JPS61214663A - 画像出力方式 - Google Patents

画像出力方式

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JPS61214663A
JPS61214663A JP60054199A JP5419985A JPS61214663A JP S61214663 A JPS61214663 A JP S61214663A JP 60054199 A JP60054199 A JP 60054199A JP 5419985 A JP5419985 A JP 5419985A JP S61214663 A JPS61214663 A JP S61214663A
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JP
Japan
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pixel
output
pixels
image
diagonal
Prior art date
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Pending
Application number
JP60054199A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsukasa Kuge
司 久下
Takahiro Inoue
高広 井上
Koji Sato
佐藤 康志
Akio Suzuki
章雄 鈴木
Yoshihiro Murasawa
芳博 村澤
Hiroshi Sasame
笹目 裕志
Atsushi Asai
淳 浅井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE19863609252 priority patent/DE3609252A1/de
Priority to FR8603905A priority patent/FR2587572B1/fr
Priority to GB8606880A priority patent/GB2174265B/en
Publication of JPS61214663A publication Critical patent/JPS61214663A/ja
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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】 1技術分野」 本発明は階調画素信号に基づき、画素内のドツトの割合
を変化させて階調を再現する画像出力方式に関する。
「従来技術」 中間調画像をディジタルなドツトデータの数を変えて表
現する場合、一般にディザ法や濃度パターン法がよく用
いられている。これは微小領域内の印字ドツト数を変え
て制御することにより、人間の目の積分効果を利用して
濃淡表現を行うものである。また、一般に知られている
ことであるが、ディザ法にしろ濃度パターン法にしろ、
ドツト数による中間調画像表現で重要なことは階調表現
能力と分解能の関係である。即ち、パターンのマトリッ
クスサイズについてみると、マトリックスサイズが小ざ
いよりも大きくした方が階調数は多くとれる反面1分解
能は低下する。また、パターンの型でみると、濃度の増
加に伴いドツトが増加する仕方が、中心となるあるドツ
トを核として成長するドツト集中型の場合、増加するド
ツト数に対応した階調度の変化はより線形になり易い反
面、解像度が落ちる傾向にある。一方、ドツト分散型の
場合、解像度はそれ程落ちない反面、ドツト数と階調の
線形性が悪くなり、実効的に階調数が少なくなる傾向に
あった。
第2図(a)〜(d)は従来の一般的に良く知られてい
るパターンを示すもので 4×4のマトリックスで表現され、各数字はドツトの成
長する順序を示し、今1〜8のドツトがオン状態にある
場合を表している。第2図(a)はBayer 5と呼
ばれるドツト分散型パターンの例である。第2図(b)
〜(d、 )は各々、渦巻き型、渦巻き型の変形、網点
型でドツト集中型の例である。
一般にドツトを用いて印字や表示を行う装置においては
、全ドツトを印字又は表示した時に余白が無いようにす
るため、1つのドツトは隣り合うドツトと多少オーバー
ラツプした大きさに設定されているため、第3図に示し
たように、ドツト分散型の場合にはドツト成長の途中で
余白部分も多く埋もれてしまう為に線形性が損なわれる
という問題がある。従来、ドツト分散型とドツト集中型
のいずれに対しても階調能力と分解能の両者を満足させ
る為にマトリックスサイズを小さくしながら、マトリッ
クスの1ドツトの画素を更に多値に分割した微画素(1
つの画素に至らない微細ドツト)で表現をする方法がと
られていた。これは例えば、レーザビームプリンタに於
ける輝度変調やパルス幅変調に相当するものである。
電子写真の露光を走査して行う記録装置の場合で説明す
ると、例えばレーザビームプリンタに於けるレーザの点
灯時曲を制御するパルス幅変調や、光量を変える輝度変
調を行うとレーザの走査方向に多値に分画した画素、即
ち、微画素が制御される。また、LEDプリンタの場合
にはLEDの点灯パルス幅、j1度を変えることにより
微画素が得られるし、液晶プリンタの場合には透過光の
パルス幅又は透過光量によって微画素が得られる。レー
ザの場合には主走査、即ちレーザの走査方向に微画素の
大きさ、形状が制御され、LEDや液晶プリンタの場合
には副走査方向に微画素が制御される。
しかし、多値化しない場合の1ドツトの画素に比べて 
多値化した場合の1ドツトを分割した微画素は微小であ
ると共に、その印字のされ方は不安定となるのが一般的
である。例えばインクジェットや熱転写法においてはに
じみ等により、また王に電子写真法においてはトナーの
広がり、つぶれ等により微画素の大きさは不安定となり
易い。
特に電子写真を用いて記録する記録装置の場合、微画素
は周辺の画素の存在状態によって特にその現像電界が大
さく影響を受ける。即ち1例えば周辺に大きく成長した
画素(例えば完全な1ドツト)がある場合には、その微
画素の大きさは小さくなり、周辺に画素がなければ大き
くなる。
第4図は渦巻き型で、1ドツトを6値化した場合を図示
する。第4図に於いてはマトリックスサイズは3X3で
、1つのドツトが1から5に分割されており(図では中
央のドツトのみ図示する)、矢印で示されるように成長
していく、シかし、この場合、3X3のマトリックスに
は1つの成長核しかなく、分解能という点では不充分で
あった。これは渦巻き型ばかりでなく、渦巻き型の変形
や網点型についても同様であった。
し目的」 本発明は上記従来例の問題点を解決せんとするもので、
その目的とするところはドツト集中型の階調パターンを
用い、画素をマトリックスに配列し、各画素を分割する
ことにより階調数を多くとる一万で、分解能も損なわな
い新規な画像出力方式を提供せんとするものである。
L実施例」 以下、本発明の一実施例を以下図面を基に説明する。
本実施例においては記録すべき1画素を複数個の微画素
に分割する。第5図は1画素を5個の微画素100に分
割した例を示したものであり、この場合、1画素で6値
の階調出力が可能である。
この出力方式は、例えばレーザビームプリンタにおいて
は、ビームの主走査方向をX方向にとり、1自素内のレ
ーザの発光パルス幅を5分割することにより容易に得ら
れる。
第6図は第5図に示すように1画素を分割したとき、微
画素100をa−f、!=I#次増加させる例を示した
ものである。
第7図はティザ法によるディザ画像信号作成回路のブロ
ック図を示したもので、画像濃度に応じた画像信号10
がラッチ19でラッチされ、その出力がコンパレータ1
1に入力されていて、コンパレータ11の基準信号12
として、ディザの閾値を格納したROM13の、アドレ
ス発生器15によってアドレスされるテークが組織的テ
ィザ法によるティザ閾値として周期的に入力され1画像
値号10がこれと比較され、ティザ画像信号14が作成
される。これは1画素101が5個の微画素lOOに分
割される場合を示していて、クロック信号17が分周器
16に入力され5周期毎にラッチ信号18が出力される
ようになっている。
第8図はROM13のティザ閾値とディザ画像信吟14
の関係を示した図で、ティザ閾値12よりも暗い画像信
号が1で、ディザ画像信号14として出力されることを
表している。
本実施例における中間調画像の出力は第21図に示され
るティザマトリックスにより行われる。
図中の数字は濃度の闇値の高低を示し、数11の小さい
ものほど濃度が低くなっている。このマトリックスによ
り3X3X5+1=46レベルの中間調再現ができる。
本実施例のティザマトリックスでは、画素を斜め方向の
直線状に配列し、各画素中の微画素数を変化させること
により、各画素の形状を変化させて、中間調を再現する
ように数字を配列しである。ます、濃度が低く4未満の
中間調画像では、第1図のように、1画素のうちの3以
下の微画素lOOが斜め方向に並ぶことにより、非常に
細い斜め方向の直線が形成される。
第9図は閾イaが6の場合、第10図は閾イ115の場
合の微画素100の増加を示した図である。
このように、各画素が形成する直線は常に平行で1等間
隔になるように保たれている。
また上記の様に、多値化した場合の分割機−票は、微小
であると共に、その印字のされ方は、不安定となる。特
に電子写真を用いたレーザビームプリンタの場合、微画
素は周辺の画素の存在状態によって大きく影響を受ける
0例えば、第11図(a)に示す様にマトリックス内で
画素110が4レベル、画素111がルベルであると、
4レベルの画素110に影響されて、画素111が殆ど
印字されなくなってしまう、即ち、第11図(b)の段
階から微画素112を増やし、第11図(a)の様な段
階にしても、微画素112は殆ど印字されないので、第
11図(L)と第11図(b)は同じ階調に見えてしま
い、滑らかに階調が再現されない、即ち、ドツト数と階
調の線形性が損なわれる。そこで、第11図(C)から
次に成長させるときは、第11図(d)のように、先に
微画素112を太らせ、画素111を2レベルにしてか
ら、第11図(e)のように画素110を4−L/ベベ
ル太らせる様にして、第11図(C)〜(e)に示した
ように、常に最小レベルの画素111を最大レベル画素
llOの30%以上である様にすることで滑らかな階調
が得られる様になった。特に、滑らかな階調を再現する
ためには。
第21図に示す番号1mに微画素100を成長させて打
〈ことが最良であった。
互いに一方向に平行で、かつ等間隔になるように、複数
の画素成長核を直線上に配列する場合、第12図〜第1
9図の様に様々なパターンが考えられるが、特に電子写
真法によって画像出力を得る場合、次の様な特性がある
。1画素を印字する場合にWt像、現像の影響により、
点(あるいは&l)の太り現象が生じてくる0例えば、
300ドツト/インチの時、画素間距離はほぼ85)1
mになるが、1ドツトが約100−120 )1m位の
大さざで印字されるので、直線上に並んだ成長核の@線
間距犀りが、成長画素の核間距屋見の1.5倍以上なけ
れば(例えば、第20図の様に1.25倍では、平行な
直線200と201上に配列した核202,203を成
長させて行く途中で、隣り合う直39200と201が
重なり合ってしまい)、途中からベタ黒と同等になって
しまうので階調が得られなくなってしまった。
また第17図に示したように、直線170と171上に
配列した成長核172,173で構成された場合、ライ
ン170と171の間隔があまり広すざると、印字面積
が少なくなり、低い濃度での階調しか得られなくなり、
また肉眼でも直線170と171かはっきりと解像され
てしまうので、不自然なパターンになってしまう、配列
された直線量比#Lは、実験結果より、核間路R1の2
倍未満が良好であった。第12図〜第20図に示した様
に、配列される成長画素の核間距離を見、配列される平
行な直線間の距離をLとする時 2>L/41.≧ 1.5 であることか最も望ましい。
ここで、各パターンに於けるL/4uは、3×3 斜め
(第12図)  L/文=1.53×3 垂直(第13
図)  L/4=34×4 斜め(第14図)  L/
J1=24X4  垂直(第15図)  L/見;25
×5 斜め(第16図)  L/i=2.55×5 垂
直(第17図)  L/文=56×6 斜め(第18図
ン し1文=1,56X6  垂[(第19図)  L
/見=2である。
即ち、3×3斜め、6×6斜めと、いった具合に3nX
3n (n=整数)斜めパターンがL12(1)最適頭
であった。
ここで解像力の点から、マトリックスサイズは小さい方
が良いので、3X3斜めのパターン(第12図〕が最も
有効なパターンである6以上の様に3×3で斜めに配列
した核を成長させることにより、階調の艮い、しかも解
像力のある画像が得られるようになったのである。
また、以りの実施例は組織的ディザ法による中間調再現
の場合を説明したが、濃度パターン法による中間調再現
の場合にも、本発明を全く同様に実施できる。また、以
上の実施例はレーザプリンタによるものを説明したが、
液晶プリンタやLEDプリンタ等の場合も同様である。
この場合には前述と同様の方法で、1画素の発光パルス
幅を分割することにより、微画素を形成して本発明を実
施できる。
また、l画素の分割歓は5分割に限られたものでなく、
複数個に分割されていれば、本実施例と同様に実施でき
る。
し効果」 以と説明した様に本発明においては1画素をマトリック
スに配列し、各画素を複数の要素に分割し、各画素内で
出力する要素を所定の゛順序で増減することにより、階
調数が多く、階調性が安定し、かつ解像度の艮好な中間
調画像の画像出力方式が得られた。中でも、3X3のマ
トリックスの斜め方向に成長の核を配列することによっ
て最も艮い肖像出力が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である画素の成長方法の略図
、 第2図(a)〜(d)は従来の一般的なS度パターン法
ツバターンマトリックスを示す図、WS3図は分散型パ
ターンの階調特性を示した図、 第4図は1画素を6値化した渦巻きパターン例を示す図
、 第5図は本発明の一実施例の1画素の分割方法例を表す
図。 第6図は本発明の1画素中の微画素配列方法を表す図、 第7図は一般のディザ法の説明図。 第8図はROMデータとディザ画像信号の関連を示す図
、 第9図〜第1O図は本発明実施例における画素の成長方
法の略図、 第11図は核成長過程を示す図、 第12図〜第20図は各サイズのマトリックスに於ける
核の配列パターンを示す図、 第21図は本実施例におけるディザマトリックスの一例
図である。 図中、10・・・画像信号、11・・・比較器(コンパ
レータ)、12・・・基準信号、13・・・ROM、1
4・・・ティザ画像信号、15・・・アドレス発生器、
16・・・分周器、17・・・クロック信号、19・・
・ラッチ、100・・・微画素、101・・・画素であ
る。 特許出願人    キャノン株式会社 代理人 弁理士     大 塚 康 徳第1図 第2図 (G) 第2図 (b)    第2図 (0)第2図 (d) 第3図 ド°7ト軟 第4図 第8図 第9図 第10図 第11図 (C)     第11図 (d)第11図
 (e) Ill 第12図 第13図 第14図 第15図 1惹Uりの距声色 第17図 第18図 第19図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)階調画像信号を画素マトリックスを用いて階調再
    現を行う画像出力方式において、全ての方向において隣
    り合う該画素マトリックス間に亙つて、画素が所定の方
    向にほぼ平行で、かつほぼ等間隔に配列された複数の直
    線上に連続的に配列されるように、該画素マトリックス
    中の出力画素の数、及び出力画素の位置を定めたことを
    特徴とする画像出力方式。
  2. (2)画像出力装置として、走査型出力装置を用い、所
    定方向に平行で、かつほぼ等間隔に画素を配列した複数
    の直線は走査方向に対して30°以上、かつ60°以下
    の角度をなすことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の画像出力方式。
  3. (3)画素を複数の要素に分割し、出力される該要素の
    数を増減することにより、階調を再現することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の画像出力方式。
  4. (4)画素マトリックス内において、最小出力画素の出
    力要素数は最大出力画素の出力要素数の30%以上の大
    きさを保つことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の画像出力方式。
  5. (5)画像出力装置が電子写真法に依るものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の画像出力方式
  6. (6)画素マトリックスは3×3であり、かつ出力画素
    を行方向に対し斜め直線上に形成することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の画像出力方式。
JP60054199A 1985-03-20 1985-03-20 画像出力方式 Pending JPS61214663A (ja)

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JP60054199A JPS61214663A (ja) 1985-03-20 1985-03-20 画像出力方式
DE19863609252 DE3609252A1 (de) 1985-03-20 1986-03-19 Verfahren und vorrichtung zur bildreproduktion
FR8603905A FR2587572B1 (fr) 1985-03-20 1986-03-19 Appareil et procede de traitement d'images
GB8606880A GB2174265B (en) 1985-03-20 1986-03-20 Image processing process and apparatus therefore
US07/213,513 US4814886A (en) 1985-03-20 1988-06-28 Image processing process and apparatus therefor

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02257769A (ja) * 1989-03-29 1990-10-18 Mita Ind Co Ltd 階調再現方式

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