JPS60250774A - 中間調表現方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明はディジタル的に中間調を表現するための中間調
表現方法に関する。

「従来の技術」 例えば多（のファクシミリ装置では、送信原稿上の画情
報を画素に分解し、それぞれの画素の明度を表わしたア
ナログ画信号を作成している。このアナログ画信号は所
定のスレッショルドレベルで２値化され、送信原稿のい
わゆる白、黒に対応したディジタル画信号が作成される
。記録装置側では、このディジタル画信号に対応させた
記録画素（以下出力ドツトという。）の配列によって画
像を記録する。このような記録方法では、２値化された
画信号をもとに各画素の記録を行うので、当然のことな
がら中間調の表現を行うことはできない。

これに対して例えばサーマルヘッドを使用した記録装置
では、幾段階かの中間調を表現することのできる中間調
表現方法が提案されている。この中間調表現方法では、
記録側の装置が中間調を表わした画情報（以下、中間調
情報という。）を受信する。そしてこのサーマルヘッド
を多段階に制御して熱エネルギの発生量を変化させ、感
熱記録あるいは熱転写記録における各出力ドツトの濃度
あるいはドツトの大きさくまたは面積占有率）を変化さ
せて中間調の表現を行う。しかしながらこのような中間
調表現方法では、サーマルヘッドの基板温度や記録紙の
温度等の温度条件によって出力ドツトの濃度や大きさ、
面積占有率が微妙に影響を受け、濃度むらを発生させる
可能性が大きい。

従って安定した画像を得ようとすれば、極めて少ない階
調表現しか実現することができない。

そこで、複数の出力ドツトを用いて中間調情報を安定し
て記録あるいはディスプレイ上に表示することのできる
中間調表現方法として面積階調法が提案されている。

第１０図は２×２の出力ドツトマトリックスによって表
わされる４つの階調■〜■を表わしたものである。各出
力ドツトが地色（白）または図で斜線で表わした黒色の
２つの階調レベルをとることができるものとすれば、表
現できる階調はこのように全部で５種類となる。これに
対して第１１図は３Ｘ３の出力ドツトマトリックスの場
合を表わしたものである。この場合には１０段階の階調
■〜０を表現できることになる。

一方、第１２図に示すように階調レベル０（地色）の出
力ドツト１１と、階調レベル１の出力ドツト１２および
階調レベル２の出力ドツト１３の３種類の出力ドツトを
用いると、２×２の出力ドットマ）　ＩＪフックス場合
１５段階の階調■〜［相］を表現できるようになる。出
力ドツトの階調レベルを更に多く設定すれば出力ドツト
マトリックス全体として表現することのできる階調数は
更に増加する。

このように出力ドツトマトリックスの表現することので
きる階調数を増加させようとすれば、出力ドツトマトリ
ックスを構成する出力ドツトの数を増加させたり出力ド
ツトの階調レベルを多段階に設定しなければならない。

ところが前者の場合には出力ドッ′トマトリックスのサ
イズが大きくなり解像度が低下するという問題があった
。また後者の場合には出力ドツトの大きさ等を段階的に
制御するための回路部分が複雑化する他、前記したと同
様に安定した階調を得ることが困難になるという問題が
あった。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明はこのような事情に鑑み、同一サイズの出力ドツ
トマトリックスあるいは出力ドツト集合体でより多くの
階調を表現することのできる中間調表現方法を提供する
ことをその目的とする。ここで出力ドツト集合体とは、
階調表現の最小単位であり出力ドットマ）　ＩＪフック
ス含む概念であるが、例えば第１３図に示すように正方
形あるいは長方形以外の形状のものをも含む概念のもの
をいうものとする。第１３図に示す例では５個の出力ド
ツトが十字状に配置されて出力ドツト集合体を構成して
いることになる。

「問題点を解決するための手段」 本発明の中間調表現方法では、互いに重複して配置され
るような比較的大きなあるいは面積占有率の高い複数の
出力ドツトについてそれらの配置される位置を複数通り
変化させ、それに応じて、出力ドツトの重複する部分の
面積を変化させて、出力ドツトの同一の組み合わせから
成る出力ドツト集合体であっても異なった階調を表現さ
せることを可能とする。これにより、同一サイズの出力
ドツトマトリックスあるいは出力ドツト集合体でもより
多くの階調を表現することができるようになる。

「実施例」 以下実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図は本実施例の中間調表現方法による１７の階調■
〜０とそれぞれの出力ドラトマト１川ノクスについての
光学濃度を表わしたものである。各出力ドツトマトリッ
クスは３×３のマトリ・ソクスによって構成されており
、それぞれの出カド・ントはＯ（地色）、１（黒色）の
２つの階調レベルを表現できるようになっている。この
図で階調■および■は共に階調レベル１の出カド・ソト
を２つ、階調レベルＯの出力ドツトを７つ配置した全く
同一構成のドットマ）　ＩＪソックスある。階調■と■
、■と■、■と０、［株］と■、０と■、および［相］
と［相］も出力ドツトの階調レベルの構成に互に同一で
あり、これにもかかわらず、それぞれ異なった階調を表
現していることがわかる。このようにして第１１図に示
したように本来１０段階の階調表現しかできない出力ド
ツトマトリックスで１７段階の階調■〜０を表現してい
る。この原理を次に説明する。

第２図は主走査、副走査共に８ドツ）７ｍｍの記録装置
において一走査装置きに階調レベル１の出力ドツト１５
が主走査方向に一列に配置された状態を表わしたもので
ある。この場合走査線の間隔は１２５μｍとなり、それ
ぞれの出力ドツトが本来的に表現すべき領域は１２５Ｘ
１２５μｍ２の範囲となる。出力ドツトの形状が仮に真
円であるとすれば、前記領域を完全にカバーする出力ド
ツトの直径は１２５μｍではなく１２５５μｍとなる。

階調レベル１の出力ドツトの直径をこの値に設定するこ
とは、所定の領域にわたっていわゆるベタ黒を表現する
ための必要条件となる。

このように階調レベル１の出力ドツトが本来表現すべき
自己の領域以外にも拡大する結果として、出力ドツトの
配置によって所定領域内でこれらの占める面積占有率が
変化することになる。第３図に示した例はある程度広い
所定の領域内に第２図の例と全く同一数の出力ドツトが
存在する場合であるが、第２図で発生した出力ドツト同
士の重複領域１６が全く存在しないため、全体として出
力ドツトの占める面積占有率が増加し、結果として表現
される階調がそれだけ高濃度となる。

これを階調■と■の２つの出力ドツトマトリ・ノクスを
例にとり更に具体的に説明する。第４図に示す階調■の
出力ドツトマトリックスについて単位となるマトリック
スの１辺を１２５μｍとする。

この場合出力ドツトマトリックスを構成する１つのマト
リックスの面積は１５６２５μｍ２　となる。

仮定すると２４５４４μｍ２　となる。この出力ドツト
が前記した単位となるマトリックスからはみ出す４箇所
の弓形の部分の１つの面積は２２３０μｍ２　となる。

従って階調■の出カド・ノドマトリックス内におけるド
ツト占有率Ｄ３　は次式のようになる。

＝２７．０　（％） 次に階調■の出力ドツトマトリ・ノクスにつＧ１てドツ
ト占有率り、を計算してみると、次式のようになる。

−３１，７（％） 今、記録用紙の地色部分の濃度を０．０６とし、階調レ
ベル１の出カド・ノドのインク付着部分の濃度を１．４
とすると、階調■および■の出カド・ノドマトリックス
の光学的濃度は、それぞれ０．２０および０．２３とな
ることになる（第１図）。他の出力ドツトマトリ・ソク
スについても同様にドツト占有率が異なる結果として、
同一構成の出力ドツトであっても出カド・ノドマトリッ
クスの光学的濃度が異なってくることになる。

もちろん第１図に示した１７段階の階調■〜０は限定的
なものではなく、表現する階調数を更ｌこ増加すること
も可能である。第６図はその一例を表わしたものであり
、第１図に示した階調■の出力ドツトマトリックスと階
調■の出カド・７トマトラックスの間に階調■′の出力
ドツトマトリックスを配置することができる。もっとも
このように出力ドツトの配置を変更して階調数を増加さ
せても、出力ドットマ）　ＩＪソックス士が光学的濃度
で互いに近似する事態が発生する場合があり、実用的な
階調数には限界がある。しかしながら表現できる光学的
濃度の数が多いので、２×２のマ）　ＩＪソックス同様
に１７段階の階調を表現する場合でも、用途等に合った
表現特性を得るための自由度が拡大する。

以上本発明の中間調表現方法を出力ドツトが真円で表現
される場合あるいはこれに近似できる場合について説明
したが、出力ドツトは記録装置や表示装置の種類、印字
速度等によって異なった形状をとることがある。第７図
〜第９図は出力ドツトが楕円で表現される場合の例を表
わしたものである。同一出力ドツト構成から成る３種類
の出力ドツトマトリックスが、それぞれドツト占有率の
違いから光学的濃度に差異を生じさせることがわかる。

出力ドツトの階調レベルが３以上の場合にもその配置に
よって同様に階調を異ならせることができる。階調の変
動は出力ドツト同士の重なり合いの程度に起因するもの
であり、必ずしも一番大きなあるいは一番面積占有率の
高い出力ドツト同士がこの役割を担うものでもない。す
なわち互いに重複を生じる程度に比較的大きなあるいは
面積占有率の比較的高い出力ドツト同士であれば、それ
らの配置を変更し重複する部分の面積を変化させること
により、階調の変更が可能である。

また実施例では記録装置について主に説明したが、例え
ば磁化潜像を用いて表示を行う表示装置にも同様の中間
調表現方法を採用することができ、表現できる階調の数
を増加させることができる。

更に出力ドツトマトリックス以外の出力ドツト集合体に
ついても同様に階調の数を増加させることができる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば同一数の出力ドツト
から成る出力ドツト集合体を用いてより多くの階調を表
現することができるので、階調表現が豊かになる。また
ほぼ同一階調の出力ドットマ）　ＩＪソックス間で出力
ドツトの配置を選択させるようにすることもできるので
文字や図形の輪郭をシャープに表現することも可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における中間調表現方法によ
る各階調の出力ドツトマトリ・ノクスとそれらの表現特
性を示す特性図、第２図および第３図は出力ドツトの配
置の変更による階調表現の違いを説明するための説明図
、第４図は実施例における階調■の出力ドツトマトリ・
ツクスでのド・ソト占有率を表わした出力ドツト配置説
明図、第５図は階調■の出力ドツトマトリックスにおけ
る同様のドツト占有率を表わした出力ドツト配置説明図
、第６図は階調表現の多様化の可能性を示す出力ドツト
配置説明図、第７図〜第９図は出カド・ソトが楕円の場
合の同一出力ドツト構成における３つの階調表現の可能
性を表わした出力ドツト配置説明図、第１０図は従来の
中間調表現方法における２Ｘ２のマ）　ＩＪソックス成
での階調表現を表わした出力ドツト配置説明図、第１１
図は同様に従来の３×３のマ）　ＩＪックス構戊での階
調表現を表わした出力ドツト配置説明図、第１２図は従
来の３値化された２×２のマ）　ＩＪラックス成での階
調表現を表わした出力ドツト配置説明図、第１３図は出
力ドツト集合体の一例を表わした構成図である。 １５・・・・・・階調レベル１の出力ドツト、■〜■・
・・・・・階調。 出　願　人　富士ゼロックス株式会社 代　理　人　弁理士　山　内　梅　雄 第１図 第２図 第３図 第６図 ■　■′　■ 第７図　第８図　第９図 第１１図 第１２図 千 ■ １３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録または表示に用いられる出力ドツトの表現する
   階調の数がこれらの出力ドツトに対応した入力端の・各
   画素の表わす階調の数よりも少なく、かつ複数の出力ド
   ツトを網目状に規則正しく配置して全体として所定の形
   状に形成した出力ドツト集合体を用いてこれを単位とし
   て前記出力ドツトの個別に表現することのできる階調よ
   りも多くの階調を表現することのできる中間調表現方式
   において、前記網目をそれぞれの基準位置として配置さ
   れる各出力ドツトのうち比較的大きなあるいは面積占有
   率の高い出力ドツトが同一出力ドツト集合体内に複数存
   在する場合それらの配置される位置を複数通り変化させ
   、それに応じて出力ドツトの互いに重複する部分の面積
   を変化させてそれぞれ異なった階調を表現させることを
   特徴とする中間調表現方法。 ２、出力ドツト集合体が出力ドツトをマトリックス状に
   配置した出力ドツトマトリックスであり、同一の大きさ
   あるいは面積占有率をもった出力ドツトが互いに隣接し
   て配置されるときこれらの一部が重複してしまうような
   階調レベルのドツトであるとき、これらの出力ドツトを
   それぞれ出力ドツトマトリックス内の異なった位置に配
   置した複数の出力ドツトマトリックスを用意し、これら
   を用いて互いに異なった階調を表現することを可能とす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の中間調
   表現方法。