JPH10229494A - 中間調表現方法、ソフトウェア、及び印刷装置 - Google Patents

中間調表現方法、ソフトウェア、及び印刷装置

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JPH10229494A
JPH10229494A JP9029456A JP2945697A JPH10229494A JP H10229494 A JPH10229494 A JP H10229494A JP 9029456 A JP9029456 A JP 9029456A JP 2945697 A JP2945697 A JP 2945697A JP H10229494 A JPH10229494 A JP H10229494A
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image data
dots
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printing apparatus
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JP9029456A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Oshio
浩 尾塩
Kazuhiko Sato
一彦 佐藤
Shigeru Aiuchi
茂 相内
Hiromitsu Horie
拓光 堀江
Takao Kamata
隆男 鎌田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/407—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ドット形成によって面積階調表現す
る印刷装置に於て、画像の性質及び印刷装置の特性を考
慮したトーンカーブを用いて中間調を表現することを目
的とする。 【解決手段】画像データを印刷する際に中間調表現を行
う方法は、印刷装置の特性を考慮して複数のトーンカー
ブを生成し、該複数のトーンカーブから一つを選択し、
選択したトーンカーブを用いた中間調表現で印刷を行う
各段階を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷装置を用いた画
像印刷の方法に関し、詳しくはドットを形成することで
面積階調表現により画像の中間調を表現する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ドットの有無によって文字や画像の形成
を行う印刷装置では、単位面積あたりに占めるドットの
割合を調節することによって中間調を表現する。代表的
な例としては、縦横８×８或いは１６×１６ドットを一
つの集まりとして、その領域内で形成するドットの個数
を調整することで中間調を表現する。領域内の各ドット
位置に於てドットを形成するか否かは、入力画像データ
のレベルと各ドット毎に定められたしきい値とを比較す
ることによって決定される。
【０００３】例えば２値のプリンタに於ては、８×８の
マトリクスを用いた場合には６４段階、１６×１６のマ
トリクスを用いた場合には２５６段階の中間表現を行う
ことが出来る。一般にｍドット×ｎドットのマトリクス
を用いた面積階調表現では、ｍ×ｎ×（ｋ−１）＋１個
の階調を表すことが出来る。ここでｋは１ドットで表現
可能なレベル数である。
【０００４】このようにして中間調の表現をするにあた
っては、画像データの各々のレベルに対して、幾つのド
ットをマトリクス内のどの位置に形成するのかを決定す
る必要がある。これを規定するマトリクスの例として、
ディザマトリクスが挙げられる。このディザマトリクス
を設定することで、入力画像データのレベルと印刷濃度
との関係であるトーンカーブが定められる。
【０００５】一般に、トーンカーブの特性は、与えられ
た入力画像データの性質に応じて入力画像を最も適切に
表現できるように決定されることが好ましい。例えば、
画像データの濃度ヒストグラムを求めて、画素の少ない
レベル領域よりも画素の多いレベル領域に対して、階調
表現のダイナミックレンジが大きくなるようにトーンカ
ーブを決定すれば、印刷特性を向上させることが出来
る。そのような方法の例としては、特開平１−２３７１
４２や特開昭６３−１８１５６８に開示されている技術
が挙げられる。
【０００６】しかしながら上記引例の技術に於ては、画
像入力データによって決定されるトーンカーブは、印刷
装置の印刷特性を考慮したものにはなっていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、プリンタのド
ット径はドットピッチよりも大きな値となっており、通
常はドット径がドットピッチの1.4 倍以上であるように
設定されている。これは、１ドットの線幅で斜め線を印
刷する場合などに、隣接するドット同士を接続させる必
要があるからである。ドット径が例えばドットピッチと
同一であると、斜め線を印刷した場合に線が点線として
現われてしまうと共に、黒く塗りつぶした場合には白抜
けが生じてしまう。これを避けるために、ドット径はド
ットピッチの1.4 倍よりもやや大きく設定される。
【０００８】このように実際のプリンタではドット径が
ドットピッチよりも大きいことが、中間調表現を行う場
合に問題となる。２×２ドットによる中間調表現の場合
を例にとると、０〜１００％の階調の間に、２５％、５
０％、７５％の中間調を表現可能である。例えば２５％
の階調を表現するには、４つのドットのうちの１つを形
成すればよい。しかしながら面積率（ドット面積／マト
リクスの総面積）が0.25のつもりでドット形成を行って
も、ドット径がドットピッチの1.4 倍であるとすると、
実際には0.385 の面積率で塗りつぶされることになる。
同様に計算上では、階調５０％の面積率は実際には0.77
となり、階調７５％の面積率は1.02となる。
【０００９】従って、中間調表現に於ては、印刷装置の
ドット径を考慮してトーンカーブを設定する必要があ
る。また中間調表現に於て形成するドット個数は、実際
の印刷の明度（濃度）によって決定されるべきである。
人間の目の感度特性から決定される尺度である明度（Ｌ
* ）は、完全拡散反射面の場合に測定値が１００とな
り、逆に反射が完全にゼロである場合に０となる。理想
的には印刷時の白が明度１００に対応し、印刷時の黒が
明度０に対応すべきである。しかしながら実際の印刷装
置に於ては、白（ドット形成個数ゼロ）は紙の表面明度
に対応し、この明度は通常約２０である。また黒（全て
のドット形成）は黒塗りの明度に対応し、この明度は通
常約９０である。
【００１０】従って、中間調表現に於ては、印刷装置で
実際に印刷した際の明度を考慮してトーンカーブを設定
する必要がある。従って本発明の一般的な目的は、ドッ
ト形成によって面積階調表現する印刷装置に於て、画像
の性質及び印刷装置の特性を考慮したトーンカーブを用
いて中間調を表現することである。
【００１１】本発明の具体的な目的は、ドット形成によ
って面積階調表現する印刷装置に於て、印刷装置のドッ
ト径を考慮したトーンカーブを用いて中間調を表現する
ことである。また本発明の更なる目的は、ドット形成に
よって面積階調表現する印刷装置に於て、印刷装置の実
際の明度を考慮したトーンカーブを用いて中間調を表現
することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に於て
は、画像データを印刷する際に中間調表現を行う方法
は、ａ）印刷装置の特性を考慮して複数のトーンカーブ
を生成し、ｂ）該複数のトーンカーブから一つを選択
し、ｃ）選択したトーンカーブを用いた中間調表現で印
刷を行う各段階を含むことを特徴とする。
【００１３】請求項２の発明に於ては、請求項１記載の
方法に於て、前記段階ｂ）は、画像データの性質に応じ
て前記複数のトーンカーブから一つを選択することを特
徴とする。請求項３の発明に於ては、請求項２記載の方
法に於て、前記段階ｂ）は、前記画像データのレベルの
分布を求め、該レベルの分布に於て所定のレベルの領域
が占める割合によって前記複数のトーンカーブから一つ
を選択する各段階を含むことを特徴とする。
【００１４】請求項４の発明に於ては、請求項２記載の
方法に於て、前記段階ａ）は、ａ１）画像データのレベ
ルに対応した形成するドット個数の情報を生成する段階
を更に含むことを特徴とする。請求項５の発明に於て
は、請求項４記載の方法に於て、前記段階ａ１）は、前
記中間調表現の単位面積辺り前記印刷装置でドットを形
成する際の印字面積に応じて前記形成するドット個数を
決定する段階を更に含むことを特徴とする。
【００１５】請求項６の発明に於ては、請求項４記載の
方法に於て、前記段階ａ１）は、前記印刷装置で印刷す
る際の明度に応じて前記形成するドット個数を決定する
段階を更に含むことを特徴とする。請求項７の発明に於
ては、請求項６記載の方法に於て、前記段階ａ）は、白
を印刷する紙面の明度とし、かつ黒を前記印刷装置で塗
りつぶした黒の明度として、前記複数のトーンカーブを
設定する段階を更に含むことを特徴とする。
【００１６】請求項８の発明に於ては、画像データを印
刷する際に中間調表現を行うためのプログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に於て、該プロ
グラムは、コンピュータを制御するプログラム手段とし
て、ａ）印刷装置の特性を考慮して複数のトーンカーブ
を保持するプログラム手段と、ｂ）該複数のトーンカー
ブから一つを選択するプログラム手段と、ｃ）選択した
トーンカーブを用いた中間調表現で印刷を行うプログラ
ム手段を含むことを特徴とする。
【００１７】請求項９の発明に於ては、請求項８記載の
記憶媒体に於て、前記ｂ）のプログラム手段は、画像デ
ータの性質に応じて前記複数のトーンカーブから一つを
選択することを特徴とする。請求項１０の発明に於て
は、請求項９記載の記憶媒体に於て、前記ｂ）のプログ
ラム手段は、前記画像データのレベルの分布を求めるプ
ログラム手段と、該レベルの分布に於て所定のレベルの
領域が占める割合によって前記複数のトーンカーブから
一つを選択するプログラム手段を含むことを特徴とす
る。
【００１８】請求項１１の発明に於ては、請求項９記載
の記憶媒体に於て、前記ａ）のプログラム手段は、ａ
１）画像データのレベルに対応した形成するドット個数
の情報を生成するプログラム手段を更に含むことを特徴
とする。請求項１２の発明に於ては、請求項１１記載の
記憶媒体に於て、前記ａ１）のプログラム手段は、前記
中間調表現の単位面積辺り前記印刷装置でドットを形成
する際の印字面積に応じて前記形成するドット個数を決
定するプログラム手段を更に含むことを特徴とする。
【００１９】請求項１３の発明に於ては、請求項１１記
載の記憶媒体に於て、前記ａ１）のプログラム手段は、
前記印刷装置で印刷する際の明度に応じて前記形成する
ドット個数を決定するプログラム手段を更に含むことを
特徴とする。請求項１４の発明に於ては、請求項１３記
載の記憶媒体に於て、前記ａ）のプログラム手段は、白
を印刷する紙面の明度とし、かつ黒を前記印刷装置で塗
りつぶした黒の明度として、前記複数のトーンカーブを
保持するプログラム手段を更に含むことを特徴とする。
【００２０】請求項１５の発明に於ては、中間調表現を
用いて画像データを印刷する印刷装置は、印刷装置の特
性を考慮して複数のトーンカーブを保持する格納手段
と、該複数のトーンカーブから一つを選択する選択手段
と、選択したトーンカーブに応じて印刷を制御する制御
手段を含むことを特徴とする。請求項１６の発明に於て
は、請求項１５記載の印刷装置に於て、前記選択手段
は、画像データの性質に応じて前記複数のトーンカーブ
から一つを選択することを特徴とする。
【００２１】請求項１７の発明に於ては、請求項１６記
載の印刷装置に於て、前記選択手段は、前記画像データ
のレベルの分布を求める手段と、該レベルの分布に於て
所定のレベルの領域が占める割合によって前記複数のト
ーンカーブから一つを選択する手段を含むことを特徴と
する。請求項１８の発明に於ては、請求項１６記載の印
刷装置に於て、前記格納手段は、画像データのレベルに
対応した形成するドット個数の情報を生成する情報生成
手段を更に含むことを特徴とする。
【００２２】請求項１９の発明に於ては、請求項１８記
載の印刷装置に於て、前記情報生成手段は、前記中間調
表現の単位面積辺り前記印刷装置でドットを形成する際
の印字面積に応じて前記形成するドット個数を決定する
手段を更に含むことを特徴とする。請求項２０の発明に
於ては、請求項１８記載の印刷装置に於て、前記情報生
成手段は、前記印刷装置で印刷する際の明度に応じて前
記形成するドット個数を決定する手段を更に含むことを
特徴とする。
【００２３】請求項２１の発明に於ては、請求項２０記
載の印刷装置に於て、前記格納手段は、白を印刷する紙
面の明度とし、かつ黒を前記印刷装置で塗りつぶした黒
の明度として、前記複数のトーンカーブを保持する手段
を更に含むことを特徴とする。上記請求項１、８、及び
１５記載の発明に於ては、印刷装置の特性を考慮して用
意されたトーンカーブを用いて中間調を表現するので、
印刷装置の特性に応じた高品質な印刷を行うことが出来
る。
【００２４】上記請求項２、９、及び１６記載の発明に
於ては、印刷装置の特性を考慮して用意された複数のト
ーンカーブから、画像の性質に応じて一つのトーンカー
ブを選択して中間調を表現するので、印刷装置の特性及
び画像の性質に応じた高品質な印刷を行うことが出来
る。上記請求項３、１０、及び１７記載の発明に於て
は、印刷装置の特性を考慮して用意された複数のトーン
カーブから、画像のレベルの分布に応じて一つのトーン
カーブを選択して中間調を表現するので、印刷装置の特
性及び画像のレベル分布に応じた高品質な印刷を行うこ
とが出来る。
【００２５】上記請求項４、１１、及び１８記載の発明
に於ては、画像のレベルに応じて形成するドット個数が
与えられるので、選択されたトーンカーブに対応した中
間調を表現することが出来る。上記請求項５、１２、及
び１９記載の発明に於ては、中間調表現の単位面積辺り
に印刷装置でドットを形成する際の印字面積に応じて形
成するドット個数を決定するので、ドット径とドットピ
ッチとの比率に係わらず意図するトーンカーブに対応し
た中間調を表現することが出来る。
【００２６】上記請求項６、１３、及び２０記載の発明
に於ては、印刷装置で実際に印刷した際の明度に基づい
て形成するドット個数を決定するので、視覚的に意図す
るトーンカーブに一致した中間調を表現することが出来
る。上記請求項７、１４、及び２１記載の発明に於て
は、白を印刷する紙面の明度とし、かつ黒を印刷装置で
塗りつぶした黒の明度としてトーンカーブを設定するの
で、実際に印刷可能な明度に基づいたトーンカーブを用
いて中間調を表現することが出来る。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を用いて本発明
の実施例を説明する。図１は、本発明による印刷装置の
実施例を示す。図１の実施例は、パーソナルコンピュー
タに接続されたプリンタを例としたものであるが、本発
明はこの形態に限られるものではなく、ドット形成によ
る面積階調表現に基づく凡ゆる印刷装置に適応できるも
のである。
【００２８】図１の印刷装置は、パーソナルコンピュー
タ１０、及びパーソナルコンピュータに接続されたプリ
ンタ２０を含む。パーソナルコンピュータ１０は、ＣＰ
Ｕ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、インターフェース１
４及び１５、及び２次記憶１６を含む。パーソナルコン
ピュータ１０は、インターフェース１４を介して、表示
装置２１、入力装置２２、及び外部記憶装置２３に接続
される。表示装置２１は、パーソナルコンピュータ１０
を操作する際に種々のデータを表示するためのものであ
り、ＣＲＴディスプレイ等からなる。入力装置２２は、
パーソナルコンピュータ１０を操作するための入力デー
タを受け取るためのものであり、キーボード及びマウス
等からなる。外部記憶装置２３は、対応した記憶媒体２
４からパーソナルコンピュータ１０にデータを読み込ん
だり、パーソナルコンピュータ１０から記憶媒体２４に
データを書き込むことが出来る。プリンタ２０は、イン
ターフェース１５に接続される。
【００２９】プリンタ２０は、パーソナルコンピュータ
１０から画像データを受け取り、ドットを形成すること
によって、面積階調表現に基づき画像データを中間調表
現する。プリンタ２０は、パーソナルコンピュータ１０
に組み込まれたプリンタドライバによって制御される。
パーソナルコンピュータ１０に於て、プリンタドライバ
やアプリケーションプログラム等のソフトウェアプログ
ラムは、ＣＰＵ１１により実行される。ＣＰＵ１１はプ
リンタドライバを実行することによって、インターフェ
ース１５を介してプリンタ２０を制御すると共に、他の
プログラムに基づいて表示装置２１、入力装置２２、及
び外部記憶装置２３を制御する。
【００３０】プリンタドライバやアプリケーションプロ
グラム等のソフトウェアプログラムは、フロッピーディ
スクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体である記憶媒体２４に
よって提供され、記憶媒体２４から外部記憶装置２３を
介して、２次記憶１６に格納される。２次記憶１６に格
納されたプログラムはＣＰＵ１１によって、ＲＡＭ１２
のメモリ空間内にロードされ実行される。ＲＯＭ１３
は、コンピュータを制御するための基本プログラム等を
格納する。
【００３１】本実施例に於ては、プリンタ２０を制御す
るプリンタドライバに、プリンタ２０の特性を考慮した
複数のトーンカーブのデータが組み込まれている。画像
データを印刷する際には、ＣＰＵ１１が画像データの特
性に基づいて、適切なトーンカーブを選択する。プリン
タドライバは、選択されたトーンカーブを用いて、画像
データをプリンタ２０に印刷させる。
【００３２】図２は、パーソナルコンピュータ１０及び
プリンタ２０を用いて、画像データを印刷する際の制御
の仕組みを示した機能ブロック図である。図２に於て、
プリンタドライバ３０は、画像情報判断トーンカーブ選
択部３１と、入出力変換部３２と、複数のトーンカーブ
３３乃至３５を含む。なおトーンカーブの個数は、説明
上３つとしたが任意の個数でよい。画像情報判断トーン
カーブ選択部３１は、例えば図１のＲＡＭ１２に対応す
る入力画像データ情報メモリ４０に格納された画像デー
タに基づいて、複数のトーンカーブ３３乃至３５から一
つを選択する。選択されたトーンカーブに基づいて、入
出力変換部３２は、入力画像データ情報メモリ４０から
の画像データを変換する。入出力変換部３２は、変換し
た画像データをプリンタ２０の画像メモリ４１に供給す
る。プリンタ２０は、画像メモリ４１に格納された変換
後の画像データを印刷する。複数のトーンカーブ３３乃
至３５は、上述のように、プリンタ２０の印刷特性を考
慮して生成されたものであり、具体的には、例えばプリ
ンタ２０のドット径とドットピッチとの比率や実際の印
刷明度（濃度）等を考慮に入れて作成される。
【００３３】このように本発明に於ては、プリンタの印
刷特性を考慮した複数のトーンカーブを用意して、印刷
する画像データの性質に基づいて適切なトーンカーブを
選択して印刷する。従って、画像データの性質と共にプ
リンタの印刷特性を考慮に入れた最適な中間調表現を用
いることが可能になり、高品質な印刷を実現することが
出来る。
【００３４】以下に、プリンタ２０の特性を考慮した複
数のトーンカーブの作成方法について説明する。なお説
明を簡略にするために、モノクロ画像データを印刷する
場合を想定し、画像データの各画素は０〜２５５の２５
６段階のレベルを有するものとする。まず所望の面積率
を達成するためには幾つのドットを形成したらよいかを
知るために、面積率と形成ドット数との関係を求める必
要がある。前述のようにドットピッチとドット径は１：
１の比率ではなく、またドット同士の重なりがあるの
で、両者の関係を簡単な式で求めることは出来ない。そ
こで計算機シミュレーションによって、８×８のマトリ
クスを用いて６４個の階調を表現し、各マトリクス内で
塗りつぶされた面積をカウントする。
【００３５】面積をカウントするために、一つのドット
ピッチを８０×８０個の微小ブロックに分割する。従っ
て８×８のマトリクス内は、８×８×８０×８０個の微
小ブロックに分割されることになる。例えばドット径が
ドットピッチに等しい場合には、一つのドットを形成す
ると、このドットは直径８０ブロックの円形となる。ド
ットが塗りつぶした微小ブロックの個数をカウントする
ことによって、塗りつぶされた面積を求める。ドット同
士が重なってある微小ブロックが複数回塗りつぶされて
も、面積率の判定には関係しない。即ち、ある微小ブロ
ックが何度塗りつぶされたかは関係なく、単にその微小
ブロックが塗りつぶされたか否かの情報だけを基にし
て、塗りつぶされた微小ブロック数をカウントすればよ
い。
【００３６】このシミュレーションに於ては、６４個の
階調を表現し、各階調について塗りつぶされた微小ブロ
ック数をカウントする。面積率は、（塗りつぶされた微
小ブロック数）／（マトリクス内の総微小ブロック数）
として、各階調に対して求められる。図３は、面積率を
説明するための図である。例として、４×４のマトリク
スに於て、一つのドットピッチが５×５ブロックである
場合を示す。図３では、２つのドットが形成されてい
る。この例に於て一つのドットは、７ブロック（1.4 ×
5 ）の直径を有した円形である。図３の場合、２つのド
ットを形成することによって埋められた微小ブロックの
個数は６６個であり、面積率は６６／（２０×２０）＝
０．１６５となる。
【００３７】このシミュレーションに於ては、ドットを
埋める順番のルールとしては106 線45゜の集中型ディザ
を用いた。図４に、このディザのドット配置順序を示
す。即ち、階調が白から黒に１階調ずつ変化するに従っ
て、図４に示される順番で新たなドットが形成される。
ドット配置順によってドット同士の重なる部分の発生状
況が異なるので、ドットを埋める順番のルールをこのよ
うに予め決めておく必要がある。
【００３８】このような計算機シミュレーションを、
（ドット径）／（ドットピッチ）をパラメータとして、
各パラメータ値に対して実行する。このパラメータの範
囲は１〜２である。即ちドット径とドットピッチが等し
い場合から、ドット径がドットピッチの２倍の場合まで
を対象とする。シミュレーションの結果を、ドット個数
と面積率との関係としてプロットして、二次回帰曲線で
近似を行うことによって、以下に示される近似式を得
た。
【００３９】 ドット径 近似式 2.0 a = -1.7947x10-4X2 + 2.6290x10-2 X + 5.4931x10-2 （１） 1.8 a = -1.4188x10-4X2 + 2.4274x10-2 X + 3.5532x10-2 （２） 1.7 a = -1.2262x10-4X2 + 2.3195x10-2 X + 2.7355x10-2 （３） 1.6 a = -1.0256x10-4X2 + 2.2038x10-2 X + 2.0069x10-2 （４） 1.4 a = -5.9065x10-5X2 + 1.9389x10-2 X + 9.0917x10-3 （５） 1.2 a = -1.9519x10-5X2 + 1.6069x10-2 X + 3.0519x10-3 （６） 1.0 a = -3.4833x10-8X2 + 1.2247x10-2 X + 6.8384x10-6 （７） この近似式に於て、Ｘはドットの個数（１〜６４）であ
り、ａは面積率である。例えばドット個数が１０個の場
合の面積率ａは、Ｘに１０を代入することによって得ら
れる。プリンタ２０のドット径が1.4 ドットピッチであ
る場合には、ドット径1.4 に対応する式を用いればよ
い。
【００４０】以上によって、面積率と形成ドット数との
関係が求められる。次に、明度Ｌ* と面積率との関係式
を求める。この関係式はYule-Nielsenの式を適用するこ
とによって求めることが出来る。Yule-Nielsenの式は、 ODs = - n Log ｛1-a(1-10 -(ODs/n) ) ｝ （８） として与えられ、ここで、 L = 116(Y/Y0)1/3-16 （９） ODs = - Log(Y/Y0) （１０） である。L は明度、a は面積率、n はYule-Nielsenの係
数であり、ODs は最大濃度値を示す。またY は測定され
たＹ値であり、Y0は、Ｙ値の基準値である。
【００４１】式（８）、（９）、及び（１０）から、 (L+16)/116 3/n = 1-a(1-10 -(ODs/n) ) （１１） が得られ、これを面積率a について解くことによって、 a = ｛1 - (L+16)/116 3/n ｝/ 1-10 -(ODs/n) （１２） が得られる。ここで本実施例に於てはYule-Nielsenの係
数n として2.7 を用い、最大濃度値ODs としては1.4 を
用いる。
【００４２】式（１２）は、面積率a と明度L との関係
を与える式であり、明度L が１００の時に面積率a がゼ
ロとなる。しかしながら前述のように、印刷をする白紙
の明度は理想的な明度値１００ではなく、通常は約９０
である。そこで白紙の明度で面積率a がゼロ、即ち形成
ドット個数がゼロになるように、式（１２）中の１１６
を（白紙の明度ＬＷ＋１６）に置き換える。即ち、面積
率a と明度L との関係を与える式として、 a = ｛1 - (L+16)/(LW+16) 3/n ｝/ 1-10 -(ODs/n) （１３） を用いる。
【００４３】例えば白紙の明度ＬＷが９０の場合、ＬＷ
＋１６は１０６になる。これによって式（１３）に従え
ば、明度Ｌを９０にするためには、面積率a をゼロ、即
ち形成ドット個数をゼロにすればよいことになる。また
最も暗い黒の面積率a は、実際の黒の明度Ｌに係わらず
1.0 とした。実際の黒の明度Ｌに係わらず面積率a を1.
0 とするのは、白の部分が存在しない黒の筈なのに、ド
ットが形成されない白抜きの部分が生成されないように
するためである。
【００４４】以上のようにして、印刷する紙の白紙状態
の明度に対しては面積率がゼロで、最高濃度の時に面積
率が1.0 になるように、明度と面積率との関係を設定す
ることが出来る。以上に求めた面積率と形成ドット数と
の関係及び明度と面積率との関係とを用いて、明度と形
成ドット数との関係を求めることが出来る。即ち、ある
明度を達成したい場合に、幾つのドットを形成したらよ
いかが分かることになる。
【００４５】達成したい明度と画像データのレベルとの
関係は、ある画像データのレベルに対して割り当てる明
度を規定したトーンカーブとして与えられる。このよう
なトーンカーブのレベル−明度変換特性を実現するため
には、画像データのレベルに応じて所定数のドットを形
成して意図する明度を表現すればよい。明度と形成ドッ
ト数との関係は上述のように分かっているので、画像デ
ータのレベルに応じて適当な数のドットを形成するディ
ザマトリクスを作成すれば、このトーンカーブのレベル
−明度変換特性を実現することが出来る。
【００４６】図５は、トーンカーブの一例を示す。図５
のトーンカーブに対応したディザマトリクスを作成する
には、以下の様な手順に従う。まず０〜２５５の画像レ
ベルを６４段階に対応させ、各段階に於ける明度をトー
ンカーブから求める。求めた明度を達成するに必要な面
積率を式（１３）から求め、更に求めた面積率に対応す
る形成ドット数を、式（１）乃至（７）の何れかを用い
て求める。これによって、図５のトーンカーブを実現す
るためには、６４段階の各段階に対して幾つのドットを
形成したらよいのかを決定することが出来る。即ち、図
５のトーンカーブに対応した、８×８のディザマトリク
スを作成することが出来る。
【００４７】１６×１６のディザマトリクスは、８×８
のマトリクスのしきい値の間隔を４等分して作成するこ
とが出来る。勿論、式（１）乃至（７）に対応する関係
式を１６×１６のマトリクスについて求めておいて、直
接１６×１６のディザマトリクスを求めてもよい。以上
に示されるようにして、任意のトーンカーブを設定し、
プリンタのドット径とドットピッチとの比率及び実際の
印刷濃度等を考慮して、トーンカーブを実現するディザ
マトリクスを作成することが出来る。
【００４８】図６は、本発明の実施例に於て用いる複数
のトーンカーブを示す。図に示されるように、例えば４
つのトーンカーブが用意され、各々は画像データが通常
の画像の場合、暗い画像の場合、中間濃度の画像の場
合、及び明るい画像の場合に用いられる。何れのトーン
カーブを用いるかは、画像データの０から２５５のレベ
ルを暗レベル領域、中間レベル領域、及び明レベル領域
の３つの領域に分けて、画像データの各画素がどの領域
に属するかを調べ、各領域の画素数に応じて決定する。
例えば暗レベル領域は画像レベルの０〜８５、中間レベ
ル領域は画像レベルの８６〜１７０、明レベル領域は画
像レベルの１７１〜２５５に対応するものとして設定さ
れる。
【００４９】図７は、トーンカーブ選択の基準の一例を
示す。ある画像データの各画素のレベルを調べた場合
に、例えば、明レベル領域の画素数が全体の６０％であ
りかつ暗レベル領域の画素数が全体の３％であるなら
ば、明るい画像用のトーンカーブを選択する。なお図７
に示される条件に該当しなかった場合には、通常の画像
用のトーンカーブを選択して使用する。
【００５０】図８は、本実施例に於て図７の選択基準を
用いた場合の処理のフローチャートを示す。ステップＳ
１に於て、ビットマップメモリに書き込んだ画素のレベ
ルを判断し、そのレベルの計数値（n(level)）を１だけ
増やす。ステップＳ２に於て、画像データのビットマッ
プメモリへの書き込みが終了したかを判断する。終了し
た場合にはステップＳ４に進み、さもなければステップ
Ｓ３に進む。
【００５１】ステップＳ３に於て、残りの画素をビット
マップメモリに書き込み、ステップＳ１に戻る。ステッ
プＳ４に於て、レベルが０から８５まで、計数値（n(le
vel)）の総和を求めて結果をdarkとする。即ち暗レベル
領域の画素数を求めて、その結果をdarkとする。
【００５２】ステップＳ５に於て、レベルが８６から１
７０まで、計数値（n(level)）の総和を求めて結果をmi
d とする。即ち中間レベル領域の画素数を求めて、その
結果をmid とする。ステップＳ６に於て、レベルが１７
１から２５５まで、計数値（n(level)）の総和を求めて
結果をbrightとする。即ち中間レベル領域の画素数を求
める。即ち明レベル領域の画素数を求めて、その結果を
brightとする。
【００５３】ステップＳ７に於て、dark、mid 、及びbr
ightの和を計算して、全画素数allを求める。ステップ
Ｓ８に於て、暗レベル領域の画素数が全体の５０％以上
であるか（dark/all≧0.5 ）、及び明レベル領域の画素
数が全体の５％以下であるか（bright/all＜0.05）を判
断する。ＹＥＳの場合はステップＳ９に進み、ＮＯの場
合はステップＳ１０に進む。
【００５４】ステップＳ９に於て、複数のトーンカーブ
から暗い画像用のトーンカーブを選択する。ステップＳ
１０に於て、明レベル領域の画素数が全体の５０％以上
であるか（bright/all≧0.5 ）、及び暗レベル領域の画
素数が全体の５％以下であるか（dark/all＜0.05）を判
断する。ＹＥＳの場合はステップＳ１１に進み、ＮＯの
場合はステップＳ１２に進む。
【００５５】ステップＳ１１に於て、複数のトーンカー
ブから明るい画像用のトーンカーブを選択する。ステッ
プＳ１２に於て、中間レベル領域の画素数が全体の９０
％以上であるか（mid/all ≧0.9 ）を判断する。ＹＥＳ
の場合はステップＳ１３に進み、ＮＯの場合はステップ
Ｓ１４に進む。
【００５６】ステップＳ１３に於て、複数のトーンカー
ブから中間濃度画像用のトーンカーブを選択する。ステ
ップＳ１４に於て、複数のトーンカーブから通常の画像
用のトーンカーブを選択する。以上で処理を終了する。
以上に説明したように本発明に於ては、異なった性質の
画像データに適した異なった複数のトーンカーブを設定
し、プリンタのドット径とドットピッチとの比率及び実
際の印刷濃度等を考慮して、これら複数のトーンカーブ
を実現するディザマトリクスを作成する。印刷時には、
画像データの性質を調べて、画像データの性質に基づい
た適切なトーンカーブを複数のトーンカーブから選択し
て、選択したトーンカーブを用いて画像データを印刷す
る。従って、画像データの性質と共にプリンタの印刷特
性を考慮に入れた最適な中間調表現を用いることが可能
になり、高品質な印刷を実現することが出来る。
【００５７】なお本発明は実施例に基づいて説明された
が、上述の実施例に限定されるものではなく、様々な変
形や修正を特許請求の範囲内で行うことが出来る。
【００５８】
【発明の効果】上記請求項１、８、及び１５記載の発明
に於ては、印刷装置の特性を考慮して用意されたトーン
カーブを用いて中間調を表現するので、印刷装置の特性
に応じた高品質な印刷を行うことが出来る。上記請求項
２、９、及び１６記載の発明に於ては、印刷装置の特性
を考慮して用意された複数のトーンカーブから、画像の
性質に応じて一つのトーンカーブを選択して中間調を表
現するので、印刷装置の特性及び画像の性質に応じた高
品質な印刷を行うことが出来る。
【００５９】上記請求項３、１０、及び１７記載の発明
に於ては、印刷装置の特性を考慮して用意された複数の
トーンカーブから、画像のレベルの分布に応じて一つの
トーンカーブを選択して中間調を表現するので、印刷装
置の特性及び画像のレベル分布に応じた高品質な印刷を
行うことが出来る。上記請求項４、１１、及び１８記載
の発明に於ては、画像のレベルに応じて形成するドット
個数が与えられるので、選択されたトーンカーブに対応
した中間調を表現することが出来る。
【００６０】上記請求項５、１２、及び１９記載の発明
に於ては、中間調表現の単位面積辺りに印刷装置でドッ
トを形成する際の印字面積に応じて形成するドット個数
を決定するので、ドット径とドットピッチとの比率に係
わらず意図するトーンカーブに対応した中間調を表現す
ることが出来る。上記請求項６、１３、及び２０記載の
発明に於ては、印刷装置で実際に印刷した際の明度に基
づいて形成するドット個数を決定するので、視覚的に意
図するトーンカーブに一致した中間調を表現することが
出来る。
【００６１】上記請求項７、１４、及び２１記載の発明
に於ては、白を印刷する紙面の明度とし、かつ黒を印刷
装置で塗りつぶした黒の明度としてトーンカーブを設定
するので、実際に印刷可能な明度に基づいたトーンカー
ブを用いて中間調を表現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による印刷装置の実施例を示すブロック
図である。
【図２】図１の印刷装置を用いて画像データを印刷する
際の制御の仕組みを示した機能ブロック図である。
【図３】面積率を説明するための図である。
【図４】ディザのドット配置順序の一例を示す図であ
る。
【図５】トーンカーブの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施例に於て用いる複数のトーンカー
ブを示す図である。
【図７】トーンカーブ選択基準の一例を示す図である。
【図８】本実施例に於て図７の選択基準を用いた場合の
処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ パーソナルコンピュータ １１ ＣＰＵ １２ ＲＡＭ １３ ＲＯＭ １４ インターフェース １５ インターフェース １６ ２次記憶 ２０ プリンタ ２１ 表示装置 ２２ 入力装置 ２３ 外部記憶装置 ２４ 記憶媒体 ３０ プリンタドライバ ３１ 画像情報判断トーンカーブ選択部 ３２ 入出力変換部 ３３ トーンカーブ ３４ トーンカーブ ３５ トーンカーブ ４０ 入力画像データ情報メモリ ４１ 画像メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相内 茂 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 堀江 拓光 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 鎌田 隆男 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像データを印刷する際に中間調表現を
    行う方法であって、 ａ）印刷装置の特性を考慮して複数のトーンカーブを生
    成し、 ｂ）該複数のトーンカーブから一つを選択し、 ｃ）選択したトーンカーブを用いた中間調表現で印刷を
    行う各段階を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記段階ｂ）は、画像データの性質に応
    じて前記複数のトーンカーブから一つを選択することを
    特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記段階ｂ）は、 前記画像データのレベルの分布を求め、 該レベルの分布に於て所定のレベルの領域が占める割合
    によって前記複数のトーンカーブから一つを選択する各
    段階を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記段階ａ）は、ａ１）画像データのレ
    ベルに対応した形成するドット個数の情報を生成する段
    階を更に含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記段階ａ１）は、前記中間調表現の単
    位面積辺り前記印刷装置でドットを形成する際の印字面
    積に応じて前記形成するドット個数を決定する段階を更
    に含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記段階ａ１）は、前記印刷装置で印刷
    する際の明度に応じて前記形成するドット個数を決定す
    る段階を更に含むことを特徴とする請求項４記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記段階ａ）は、白を印刷する紙面の明
    度とし、かつ黒を前記印刷装置で塗りつぶした黒の明度
    として、前記複数のトーンカーブを設定する段階を更に
    含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 画像データを印刷する際に中間調表現を
    行うためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り
    可能な記憶媒体であって、該プログラムは、コンピュー
    タを制御するプログラム手段として、 ａ）印刷装置の特性を考慮して複数のトーンカーブを保
    持するプログラム手段と、 ｂ）該複数のトーンカーブから一つを選択するプログラ
    ム手段と、 ｃ）選択したトーンカーブを用いた中間調表現で印刷を
    行うプログラム手段を含むことを特徴とする記憶媒体。
  9. 【請求項９】 前記ｂ）のプログラム手段は、画像デー
    タの性質に応じて前記複数のトーンカーブから一つを選
    択することを特徴とする請求項８記載の記憶媒体。
  10. 【請求項１０】 前記ｂ）のプログラム手段は、 前記画像データのレベルの分布を求めるプログラム手段
    と、 該レベルの分布に於て所定のレベルの領域が占める割合
    によって前記複数のトーンカーブから一つを選択するプ
    ログラム手段を含むことを特徴とする請求項９記載の記
    憶媒体。
  11. 【請求項１１】 前記ａ）のプログラム手段は、ａ１）
    画像データのレベルに対応した形成するドット個数の情
    報を生成するプログラム手段を更に含むことを特徴とす
    る請求項９記載の記憶媒体。
  12. 【請求項１２】 前記ａ１）のプログラム手段は、前記
    中間調表現の単位面積辺り前記印刷装置でドットを形成
    する際の印字面積に応じて前記形成するドット個数を決
    定するプログラム手段を更に含むことを特徴とする請求
    項１１記載の記憶媒体。
  13. 【請求項１３】 前記ａ１）のプログラム手段は、前記
    印刷装置で印刷する際の明度に応じて前記形成するドッ
    ト個数を決定するプログラム手段を更に含むことを特徴
    とする請求項１１記載の記憶媒体。
  14. 【請求項１４】 前記ａ）のプログラム手段は、白を印
    刷する紙面の明度とし、かつ黒を前記印刷装置で塗りつ
    ぶした黒の明度として、前記複数のトーンカーブを保持
    するプログラム手段を更に含むことを特徴とする請求項
    １３記載の記憶媒体。
  15. 【請求項１５】 中間調表現を用いて画像データを印刷
    する印刷装置であって、 印刷装置の特性を考慮して複
    数のトーンカーブを保持する格納手段と、 該複数のトーンカーブから一つを選択する選択手段と、 選択したトーンカーブに応じて印刷を制御する制御手段
    を含むことを特徴とする印刷装置。
  16. 【請求項１６】 前記選択手段は、画像データの性質に
    応じて前記複数のトーンカーブから一つを選択すること
    を特徴とする請求項１５記載の印刷装置。
  17. 【請求項１７】 前記選択手段は、 前記画像データのレベルの分布を求める手段と、 該レベルの分布に於て所定のレベルの領域が占める割合
    によって前記複数のトーンカーブから一つを選択する手
    段を含むことを特徴とする請求項１６記載の印刷装置。
  18. 【請求項１８】 前記格納手段は、画像データのレベル
    に対応した形成するドット個数の情報を生成する情報生
    成手段を更に含むことを特徴とする請求項１６記載の印
    刷装置。
  19. 【請求項１９】 前記情報生成手段は、前記中間調表現
    の単位面積辺り前記印刷装置でドットを形成する際の印
    字面積に応じて前記形成するドット個数を決定する手段
    を更に含むことを特徴とする請求項１８記載の印刷装
    置。
  20. 【請求項２０】 前記情報生成手段は、前記印刷装置で
    印刷する際の明度に応じて前記形成するドット個数を決
    定する手段を更に含むことを特徴とする請求項１８記載
    の印刷装置。
  21. 【請求項２１】 前記格納手段は、白を印刷する紙面の
    明度とし、かつ黒を前記印刷装置で塗りつぶした黒の明
    度として、前記複数のトーンカーブを保持する手段を更
    に含むことを特徴とする請求項２０記載の印刷装置。
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