JPS58225777A - 画像記録方法 - 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】 本発明は忠実な中間調再現を可能とする画像記録方法に
関する。

白黒２値あるいは数レベル程度の階調が可能な画像記録
装置を用いて、比較的高品位な中間調画像を表示する方
法の一つに「ディザ法」があり、ハードウェア化が容易
、画質が良い等の特徴があり、有用な方法として広く知
られている。

ディザ法の原理は、座標（ｉ、ｊ）における画像情報、
Ｚ：　ｉ　ｊと同座標における閾値Ｃｉｊとを比較する
ことにより記録絵素のオンまたはオフを決定する方法で
ある。この方法は記録絵素のオンになったドツトの局部
的密度が画像情報の局部的濃淡にほぼ比例するため、中
間調画像を表示することができる。

ダイサ法において、階調数を増加するためには基本とな
る閾値マトリクス（ディザマトリクス）の形状を犬きく
する必要があるが、解像度が低下３ページ し必ずしも画質向上にならない０このため、解像度を低
下させずに階調数を増加させ画質改善を図る方法として
多値ディザ法が提案されている。すなわち、記録絵素が
オンかオフの２値でなく中間レベルも表示できるように
改良した画像記録装置において、複数の閾値を用いてテ
゛イザ化し、多値記録を行なうものである。

第１図は多値ディザ法の原理説明図で、２×２のディザ
マトリクスを２個用い、３値テ゛イザ法を行なう例を示
している。この場合、入力画像ａの各絵素レベルＸ□、
と閾値パターンｂ、ｃの同一座標上の２つの閾値Ｃｌ１
ｊ　　＋　Ｃ２１ｊとをそれぞれ比較し１ 、ｒｉｊｌ　０１１５　　’　　、／４５　−０　（オ
フ）Ｃ＋ｉ５＜　ｘｉｊ／：：Ｃ２１ｊ　　：　　、！
／ｉｊ　　＝　Ｖ２　　（中間）Ｊｃｉｊｚ０２ｉｊ　
　：　　ｙｉｊ＝　１　　（オン）のような判定を行な
うことで容易に実現できる○第１図ｄはこのようにして
得られた出力画像パターンである。

画像記録装置がｎ値（２以上の整数でベースを含む）の
濃淡レベルを表現できると仮定した場合のｎ値ディザ法
は前記判定式をさらにｎ個に拡張すれば達成できる。す
なわち、 １：１ＶＣ１ｉｊ　　　：　、／１ｊ−０（オフ　）Ｃ
ｋｉＨ＜　ｘＩｌ、＜≦Ｃｋ＋＋ｉｊ　　’！’ｌｊ＝
’１ｋ（ｋ＝’〜ｎ−２）、Ｚ：１ｊＺＣｎ＋ｉｊ　：
　９ｉＪ＝　Ｑ、−。

である。ただし、ａｋおよびＱｎ−１はｎ値の濃淡レベ
ルを表現するための出力レベルであり、Ｑｋの記録濃度
ｄｉはｄｋ＜ｄｋ＋＋　（ｋ＝１〜ｎ−２）の関係にあ
る。

また、使用する閾値パターンは第２図ａ、ｂに示すよう
な２値の基本ディザマトリクスから求める。すなわち、
ｋ番目のディザマトリクスＣｋｉｊは、 Ｃｋｉｉ　＝　（ｎ−１）ｃｉＨ＋　ｋ−１（ｋ　＝１
〜ｎ−１）ただし、ｎは濃淡レベル数、Ｃｉｊは２値の
基本ディザマトリクスの容量値である。

第２図ａのディザマトリクスから削代を用いて３値デイ
ザ法用の２つのディザマトリクスを算出し、それぞれ二
次元に展開したものが第１図す。

５ベージ Ｃに示す閾値パターンである○ ｎ値ディザ法において、得られる階調数Ｔは、Ｔ　−（
ｎ−ｎ−１）＋１ になる。ただし、ｍはディザマトリクスの大きさであり
、正方形の場合である。したがって、濃淡レベル数ｎを
大きくすればディザマトリクスを犬きくすることなしに
多くの階調数を得ることができる。例えば、３値の場合
は２値に対し約２倍。

４値の場合は約３倍の階調数を得ることができる。

第３図は２値および３値テ゛イザ法を用いた場合の入力
対記録濃度特性の例を示したものである。

図中破線が２値デイザ法、実線が３値デイザ法である。

ただし、入出力は正規化した値であり、グイザマトリク
スの大きさは２Ｘ２である。多値化レベル数ｎを犬きく
することにより階調数が増し、特性が改善されているこ
とがわかる。

しかし、入力画像に忠実な中間調画像を再現するために
は、ベース濃度から最高濃度までの間を等間隔で再現す
る（第３図の一点鎖線）必要があり、これは、単に多値
レベル数を増加させるのみ６ページ では実現できない。

本発明は多値化ディザ法の前述のような欠点を解消し、
入力画像に忠実な中間調画像を容易に再現することので
きる画像記録方法を提供するものである。

以下、本発明の一実施例を説明する。

第４図は本発明の一実施例の処理を示すフローチャート
であるｏＰ理手順としては、まずｎ値グイザ化を行ない
、これに入力画像の濃淡領域を表わす情報ｘＢ（例えば
全入力レベルを数分割しｘｉｊがどの濃淡領域に入って
いるかを２〜３ビツトで表わす）を付加し、２つの情報
ｙｉｉ　ｒ　、ｚ９から記録用出力情報ｕｉ５を作り出
すという流れになる〇入力画像の濃淡領域を表わす情報
、ｒ、８を求める最も簡単な方法としては、量子化され
た入力画像情報の」二位数ビットをそれに用いることで
、この方法は入力レベルの全領域を等間隔で分割する方
法で、該当絵素の濃淡を利用する方法である。この他、
濃淡領域の境界になる入力レベルをあらかじめ定めるこ
とで入力画像の濃淡領域を表わす情報７ページ 向　を求めることもできる。この方法は領域分割が自由
に設定でき、非線形に領域を分割することも可能である
。この場合は該当絵素とその周囲の絵素の平均値を濃淡
情報として使用することができる。

第４図において、まずｎ値テ゛イザ用閾値パターンを発
生させる。これは前述したＣｉ、ｒｊ　ｌ・・・・・・
Ｃｋｉｊ＋Ｃｋ−Ｈｉｊ　＋　・・・・・Ｃｒ１−１　
　を発生させるもので、３値のときは第１図す、ｃに示
されているようなものである。次に、ｌ、ｊを次々に変
化させて入力画像の絵素レベルｘ１ｊを閾値パターンと
−１１−ｉ　ｊ　＞　（３ｎよ、。

Ｃｋ−Ｈｉｊ　４−１１’ｉｊ　＞　Ｃｋｉｊ　＋　　
、ｚｔｊ　’−Ｃ＋ｉｊなる判定を行ない、それに応じ
て各画素における出力レベル○。

Ｑ、１＋　Ｑ、２　＋・・・・・・Ｑｎ−ｊ　　より出
力画像ｙｉｊを設定してゆく。次に、このｙｉｊに入力
画像を８個の濃度領域に分割したときに、１１．かどの
濃度領域に入っているかを表わす情報、ＺＳとによりｓ
−、ｒ８なる入力画像の濃淡領域を表わす情報を付加し
て記録用出力情報ｕ　ｉ　ｊを作る○これを全画素につ
いて行なって処理は終了する。

ｎ値にディザ化された情報（ディザ出力）ｙｉｊは、Ｑ
　□　ｇ　２　ｎビットで表現でき、濃度領域を表わす
情報もＱ。ｇ２Ｂ　　ビットで表わすことができる。

ただし、８は領域分割数である。

一例として、ｎ＝３．ｓ＝４、すなわち３値デイザ法を
用い、入力画像の濃淡領域を４つに分割する場合を説明
する。この場合、ｙｌｊおよび而はそれぞれ２ビット使
用することになり、第１表に示すように、２つの情報を
組合わせる（　、／１１＋４．ｒ４１）ことにより１２
種の記録出力情報ｕｉｊを得ることができる。すなわち
、３値のディザ出力ｙｉｊを１２種の記録出力ｕｉｊに
拡張することができる。

壕だ、濃度領域情報ｘ８とディザ出力ｙｉｊの組合せか
ら記録出力ｕｉｊを発生するには、例えばテーブル参照
方式等を用いる。ルックアップテーブル（ＬＵＴ）には
第１表のような記録出力ｕ　ｉ　ｊをあらかしめ記憶さ
せておく。　　　　　　　　　　　　　　　　　）９ペ
ージ Ｍ１表 （２進表示） １０ページ 最大１２種のｕｉｊを記憶させることができるが、Ｕ□
ｊ＝Ｏが必要になるため、実質的には９種になる。ＬＵ
Ｔの内容を修正することで階調特性を改善することがで
きるとともに指定した濃度領域のみの修正・改善ができ
る。

第６図は本発明を・・−ドウエア化した場合の一実施例
のブロック図である。同図において、１は絵素クロック
ａをカウントするカウンタでＸアドレスを発生する。２
はラインクロックｂをカウントするカウンタで、Ｙアド
レスを発生する。ＸおよびＹアドレスは閾値パターン発
生用ＲＯＭ　（リードオンリーメモリ）ｓ　　＊　ｌ・
＝−＋　３　（’　　ｎ）のアドレス端子に供給され、
あらかじめ記憶させである閾値パターンＣｋｉ　ｊを二
次元アドレスに対応して発生させる。

入力画像情報Ｉｉ５としての信号Ｃと閾値パターンＣｋ
ｉｊ　　の比較はディジタル比較器４−１．・旧・・４
−（ｎ−１）で行ない、各比較器４−１．・・・・・・
４−（ｎ−１）からの判定結果をプライオリティ・エン
コーダ５に供給し、ディザ出力ｅに変換する。

１１ページ とれは前述のｙｉｊに対応する。

一方、濃度領域分割情報向に対応する情報ｄは入力画像
情報Ｃから領域分割器７を用いて発生させる。ディザ出
力ｅおよび領域分割器子で発生させた領域分割情報ｄを
組合せ、ＬＵＴ６より記録出力情報ｕｉｊとしての信号
ｆを得ることができる。ＬＵＴ６は階調特性の改善・修
正時に便利である書換え可能なメモ＋７　（ＲＡ　Ｍ　
）を用いて構成する。なお、第６図では領域分割情報ｄ
を入力画像情報Ｃから発生しているが、この他に該当絵
素の周辺情報を利用することができることは言うまでも
ない。

以上の説明から明らかのように、本発明によれば、従来
ｎ値ディザ法では実現できなかった忠実な中間調再現と
しての優れた階調特性を実現することができ、高品質な
画像を記録することができる。また、階調特性の修正・
改善が容易に行なうことができるとともに特定領域のみ
の特性が修正・改善できるため種々の階調特性カーブが
実現できる０

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　−ｄは従来の多値ディザ法の説明図、第２図
ａ、ｂは従来の多値テ゛イザ法に用いる多値ディザマト
リクスを発生する場合に基本となる２値テ゛イザマ）　
ＩＪクス例を示す図、第３図は２値デイザ法と３値デイ
ザ法における階調特性図、第４図は本発明による画像記
録方法の一実施例における処理のフローチャート、第５
図は本発明による画像記録方法を実施するための構成を
示すブロック図である。 １・・・・・Ｘカウンタ、２・・・・・・Ｙカウンタ、
３−１〜３−（ｎ−１戸・・閾値パターン発生用ＦＩＯ
Ｍ、４−１〜４−（ｎ−１）・・・・・・ディジタルコ
ンパレータ、６・・・・・・プライオリティエンコーダ
、６・・・・・・ルックアップテーブル、７・・・・・
・濃度領域分割器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 Ａ乃νへ゛ルλ４ 第４図 スターＬ イニシャ′ライス戸 ７１イ、１テ゛イザク目 属Ｕイｆ［ｌご２− Ｊ　；　θ 、ｇ・≦２ Ｘｒｐｉ　＞　ＣｎＱ　　“ ダＯダｉ４’＋）η−Ｉ ’ｋｔｒＱ’２Ｑ　　”” 仄Ｉ′ｅノ々 χｉｄ’ンＣ１，，ｙｒｒ ？ １ｉ、）”　ｌ。 ス′；ノ□＋ｌ　　　　　　　ゐＪ＝０ン１”−１’５
ｌｒｖｃＳχＳ 手続補正書 昭和６８年２　刀７３　日 昭和６７年特許願第１０７８９１、 発明の名称 画像記録方法 ３補正をする者 事件との関係　　　　　　特　　許　　　出　　　願　
　人４代理人　〒５７１ 住　所　　大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁第１９行目の記載「である。」の後
に以下の記載を挿入し捷す。 「ただし１．ｙ、は多値ディザ処理された出力である。 」 （２）明細書第６頁第９行目の記載「これに」を「多値
ディザ出力、ｆｆｉ　、に発生するとともにこれに」と
補正し捷す。 （３）明細書第６頁第１６行目〜同頁第１８行目の記載
「量子化された・・・・・方法である。」全以下のよう
に補正します。 「該当絵素の濃淡を利用することであり、ディザ化され
る入力情報ｒ１ｊの上位数ビットにそれに当てる。この
方法は、入力レベルの全領域を等間隔で分割することが
できる。」 （４）明細書第７頁第１７行目〜同頁第１８行目の記載
「情報ｘＢ・・・・・全付加して」を「情報Ｄｃ８を付
加して」と補正します。 （６）明細書第８頁第９行目の記載「組合わせる（　ｆ
ｌｌ＋４ｉ８）　Ｊ’ｅ　ｒ組合わせる」と補正しま３
　　ミーノ す０ （６）明細書第８頁第１６行目の記載「ルックアップテ
ーブル」ヲ［参照用テーフ゛ル」と補正します。 （７）図面の第４図を別紙のとおり補ＪＥＬます。 第４図 □

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ｎ−１個（ｎは２以」二の整数）の閾値マトリク
   スを用いて入力画像をｎ値にディジタル化した第１の信
   号に、入力画像の濃淡領域を表わす第２の信号を付加し
   て得られたディザ信号により記録出力信号を発生させ、
   この記録出力信号により画像を記録することを特徴とす
   る画像記録方法。 に））入力画像の濃淡領域を表わす情報として、ディザ
   化される入力画像の該当絵素のみを用いる特許請求の範
   囲第１項記載の画像記録方法。 （３）入力画像の濃淡領域を表わす情報として、ディザ
   化される入力画像の該当絵素およびその周囲の絵素の平
   均値を用いる特許請求の範囲第１項記載の画像記録方法
   。 （４）記録出力信号を予め記憶させておき、第１および
   第２の信号により記録出力信号の読出しを２ページ 制御する特許請求の範囲第１項記載の画像記録方法。