正された濃度レベルはある定められた範囲内にあって、少 なくともそのようなとクセルブロックの修正された項はビクセルまたはピクセル ブロックの位置に対応して変化する要素を持っている。

そしてそれは前記ビクセルまたはブロックの濃度レベルに関連する修正された濃 度レベルに関連する関数としての波長に対応する周期性を持っている。

図面の簡単な説明 図１は、原稿の多段階のディジタルレベルまたは連続濃度に２値のイメージに変 換するためのシステムの機能的なブロックダイヤグラムであって、本発明の好適 な実施例を示す図である。

図２は、本発明の誤差分散技術を説明するためのビクセルの略図的な配置を示す 図である。

図３は、図１のシステムの動作を説明するための流れ図である。

図４ないし図７は図１のシステムの動作を説明するためのシステムダイヤグラム である。

図８ないし図１Ｏはフロイドとシュタインベルブによって提案された従来の誤差 拡散技術を用いて再生された２値像を示し、図１１ないし図１３は同じ画像を本 発明の特徴を明らかにするために本発明による技術を用いて処理したものを示し ている。

図１４は、１６種類に分割された１６の２値イメージを用いる発明の特徴を明ら かにするために示されたちのである。

好適な実施例の詳細な説明 図１は、原稿の多段階ディジタルレベルまたは連続濃度を２値の像に変換するだ めのシステムの機能的なブロックダイヤグラムである。システム２０であって、 原稿を走査してビクセルまたはピクセルブロック、これはスキャナによって走査 されているものであるから、Ｐｖａｌ信号を提供するためのスキャナ２２を持っ ている。それは走査されるビクセルまたはブロックの濃度を示すものである。加 算器２４は信号Ｐｖａ　１に後述されるような修正項をＰｖａｌ’を提供するた めに走査されたビクセルまたはブロックの濃度レベルの修正されたものを示すＰ ｖａｌ’信号を提供するためのものである。これらのステップは図３のブロック ５゜および５２に示されている。

比較器２６はそれからＰｖａ　１’信号を閾値Ｔであって、予め定められた値（ 図３の費形５４参照）と比較する。好適な実施形態において、Ｔは濃度の幅が０ から２５５の場合には、例えば１２８のように予め定められて均一に分布する可 変閾値のうちの１つである。

もしＰｖａｌ’が閾値よりも大きければビクセルまたはブロックはターンオフさ れて、プリンタ２８は色のドツトをそのようなビクセルまたはブロックの位置（ 図３のブロック５６参照）において、プリントしないようにする。もし、Ｐｖａ 　１’が閾値よりも小さければ、ビクセルまたはブロックはターンオンされて、 プリンタ２８はそのようなビクセルの位置（図３のブロック５８参照）にプリン トするように命令する。

比較器２６の２値出力と前記修正された濃度レベルＰｖａｌ’は誤差処理ユニッ ト３ｏに少な（とも２つの近接するピクセルまたはピクセルのブロックにそのよ うな変換されたピクセルまたはブロックに前述した変換されたピクセルまたはビ クセルブロックの修正項を計算するために供給される。

誤差処理ユニット３ｏは図３のブロック６０−６４に指示されている操作をチェ ックする。これらの誤差項はそれからラインバッファ３２に蓄積される。

近接するピクセルまたはブロックの走査された濃度レベルＰｖａ　Ｉがスキャナ ２２によって走査されて、そして加算器２４に供給されたときに修正項であって 、バッファ３２に蓄積されたものがそのようなピクセルまたはブロックに対応し てバッファ３２から読み出され、そして濃度レベルＰｖａ　１’の修正された濃 度レベルを導き出すために人力信号に加算される。

かくして、図３に示されているようにブロック６６と５２で、隣接するピクセル またはブロックのための修正項が誤差処理ユニット３ｏによって導き出されたも のがラインバッファであって、それがラインバッファに蓄積されているものであ って、加算器２４に前記信号がそのような隣接するピクセル、またはブロックで あって、加算器２４に処理されたものの濃度を代表する信号とされる。

図２は、プリンタによってプリントされるドツトの本発明に関連して図示されて いる矩形グリッドの略図である。図２に示されているようにプリンタ２８（図２ 中に示されていない。）は図２に示されているドツト４０のように２次元アレイ のプリントをすることができる。作図表現を簡単にするためにドツト４ｏは現実 の大きさよりもより小さく示されており、全てのドツトが現実にプリントされた ときは図２に示されている全体の領域はプリントされている着色剤の特定の色に なる。プリンタは一時期に１つのドツトをプリントするものであるから、図２に 示されている２次元アレイは一時に１列が上から下にそのＹ方向に、そしてドツ トが各列にプリントされ、例えば左がら右であって、“Ｘ”の方向である。ピク セルの１列のプリントを終了した後で、プリンタはＹ方向で次の列を“Ｘ”方向 にプリントするために移動する。

図１のシステム２ｏが図２の点Ｐの濃度レベルの変換を処理するときに、システ ム２ｏは点ＰＩ、Ｐ２゜Ｐ３およびＰ４に分配されるべき、修正項を導き出し、 同じ４つのポイントにフロイドとシュタインベルブに提案されている誤差が拡散 され、また分配される。

これらの４つの点に分配されるべき誤差項は比較器２ＧがピクセルＰを２値に変 換するときの濃度レベルを変換するときに、発生する量子化誤差をある重みづけ をすることによって掛は算して得られる。図３のブロック５４から６０を参照す ると、ここには濃度レベルが閾値より低い場合で、そしてピクセルまたはブロッ クがターンオンされて、それから濃度レベルそれ自身が誤差となる。一方、濃度 レベルが閾値よりも大きい場合には、ピクセルまたはブロックがターンオフされ て、濃度レベル（この実施例において２５５）の最大値との間の差と現実の濃度 レベルＰが誤差であり、そしてそれがブロック６ｏにしたがって導かれる。この 誤差項はユニット３０において、コンパレータ２６の出方を減算し、そして修正 された濃度レベルＰｖａ　１’を減算することによって導き出され、ここにおい て、コンパレータ２６の出力は“１”または“０″、そして修正された濃度レベ ルＰｖａｌ”は濃度レベル（この例においては２５５）の最大値の分数として正 規化される。そのような差はこの分散の方向の特徴の重みによって掛は算される 。かくして、もし、分散が方向Ｄ１であったならば、重みはｗｌ、または一般的 において、分散がＤｎであれば付加される重みはＷ、、、である。

ここでｎはＭ１″から“４″の範囲にある。

図２を参照すると、４つの誤差項であって、４つの点Ｐ　１．Ｐ２．Ｐ＊　、Ｐ ４に分配されるべきものは、各々：ｗ、、’誤差’、Ｗ、、”誤差”、Ｗｌ、″ ′誤差”およびＷ６．“誤差”である。ここにおいて、“誤差”は比較器２６お よび正規化された加算器２４の出力間の差を演算することによって、前述のよう に算出される。それからこれらの４つの誤差項はラインバッファ３２に蓄積され る。スキャナ２２が次のピクセルＰＩに走査された濃度レベルを加算器２４に供 給するように提供すると、誤差項ｗ３．“誤差”はバッファ３２から取り出され 、そしてそれはＰｌのための修正された濃度レベルを加算器２４の出力に得るた めに前述したように処理されるように走査された濃度に加算する。

起点Ｐ１で走査された濃度レベルが処理されているときに全体の修正、すわなち 点Ｐ２．Ｐ３が各々の２つの点のためにラインバッファに蓄積される修正項を加 算することによって更新され、付加的な修正項はＰｌの濃度レベルが２値に変換 されたときに導き出されたものであることに留意されたい。これは点Ｐ３または Ｐ４の濃度レベルが走査され、そして処理されるまで繰り返され、その時点にお いて蓄積された誤差項が加算器２４に修正された濃度レベルであって、それは２ 値レベルを提供する前に処理され、そしてより引き続く誤差処理を行った出力で ある。

前述したように、重みＷ＋　、Ｗ２．Ｗ＊およびＷ４は通常の誤差分散システム 、例えばフロイドまたはシュタインベルブにおいて見られるものであるが、それ らは固定した値を持っていた。ゲルツエル等によって記述されているようにその ような誤差分散計画はパターン化された人工の所産または“つす−ム”の問題を もたらす。この発明はこれらの“ウオーム”をプリンタによってプリントされる 点の位置に対しである一定の周期性を導入することによって明るいかまたは暗い 領域の図の中において、“ウオーム”の影響を減少することができるか、または 除去することができるという考察に基づいている。これはディジタルハーフトー ンの中に再生された像のハイライト部分または暗い部分に特に発生するであろう パターン化された人工の所産または“ウオーム”を減少させる。本発明の好まし い実施形態においては、濃度のレベルが“０″から“２５５”の領域にあるとき に走査されたピクセルまたはピクセルブロックの濃度レベルがある値２例えば“ １９２”以上またはある値“６３”以下であるかを検出することによって達成さ れる。ここにおいて、走査によって得られる濃度レベルはいずれかの範囲にある 場合、検出される重みＷｔ　、Ｗｔ　、ＷｓおよびＷ、はピクセルまたはブロッ クの位置にしたがって変わる要素を含み、近接するピクセルまたはブロックのた めの誤差修正項を計算する目的のためのピクセルまたはブロックの修正された濃 度レベルまたは修正された濃度レベルの関数である波長に関連して周期的に変わ る。

換言すれば、修正された濃度レベルが像のハイライト部または黒い領域にあると 検出されたならば、重みは修正された濃度レベルの関数であるところの波長に関 連する周期的な要素をもっている。これらの動作は図３から図７を参照して説明 される。

図３のブロック６２が図４から図７よりもより詳細に示されている。好適な実施 形態において、４つの重みＷＩ、Ｗ２　、Ｗｔおよびｗ４のうちの少な（とも１ つは、変換されるべきピクセルまたはブロックの位置のサインの関数である。こ こにおいて、サイン関数は修正された濃度レベルの関数であるところの波長に関 連する周期的なサイン関数である。１つの実施形態において、４つの重みＷｌ、 Ｗｔ　、ＷｓおよびＷ、は下記の値を持っている。

λ＝ｆλ（Ｐｖａｌ’）　（１） Ｘ＝λ／２−（Ｉ　ｍａｄ　λ）（２）ｓｆ＝Ｉ［／２−２ＩＩｘ／λ　（３） Ｗ、＝　（ｓｉｎ　（ｓｆ）＋１）＊　、５　（４）Ｗｔ　”　Ｉ　Ｗｌ　（５ ） ｗ２＝ｏ　（６） Ｗ＊＝０　（７） ４つの重みＷ、、Ｗ２．Ｗ、およびＷｌは図４と図５のシステムの手段によって 導き出される。

上記の式において、ＩはピクセルＰのＹ軸からの距離である。印刷されるべき点 の波長λは修正された濃度レベルＰｖａｌ’の関数としてルックアップテーブル から読み出すことができる。そのような位置にプリントされるドツトパターンは したがって、波長λの各々の半分ごとに繰り返される。重みＷｌはしたがって、 ピクセルまたはブロックの位置のサイン関数であって、それは波長λに対して周 期的であり、それは修正されたピクセルまたはブロックの濃度レベルの関数であ る。

重みＷ、のための表現は重みが負にならないように設計されている。

前述した周期性を持つ重みは修正される濃度レベルがある値１例えば“１９２” 以上であるハイライト領域にあるか、またはある値２例えば“６３”以下である 暗いイメージ領域にあるかによって導入される。

前述したように修正関数の中に周期性を導入することは修正されたピクセルまた はピクセルのブロックがある領域内にある場合においてのみ望ましい。

修正された濃度レベルがそのような領域の外であるときは、残っている定数に対 するおもみは従来の通常の誤差拡散のアプローチの場合と同じである。

本発明は下記の例にしたがって、より良く説明されるように、ここにおいて、周 期性は修正された濃度レベルが“１９２”と“２５５″の間にあるものであって 、すなわち、これは像のハイライト部分にあたる場合である。しかし、この発明 は同様に暗い領域においても容易に理解されるべきものであって、ここにおいて 、修正されるべき濃度レベルはある値１例えば“６３；”以下であって、そのよ うな全ての変形は本発明の範囲に含まれるものである。

かくしてもし、修正される濃度レベルＰｖａｌ’が“１９２″から“２５５”の 間にあり、各々の４つの重みの４つの修正項の計算は前述したようなドツトの濃 度の波長に関連する周期性の要素を持っている。

好ましい実施形態においては、そのような修正された濃度レベルは４つの重みは また一定の変化しない要素を含み、それはピクセルまたはブロックの波長の位置 の関数として変化しない。その結果、ウェイトは各々周期性を持つ要素と変化し ない要素とを混合したものとして用いられる。１つの具体例で下記の式に関連し て説明される。ここにおいて、“ｔ　ｅｍｐ”は修正された濃度の値、Ｐｖａｌ ’がどのくらい“１９２”の限界の上から離れているかを示すものであって、Ｗ ｌｌＷ！’、Ｗｔ”およびＷｌ　”はそれぞれ重みであって、それらは４つの誤 差項を方向Ｄｉ、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４として図２に示した方向に分配することを導 （ために用いられる。Ｗ　、　ｌ　、　Ｗ　、　ｌ　、　Ｗ　、　ｌおよびＷａ ’は定数であって、Ｗ、、Ｗ、、ＷｌおよびＷ、は前述の式４から７によって与 えられる。

もし　２５５＞Ｐｖａｌ’≧１９２、 ｔｅｍｐ＝Ｐｖａｌ−１９２／６３　（８）Ｗｌ　’　＝　（１−ｔ　ｅｍｐ） ＊Ｗ＋　’　＋ｗ、＊ｔ　ｅｍｐ　（９）Ｗｔ　’　＝　（１−ｔｅｍｐ）＊Ｗ ｔ　’　＋ｗ、＊ｔｅｍｐ　０１Ｗｗ　’　＝　（Ｉ　ｔｅｍｐ）＊Ｗｓ　’　 ＋Ｗｇ　＊　ｔｅｍｐ　ＯυＷａ　’　＝　（１ｔ　ｅｍｐ）ネＷ４　’　＋Ｗ ４　＊　ｔ　ｅ　ｍ　ｐ　０３もし　Ｐｖａ　１’≦　１９２ 上記の８から１６の式から修正された濃度レベルＰｖａ　１’が“１９２．”に 等しいときは、２つの組の式は同じ結果となることが明らかである。すなわち、 Ｗ　Ｉ　”Ｉ　Ｗ２　’、　ｗｓ　”およびＷ　４　”は定数で各々が対応する １つのＷ　、　ｌ　、　Ｗ　、　ｌ　、　Ｗ　、　ｌおよびＷ　４　’に等しく 対応する。この方法によって、命令されたグリッドのような挙動から、より古典 的な誤差拡散への移行が２組の重みファクタＷ、およびＷ。を混合することによ って完成させられる。

前記の方程式は前記明るい部分に代わって暗い領域の画像に適用するにあたって はわずかな変更で足りる。

かくしてもし、Ｐｖａｌが６３と等しいか、またはそれ以下であるということが 検出されたならばｔ　ｅｍｐは（６３−Ｐｖａ　１’　）　／６３で定義され、 式９から１２が変化しないでそのままの状態で残る。

もし、Ｐｖａｌ’が６３と等しいかまたはそれよりも大きいならば式１３から１ ６は依然として適用される。

一般的にいって、ハイライト部分と像の暗い場合の両方において、ｔｅｍｐは（ 第１の値−Ｐｖａ　１’　）／（第１の値−第２の値）の絶対値として定義され 、ここにおいて、第１および第２の値は１９２．２５５が各々の式についてハイ ライト領域においておよび６３と０が暗い領域の方程式に適用される。

図６および図７は図３と共に、上記の方程式に利用される修正項を計算するシス テムを図解している。

図１および図３に示されているように修正された濃度レベルＰｖａｌ’は誤差処 理ユニット３０に１重みＷ　ｌ　’　＋Ｗ２’、Ｗｓ”およびＷｌ　”を計算す るために供給される。図６に示されているように誤差処理ユニット３０は下記の 測距を実行する。数字“１９２”は修正された濃度レベルＰｖａｌ’から引算さ れ、そしてその結果がチェックされる。もし、結果が負であるならば、Ｖｂｌｅ ｎｄの量は“０”にセットされる。もし、その量が“０″よりも小さければ、そ れは“６３”で割られ、それからその値がＶｂｌｅｎｄの値となる。

そしてそれは、“ｔ　ｅｍｐ″の量と同じであって、上記の弐８から１２のもの と同じである。上のようにして計算されたＶｂｌｅｎｄの値はそれから図７にお い含まれ不ように理解六ｈ　ｆ−１，１−ｂｌす１．／Ｉ÷ノ１）すＰ／Ｌ与て 、４つの恵みＷ　＋　、Ｗ　ｘ″、Ｗｓ″およびＷ４″を導くために用いられる 。図３に示されているようにＷ　＋　”　＋　Ｗ　２　”　、　Ｗ　８′および Ｗｌ　”は図３の中のブロック５４−６０において、導き出させる誤差を掛は算 するために用いられて４つの誤差関数の項を図２のＤｉ−Ｄ４の方向に分散させ る項を導き出す。これらの４つの修正項はそれからバッファ３２に後の使用のた めに蓄積される。前述したプロセスは４つのイメージの暗い領域における誤差分 散の項に利用するために僅かに変形されたものである。例えば、図６におけるＰ ｖａｌ’は６３から引算されるべきである（Ｐｖａから１９２を引算する代わり に）。そして６３により割り算されて、Ｖｂｌｅｎｄをｐｖａｌ’が検出される Ｏから６３の領域の代わりに算出する。

下記の値がＷ　１　’　ｒ　Ｗ２　’　、　Ｗｌ　’およびＷｌ　’の値を得る ために再生され、ディジタルハーフトーンイメージが視覚効果を得て、Ｗｌ　’ およびＷｓ’は０゜３に等しく、Ｗ　２　’およびＷ　４　’は０．２に等しい 。

本発明は修正項が４つの隣接するピクセルまたはブロックの方に分散させる例に ついて説明されたが、異なった数とか、修正項の異なった数が、異なった数のピ クセルまたはブロックの数に分散させられる。

例えば、少なくとも２つの修正項が少なくとも２つの近在するピクセルまたはブ ロックに分散される場合も２つのピクセルまたはブロックに対して、誤差修正項 が分散され、それらはピクセルとがブロックの誤差関数から導き出されたものと は同一直線上にはない。

１　′ す図である。

本発明は種々の実施形態において説明されたのであるが、それらに対しての種々 の変形や修正変形が本発明の範囲を逸脱することなく実現できるものであって、 本発明の範囲は添付の請求の範囲においてのみ制限される。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２゜ ＦＩＧ、３゜ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、６゜ ＦＩＧ、θ ＦＩＧ、θ Ｐ）ＩＯＴＯｓＨＯＰ Ｆ／に、１０ フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＦＩ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ。

ＫＲ，ＬＫ、ＭＧ、ＭＷ、ＮＯ，ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメ ージに変換するための装置であって、ピクセルまたはピクセルのブロックの濃度 レベルを量子化するための誤差が近接するピクセルまたはピクセルのブロックに 分配される装置であって：前記原稿の像をピクセルまたはピクセルのブロックで あって予め定められた光学的波長内に存在するものを操作するためのスキャナと ； 走査された複数のピクセルまたはピクセルのブロックの各々の濃度レベルに誤差 修正項を前記ピクセルまたはピクセルブロックの濃度を修正し、前記ピクセルま たはブロックを変換するために加算する手段と：前記ピクセルまたはピクセルブ ロックの各々の修正された濃度レベルを予め定められた閾値と比較し、そして前 記ピクセルまたはピクセルブロックに二値のレベル８５７を与える手段と； および 各々の前記ピクセルまたはピクセルブロックの修正された濃度レベルおよびその 様なピクセルまたはピクセルブロックの二値出力の修正された項から少なくとも その様なピクセルまたはピクセルブロックの隣接する２つのピクセルブロックに 分配するための手段であって、ここにおいて少なくともその修正された濃度レベ ルがある限られた定められた範囲内にあるピクセルまたはピクセルブロックの修 正されたもののためにその様なピクセルまたはピクセルブロックであって、ピク セルまたはピクセルブロックの位置によって変化し、それは前記ピクセルまたは ブロックの修正された濃度または修正された濃度レベルの関数として定まる波長 に関連する周期性をもっている原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続 的な濃度の像を二値のイメージに変換するための装置。 ２．請求項１記載の装置であって、ピクセルは印刷方向に関して二次元に配列さ れており、ここにおいて前記ピクセルまたはピクセルブロックおよびその少なく とも２つの対応する近辺のピクセルまたはピクセルブロックは同一線上にない原 稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに 変換するための装置。 ３．請求項１記載の装置であって、前記誘導手段は誤差フィルタをもっており、 前記ピクセルまたはピクセルブロックであって、その濃度レベルが変換されるも のとそれに対する誤差項が導き出されて近接するピクセルまたはその様なピクセ ルブロックに対する修正項が前記修正された各々のピクセルまたはピクセルブロ ックの濃度および二値出力に対する重みづけによって与えられる原稿の像の多段 階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するため の装置。 ４．請求項３記載の装置において、前記ピクセルまたはブロックの修正項は重み と前記その様なピクセルブロックに対する差との積によって与えられ、そして前 記ピクセルまたはピクセルブロックであってその修正された濃度レベルがある範 囲にあり、前記重みはその様なピクセルまたはブロックの修正されたレベルの関 数である原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値の イメージに変換するための装置。 ５．請求項４記載の装置において、前記範囲は第１の値の上またはそれと等しい 領域および下、第２の値と等しいか第１のレベルよりも低い、第２のレベルより も高いレベルまたは前記第１の値よりも低くかつ前記第２の値よりも前記第１の 場合よりも低い第２の値である原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連繞 的な濃度の像を二値のイメージに変換するための装置。 ６．請求項５記載の装置において、前記濃度および修正された濃度レベルは０か ら２５５の範囲内にあって、前記第１の値は約１９２、そして前記第２の値は約 ６３である原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値 のイメージに変換するための装置。 ７．請求項５記載の装置において、各々のピクセルまたはピクセルブロックであ って、その修正された濃度レベルは前記範囲内にあり、前記ピクセルまたはピク セルブロックのための重みはさらに前記差と定数の積と実質的に等しい原稿の像 の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換す るための装置。 ８．請求項７記載の装置において、各々のピクセルまたはピクセルブロックであ って、その修正された濃度レベルは前記範囲内にあり、少なくともその様なピク セルまたはピクセルブロックの修正された４っの項は近接するピクセルまたはピ クセルブロックに分配されるものであり、ここにおいて前記４つの修正項に対す る重みはＷ１′′、Ｗ２′′、Ｗ３′′、Ｗ４′′を含み、それは以下によって 与えられ： Ｗｎ′′＝（１−ｔｅｍＰ）Ｗｎ′＋Ｗｎ・ｔｅｍＰ；ｔｅｍＰ＝絶対値 （Ｐｖａ１′−第１の値）／（第１の値−第２の値）Ｐｖａ１′前記ピクセルま たはブロックの修正された濃度レベル； Ｗｎ′定数 ここにおいてｎ＝１，２，３，４； Ｗ４＝０．５〔ｓｉｎ（π／２−２πｘ／λ）十１］；Ｗ１＝１−Ｗ４； Ｗ２＝Ｗ２＝０； ｘ＝λ／２−Ｉ．ｍｏｄλ； ここにおいて１は前記ピクセルまたはピクセルブロックの印刷方向の参照軸から の距離であり、そしてλは前記ピクセルまたはブロックの濃度レベルまたは修正 された濃度レベルの関数として予め定められている波長である原稿の像の多段階 のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するための 装置。 ９．請求項８記載の装置において、Ｗ１′、Ｗ８′は実質的に０．３に等しくそ してＷ２′、Ｗ４′は実質的に０．２に等しい原稿の像の多段階のディジタルレ ベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するための装置。 １０．請求項４記載の装置において、前記重みはサイン関数であって、前記波長 に関連して周期性をもっ表現形式を含む原稿の像の多段階のディジタルレベルま たは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するための装置。 １１．請求項４記載の装置において、ピクセルまたはピクセルブロックであって 、その修正された濃度レベルは前記範囲外であり、前記重みは実質的に一定であ る原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメー ジに変換するための装置１２．請求項１１記載の装置であって、各々のピクセル またはピクセルブロックであって、その修正された濃度レベルは前記範囲外にあ るもののために少なくとも４つのそのようなピクセルまたはピクセルブロックで あって、４つの修正項は近接するピクセルまたはピクセルブロックに分配される ものであって、前記４つの修正項に対する重みはＷＩ′′、Ｗ２′′、Ｗ３′′ 、Ｗ４′′をもっており、ここにおいてＷ１′′、Ｗ３′′は実質的にＯ．３に 等しくそしてＷ２′′、Ｗ４′′は実質的にＯ．２に等しい原稿の像の多段階の ディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するための装 置。 １３．原稿の像の多段ディジタルレベルまたは連続レベルを二値像イメージに変 換するための方法であって、像のピクセルの濃度レベル、ピクセルまたはブロッ クの濃度レベルを変換するための量子化誤差は隣接するピクセルまたはピクセル ブロックに分配されるものであって： 前記原稿の像をピクセルまたはピクセルブロックの濃度が限られた空間的な波長 内に存在するものの濃度を検出するために走査するステップと；走査された複数 組のピクセルまたはピクセルブロックの端々の濃度レベルに修正された前記ピク セルまたはピクセルブロックに修正された濃度限与えることによって前記ピクセ ルまたはピクセルブロック限変換するために加算するステップと； 前記修正された各々のピクセルまたはピクセルブロックの濃度を予め定められた 閾値と比較し、そして前記ピクセルまたはピクセルブロックの二値出力を決定す る比較ステップと； 前記修正された前記ピクセルまたはピクセルブロックの端々の修正された濃度レ ベルから濃度レベルおよび前記ピクセルまたはピクセルブロックの修正された出 力項から少なくとも２つのピクセルまたはピクセルブロックに分配するための誘 導ステップであって、ここにおいて少なくとも一つの変換されたピクセルまたは ピクセルブロックであって、その濃度レベルまたは修正された濃度レベルは予め 定められた範囲内にあり、前記そのようなピクセルまたはピクセルブロックの修 正された項はピクセルまたはピクセルブロックの位置にしたがって変わる様相お よび前記ピクセルブロックの濃度レベルまたは修正された濃度レベルの関数であ るところの波長に関連して周期性限もって変わる原稿の像の多段階のディジタル レベルまたは連続的な濃度の像限二値のイメージに変換するための方法。 １４．請求項１３記載の方法において、端々の前記ピクセルまたはピクセルブロ ツクでその濃度レベルが変換され、そしてそれに対して修正項が導き出されるも のであって、前記導出ステップは近接するピクセルまたはピクセルブロックであ って、そのようなピクセルまたはピクセルブロックの修正項が各々ノピクセルま たはピクセルブロックの修正された濃度レベルおよびそのようなピクセルまたは ピクセルブロックの二値レベルの重みづけによって与えられる原稿の像の多段階 のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するための 方法。 １５．請求項１４記載の方法において、前記分配ステップは、そのようなピクセ ルまたはブロックに修正されたピクセルまたはピクセルブロックを得るために重 みと前記差を掛け算し、そしてピクセルまたはピクセルブロックであって、その 修正された濃度レベルはある範囲にあり、前記重みづけは前記ピクセルまたはブ ロックの修正された濃度レベルの関数である原稿の像の多段階のディジタルレベ ルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するための方法。 １６．請求項１５記載の方法において、前記範囲は、ある第１の値よりも大きい か等しい値でかつ前記第１のレベルよりも大きい２のレベルよりも低い値か、ま たは第１の値より低いか等しい値でかつ前記第１の値よりも低い第２の値よりも 大きい値によって定義される原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的 な濃度の像を二値のイメージに変換するための方法。 １７．請求項１６記載の方法において、前記濃度または修正された濃度レベルは ０から２５５の範囲内にあり、前記第１の値はほぼ１９２であり前記第２の値は ほぼ６３である原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を 二値のイメージに変換するための方法。 １８．請求項１６記載の方法において、ピクセルまたはピクセルブロックであっ て、その修正された濃度レベルは前記範囲内にあり、前記ピクセルまたはピクセ ルブロックの重みはさらに実質的に前記差と定数の積に等しい定数を含む原稿の 像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換 するための方法。 １９．請求項１８記載の方法において、各々のピクセルまたはピクセルブロック であって、その修正された濃度レベルはある範囲内にあるもののために少なくと も４つのそのようなピクセルまたはピクセルブロックの４つの修正項がピクセル またはピクセルブロックの近接するものに分配され、ここにおいて前記４つの修 正項に対する重みはＷ１′′、Ｗ２′′、Ｗ３′′、Ｗ４′′であって： Ｗｎ′′＝（１−ｔｅｍｐ）Ｗｎ′＋Ｗｎ・ｔｅｍＰ；ｔｅｍＰ＝絶対値 （Ｐｖａｌ′−第１の値）／（第１の値−第２の値）；前記ピクセルまたはブロ ックの修正された濃度レベル；Ｗｎ′定数 ここにおいてｎ＝１，２，３，４； Ｗ４＝０．５〔ｓｉｎ（π／２−２πｘ／λ）十１〕；Ｗ１＝１−Ｗ４； Ｗ２＝Ｗ３＝０； ｘ＝λ／２−１．ｍｏｄλ； ここにおいて１はピクセルまたはブロックの印刷方向に関する参照軸からの距離 であり、そしてλは前記ピクセルまたはピクセルブロックの濃度レベルまたは修 正された濃度レベルのあらかじめ定められた関数である波長である原稿の像の多 段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値のイメージに変換するた めの方法。 ２０．請求項１９記載の方法において、ここにおいて、Ｗ１′、Ｗ３′は実質的 に０．３に等しく、そしてＷ２′、Ｗ４′は実質的に０．２に等しい原稿の像の 多段階のディジタルレベルまたは連続的な震度の像を二値のイメージに変換する ための方法。 ２１．請求項１６記載の方法において、前記重みは前記波長に関連する周期性を 含むサイン関数に比例する表現を含む原稿の像の多段階のディジタルレベルまた は連続的な濃度の像限二値のイメージに変換するための方法。 ２２．請求項１６記載の方法において、前記ピクセルまたはピクセルブロックで あってその修正された濃度レベルが前記範囲の外にあり、前記重みは実質的に定 数である原稿の像の多段階のディジタルレベルまたは連続的な濃度の像を二値の イメージに変換するための方法。 ２３．請求項２２記載の方法において、ピクセルまたはピクセルブロックであっ てその修正された濃度レベルが前記範囲外にあり、そのようなピクセルまたはピ クセルブロックの４つの修正項は隣接するピクセルまたはピクセルブロックに分 配されるものであり、ここにおいて前記４つの修正項はＷ１′′、Ｗ２′′、Ｗ ３′′、Ｗ４′′の修正項を含み、ここにおいてＷ１′′、Ｗ３′′は実質的に ０．３に等しくおよびＷ２′′、Ｗ４′′はじつ質的に０．２に等しい原稿の像 の多段階のディジタルレベルまたは速読的な濃度の像を二値のイメージに変換す るための方法。