JPH08237482A - ２値印刷装置において、鮮明な色補正を行うための改良方法、および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の副産的ノイズを除去するための方法お
よび装置を提供する。 【解決手段】 鮮明カラ−修整技術は、ハ−フト−ン画
像の所定の色調領域から副産的ノイズを除去する。この
結果、該画像のカラ−の鮮明さが向上する。この技術に
よれば、入力カラ−に関する画素色調値が最初に調べら
れ、最大カラ−値が決定される。誤差拡散ハ−フト−ニ
ングの後、結果の２値画素値が集合的に処理されてカラ
−組成情報が生成され、このカラー組成情報は選択され
た調和的カラ−集合と比較される。カラ−組成情報が指
定するカラ−が、選択された調和的的カラ−集合の１つ
のカラ−と合致しない場合、カラ−組成情報が修正され
て、許容できる出力カラ−を生じるようにされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル・カラ−
印刷装置に関わり、特に、この種の装置の誤差拡散ハ−
フト−ニングに起因するプリント出力の副産的ノイズ
（「誤差的着色ドット」）を最少にするための技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レ−ザ、ドットマトリックスおよびイン
クジェット・プリンタのようなハ−ドコピ−を作成する
大部分のコンピュータ駆動の印刷装置では、出力媒体が
画素つまり「ピクセル」の配列に分割され、そして、各
画素の位置が小さな着色ドットで印刷されるか又は空白
のままにされる、いわゆる２値方式で印刷が行われる。
カラ−プリンタでは、ドットカラ−は小数のカラ−・セ
ットから選ばれる。例えば、代表的なカラ−プリンタで
は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、および黄（Ｙ）の
３色をプリントするように構成することができる。ＣＭ
Ｙの３色を種々に組み合わせることによって、青
（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、および黒（Ｋ）のような
別の色を作り出すことができる。それらドットの各々は
一般に一つの色であるから、結果的な出力は合計８色の
着色および無色の画素（後者の画素は白色（Ｗ）を表
す）の配列から成ることになる。

【０００３】これに対し、写真技術やコンピュータ・イ
メ−ジング・システムで作られるような絵画的画像は色
調において連続的である。このような画像を画素に分割
した場合、各画素は、ある色調値範囲に含まれる色調値
をそれぞれもった「グレイスケ−ル」カラ−を示す。電
子的な印刷手段によってそのような「連続調」画像を再
現するには、一般に、画像は印刷装置の特性に適した形
式である２値形式に変換されなければならない。この変
換プロセスは、多くの方式があるが、一般に「ハ−フト
−ニング」と呼ばれている。ハ−フト−ン画像は、実際
に２値画素（着色または空白ドット）の空間的パタ−ン
だけから成っているが、人間の視覚システムはこのパタ
−ンを集めて、目の錯覚による連続調画像を作り出して
いる。

【０００４】印刷プロセスの間、プリントされる画像は
一連の画素に分割され、各画素の画像値は量子化され
て、画素の色調値を表したマルチビット・デジタルワ−
ドに変換される。この結果、画像は印刷装置に供給され
るデジタルワ−ド・ストリ−ムに変換される。各ワ−ド
の形式をデジタル装置で再現するのに適した形式に変換
するために、「前処理」と呼ばれるプロセスで、デジタ
ルワ−ド・ストリ−ムのハ−フト−ニングが行われる。
近年、多くのハ−フト−ニング技術が開発され、改良さ
れている。それらのうちもっとも簡単な形態のものは、
各デジタルワ−ドの値を閾値と比較して、相対値によっ
て決まる２値出力画素値を生成する。

【０００５】例えば、連続調画像を処理するデジタルス
キャナは、検出した輝度、すなわち、代表的なＲＧＢ
（３色）の画素色調値を表すマルチビットワ−ドのスト
リ−ムを生成する。これらのワ−ドの数値は一般に、２
５６レベル・グレイスケ−ルつまり８ビットワ−ドに相
当する０から２５５の範囲にある。このようなデジタル
ワ−ド・ストリ−ムが２値印刷装置で再現される場合、
ハ−フト−ニング処理では通常、必要な２値出力画素ス
トリ−ムを作り出すために、スキャナ出力ワ−ドを単一
の閾値と比較する（例えば、グレイスケ−ル値の範囲０
から２５５に対して、固定閾値は１２８となる）。この
ようなシステムでは、各８ビット・スキャナワ−ドは１
ビット・出力ワ−ドに効果的に圧縮される。

【０００６】当然、このような圧縮によって視覚情報の
損失がかなり発生し、また、再現された画像も元の画像
を忠実に再現せず歪みを生ずる。例えば、Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝
０（理論上）の色を重ねると、Ｋ（黒）色を生成する。
しかし、実際にはハ−フト−ニングした後に一緒に印刷
すると、それらＲＧＢの色ドットは通常、（過度のイン
キの蓄積によって）印刷媒体を飽和してしまい、グレイ
の「くすんだ」シャド−を生成する。Ｋは重要な色であ
るため、「下色除去」と呼ばれるテクニックが開発さ
れ、黒インキを別に使用することによって黒色Ｋの再現
性を向上している。

【０００７】この従来テクニックによれば、入力された
ＲＧＢ３色のカラ−値うちから最低値が選定されてＫに
置き換えられる。その後、選定された最低値は残りの２
色の入力カラ−値から引き算される。例えば、デジタル
・スキャナからのＲＧＢ出力ワ−ドの値が、Ｒ＝１０
０、Ｇ＝５０、Ｂ＝３０である場合は、下色除去テクニ
ックを使用すると、Ｒ＝７０、Ｇ＝２０、Ｂ＝０、Ｋ＝
３０とされる。

【０００８】これによって、すなわちＲＧＢ入力カラ−
から効果的に１つの色、つまりＢ、を除去している。Ｒ
＝Ｇ＝Ｂの場合には明らかに、この色組合せをＫ（黒）
に置換している。この結果のカラー値に対して、次にハ
−フト−ニングが行われる。ハ−フト−ニングによって
生ずる視覚的な歪みを減少するために、「誤差拡散」呼
ばれるテクニックが使われ、隣接する画素に釣り合うよ
うに「量子化誤差」（すなわち、マルチビット・ワ−ド
で表される入力値と１ビットで表される出力値との間の
差、または２つのマルチビット・ワ−ドの間の差）を
「拡散」させる。

【０００９】この誤差拡散は、処理しているライン上の
次の画素の入力値、および次のライン上の隣接する画素
に量子化誤差の一部を加算することによって、上記結果
のカラ−値の各々に対し個別に行われる。量子化誤差
は、幾つもの画素にわたって「拡散」されるようにし
て、それら画素が処理される前にそれらの画素値に加算
される。

【００１０】しかし、この処理を行なう前に下色除去を
行った場合、以前の画素から蓄積されて来た「拡散」誤
差が除去されたＢ（青）の色を復活させ、「新たな」Ｒ
ＧＢの組合せを生じさせてしまう。出力媒体にプリント
するときには、黒色インキがＲＧＢの色ドットの上に重
ねられるために、結果としてハ−フト−ン画像は黒くな
り過ぎてしまう（また、出力媒体は飽和してしまう）。

【００１１】さらに、以前からの拡散誤差を蓄積するこ
とは、所望の色調をもった領域の画素間に不必要な色を
生成することになる。上述の例の場合について続けて述
べると、Ｒ（赤）はＲＧＢの３つの入力カラ−値の中の
最大値の色である。しかし、前に処理した画素からの拡
散誤差を属性分配（Ｆａｃｔｏｒｉｎｇ）した後は、そ
のＲＧＢカラ−画素の値は、Ｒ ＝１２０、Ｇ＝１４
０、Ｂ＝１０となる。

【００１２】これらのワ−ドの各々を固定の閾値１２８
と比較すると、次のハ−フト−ン・パタ−ンが得られ
る。Ｒ＝０、Ｇ＝１、Ｂ＝０。

【００１３】この結果、赤が支配的なエリアに緑色ドッ
トが生成されてしまう。この緑色ドットつまり「副産的
ノイズ」は結果画像における赤色の鮮明さを減退させ、
結果として、結果画像の品質が低下する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、画像から上記のような副産的ノイズを除去するため
の方法および装置を提供することである。

【００１５】本発明の別の目的は、２値印刷装置によっ
て作られるハ−フト−ン画像の品質を向上するための装
置および方法を提供することである。

【００１６】本発明のまた別の目的は、カラ−インクジ
ェットプリンタ、またはレ−ザプリンタのような２値印
刷装置によって作り出される出力画像の誤差拡散ハ−フ
ト−ニングによる画像の副産的ノイズを、最少化するた
めの方法および装置を提供することである。

【００１７】本発明のさらに別の目的は、特別なハ−ド
ウェア、または既存のプリンタドライバのいずれでも比
較的容易に実施することができるような方法を提供する
ことである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、要するに、ハ
−フト−ン画像の所定の色調領域から副産的ノイズを除
去し、その結果、ハ−フト−ン画像の色の鮮明さを向上
するための色修整技術に関する。これらの副産的ノイズ
は、一般に、拡散誤差を蓄積した結果であり、この拡散
誤差は、画像の色相に悪い影響を与える色をハ−フト−
ニング処理後に作り出す。以下に説明する鮮明な色修整
技術は、これらの悪影響を与える色を識別し、それらの
値を調整して画像領域で許容できる色にするものであ
る。

【００１９】特に、３つの入力色に関わる画素の色調値
は最大カラ−値を決めるために最初に調べられる。従来
の誤差拡散ハ−フト−ニングに従って処理が行われた
後、その結果の２値画素値は集合的に処理されてカラ−
組成情報が生成され、このカラ−組成情報は選択された
調和的カラ−集合と比較される。選択されたカラー集合
とは、予め定義された複数の調和的カラ−集合の中か
ら、最大入力カラ−値に応じて選択されたものである。

【００２０】カラ−組成情報が、選択された調和的カラ
ー集合のカラ−の１つに合致するカラ−を指定し、それ
により、許容できるカラ−を指定することになった場合
は、これ以上処理を行う必要がないので、２値画素値は
印刷のために出力バッファに送られる。他方、指定され
たカラ−がカラ−集合の１つに合致しない場合には、カ
ラ−組成情報は、許容できる出力カラ−値が得られるよ
うに「修整される」。

【００２１】後述の実施形態では、カラ−組成情報は３
ビットのデータ（各入力カラ−毎に１ビット）から成
り、修整プロセスには、それら３ビットのうちの１つの
ビットの値を、残りの２ビットの値と等しい値に置き換
えることが含まれる。このような修整により、修整され
た出力カラ−値を補償するために更に別の誤差が生じ、
引き続きその誤差が隣接する画素群に拡散される。この
ため、所定の色調領域における個々の画素値は修整され
るが、その領域の画素の平均値は変化しない。

【００２２】好都合なことに、本発明の方法は印刷装置
のドライバ・ソフトウェアに比較的小さなコストで容易
に組み込むことができ、あるいはプリンタポ−トまたは
プリンタ自体の中に特別なハ−ドウェアを組み入れるこ
とができる。本発明の方法を利用した場合、高品質のハ
−フト−ン画像を誤差拡散ハ−フト−ニング方法によっ
て、副産的ノイズを最少にしながら作り出すことができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明は、ＩＢＭ社のＰＳ／２や
アップル社のマッキントッシュといったコンピュータの
ようなパソコンに常駐するオペレ−ティング・システム
上で好適に実施される。代表的なハ−ドウェア環境を図
１に示す。図１は本発明が適用されるコンピュータ１０
０の標準的なハ−ドウェア構成を表す。コンピュータ１
００は、中央処理装置（ＣＰＵ）１０２で制御される。
このＣＰＵは通常のマイクロプロセッサでよく、また、
このほかに多くのユニットがすべてシステムバス１０８
を介して相互に接続され、指定されたタスクを実行す
る。特定のコンピュータは図１に示した幾つかのユニッ
トだけを持つこともあり、あるいは図示していない別の
構成品をもつこともあるが、ほとんどのコンピュータは
少なくとも図示したユニットを含んでいる。

【００２４】特に、図１に示したコンピュータ１００
は、情報の一時的な記憶のためのランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）１０６、コンピュータ・コンフィギュレ−
ションおよび基本オペレ−ティング・コマンドを永久的
に記憶するためのリ−ドオンリメモリ（ＲＯＭ）１０
４、及びデイスクユニット１１３やプリンタ１１４のよ
うな周辺機器をそれぞれケ−ブル１１２や１１５を介し
てバス１０８に接続するための入出力（Ｉ／０）アダプ
タ１１０を有している。また、ユ−ザインタフェ−ス・
アダプタ１１６も備えられ、キ−ボ−ド１２０やマウ
ス、スピ−カ、マイクロフォンなどの既知のインタフェ
−ス装置などの入力装置を、バス１０８に接続してい
る。また、デイスプレイアダプタ１１８がバス１０８を
ビデオモニタのような表示装置１２２に接続しており、
このデイスプレイアダプタ１１８によって可視出力が提
供される。コンピュータ１００は、そこにオペレ−ティ
ング・システムを常駐させており、これによって制御お
よび調整される。

【００２５】図１に示したコンピュータ・システムに
は、一般に、印刷装置が含まれている。印刷装置はコン
ピュータ・システムに電気的に接続され、コンピュータ
・システムによって制御されて、選択された媒体上に永
久的画像を形成する。モニタに表示され又はメモリに記
憶されているドキュメントをプリントするために、幾つ
かの動作が行われる。まず最初に、印刷媒体は一般に固
定サイズであるため、印刷可能情報は選択された媒体に
十分適合するようなサイズに分割される。このプロセス
がペ−ジ割り付け（ペ−ジネ−ション）と呼ばれるもの
である。さらに、この印刷可能情報は、表示又は記憶さ
れたデータ形式から、実際に媒体にプリントするために
印刷装置を制御するのに適したデータ形式に再フォーマ
ットされる必要がある場合がある。この後者のステップ
での再フォーマットには、上述したハ−フト−ニング処
理によってグラフィックな表示を印刷装置で使用する形
式に変換するための前処理ステップを含ませることがで
きる。

【００２６】印刷可能情報を所要の印刷装置で印刷でき
る形式に転換するために必要なペ−ジ割り付けおよび再
フォーマットは、特別なハ−ドウェアで実行することが
できるが、一般には、コンピュータ・システム内で作動
しているソフトウェア・プログラムによって実行され
る。ペ−ジ割り付けは、初期出力を生成したアプリケ−
ション・プログラムか、あるいはオペレ−ティング・シ
ステムかのいずれかで実行される。オペレ−ティング・
システムは基本的なファイル操作機能を実行するユ−テ
ィリティ・プログラムの集まりである。上述した下色除
去およびハ−フト−ニング・オペレ−ションを含めた再
フォ−マットは、印刷装置に特有のものであり、通常、
「ドライバ」と呼ばれるソフトウェア・プログラムの中
に含まれている。このドライバはオペレ−ティング・シ
ステムの一部であるが、専ら特定の印刷装置に関係付け
られているものである。ドライバ・プログラムは文書情
報と画像情報をコンピュータ・システムから受け、印刷
装置を直接制御できる信号を生成するための処理オペレ
ーションを行なう。

【００２７】例えば、図２はアプリケ−ション・プログ
ラム、オペレ−ティング・システムおよびプリンタドラ
イバを利用する代表的なコンピュータ・システムの概略
図である。コンピュータ・システムは点線で示されたボ
ックス２００で図示されている。アプリケ−ション・プ
ログラムはボックス２０２で表され、オペレ−ティング
・システムはボックス２０６で表される。アプリケ−シ
ョン・プログラム２０２とオペレ−ティング・システム
２０６の間の情報授受は、矢印２０４で図示されてい
る。この複合プログラム・システムは、メインフレ−ム
からパソコンまでの範囲の多くの形式のコンピュータ・
システムで使用されている。

【００２８】一方、印刷処理の方法は、コンピュータ毎
に異なる。これに関して、図２では代表的な従来のパソ
コン・システムを表している。印刷機能を提供するため
に、アプリケ−ション・プログラム２０２はプリンタド
ライバ・ソフトウェア２１０と（矢印２０８で図示した
ように）相互作用する。プリンタドライバ・ソフトウエ
ア２１０は、下色除去およびハ−フト−ニングのオペレ
−ションを実行し、典型的な入力カラ−画素の色調値
（つまり、ＲＧＢ）を表すマルチビット・ワードを、Ｒ
ＧＢＫの選択されたカラーを表す２値出力画素ストリ−
ムに変換する。さらに、このドライバ・ソフトウエア２
１０は、矢印２１４で示されるように、組込型コマンド
および変換されたグラフィカル情報を含む再フォ−マッ
ト情報ストリ−ムを作り出すための別のオペレ−ション
も実行する。

【００２９】変換された情報ストリ−ムは、次に、プリ
ンタポ−ト２１２に入っていく。そこには入って来た情
報ストリ−ムを電気信号に変換する回路がある。この信
号は次にケ−ブル２１６を通ってプリンタ２１８に送ら
れる。プリンタ２１８には通常、「イメ−ジング・エン
ジン」が入っている。これはハ−ドウエア・デバイスま
たはＲＯＭプログラム化されたコンピュータであり、こ
れらは入ってきた情報ストリ−ムを受け入れ、これを実
際のプリンティング・エレメントを駆動するのに必要な
電気信号に変換する。その結果、選択された媒体上に
「ハ−ドコピ−」出力が得られる。誤差拡散プロセスを
行なう装置は、また、プリンタ２１８自体のプリンタポ
−ト２１２にある特別なハ−ドウエアの中に組み込まれ
てもよい。

【００３０】誤差拡散プロセス自体は周知のものであ
り、例えば、Ｒｏｂｅｒｔ Ｕｌｉｃｈｎｅｙ著の「デ
ジタル・ハ−フト−ニング」、ＭＩＴ Ｐｒｅｓｓ、ケ
ンブリッジ、マサチュ−セッツおよびロンドン／英国、
１９９０年出版のｐ２３９〜ｐ３１９に詳細が記載され
ている。誤差拡散プロセスの間、オリジナル画像を構成
する画素は１ラインごとに処理され、各ラインにおい
て、画素は１つの方向（左から右、または右から左）に
処理される。一般的なライン・プロセッシング・パタ−
ンを図３に示した。ここでは各画素ライン３００、３０
２、３０３、３０６、および３０８は、左から右に処理
されてから、次のラインが左から右に処理される。全画
像が上から下の方向に処理されるまで、引き続いて次の
ラインが左から右に処理される。

【００３１】図４は、左から右方向にラインに沿って処
理が進行する場合、各画素の処理の間に誤差が発生して
隣り合う画素に拡散される様子を表している。各画素は
所定の固定的な閾値と比較することによって処理され
る。ここで画素の「値」は、オリジナルのグレイスケ−
ル値に、他の画素の前の処理の結果から得られた誤差調
整値を加えたものである。この実施形態では、グレイス
ケ−ル値の範囲が０〜２５５の間であるのに対し、固定
閾値は１２８である。画素の値が閾値を超える場合は、
「１」つまりドットが出力される。逆に、画素の値が閾
値を下回れば、「０」つまりドットは出力されない。次
に、入力画素値から実際に出力されたドット値を減算す
ることによって、誤差値が決められる。この誤差は、次
に、隣接する未処理の画素に「拡散」つまり分散され
る。

【００３２】この「拡散」プロセスは図４に示されてい
る。ここでは、処理中の画素はボックス４００で表して
ある。図示の態様では、処理から生じた誤差は、（矢印
４０２で示したように）処理された画素４００のすぐ右
の隣接する画素に拡散される。さらに、また矢印４０
４、４０６、４０８で示したように次の画素ライン上の
隣接する３つの画素にも拡散される。誤差値が隣接する
画素に加算される前に、誤差値に重み定数が乗算され
る。これらの定数ｑ1 、ｑ2 、ｑ3 、およびｑ4 の値
は、ｑ1 ＋ｑ2 ＋ｑ3 ＋ｑ4 ＝１となるように配分され
ている。例えば、次のような重み定数を使用することが
できる。つまり、ｑ1 ＝５／１６、ｑ2 ＝１／１６、ｑ
3 ＝７／１６、ｑ4 ＝３／１６である。画素４００が処
理された後、画素４００の右隣の画素が、その画素値に
比例配分された誤差値を加算され、そして画素４００と
同じようにして処理される。この方法でライン上の各画
素が処理された後、画像の次のラインが同じ方法で処理
される。

【００３３】既に述べたように、誤差拡散ハ−フト−ニ
ング処理の前に、入力カラ−画素の下色除去オペレ−シ
ョンの実行によって、通常Ｋ（黒）の着色シャド−が確
立される。これらのオペレ−ションの順序を逆にする
と、所望の色調領域に不必要な色を生じることになる。
一般に、拡散誤差の蓄積による副産的ノイズは、結果的
な画像の色相および色の鮮明さに悪い影響を与え、この
結果、該画像の品質を劣化させる。例えば、ＲＧＢ入力
カラ−画素が Ｒ＝１００、Ｇ＝５０、Ｂ＝３０ …表（１） の色調値を持っていると仮定する。ここでは、Ｒ（赤）
が３つの入力カラ−の中で最大値を持っている。予想さ
れるように、入力カラー中でＲが最大値であるという関
係が、処理したカラ−値を印刷装置に出力する前に実行
される前処理の間も、維持されることが望ましい。ハ−
フト−ニングの結果として、各入力カラ−は「０」また
は「１」のいずれかの２値になるから、入力カラーに関
する可能な２値組合せ（及び、それらの結果カラ−）は
以下のようになる。 Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０ …（Ｋ） Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝１ …（Ｂ） Ｒ＝０、Ｇ＝１、Ｂ＝０ …（Ｇ） Ｒ＝０、Ｇ＝１、Ｂ＝１ …（Ｃ） Ｒ＝１、Ｇ＝０、Ｂ＝０ …（Ｒ） Ｒ＝１、Ｇ＝０、Ｂ＝１ …（Ｍ） Ｒ＝１、Ｇ＝１、Ｂ＝０ …（Ｙ） Ｒ＝１、Ｇ＝１、Ｂ＝１ …（Ｗ） …表（２）

【００３４】明らかに、ＢＧＣ（青・緑・シアン）色に
関してはＲは最大値でなく（すなわち、Ｒ（赤）は
「１」の値をとらない）、また、これら（ＢＧＣ）のカ
ラ−はＲの色相に著しく悪影響を与える作用をする。一
方、ＲはＭＹ（マゼンタ・黄）色に関しては最大値であ
り、よって、これらのカラ−はＲの色相を変えないこと
が判り、このため、これらのカラ−は「適合」したカラ
−と呼ばれる。したがって、赤色が「支配的」な画素領
域に対しては、ＢＧＣは「有害」なカラ−であり、画像
をプリントする際は、避けられるべきものである。

【００３５】誤差拡散の間に誤差が蓄積される結果、こ
れらの有害カラ−は指定された「オフリミット」領域に
副産的ノイズとして現れる。例えば、図４の誤差フィル
タ回路を使用した実施例では、前に処理した画素からの
蓄積された誤差値は上記表（１）で示した入力色調値を
下記の色調値に変換する。 Ｒ＝８０、Ｇ＝１３０、Ｂ＝１３５ …表（３）

【００３６】所定の閾値つまり１２８にしたがって、ハ
−フト−ニングした後の結果のハ−フト−ンパタ−ンは
次のとおりである。 Ｒ＝０、Ｇ＝１、Ｂ＝１ …表（４）

【００３７】こうして、シアン・ドットが元来は赤色が
支配的な領域に作られ、上述したように、この副産的ノ
イズによって結果の印刷画像の色の鮮明さと品質が減少
する。

【００３８】図５は、支配的な入力カラ−（ＲMAX 、Ｇ
MAX 、ＢMAX ）のグル−プと、それに対する適合したカ
ラ−を図式化した「規則」グラフ５００を示している。
これらのグル−プは、本発明に従った鮮明カラ−修整テ
クニックで使用される所定の調和的カラ−集合を表して
いる。例えば、Ｂ（青）が最大入力カラ−値である場
合、ＣＭ（シアン、マゼンタ）が適合カラ−であって、
調和的カラ−集合５１０を画定する点線の円で示されて
いる。同様に、ＣＹ（シアン、黄）は調和的カラー集合
５２０を囲む一点鎖線で示されるように、Ｇ（緑）が最
大入力画素値であるときに適合する。

【００３９】グラフ５２０はまた、これらの最大入力カ
ラ−の色相に悪い影響を与えるカラ−を表している。即
ち、有害カラ−とは、特定の最大入力カラ−値に対して
取り囲まれていないカラ−である。このため、Ｂ（青）
の最大入力画素領域については、ＲＹＧ（赤・黄・緑）
色は有害カラ−であり、またＧ（緑）の最大入力画素領
域については、ＢＲＭ（青・赤・マゼンタ）色は避ける
べき色である。

【００４０】Ｋ（黒）とＷ（白）は図５のグラフ上では
示されていないことに注目すべきである。これらの色
は、入力カラ−の明度に影響を与えるものであるが、主
として入力カラ−の色相に影響を与えないからである。
そこで、ＫとＷは有害カラ−を修整する場合、カラ−修
整テクニックに基づいて利用されてる。特に、鮮明なカ
ラ−修整テクニックでは、有害カラ−を識別して、次に
それらの色調値を「修整」して特定の色相エリアで許容
できるカラ−に転換する。

【００４１】図６および図７では、プリンタドライバ・
ソフトウエアに従って実行される本発明のカラ−修整ル
−チンのフロ−チャ−トの概要である。

【００４２】このル−チンはステップ６００から始ま
り、ステップ６０２に進むと、入力された３色（ＲＧ
Ｂ）に関する画素色調値が調べられて最大カラ−値が決
定される。次に、ステップ６０４で、従来の誤差拡散ハ
−フト−ニングが各画素について実行される。ステップ
６０６では、結果の２値画素値が組み合わされてカラ−
組成情報が生成される。ステップ６０８では、カラ−組
成情報が調和的カラ−集合と比較される。調和的カラ−
集合は決定された最大入力カラ−値に応じて図５の設定
された調和的カラ−集合から選択される。

【００４３】ステップ６１０では、カラ−組成情報が指
定するカラーが、選択された調和的カラ−集合のカラ−
の１つに合致するかどうかを決定する。合致していれ
ば、それによって許容カラ−を表示し、ル−チンはステ
ップ６１２に進む。ステップ６１２では、これ以上処理
する必要がなく、カラ−組成情報を含む２値画素値は印
刷するために出力バッファに送られる。ル−チンは次に
ステップ６１４で終了する。他方、指定されたカラ−が
選択された調和的カラ−集合の１つのカラ−に合致しな
い場合、ル−チンはステップ６１６に進む。ステップ６
１６では、カラ−組成情報は許容出力カラ−値にするた
めに修整される。

【００４４】図示の実施形態において、カラ−組成情報
は３ビットのデータ（各入力カラ−毎に１ビット）から
構成される。ステップ６１８では、これらの３ビット中
の１つのビット値が、残りの２つのビット値に等しくな
るように、その補色に取り換えられる。一例として、表
（１）と表（２）と図５を参照すると、ＢＧＣ（青・緑
・シアン）の色は、Ｒ（赤）が最大入力値である画素領
域については有害カラ−である。これらの有害カラ−は
下記のカラ−組成情報によって表される。 Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝１ …（Ｂ） Ｒ＝０、Ｇ＝１、Ｂ＝０ …（Ｇ） Ｒ＝０、Ｇ＝１、Ｂ＝１ …（Ｃ） …表（５）

【００４５】本発明の修整プロセスに従って、「非多
数」ビットの値は残りの２ビットの値に転換され、下記
の修整出力値を作り出す。 Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０ …（Ｋ） Ｒ＝０、Ｇ＝０、Ｂ＝０ …（Ｋ） Ｒ＝１、Ｇ＝１、Ｂ＝１ …（Ｗ） …表（６）

【００４６】この結果、鮮明カラ−修整テクニックは有
害カラ−をＫ（黒）またはＷ（白）の１つの色に変換す
る。既述のように、これらのＫ（黒）またはＷ（白）色
は支配的なＲのカラ−の色相を変化させない。このた
め、当該カラ−の明度は変わるけれども、許容できるカ
ラ−と考えられている。一方、ステップ６２０で示した
ように、ＫまたはＷの色への転換によって、修整された
出力カラ−値を補償するために追加の誤差が隣接する画
素の間に拡散されることになる。この誤差（err）は、
入力色調値（in）とハ−フト−ニング後の出力色調値
（out）の間の差として（グレイスケ−ル値として）次
のように表わすことができる。 Ｒerr ＝Ｒin−Ｒout Ｇerr ＝Ｇin−Ｇout Ｂerr ＝Ｂin−Ｂout

【００４７】表（３）の入力色調値と表（４）の結果ハ
−フト−ン・パタ−ンについては、誤差および出力色調
値は下記のようになる。 Ｒin＝８０、（”０”）Ｒout ＝０、Ｒerr ＝８０ Ｇin＝１３０、（”１”）Ｇout ＝２５５、Ｇerr ＝−１２５ Ｂin＝１３５、（”１”）Ｂout ＝２５５、Ｂerr ＝−１２０

【００４８】上記の修整方法によれば、Ｒout は次に
「１」に変換され、それによってグレイスケ−ル色調値
が２５５に調整される。この結果、追加の誤差Ｒerr は
８０−２５５つまり−１７５となる。これは追加の誤差
であり、隣接画素へ拡散される。所定の色調領域内の個
々の画素値は変更されるが、その色調領域内の画素の平
均値は変化しない。ル−チンは次にステップ６２２に進
む。ここで修整された２値出力画素値はプリントするた
めに出力バッファに送られる。ル−チンはステップ６２
９で終了する。

【００４９】図８は、本発明の原理に基づく改良された
誤差拡散ハ−フト−ニング回路を示した概略ブロック図
である。各入力画素カラ−に対してこのような回路が１
つあり、よって本実施形態では、３つの誤差拡散ハ−フ
ト−ニング回路７００ａ〜ｃ（各ＲＧＢカラ−毎に１回
路）がある。説明が容易なように、これらの回路の１つ
の７００ａのみについて図示して説明する。

【００５０】誤差拡散回路は、通常の画像作成装置（図
示していない）からデジタルワ−ドで表された入力グレ
イスケ−ル画像の画素ストリ−ム７０２を受け取る。画
像の画素ストリ−ムは、画素検出・制御回路７０４で受
け取られる。この検出・制御回路は回路７００ａの各部
を制御するように構成されている。特に、以下に説明す
るように、画素検出・制御回路７０４は誤差拡散ハ−フ
ト−ニング回路７００ｂ、７００ｃの同じ回路と相互作
用して、３つの入力画像画素の中の最大値を集合的に決
定する。そしてこの決定に応じて、以下に説明するよう
にカラ−修整回路（例えば、回路７２０）の中で論理演
算を可能にする適切な制御信号を発生する。

【００５１】入力画像画素は、検出・制御回路７０４を
連続的に通過して、通常の入力バッファ７０６に入って
行く。バッファ７０６は、一般に、画素のすべてのライ
ンについて入力画像の画素ワ−ドを記憶するために十分
な大きさのものである。他のバッファの大きさも本発明
の意図する範囲内にある。バッファ７０６は、次に、
（矢印７１０で示したように）バッファ制御回路７０８
によって制御され、記憶した値をラインの順序通りに加
算回路７１２に出力する。加算回路は以下に説明するよ
うに、前の画素を処理したときに作られた「誤差」を拡
散させるように構成されている。特に、バッファ制御回
路７０８の制御下で、バッファ７０６は記憶した画素デ
−タを「左から右」の順序（後入れ先出し方式）で、さ
らに必要であれば、記憶した画素データを「右から左」
の順序（先入れ先出し方式）で、連続して出力する。

【００５２】入力バッファ７０６から出力された記憶入
力データは、加算回路７１２および回線７１４を介し
て、閾値回路７１６に入れられる。閾値回路７１６の出
力は量子化された２値画像（「０」および「１」から構
成）である。の２値画像は、画素値（各画素「値」は元
の入力画像値と加算回路７１２で導入された「誤差」調
整とから成る）と所定の固定閾値とを比較することによ
って作られる。そして、画素値が閾値よりも大きい場
合、「１」を出力し、画素値が閾値よりも小さいか等し
い場合、「０」を出力する。例えば、閾値回路７１６
は、（０から１の範囲のグレイスケ−ル値については）
０．５または（０から２５５の範囲のグレイスケ−ル値
については）１２８のような固定閾値を使用することが
できる。

【００５３】閾値回路７１６で作られた量子化２値信号
は、本発明に基づくカラ−修整回路７２０に送られる。
この回路７２０は、好適には誤差拡散ハ−フト−ニング
回路７００ｂ、７００ｃ内の同じ回路と連係して動作
し、それぞれ閾値回路から生成された２値信号値を集合
的に処理してカラ−組成情報を生成する。このカラ−組
成情報は、選択された調和的カラ−集合と比較される。
すでに述べたように、選択された調和的カラ−集合は、
図５に示した複数の設定された調和的カラ−集合から適
切に選択される。したがって、画素検出・制御回路７０
４は、制御信号を回線７２２を通じて回路７２０に送っ
て、最大入力カラ−値に応じた適切なカラ−集合を選択
することができる。

【００５４】回路７０４と７２０は、当業者にとって当
然なこととして、正しい２値画素値を生成するために図
６、７のル−チンで説明した論理演算を実行するのに必
要な回路素子（すなわち、コンパレ−タ、インバ−タ、
レジスタ等）を含んでいる。回路７０４と７２０の詳細
な回路構成や、これらの回路によって（および誤差拡散
ハ−フト−ニング回路７００ｂ、７００ｃ内の同回路に
よって）実行される詳細な算術・論理・同期演算回路操
作は、本発明の要旨を逸脱せずに変更することもでき
る。

【００５５】カラ−修整回路７２０で生成された２値出
力値は出力回線７２４を介して、第２の加算回路７２６
に入る。加算回路で、この量子化２値信号値は回線７２
５の非量子化入力信号から減算され、回線７２８に量子
化誤差値を生成する。この量子化誤差値はフィルタ回路
７３０に入る。フィルタ回路は、誤差値に重み定数を乗
算し、回線７３６に拡散誤差値を生成して、誤差バッフ
ァ７３８に記憶する。これらの拡散誤差値はその後、画
素の次のラインを処理している間に、加算回路７１２に
よって所定の隣接画素に加えられる。

【００５６】誤差バッファ７３８は、また、バッファ制
御回路７０８によって制御され（矢印７４０で示し
た）、選択された記憶値を出力回線７４２を介して加算
回路７１２に出力する。バッファ制御回路７０８の制御
下で、誤差バッファ７３８は記憶画素データを「左から
右」の順序（後入れ先出し方式）又は「右から左」の順
序（先入れ後出し）で連続的に出力することができ、そ
れにより、誤差データを入力バッファ７０６からシフト
出力されている入力データに合致させることができる。

【００５７】画素のラインを処理する間、バッファ制御
回路７０８は入力バッファ７０６と誤差バッファ７３８
の両方を制御し、入力画素値をバッファ７０６から加算
回路７１２に、また、拡散誤差値を誤差バッファ７３８
から加算回路７１２に順次提供する。この加算回路は、
次に、誤差拡散値を閾値回路７１６に順次提供する。こ
の閾値回路は量子化出力を生成してカラ−修整回路７２
０に渡す。カラ−修整回路７２０の出力は、出力バッフ
ァ７５０にも提供される。出力バッファはバッファ制御
回路７０８により制御される（矢印７５４で示す）。出
力バッファ７５０は、２値画素の連続したストリ−ムを
出力し、回線７５２の印刷装置に提供される。

【００５８】前述の目的は、上記説明から明らかな各種
の事項によって効果的に達成される。また、本発明の要
旨を逸脱することなく、上述した方法の遂行及び上述し
た構成に対し適宜の変更を加えることができるから、添
付図面による開示と共に上述した説明に含まれるすべて
の事項は、例示のためであって、限定する趣旨をもつも
のではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンピュータ・システム、例えば、本発明に従
う鮮明なカラ−修整オペレ−ションが実行できるパソコ
ン・システムのブロック概略図である。

【図２】鮮明なカラ−修整オペレ−ションを行なうアプ
リケ−ション・プログラム、オペレ−ティング・システ
ムおよびプリンタドライバの関係を示した従来技術のコ
ンピュータ・システムの概略ブロック図である。

【図３】拡散誤差ハ−フト−ニング方法を使用する従来
のラインプロセッシングパタ−ンでの画素を処理する順
序を表した説明図。

【図４】図３のパタ−ンに従って画素を処理する場合、
誤差拡散プロセッシングにおいて使用する比例係数の選
択の実例を示した説明図。

【図５】新規な鮮明なカラ−補正テクニックに従って設
定された調和的カラ−集合を表した「規則」グラフの概
略図である。

【図６】本発明に基づく鮮明なカラ−修整ル−チンの実
例を示したフロ−チャ−トである。

【図７】本発明に従う鮮明なカラ−修整ル−チンの実例
を示したフロ−チャ−トである。

【図８】本発明に従う鮮明なカラ−修整技術を実施する
ために使用する修整誤差拡散ハ−フト−ニング装置のブ
ロック概略図である。

【符号の説明】

５１０、５２０、５３０ 調和的カラ−集合 ７０２ 入力画像画素 ７０４ 画素検出・制御回路 ７０６ 入力バッファ ７０８ バッファ制御回路 ７１６ 閾値回路 ７２０ カラ−修整回路 ７３０ フィルタ ７３８ 誤差バッファ ７５０ 出力バッファ ７５２ 出力画像画素

───────────────────────────────────────────────────── 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 ３１０Ａ Ｈ０４Ｎ 1/60 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｄ

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続色調の入力画素の複数のストリ−ム
   から生成されたハ−フト−ン画像のカラ−の鮮明さを改
   善する方法であって、各ストリ−ムが特定色相のカラ−
   値を持った画素から構成されているものにおいて、 各ストリ−ムの第一の入力画素を第一の２値画素値に変
   換する過程と、 各ストリ−ムからの前記第一の２値画素を集合的に処理
   して、カラ−組成情報を生成する過程と、 前記カラ−組成情報を、ハ−フト−ン画像のカラ−の鮮
   明さを改良するように処理されたハ−フト−ン画素値と
   して、印刷のために出力バッファに提供する過程と、を
   備えたことを特徴とする画像カラ−の鮮明さを改善する
   方法。
2. 【請求項２】 各ストリ−ムの前記第一の入力画素の中
   から最大色調値を決定する過程をさらに備えることを特
   徴とする請求項１記載の画像カラ−の鮮明さを改善する
   方法。
3. 【請求項３】 前記集合的に処理する過程が、 前記カラ−組成情報と、選択された調和的カラ−集合の
   カラ−値とを比較する過程を有することを特徴とする請
   求項２記載の画像カラ−の鮮明さを改善する方法。
4. 【請求項４】 前記集合的に処理する過程が、 前記決定された最大色調カラ−値に応じて、複数の調和
   的カラ−集合の中から前記選択された調和的カラ−集合
   を選択する過程を更に有することを特徴とする請求項３
   項記載の画像カラ−の鮮明さを改善する方法。
5. 【請求項５】 前記比較する過程が、 前記カラ−組成情報が前記選択された調和的カラ−集合
   のカラ−値と合致する場合、更なる処理をせずに前記カ
   ラ−組成情報を前記出力バッファに送る過程を有するこ
   とを特徴とする請求項３記載の画像カラ−の鮮明さを改
   善する方法。
6. 【請求項６】 前記比較する過程が、 前記カラ−組成情報が前記選択された調和的カラ−集合
   のカラ−値と合致しない場合、前記カラ−組成情報を修
   整して第一の所定カラ−値を生成する過程を有すること
   を特徴とする請求項３記載の画像カラ−の鮮明さを改善
   する方法。
7. 【請求項７】 前記カラ−組成情報が３ビットを含み、 前記修整する過程が、 前記３ビットの内の１つの値を残りの２ビットの値に等
   しくなるよう転換することにより、前記カラ−組成情報
   を正しく処理されたハ−フト−ン画素値に変換する過程
   を有することを特徴とする請求項６記載の画像カラ−の
   鮮明さを改善する方法。
8. 【請求項８】 前記変換する過程が、 前記第一の入力画素の各々の色調値と閾値とを相互作用
   的に比較する過程と、 前記比較に基づいて２値画素値を選択する過程と、 前記第一の入力画素値と前記閾値との差で決まる誤差値
   を電子的に記憶する過程と、 前記誤差値を各ストリ−ムの隣接画素に拡散させる過程
   と、を有することを特徴とする請求項１記載の画像カラ
   −の鮮明さを改善する方法。
9. 【請求項９】 各ストリ−ムの前記第一の入力画素中か
   ら最大色調値を決定する過程を更に有することを特徴と
   する請求項８記載の画像カラ−の鮮明さを改善する方
   法。
10. 【請求項１０】 前記集合的に処理する過程が、 前記カラ−組成情報を、選択された調和的カラ−集合の
    カラ−値と比較するための過程を有することを特徴とす
    る請求項９記載の画像カラ−の鮮明さを改善する方法。
11. 【請求項１１】 前記集合的に処理する過程が、 前記決定された最大色調値に応じて、複数の調和的カラ
    −集合の中から前記選択された調和的カラ−集合を選択
    する過程を更に有することを特徴とする請求項１０記載
    の画像カラ−の鮮明さを改善する方法。
12. 【請求項１２】 前記比較する過程が、 前記カラ−組成情報が前記選択された調和的カラ−集合
    のカラ−値に合致する場合、更なる処理をすることな
    く、前記カラ−組成情報を前記出力バッファに送る過程
    を有することを特徴とする請求項１０記載の画像カラ−
    の鮮明さを改善する方法。
13. 【請求項１３】 前記比較する過程が、 前記カラ−組成情報が前記選択された調和的カラ−集合
    のカラ−値に合致しない場合、前記カラ−組成情報を修
    整して第一の所定カラ−値を生成する過程を有すること
    を特徴とする請求項１０記載の画像カラ−の鮮明さを改
    善する方法。
14. 【請求項１４】 前記カラ−組成情報が３ビットを含
    み、 前記修整する過程が、 前記３ビットの内の１つの値を残りの２ビットの値に等
    しくなるよう転換することにより、前記カラ−組成情報
    を正しく処理されたハ−フト−ン画素値に変換する過程
    を有することを特徴とする請求項１３記載の画像カラ−
    の鮮明さを改善する方法。
15. 【請求項１５】 前記修整する過程が、 前記転換する過程に応答して追加の誤差を生成する過程
    と、 前記追加の誤差を各ストリ−ムの隣接画素に拡散させる
    過程とを有することを特徴とする請求項１４記載の画像
    カラ−の鮮明さを改善する方法。
16. 【請求項１６】 連続色調の入力画素の複数のストリ−
    ムから生成されたハ−フト−ン画像のカラ−の鮮明さを
    改善する装置であって、各ストリ−ムが特定色相のカラ
    −値を持った画素から構成されているものにおいて、 各ストリ−ムの第一の入力画素を第一の２値画素値に変
    換する手段と、 各ストリ−ムからの前記第一の２値画素を集合的に処理
    して、カラ−組成情報を生成する手段と、 前記カラ−組成情報を、ハ−フト−ン画像のカラ−の鮮
    明さを改良するように処理されたハ−フト−ン画素値と
    して、印刷のために出力バッファに提供する酸段と、を
    備えたことを特徴とする画像カラ−の鮮明さを改善する
    装置。
17. 【請求項１７】 各ストリ−ムの前記第一の入力画素の
    中から最大色調値を決定する手段をさらに備えることを
    特徴とする請求項１６記載の画像カラ−の鮮明さを改善
    する装置。
18. 【請求項１８】 前記集合的に処理する過程手段が、 前記カラ−組成情報と、選択された調和的カラ−集合の
    カラ−値とを比較するカラ−修整回路を有することを特
    徴とする請求項１７記載の画像カラ−の鮮明さを改善す
    る装置。
19. 【請求項１９】 前記カラ−修整回路が、 前記カラ−組成情報が前記選択された調和的カラ−集合
    のカラ−値と合致しない場合、前記カラ−組成情報を修
    整して第一の所定カラ−値を生成する手段を有すること
    を特徴とする請求項１８記載の画像カラ−の鮮明さを改
    善する装置。
20. 【請求項２０】 前記カラ−組成情報が３ビットを含
    み、 前記カラ−修整装置が、前記３ビットの内の１つの値を
    残りの２ビットの値に等しくなるよう転換することによ
    り、前記カラ−組成情報を正しく処理されたハ−フト−
    ン画素値に変換することを特徴とする請求項１９記載の
    画像カラ−の鮮明さを改善する装置。
21. 【請求項２１】 直前の連続する画素の色調画素値を記
    憶するための入力バッファを更に備え、前に処理された
    画素が前記バッファから選択されることを特徴とする請
    求項１６記載の画像カラ−の鮮明さを改善する装置。
22. 【請求項２２】 前記決定する手段が画素検出・制御回
    路を有し、 この画素検出・制御回路が、前記決定された最大色調カ
    ラ−値に応じて、前記選択された調和的カラ−集合を選
    択するための制御信号を生成することを特徴とする請求
    項１８記載の画像カラ−の鮮明さを改善する装置。
23. 【請求項２３】 前記変換する手段が、 前記第一の入力画素の各々の色調値を閾値と相互作用的
    に比較する閾値回路と、 前記第一の入力画素と前記閾値の間の差で決まる誤差値
    を記憶する誤差バッファと、 前記誤差値を各ストリ−ムの隣接画素に拡散させる誤差
    フィルタ回路と、を有する特徴とする請求項２２記載の
    画像カラ−の鮮明さを改善する装置。
24. 【請求項２４】 前記誤差バッファが直前の連続する画
    素の誤差値を記憶し、前記誤差値が前記誤差バッファか
    ら選択されることを特徴とする請求項２３記載の画像カ
    ラ−の鮮明さを改善する装置。
25. 【請求項２５】 コンピュータ・システムにおいて、 デ−タおよびプログラムを記憶するメモリと、 前記メモリに記憶されたプログラムに応答して、コンピ
    ュータ・システムの動作を制御及び調整する中央処理装
    置と、 連続色調の画像に応答して、この連続調画像の部分のグ
    レイスケ−ル値をそれぞれ表した電子的に符号化された
    画素値のストリ−ムを生成するデジタル化装置と、 前記電子的に符号化された画素値のストリームを受け、
    これら電子的に符号化された画素値を、複数の直線的な
    セグメントの形で記憶するものであって、各直線的なセ
    グメントは前記連続調画像の隣接する部分をそれぞれ表
    した画素値から構成されている入力バッファと、 前記電子的に符号化された画素の最大グレイスケ−ル値
    を決定する画素検出・制御回路と、 前記グレイスケ−ル値を量子化してハ−フトン・パタ−
    ンにし、且つ、ストリ−ムの隣接した符号化された画素
    値に拡散されるように調整された量子化誤差を生成する
    誤差拡散ハ−フト−ニング手段と、 前記量子化されたグレイスケ−ル値からカラ−組成情報
    を生成し、このカラ−組成情報が、前記決定された最大
    グレイスケ−ル値に応じて選択された調和的カラ−集合
    のカラ−値に合致しない場合、前記カラ−組成情報を修
    整して所定のカラ−値を生成するカラ−修整回路と、 前記所定のカラ−値を受けて、単色ドットのハ−フト−
    ンパタ−ンを印刷媒体に印刷してハ−フト−ン画像を生
    成するプリンタと、を備えたことを特徴とするコンピュ
    ータ・システム。