JPH10505473A - 規則的配置の輝度クラスタを使用した画像表示 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ハーフトーンセル内に輝度ピクセル集合を均等に配分させたデジタルハーフトーニング用の方法と装置を提供する。候補ピクセルの他の既に照明順に配置されたピクセルに対する近接性に基づいてピクセル照明順序を決定する。個別の先頭および末尾輝度は配列を使用して，最初と最後に照明されるピクセルの両方から照明順序の中心のピクセルの方向へピクセルの順序付けを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】 規則的配置の輝度クラスタを使用した画像表示 連邦規則法典３７の１．７１条による権限 本特許文書の開示の一部は，著作権保護に該当する資料を含んでいる。本著作 権の所有者は，本特許文書または特許開示の如何なる者による電子複写に対して も，特許商標局の記録に現われている場合には異義を持たないが，他の如何なる 場合に於いても全ての著作権を留保する。 発明の背景および分野 本発明は一般には画像表示および複写の分野に関し，更に詳しくは斯かる表示 および複写がモニター，プリンタまたは植字機などを用いて実行される場合に於 いて，規則的に分配された輝度クラスタを使用してデジタル方式で記憶された単 色およびカラー画像の表示および複写に関する。デジタル画像は走査されたエレ メント，マニュアルでデジタル化されたグラフィックス，またはコンピュータで 生成したグラフィックスもしくは文書から成ることができる。 モニタ，プリンタおよび植字機等のカラーおよび単色の複写装置はピクセルの グリッドを用いて画像を表示し，印刷し，または植字している。このようなシス テムでは，ピクセルのグリッド中の各ピクセルは可能な輝度値範囲内のピクセル 輝度に設定される。可能値の許容範囲は採用される印刷工程または表示工程によ って決まってくる。 ピクセル当たりの多数ビットからピクセル当たりの少数ビットへ変換する方法 は多数ある。この方法の１つは，「しきい値配列」ハーフトーニングとして知ら れている。この方法を用いて，複製すべき画像上を周期的に反復するハーフトー ン画面エレメント，すなわちスポット関数，を代表するデータを含んでいるしき い値配列が定義される。スポット関数はハーフトーン化されるべきデジタル画像 データの範囲と同一の範囲を持ち，また出力装置と同一の分解度のデータを含ん でいる。各出力されたピクセルの値が計算されると，対応するデジタル画像入力 ピクセルと共に，しきい値内の対応するピクセルが選択される。各出力ピクセル について，その時の入力ピクセルの値およびしきい値配列ピクセルとが比較され る。入力ピクセル値がしきい値配列ピクセルよりも大きいときには，対応する出 力ピクセルは「ｏｎ」状態に設定される。入力データ値がしきい値配列ピクセル よりも小さいかまたは等しければ，対応する出力ピクセルは「ｏｆｆ」状態に設 定される。しきい値配列，即ち「スポット関数」，中のピクセルの値によって入 力データの色調（トーン）即ちカラーの所定の陰影に対して得られるハーフトー ンドットの形状が決定される。 しきい値配列中のピクセルの値はまた，対応する装置ピクセルがグレー輝度ま たはカラー輝度がゼロから全輝度に増加するときに照明されるべき順序を示して いる。これはピクセルの照明の順序として引用される。この処理が出力されたピ クセルが２つよりも多いレベルを持つことができるような環境中で使用されるな らば，ハーフトーンセル記述を多レベルの出力装置に応用するために使用するこ とができる。 しきい値配列を使用する大抵のハーフトーン・スクリーニングシステムでは， 典型的には１インチ当たり約６５ラインから１インチ当たり約２００ラインの範 囲内にある固定空間周波数のグリッド上に正方形，楕円形または円形等の緊密且 つ規則的な形状を持つ高度集中型のハーフトーンドットを作成するスポット関数 を使用する。この規則的で固定したパターンによって干渉縞，即ちモアレパター ンを生じる。この固定した規則的な画面目盛りで高度集中型のドット構造によっ て，この方法を使用して複製される描画の視覚的鮮明度が制限される。 集中型でないしきい値配列スポット関数もまた作成することができる。非集中 型であるが併し規則的なハーフトーンドット形状は，スポット関数，またはしき い値配列によって容易に表わすことのできるＢａｙｅｒディザ法によって生成さ れる。Ｂａｙｅｒディザ法は，非常に精密な構造を有し，従ってシステムによっ ては印刷できないような結果を生成する。Ｂａｙｅｒディザ法は，また若干の条 件下では厳密な干渉縞，すなわちモアレパターンを生じる非常に規則的なパター ンを保持する。 スポット関数をランダムで非相関的な変数の連続するサンプル群として定義す ることによって規則的，周期的なパターンを形成しない非集中型の構造を生成す ることも可能である。「ランダム」スクリーニングは，規則的パターンが存在し ないという事実により，モアレ効果の影響を受けず，また従来の集中ドット型の スクリーニングの場合よりも見掛けの鮮明度の高い画像を生成するが，ランダム スクリーニングには主要な２つの欠点がある。ランダムであり，また相互関係を 持たないのでランダムなサイズと位置のピクセル集合が生じる。これらの集合で は，画像は「ノイズが多い」即ち「粒子が粗い」ように見えることがある。ラン ダムスクリーニングを使用する構造体の多くは制御不能なほど小さいので，また 出力されたピクセルのランダム集合であることにより所定の色調やカラーの濃さ で多くの異なるサイズの構造体が存在するために，得られるランダムハーフトー ンパターンは印刷困難であり，またこれらを使用する印刷工程は本質的に不安定 となる場合がある。 ランダム画面構造体の「スペクトル」を形成することは可能である。これによ ってもランダムパターンが生じるが，しかし粒状度の外観をある程度低下させる ような相関関係が導入される。 デジタルハーフトーニングに関するその他の若干の公知の技術では，適当なハ ーフトーンピクセル値を選択し，この値とデジタル画像入力ピクセル輝度値との 間の誤差を推定し，またこの誤差を隣接ピクセルに対するハーフトーンピクセル 値を選択するときに補正することによって操作が行なわれる。こうした技術は一 括してエラー拡散ハーフトーニングとして知られている。このエラー拡散ハーフ トーニングは，細長く接続された構造体の形のアーティファクトを分散的に生じ ，従ってデータ処理時間が長くなる欠点を持っている。 公知の「非集合」技術のいずれかを用いて生成されたハーフトーニングは，あ る場合には複製することができる最小サイズよりも小さい個別のピクセルが生成 されるような標準の印刷技術を用いて正確に画像化することはできないことがあ る。単純なピクセル複製によって印刷可能性を改良することを目的とする技術で は，画像の見掛けの分解度の低下すること，即ち視覚的ノイズまたは粒状度の大 きくなることがある。 カラー画像は複数のハーフトーン画面を用いて複製することもできる。例えば シアン，マゼンタ，黄色および黒色のインクを使用するときには，画像はカラー 分離またはカラーチャネルを生成するように処理され，また各カラー分離は単色 画像用の方法と類似の方法を用いて複製される。これらは，オーバーレイされる と，非常に小規模の複雑なカラー混合物パターンを形成する。正常な目視距離で 見たときに，観察者の眼の限界のある分解力ではこれらのパターンを統合して殆 ど均質なカラー域として知覚する。従来の集中ドット型の画面化で使用される周 期的パターンは，色調の「粗さ」に加えて均質的な感覚作用を妨害する。「ラン ダム」画面化法の多くは，「粒状性」または「ノイズ」が在るように見える画像 ，従って均質なまたは平滑な外観を持たない画像を生成する。 平滑性の知覚の向上，色彩の均質性，干渉縞即ちモアレパターンの存在しない こと，といった性質を持ち，また安定で制御可能な印刷条件を確立するための制 御可能な集合サイズを持つハーフトーンパターンを生成することが望ましい。 発明の概略 従来のランダムハーフトーン化構成の欠点を避けるために，本発明の方法と装 置では，均等分布された輝度クラスタ（evenly distributed intensity cluster ,以下「ＥＤＩＣ」という）を含むハーフトーンしきい値配列，即ちハーフトー ンセルを決定する。 本発明に従えば，これはハーフトーンセル中の全てのピクセルの照明の順序が 設定去れるまで０％輝度から１００％輝度までのピクセルの照明の先頭および次 いで末尾に加えられるハーフトーンセル中のピクセルを交互に選択する処理によ って達成される。この処理は従来のハーフトーンセルと同一の領域を共用する２ つの配列を使用して実行される。第１の配列は照明順序の先頭に加えられるピク セルによる輝度の分布を表わし，「先頭輝度配列」と呼ばれる。第２の配列は照 明順序の末尾に加えられるピクセルによる輝度の分布を表わし，「末尾輝度配列 」と呼ばれる。 処理が照明順序の末尾に加えられるピクセルを選択することにある場合には常 に，末尾輝度配列中の最低値に対応し，且つ未だ選択されていないピクセルが選 択される。処理が照明順序の先頭に加えるピクセルを選択することにある場合に は常に，先頭輝度配列中の最大値に対応し，且つ未だ選択されていないピクセル が選択される。 この処理によって照明順序の末尾にピクセルが加えられたときは，常に，輝度 分散関数から派生した値が末尾輝度配列中のエレメントに加えられる。前記の処 理によって照明順序の先頭にピクセルが加えられたときは，常に，輝度分散関数 から派生した値が先頭輝度配列中のエレメントに加えられる。 上述の処理によるピクセルの照明の順序は，次ぎに画像レンダリングソフトウ エアおよび／またはハードウエアによる使用に適当なハーフトーンセル記述を生 成するために使用することができる。 均等分布された輝度クラスタがこのような構造に固有の未制御ノイズなしに純粋 にランダムな画面のもつ利点の多くを持っているので，得られたハーフトーンセ ルは，改善された視覚特性および印刷特性を持っている。 図面の簡単な説明 図１（ａ）〜（ｂ）は従来のランダムハーフトーンセルの説明図である。図１ （ａ）は１６ｘ１６ハーフトーンセルの照明の順序の説明図。図１（ｂ）は図１ （ａ）に示したハーフトーンを使用した５０％輝度の画像についてのピクセル照 明の説明図である。図１（ｂ）にはこれらの１２８未満の照明数値の順番に対応 するピクセルセルが図示されている。 図２（ａ）〜（ｂ）は本発明に従う輝度分散関数の２つの実施例の説明図であ る。 図３（ａ）〜（ｃ）は本発明に従う均等分布された輝度クラスタを使用するハ ーフトーンセルを決定するために使用される３つのデータ配列の説明図である。 図示されたデータ配列のエレメントはそれらの初期値に設定されている。 図４は本発明に従うハーフトーンセルを決定するための処理の流れ図である。 図５（ａ）ー（ｃ）は図４に説明した処理中の部分的に完了した点に対応する 値に設定されたデータ配列のエレメントを有する図３に最初に示したデータ配列 の説明図である。 図６（ａ）〜（ｃ）はＥＤＩＣハーフトーンセルの説明図である。詳しくは， 図６（ａ）は１６ｘ１６ＥＤＩＣハーフトーンセルの照明の順序の説明図である 。図６（ｂ）は図６（ａ）に示したハーフトーンセルを使用する５０％輝度の画 像についてのピクセル照明の説明図である。図６（ｃ）は，図６（ｂ）に示した よりも大きい表示部分の１部としての，図６（ａ）に示したハーフトーンセルを 使用する５０％輝度の画像についてのピクセル照明の説明図である。 図７はＥＤＩＣを含む新しいハーフトーンセルを決定する場合に現存するハー フトーンセルを使用するための追加処理の流れ図である。 図８（ａ）〜（ｂ）は，図１（ａ）に示したハーフトーンによって説明したピ クセルの照明の順序を図７に示した追加処理に従って新しいＥＤＩＣハーフトー ンセルを決定するために使用した場合のＥＤＩＣハーフトーンセルの説明図であ る。 図９は本発明に従う装置の一実施態様の説明図である。 １０図は図９に説明したＥＤＩＣハーフトーンセル生成プログラムのより詳細 な説明図である。 図面の詳細な説明 図１（ａ）について説明する。同図には２５６個のピクセル，例えば３，を含 む従来の１６ｘ１６ランダムハーフトーンセル１００が示されている。ハーフト ーンセル１００に従えば，ピクセルの照明順序はランダム番号生成プログラムを 用いて置き換えなしに選択され，また図１（ａ）に示した各ピクセルに割り当て られた０から２５５までの間の数によって与えられる。例えば，番号０を割り当 てられたピクセルが最初に照明され，２５５の番号を割り当てられたピクセルは 最後に照明される。図１（ｂ）は，ピクセルの照明を示すハーフトーンセル１０ ０の別の描写，例えば図１（ａ）の順序に従って表示された５０％輝度画像から 得られた４，である。図１（ｂ）から明らかであるように，セル１００のある部 分では照明されたピクセルが少なく，画像中に「しみ（ブロッチ）」を生じる。 もしもランダム照明によって十分に大きいブロッチを生じると，斯かるブロッチ は容易に眼に見えるようになり，画像全体にアーティファクトをまき散らすこと になる。 ここで図２（ａ）について説明する。同図には以下で更に詳細に説明する，図 ４に示した流れ図によって記述した処理に従って使用される輝度分散関数（ＩＤ Ｆ）２１０のグラフが示されている。ＩＤＦは距離値から輝度値を生成するため に使用される。ＩＤＦの目的は，ハーフトーンセル中のピクセル集合の均等分散 を行なうこと，およびハーフトーンセル中のピクセル集合のサイズを制御するこ とにある。ＩＤＦ２１０は，しきい値距離２１２より小さい全ての距離値に対し て一定の輝度を発生する平坦部分２１１および下記の式： ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ＝１／（ＤＩＳＴＡＮＣＥ＊ＤＩＳＴＡＮＣＥ） に従って輝度値を発生する曲線部分２１３とを有している。 ＩＤＦ２１０の平坦部分２１１の輝度，およびしきい値距離２１２とは共にハ ーフトーンセル中のピクセル集合のサイズに影響する。ＩＤＦ２１０の性質のう ちの２つは次の通りである。即ちハーフトーンセル中のピクセル集合のサイズは 平坦部分，即ち２１１，の輝度が減少するにつれて増加することと，ハーフトー ンセル中のピクセル集合のサイズはしきい値距離，例えば２１２が増加するにつ れて増加することである。 図２（ｂ）について説明する。同図にはＩＤＦ２２０が示されているいるが， 図２（ａ）に示したＩＤＦ２１０の代わりに用いられると，図２（ａ）に示した ＩＤＦ２１０を使用して生成されるピクセルクラスタよりも大きいピクセルクラ スタのハーフトーンセルを生成する。この効果は部分的には平坦部分２１０の輝 度が平坦部分２１１に較べて低いことによるものであり，また部分的にはしきい 値距離２２２の距離値がしきい値距離２１２と較べて大きいことによる。曲線部 分２２３は図２（ａ）の曲線部分２１３と同一の式，即ち ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ＝１／（ＤＩＳＴＡＮＣＥ＊ＤＩＳＴＡＮＣＥ） から誘導される。 ここで図３（ａ）について説明する。同図には初期値−１に設定されたエレメ ント，例えば５，の１６ｘ１６照明順序配列３００が示されている。これらのエ レメントは，本発明に従って決定されるべき１６ｘ１６ハーフトーンセルのエレ メントの照明順序を表わすために使用される。−１の値は，図４の流れ図によっ て説明されている処理によって，この値を持つエレメントが決定される照明順序 でのその位置を未だ持っていないことを意味するものとして評価される。 ここで図３（ｂ）について説明する。同図には初期値０に設定された，配列３ ００と同じ領域を共用するエレメント，例えば６，の１６ｘ１６先頭輝度配列３ １０が示されている。これらの値は照明順序の先頭へのピクセルの追加に関係し た，図４に於けるような，処理による各エレメントの輝度を表わしている。 次に図３（ｃ）について説明する。同図には初期値０に設定された，配列３０ ０と同じ領域を共用するエレメント，例えば７，の１６ｘ１６末尾順序配列３０ ０が示されている。これらの値は照明順序の末尾へのピクセルの追加に関係した ，図４に於けるような，処理による各エレメントの輝度を表わしている。 ここで図４について説明する。同図では本発明に従ってハーフトーンセル記述 を決定するための処理の流れ図が示されている。最初に図３（ａ）に示した照明 順序を図４では０［］で示されている。最初に図３（ｂ）に示した先頭輝度配列 は図４ではＨ［］で示されている。最初に図３（ｃ）に示した先頭輝度配列は図 ４ではＴ［］で示されている。 処理は４０１に於いてデータ配列および２つのその他の関係値とを初期化する ことによって開始される。先頭値ＨＶはハーフトーンセルの照明順序中の最初の エレメントに対応する数である０に設定される。末尾値ＴＶはその照明順序中の 最後のエレメントに対応する数である２５５に設定される。最初に図３に示した データ配列０［］，Ｈ［］およびＴ［］は図３に示した初期値を与えられる。 ー１の値を持つ照明順序配列のエレメントに対応し，且つ斯かるエレメントの 最低値を持つ先頭輝度配列中のエレメントが４０２に於いて選択される。もしも 数個のエレメントが同じ値を持っているときは，その値に最初に遭遇したエレメ ントが選択される。この４０２に於ける選択はＰＡＳＣＡＬ型のシンタックスを 使った短い疑似コードプログラムによって次のように記述される。 ここで２つの変数ＭＸおよびＭＹは選択されたエレメントの位置を規定する。 ＭＸ，ＭＹに対応する照明順序配列のエレメントは，次に４０３で先頭値ＨＶに 設定される。従ってハーフトーンセル照明順序でのこのエレメントの位置は４０ ３で設定され，以下のような疑似コードで表わされる。 Ｏ［ＭＸ，ＭＹ］：＝ＨＶ； ハーフトーンセルを確実に均等細分化するために，出力画像中の最初のセル位 置の隣のセル位置に反復されたＭＸ，ＭＹのピクセルに対応して追加の位置が４ ０４に於いて決定される。これらの位置の４０４に於ける決定は下記の疑似コー ドで表わされる。 ここでＸ［］およびＹ［］は９エレメントのデータ配列である。 ハーフトーンセル中の各ピクセルとこの９Ｘ［］，Ｙ［］対との間の距離が ４０５で下記の疑似コード手続きを用いて決定される。 ここでＤ［］は，４０５に於いて決定された距離を記憶するための３次元１６ ｘ１６ｘ９配列である。 Ｄ［］の距離に応じた図２（ａ）に示したＩＤＦから得られた数値が４０６に 於いて先頭輝度配列Ｈ［］の対応するエレメントに加えられる。この４０６に於 ける加算は以下の手続きを用いて実行される。 ここでＩＤＦ()は距離パラメータＤ［ｉ，ｊ，ｋ］に依存した図２（ａ）に示 した数値を復帰させる関数である。注目すべきは，４０４，４０５および４０６ に於ける処理は図４では説明の更に明確にするために相互分離されているが，よ り効率の高い処理では４０４，４０５および４０６は結合され，その結果距離デ ータ配列Ｄ［］の必要性はなくなる。 処理４０２から４０６までは次に４０７に於いて先頭値ＨＶの代わりに末尾値 ＴＶを，また先頭輝度配列Ｈの代わりに末尾輝度配列Ｔを用いて繰り返される。 この４０７に於ける修正反復の目的は，本発明に従うハーフトーンセルの特性が ハーフトーンセルの照明順序の先頭と末尾との間で対称であるようにすることで ある。 先頭値ＨＶは４０８に於いて増分され，末尾値ＴＶは４０９に於いて減分され る。 テスト４１０はＨＶ＝１２８であるかどうかを知るために行なわれる。もしそ うなら，輝度処理は完了し，照明順序配列の全てのエレメントが設定され，処理 は４１１に進む。そうでなければ，処理は４０２へ戻る。 このようにして得られた照明順序は４１１に於いてハーフトーンセル記述デー タフォーマットに変換される。この処理を出力ピクセルが２レベルより多いレベ ルを持ち得るような環境で使用するときに，公知の方法を用いてハーフトーンセ ル記述を多レベル出力装置に適用できることは評価されるべきである。 また，公知のプログラミング最適化手法を上記のＥＤＩＣハーフトーンセルの 決定の速度を増加させるために適用して，例えばＩＤＦ()関数をルックアップに よって実行することができることは評価されるべきである。更に上記の処理によ って照明順序の先頭と末尾との間で対称性を持つハーフトーンセルを生成するこ とも評価されるべきである。非対称性が，例えば特定の印刷処理の特性を補償す るために，要求されるときには，このような非対称ＥＤＩＣハーフトーンセルを ，例えば先頭および末尾の輝度の計算に種々のＩＤＦを用いて発生させることも できる。 ここで図５（ａ）について説明する。同図には図４の処理から，全エレメント の半分が設定された処理の時点で得られる照明配列５００の順序が示されている 。この処理の時点で次の先頭値ＨＶの値は６４であり，また次の末尾値ＴＶの値 は １９１である。５０１で表示されたエレメントは，ー１の値を持つ照明順序配列 中のこれらのエレメントの中で最小値を持つ先頭輝度配列中のエレメントに対応 するエレメントである。従ってエレメント５０１は５４のＨＶ値を指定されるべ き次のエレメントである。５０２で表示されたエレメントは，ー１の値を持つ照 明順序配列中のこれらのエレメントの中で最小値を持つ先頭輝度配列中のエレメ ントに対応するエレメントである。従ってエレメント５０２は１９１のＴＶ値を 指定されるべき次のエレメントである。 ここで図５（ｂ）について説明する。同図には図５（ａ）に示したと同じ処理 時点に於ける値をもつ先頭輝度配列５１０が示されている。照明順序配列中のエ レメント５０１に対応するエレメントは５１１で表示されている。 ここで図５（ｃ）について説明する。同図には図５（ａ）に示したと同じ処理 時点に於ける値をもつ末尾輝度配列５２０が示されている。照明順序配列中のエ レメント５０２に対応するエレメントは５２２で表示されている。 次に図６（ａ）について説明する。同図には２５６のピクセル，例えば８，を 含む完全な１６ｘ１６ＥＤＩＣハーフトーンセル照明順序配列６００が示されて いる。ピクセルの照明の順序は本発明に従って，図４に説明されているように決 定され，また図６（ａ）に示した各ピクセルに割り当てられた０と２５５までの 間の数によって与えられる。数字０を割り当てられたピクセルが最初に照明され ，数字２５５を割り当てられたピクセルは最後に照明される。図６（ａ）のハー フトーンセルを用いて５０％輝度画像が表示されたときに得られるピクセルマッ プを持つ表示を図６（ｂ）として図示する。 ここで図６（ｃ）について説明する。同図には表示装置の比較的大きな部分６ １０の一部として配列６００が示されている。実際には，均等に配分された輝度 ピクセル集合（ＥＤＩＣ）を含むこのようなハーフトーンセルは，良好でない画 面化技術を特徴付けているインクの点在しみを生じないことが見い出されてい る。図６（ｃ）の外観は，人間の指紋の様な，しかし指紋の直接的な不規則性の 無い並列構造を持つ不規則な相互に重なった構造体をなしている。 次に図７について説明する。同図には本発明に従って新しい照明順序の決定を 修正するために，個別に限定されたハーフトーンセル照明順序を使用できるよう にする図４に示した選択処理４０２の変更部分が示されている。この追加の工程 は，最終的なハーフトーンセルの中間トーンで見ることのできる形状を制御する 方法が得られるので有用である。現在の，個別に限定されたハーフトーン照明順 序配列は図７でＭ［］として示されている。新しいハーフトーンセルが現在ある ハーフトーンセルによって修正される程度を制御する係数は図７ではＫとして示 されている。照明順序中に設定されるべき先頭輝度配列中の次のエレメントの選 択中は，７０１に於ける選択が図４での４０２に於ける選択に代わって行なわれ る。照明順序中に設定されるべき末尾輝度配列中の次のエレメントの選択中は， ７０２に於ける選択が図４での４０２に於ける選択に代わって行なわれる。 ７０１に於ける現在のハーフトーン照明順序中の対応するピクセルの順位により ，正の量が先頭輝度配列に加えられるが，他方では負の量が７０２に於いて末尾 輝度に加えられることに注目すべきである。これは任意のＫの値についての先頭 輝度と末尾輝度との間の現在のハーフトーン照明順序による効果の差別化を最大 にする効果を持っている。 規則的ならびに不規則的ハーフトーンセルデータ，即ちセル輝度データを，本 発明に従って，図７の例で説明したように新しいハーフトーンセル照明順序の決 定を修正するために使用出来ることは評価されるべきである。 ここで図８（ａ）について説明する。同図には修正した１６ｘ１６ＥＤＩＣハ ーフトーンセル８００が示されている。画像の輝度の増加するに伴ってピクセル が照明される順序は，図４に提示した様に図７に示した追加の処理によって，本 発明に従って決定される。ハーフトーンの決定を修正するために使用される照明 順序Ｍ［］は，図１（ａ）に示した順序（従来のランダムハーフトーンセル照明 順序）である。図７に示した７０１および７０２に於ける選択処理で使用した係 数Ｋは０．００１９５である。図８（ｂ）は図８（ａ）のハーフトーンセルを使 用して５０％輝度画像を表示するときに生じる表示部分８１０の説明図である。 ここで図９について説明する。本発明の１つの実施態様が，本発明にハーフト ーンセルの値を決定するためおよび本発明に従ってハーフトーンセル記述データ を生成するために，「Ｃ」プログラミング言語で書かれたコンピュータソフトウ エアＥＤＩＣハーフトーン生成プログラム９１を含む従来のパーソナルコンピュ ータシステム９０を使用して実行される。ハーフトーンセル生成プログラム９１ によって作成されたハーフトーンセル記述は従来の方法で記憶装置（図示されて いない）にロードされ，その後に周辺装置９２用のデフォルトハーフトーン映像 化記述となる。この好ましい実施の態様では，斯かる記述データは「ポストスク リプト」コンピュータグラフィックス規格に基づいて作動するための表として規 定される。この好ましい実施態様に従えば，画像データは，ハーフトーン生成プ ログラム９１によって生成されたデータテーブルをロードされたコンピュータま たは付属の周辺装置中で，従来の方法でポストスクリプト解釈プログラムによっ て処理される。別法では，ハーフトーン生成プログラムは直接ポストスクリプト 解釈プログラム中に組み込むこともできると考えられる。何れにしても，ルック アップテーブルまたはコンピュータ言語等の従来の手段を使用して本発明のＥＤ ＩＣハーフトーン生成プログラムを実行することが出来る。 次に図１０について説明する。同図には，図９のＥＤＩＣハーフトーン生成プ ログラム９１が更に詳細に図示されている。図１０に於いて破線の枠内はデータ アイテムを示している。ピクセルセレクタ１００１によって，輝度エバリュエー タ１００２から輝度データを検査することによって，残りの割り当てられていな い（それ以前に照明順序に加えられていない）ピクセルのリスト１００４から， ピクセル照明順序１００５に加えられるべきピクセルが選択される。輝度エバリ ュエータ１００２は，これらの予めセレクタ１００１によって選択され，照明順 序付けプログラム１００５に加えられているピクセルの輝度を評価する。更に， 例えば図７で説明したように，セレクタ１００１は追加の照明順序または１組の ハーフトーンピクセル重みを用いて輝度エバリュエータ１００２による選択を修 正することが出来る。割り当てられていない全てのピクセル１００４が割り当て られて，照明順序１００５中のそれらの序列が固定されたときに，ピクセル照明 順序は完了し，ハーフトーンセルデータとして使用することが出来る。 ８０ｘ８０ピクセルハーフトーンセルを生成するための本発明に従う典型的な「 Ｃ」言語プログラムリストを，以下に再現した。 「ポストスクリプト」言語ハーフトーンセル記述の関係部分，および上記の「 Ｃ」プログラムの実行によって生成される表示コマンドもまた，便宜上，下記の ように再現される。 従って，ハーフトーンセルは均等に分布されたピクセル輝度集合体を包含して ，このようなシステムに固有の未制御ノイズ無しに，純粋にランダムな画面に関 係する視覚特性および印刷特性を改善することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１１月７日 【補正内容】 請求の範囲 １． 周辺装置（９２）に於けるハーフトーンセルの配置中のピクセルを照明 することによって明示される画像を表示するための装置に於いて，プロセッサ（ ９１）が，距離値を計算すること，輝度分散関数ＩＤＦ（２１０，２２０）を前 記距離値に適用すること，および次いで先頭と末尾の配列（３１０，ＨＶおよび ３２０，ＴＶ）を組み合わせてハーフトーンしきい値配列を生成することとによ り，先頭および末尾の配列を発生することによって，画像輝度の増加を伴う特定 の照明順序を持つハーフトーンしきい値配列を作成することを特徴とする装置。 ２． 請求項１に記載の装置に於いて，プロセッサ（９１）が前記ピクセルと 前記しきい値配列との間の対応距離を決定するためのセレクタ（１００１）を含 むことを特徴とする装置。 ３． 請求項２に記載の装置に於いて，セレクタ（１００１）が先頭配列と末 尾配列とに交互にピクセルを指定することを特徴とする装置。 ４． 請求項２に記載の装置に於いて，セレクタ（１００１）が先頭配列（３ １０，ＨＶ）および末尾配列（３２０，ＴＶ）にピクセルを指定するときに種々 の基準を使用することを特徴とする装置。 ５． 請求項１乃至４のいずれかに記載の装置に於いて，プロセッサ（９２） が隣接するセル位置に関してハーフトーンセルの各ピクセルに対する前記距離値 を決定することを特徴とする装置。 ６． 請求項１乃至４のいずれかに記載の装置に於いて，プロセッサ（９２） によって使用されるＩＤＦ関数（２１０，２２０）が単調関数でないことを特徴 とする装置。 ７． 請求項１乃至４のいずれかに記載の装置に於いて，プロセッサ（９２） によって使用されるＩＤＦ関数（２１０，２２０）が，所定のしきい値未満の前 記距離値の第１の範囲に対して定数値を持ち，また所定のしきい値を超える前記 距離値の第２の範囲に対して変化する値を持つていることを特徴とする方法。 ８． 請求項７に記載の装置に於いて，定数値（２１１，２２１）が変化値（ ２１３，２２３）の最高値よりも小さいことを特徴とする方法。 ９． 請求項７または８に記載の装置に於いて，距離値がしきい値から増加す るに従って変化値（２１３，２２３）が非単調関数的に減少することを特徴とす る装置。 １０． 請求項７乃至９のいずれかに記載の装置に於いて，定数値がゼロより も小さいことを特徴とする装置。。 １１． 表示装置（９２）に於けるハーフトーンセルの配置中のピクセルを照 明することによって明示される画像を表示する方法に於いて，距離値を計算する こと，ＩＤＦ関数を前記距離値に適用すること，および次いで先頭と末尾の配列 （３１０，ＨＶおよび３２０，ＴＶ）を組み合わせてハーフトーンしきい値配列 を生成することとにより，最初に先頭および末尾の配列を発生することによって ，画像輝度の増加を伴う特定の照明順序を持つハーフトーンしきい値配列を作成 することを特徴とする方法。 １２． 請求項１１に記載の画像表示方法に於いて，更に前記ピクセルの若干 のピクセルが前記先頭配列（３１０，ＨＶ）に関する第１の１組の基準に対応す る先頭ピクセルとして選択されること，および前記ピクセルの別の若干のピクセ ルが前記末尾配列（３２０，ＴＶ）に関する第２の１組の基準に対応する末尾ピ クセルとして選択されることとを特徴とする方法。 １３． 請求項１２に記載の画像表示方法に於いて，ピクセルの選択が前記距 離値に基づいて行なわれることを特徴とする方法。 １４． 請求項１１乃至１４のいずれかに記載の画像表示方法に於いて，前記 ＩＤＦ関数が単調関数でないことを特徴とする方法。 １５． 請求項１３または１４に記載の画像表示方法に於いて，前記距離値が しきい値を超えるかまたは僅かに超える場合よりもしきい値未満である場合に， 前記ＩＤＦ関数が前記距離値に基づいてピクセルを選択するのに有利であること を特徴とする方法。 １６． 請求項１３または１４に記載の画像表示方法に於いて，前記距離値が しきい値を僅かに超える場合よりもしきい値を遥かに超えている場合に，前記Ｉ ＤＦ関数が前記距離値に基づいてピクセルを選択するのに有利であることを特徴 とする方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ハーフトーンセルの配置内のピクセルを照明することによって明示され る画像を表示するためのシステムに於いて， ハーフトーンセルの１つに対して予め選択されたピクセルの輝度分布の解析を 行なうためのピクセル集合輝度エバリュエータと，ピクセル集合輝度エパリュエ ータによる解析の結果に応答して前記１つのハーフトーンセルのピクセルの照明 の順序に加えられるべきピクセルを選択するためのピクセルセレクタとを含むプ ロセッサと， プロセッサと操作上接続され，且つ照明の順序に応答する画像を表示するよう に適応された表示装置とを有することを特徴とするシステム。 ２． 請求項１に記載のシステムに於いて，前記照明の順序が最初に照明され るべきピクセルの先頭部分と，最後に照明されるべき末尾部分とを有し，且つピ クセルセレクタが先頭部分と末尾部分とにピクセルを加えることを特徴とするシ ステム。 ３． 請求項２に記載のシステムに於いて，ピクセルセレクタが先頭部分と末 尾部分とに交互にピクセルを加えることを特徴とするシステム。 ４． 請求項２に記載のシステムに於いて，どのピクセルを先頭部分と末尾部 分とに加えるべきかを決定するために異なる基準を使用することを特徴とするシ ステム。 ５． 請求項２に記載のシステムに於いて，ピクセルセレクタが先頭部分と末 尾部分とにピクセルを異なる率で加えることを特徴とするシステム。 ６． 請求項１に記載のシステムに於いて，輝度エバリュエータが，選択のた めのパラメータとして候補ピクセルの以前に選択された前記ピクセルに対する相 対的近接性を使用することを特徴とするシステム。 ７． 請求項６に記載のシステムに於いて，候補ピクセルのパラメータが輝度 配列中のエレメントとして維持されることを特徴とするシステム。 ８． 請求項７に記載のシステムに於いて，個別の輝度配列が前記照明順序の 先頭部分と末尾部分とに対して維持されることを特徴とするシステム。 ９． 請求項６に記載のシステムに於いて，集合化輝度エバリュエータによっ て使用されるパラメータが，候補ピクセルから以前に選択されたピクセルの選択 された１ピクセルまでの距離に応答する非単調関数的に限定された値を持つこと を特徴とするシステム。 １０． 請求項６に記載のシステムに於いて，集合化輝度エバリュエータによ って使用されるパラメータが，候補ピクセルから，所定のしきい値未満である距 離に応答する，以前に選択されたピクセルの，選択された１つのピクセルまでの 距離に対して定数値を持ち，且つ候補ピクセルから，所定のしきい値を超える距 離に応答して，以前に選択されたピクセルの，選択された１つのピクセルまでの 距離に対して変動値を持つことを特徴とするシステム。 １１． 請求項１０に記載のシステムに於いて，前記定数値が前記変動値の最 大値よりも小さいことを特徴とするシステム。 １２． 請求項１０に記載のシステムに於いて，距離がしきい値から増加する にしたがって前記変動値が単調関数的に増加することを特徴とするシステム。 １３． 請求項１０に記載のシステムに於いて，前記定数値がゼロよりも小さ いことを特徴とするシステム。 １４． ハーフトーンセルの配置内でピクセルを照明することによって明示さ れる画像を表示するための方法に於いて， （ａ）照明するために最初のピクセルを現在のハーフトーンセルから選択するこ とと， （ｂ）（ａ）に於いて得られた結果に応答して集合化輝度配列を決定することと ， （ｃ）現在の照明用のハーフトーンセルから以後のピクセルを選択することと， （ｄ）（ｃ）に於いて得られた結果に応答して集合化輝度配列を修正することと ， （ｅ）ハーフトーンセル中の全てのピクセルが選択されるまで，（ｃ）および（ ｄ）を繰り返すことと， （ｆ）（ａ）および（ｃ）に於いてピクセルが選択される順序に応答してハーフ トーンセルの照明の順序を決定することとを特徴とする方法。 １５． 請求項１４に記載の方法に於いて，集合化輝度配列が先頭輝度配列と 末尾輝度配列とを含んでいることと，（ｃ）が先頭輝度配列に関する第一の１組 の基準に対応する先頭ピクセルを選択し，且つ末尾輝度配列に関する第二の１組 の基準に対応する末尾のピクセルを選択することとを含んでいることを特徴とす る方法。 １６． 請求項１５に記載の方法に於いて，選択の候補ピクセルの既に選択さ れたピクセルに対する相対的隣接性に対応して（ｃ）に於いてピクセルが選択さ れることを特徴とする方法。 １７． 請求項１６に記載の方法に於いて，候補ピクセルが選択される可能性 がその候補ピクセルから既に選択されているピクセルの１つまでの距離に関して 非単調関数的に決定されることを特徴とする方法。 １８． 請求項１６に記載の方法に於いて，候補ピクセルから既に選択されて いるピクセルの１つまでの距離がしきい値未満であるときに，前記距離がしきい 値を僅かに超えているときよりも，候補ピクセルがより選択され易いことを特徴 とする方法。 １９． 請求項１６に記載の方法に於いて，候補ピクセルから既に選択されて いるピクセルの１つまでの距離がしきい値を遥かに超えているときに，前記距離 がしきい値を僅かに超えているときよりも，候補ピクセルがより選択され易いこ とを特徴とする方法。 ２０． 請求項１６に記載の方法に於いて，第２の候補ピクセルがその候補ピ クセルから，既に選択された距離で，しきい値未満である距離に応答して選択さ れることを特徴とする方法。